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DE3150576C1 - Device for the heat treatment of metallic material - Google Patents

Device for the heat treatment of metallic material

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DE3150576C1
DE3150576C1 DE19813150576 DE3150576A DE3150576C1 DE 3150576 C1 DE3150576 C1 DE 3150576C1 DE 19813150576 DE19813150576 DE 19813150576 DE 3150576 A DE3150576 A DE 3150576A DE 3150576 C1 DE3150576 C1 DE 3150576C1
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DE
Germany
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temperature
measuring plate
furnace
annealing
good
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Expired
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DE19813150576
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German (de)
Inventor
Friedrich Wilhelm Dipl.-Ing. 7761 Moos Elhaus
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Individual
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Publication date
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    • C21—METALLURGY OF IRON
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    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0056—Furnaces through which the charge is moved in a horizontal straight path
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
    • C21D1/767—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material with forced gas circulation; Reheating thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

In a furnace (1) with fuel gas heating, annealing frames (3) to receive material (5) which is to be heat-treated are mobile on a transport track with rolls (2). To detect the temperature of the material, a temperature-measuring plate (9) is located in the bottom of the annealing vessel (3) or of each annealing vessel. A contact temperature sensor (14) which is movable transversely to the transport direction at one point in the furnace bottom (8) can be moved against this temperature-measuring plate (9). The temperature-measuring plate is arranged and sized in such a way that its temperature is representative of the temperature of the material (5). The transport device (2) can be controlled by the measured temperature. <IMAGE>

Description

Der Ofen nach den F i g. 1 und 2 enthält eine einzige Kammer 1 und eine einzige Durchlauf-Transportvorrichtung, die hier durch Rollen 2 nur angedeutet ist. Auf diesen Rollen 2 sind Glühbehälter 3 in Transportrichtung Tdurch den Ofen entgegen der Strömungsrichtung L der durch den Ofen bewegten Heißluft schrittweise verfahrbar. In den Glühbehältern 3 ist das Gut 5, bei dem gezeigten Beispiel stangenförmige Aluminiumprofile, über Zwischenlagen 6 gestapelt Zwischen diesen Zwischenlagen sind Durchtrittsöffnungen 7 für die Heißluft vorhanden, so daß jedes einzelne Aluminiumprofil gleichmäßig von Heißluft umspült wird und alle Stangen gleichmäßig auf die gewünschte Guttemperatur gebracht werden können Im Boden 8 des bzw. jedes Glühbehälters 3 ist eine Temperatur-Meßplatte 9 so eingelassen, daß ihre Außenwand mit der nach unten gekehrten Bodenfläche des Bodens 8 etwa fluchtet. The furnace according to FIGS. 1 and 2 contains a single chamber 1 and a single pass-through transport device, which is only indicated here by rollers 2 is. Annealing containers 3 are on these rollers 2 in the transport direction T through the furnace against the direction of flow L of the hot air moving through the oven step by step movable. In the annealing containers 3 is the good 5, at the one shown Example of rod-shaped aluminum profiles, stacked over intermediate layers 6 these intermediate layers are provided with passage openings 7 for the hot air, see above that every single aluminum profile is evenly washed around by hot air and all Poles can be brought evenly to the desired product temperature in the soil 8 of the or each annealing container 3, a temperature measuring plate 9 is embedded in such a way that that its outer wall is approximately flush with the downward facing bottom surface of the bottom 8.

Der Ofen weist einen Anwärmabschnitt der Länge a und einen Warmhalteabschnitt der Länge b auf. An der Übergangsstelle A zwischen dem Anwärmabschnitt a und dem Warmhalteabschnitt b ist ein Ist-Temperaturaufnehmer 13 angeordnet, der die Heißgastemperatur mißt und einem Vergleich mit einer Solltemperatur an der Übergangsstelle A zuführt. Aus der Regelabweichung wird ein Signal zur Betätigung der Beheizung abgeleitet, die im vorliegenden Fall durch Induktions-Heizstäbe 10 gebildet ist. In Transportrichtung Tvor der Übergangsstelle A ist in der unteren Ofenwand ein Spitzen-Thermoelement eingelassen, das in F i g. 1 durch zwei gleichgerichtete Pfeile symbolisiert und mit dem Bezugszeichen 14 bezeichnet ist. Dieses Spitzen-Thermoelement 14 ist in Richtung des Doppelpfeiles F beweglich, d. h. gegen die Meßplatte 9 ausfahrbar derart, daß die Meßspitze Kontakt mit der Meßplatte 9 bekommt und die für das Glühgut 5 repräsentative Temperatur an der Meßplatte 9 erfaßt Die Temperaturmessung erfolgt in der Ruhephase der Schrittbewegung der Glühbehälter 3. Ist die gemessene Temperatur niedriger als ein vorgegebener Wert, werden die Glühbehälter so lange angehalten, bis der vorgegebene Temperaturwert schließlich erreicht ist Dann betätigt das Thermoelement 14 selbsttätig den Antrieb der Transportvorrichtung, so daß der betreffende Glühbehälter 3 die Übergangsstelle A passiert und somit aus dem Anwärmabschnitt a in den Warmhalteabschnitt b mit der richtigen Temperatur des Glühgutes gelangt Aus F i g. 2 ist ersichtlich, daß der in F i g. 1 gezeichnete Ofen drei unabhängige Heizzonen mit drei unabhängigen Gebläsen 15 zur Umwälzung der Heißluft hat Es sind dementsprechend auch drei unabhängige Regelzonen mit drei Thermoelementen 13 und drei Spitzen-Thermoelementen 14 vorgesehen. Dadurch ist gewährleistet, daß das Gut 5, das in diesem Fall von langgestreckten Stangen gebildet ist, über seine ganze Länge gleichmäßig angewärmt ist, bevor der betreffende Glühbehälter 3 in die Warmhaltezone überführt wird. The furnace has a heating section of length a and a warming section of length b. At the transition point A between the heating section a and the Warming section b is an actual temperature sensor 13 is arranged that the hot gas temperature measures and provides a comparison with a target temperature at transition point A. A signal for activating the heating is derived from the control deviation, which in the present case is formed by induction heating rods 10. In the direction of transport In front of the transition point A, there is a tip thermocouple in the lower furnace wall let in, which is shown in FIG. 1 symbolized by two arrows pointing in the same direction and is designated by the reference numeral 14. This tip thermocouple 14 is in Direction of double arrow F movable, d. H. can be extended against the measuring plate 9 in such a way that that the measuring tip comes into contact with the measuring plate 9 and that for the annealing material 5 representative temperature recorded on the measuring plate 9 The temperature measurement takes place in the resting phase of the step movement of the annealing container 3. Is the measured temperature lower than a specified value, the annealing containers are stopped as long as until the specified temperature value is finally reached. Then the thermocouple is actuated 14 automatically drives the transport device, so that the annealing container in question 3 passes the transition point A and thus from the heating section a into the warming section b with the correct temperature of the annealing material comes from F i g. 2 it can be seen that the in F i g. 1 oven drawn three independent heating zones with three independent ones Fan 15 has to circulate the hot air. Accordingly, there are also three independent ones Control zones with three thermocouples 13 and three tip thermocouples 14 are provided. This ensures that the good 5, which in this case of elongated Rods is formed, is evenly heated over its entire length before the relevant annealing container 3 is transferred into the warming zone.

F i g. 3 zeigt in einer Schnittdarstellung eine abgewandelte Ausführung des Ofens 1' mit nur einer Zone und einem Gebläse 15'. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind mehrere schmale Glühgestelle 3' übereinander gestapelt in zwei Reihen nebeneinander angeordnet In einem mittels Rollen 2' oder dgl. durch den Ofen beweglichen Fußteil 16, welches jeweils einen Stapel von Glühgestellen 3' trägt, ist an der Unterseite dieses Fußteiles die Temperatur-Meßplatte 9' eingelassen, während an entsprechender Stelle wie in Fig. 1 in dem Ofenboden ein zugehöriges Spitzen-Thermoelement 14' in Richtung des Doppelpfeiles F'beweglich angeordnet ist Die Funktion ist wie anhand der F i g. 1 erläutert Die Glühgestelle 3' dienen in diesem Fall zur Aufwärmung von Schmiede- oder Gußteilen 5'. Auch hierbei können die Gußteile über Zwischenlagen 6' derart in den hier in Transportrichtung T gesehen nach vorn und hinten offenen Glühgestellen 3' angeordnet sein, daß die Heißluft die einzelnen Teile allseitig umspült, so daß eine gleichmäßige Temperatur für alle Teile sichergestellt ist. F i g. 3 shows a modified embodiment in a sectional view of the furnace 1 'with only one zone and one fan 15'. In this embodiment several narrow annealing racks 3 'are stacked one on top of the other in two rows next to one another arranged in a foot part movable through the furnace by means of rollers 2 'or the like 16, each of which carries a stack of annealing racks 3 ', is on the underside this foot part, the temperature measuring plate 9 'let in, while at the corresponding Place an associated tip thermocouple 14 'in the furnace floor as in Fig. 1 is arranged movably in the direction of the double arrow F 'The function is as based on the F i g. 1 explains The annealing racks 3 'are used in this case for heating of forged or cast parts 5 '. Here, too, the cast parts can use intermediate layers 6 'in such a way as seen here in the transport direction T open to the front and back Annealing racks 3 'be arranged that the hot air the individual parts on all sides so that a uniform temperature is ensured for all parts.

Allen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, daß die Temperatur-Meßplatte 9 bzw. 9' derart im Heißluftstrom angeordnet und dimensioniert ist, daß ihre Temperatur immer kleiner oder höchstens gleich der Guttemperatur bzw. der Glüh-Solltemperatur ist - Leerseite - - Leerseite - - Leerseite - All the exemplary embodiments have in common that the temperature measuring plate 9 or 9 'is arranged and dimensioned in such a way in the hot air stream that its temperature always less than or at most equal to the product temperature or the annealing target temperature is - blank page - - blank page - - Blank page -

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Wärmebehandeln von metallischem Gut, insbesondere aus Aluminium oder Magnesium und seinen Legierungen, mittels Heißgas in einem Ofen, dadurch gekennzeichne t, daß das Gut (5; 5') in durch den Ofen transportierbare Glühbehälter (3; 3') eingesetzt wird, an denen je eine Temperatur-Meßplatte (9; 9') mit mindestens annähernd gleichem Wärmeverhalten wie das Gut so montiert ist, daß die daran gemessene Temperatur repräsentativ für die Guttemperatur ist. Claims: 1. Device for the heat treatment of metallic Good, especially from aluminum or magnesium and its alloys, using hot gas in an oven, characterized in that the goods (5; 5 ') can be transported through the oven Annealing container (3; 3 ') is used, on each of which a temperature measuring plate (9; 9 ') with at least approximately the same thermal behavior as the item is mounted, that the temperature measured on it is representative of the product temperature. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur-Meßplatte (9; 9') in eine Außenwand (8; 16) des Glühbehälters (3; 3') eingelassen ist und daß an einer Stelle im Ofen (1; 1'), an welcher die Temperatur-Meßplatte (9; 9') beim Transport des Glühbehälters (3; 3') vorbeibewegt wird, ein Kontakt-Temperaturaufnehmer (14; 14') zum Erfassen der Temperatur der Temperatur-Meßplatte (9; 9') gegen die Temperatur-Meßplatte beweglich angeordnet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the temperature measuring plate (9; 9 ') is let into an outer wall (8; 16) of the annealing container (3; 3') and that at a point in the furnace (1; 1 ') at which the temperature measuring plate (9; 9') a contact temperature sensor is moved past during the transport of the annealing container (3; 3 ') (14; 14 ') for detecting the temperature of the temperature measuring plate (9; 9') against the Temperature measuring plate is movably arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei welcher der Ofen einen Anwärmabschnitt und einen daran anschließenden Warmhalteabschnitt mit einer gemeinsamen Ofenatmosphäre aufweist, wobei an der Übergangsstelle zwischen Anwärm- und Warmhalteabschnitt ein Ist-Temperaturaufnehmer (13) für die Ist-Temperatur des Heißgases vorgesehen ist, die als Eingangsgröße in eine Regelvorrichtung für die Heißgastemperatur dient, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt-Temperaturaufnehmer (14; 14') in Transportrichtung gesehen vor dem Ist-Temperaturaufnehmer (13) angeordnet ist und den Transport der Glühbehälter (3; 3') steuert. 3. Apparatus according to claim 2, wherein the furnace has a heating section and an adjoining warming section with a common oven atmosphere having, with a at the transition point between the heating and warming section The actual temperature sensor (13) is provided for the actual temperature of the hot gas, which serves as an input variable in a control device for the hot gas temperature, characterized in that the contact temperature sensor (14; 14 ') in the transport direction seen in front of the actual temperature sensor (13) is arranged and the transport of the Annealing container (3; 3 ') controls. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontakt-Temperaturaufnehmer ein Spitzen-Thermoelement (14; 14') ist. 4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the contact temperature sensor is a tip thermocouple (14; 14 '). Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln von metallischem Gut, insbesondere aus Aluminium oder Magnesium und seinen Legierungen, mittels Heißgas in einem Ofen. The invention relates to a device for the heat treatment of metallic Good, especially from aluminum or magnesium and its alloys, using hot gas in an oven. Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art (DE-AS 29 07 960) besteht das Gut aus langgestreckten Rundstangen, Rohren oder dgl., die mittels einer in dem Ofen vorgesehenen Transportvorrichtung in einer Lage quer zur Transportrichtung durch den Ofen transportiert werden. Dabei läßt sich die Guttemperatur unmittelbar durch einen Guttemperaturaufnehmer erfassen, der während zeitweiligen Stillstandes des Gutes im Ofen mit dem Gut in Kontakt gebracht wird. In a known device of this type (DE-AS 29 07 960) there is the good of elongated round bars, tubes or the like., Which by means of an in the furnace provided transport device in a position transverse to the transport direction be transported through the furnace. The product temperature can be determined directly by means of a product temperature sensor, which during temporary standstill of the goods in the oven is brought into contact with the goods. Hat das Gut noch nicht die erwünschte Guttemperatur erreicht, so wird die Transportvorrichtung so lange angehalten, bis dies der Fall ist. Dann betätigt der Guttemperaturfühler erneut die Transportvorrichtung zum weiteren Transport des Gutes durch den Ofen. If the product has not yet reached the desired product temperature, so the transport device is stopped until this is the case. Then pressed the product temperature sensor again the transport device for further transport of the Good things through the oven. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welcher sich die Guttemperatur mindestens angenähert auch dann erfassen läßt, wenn das Gut in Glühbehältern durch den Ofen transportiert wird. Ein Transport in Glühbehältern ist dann zweckmäßig, wenn es sich bei dem Gut beispielsweise um Profile mit kleinen Querschnittsabmessungen oder um Schmiede-oder Gußteile bzw. Bandbunde handelt, also sowohl um langgestrecktes als auch anderes Gut mit kleineren Abmessungen wie die langgestreckten Halbzeuge, welche direkt durch den Ofen transportiert werden können. The invention is based on the object of providing a device of the initially described to create the type mentioned, in which the product temperature at least approximates can also be detected when the material is transported through the furnace in annealing containers will. Transport in annealing containers is useful if the item is for example, to profiles with small cross-sectional dimensions or to forging or Castings or band bundles are both elongated and other Good with smaller dimensions like the elongated semi-finished products that go right through the furnace can be transported. Zur Lösung der Aufgabe ist bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgesehen, daß das Gut in durch den Ofen transportierbare Glühbehälter eingesetzt wird, an denen je eine Temperatur-Meßplatte mit mindestens annähernd gleichem Wärmeverhalten wie das Gut so montiert ist, daß die daran gemessene Temperatur repräsentativ für die Guttemperatur ist. In order to achieve the object, the device mentioned at the beginning is used in the case of a device Kind provided that the material is used in annealing containers that can be transported through the furnace on each of which a temperature measuring plate with at least approximately the same thermal behavior how the good is mounted in such a way that the temperature measured on it is representative of the good temperature is. Bei der Erfindung wird die Temperatur an der am Glühbehälter angeordneten Temperatur-Meßplatte erfaßt. Diese Temperatur-Meßplatte ist zweckmäßig in eine Außenwand des Glühbehälters eingelassen, und an einer Stelle im Ofen, an welcher die Temperatur-Meßplatte beim Transport des Glühbehälters vorbeibewegt wird, ist ein Kontakt-Temperaturaufnehmer zum Erfassen der Temperatur der Temperatur-Meßplatte gegen die Temperatur-Meßplatte beweglich angeordnet. Vorzugsweise werden die Glühbehälter schrittweise durch den Ofen gefördert, und die Messung erfolgt in der Ruhephase. In the invention, the temperature is arranged on the annealing container Temperature measuring plate recorded. This temperature measuring plate is useful in an outer wall of the annealing container, and at a point in the furnace where the temperature measuring plate is moved by when the annealing container is being transported, is a contact temperature sensor for detecting the temperature of the temperature measuring plate against the temperature measuring plate movably arranged. Preferably, the annealing containers are gradually through the Oven promoted, and the measurement takes place in the rest phase. Beispielsweise besteht die Temperatur-Meßplatte aus dem gleichen Material wie das Gut. For example, the temperature measuring plate consists of the same Material like the good. Weist der Ofen einen Anwärmabschnitt und einen daran anschließenden Warmhalteabschnitt mit einer gemeinsamen Ofenatmosphäre auf, wobei an der Übergangsstelle zwischen Anwärm- und Warmhalteabschnitt ein Ist-Temperaturaufnehmer für die Ist-Temperatur des Heißgases vorgesehen ist, die als Eingangsgröße in eine Regelvorrichtung für die Heißgastemperatur dient, so ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorteilhaft vorgesehen, daß der Kontakt-Temperaturaufnehmer in Transportrichtung gesehen vor dem Ist-Temperaturaufnehmer angeordnet ist. The furnace has a heating section and an adjoining one Warming section with a common oven atmosphere, with at the transition point an actual temperature sensor for the actual temperature between the heating and holding sections of the hot gas is provided as an input variable in a control device for the hot gas temperature is used, so is according to a further embodiment of the invention advantageously provided that the contact temperature sensor in the transport direction is arranged in front of the actual temperature sensor. Zweckmäßig ist der Kontakt-Temperaturaufnehmer ein Spitzen-Thermoelement. The contact temperature sensor is expediently a tip thermocouple. Die Guttemperatur der einzelnen Gutstücke darf voneinander nicht oder nur wenig abweichen, wenn die in der Temperatur-Meßplatte gemessene Temperatur für die Guttemperatur repräsentativ sein soll. Um für diese Gleichmäßigkeit der Guttemperatur die nötigen Voraussetzungen zu schaffen, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß das Gut durch Zwischenlagen getrennt derart in die offen ausgebildeten Glühbehälter eingesetzt ist, daß jedes einzelne Gutstück über mindestens den wesentlichen Teil seiner Oberfläche mit dem Heißgas in Berührung kommt. The good temperature of the individual good pieces must not differ from one another or differ only slightly if the temperature measured in the temperature measuring plate should be representative of the product temperature. In order for this evenness of the Good temperature to create the necessary conditions is according to another Embodiment of the invention provides that the material is separated by intermediate layers is inserted into the open annealing container that each individual Good piece over at least the substantial part of its surface with the hot gas comes into contact. Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigt F F i g. 1 einen Längsschnitt durch einen Ofen mit einer Vorrichtung gemäß der Erfindung; Fig. 2 einen Querschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1; F i g. 3 in einem Querschnitt ähnlich wie F i g. 2 einen abgewandelten Ofen. The invention is described below with reference to schematic drawings Embodiments explained in more detail with further details. It shows F F i G. 1 shows a longitudinal section through a furnace with a device according to the invention; FIG. 2 shows a cross section along the line II-II in FIG. 1; F i g. 3 in a cross section similar to Fig. 2 a modified oven.
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