DE4039314A1

DE4039314A1 - Furnace for heating small parts - has removable container loosely mounted on supports of furnace chamber and opening which can be closed by stopper

Info

Publication number: DE4039314A1
Application number: DE19904039314
Authority: DE
Inventors: Wolfram Stets; Dirk Schwinger; Steffi Stehmann; Anette Kapfenberger
Original assignee: GISAG AG GIESSEREI MASCH
Current assignee: STETS, WOLFRAM, 4156 WILLICH, DE KAPFENBERGER, ANE
Priority date: 1990-02-01
Filing date: 1990-12-10
Publication date: 1991-08-08
Also published as: DD299592A7

Abstract

Equipment for heating small parts comprises a furnace chamber surrounded by a housing which contains heaters and which has openings for introducing the small parts and for introducing measuring devices and/or treatment media. The novelty is that a removable container (5) is loosely mounted on supports (7) at the centre of the furnace chamber (1) and has an opening (6) which can be closed by a stopper (8) and which is located at the opposite side of the container (5) from the furnace opening (3). USE/ADVANTAGE - The equipment is useful in laboratories, esp. for annealing metallic specimens, in the metal producing and metal working industries. It has low space requirements, allows heat treatment time and energy savings, limits consumption of any additional treatment media and has reduced costs.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von Kleinteilen für Laborzwecke, insbesondere zum Glühen von metallischen Probekörpern. Die Erfindung ist in der metallerzeugenden und metallverarbeitenden Industrie einsetzbar.The invention relates to a device for heating of small parts for laboratory purposes, especially for Annealing metallic test specimens. The invention is in the metal producing and metal processing Can be used in industry.

Aus der DE-OS 24 24 872 ist ein Ofen bekannt, bei dem im Ofengefäß eine herausnehmbare Trommel angeordnet ist, die zur Aufnahme des zu behandelnden Materials dient und deren Innenraum gegebenenfalls mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Nachteilig ist hierbei, daß keine Wärme behandlungen unter einer Schutzgasatmosphäre durchführ bar sind. Außerdem haben derartige Öfen einen großen Platzbedarf und sind demzufolge für den Einsatz in Labors nicht geeignet.From DE-OS 24 24 872 an oven is known in which a removable drum is arranged in the furnace vessel, which is used to hold the material to be treated and the interior of which may be pressurized with compressed air can be. The disadvantage here is that no heat carry out treatments under a protective gas atmosphere are cash. In addition, such ovens have a large one Space requirements and are therefore for use in Laboratories not suitable.

Für Wärmebehandlungen unter Schutzgasatmosphären sind eine Vielzahl von Vorrichtungen, auch für Laborzwecke, bekannt. Um den Verbrauch an inerten Gasen gering zu halten, ist es dabei allgemein üblich, nicht das gesamte Ofengefäß mit Schutzgas zu versehen, sondern nur die das zu behandelnde Material aufnehmenden Behälter und Gefäße, die im Ofeninnenraum fest oder lose angeordnet werden, mit Schutzgas zu füllen. So wird in der DE-OS 37 41 436 ein Wärmebehandlungsofen vorgeschlagen, der in seinem Inneren eine separate Kammer aufweist, die mit einem Schutzgas gefüllt wird. Diese Kammer ist fest im Ofen gefäß eingebaut und nicht herausnehmbar. Dadurch kann pro Charge nur eine geringe Menge Material behandelt werden. Für den Fall, daß keine besondere Ofenatmosphäre erforderlich ist, führt diese begrenzte Behandlungskapa zität zu einer unökonomischen Ausnutzung der zugeführten Wärmeenergie.For heat treatments under protective gas atmospheres a variety of devices, including for laboratory purposes, known. To keep the consumption of inert gases low hold, it is common practice, not the whole To provide the furnace vessel with protective gas, but only that Containers and vessels to be treated, which are fixed or loosely arranged inside the furnace, fill with protective gas. So in DE-OS 37 41 436th proposed a heat treatment furnace in its Inside has a separate chamber with a Shielding gas is filled. This chamber is firmly in the oven built-in vessel and not removable. This can Treated only a small amount of material per batch will. In the event that no special oven atmosphere this limited treatment capa is required quality for an uneconomical use of the supplied Thermal energy.

Im DD-AP 2 05 454 ist eine Vorrichtung zum Wärmebehandeln von Metallstücken beschrieben, bei der mit Schutzgas und mit den zu behandelnden Metallstücken gefüllte und an schließend fest verschraubte Röhren zum Glühen in einen Wärmeschrank eingesetzt werden. Nachteilig ist, daß die Beschickung der Röhren umständlich und damit zeitauf wendig ist und die Entnahme der behandelten Metallstücke eine gewisse Kompliziertheit aufweist, wodurch die Ein haltung eines genauen Abkühlregimes unmöglich wird. Desweiteren kann in den Röhren die Glühatmosphäre nicht reguliert werden.DD-AP 2 05 454 contains a device for heat treatment described by pieces of metal in which with protective gas and filled with the metal pieces to be treated and on tightly screwed tubes to glow in one Warming cabinet can be used. The disadvantage is that the Loading the tubes cumbersome and therefore time-consuming is agile and the removal of the treated metal pieces has a certain complexity, which makes the one an exact cooling regime becomes impossible. Furthermore, the glow atmosphere can be in the tubes not be regulated.

Es ist das Ziel der Erfindung Wärmebehandlungen ent sprechend den geforderten Qualitätsparametern und/oder Eigenschaften bei geringem Platzbedarf wirtschaftlich, zeit- und energiesparend zu ermöglichen, den Verbrauch an zusätzlichen Behandlungsmedien zu begrenzen und den erforderlichen technischen Aufwand zu senken.It is the object of the invention to apply heat treatments speaking of the required quality parameters and / or Economical properties with small space requirements, time and energy saving to enable consumption to limit additional treatment media and the reduce required technical effort.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrich tung zum Erwärmen von Kleinteilen zu schaffen, bei der die Behandlungsbedingungen ausgewählt und individuell eingestellt werden können, die Beschickung technisch einfach erfolgen kann und die Entnahme des zu behandeln den Materials während aller Phasen bzw. nach Beendigung der Erwärmung schnell und unkompliziert möglich ist.The invention has for its object a Vorrich to create heating for small parts in the the treatment conditions selected and individual can be adjusted, the loading technically can be done easily and the removal of the treat the material during all phases or after completion heating quickly and easily possible is.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in einer Wärmebehandlungseinrichtung zentrisch im Ofengefäß sich ein herausnehmbarer Behälter befindet, der lösbar angeordnet ist, zylindrische Bauart besitzt und auf Stützen gelagert ist. Der Behälter weist eine Öffnung auf, die sich an der der Ofenöffnung entgegengesetzt liegenden Seite des Behälters befindet und durch einen Stopfen verschließbar ist. Im Stopfen sind mehrere Durchbrüche für die Einführung von Meßeinrichtungen und/oder für die Zuführung von Behandlungsmedien an geordnet.According to the invention the object is achieved in that in a heat treatment device centered in the furnace vessel there is a removable container that is detachable is arranged, has a cylindrical design and on Supports is stored. The container has an opening on the opposite of the furnace opening lying side of the container and by a Stopper is closable. There are several in the stopper Breakthroughs for the introduction of measuring devices and / or for the supply of treatment media orderly.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Werkstoff für den Behälter einen niedrigeren Wärmeaus dehnungskoeffizient als der Werkstoff für den Stopfen auf.According to a further feature of the invention, the Material for the container has a lower heat level expansion coefficient as the material for the stopper on.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind qualitativ hochwertige Erwärmungsvorgänge durchführbar und Glühungen ohne besondere Ofenatmosphäre sowie unter Schutzgas mög lich. Desweiteren können bereits vorhandene Wärmebehand lungseinrichtungen, die ursprünglich nicht für Glühungen unter Schutzgas konzipiert waren, auf einfache Weise für Wärmebehandlungen unter Schutzgasatmosphären nutzbar ge macht werden.With the device according to the invention are qualitative high quality heating processes feasible and annealing possible without special furnace atmosphere and under protective gas Lich. Furthermore, existing heat treatment can treatment facilities that were originally not for annealing were designed under protective gas, in a simple way for Heat treatments under protective gas atmospheres can be used be made.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand eines Ausführungs beispiels näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigtThe invention is based on an embodiment example explained in more detail. In the accompanying drawing shows

Fig. 1 eine geschnittene Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Fig. 1 is a sectional view of the device according to the invention.

In einem Kammerofen für Laborzwecke, der aus einem Ofengefäß 1 und einem dieses umgebenden sowie Heiz einrichtungen enthaltenden Mantel 2 besteht und dessen Ofenöffnung 3 durch eine Klappe 4 verschließbar ist, ist zentrisch ein Behälter 5 aus feueraluminierten St 38 lösbar angeordnet. Der Behälter 5 weist zylin drische Bauart und eine verschließbare Öffnung 6 auf, besitzt einen Durchmesser von 50 mm und eine Länge von 300 mm und ist auf zwei Stützen 7 gelagert. Die Öffnung 6 des Behälters 5 befindet sich an der der Ofenöffnung 3 gegenüberliegenden Seite des Behälters 5 und ist durch einen Stopfen 8 aus X 5 Cr Ni 18 10 verschließbar, wobei zwischen dem Behälter 5 und dem Stopfen 8 zusätzlich eine Abdichtung mit einer plastischen, feuerfesten Stopfmasse 9 erfolgt. Im Stopfen 8 sind zwei Durchbrüche für die Zu leitung 10 eines Schutzgases und die Einführung eines Thermoelementes 11 angeordnet, die von außen durch die Rückwand 12 des Ofengefäßes 1 in den Behälter 5 hinein ragen.In a chamber furnace for laboratory purposes, which consists of a furnace vessel 1 and a surrounding and heating devices containing jacket 2 and the furnace opening 3 can be closed by a flap 4 , a container 5 made of fire-aluminum St 38 is centrally arranged releasably. The container 5 has a cylindrical design and a closable opening 6 , has a diameter of 50 mm and a length of 300 mm and is mounted on two supports 7 . The opening 6 of the container 5 is located on the side of the container 5 opposite the furnace opening 3 and can be closed by a plug 8 made of X 5 Cr Ni 18 10, a seal with a plastic, refractory being additionally provided between the container 5 and the plug 8 Darning mass 9 takes place. In the plug 8 , two openings for the line 10 to a protective gas and the introduction of a thermocouple 11 are arranged, which protrude from the outside through the rear wall 12 of the furnace vessel 1 into the container 5 .

Es soll eine Glühbehandlung unter einer Argon-Atmosphäre durchgeführt werden.It is said to be an annealing treatment under an argon atmosphere be performed.

Eine Anzahl von Probekörpern 13, z. B. Kerbschlagproben oder Zugstäbe aus Manganhartstahl, wird in den Behälter 5 eingelegt und dieser in das Ofengefäß 1 eingesetzt und auf den Stützen 7 placiert. Mit dem Stopfen 8 und der Stopfmasse 9 wird der Behälter 5 anschließend gasdicht verschlossen. Vor Beginn der Glühbehandlung wird über die Zuleitung 10 Argon in den Behälter 5 eingeleitet und diese Ofenatmosphäre bis zur Entnahme der Probekörper 13 aufrechterhalten.A number of test specimens 13 , e.g. B. impact test specimens or tensile rods made of high manganese steel, is placed in the container 5 and this is inserted into the furnace vessel 1 and placed on the supports 7 . The container 5 is then sealed gas-tight with the stopper 8 and the stuffing compound 9 . Before the start of the annealing treatment, argon is introduced into the container 5 via the feed line 10 and this furnace atmosphere is maintained until the test specimens 13 are removed.

Der Kammerofen wird auf 1100°C aufgeheizt und die Probe körper 13 bei dieser Temperatur durchgewärmt und insgesamt 30 min geglüht. Nach Beendigung des Glühprozesses wird der Behälter 5 mit den Probekörpern 13 mit einem nicht näher erläuterten Greifer aus dem Ofengefäß 1 entnommen und die Probekörper 13 sofort in ein Abschreckmedium, z. B. Wasser gegeben.The chamber furnace is heated to 1100 ° C and the sample body 13 is heated through at this temperature and annealed for a total of 30 min. After the annealing process, the container 5 with the test specimens 13 is removed from the furnace vessel 1 with a gripper (not explained in more detail ) and the test specimens 13 immediately in a quenching medium, for. B. water.

Die so behandelten Probekörper 13 behalten eine zunder- und entkohlungsfreie Oberfläche, erhalten ein genau eingestelltes Gefüge und weisen gezielt erzeugte Werkstoffeigenschaften auf.The specimens 13 treated in this way retain a surface free of scale and decarburization, have a precisely adjusted structure and have material properties that are produced in a targeted manner.

Vorteile der Erfindung sind:Advantages of the invention are:

- Easily possible to retrofit existing ones Chamber furnaces for laboratory purposes,
- unproblematic annealing even at T <1000 ° C,
- most economical use of inert gases,
- Possibility of adding a variety of different Cooling regime.

Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of the reference numerals used

1 Ofengefäß
2 Mantel mit Heizeinrichtungen
3 Ofenöffnung
4 Klappe
5 Behälter
6 Öffnung
7 Stütze
8 Stopfen
9 Stopfmasse
10 Zuleitung
11 Thermoelement
12 Rückwand
13 Probekörper 1 oven vessel
2 jacket with heating devices
3 oven opening
4 flap
5 containers
6 opening
7 support
8 plugs
9 stuffing
10 supply line
11 thermocouple
12 rear wall
13 test specimens

Claims

1. A device for heating of small parts, containing a heating jacket surrounding a furnace vessel, and an opening provided in the wall of the sheath opening for introducing the material to be treated and at least one further opening for measuring and / or for the supply of treatment media, characterized characterized in that a removable container ( 5 ) is removably arranged centrally in the furnace vessel ( 1 ), which has an opening ( 6 ) which can be closed by a stopper ( 8 ), is mounted on supports ( 7 ), has a cylindrical design and its opening ( 6 ) is arranged on the side of the container ( 5 ) opposite the furnace opening ( 3 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that in the stopper ( 8 ) a plurality of openings for the implementation of measuring devices and / or for the management of treatment media are arranged.

3. Apparatus according to claim 1 to 2, characterized in that the material for the container ( 5 ) has a lower coefficient of thermal expansion than the material for the stopper ( 8 ).