(57) zwłaszcza długich narzędzi i części maszyn, stanow iący (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 PL B1

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) IntCl5: F27B 5/04 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: (54) Piec do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, zwłaszcza długich narzędzi i części maszyn (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 04/92 (73)Uprawniony z patentu: Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 09/93 (72)Twórcy wynalazku: Wiesław Apalkow, Warszawa, PL Artur Marczyński, Warszawa, PL Marek Zimka, Warszawa, PL Marek Wisłowski, Warszawa, PL Andrzej Grzelak. Warszawa, PL Antoni Kamiński, Warszawa, PL PL B1 1 Piec do obróbki cieplnej i cieplno-chem icznej, (57) zwłaszcza długich narzędzi i części maszyn, stanow iący oporow y piec elektryczny, w którym kom orą grzejną jest wewnętrzna przestrzeń ceram icznej mufli, gdzie p rz y jej ściance usytuow ane są oporow e elem enty grzejne, zaś w spółosiowo, w ew nątrz m ufli znajduje się w yjm ow alna stalow a retorta w postaci rury z dnem i kolektorem doprow adzającym czynnik atm osferotw órczy, wnętrze której stanowi kom orę roboczą pieca, wyposażony ponadto w w entylator i term oparę, a całość znajduje się w izolowanej cieplnie obudow ie usytuow anej na podstaw ie, znamienny tym, że pom iędzy m uflą (2) przykrytą p o k - rywą (16) i retortą (1) ma cylindryczny współosiowy płaszcz (5), będący przegrodą ograniczającą kom orę grzejną wraz z elem entam i grzejnymi (6), przy czym płaszcz (5) usytuow any jest na w sporniku (8), który ustalony jest w płycie dolnej (7) pieca, znajdującej się na jego podstawie (18) i tworzy w tej płycie (7) przestrzeń w entylatora w której usytuow ane jest jego śmigło (11) n atom iast we w sporniku (8) w ykonany jest osiowy otw ór (10), łączący obszar pomiędzy retortą (1) i płaszczem (5) z przestrzenią w entylatora dla zasysania z tego obszaru pow ietrza oraz następne otw ory (13) w ykonane na obrzeżach w spornika (8) łączące przestrzeń w entylatora z kom orą grzejną dla przepływ u wtłaczanego do niej pow ietrza, przy czym retorta (1) ma własną pokryw ę (14). Fig 1

2 Piec do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, zwłaszcza długich narzędzi i części maszyn Zastrzeżenia patentowe 1. Piec do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, zwłaszcza długich narzędzi i części maszyn, stanowiący oporowy piec elektryczny, w którym kom orą grzejną jest wewnętrzna przestrzeń ceram icznej m ufli, gdzie przy jej ściance usytuow ane są oporow e elem enty grzejne, zaś współosiowo, wewnątrz mufli znajduje się wyjmowalna stalowa retorta w postaci rury z dnem i kolektorem doprow adzającym czynnik atm osferotw órczy, wnętrze której stanowi kom orę roboczą pieca, wyposażony ponadto w w entylator i term oparę, a całość znajduje się w izolowanej cieplnie obudowie usytuowanej na podstaw ie, znamienny tym, że pomiędzy muflą (2) przykrytą pokrywą (16) i retortą (1) ma cylindryczny współosiowy płaszcz (5), będący przegrodą ograniczającą komorę grzejną wraz z elementami grzejnymi (6), przy czym płaszcz (5) usytuowany jest na wsporniku (8), który ustalony jest w płycie dolnej (7) pieca, znajdującej się na jego podstawie (18) i tworzy w tej płycie (7) przestrzeń w entylatora w której usytuowane jest jego śmigło (11) natom iast we wsporniku (8) wykonany jest osiowy otw ór (10), łączący obszar pomiędzy retortą (1) i płaszczem (5) z przestrzenią w entylatora dla zasysania z tego obszaru pow ietrza oraz następne otw ory (13) wykonane na obrzeżach wspornika (8) łączące przestrzeń wentylatora z kom orą grzejną dla przepływu wtłaczanego do niej powietrza, przy czym retorta (1) ma własną pokrywę (14). 2. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że podstaw ę (18) pieca tworzy poziom a płyta (19) w kształcie trójkąta równobocznego z otw orem, w wierzchołkach którego zam ocowane są pionowe nogi (20) zakończone u dołu śrubam i regulacyjnymi (21) zaś do spodniej części płyty dolnej (7) pieca przyspawane są kątow niki (22), również tworzące trójkąt równoboczny, które przylegają do boków trójkątnej podstaw y (18). 3. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że wentylator (12) wraz z silnikiem elektrycznym (23) zamocowany jest pionowo do spodniej części płyty dolnej (7) pieca w jego osi. 4. Piec według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadzenie rurek kolektora (15) z retorty przebiega przez pokryw ę (16) pieca. * * * Przedm iotem wynalazku jest piec do obróbki cieplnej i cieplno-chemicznej, zwłaszcza długich narzędzi i części maszyn posiadający wyjmowalną retortę. Znany jest z opisu patentow ego RP, patent nr piec do obróbki cieplnej narzędzi w atm osferach ochronnych. W piecu tym kom orę grzejną stanowi ceramiczna mufla z elementami grzejnymi. Pomiędzy płaszczem zewnętrznym pieca i muflą znajduje się płaszcz wewnętrzny, a przestrzeń pom iędzy płaszczam i wypełniona jest warstw ą izolacyjną. Piec służy jedynie do obróbki cieplnej, na przykład do hartow ania lub odpuszczania. Nie m ożna w nim prow adzić obróbek cieplno-chem icznych, jak dyfuzyjnego azotow ania czy utleniania. To ograniczenie wynika stąd, że atmosfery dyfuzyjne bardzo niekorzystnie wpływają na trwałość oporowych elementów grzejnych. Niewystarczająca jest także cyrkulacja atm osfery w piecu, co przy niższych tem peraturach przyczynia się do w ystępow ania znacznego rozrzutu tem peratury w komorze pieca. Problem y te w pewnym stopniu rozwiązuje piec znany z opisu wzoru użytkowego RP, nr Ru W piecu tym kom orę grzejną stanowi również ceramiczna mufla, wewnątrz której zawieszone są elementy grzejne, a pomiędzy muflą i płaszczem zewnętrznym znajduje się płaszcz wewnętrzny. W kom orze grzejnej usytuow ana jest stalowa retorta, której wnętrze stanowi kom orę roboczą pieca. Piec według wynalazku pozbawiony jest wad pieców znanych, a zaproponow any system cyrkulacji pow ietrza w okół retorty um ożliwia uzyskanie wysokiej rów nom ierności tem peratury.

3 Istota tego pieca składającego się z płaszcza zewnętrznego, warstwy izolacyjnej, ceramicznej mufli, wyjmowalnej retorty, elem entów grzejnych, term opary, kolektora i w entylatora, polega na tym, że w kom orze grzejnej m a cylindryczny płaszcz, będący przegrodą ograniczającą kom orę grzejną, wraz z elementami grzejnymi, dzieląc przestrzeń pomiędzy retortą i ceramiczną m uflą na dwa obszary. Płaszcz ten usytuow any jest i centrowany w kom orze za pom ocą wspornika na którym się opiera. W spornik ustalony jest w płycie dolnej pieca znajdującej się na jego podstaw ie i tworzy w tej płycie przestrzeń w entylatora, gdzie usytuowane jest jego śmigło. W spornik w widoku z góry ma kształt wypukłej pokryw y, z osiowym otworem, który łączy obszar pom iędzy retortą i płaszczem z przestrzenią w entylatora. W entylator zasysa powietrze z tego obszaru. Na obrzeżach w spornika w ykonane są otw ory, które z kolei łączą przestrzeń w entylatora z kom orą grzejną, gdzie znajdują się elementy grzejne. W entylator tłoczy zassane uprzednio powietrze do kom ory grzejnej. R etorta wyposażona jest we własną pokryw ę wraz z którą jest wyjm owana z pieca. W korzystnym w ykonaniu podstaw ę pieca tworzy poziom a płyta w kształcie trójkąta rów nobocznego z osiowym otw orem, w wierzchołkach którego zam ocow ane są pionowe nogi, zakończone u dołu śrubam i regulacyjnym i, zaś do spodniej części płyty dolnej pieca przyspaw ane są kątow niki, również tw orzące trójkąt równoboczny, które przylegają do boków trójkątnej podstawy. W entylator wraz z silnikiem elektrycznym zamocowany jest pionowo do spodniej części płyty dolnej pieca, w jej osi. K orzystne jest także, gdy wyprowadzenie z retorty rurek kolektora przebiega przez pokryw ę pieca. Przedstawiony piec według wynalazku charakteryzuje się bardzo wysoką równom iernością tem peratury w kom orze roboczej, ze względu na konstrukcję kom ory grzejnej, gdzie została w ym uszona intensyw na cyrkulacja pow ietrza. R ów nom ierności tem peratury sprzyja płaszcz pośredni, który z jednej strony od elem entów grzejnych odbiera prom ieniujące nie zawsze rów nom iernie ciepło, rozprow adza w sobie niwelując gradienty tem peratur, a następnie znacznie bardziej równom iernie prom ieniuje w kierunku retorty. Zjawisko to wraz z wymuszoną cyrkulacją powietrza decyduje o wysokiej równom ierności tem peratury w kom orze roboczej, co ma niezwykle ważne znaczenie przy obróbce długich narzędzi, przykładow o przeciągaczy czy takich części maszyn jak wały i osie. W yposażenie retorty we własne szczelne zamknięcie umożliwia wyjęcie retorty po obróbce cieplnej wsadu i natychmiastowe włożenie drugiej retorty z wsadem do obróbki, co zwiększa stopień w ykorzystania pieca. Z aproponow ana konstrukcja podstaw y pozw ala na funkcjonalne i stabilne usytuow anie pieca z możliwością pełnego w ypionow ania jego pozycji. Korzystne jest zam ocowanie wentylatora pod piecem w obrębie podstawy. W yprowadzenie rurek kolektorów przez pokrywę pieca eliminuje zbędne kolanka i załam ania popraw iając drożność i upraszcza konstrukcję samego pieca. Piec według w ynalazku p o kazano w przykładzie w ykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstaw ia w schem atycznym przekroju pionowym budowę pieca, fig. 2 - jego widok z góry, zaś fig. 3 - widok z góry w pornika usytuowanego w dolnej płycie pieca. Retorta 1 pieca ma postać stalowej rury z dnem i jest usytuow ana w ceramicznej mufli 2, wykonanej z segmentów pierścieniowych. Zewnętrzna przestrzeń cylindrycznej mufli 2 otoczona jest warstwą izolacji cieplnej 3 w postaci wymurówki z cegły ceramicznej usytuowanej w stalowym płaszczu 4 stanowiącym obudow ę pieca. Przestrzeń pomiędzy retortą 1 i muflą 2 podzielona jest na dwa obszary za pom ocą współosiowego cylindrycznego płaszcza 5. W przestrzeni pomiędzy tym płaszczem i m uflą 2, zwanej kom orą grzejną, zawieszone są oporow e elementy grzejne 6 w postaci pasków z blachy chrom oniklow ej. W arstwa izolacyjna 3 od dołu usytuow ana jest na płycie dolnej 7 pieca, w której zam ocowany jest specjalnie ukształtowany wspornik 8. Na wsporniku 8 ustalony jest płaszcz 5, który centrow any jest w piecu na zewnętrznych powierzchniach żeber 9 wspornika 8. Na żebrach 9 wspiera się także retorta 1. Pod wspornikiem 8, który ma kształt wypukłej pokrywy z osiowym otworem 10 w płycie dolnej 7 utworzona jest przestrzeń, gdzie usytuowane jest śmigło 11 wentylatora 12. Na obrzeżach wspornika 8 wykonane są fasolkowe otwory 13. Otwór osiowy 10 łączy obszar pom iędzy retortą 1 i płaszczem 5 z przestrzenią wentylatora dla przepływu zassanego z tego obszaru pow ietrza. Otw ory fasolkowe 13 łączą przestrzeń wentylatora z kom orą grzejną dla przepływu wtłaczanego do niej zassanego uprzednio powietrza. W retorcie 1, w yposażonej w szczelną pokryw ę 14 znajduje się kolektor 15 doprow adzający do niej czynnik atm osfero-tw órczy.

4 K olektor 15 wyprowadzony jest z pieca przez pokrywę 16. W połowie wysokości pieca w jego ścianie bocznej usytuow ana jest poziom a term opara 17, której końców ka wprowadzona jest do kom ory grzejnej. Piec usytuow any jest na podstaw ie 18, która składa się z poziomej płyty 13 w kształcie trójkąta rów nobocznego z osiowym otworem, w narożach którego przyspawane są pionowe nogi 20, zakończone u dołu śrubam i regulacyjnymi 21, służącymi do wypionowywania pieca. Piec ustalony jest na podstaw ie 18 za pom ocą kątowników 22, przym ocowanych do spodniej części płyty dolnej 7, tworzących trójkąt równoboczny. D o spodniej części płyty dolnej 7 zam ocowany jest także wentylator 12 w raz z silnikiem elektrycznym 23. Elem enty grzejne 6 usytuowane w kom orze grzejnej zawieszone są na doprow adzeniach prądow ych 24. D o podstaw y 18, w narożach płyty 19 przyspawane są uszy 25 służące do przenoszenia pieca.

5 Fig. 2 Fig. 3

6 F ig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena zł