(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属加工品の熱処理のためのレトルト炉（ＩＩＩ．１）であって、円筒形状のレトルト（ＩＩＩ．３）を有し、該レトルト（ＩＩＩ．３）が、加熱装置（ＩＩＩ．５）を備える炉ハウジング（ＩＩＩ．２）によって取り囲まれ、かつ
ａ）加工品の装入物（ＩＩＩ．７）のための処理室（ＩＩＩ．６）を取り囲み、
ｂ）一端において底部（ＩＩＩ．９）によって気密シールされ、該一端において、各々第１及び第２の調整弁（ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１）を用いて開閉可能であるような少なくとも２つのガス誘導管（ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４）と流体連通されており、
ｃ）他端において気密シール可能な装入口（ＩＩＩ．１０）を有し、
前記加工品を冷却するために、ガス流が前記レトルト（ＩＩＩ．３）から吸引され、外部の冷却装置を通して誘導され、再び前記レトルト（ＩＩＩ．３）内に誘導されて戻ると共に、冷却ガスが循環される該レトルト炉（ＩＩＩ．１）において、
前記底部（ＩＩＩ．９）が、該底部（ＩＩＩ．９）との間に中間空間を形成するようにして第２の底部（ＩＩＩ．９．１）を備えており、前記中間空間が、外側の容積空間（ＩＩＩ．１６）及び内側の容積空間（ＩＩＩ．１７）によって、互いから気密に分離された２つの環状空間に分割されており、前記外側の容積空間（ＩＩＩ．１６）が第２の管（ＩＩＩ．１４）に連結されており、前記内側の容積空間（ＩＩＩ．１７）が第１の管（ＩＩＩ．１１）に連結されており、所定の冷却体積流量を用いて前記冷却ガスの循環を加速することができ、その結果、前記装入物（ＩＩＩ．７）の冷却を加速することができるようにしたことを特徴とするレトルト炉（ＩＩＩ．１）。
【請求項２】
金属加工品の熱処理のためのレトルト炉（ＩＩＩ．１）であって、円筒形状のレトルト（ＩＩＩ．３）を有し、該レトルト（ＩＩＩ．３）が、加熱装置（ＩＩＩ．５）を備える炉ハウジング（ＩＩＩ．２）によって取り囲まれ、かつ
ａ）加工品の装入物（ＩＩＩ．７）のための処理室（ＩＩＩ．６）を取り囲み、
ｂ）一端において底部（ＩＩＩ．９）によって気密シールされ、該一端において、各々第１及び第２の調整弁（ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１）を用いて開閉可能であるような少なくとも２つのガス誘導管（ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４）と流体連通されており、
ｃ）他端において気密シール可能な装入口（ＩＩＩ．１０）を有している該レトルト炉（ＩＩＩ．１）において、
前記第１及び第２の調整弁（ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１）がそれぞれ、受容空間（ＩＩＩ．３３）を含むハウジング（ＩＩＩ．３６）を形成し、該ハウジング（ＩＩＩ．３６）内へ、蓋（ＩＩＩ．２５）が、該蓋（ＩＩＩ．２５）が開位置にあるときに前記各管（ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４）の流れ断面が完全に開放されるようにして、移動可能であり、冷却ガスの流れのための前記受容空間（ＩＩＩ．３３）が提供され、冷却ガス体積流量を前記各管（ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４）内において、所定の量に誘導することができるようにしたことを特徴とするレトルト炉（ＩＩＩ．１）。
【請求項３】
金属加工品の熱処理のためのレトルト炉（ＩＩＩ．１）であって、円筒形状のレトルト（ＩＩＩ．３）を有し、該レトルト（ＩＩＩ．３）が、加熱装置（ＩＩＩ．５）を備える炉ハウジング（ＩＩＩ．２）によって取り囲まれ、かつ
ａ）加工品の装入物（ＩＩＩ．７）のための処理室（ＩＩＩ．６）を取り囲み、
ｂ）一端において底部（ＩＩＩ．９）によって気密シールされ、該一端において、各々第１及び第２の調整弁（ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１）を用いて開閉可能であるような少なくとも２つのガス誘導管（ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４）と流体連通されており、
ｃ）他端において、気密シール可能な装入口（ＩＩＩ．１０）を有している該レトルト炉（ＩＩＩ．１）において、
ｄ）前記底部（ＩＩＩ．９）が、該底部（ＩＩＩ．９）との間に中間空間を形成するようにして第２の底部（ＩＩＩ．９．１）を備えており、前記中間空間が、外側の容積空間（ＩＩＩ．１６）及び内側の容積空間（ＩＩＩ．１７）によって、互いから気密に分離された２つの環状空間に分割されており、前記外側の容積空間（ＩＩＩ．１６）が第２の管（ＩＩＩ．１４）に連結されており、前記内側の容積空間（ＩＩＩ．１７）が第１の管（ＩＩＩ．１１）に連結されており、
ｅ）前記第１及び前記第２の調整弁（ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１）がそれぞれ、受容空間（ＩＩＩ．３３）を含むハウジング（ＩＩＩ．３６）を形成し、該ハウジング（ＩＩＩ．３６）内へ、蓋（ＩＩＩ．２５）が、該蓋（ＩＩＩ．２５）が開位置にあるときに前記各管（ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４）の流れ断面が完全に開放されるようにして、移動可能であり、
ｆ）前記外側の容積空間（ＩＩＩ．１６）及び前記内側の容積空間（ＩＩＩ．１７）が、前記蓋（ＩＩＩ．２５）が開位置にあるときに前記各管（ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４）の流れ断面を完全に開放するという前記蓋（ＩＩＩ．２５）の機能と相互作用して、冷却ガスを循環させ、その結果、前記装入物（ＩＩＩ．７）を急冷できるようにしたことを特徴とするレトルト炉（ＩＩＩ．１）。
【請求項４】
前記底部（ＩＩＩ．９）の第２の底部（ＩＩＩ．９．１）の外径が、前記レトルト（ＩＩＩ．３）の内径よりも大きさが小さいことを特徴とする請求項１または３に記載のレトルト炉。
【請求項５】
前記外側の容積空間（ＩＩＩ．１６）が、前記第２の管（ＩＩＩ．１４）を介して外部の冷却ガス送風機（ＩＩＩ．１３）と流体連通されていることを特徴とする請求項１または３、４のいずれか１項に記載のレトルト炉。
【請求項６】
前記内側の容積空間（ＩＩＩ．１７）が、前記第１の管（ＩＩＩ．１１）を介して外部の冷却器（ＩＩＩ．１２）と流体連通されていることを特徴とする請求項１または３、４、５のいずれか１項に記載のレトルト炉。
【請求項７】
前記内側の容積空間（ＩＩＩ．１７）が、吸引パイプ（ＩＩＩ．１９）に連結されており、該吸引パイプ（ＩＩＩ．１９）が、前記レトルト（ＩＩＩ．３）によって取り囲まれている前記処理室（ＩＩＩ．６）に連結されていることを特徴とする請求項１または３、４〜６のいずれか１項に記載のレトルト炉。
【請求項８】
前記外側の容積空間（ＩＩＩ．１６）及び前記内側の容積空間（ＩＩＩ．１７）が、リング（ＩＩＩ．１８）によって、互いから気密に分離された２つの環状空間に分割されていることを特徴とする請求項１または３、４〜７のいずれか１項に記載のレトルト炉。
【請求項９】
前記蓋（ＩＩＩ．２５）が、前記各調整弁（ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１）の前記ハウジング（ＩＩＩ．３６）の前記受容空間（ＩＩＩ．３３）内へ移動可能であり、ピボットアーム（ＩＩＩ．２２）を備えており、該ピボットアーム（ＩＩＩ．２２）が、回転軸（ＩＩＩ．３２）の回りを旋回可能であるように支持アーム（ＩＩＩ．２７）上に配置されていることを特徴とする請求項２または３に記載のレトルト炉。
【請求項１０】
前記ピボットアーム（ＩＩＩ．２２）が、９０°以上旋回可能であるように前記支持アーム（ＩＩＩ．２７）上に配置されていることを特徴とする請求項９に記載のレトルト炉。
【請求項１１】
前記ピボットアーム（ＩＩＩ．２２）が、駆動装置（ＩＩＩ．２８）に連結されていることを特徴とする請求項９または１０に記載のレトルト炉。
【請求項１２】
前記駆動装置（ＩＩＩ．２８）が、空気圧式コントロールシリンダによって形成されていることを特徴とする請求項１１に記載のレトルト炉。
【請求項１３】
前記ハウジング（ＩＩＩ．３６）が、前記各管（ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４）内にそれぞれ第１のフランジ継手（ＩＩＩ．２３）及び第２のフランジ継手（ＩＩＩ．２４）を用いて取り外し可能に配置されていることを特徴とする請求項２または３、９〜１２のいずれか１項に記載のレトルト炉。
【請求項１４】
前記ハウジング（ＩＩＩ．３６）が取付開口部（ＩＩＩ．３４）を有し、該取付開口部（ＩＩＩ．３４）が蓋部（ＩＩＩ．３５）によって開閉可能であることを特徴とする請求項２または３、９〜１３のいずれか１項に記載のレトルト炉。
【請求項１５】
前記ハウジング（ＩＩＩ．３６）が取付開口部（ＩＩＩ．３４）を有し、該取付開口部（ＩＩＩ．３４）が蓋部（ＩＩＩ．３５）によって開閉可能であり、
前記駆動装置（ＩＩＩ．２８）が、前記蓋部（ＩＩＩ．３５）上に配置され、かつ前記蓋部（ＩＩＩ．３５）を気密に貫通しているピストン棒（ＩＩＩ．２９）を備えており、該ピストン棒（ＩＩＩ．２９）が、前記蓋（ＩＩＩ．２５）を作動させるために、前記ピストン棒（ＩＩＩ．２９）の連結素子（ＩＩＩ．３０）及び前記ピボットアーム（ＩＩＩ．２２）のスロット（ＩＩＩ．３０）によってヒンジ接続されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のレトルト炉。
【請求項１６】
前記支持アーム（ＩＩＩ．２７）が、前記蓋部（ＩＩＩ．３５）上に配置されていることを特徴とする請求項１５に記載のレトルト炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属加工品の熱処理、例えば、光輝焼なまし、窒素または窒素／水素下での焼鈍（アニール処理）、窒化または炭窒化処理のためのレトルト炉であって、個々のレトルト炉が、レトルトを備える炉ハウジングと、加熱装置と、循環装置とを含み、場合によってはそれらの組合せを含み、熱処理効率が向上するようにした該レトルト炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
金属加工品の熱処理のためのレトルト炉は、従来技術において、例えば特許文献１ないし特許文献６に記載されているような様々な構成が知られている。
【０００３】
レトルト炉では、主に、熱処理の効率を高めることが、すでに何回も提案されている。しかし、レトルト炉では、被熱処理加工品の均一加熱が達成された後、引き続き、加工品を均一かつ集中的に冷却することが特に重要である。これは、それ自体、非生産的な処理ステップであるため、より慎重な検討が望まれている。
【０００４】
金属加工品の熱処理のためのレトルト炉は、炉ハウジングによって取り囲まれたレトルトを含む。レトルトは、円筒形状に形成されており、その一端において、底部によって気密シールされている。同時に、レトルトは、装入口を有している。装入口は、被熱処理加工品を、レトルト内に導入するかまたはレトルトから取り出すように機能する。この装入口は、旋回可能に構成された蓋によって気密シール可能であることが好ましい。
【０００５】
炉ハウジングは、基本的に、容積空間を提供するものである。この容積空間の内部には、数ある中でも特に、レトルトが配置されている。このレトルトが、基本的な熱処理室である容積空間を提供する。炉ハウジングによって構成された容積空間の内部には、レトルトの他にも、さらに加熱素子が設けられている。この加熱素子は、レトルト炉の所定の適用例において、レトルトを加熱させるように機能し、従って、レトルトによって包囲された処理室を加熱させるように機能する。
【０００６】
加工品の熱処理は、基本的にガスの影響下で行われる。このため、レトルトは、好ましくは底部（ガスの下流端部）側において、ガス誘導管の連結を可能にする連結パイプを有している。この管を通って、レトルトによって画定される処理室に、ガス及び／またはガス混合物を選択的に流入させることが可能である。このようなガスは、例えば、処理ガス、酸化ガス、冷却ガス、及び／または、対応するガス混合物であってよい。
【０００７】
金属加工品を熱処理するための所定の方法の実施の範囲では、通常、加工品を加熱するステップの後に、加工品を、（熱処理に応じて）１若しくは複数の温度レベルに維持するステップが実行され、その後、加工品を冷却するステップが実行される。
【０００８】
加熱時にも冷却時にも、加工品の加熱または冷却を可能な限り急速かつ均一に行うことが求められている。所定の温度レベルに維持するステップの間、装入物内において加工品の温度を最大限に均一化することと、装入物のどの位置にもガスを可能な限り均一に供給することとが求められる。この目的のために、気密シールされたレトルト内部に存在する雰囲気が循環される。これは循環装置によって行われる。循環装置は、基本的に、レトルトの内部に配置されている。
【０００９】
炉雰囲気及び炉温度の循環及び均一性を改善するために、従来技術からは、いわゆるガス誘導シリンダを設置することが知られている。ガス誘導シリンダは、循環ユニットと組み合わせることによって、炉雰囲気を確実に強制的に誘導する。
【００１０】
また、従来技術によれば、レトルトが、少なくとも１つのガス誘導管と流体連通されていることが分かる。このガス誘導管は、いわゆる調整弁によってシール可能である。従って、例えば、加工品を冷却するために、ガスをレトルトからガス誘導管を介して吸引し、冷却装置を通して誘導し、第２のガス誘導管を介してレトルト内に戻すことが可能である。
【００１１】
上述のレトルト炉を用いて金属加工品を熱処理するための所定の方法の実施の範囲では、ガス誘導管を、レトルトの内部空間に対して分離させ、ガスがレトルトの内部空間に流入することを回避するか、または、レトルトの内部空間に存在するガス雰囲気がガス誘導管を介して流出することを回避する必要がある。ガス誘導管をレトルトの内部空間に対して分離させるために、従来技術からは、いわゆる調整弁が知られている。調整弁は、各ガス誘導管内に旋回可能に配置された板として構成されている。この板は、少なくとも９０°回転可能であり、開位置または閉位置に配置されることが可能である。閉位置では、ガス誘導管の流れ断面は実質的にシールされており、そのため、ガス誘導管をレトルト内部空間に対して分離させることが実現される。開位置では、ガス誘導管の流れ断面は実質的に開放され、そのため、一方のガス誘導管と、他方のレトルトの内部空間とが連通される。
【００１２】
ここでも、従来技術から公知の、レトルト炉のレトルトと流体連通されたガス誘導管を閉じるための調整弁が有効であることが実証されていると思われる。しかし、この調整弁は、特に機能に応じた操作及び流体技術的な構成に関して、改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】ＤＥ−ＡＳ  ２  ０１０  ４３３
【特許文献２】ＤＥ−ＯＳ  ２７  ５４  ０３４
【特許文献３】ＤＥ  ３０  ２８  ９５２  Ｃ２
【特許文献４】ＤＥ  ３１  ４３  ５３２  Ａ１
【特許文献５】ＤＥ  ３６  ３１  ３８９  Ｃ２
【特許文献６】ＤＥ  １０３  ３８  ４３１  Ａ１
【特許文献７】ＤＥ  ２  ０５４  ６６６  Ａ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明の目的は、被熱処理加工品の冷却をできる限り急速にかつ均一に行うことである。
【００１５】
加工品を冷却するために、レトルトから吸引され、外部の冷却装置を通して誘導された後にレトルト内に戻されるガス流は、良好に循環されることができる冷却ガスであり、冷却体積流量を妨害する流れ抵抗は回避される。
【００１６】
また、レトルトの底部の本発明に係る構成及び／またはレトルト炉のレトルトに連結された、ガス誘導管を機能信頼性を有して閉じるための調整弁が、全体として、流体力学的により有利な状態を作り出す。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記の課題は、以下の３つの態様によって解決される。
【００１８】
第１の態様によれば、金属加工品の熱処理のためのレトルト炉において、底部は、該底部との間に中間空間を形成するようにして第２の底部を備えており、すなわち底部が二重壁に構成されている。中間空間は、外側の容積空間及び内側の容積空間によって、互いから気密に分離された２つの環状空間に分割されている。外側の容積空間は第２の管に連結されており、内側の容積空間は第１の管に連結されている。これによって、流体力学的に有利な冷却体積流量を用いて冷却ガスの循環を加速することができ、その結果、装入物の冷却をすることができる。
【００１９】
第２の態様によれば、この種のレトルト炉は、第１及び第２の調整弁がそれぞれ、受容空間を含むハウジングを形成し、該ハウジング内へ、蓋が、該蓋が開位置にあるときに各管の流れ断面が完全に開放されるようにして、移動可能であり、流体力学的に有利な流れのための受容空間が提供され、ガス体積流量を各管内において流体力学的に有利に誘導することができる。
【００２０】
第３の態様は、上述の複数の構成を組み合わせて、これらの有利な特徴を機能的に融合させて、全体的に作用させることである。ここで、レトルト炉は、
−底部が、該底部との間に中間空間を形成するようにして第２の底部を備えており、この中間空間は、外側の容積空間及び内側の容積空間によって、互いから気密に分離された２つの環状空間に分割されており、外側の容積空間は第２の管に連結されており、内側の容積空間は第１の管に連結されているような特徴群と、
−第１及び第２の調整弁が、それぞれ、受容空間を包含する１つのハウジングを形成する特徴群であって、ハウジング内へ、蓋が、該蓋が開位置にあるときに各管の流れ断面が完全に開放されるようにして、移動可能であるような特徴群と、
−両特徴群を組み合わせると、外側の容積空間及び内側の容積空間が、蓋が開位置にあるときに各管の流れ断面を完全に開放するという蓋の機能と流体技術的に相互作用し、冷却ガスを流体力学的に有利に循環させ、その結果、装入物を急冷できる。
【００２１】
第１及び第３の態様では、底部の第２の底部の外径は、レトルトの内径よりも小さくなっている。
【００２２】
さらに、外側の容積空間は、第２の管を介して、外部の冷却ガス送風機に連通され得、内側の容積空間は、第１の管を介して、外部の冷却器に連通され得る。これによって、レトルト内に存在する高温ガスは、排出され、外部の冷却器に輸送されることが可能になる。
【００２３】
有利には、内側の容積空間は、レトルトによって包囲された処理室に連結されている吸引パイプに連結され得る。
【００２４】
最終的に、第１及び第２の態様は、外側及び内側の容積空間が、リングによって、互いから気密に分離された２つの環状空間に気密に分割されている場合により完全になる。このリングは、加工技術的に有利に、例えば溶接によって、導入可能である。
【００２５】
第２及び第３の態様では、各第１及び第２の調整弁のハウジングの受容空間内へ移動可能な蓋は、ピボットアームを有している。ピボットアームは、回転軸の回りを旋回可能であるように支持アーム上に配置されている。ピボットアームは、９０°以上旋回可能であるように支持アーム上に設置され得、駆動装置に連結されることが有効である。駆動装置は、空気圧式のコントロールシリンダによって形成され得る。
【００２６】
ハウジングは、交換可能に、第１のフランジ継手及び第２のフランジ継手によって、それぞれ１つの管内に取り外し可能に配置されている必要があり、取り付けに有利なように、弁によって閉鎖可能な取付開口部を有している必要がある。
【００２７】
上述の駆動装置は、有利には、弁の上に配置されていることが可能である。ここで、弁は、ピストン棒の気密式の形態を有している。ピストン棒は、蓋を作動させるために、ピストン棒の連結素子及びピボットアームのスロットによってヒンジ接続されている。ここで、支持アームは、機能的に有利に、弁に配置され得る。
【００２８】
本発明に係るレトルトの底部の構成、すなわち、レトルトの底部が、容積空間の形成によって、二重壁に構成され、互いから気密に分離された２つの環状空間に分割されている構成と、本発明に従って変形された構造原理、すなわち、調整弁によって開閉可能なガス誘導管が、受容空間を包含するハウジングに連結されており、ここでは、蓋が内側へ移動可能であるため、蓋が開位置にある場合に、各管の流れ断面は完全に開放されるという構成原理とによって、上述の課題は、レトルト炉内の流れの関係を全体的に改善することに関して、最適に解決される。
【００２９】
底部を二重壁に構成するだけで、既に成功がもたらされる。その理由は、冷却ガスが極めて良好に循環され、有利には、炉雰囲気の著しく良好な循環、ひいては被熱処理加工品の間を流れる流れが実現されるからである。
【００３０】
また他方では、冷却ガス用の調整弁における蓋の動きを変えるだけで、既に、全体として、流体技術的に有利な条件が実現される。
【００３１】
しかし、これらを組み合わせた実施形態では、底部を二重壁に構成することと、蓋の動きを変えることとが、流体技術的な作用において、機能的に互いに融合する。
【００３２】
冷却ガスまたは冷却ガス混合物が、外部の冷却ガス送風機によって、外部から、外側の環状空間内に供給されることが可能である点を、強調する。
【００３３】
内側の環状空間は、レトルトによって包囲された、装入物の実際の処理室と流体連通されている。このために、内側の環状空間をレトルトの処理室と流体連通させる吸引パイプが設けられている。
【００３４】
外側の環状空間に供給された冷却ガスは、開口部を通って、レトルトによって包囲された処理室内に流入することが可能である。ここで、これらの連結口の寸法は、冷却送風機の性能に応じて、外側の環状空間に存在する冷却ガスが、比較的高い速度で、開口部から流出し、レトルトによって包囲された処理室内に流入することが可能なように定められている。
【００３５】
外側の環状空間をレトルトの処理室と流体連通している貫通口が、二重壁の底部の内壁の正面側に、すなわち、一方の内側の壁と、他方のレトルトの柱面との間に、形成されていることが好ましい。
【００３６】
この構成は、例えば、レトルト側の壁の外径すなわち二重壁の底部の内壁を、レトルトの内径よりも小さく構成することによって、実現可能である。その結果、一方の二重壁の底部の内壁と、他方のレトルトの柱面の内側との間に、環状隙間が形成される。この環状隙間は、個々の貫通口に分割されていてよい。これは、例えば、二重壁の底部の内壁を、正面側においてレトルトの柱面に所定の間隔をおいて連結させることによって、例えば溶接することによって、達成される。
【００３７】
環状隙間、すなわち外側の環状空間をレトルトの処理室と流体連通させる貫通口の上述の構成は、外側の環状空間を介して流入する冷却ガスが、レトルトの柱面に近接してかつレトルトの柱面に平行に、レトルトの処理室内に導入されるという利点を有している。
【００３８】
これによって、全体として、極めて良好な、レトルト内に存在する加工品装入物の間を流れる流れが実現される。これは、対応して、一方のガス流と、他方の加工品装入物との間の熱伝達を極めて良好にする。
【００３９】
上述の構成は、レトルトによって包含される容積空間内に連結された吸引パイプによって、レトルト内に存在する高温ガス、すなわちレトルト内に存在する高温の雰囲気を、吸引することを可能にする。ここで、吸引されたガス、すなわち吸引された雰囲気は、レトルトの二重壁に構成された底部の内側の環状空間を介して、誘導される。
【００４０】
吸引のために、内側の環状空間は、冷却器に連結されている。吸引されたガスは、冷却器を通って導かれ、冷却される。このガス、すなわち以前の処理雰囲気を、好ましくは、レトルトの二重壁の底部の外側の環状空間に再び供給される冷却ガスとして、再利用することが可能である。これは、上述の冷却ガス送風機の支援によって行われ得る。
【００４１】
外側の環状空間に搬送された冷却ガスは、レトルトの作業室、すなわち処理室内に再び流れ出て、好ましくは、レトルトの柱面の近傍に流れ出て、その結果、レトルトの柱面の内部の近傍に流入した冷却ガスは、レトルトに平行に強制的に誘導される。結果的に、レトルトの内部には、ある流れが生じる。この流れは、高温ガスまたは高温の炉雰囲気が、レトルトによって包囲された容積空間の内部領域から流出すると同時に、冷却ガスが、レトルトによって包囲された容積空間の外側の端部領域内に導かれることを特徴とする流れである。その結果、レトルト内には、流れの循環が、すなわち、一方の、外部の冷却送風機の体積流量と、他方の、レトルト内に存在する循環装置の体積流量とが加わったものとして形成される。この流れの循環の結果、レトルト内にある加工品装入物の間を流れるガスの流れが、従来技術と比べて改善される。これによって、加工品装入物とガスまたはガス混合物との間の熱伝達が、より良好になる。すなわち、装入物の急冷が導かれる。
【００４２】
上述の構造は、レトルト炉において、一般的な用途を見出すことが可能である。すなわち上述の構造は、水平型のレトルト炉だけでなく、垂直型のレトルト炉にも利用可能である。
【００４３】
この有利な機能は、本発明に係る調整弁の構成を支援する。調整弁には、受容空間を提供する、ハウジングの形をした拡張部が設けられている。蓋は、このハウジング内または受容空間内へ移動可能である。すなわち蓋は、蓋が開位置にあるときにガス誘導管の流れ断面が完全に開放されるようにして、移動可能である。
【００４４】
この構成は、公知の従来技術と異なり、有利にも、不必要な流れ抵抗を回避することを可能にする。従来技術から公知の回転弁を開放する際、この回転弁は、横方向の位置から、少なくとも部分的にガス誘導管の流れ断面を覆ってしまう長手方向の位置にずれてしまうという欠点を有している。これは、不必要な流れ抵抗を導くという欠点を有している。これによって、ガス誘導管に連結されたガス送風機の効率は制限され、ガス体積流量の減少が導かれることになる。
【００４５】
本発明に係る構造では、これらの欠点は解消される。なぜなら、蓋は、開位置にある場合、受容空間を提供する拡張部の内側に移動されるからである。このため、ガス誘導管の流れ断面は、完全に開放され、不必要な流れ抵抗が生成されることは、完全に回避される。
【００４６】
本発明によれば、蓋が旋回可能に構成されることが提供される。この後、受容空間を提供するハウジング内への旋回運動として蓋の移動が行われる。この蓋の旋回可能性は、例えば、蓋が、ピボットアームに配置されると共に、蓋が、例えば支持アームに、ヒンジ接続されて配置されることによって、実現可能である。
【００４７】
こうすることによって、ピボットアーム、及び従ってピボットアームに配置された蓋は、支持アームに対して容易に旋回可能である。この際、ピボットアームが、少なくとも９０°、より好適には９５°旋回運動可能であることが好ましい。
【００４８】
少なくとも理論的に９０°以上旋回可能であることは、蓋が、所定の接触圧力で、ガス誘導管の連結パイプに対して加圧されることが可能であるという利点を提供する。これは、特に、管側及び／または蓋側に設けられた密閉体との組み合わせにおいて、ガス誘導管を気密シールさせるように作用する。従来技術において蓋として使用されている閉鎖弁では、一方のガス誘導管と他方のレトルトの内部空間とをこのように気密に分離させることは不可能である。これは、製作公差のために、損耗が生じかつ／または熱膨張率が異なるために、一方のガス誘導管の内側と他方の閉鎖弁との間に常に環状の隙間が残るからである。
【００４９】
蓋の一構成によれば、ピボットアームが、コントロールシリンダにヒンジ接続されていることが提供される。このコントロールシリンダによって、ピボットアームが支持アームに対して旋回することが可能である。コントロールシリンダは、空気圧式に動作することが好ましい。しかし、油圧式または機械式に動作するコントロールシリンダまたは作動装置といった、他の構成も可能である。
【００５０】
このように構成することによって、有利には、蓋装置自体を、追加装備の範囲において、設置または取り付けることが可能になる。調整弁は、中間部品として、ガス誘導管のフランジ継手の間に容易に設置される。
【００５１】
本発明によれば、ハウジングは取付開口部を有している。この取付開口部によって、後に、蓋の調節機構、すなわち特にピボットアーム、蓋自体、及び場合によってはコントロールシリンダへのアクセスが可能になる。取り外し、修理、または他の後処理が、容易に可能になる。
【００５２】
ここで、取付開口部は、対応して構成された弁によって気密シール可能であることが好ましい。
【００５３】
レトルト炉において、底部の構成を二重壁にすることと、蓋の動きを変えることを組み合わせて適用することが、最適である。なぜなら、これによって、本発明の課題である、この種のレトルト炉において、被熱処理加工品を均一かつ集中的に冷却し、冷却ガスを良好に循環させ、冷却体積流量を妨げる不必要な抵抗を回避するということが、最大限に実現されるからである。
【００５４】
従って、レトルトの底部の本発明に係る構成と、レトルト炉のレトルトに連結された、冷却ガス用のガス誘導管を機能信頼性を有して閉じるための調整弁とが、全体として、装入物の急冷を実現する流体技術的に有利な状態を作り出す。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係るレトルト炉の断面図である。
【図２】図１を拡大した図であり、この図では、本発明に従って、底部９が第２の底部９．１によって二重壁に構成されている。
【図３】１つの部材としての本発明に係る調整弁を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
本発明について、以下の例において、本発明の一実施形態を参照して、より詳細に説明する。
【００５７】
図１及び図２には、本発明に係るレトルト炉ＩＩＩ．１が、概略的な縦断面図に示されている。図示される実施形態では、レトルト炉ＩＩＩ．１には、水平に配置されたレトルトＩＩＩ．３が設けられている。すなわち、レトルト炉ＩＩＩ．１は水平レトルト炉ＩＩＩ．１である。
【００５８】
レトルト炉ＩＩＩ．１は、炉ハウジングＩＩＩ．２を有している。炉ハウジングＩＩＩ．２は、主要容積空間ＩＩＩ．４を包囲しており、主要容積空間ＩＩＩ．４の内部には、数ある中でも特に、レトルトＩＩＩ．３及び加熱装置ＩＩＩ．５が配置されている。従って、炉ハウジングＩＩＩ．２は、レトルトＩＩＩ．３及び加熱装置ＩＩＩ．５を収容している。
【００５９】
レトルトＩＩＩ．３は、円筒形状の中空体として構成されている。この中空体は、一端において、底部ＩＩＩ．９によって気密シールされている。レトルトＩＩＩ．３は、底部ＩＩＩ．９に対向して、装入口ＩＩＩ．１０を備えている。装入口ＩＩＩ．１０は、蓋ＩＩＩ．１０．１によって気密シール可能である。装入口ＩＩＩ．１０を介して、レトルトＩＩＩ．３によって包囲された処理室ＩＩＩ．６に到達可能である。処理室ＩＩＩ．６は、レトルト炉ＩＩＩ．１の本来の作業室を示すものである。装入口ＩＩＩ．１０を介して、被熱処理加工品（例えば集合的に装入物ＩＩＩ．７と示される）が、レトルトＩＩＩ．３内に供給される。レトルトＩＩＩ．３からの取り出しも、同じく装入口ＩＩＩ．１０から行われる。
【００６０】
炉ハウジングＩＩＩ．２に収容された加熱装置ＩＩＩ．５は、炉ハウジングＩＩＩ．２によって包囲された主要容積空間ＩＩＩ．４を加熱するように機能する。主要容積空間ＩＩＩ．４は、一般に、炉室と呼ばれる。この炉室を加熱した結果、熱伝達によって、レトルトＩＩＩ．３が加熱され、これによって、レトルトＩＩＩ．３の内部に配置された装入物ＩＩＩ．７の加熱が導かれる。
【００６１】
レトルトＩＩＩ．３によって包囲された処理室ＩＩＩ．６において、ガス雰囲気下の熱処理が行われる。ガス雰囲気を良好に循環させ、処理室ＩＩＩ．６の内部の温度の均一化を実現するために、装入物ＩＩＩ．７を通るガス流が、循環装置ＩＩＩ．８及び通気手段ＩＩＩ．１５によって生成される。通気手段ＩＩＩ．１５は、円筒形状に構成されている。このため、レトルトＩＩＩ．３の内壁と通気手段ＩＩＩ．１５との間に、環状空間ＩＩＩ．６．１が形成される。ガスは、この環状空間ＩＩＩ．６．１を通って、前方に、蓋ＩＩＩ．１０．１の側方に、矢印の方向に流れ、その後、別の矢印によって示されるように、装入物ＩＩＩ．７を通って、後方に、循環装置ＩＩＩ．８まで流れる。
【００６２】
熱処理に必要なガスは、例えば、底部ＩＩＩ．９と流体連通されたパイプ（図示せず）を通って、レトルトＩＩＩ．３内に流入させることが可能である。
【００６３】
熱処理を行った後には、装入物ＩＩＩ．７の冷却が行われる。本発明によれば、冷却の効率は、根本的に新規の特徴によって、さらに完全なものになる。
【００６４】
次に、ガスは、レトルトＩＩＩ．３から、底部ＩＩＩ．９に連結された、吸引パイプとして構成された第１の管ＩＩＩ．１１を通って、外部の冷却ガス送風機ＩＩＩ．１３による冷却器ＩＩＩ．１２を介して、吸引され、注入パイプとして構成された第２の管ＩＩＩ．１４を通って、再びレトルトＩＩＩ．３内に導かれて戻ってくる。底部ＩＩＩ．９と循環装置ＩＩＩ．８との間には、本発明に係る第２の底部ＩＩＩ．９．１が設けられている。第２の底部ＩＩＩ．９．１の直径は、レトルトＩＩＩ．３の内径よりも大きさが小さい。これらの底部ＩＩＩ．９とＩＩＩ．９．１との間には、容積空間が構成される。この容積空間は、環状のリングＩＩＩ．１８によって、内側の容積空間ＩＩＩ．１７と外側の容積空間ＩＩＩ．１６とに分割されている。内側の容積空間ＩＩＩ．１７は、吸引パイプＩＩＩ．１９によって、装入物ＩＩＩ．７が設置されている処理室ＩＩＩ．６と、吸引パイプを形成する第１の管ＩＩＩ．１１と流体連通されている。外側の容積空間ＩＩＩ．１６は、環状空間ＩＩＩ．６．１と、注入パイプを形成する第２の管ＩＩＩ．１４と流体連通されている。このようにして、高温ガスは、処理室ＩＩＩ．６から吸引され、冷却ガスは、環状空間ＩＩＩ．６．１内に吹き込まれる。熱処理中に、これらの管ＩＩＩ．１１及びＩＩＩ．１４は、第１の調整弁ＩＩＩ．２０及び第２の調整弁ＩＩＩ．２１内の蓋ＩＩＩ．２５（図３）によって閉じられる。
【００６５】
図３には、調整弁ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１がより詳細に示されている。調整弁ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１は、フランジ継手ＩＩＩ．２３，ＩＩＩ．２４によって、管ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４内に作りこまれている。本発明によれば、調整弁ＩＩＩ．２０，ＩＩＩ．２１は、蓋ＩＩＩ．２５を備えている。蓋ＩＩＩ．２５は、管ＩＩＩ．１１，ＩＩＩ．１４内の流入口ＩＩＩ．２６を完全に気密シールする。蓋ＩＩＩ．２５は、回転軸ＩＩＩ．３２の回りを旋回可能であるように支持アームＩＩＩ．２７上に取り付けられている。蓋ＩＩＩ．２５は、ピボットアームＩＩＩ．２２と、ピボットアームＩＩＩ．２２のスロットＩＩＩ．３１に係合する連結素子ＩＩＩ．３０とによって、コントロールシリンダなどの駆動装置ＩＩＩ．２８のピストン棒ＩＩＩ．２９に固定されている。ピストン棒ＩＩＩ．２９の往復運動によって、蓋ＩＩＩ．２５は開閉する。蓋ＩＩＩ．２５は、開放状態において、旋回して、受容空間ＩＩＩ．３３内に入り込む。このため、開放状態では、流入口ＩＩＩ．２６の全流れ断面は、開放される。支持アームＩＩＩ．２７と、コントロールシリンダなどの駆動装置ＩＩＩ．２８とが、蓋部ＩＩＩ．３５に連結されている。蓋部ＩＩＩ．３５は、完全に取り外しが可能であり、取付開口部ＩＩＩ．３４を介して、本構成に自由にアクセス可能である。
【００６６】
本実施形態は、一方の、本発明の第１の態様と、他方の、本発明の第２の態様とを有する新規の構成を包含する。本明細書では、これらの態様は、組み合わされた状態で、本発明の第３の態様として示される。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明またはその変形形態によって製造されるレトルト炉ＩＩＩ．１は、製造業者の利益に加えて、金属加工品の産業的熱処理の領域においてオペレータによるレトルト炉の実際的な価値の増加及び使用可能性の増加を得ることができる。個々の実現された変形形態でさえも、所期の熱処理効率の増加が達成されることになる。本発明は、関連産業でのレトルト炉のより効率的な稼働を可能にする。
【符号の説明】
【００６８】
ＩＩＩ．１  レトルト炉
ＩＩＩ．２  炉ハウジング
ＩＩＩ．３  レトルト
ＩＩＩ．４  主要容積空間
ＩＩＩ．５  加熱装置
ＩＩＩ．６  処理室
ＩＩＩ．６．１  環状空間
ＩＩＩ．７  装入物
ＩＩＩ．８  循環装置
ＩＩＩ．９  底部（ガスの下流端部）
ＩＩＩ．９．１  第２の底部
ＩＩＩ．１０  装入口
ＩＩＩ．１０．１  蓋
ＩＩＩ．１１  第１の管
ＩＩＩ．１２  冷却器
ＩＩＩ．１３  冷却ガス送風機
ＩＩＩ．１４  第２の管
ＩＩＩ．１５  通気手段
ＩＩＩ．１６  外側の容積空間
ＩＩＩ．１７  内側の容積空間
ＩＩＩ．１８  リング
ＩＩＩ．１９  吸引パイプ
ＩＩＩ．２０  第１の調整弁
ＩＩＩ．２１  第２の調整弁
ＩＩＩ．２２  ピボットアーム
ＩＩＩ．２３  第１のフランジ継手
ＩＩＩ．２４  第２のフランジ継手
ＩＩＩ．２５  蓋
ＩＩＩ．２６  流入口
ＩＩＩ．２７  支持アーム
ＩＩＩ．２８  駆動装置／コントロールシリンダ
ＩＩＩ．２９  ピストン棒
ＩＩＩ．３０  連結素子
ＩＩＩ．３１  スロット
ＩＩＩ．３２  回転軸
ＩＩＩ．３３  受容空間
ＩＩＩ．３４  取付開口部
ＩＩＩ．３５  蓋部
ＩＩＩ．３６  調整弁のハウジング
【図１】
0005433664.tif 000002
【図２】
0005433664.tif 000003
【図３】
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