DE3621814A1

DE3621814A1 - Apparatus for the heat and surface treatment of metal parts

Info

Publication number: DE3621814A1
Application number: DE19863621814
Authority: DE
Inventors: Dieter Johnen; Mathias Antonius Carolu Peters
Original assignee: Elino Industrie-Ofenbau Carl Hanf and Co GmbH; HANF CARL ELINO IND OFENBAU; Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Elino Industrie-Ofenbau Carl Hanf & Co 5235 GmbH
Priority date: 1986-06-28
Filing date: 1986-06-28
Publication date: 1988-01-07
Anticipated expiration: 2006-06-29
Also published as: NL8701509A; DE3621814C2

Abstract

An apparatus for the heat and surface treatment of metal parts is designed as a unitary furnace installation in the form of a through-type installation, in which two reaction zones containing different atmospheres from one another are arranged one behind the other. The furnace installation has a common conveying device for both reaction zones. An atmosphere separation device is installed between the two reaction zones. The main advantage of this apparatus consists in that the metal parts to be treated can be handled in a particularly simple manner with it and the apparatus exhibits a particularly low energy consumption. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärme- und Oberflächenbehandlung von Metallteilen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The present invention relates to a device for Heat and surface treatment of metal parts after Preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen finden beispielsweise zum Schwärzen von Metallteilen, insbesondere solchen Teilen,wie sie in TV-Bildschirmen eingebaut werden (Lochmasken etc.), Verwendung. Hierbei werden die zu schwärzenden Metallteile anfänglich ei ner Reduktionsbehandlung und anschließend einer Oxidationsbe handlung unterzogen. Es versteht sich, daß die Erfindung je doch nicht auf dieses spezielle Wärme- und Oberflächenbe handlungsverfahren beschränkt ist, sondern daß die Erfindung allgemein eine Vorrichtung betrifft, bei der Metallteile in einer ersten Reaktionszone und anschließend in einer zweiten Reaktionszone behandelt werden und bei der diese Reaktionszonen voneinander verschiedene Atmosphären enthalten.Such devices are used, for example, for blackening of metal parts, in particular parts as described in TV screens can be installed (shadow masks etc.), use. Here, the metal parts to be blackened are initially egg ner reduction treatment and then an oxidation treatment subjected to action. It is understood that the invention ever but not on this special heat and surface coating procedure is limited, but that the invention generally relates to a device in which metal parts in a first reaction zone and then in a second Reaction zone are treated and in which these reaction zones contain different atmospheres.

Zum Schwärzen von Metallteilen ist es bekannt, zwei von einander völlig getrennte Ofenanlagen zu verwenden, wobei in der einen Ofenanlage eine Reduktionsbehandlung und in der anderen Ofenanlage eine Oxidationsbehandlung (Schwärzung) durchgeführt wird. Man geht hierbei so vor, daß man die zu schwärzenden Metallteile durch einen Durchstoßofen schickt, in dem die Reduktionsbehandlung durchgeführt wird. Danach erfolgt ein Umsetzen der aus dem Durchstoßofen kommenden Teile in einen getrennt davon angeordneten Schwärzungsofen. Es versteht sich, daß bei dieser bekannten Vorgehensweise die Handhabung der Teile mit Schwierigkeiten verbunden ist, da zwischen den beiden Ofenanlagen ein Umsetzen erforderlich ist. Darüberhinaus ist der Energiebedarf hoch, da zwei ge trennte Anlagen beheizt werden müssen, wobei für jede An lage entsprechende Auf- und Abheizprozesse durchgeführt werden müssen. Die in den verwendeten Heizgasen steckende Energie kann dabei nur unvollkommen genutzt werden.It is known to blacken metal parts, two of to use completely separate furnace systems, whereby reduction treatment in one furnace system and in the another furnace system an oxidation treatment (blackening) is carried out. You do this by closing them sends blackening metal parts through a pusher furnace, in which the reduction treatment is carried out. After that there is a transfer of those coming from the pusher furnace Parts in a blackening furnace arranged separately from it. It is understood that with this known procedure the handling of the parts is difficult, since moving between the two furnace systems is necessary is. In addition, the energy requirement is high because two ge separate systems must be heated, whereby for each type appropriate heating and cooling processes Need to become. The ones in the heating gases used Energy can only be used imperfectly.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der angegebenen Art zu schaffen, mit der sich die zu be handelnden Teile besonders einfach handhaben lassen und die sich durch einen besonders niedrigen Energiebedarf auszeichnet.The invention has for its object a device to create the specified type with which to be parts to be handled particularly easily and the is characterized by a particularly low energy requirement.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 dadurch gelöst, daß sie als einheitliche Ofenanlage in Form einer Durchlaufanlage ausgebildet ist, in der die Reaktionszonen hintereinander angeordnet sind, die eine für beide Reaktions zonen gemeinsame Fördereinrichtung aufweist und bei der zwischen den beiden Reaktionszonen eine Atmosphärentrennein richtung installiert ist.This object is achieved with a device the features of the preamble of claim 1 thereby solved that they as a uniform furnace system in the form of a Continuous plant is formed in the reaction zones are arranged one after the other, one for both reaction zones common funding facility and at separate the atmosphere between the two reaction zones direction is installed.

Erfindungsgemäß kommt somit eine einzige Ofenanlage zur An wendung, die beide Reaktionszonen umfaßt und bei der durch beide Reaktionszonen eine gemeinsame Fördereinrichtung für die zu behandelnden Teile geführt ist. Bei dieser gemeinsamen Förder einrichtung handelt es sich zweckmäßigerweise um ein end loses Metallband, das vor der Eintrittsöffnung und hinter der Austrittsöffnung der Ofenanlage über Umlenkrollen geführt ist, d.h. das obere Trumm des Bandes erstreckt sich hierbei durch die Ofenanlage, während das untere Trumm unterhalb der eigentlichen Anlage geführt ist.According to the invention, a single furnace system is therefore used application that encompasses both reaction zones and in which through both Reaction zones a common conveyor for the to treating parts is performed. At this joint funding device is expediently an end loose metal band in front of the entrance opening and behind the outlet opening of the furnace system over pulleys is, i.e. the upper run of the band extends here through the furnace, while the lower run below the actual plant is performed.

Da die beiden Reaktionszonen voneinander verschiedene Atmos phären enthalten, ist erfindungsgemäß zwischen den beiden Zo nen eine Atmosphärentrenneinrichtung installiert. Diese Trenneinrichtung verhindert, daß sich beide Atmosphären mit einander vermischen. Die Trenneinrichtung wird zweckmäßiger weise mit einem gasförmigen Sperrmedium betrieben, das gegen über den beiden Atmosphären der Reaktionszonen inert ist. Die Anordnung einer solchen Trenneinrichtung stellt auf den ersten Blick einen gewissen Mehraufwand bei der Konstruktion der Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik dar; dieser Mehraufwand ist jedoch nur scheinbar vorhanden, da auch bei den beiden getrennten Ofenanlagen des Standes der Technik Vorkehrungen dafür getroffen werden müssen, daß die in den Ofenanlagen vorhandenen Atmosphären (Reaktionsgase, Schutz gase) nicht mit der die Anlage umgebenden Atmosphäre in Kontakt treten können. Durch die erfindungsgemäße Trennein richtung können aber solche getrennten Einrichtungen, wie sie am Auslaß der ersten Ofenanlage und am Einlaß der zweiten Ofenanlage beim Stand der Technik Verwendung finden, in Fort fall kommen. Because the two reaction zones are different atmospheres contain spheres, according to the invention between the two Zo an atmospheric separation device is installed. These Separator prevents both atmospheres from mix together. The separator becomes more convenient operated as a gaseous barrier medium against is inert over the two atmospheres of the reaction zones. The arrangement of such a separation device is based on the at first glance a certain amount of extra effort in the construction the device compared to the prior art; this However, additional effort is only apparently present, since also at the two separate furnace systems of the prior art Precautions must be taken to ensure that those in the Furnaces existing atmospheres (reaction gases, protection gases) with the atmosphere surrounding the system Can contact. By the separation according to the invention direction can be such separate facilities as you at the outlet of the first furnace and at the inlet of the second Furnace plant used in the prior art, in Fort fall come.

Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Lösung nicht auf zwei Reaktionszonen beschränkt ist. Es können vielmehr hinter der zweiten Reaktionszone weitere Reaktionszonen angeordnet sein, wobei bei jeweils aneinanderstoßenden unterschiedlichen Atmosphären weitere Atmosphärentrennein richtungen vorgesehen sind. Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Ofenanlage eine der zweiten Reaktionszone nachgeordnete Kühlzone auf weist. Wenn die zur Kühlung eingesetzte Atmosphäre mit der Atmosphäre der zweiten Reaktionszone kompatibel ist, kann eine Atmosphärentrenneinrichtung zwischen der zweiten Reaktionszone und der Kühlzone entfallen.It is understood that the solution according to the invention is not is limited to two reaction zones. Rather, it can further reaction zones behind the second reaction zone be arranged, with each abutting different atmospheres directions are provided. A special embodiment The invention is characterized in that the furnace system a cooling zone downstream of the second reaction zone points. If the atmosphere used for cooling with the Atmosphere of the second reaction zone is compatible an atmosphere separator between the second Reaction zone and the cooling zone are omitted.

Die Reaktionszonen weisen jeweils einen Reaktionsraum, durch den die zu behandelnden Metallteile gefördert werden, und einen Heiz- bzw. Brennraum auf. Der Reaktionsraum wird hier bei mit der im Heiz- bzw. Brennraum erzeugten Wärmeenergie beaufschlagt. Heiz- bzw. Brennraum und Reaktionsraum können voneinander getrennt ausgebildet sein, wobei sich eine Ausführungsform der Erfindung dadurch auszeichnet, daß der Reaktionsraum innerhalb des Heiz- bzw. Brennraumes angeordnet und von diesem durch eine Einkapselung (Muffel) getrennt ist. Hierbei findet somit eine indirekte Beheizung der die Ofen anlage durchlaufenden Metallteile statt. Eine solche Aus führungsform der Erfindung findet insbesondere dort Anwendung, wo die im Heiz- bzw. Brennraum enthaltenen bzw. erzeugten Heiz- bzw. Rauchgase nicht in direkten Kontakt mit den zu behandelnden Metallteilen treten sollen. Ein Beispiel hier für ist eine Reaktionszone, bei der sich im Reaktionsraum ein Schutz- und/oder Reaktionsgas befindet. Dies ist bei ei ner Reduktionsbehandlung der Fall, wobei beispielsweise als Reaktionsgas Wasserstoff verwendet wird. Bei dem eingangs beschriebenen Schwärzungsverfahren findet eine solche Reduktionsbehandlung in der ersten Reaktionszone statt. Die im Heiz- bzw. Brennraum enthaltenen bzw. erzeugten Heiz- bzw. Rauchgase geben dabei ihre Wärmeenergie auf die Einkapselung (Muffel) ab, die von dort über die im Reaktions raum vorhandene Reaktionsgasatmosphäre auf die auf der Fördereinrichtung befindlichen Metallteile übertragen wird. Auf diese Weise wird die für die Durchführung der Re duktionsbehandlung erforderliche Energie zur Verfügung ge stellt, ohne daß die zu behandelnden Teile mit dem Energie träger in Kontakt treten. Es versteht sich, daß hierbei Heiz- bzw. Brennraum und Reaktionsraum in gasdichter Weise gegeneinander abgedichtet sind. Es gelangen hierbei zweck mäßigerweise solche Dichtungen zum Einsatz, die die auf tretenden Wärmeexpansionen und -kontraktionen kompensie ren können.The reaction zones each have a reaction space the metal parts to be treated are promoted, and a heating or combustion chamber. The reaction space is here with the thermal energy generated in the heating or combustion chamber acted upon. Heating or combustion chamber and reaction chamber can be formed separately from each other, with one Embodiment of the invention is characterized in that the Reaction space arranged within the heating or combustion space and is separated from it by an encapsulation (muffle). This means that the oven is heated indirectly plant continuous metal parts instead. Such an out embodiment of the invention finds particular application there, where the contained or generated in the heating or combustion chamber Heating or flue gases are not in direct contact with the treating metal parts should occur. An example here for is a reaction zone in which there is in the reaction space there is a protective and / or reaction gas. This is with egg ner reduction treatment, the case being, for example, as Reaction gas hydrogen is used. At the beginning described redaction method finds one Reduction treatment takes place in the first reaction zone. The contained or generated in the heating or combustion chamber Heating and flue gases give up their thermal energy on the Encapsulation (muffle) from there on over in the reaction reaction gas atmosphere present on the on the Conveyor located metal parts is transferred. In this way, the implementation of the Re required energy provides without the parts to be treated with the energy contact the wearer. It is understood that this Heating or combustion chamber and reaction chamber in a gas-tight manner are sealed against each other. Purpose come here moderately use such seals that the on occurring heat expansion and contraction compensate can.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich da durch aus, daß Heiz- bzw. Brennraum und Reaktionsraum identisch sind bzw. offen ineinander übergehen. Bei dieser Ausführungsform ist keine Trennung zwischen Heiz- und Brennraum und Reaktionsraum erforderlich. Mit anderen Worten, die vorhandenen bzw. erzeugten Heiz- bzw. Rauchgase treten in direkten Kontakt mit den zu behandelnden Teilen und stellen hierbei gleichzeitig die für den Ablauf der Reaktion erforderliche Wärmeenergie und die erforderliche Reaktionsatmosphäre zur Verfügung. Mit einer in dieser Weise ausgebildeten Reaktionszone läßt sich beispielsweise eine schwärzende bzw. bläuende Oxidschicht auf Eisenteilen bzw. Eisen enthaltenden Teilen herstellen (Schwärzungsver fahren). Ein solches Verfahren ist insbesondere in der Deutschen Patentanmeldung P 32 31 699.2 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen wird. Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die zweite Reaktionszone in der vorstehend beschriebenen Weise aufgebaut. Hierbei wird im Heiz- bzw. Brennraum (der mit dem Reaktionsraum identisch ist) eine oxidierende Atmosphäre aus bei einer scheinbaren Reaktionstemperatur (Gleichgewichtstemperatur) von T< 800°C unterstöchiometrisch verbrannten Brennstoffen, ins besondere Heizgas, hergestellt, wobei die Verbrennungspro dukte von der Brennstelle unmittelbar an den Reaktionsraum abgegeben werden. Die die Reaktionszone durchlaufenden Eisenteile erhalten dadurch eine schwärzende bzw. bläuende Oxidschicht, vorwiegend bestehend aus Fe₃O_{4.
Der Heiz- bzw. Brennraum der Reaktionszonen kann entweder
mit einem an einer von der Ofenanlage entfernten Stelle
erzeugten Heizgas beaufschlagt werden, oder das Heizgas
kann im Heiz- bzw. Brennraum selbst erzeugt werden. Hierzu
weist der Heiz- bzw. Brennraum mindestens eine Brennerein
richtung zur Verbrennung von Brennstoffen und Erzeugung
von als Heizgas- und/oder Reaktionsgas dienendem Rauchgas
auf. Um eine gleichmäßige Heizgasbeaufschlagung der jewei
ligen Reaktionszone zu sichern, sind vorzugsweise über die
Länge der Reaktionszone mehrere Brennereinrichtungen ange
ordnet. Die Abstände dieser Brennereinrichtungen können da
bei in Abhängigkeit von den jeweiligen Erfordernissen ge
wählt werden, beispielsweise dem gewünschten Temperatur
verlauf oder der gewünschten Reaktionsgasbeaufschlagung über
die Länge der Reaktionszone.
Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung ist die
erste Reaktionszone als Reduktionszone und die zweite
Reaktionszone als Oxidationszone ausgebildet. Hierbei ist,
wie vorstehend erwähnt, in der ersten Reaktionszone eine
Muffel vorgesehen, die den mit einem Reaktionsgas (Wasser
stoff) gefüllten Reaktionsraum von einem Heiz- bzw. Brenn
raum trennt. Bei der zweiten Reaktionszone (Oxidationszone)
sind Reaktionsraum und Heiz- bzw. Brennraum identisch aus
gebildet. Diese Zone umfaßt daher im Querschnitt eine ein
zige Kammer, in deren Mitte etwa die Fördereinrichtung ange
ordnet ist, während sich die Brennereinrichtungen seitlich
im unteren Bereich der Kammer befinden. Durch diese Lage
der Brennereinrichtungen werden die entstehenden Rauchgase
in der Kammer nahezu kreisförmig umgewälzt, so daß sich ein
gleichförmiger Kontakt mit den zu behandelnden Teilen er
gibt. Die im Heiz- bzw. Brennraum der Reduktionszone vorge
sehenen Brennereinrichtungen besitzen eine entsprechende
Lage, so daß auch hier die Rauchgase kreisförmig um die
Muffel herum umgewälzt werden. Damit wird eine gleichförmige
Erwärmung der Muffel sichergestellt.
Die erfindungsgemäß zwischen den beiden Reaktionszonen vor
gesehene Atmosphärentrenneinrichtung stellt sicher, daß das
im Reaktionsraum der Reduktionszone vorgesehene Reaktions
gas nicht in die Oxidationszone und das in der Oxidations
zone vorhandene Heiz- bzw. Reaktionsgas (Rauchgase) nicht
in die Reduktionszone gelangt.
Mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wird gegenüber
der eingangs erläuterten Vorrichtung des Standes der Technik,
die zwei getrennte Ofenanlagen aufweist, bereits eine ent
sprechende Energieeinsparung erzielt, da offensichtlich ein
erneutes Aufheizen der zu behandelnden Teile nach dem Ver
lassen der ersten Reaktionszone in der zweiten Reaktions
zone weitgehend entfallen kann. Darüberhinaus sieht jedoch
die Erfindung vor, daß die Vorrichtung mit Einrichtungen zur
Überführung des Heiz- bzw. Rauchgases einer Reaktionszone
in den Heiz- bzw. Brennraum der anderen Reaktionszone ver
sehen ist. Hierdurch wird eine weitere Energieeinsparung
erzielt, da die beim Verlassen des Heiz- bzw. Rauchgases
von einer Reaktionszone noch in diesem steckende Restenergie
nutzbar gemacht werden kann. So ist die Vorrichtung bei
spielsweise mit einer Einrichtung versehen, mittels der
das Heiz- bzw. Rauchgas aus dem Heiz- bzw. Brennraum der
ersten Reaktionszone in den Heiz- bzw. Brennraum der zweiten
Reaktionszone führbar ist. Bei dieser Einrichtung handelt es
sich insbesondere um eine vom abstromseitigen Ende der ersten
Reaktionszone ausgehende Leitung, die zum aufstromseitigen
Ende der zweiten Reaktionszone geführt ist. Diese Leitung
mündet in einen Raum, der sich unter dem Heiz- bzw. Brenn
raum der zweiten Reaktionszone befindet. Dieser Raum, der
in eine Vielzahl von Längs- bzw. Querkammern unterteilt sein
kann, weist an seiner Oberseite Öffnungen auf, die in den
Heiz- bzw. Brennraum der zweiten Reaktionszone führen. Es
versteht sich, daß in bezug auf die Überführung des Heiz
bzw. Rauchgases Regelorgane vorgesehen sind, beispielsweise
an den in den Heiz- bzw. Brennraum mündenden Öffnungen oder
am Austritt aus dem Heiz- bzw. Brennraum der ersten Reaktions
zone, mittels denen die der zweiten Reaktionszone zugeführte
Heiz- bzw. Rauchgasmenge regulierbar bzw. eine differenzierte
Abgabe des Gases in den Heiz- bzw. Brennraum der zweiten
Reaktionszone über dessen Länge und Breite möglich ist.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung dienen daher die
dem Heiz- bzw. Brennraum der zweiten Reaktionszone zugeordne
ten Brennereinrichtungen lediglich zur Durchführung einer
Stützfeuerung, während der Primärbedarf an Wärmeenergie durch
das von der ersten Reaktionszone überführte Heiz- bzw. Rauch
gas gesichert wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich ferner da
durch aus, daß die Reaktionszonen in mehrere Temperatur
regelzonen unterteilt sind. Dies kann sowohl in Längs- als
auch in Querrichtung der Fall sein, wird jedoch insbesondere
in Längsrichtung verwirklicht. So wird bei der als Schwärzungs
anlage ausgebildeten Vorrichtung mit Reduktionszone und nach
geordneter Oxidationszone ein Temperaturverlauf über die ge
samte Anlage angestrebt, der am Beginn der Reduktionszone ei
nen steilen Anstieg besitzt, dann etwa bis zum Ende der
Reduktionszone auf einem gleich hohen Niveau verläuft und
schließlich innerhalb der Oxidationszone erst langsam und
dann im Bereich der Kühlzone stärker absinkt. Um einen solchen
Temperaturverlauf zu erzielen, sind die Brennereinrichtungen
im vorderen Bereich der Reduktionszone mit engeren Abständen
angeordnet als im hinteren Bereich derselben. Hierdurch wird
eine relativ rasche Aufheizung erzielt. In der Oxidationszone
kann durch entsprechendes Einstellen der Regelorgane für das
überführte Heiz- bzw. Rauchgas sowie Einstellen der Abstände
der Brennereinrichtungen eine entsprechende Beeinflussung des
Temperaturverlaufes vorgenommen werden. Hierbei sind vorzugs
weise zur Kompensation der in Längsrichtung der zweiten Re
aktionszone zum Austrittsende hin abnehmenden Energiezufuhr
über das überführte Heiz- bzw. Rauchgas am abstromseitigen
Ende der Zone die Brennereinrichtungen in engeren Abständen
angeordnet.
Es versteht sich, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung be
liebige weitere Variationen hinsichtlich der Temperatur
regelung gestattet.
Die Atmosphärentrenneinrichtung umfaßt vorzugsweise mindestens
einen, sich über den Durchgang zwischen den Reaktionszonen
erstreckenden Sperrgasschleier. Dieser Sperrgasschleier wird
zweckmäßigerweise so aufgebaut, daß einem den Durchgang
zwischen den beiden Reaktionszonen, in dem sich die Förder
einrichtung mit den zu behandelnden Teilen befindet, umge
benden Doppelmantel das Sperrgas zugeführt wird. Der Doppel
mantel ist in Umfangsrichtung in eine Vielzahl von Kammern
unterteilt, an die jeweils mindestens eine Sperrgaszuführ
leitung angeschlossen ist. Die einzelnen Kammern besitzen
jeweils mindestens einen Gasaustrittsschlitz, über den das
Sperrgas in die Durchgangszone zwischen den beiden Reaktions
zonen eindringt, wobei die Vielzahl der eindringenden Gas
ströme den Sperrgasschleier bildet. Benachbart zu dieser
Atmosphärentrenneinrichtung ist jeweils ein Gasabzug der ent
sprechenden Reaktionszone vorgesehen, so daß das über die
Kammern und Schlitze eingeführte Sperrgas über die ent
sprechenden Gasabzüge mit abgeleitet werden kann. Als Sperr
gas wird vorzugsweise ein geeignetes Inertgas verwendet.
Eine besonders sichere Abdichtung zwischen den beiden
Reaktionszonen wird durch eine Atmosphärentrenneinrichtung
erreicht, die eine erste, der ersten Reaktionszone angeordne
te Reihe von Gasschleiern und eine zweite, der zweiten
Reaktionszone zugeordnete Reihe von Gasschleiern aufweist,
zwischen denen sich eine von Gasschleiern freie Zone be
findet.
Derartige Gasschleier können auch am Ein- und/oder Auslauf
der Ofenanlage vorgesehen sein. Bei der vorstehend beschrie
benen Ausführungsform der Erfindung, bei der die erste
Reaktionszone als Reduktionszone und die zweite Reaktions
zone als Oxidationszone ausgebildet ist, befindet sich am
Einlauf des die Reduktionszone bildenden Teiles der Ofenan
lage ebenfalls eine Atmosphärentrenneinrichtung, die aus einer
Reihe von hintereinander angeordneten Gasschleiern besteht.
Durch diese Einrichtung wird verhindert, daß mit den in die
Reduktionszone geförderten Metallteilen Luft in den Reaktions
raum der Reduktionszone eindringt. Diese Atmosphärentrennein
richtung kann einen entsprechenden Aufbau aufweisen wie die
zwischen den beiden Reaktionszonen angeordnete Trennein
richtung. Das verwendete Sperrgas wird über einen benach
bart zur Trenneinrichtung angeordneten Gasabzug, über den
auch das Reaktionsgas aus dem Reaktionsraum abgeführt wird,
abgezogen. Darüberhinaus kann das Sperrgas auch aus dem vor
deren Ende einer Verlängerung des Reaktionsraumes austreten,
die zur Anbringung der Trenneinrichtung vorgesehen ist.
Die Beaufschlagung des Reaktionsraumes der ersten Reaktions
zone mit dem Schutz- und/oder Reaktionsgas erfolgt so, daß
der Reaktionsraum über seine Länge und Breite gleichmäßig
mit dem Gas beaufschlagt wird. Hierzu sind in Längsrichtung
des Reaktionsraumes verlaufende Gasleitungen vorgesehen, die
in Abständen Austrittsöffnungen aufweisen.
Es versteht sich, daß das Sperrgas im vorerwärmten Zustand
in die jeweilige Trenneinrichtung geführt werden kann, in
dem es über einen entsprechenden Wärmetauscher geführt wird.
Durch diesen Wärmetauscher können beispielsweise die von der
einen zur anderen Reaktionszone überführten Heiz- bzw. Rauch
gase geleitet werden. Auch das Schutz- bzw. Reaktionsgas
kann entsprechend vorerhitzt werden. Die von der einen
Reaktionszone in die andere Reaktionszone überführten Heiz
bzw. Rauchgase können gekühlt werden. Dies kann alles über
geeignete Wärmetauscher bewerkstelligt werden, durch die
die bei der Ofenanlage verwendeten Gasströme geleitet werden
können.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch
eine Vorrichtung zur Wärme- und Ober
flächenbehandlung von Metallteilen;
Fig. 2 einen Schnitt entlang Linie A-B in Fig.
1;
Fig. 3 einen Schnitt entlang Linie C-D in Fig. 1;
und
Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie E-F in Fig. 1.} Another embodiment of the invention is characterized by the fact that the heating or combustion chamber and the reaction chamber are identical or merge openly into one another. In this embodiment, no separation between the heating and combustion space and the reaction space is required. In other words, the existing or generated heating or flue gases come into direct contact with the parts to be treated and at the same time provide the thermal energy and reaction atmosphere required for the course of the reaction. With a reaction zone designed in this way, for example, a blackening or bluing oxide layer can be produced on iron parts or parts containing iron (Schwärzungsver process). Such a method is described in particular in German Patent Application P 32 31 699.2, to which reference is hereby made. In one embodiment of the present invention, the second reaction zone is constructed in the manner described above. Here, in the heating or combustion chamber (which is identical to the reaction chamber), an oxidizing atmosphere is produced from fuels that are stoichiometrically burned, in particular heating gas, at an apparent reaction temperature (equilibrium temperature) of T <800 ° C, with the combustion products coming from the combustion point be given directly to the reaction space. The iron parts passing through the reaction zone thereby receive a blackening or bluing oxide layer, predominantly consisting of Fe ₃ O _{4. The heating or combustion chamber of the reaction zones can either be charged with a heating gas generated at a point remote from the furnace system, or the heating gas can generated in the heating or combustion chamber itself. For this purpose, the heating or combustion chamber has at least one burner device for burning fuels and generating flue gas serving as heating gas and / or reaction gas. In order to ensure a uniform application of heating gas to the respective reaction zone, several burner devices are preferably arranged over the length of the reaction zone. The distances between these burner devices can be selected depending on the respective requirements, for example the desired temperature or the desired reaction gas exposure over the length of the reaction zone. In a special embodiment of the invention, the first reaction zone is designed as a reduction zone and the second reaction zone as an oxidation zone. Here, as mentioned above, a muffle is provided in the first reaction zone, which separates the reaction space filled with a reaction gas (hydrogen) from a heating or combustion space. In the second reaction zone (oxidation zone), the reaction chamber and the heating or combustion chamber are formed identically. This zone therefore includes a cross section of a single chamber, in the middle of which the conveyor is arranged, while the burner devices are located laterally in the lower region of the chamber. Due to this position of the burner devices, the resulting flue gases are circulated almost circularly in the chamber, so that there is uniform contact with the parts to be treated. The provided in the heating or combustion chamber of the reduction zone burner devices have a corresponding location, so that here too the flue gases are circulated in a circle around the muffle. This ensures uniform heating of the muffle. The invention between the two reaction zones before seen atmospheric separation device ensures that the reaction gas provided in the reaction zone of the reduction zone does not get into the oxidation zone and the heating or reaction gas (flue gases) present in the oxidation zone does not get into the reduction zone. With the device described above, compared to the above-described device of the prior art, which has two separate furnace systems, a corresponding energy saving is already achieved, since obviously a re-heating of the parts to be treated after leaving the first reaction zone in the second reaction zone can largely be dispensed with. In addition, however, the invention provides that the device is provided with devices for transferring the heating or flue gas of one reaction zone into the heating or combustion chamber of the other reaction zone. This achieves further energy savings since the residual energy still present in a reaction zone when it leaves the heating or flue gas can be used. For example, the device is provided with a device by means of which the heating or flue gas can be conducted from the heating or combustion chamber of the first reaction zone into the heating or combustion chamber of the second reaction zone. This device is, in particular, a line which leads from the downstream end of the first reaction zone to the upstream end of the second reaction zone. This line opens into a room that is located under the heating or combustion chamber of the second reaction zone. This space, which can be divided into a plurality of longitudinal or transverse chambers, has openings on its top that lead into the heating or combustion chamber of the second reaction zone. It is understood that in relation to the transfer of the heating or flue gas control elements are provided, for example at the openings opening into the heating or combustion chamber or at the outlet from the heating or combustion chamber of the first reaction zone, by means of which the The amount of heating or flue gas supplied to the second reaction zone can be regulated or a differentiated delivery of the gas into the heating or combustion chamber of the second reaction zone is possible over its length and width. In this embodiment of the invention, therefore, the burner devices assigned to the heating or combustion chamber of the second reaction zone only serve to carry out auxiliary firing, while the primary requirement for thermal energy is secured by the heating or flue gas transferred from the first reaction zone. The inventive device is also characterized by the fact that the reaction zones are divided into several temperature control zones. This can be the case both in the longitudinal and in the transverse direction, but is realized in particular in the longitudinal direction. Thus, in the device designed as a blackening system with a reduction zone and after an ordered oxidation zone, a temperature curve is sought over the entire system, which has a steep increase at the beginning of the reduction zone, then runs at an equally high level until the end of the reduction zone and finally first slowly descends within the oxidation zone and then more rapidly in the area of the cooling zone. In order to achieve such a temperature profile, the burner devices are arranged in the front area of the reduction zone with narrower distances than in the rear area thereof. In this way, a relatively rapid heating is achieved. In the oxidation zone, the temperature profile can be influenced accordingly by appropriately adjusting the control elements for the transferred heating or flue gas and adjusting the distances between the burner devices. Here, preference is given to compensating for the decrease in the longitudinal direction of the second reaction zone towards the exit end of the supply of energy via the transferred heating or flue gas at the downstream end of the zone, the burner devices are arranged at closer intervals. It is understood that the device according to the invention allows any further variations in temperature control. The atmosphere separation device preferably comprises at least one barrier gas curtain which extends over the passage between the reaction zones. This barrier gas curtain is expediently constructed so that the passage gas between the two reaction zones, in which the conveying device is located with the parts to be treated, the surrounding double jacket, the barrier gas is supplied. The double jacket is divided in the circumferential direction into a plurality of chambers to which at least one sealing gas supply line is connected in each case. The individual chambers each have at least one gas outlet slot through which the sealing gas penetrates into the passage zone between the two reaction zones, the large number of penetrating gas streams forming the sealing gas curtain. Adjacent to this atmosphere separating device, a gas vent is provided for the corresponding reaction zone, so that the sealing gas introduced via the chambers and slots can be derived via the corresponding gas vent. A suitable inert gas is preferably used as the barrier gas. A particularly secure seal between the two reaction zones is achieved by an atmosphere separation device which has a first row of gas curtains arranged in the first reaction zone and a second row of gas curtains assigned to the second reaction zone, between which there is a zone free of gas curtains. Such gas curtains can also be provided at the inlet and / or outlet of the furnace system. In the above-described embodiment of the invention, in which the first reaction zone is in the form of a reduction zone and the second reaction zone is in the form of an oxidation zone, there is also an atmosphere separating device at the inlet of the part of the furnace plant which forms the reduction zone and which consists of a series of gas curtains arranged one behind the other consists. This device prevents air from entering the reaction zone of the reduction zone with the metal parts conveyed into the reduction zone. This atmosphere separating device can have a corresponding structure as the separating device arranged between the two reaction zones. The sealing gas used is withdrawn via a gas outlet arranged adjacent to the separating device, via which the reaction gas is also discharged from the reaction space. In addition, the sealing gas can also emerge from an extension of the reaction space which is provided for attaching the separating device before it ends. The application of the protective and / or reaction gas to the reaction space of the first reaction zone is such that the reaction space is acted upon uniformly over its length and width by the gas. For this purpose, gas lines running in the longitudinal direction of the reaction space are provided, which have outlet openings at intervals. It goes without saying that the sealing gas can be fed into the respective separating device in the preheated state by passing it over a corresponding heat exchanger. Through this heat exchanger, for example, the heating or smoke gases transferred from one reaction zone to the other can be passed. The protective or reaction gas can also be preheated accordingly. The heating or flue gases transferred from one reaction zone to the other reaction zone can be cooled. All of this can be accomplished via suitable heat exchangers through which the gas streams used in the furnace system can be passed. The invention is explained below with reference to a game Ausführungsbei in connection with the drawing. In the drawings: Fig 1 is a schematic longitudinal section through a device for heat and upper surface treatment of metal parts;. FIG. 2 shows a section along line AB in FIG. 1; Fig. 3 is a section along line CD in FIG. 1; and FIG. 4 shows a section along line EF in FIG. 1.}

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte Vorrichtung zur Wärme und Oberflächenbehandlung von Metallteilen ist als einheit liche Ofenanlage 1 in der Form einer Durchlaufanlage ausge bildet. Die Ofenanlage 1 umfaßt ein tunnelförmiges Gehäuse 2, das in Längsrichtung in mehrere Zonen unterteilt ist, nämlich eine erste Reaktionszone 3 (Reduktionszone), eine zweite Reaktionszone 4 (Oxidationszone) und eine Kühlzone 5. Das Ge häuse 2 besitzt einen Einlauf und einen Auslauf. Eine Förder einrichtung in Form eines Endlos-Metallbandes dient zur Förderung der zu behandelnden Metallteile (Lochmasken von TV-Bildschirmen) durch die Ofenanlage, wobei sich das obere Trum 7 der Fördereinrichtung durch das Gehäuse 2 vom Einlauf zum Auslauf erstreckt und über vor dem Einlauf angeordnete Umlenkrollen 10 sowie nach dem Auslauf angeordnete Umlenk rollen 9 geführt ist. Das untere Trum 8 der Förderein richtung befindet sich unterhalb des Gehäuses der Ofenanlage. Das Gehäuse befindet sich auf geeigneten Stützen.The device shown in FIGS . 1 to 4 for heat and surface treatment of metal parts is formed out as a unit furnace system 1 in the form of a continuous system. The furnace system 1 comprises a tunnel-shaped housing 2 which is divided into several zones in the longitudinal direction, namely a first reaction zone 3 (reduction zone), a second reaction zone 4 (oxidation zone) and a cooling zone 5 . The Ge housing 2 has an inlet and an outlet. A conveyor in the form of an endless metal belt is used to convey the metal parts to be treated (shadow masks of TV screens) through the furnace system, the upper run 7 of the conveyor extending through the housing 2 from the inlet to the outlet and arranged in front of the inlet Deflection rollers 10 and arranged after the outlet deflection roll 9 is guided. The lower run 8 of the conveyor is located below the housing of the furnace system. The housing is on suitable supports.

Wie man Fig. 1 entnehmen kann, ist das Gehäuse 2 der Ofen anlage 1 im Bereich der Reduktionszone 2 erweitert. Am Ende der Reduktionszone verengt sich das Gehäuse zu einem Übergangsbereich 19. Nach dem Übergangsbereich beginnt die zweite Reaktionszone (Oxidationszone), in der das Gehäuse ebenfalls erweitert ist, jedoch nicht die Breite und Höhe besitzt wie in der ersten Reaktionszone. Der zweiten Reaktionszone nachgeordnet ist eine Kühlzone 5.As can be seen in Fig. 1, the housing 2 of the furnace system 1 in the area of the reduction zone 2 is expanded. At the end of the reduction zone, the housing narrows to a transition region 19 . After the transition area begins the second reaction zone (oxidation zone), in which the housing is also expanded, but does not have the width and height as in the first reaction zone. A cooling zone 5 is arranged downstream of the second reaction zone.

Die hier dargestellte Vorrichtung zur Wärme- und Oberflächen behandlung von Metallteilen dient zur Schwärzung von Loch masken von TV-Bildschirmen, wobei diese Lochmasken anfangs innerhalb der Reduktionszone einer Reduktionsbehandlung und darauf innerhalb der Oxidationszone einer Oxidations behandlung unterzogen werden. Auf den Lochmasken bildet sich dann eine schwärzende Oxidschicht (Fe₃O₄).The device shown here for heat and surface treatment of metal parts is used to blacken shadow masks from TV screens, these shadow masks are initially subjected to a reduction treatment within the reduction zone and then to an oxidation treatment within the oxidation zone. A blackening oxide layer (Fe ₃ O ₄ ) then forms on the shadow masks.

Den Aufbau der Ofenanlage 1 innerhalb der ersten Reaktions zone 3 (Reduktionszone) zeigt Fig. 2. Man erkennt, daß das Gehäuse 2 der Ofenanlage mit einer geeigneten Außenisolation 30 versehen ist. Im Inneren des Gehäuses befindet sich eine metallische Muffel 14, die den Gehäuseinnenraum in einen Reaktionsraum 26 innerhalb der Muffel sowie einen Heiz bzw. Brennraum 27 außerhalb der Muffel unterteilt. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Reaktionsraum 26 bei 11 nach vorne ver längert, wobei dieser Abschnitt 11 eine Atmosphärentrennein richtung 12 enthält, die nachfolgend beschrieben werden wird.The construction of the furnace system 1 within the first reaction zone 3 (reduction zone) is shown in FIG. 2. It can be seen that the housing 2 of the furnace system is provided with a suitable external insulation 30 . In the interior of the housing there is a metallic muffle 14 , which divides the interior of the housing into a reaction space 26 inside the muffle and a heating or combustion chamber 27 outside the muffle. As shown in FIG. 1, the reaction space 26 is extended at 11 to the front, this section 11 containing an atmosphere separating device 12 , which will be described below.

Die Ofenanlage weist desweiteren eine Zuführ- und Ver teilungsleitung 15 für ein Schutz- und/oder Reaktionsgas auf. Diese Leitung, die in Fig. 2 nicht dargestellt ist, befindet sich im oberen Bereich des Reaktionsraumes 26 und ist in Abständen über die Länge des Reaktionsraumes mit Gasaustrittsöffnungen versehen. Auf diese Weise wird eine gleichmäßige Beaufschlagung des Reaktionsraumes mit dem Schutz- bzw. Reaktionsgas sichergestellt. Dieses Gas wird über am vorderen und hinteren Ende der Reduktionszone ange ordnete Abzugsleitungen 13 von der Ofenanlage abgeführt. Im vorliegenden Fall kann beispielsweise Wasserstoff als Reaktionsgas eingesetzt werden.The furnace system also has a supply and distribution line 15 for a protective and / or reaction gas. This line, which is not shown in FIG. 2, is located in the upper region of the reaction space 26 and is provided with gas outlet openings at intervals over the length of the reaction space. In this way, a uniform application of the protective or reaction gas to the reaction space is ensured. This gas is discharged from the furnace system via discharge lines 13 arranged at the front and rear ends of the reduction zone. In the present case, for example, hydrogen can be used as the reaction gas.

Die Muffel 14 umgibt einen Heiz- bzw. Brennraum 27, in dessen unterem Bereich in seitlicher Lage eine Reihe von Brenner einrichtungen 18 angeordnet ist. In den Brennereinrichtungen 18 wird ein geeignetes Brennstoff (Erdgas)-Luft-Gemisch ver brannt. Die dabei erzeugten Rauchgase werden durch die seitliche Lage der Brennereinrichtungen im Kreis um die Muffel 14 herumgeführt, wobei ein Teil ihrer Wärmeenergie auf die Muffel 14 und von dieser über das im Reaktionsraum 26 angeordnete Gas auf die zu behandelnden Teile übertragen wird. Das im Heiz- bzw. Brennraum 27 umgewälzte Rauchgas kann entweder über an der Decke des Gehäuses angeordnete Abzugseinrichtungen 16 oder über eine in der unteren Ecke des Heiz- bzw. Brennraumes angeordnete Abzugsleitung 28 vom Heiz- bzw. Brennraum abgezogen werden. Die Eintrittsöffnungen in die Abzugsleitung 28 werden dabei über Schieber 29 ge steuert.The muffle 14 surrounds a heating or combustion chamber 27 , in the lower region of which a number of burner devices 18 is arranged in a lateral position. In the burner devices 18 , a suitable fuel (natural gas) -air mixture is burned ver. The flue gases generated in this way are guided through the lateral position of the burner devices in a circle around the muffle 14 , a part of their thermal energy being transferred to the muffle 14 and from there via the gas arranged in the reaction chamber 26 to the parts to be treated. The flue gas circulated in the heating or combustion chamber 27 can be drawn off from the heating or combustion chamber either via extraction devices 16 arranged on the ceiling of the housing or via an extraction line 28 arranged in the lower corner of the heating or combustion chamber. The inlet openings in the exhaust line 28 are controlled via slide 29 ge.

Die Muffel 14 ist in gasdichter Weise am Gehäuse installiert, so daß das im Reaktionsraum vorhandene Reaktionsgas nicht mit dem Rauchgas des Brennraumes in Berührung treten kann.The muffle 14 is installed in a gas-tight manner on the housing, so that the reaction gas present in the reaction chamber cannot come into contact with the flue gas of the combustion chamber.

In der Übergangszone 19 zwischen der ersten Reaktionszone und der zweiten Reaktionszone befindet sich eine Atmosphären trenneinrichtung 20, welche einen Austritt des Reaktions gases aus dem Reaktionsraum 26 der Reduktionszone in die Oxidationszone 4 verhindert. Bei dem hier dargestellten Aus führungsbeispiel weist die Trenneinrichtung 20 drei hinter einander angeordnete Sperrgasschleier auf, die durch aus Schlitzen in der Gehäusewandung austretende Gasströme ge bildet werden. Diese Schlitze sind jeweils einzelnen Um fangskammern zugeordnet, in die Sperrgasleitungen münden.In the transition zone 19 between the first reaction zone and the second reaction zone there is an atmosphere separating device 20 which prevents the reaction gas from escaping from the reaction space 26 of the reduction zone into the oxidation zone 4 . In the exemplary embodiment shown here, the separating device 20 has three sealing gas curtains arranged one behind the other, which are formed by gas streams escaping from slots in the housing wall. These slots are each assigned to individual capture chambers, into which sealing gas lines open.

Im verlängerten Abschnitt 11 des Reaktionsraumes befindet sich ebenfalls eine derartige Atmosphärentrenneinrichtung 12, die bei diesem Ausführungsbeispiel einen Gasschleier auf weist. Diese Sperrvorrichtung verhindert, daß Luft in den Reaktionsraum der Reduktionszone eindringen kann. Der Auf bau der Trenneinrichtung 12 entspricht im wesentlichen dem der Trenneinrichtung 20. Das die jeweiligen Schleier bildende Sperrgas entweicht zusammen mit dem Reaktionsgas über die Abzugseinrichtungen 13 bzw. das offene Vorderende des Ab schnittes 11.In the extended section 11 of the reaction space there is also such an atmosphere separating device 12 , which in this exemplary embodiment has a gas curtain. This blocking device prevents air from entering the reaction space of the reduction zone. The construction of the separating device 12 corresponds essentially to that of the separating device 20 . The barrier gas forming the respective veil escapes together with the reaction gas via the extraction devices 13 or the open front end of the section 11 .

Wie man Fig. 1 entnehmen kann, ist der Heiz- bzw. Brennraum 27 der Reduktionszone durch Zwischenmauern 17 in einzelne Brennkammern unterteilt, in denen unterschiedlich viele Brennereinrichtungen angeordnet sind. Auf diese Weise läßt sich der Temperaturverlauf über die Reduktionszone steuern, wie dies vorstehend im einzelnen beschrieben worden ist.As can be seen in FIG. 1, the heating or combustion chamber 27 of the reduction zone is divided into individual combustion chambers by intermediate walls 17 , in which different numbers of burner devices are arranged. In this way, the temperature profile can be controlled via the reduction zone, as has been described in detail above.

Im Unterschied zur Reduktionszone besitzt die zweite Reaktionszone 4 (Oxidationszone) keine voneinander getrennten Reaktions- und Heiz- bzw. Brennräume. Hierbei sind Reaktions raum und Heiz- bzw. Brennraum identisch, wie in Fig. 3 bei 31 gezeigt. Die Heiz- bzw. Rauchgase bilden damit neben ihrer Funktion als Energielieferant gleichzeitig das Reaktionsgas.In contrast to the reduction zone, the second reaction zone 4 (oxidation zone) has no separate reaction and heating or combustion chambers. Here, the reaction chamber and the heating or combustion chamber are identical, as shown at 31 in FIG. 3. In addition to their function as an energy supplier, the heating and flue gases also form the reaction gas.

Auch der Heiz- bzw. Brennraum 31 der Oxidationszone ist durch Zwischenwände 23 in einzelne Brennkammern unterteilt, in denen wie bei der Reduktionszone Brennereinrichtungen 24 in seitlicher Lage angeordnet sind. Diese Brennerein richtungen erfüllen jedoch hierbei nur die Funktion einer Stützfeuerung, da das Heiz- und Reaktionsgas der Oxidations zone primär von dem über die Leitungen 28 und 22 aus dem Heiz- bzw. Brennraum 27 der Reduktionszone abgeführten Rauchgas gebildet wird. Um dieses Rauchgas aus der Reduktions zone in die Oxidationszone überführen zu können, ist unter halb des Übergangsbereiches 19 eine Gasleitung 22 vorge sehen. Diese Gasleitung 22 ist an die Leitung 28 des Brenn raumes der Reduktionszone angeschlossen und erweitert sich über die Breite des die Oxidationszone bildenden Gehäuseab schnittes der Ofenanlage, so daß die gesamte Breite des Heiz- bzw. Brennraumes 31 der Oxidationszone gleichmäßig mit Rauchgas versorgt werden kann. Hierzu ist unterhalb des Heiz- bzw. Brennraumes 31 ein Kanalsystem 22 vorge sehen, an dessen Oberseite geeignete Gasaustrittsöffnungen angeordnet sind. Diese Öffnungen sind regulierbar, so daß die Gaszufuhr individuell gesteuert werden kann. Es ver steht sich, daß sämtliche Gasleitungen mit einer geeigneten Isolierung versehen sind, um entsprechende Wärmeverluste zu verhindern. Auch der Gehäuseabschnitt der Oxidationszone weist eine geeignete Außenisolierung 30 auf.The heating or combustion chamber 31 of the oxidation zone is also divided by partition walls 23 into individual combustion chambers, in which, as in the reduction zone, burner devices 24 are arranged in a lateral position. However, these Brennerein devices only fulfill the function of auxiliary firing, since the heating and reaction gas of the oxidation zone is primarily formed by the flue gas discharged via the lines 28 and 22 from the heating or combustion chamber 27 of the reduction zone. In order to be able to transfer this flue gas from the reduction zone into the oxidation zone, a gas line 22 is provided below half of the transition region 19 . This gas line 22 is connected to the line 28 of the combustion chamber of the reduction zone and extends over the width of the section of the furnace system forming the oxidation zone so that the entire width of the heating or combustion chamber 31 of the oxidation zone can be supplied with flue gas uniformly. For this purpose, a channel system 22 is provided below the heating or combustion chamber 31 , on the top of which suitable gas outlet openings are arranged. These openings are adjustable so that the gas supply can be controlled individually. It is understood that all gas lines are provided with suitable insulation to prevent corresponding heat losses. The housing section of the oxidation zone also has suitable external insulation 30 .

Die aus dem Kanalsystem 22 nach oben austretenden Rauchgase werden im Heiz- bzw. Brennraum 31, der gleichzeitig den Reaktionsraum darstellt, umgewälzt und gelangen, ggf. mit zusätzlichen, von den Brennereinrichtungen 24 erzeugten Rauchgasen, über geeignete Abzugseinrichtungen 21, 25 am vorderen und hinteren Ende der Oxidationszone aus der Ofen anlage heraus.The flue gases emerging from the duct system 22 are circulated in the heating or combustion chamber 31 , which also represents the reaction chamber, and pass, possibly with additional flue gases generated by the burner devices 24 , via suitable exhaust devices 21 , 25 at the front and rear End of the oxidation zone out of the furnace system.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch eine der Oxidationszone nachgeordnete Kühlzone 5. Diese Kühlzone enthält eine Einkapselung 32, die eine Fortsetzung des Reaktionsraumes der Oxidationszone bildet. Zwischen der Einkapselung 32 und dem Gehäuse 2 der Ofenanlage befindet sich ein Ring raum 33, der mit einem geeigneten Gas zur Kühlung der innerhalb der Einkapselung angeordneten Metallteile bzw. der diese umgebenden Atmosphäre beaufschlagt wird. Das Gas wird über eine Öffnung 34 in den Ringraum 33 eingeführt und über eine Öffnung 35 aus diesem abgeführt. Wie ferner in Fig. 1 gezeigt ist, sind am hinteren Ende der Ofenanlage Ventilatoren vorgesehen, die eine weitere Kühlung bewirken. Fig. 4 shows a section through an oxidation zone downstream of the cooling zone 5. This cooling zone contains an encapsulation 32 which forms a continuation of the reaction space of the oxidation zone. Between the encapsulation 32 and the housing 2 of the furnace system there is an annular space 33 which is acted upon with a suitable gas for cooling the metal parts arranged within the encapsulation or the atmosphere surrounding them. The gas is introduced into the annular space 33 via an opening 34 and discharged from the latter via an opening 35 . As further shown in Fig. 1, fans are provided at the rear end of the furnace system, which cause further cooling.

Claims

1. Vorrichtung zur Wärme- und Oberflächenbehandlung von Me tallteilen, bei der die zu behandelnden Metallteile durch eine erste Reaktionszone und anschließend durch eine zweite Reaktionszone geführt werden, wobei die erste und zweite Reaktionszone voneinander verschiedene Atmosphären enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß sie als einheitliche Ofenanlage (1) in Form einer Durchlaufanlage ausgebildet ist, in der die Reaktionszonen (3, 4) hinter einander angeordnet sind, die eine für beide Reaktions zonen (3, 4) gemeinsame Fördereinrichtung (6) aufweist und bei der zwischen den beiden Reaktionszonen (3, 4) eine Atmosphärentrenneinrichtung (20) installiert ist.1. Apparatus for heat and surface treatment of Me tallteile, in which the metal parts to be treated are passed through a first reaction zone and then through a second reaction zone, the first and second reaction zones containing mutually different atmospheres, characterized in that they are used as a uniform furnace system (1) is designed in the form of a continuous system in which the reaction zones (3, 4) are arranged one behind the other, which has a for both reaction zones (3, 4) common conveyor (6) and wherein between the two reaction zones (3 , 4 ) an atmosphere separation device ( 20 ) is installed.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Ofenanlage (1) eine der zweiten Reaktionszone (4) nachgeordnete Kühlzone (5) aufweist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the furnace system ( 1 ) one of the second reaction zone ( 4 ) downstream cooling zone ( 5 ).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß die Reaktionszonen (3, 4) jeweils einen Reaktionsraum (26, 31), durch den die zu be handelnden Metallteile gefördert werden, und einen Heiz bzw. Brennraum (27, 31) aufweisen.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the reaction zones ( 3 , 4 ) each have a reaction chamber ( 26 , 31 ) through which the metal parts to be treated are conveyed, and a heating or combustion chamber ( 27 , 31 ) exhibit.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß Reaktionsraum (26) und Heiz- bzw. Brennraum (27) voneinander getrennt sind.4. The device according to claim 3, characterized in that the reaction chamber ( 26 ) and heating or combustion chamber ( 27 ) are separated from each other.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Reaktionsraum (26) innerhalb des Heiz- bzw. Brennraumes (27) angeordnet und von diesem durch eine Einkapselung (14) (Muffel) getrennt ist.5. The device according to claim 4, characterized in that the reaction chamber ( 26 ) within the heating or combustion chamber ( 27 ) is arranged and separated from it by an encapsulation ( 14 ) (muffle).

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge kennzeichnet, daß sich im Reaktionsraum (26) ein Schutz- und/oder Reaktionsgas befindet.6. Apparatus according to claim 4 or 5, characterized in that there is a protective and / or reaction gas in the reaction chamber ( 26 ).

7. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß Heiz- bzw. Brennraum und Reaktions raum (31) identisch sind bzw. offen ineinander übergehen.7. The device according to claim 3, characterized in that the heating or combustion chamber and reaction chamber ( 31 ) are identical or openly merge.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Heiz- bzw. Brennraum (31) mit einem Heizgas beaufschlagt ist.8. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the heating or combustion chamber ( 31 ) is acted upon by a heating gas.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Heiz- bzw. Brennraum (27, 31) mindestens eine Brennereinrichtung (18, 24) zur Verbrennung eines Brennstoff-Luft-Gemisches und Erzeugung von als Heizgas- und/oder Reaktionsgas dienendem Rauchgas zugeordnet ist. 9. Device according to one of claims 3 to 7, characterized in that the heating or combustion chamber ( 27 , 31 ) at least one burner device ( 18 , 24 ) for the combustion of a fuel-air mixture and generation of fuel gas and / or reaction gas is assigned to flue gas.

10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die erste Reaktionszone (3) eine Reduktionszone und die zweite Reaktionszone (4) eine Oxidationszone ist.10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the first reaction zone ( 3 ) is a reduction zone and the second reaction zone ( 4 ) is an oxidation zone.

11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß sie mit Einrichtungen (22) zur Überführung des Heiz- bzw. Rauch gases einer Reaktionszone in den Heiz- bzw. Brennraum der anderen Reaktionszone versehen ist.11. Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is provided with means ( 22 ) for transferring the heating or smoke gas of a reaction zone in the heating or combustion chamber of the other reaction zone.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch ge kennzeichnet, daß die Einrichtungen (22) zur Überführung des Heiz- bzw. Rauchgases dasjenige der Re duktionszone in die Oxidationszone zur Verwendung als Heiz gas und Reaktionsgas führen.12. The apparatus of claim 10 or 11, characterized in that the means ( 22 ) for transferring the heating or flue gas that the re duction zone in the oxidation zone for use as heating gas and reaction gas.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß den Einrichtungen (22) zur Überführung eine Kühlvorrichtung zugeordnet ist.13. The apparatus according to claim 11, characterized in that the means ( 22 ) for transferring a cooling device is assigned.

14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß der Heiz- bzw. Brennraum (27, 31) der ersten und/oder zweiten Reaktionszone (3, 4) einen regelba ren Eintritt und/oder Austritt zum Regeln des zu überführenden Heiz- bzw. Rauchgases aufweist.14. The apparatus according to claim 11, characterized in that the heating or combustion chamber ( 27 , 31 ) of the first and / or second reaction zone ( 3 , 4 ) has a regulatable entry and / or exit for controlling the heating to be transferred or has flue gas.

15. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Einrichtungen (22) zur Überführung mit mindestens einem Regelorgan für die zu überführende Gasmenge versehen sind. 15. The apparatus according to claim 11, characterized in that the means ( 22 ) for transfer are provided with at least one control element for the amount of gas to be transferred.

16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Reaktions zonen (3, 4) in mehrere Temperaturregelzonen unterteilt sind.16. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction zones ( 3 , 4 ) are divided into several temperature control zones.

17. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Atmosphä rentrenneinrichtung (20) mindestens einen, sich über den Durchgang zwischen den Reaktionszonen (3, 4) erstreckenden Sperrgasschleier umfaßt.17. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the atmosphere separating device ( 20 ) comprises at least one, over the passage between the reaction zones ( 3 , 4 ) extending barrier gas curtain.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekenn zeichnet, daß zur Atmosphärentrenneinrichtung (20) benachbart ein Gasabzug (13, 21) der jeweiligen Reaktions zone (3, 4) angeordnet ist.18. The apparatus according to claim 17, characterized in that a gas vent ( 13 , 21 ) of the respective reaction zone ( 3 , 4 ) is arranged adjacent to the atmosphere separation device ( 20 ).

19. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 18, dadurch ge kennzeichnet, daß die Atmosphärentrenneinrichtung eine erste, der ersten Reaktionszone zugeordnete Reihe von Gasschleiern und eine zweite, der zweiten Reaktionszone zu geordnete Reihe von Gasschleiern aufweist, zwischen denen sich eine von Gaschleiern freie Zone befindet.19. The apparatus of claim 17 or 18, characterized ge indicates that the atmosphere separator a first row associated with the first reaction zone Gas curtains and a second, the second reaction zone orderly row of gas curtains, between which there is a zone free of gas curtains.

20. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß am Ein- und/oder Auslauf der Ofenanlage (1) jeweils mindestens ein Sperrgas schleier vorgesehen ist.20. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least one sealing gas veil is provided at the inlet and / or outlet of the furnace system ( 1 ).

21. Vorrichtung nach Anspruch 17 oder 20, dadurch ge kennzeichnet, daß sie eine Einrichtung zur Vor erwärmung des Sperrgases aufweist, durch welche die Heiz bzw. Rauchgase geleitet werden. 21. The apparatus of claim 17 or 20, characterized ge indicates that they have a facility for the front Has heating the sealing gas, through which the heating or flue gases.

22. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die Reaktions zonen (3, 4) in mehrere Bereiche unterteilt sind, die mit Einrichtungen für einen differenzierten Gasabzug versehen sind.22. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the reaction zones ( 3 , 4 ) are divided into several areas which are provided with devices for a differentiated gas extraction.

23. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn zeichnet, daß die erste Reaktionszone (3) mit Ein richtungen (15) zur Beaufschlagung des Reaktionsraumes (26) mit dem Schutz- und/oder Reaktionsgas über die Länge und Breite des Raumes verteilt versehen ist.23. The device according to claim 6, characterized in that the first reaction zone ( 3 ) with a devices ( 15 ) for acting on the reaction space ( 26 ) with the protective and / or reaction gas is distributed over the length and width of the space.

24. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß die zweite Reaktionszone (4) mit Einrichtungen zum differenzierten Einführen und Abziehen des Heiz- bzw. Reaktionsgases über die Länge und Breite des Reaktions-/Heizraumes (31) ver sehen ist.24. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the second reaction zone ( 4 ) with devices for differentiated introduction and removal of the heating or reaction gas over the length and width of the reaction / heating space ( 31 ) is seen ver.

25. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß dem Heiz bzw. Brennraum (31) der zweiten Reaktionszone (4) eine Mischvorrichtung zur Zuführung eines Brennstoff-Luft- Gemisches zur Brennereinrichtung (24) vorgechaltet ist.25. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the heating or combustion chamber ( 31 ) of the second reaction zone ( 4 ) is preceded by a mixing device for supplying a fuel-air mixture to the burner device ( 24 ).