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Wärmebehandlungsofen.
Die-Erfindung bezieht sich auf Industrieöfen zur Wärmebehandlung, insbesondere zum Ausglühen von Metallgegenständen, bei denen das Arbeitsgut mittels eines endlosen hitzebeständigen Förderorganes in eine durch Gasbrenner od. dgl. unmittelbar beheizte Heizkammer geführt wird. Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass das Förderorgan aus einem teilweise ausserhalb der Heizkammer liegenden biegsamen Metallbande von sehr geringer Stärke besteht, damit die von dem Bande innerhalb der Heizkammer aufgenommene und beim Austritt aus der Kammer abzugebende Wärmemenge auf ein Mindestmass verringert wird.
Weitere Verbesserungen beziehen sich auf die besondere Ausbildung und Anordnung des Förderbandes.
In der Zeichnung, die die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform veranschaulicht, stellt Fig. 1 einen Härteofen gemäss der Erfindung in Seitenansicht dar, Fig. 2 ist ein in etwas grösserem Massstab gehaltener Querschnitt durch die Heizkammer des Ofens, Fig. 3 veranschaulicht in noch grösserem Massstab einen Teil des endlosen Förderbandes in Aufsieht und Fig. 4 im Querschnitt.
Der verbesserte Ofen enthält ein endloses Förderband 2, das über eine Antriebstrommel M und eine Spanntrommel 11 läuft. Der Beschickungsteil des oberen Trums des Bandes 2 wird durch eine Reihe von Rollen 20 unterstützt und bewegt sieh zwischen festen Führungen 5, die vor der Heizkammer 6 angeordnet sind. Diese ist tunnelartig ausgebildet und besitzt an den Enden Öffnungen, durch die das obere Trum des Förderbandes 2 hindurchgeht, um das Arbeitsgut in die Kammer und aus der Kammer zu befördern. In gewissem Abstande vom Boden, von der Decke, sowie von den Seitenwänden der Heizkammer erstreckt sich in deren Längsrichtung ein Herd 40 aus feuerfestem Material, der das obere Trum des Förderbandes abstützt und der seinerseits durch zwei in der Längsrichtung sich erstreckende Reihen von Pfeilern 41 getragen wird.
In dem Raum 35 zwischen dem Boden des Herdes und der Sohle der Kammer blasen von den Seiten der Heizkammer her mit flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen betriebene Brenner 7. Durch diese Anordnung der Brenner wird vermieden, dass die Heizgase mit ihrer hohen Anfangsgeschwindigkeit auf das Förderband bzw. auf das auf diesem ruhende Arbeitsgut treffen, ohne dass deshalb die durchdringende Erhitzung der Arbeitsstücke verhindert würde, da die Beheizung des Arbeitsgutes von oben durch die Verbrennungsgase erfolgt, die längs der Heizkammer in deren oberen Teil 36 strömen, und da gleichzeitig eine Beheizung von unten durch die Heizgase bewirkt wird, die z\\ ischen dem Herde und dem durch ihn gestützten Förderbande ihren Weg nehmen.
Es ist ferner ersichtlich, dass der Herd, da er aus feuerfestem Material besteht und verhältnismässig massiv ist, nicht unzulässig heiss wird, obgleich der Boden des Herdes die Decke einer Verbrennungskammer bildet. Anderseits dient der Herd als Wärmespeicher und ermöglicht dadurch eine gleichmässige Erhitzung des Förderbandes auf seiner ganzen Breite.
Dadurch, dass man die Seitenwände des Herdes über die das Förderband abstützende Oberfläche hinausragen lässt, werden die aufwärts steigenden Verbrennungsgase in verhältnismässig grosse Nähe der Decke der Kammer gebracht, was zur Folge hat, dass die beiden Seitenströme, die in dem Raume 36 über dem Herde aufeinandertreffen, nach unten in den Trog abgelenkt werden, der durch die genannten Seitenwände gebildet wird, wobei sie die auf dem Förderbande liegenden Arbeitsstücke bespülen.
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Die Antriebstrommel 10 sitzt auf einer Welle 24, die in im Anschluss an das Austragende der Heizkammer 6 vorgesehenen Lagern ruht und die mit Hilfe eines Elektromotors 8 od. dgl. durch Vermittlung eines Getriebes 9 dauernd gedreht e erden kann. Eine Druckrolle 22 wird mit Hilfe von Federn anschliessend an die Trommel 10 nachgiebig gegen das Förderorgan 2 gedrängt. Die Rolle 22 dient dazu, den wirksamen Antriebseingriff zwischen der Trommel 10 und dem Metallbande aufrecht zu erhalten.
Die Spannrolle 11 ist auf einem Wagen 12 drehbar gelagert, dessen Räder 13 in Führungsschienen. 14 laufen. Der Wagen 12 wird zusammen mit der Trommel 11 dauernd in eine von der Antriebstrommel. M w egführende Richtung gedrängt, u. zw. mit Hilfe eines Gewichtes 16, das mit dem Wagen 12 durch Ketten in Verbindung steht, die über lose Scheiben 15 laufen. Das untere Trum des Förderorganes 2 kann auch durch eine Führungsplatte 23 gestützt werden, um ein übermässiges Durchhängen zu verhindern. Unterhalb des Austragendes des Förderbandes 2 ist ein Kühlbehälter 32 angeordnet. Ein zweckmässig als endloses Hubsieb 17 ausgebildetes Austragorgan ist imstande, die behandelten Gegenstände aus dem Kühlbehälter abzuführen.
Oberhalb des Förderbandes 2 ist ein zweites endloses Metallband 27 vorgesehen, das dazu dient, das beispielsweise in Kohlepulver 33 (Fig. 2) gebettete Arbeitsgut auf dem unteren Bande 2 während des Durchganges durch die Heizkammer einzukapseln. Das Band 27 wird von an den Enden vorgesehenen Trommeln 29 und Rollen 34 getragen ; es kann entweder unmittelbar oder von dem Förderband 2 aus angetrieben werden, u. zw. im letzteren Falle durch Vermittlung der Materialschichte 33. Das Band 27 ist mit Seitenrändern 28 versehen, die das Material 33 in der aus Fig. 2 ersichtlichen Weise seitlich begrenzen. Am Austragende des Ofens ist zweckmässig ein Sieb 30 oder eine ähnliche Vorrichtung zum Trennen des Arbeitsgutes von dem Einbettungsmaterial vorgesehen.
Durch dieses Sieb werden die behandelten Gegenstände in den Kühlbehälter 32 abgeliefert, während das abgeschiedene Einbettungsmaterial auf eine Austragrutsche 31 gelangt,
Die Wahl des Materiales für die endlosen Bänder 2 und 27 ist von grosser Bedeutung. Das Material muss imstande sein, Temperaturen von über 150 C, zweckmässig sogar über 7000 C, zu widerstehen, ohne zerstört zu werden oder zu korrodieren. Es ist festgestellt worden, dass ein Stahl, der über 15% Chrom und eine verhältnismässig geringe Menge Kohlenstoff enthält, diesen Bedingungen entspricht. Nickelund chromhaltige Stahl ist ebenfalls geeignet. Andere Stahllegierungen, die bei hohen Temperaturen hitzebeständig sind und die einer Korrosion durch die Ofengase nicht unterliegen, können gleichfalls benutzt werden.
Als Erfindung wird also die Verwendung eines Förderorganes beansprucht, das dünn und biegsam ist und dabei geeignet ist, hohen Temperaturen zu widerstehen, ohne zerstört oder durch die Ofengase angegriffen zu werden. Die Bänder 2 und 27 werden aus dünnem Blech hergestellt, um die gewünschte Biegsamkeit an den Umkehrstelle zu sichern. Das Förderband 2 wird zweckmässig auf den gegenüberliegenden Seitenkanten mit Mitteln versehen, die das auf ihm liegende Arbeitsgut zurückhalten. Wie besonders in den Fig. 3 und 4 veranschaulicht, ist das Band zu diesem Zwecke mit Reihen von nach aussen gerichteten Vorsprüngen 21 versehen, die beispielsweise durch Ausstanzen erhalten werden. Auf diese Weise entstehen längs der Kanten des Bandes vorstehende Ränder.
Wegen der geringen Stärke und Biegsamkeit der endlosen Bänder 2 und 27 verursacht der Ersatz nur ganz geringe Kosten und Arbeit, obgleich der für die Förderbänder benutzte Stahl, auf das Gewicht bezogen, teurer ist als ein Stahl, wie er für gewöhnlich zur Herstellung eines verhältnismässig schweren, aus gelenkig miteinander verbundenen Gliedern bestehenden Förderorganes benutzt wird. Auch die Herstellungskosten eines als dünnes Band ausgebildeten Förderorganes sind gegenüber denen eines aus einer grossen Anzahl von gelenkig zusammenhängenden Gliedern bestehenden Förderorganes sehr gering.
Abgesehen von der Einfachheit der Verbindung der Enden des Blechstreifens zur Bildung des endlosen Bandes, sowie der seitlichen Schutzränder des letzteren, kann der Blechstreifen ohne weiteres benutzt werden, wie er aus dem Walzwerk kommt. Es ist ferner darauf hinzuweisen, dass der Ersatz des gemäss der Erfindung ausgebildeten Förderorganes im Ofen eine verhältnismässig leichte Arbeit ist, da das dünne Band nur ein geringes Gewicht besitzt und deshalb bequem gehandhabt werden kann. Der Hauptvorteil, der sich aus der Verwendung eines dünnen Metallbandes als Förderorgan ergibt, ist aber der, dass durch ein solches Band nur eine ganz geringe Wärmemenge aufgenommen und aus der Heizkammer abgegeben wird.
Beim Betrieb des Ofens wird, wenn es sich um die Härtung oder Kohlung metallischer Gegenstände handelt, das Band 2 dauernd vorbewegt und das Band 27 gleichfalls ununterbrochen um die Trommeln 29 geführt. Der Arbeiter streut, nachdem er die zu behandelnden Gegenstände auf dem vor dem Ofen befindlichen Teil des Bandes 2 ausgebreitet hat, das Kohlepulver 33 über die Gegenstände und bettet sie so nacheinander ein. Diese Masse wird während des Durchganges durch die Heizzone zwischen den Bändern 2 und 27 sowie den Seitenwänden 28 gewissermassen eingekapselt, so dass die angewendete Hitze eine wirksame Oberflächenhärtung der eingeschlossenen Gegenstände herbeiführen kann, indem die Hitze sich durch Vermittlung der Kohle auf die Gegenstände überträgt.
Die auf diese Weise auf das Härtepulver ausgeübte Hitze erzeugt Gase, die in Berührung mit den Gegenständen bei so hoher Temperatur zurückgehalten werden, dass die Gegenstände den in den Gasen enthaltenen Kohlenstoff absorbieren, wodurch die sogenannte Einsatzhärtung zustande kommt. Beim Austritt der Kohleschicht aus dem
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Ofen tritt das Seheidesieb, auf das die Kohle und die Arbeitsstücke herabfallen, in Tätigkeit, um die Arbeitsstücke von der Kohle zu trennen, worauf sie gekühlt und ausgetragen werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Wärmebehandlungsofen, bei dem die zu erhitzenden Gegenstände mittels eines endlosen hitzebeständigen Förderorganes in eine durch Gasbrenner od. dgl. unmittelbar beheizte Heizkammer geführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Förderorgan aus einem teilweise ausserhalb der Heizkammer liegenden dünnen biegsamen Metallbande besteht, damit die von ihm innerhalb der Heizkammer aufgenommene und beim Austritt aus der Heizkammer wieder abzugebende Wärmemenge auf ein Mindestmass verringert ist.