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Verfahren bei der Erwärmung oder Wärmebehandlung von Gut, vorzugsweise Eisen oder Stahl, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren bei der Erwärmung oder Wärmebehandlung von Gut, vorzugs- weise Eisen oder Stahl, das durch einen Ofen mittels einer Hubbalkenfördervorrichtung gefördert wird, mit welcher das Gut abwechselnd gehoben, gefördert und abgelegt wird, und auf eine Vorrichtung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
Bei Wärmebehandlungsöfen für Nichteisenmetalle, vorzugsweise Aluminium, aber auch Kupfer und
Messing, hat man bisher mit Erfolg Hubbalkenfördervorrichtungen verwendet, weil diese für den Trans- port des für die Erwärmung oder Wärmebehandlung bestimmten Gutes, das den Ofen durchläuft, sehr ge- eignet sind. Bei diesen Öfen wird das Gut an der Entnahmeseite unmittelbar von dem Hubbalken der För- dervorrichtung, beispielsweise mittels Hebevorrichtungen, weitergefördert, welche im Ofen unter das
Gut geschoben werden, um es anschliessend anzuheben und rückwärts herauszuführen. Das erwärmte Gut kann auch unmittelbar von dem Hubbalken an der Entnahmestelle des Ofens auf eine schräge Herdfläche od. dgl. gelangen.
Ferner gibt es Ofenbauarten, bei denen das Gut mit Hilfe der Bewegung der Hubbalkenfördervor- richtung an eine in den Ofen eingebaute, quer zu seiner Längsrichtung verlaufende Rollenbahn übergeben wird, welche das erwärmte Gut aus dem Ofen hinausfördert. Ein Nachteil, der sämtlichen genannten Vorrichtungen anhaftet, besteht darin, dass das der Erwärmung oder Wärmebehandlung unterworfene Gut solange auf den feststehenden Herdsohlen oder beweglichen Balken der Fördervorrichtung verbleibt, bis es fertig ist, um dem Ofen entnommen zu werden.
Nachdem Hubbalkenfördervorrichtungen inzwischen soweit entwickelt worden sind, dass sie auch bei so hohen Temperaturen verwendbar sind, dass mit ihnen Stahl durch die Öfen gefördert werden kann, hat sich herausgestellt, dass erhebliche Nachteile entstehen, wenn das Gut während der ganzen Erwärmungszeit auf der feststehenden Herdsohle und dem beweglichen Hubbalken verbleibt. Insbesondere bestehen Nachteile darin, dass sich das Gut besonders an den Stellen, die sich oberhalb der Spalte zwischen der feststehenden Herdsohle und dem beweglichen Hubbalken der Hubbalkenfördervorrichtung befinden, abkühlt. Diese Abkühlung kam selbstverständlich auch früher schon bei der Förderung von Nichteisenmetallen vor.
Die dabei entstehenden Temperaturunterschiede konnten jedoch infolge der wesentlich höheren Wärmeleitfähigkeit dieser Metalle im Vergleich zu Stahl leicht ausgeglichen werden. Das hat zusammen mit der Tatsache, dass Nichteisenmetalle auf erheblich niedrigere Temperaturen erwärmt werden müssen, dazu geführt, dass diese Nachteile bisher weniger in Erscheinung getreten sind. Bei der Erwärmung von Stahl werden diese Temperaturdifferenzen nicht mit derselben Einfachheit ausgeglichen und man würde demzufolge, wenn das Gut bis zum Zeitpunkt der Entnahme aus dem Ofen auf der Hubbalkenfördervorrichtung liegen bleibt, ein ungleichmässig erwärmtes Material erhalten, was selbstverständlich nicht zulässig ist und insbesondere bei der Erwärmung von Edelstählen, wozu diese Art Öfen hauptsächlich bestimmt sind, nachteilig ist.
Diese Nachteile werden durch die Schaffung eines Verfahrens gemäss der Erfindung beseitigt, nach dem das Gut beim Durchlaufen des Ofens in einem oder mehreren Abschnitten des Gesamtförderweges im Gegensatz zu den durchbrochenen Herdsohlen innerhalb der Hubbalkenfördervorrichtung auf feststehen- de, waagrechte, undurchbrochene Herdsohlen übergeführt und auf diesen feststehenden Herdsohlen von
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den beweglichen Hubbalken der Hubbalkenfördervorrichtung gleitend vorgeschoben wird, um gleichmässige Temperaturverhältnisse auch im unteren Teil des Wärmegutes zu schaffen, bevor das Wärme gut entweder dem Ofen entnommen oder in diesem weitergefördert wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass der Ofen eine oder mehrere feststehende, waagrechte, undurchbrochene Herdsohlen aufweist, auf denen das Wärmegut während der Förderung durch den Ofen durch die Einwirkung der beweglichen Hubbalken gleitend vorgeschoben werden kann.
Die Erfindung ist in der Zeichnung schematisch an Hand eines Ausführungsbeispiels veranschaulicht : Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen Ofen nach der Erfindung, der mit einer Hubbalkenfördervorrichtung und deren Antrieb versehen ist ; Fig. 2 ist ein Querschnitt durch den Ofen nach Linie II-II der Fig. 1 ; Fig. 3 ist ein waagrechter Längsschnitt durch den Entnahmeteil des Ofens nach Fig. 1 ; Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des in den Entnahmeteil des Ofens reichenden Endes des Hubbalkens senkrecht im Schnitt ; Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des in den Entnahmeteil des Ofens reichenden Endes des Hubbalkens in senkrechtem Schnitt ; Fig. 6 zeigt eine weitere Abwandlung des in den Entnahmeteil des Ofens reichenden Endes des Hubbalkens.
Der vorzugsweise zur Erwärmung von Stahlblöcken od. dgl. geeignete Ofen gemäss der Erfindung besteht aus dem Ofengewölbe oder der Ofenwandung 1 und ist in eine vordere Kammer 2 und eine hintere Kammer oder den Entnahmeteil 3 aufgeteilt, welche im wesentlichen durch eine vertikale Wand 4 des Ofengewölbes 1 getrennt sind.
Auf der Sohle des Ofens ist eine Hubbalkenfördervorrichtung A vorgesehen, die im Ausführungsbei- spiel, wie insbesondere Fig. 3 zeigt, aus zwei festen Tischflächen 5 und 6 sowie einem beweglichen Hubtisch 7 besteht. Der bewegliche Hubtisch ruht auf einer Anzahl von Räderpaaren 8, 9, 10 und 11, die in Winkelhebeln 12, 13, 14 und 15 gelagert sind. Diese Winkelhebel sind ihrerseits in festen Konsolen 16, 17, 18 und 19 schwenkbar gelagert. Sämtliche Winkelhebel 12, 13,14 und 15 sind mit einer Zug- bzw. Schubstange 20 gelenkig verbunden, die an ihrem einen Ende mit einem nichtdargestellten Kolben eines hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 21 verbunden ist.
Durch Ziehen oder Schieben der Stange 20 wird der bewegliche Hubbalken. 7 gegenüber den beiden festen Balken oder Tischfiächen 5,6 gehoben bzw. gesenkt. Der bewegliche Hubbalken 7 ist mit einer weiteren Kolbenstange 22 gelenkig verbunden, deren eines Ende mit einem hydraulischen oder pneumatischen Zylinder 23 zusammenarbeitet, der in einer Konsole 24 schwenkbar angeordnet ist. Durch Betätigung des in dem Zylinder 23 arbeitenden Kolbens wird der Hubbalken hin-und herbewegt.
Die beiden hydraulischen oder pneumatischen, aus Kolben und Zylinder bestehenden Vorrichtungen 21 und 22 sind über Rohrleitungen mit einer Pumpe 25 verbunden, die von einem Motor 26 angetrieben wird.
Das von der Pumpe 25 geförderte Arbeitsmittel wird von den Vierwegventilen 27 und 28 zu den beiden Aggregaten verteilt. Die Öffnungen dieser zwei Ventile, die mit den verschiedenen Verteilungsleitungen im Rohrleitungssystem verbunden sind, werden in bekannter Weise regelmässig derart in Abhängigkeit voneinander gesteuert, dass der Hubbalken in einem Zeitpunkt gehoben und vorgeschoben und in einem zweiten Zeitpunkt gesenkt und zurückgezogen wird. Die Vorrichtung für eine derartige Zuordnung der Bewegungen sind wohlbekannt und werden nicht als Teil der Erfindung angesehen, weshalb sie hier nicht näher erklärt werden.
Wie Fig. 1 zeigt, wird eine Anzahl Stahlblöcke 29 von der Hubbalkenfördervorrichtung gefördert, während eine Anzahl Stahlblöcke 30, die den Hubtisch bereits verlassen haben, sich in der Kammer 3 auf einer durchgehenden Sohle 31 befinden. Diese Sohle ist in unmittelbarer Nähe eines Endes des beweglichen Hubtisches 7 mit einer schmalen Durchbrechung 32 versehen, welche die Vorschubbewegung des beweglichen Hubtisches 7 erlaubt.
Der Vorschub durch den Ofen geschieht derart, dass die Blöcke 29 in üblicher Weise bis zu dem im Ofeninneren befindlichen Ende der Hubbalkenfördervorrichtung schrittweise vorgeschoben werden, um anschliessend auf der Sohle 31 abgelegt zu werden. Jedesmal wenn der bewegliche Hubtisch 7 eine Bewegung in Richtung der Kammer 3 ausführt, stösst sein inneres Ende an einen zuvor abgelegten, der Sohle 31 nahegelegenen Block, der dadurch schrittweise über die Sohle in die Nähe einer seitlich angeordneten Entnahmeöffnung 33 gebracht wird, vor welcher die vorgeschobenen Blöcke in eine Rille 34 fallen, aus welcher sie mittels einer hydraulischen oder pneumatischen Schubstange od. dgl. 35 (Fig. 3) entfernt werden.
Es wird vorausgesetzt, dass sowohl die Ofenkammer 2 als auch die Kammer 3 mit Heizvorrichtungen versehen sind, um die Blöcke auf einer gewünschten Oberflächentemperatur während des Temperaturausgleiches in den Blöcken beim Durchgang durch die zusammenhängende Ofensohle zu halten.
Durch die stetigen Stösse, die der Hubbalken 7 mit seinem inneren Ende auf die auf der Sohle 31 befindlichen Blöcke 30 ausübt, sowie die hohe Temperatur der Blöcke, wird das innere Hubbalkenende be-
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sonders stark beansprucht. Es kann deshalb nach der Erfindung, wie Fig. 4 zeigt, mit einer gekühlten
Kante 36 ausgeführt sein, beispielsweise einem Behälter, der mit Wasser oder einem andern geeigneten wärmeaufnahmefähigen Mittel 37 gefüllt ist. Die Kante 36 des Hubbalkens kann auch gemäss Fig. 5 als eine Verstärkungsplatte 38 beispielsweise aus wärmebeständigem Stahl ausgeführt sein, welche zur geeigneten Abdichtung der Sohle 31 und zur Kühlung mit herunterschiebbaren dünnen Flanschen 39 versehen sein kann.
Auch eine Kombination der Ausführungsformen nach den Fig. 4 und 5 ist denkbar und wird als gesondertes Ausführungsbeispiel in Fig. 6 gezeigt. Die eigentliche Verstärkungsplatte 40 und der gekühlte kastenförmige Behälter 41 können zweckmässig durch eine isolierende Schicht voneinander getrennt sein, die eine allzu kräftige Abkühlung der Verstärkungsplatte 40 verhindert, denn der Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung nach der Erfindung besteht ja, wie schon erwähnt, darin, dass die Stahlblöcke, die durch die Ofenkammer 2 gefördert werden, in welcher eine örtliche Abkühlung der Blöcke durch Strahlung der warmen Blöcke durch die Spalten zwischen den festen Tischen und dem beweglichen Hubbalken der Fördervorrichtung nicht vermieden werden kann, wieder erwärmt werden.
Befinden sich die Blöcke jedoch erst auf der soliden Sohle 31 in der Kammer 3, so wird selbstverständlich diese kühlende Wirkung unterbunden. Die der Kammer 3 zugeführte Wärme erhöht nun wieder die Temperatur der Blöcke an diesen örtlich abgekühlten Stellen in der Weise, dass die Blöcke eine gleichmässige Temperaturverteilung zur Verbesserung des Enderzeugnisses, erhalten.
Selbstverständlich kann ein Ofen nach der Erfindung derart ausgebildet sein, dass mehrere Hubbalkenteilstücke abwechselnd mit festen, zusammenhängenden Sohlen angeordnet sind, so dass eine Zwischenerwärmung des Gutes während des ganzen Förderweges durch den Ofen schrittweise erfolgen kann.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt, sondern kann im Rahmen des zugrunde liegenden Erfindungsgedankens auf. verschiedene Weise abgewandelt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren bei der Erwärmung oder Wärmebehandlung von Gut, vorzugsweise Eisen oder Stahl, das durch einen Ofen mittels einer Hubbalkenfördervorrichtung gefördert wird, mit welcher das Gut abwechselnd gehoben, gefördert und abgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Gut (29,30) beim Durchlaufen des Ofens in einem oder mehreren Abschnitten des Gesamtförderweges im Gegensatz zu den durchbrochenen Herdsohlen innerhalb der Hubbalkenfördervorrichtungen (5,6, 7) auf feststehende, waagrechte, undurchbrochene Herdsohlen (31) übergeführt und auf diesen feststehenden Herdsohlen (31) von den beweglichen Hubbalken (7) der Hubbalkenfördervorrichtung (5, 6,'1) gleitend vorgeschoben wird, um gleichmässige Temperaturverhältnisse auch im unteren Teil des Wärmegutes (30)
zu schaffen, bevor das Wärmegut (30) entweder dem Ofen entnommen oder in diesem weitergefördert wird.