AT258774B - Drehherdofen zur Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere aus Schlacke - Google Patents

Drehherdofen zur Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere aus Schlacke

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AT258774B
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Austria
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rotary hearth
rollers
pipes
plastic
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AT588965A
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Inventor
Siegfried Ing Gaabs
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Lokomotivbau Elektrotech
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Description


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  Drehherdofen zur Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen
Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere aus Schlacke 
Die Erfindung betrifft einen Drehherdofen zur Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere aus Schlacke, die im Anschluss an den Giessprozess einer Wärmebehandlung zur Bildung eines homogenen Rekristallisationsgefüges bzw. einer einheitlichen molekularen Struktur unterworfen werden, um damit in den harten Rand- und plastischen Kernzonen der Rohre eine gleichmässige Spannungsverteilung zu erzielen. Mit derartigen Schlackerohren ausgekleidete Stahlrohre werden als   verschleiss-und   chemikalienfeste Rohrleitungen im Kali- und Kohlebergbau, in der chemischen Industrie und bei der Installation von Kraftwerksleitungen eingesetzt. 



   Es ist bereits bekannt, derartige im   Formguss-oder Schleudergussverfahren   hergestellte Schlackerohre im Anschluss an den Giessprozess bei Temperaturen von etwa 930  bis 6500 in den Giessgruben zu tempern, wobei sich die Schlackerohre während des gesamten Temperprozesses ständig in stehender Stellung befinden. 



   Zum Wärmen und Glühen von metallischen und nichtmetallischen Formstücken sind bereits Industrieöfen mit vorzugsweise kreisringförmiger Grundfläche, insbesondere Drehherdöfen und Rollenherd- öfen, eingesetzt worden. Während bei Drehherdöfen des herkömmlichen Typs die zu erwärmenden Formstücke sich in Ruhelage auf dem als Ganzes rotierenden Herd befinden und zusammen mit demselben durch die Wärmezone geführt werden, dienen beim Rollenherdofen ortsfeste angetriebene Rollen dazu, die Formstücke aufzunehmen und durch die Erwärmungszone zu transportieren. 



   Bedingt durch die unterschiedlichen Abkühlungsgeschwindigkeiten der Rand- und Kernzonen bildet sich nach dem Giessprozess an den Schlackerohren eine harte spröde Randzone aus, während sich das Innere des Rohres noch in einem zähflüssigen Zustand befindet. Diese Tatsache hat sich beim Tempern von Schlackerohren in Giessgruben und Drehherdöfen nachteilig in der Weise ausgewirkt, dass, bedingt durch das Eigengewicht der noch halbharten Rohre, in stehender Stellung plastische Deformationen des Rohres in Richtung seiner Längsachse bzw. in liegender Stellung plastische Verformungen in radialer Richtung auftreten. 



   Durch diese plastischen Formänderungen der Rohrkernzonen erhalten die Rohre eine tonnenartige bzw. unrunde Form, wobei in der harten Randzone Oberflächenrisse und flächenhafte Bruchstellen auftreten. Als nachteilig haben sich bei diesen Einrichtungen die bleibenden Deformationen und   Oberflä-   chenrisse an Schlackerohren herausgestellt, die durch eine nicht die Materialbeschaffenheit der Schlakkerohre berücksichtigende Lagerung der Rohre während des Temperns hervorgerufen werden. 



   Es ist bereits ein Verfahren zum Tempern halbharter Schlackerohre bekanntgeworden, wobei die Schlackerohre während des Temperns mit Teilen ihrer äusseren Mantelflächen formschlüssig und achsparallel auf im gleichen Drehsinn angetriebenen Rollenpaaren liegend ständig in Rotation gehalten werden. Dadurch wird die durch den Giessprozess vorgegebene Form der Schlackerohre auch während und nach dem Tempern beibehalten und stabilisiert. 

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   In Anwendung dieses Verfahrens sind bereits Kammeröfen bekanntgeworden, deren Herd aus einem einzigen Rollenpaar besteht. 



   Nachteilig bei dieser Ausbildung ist, dass jeweils nur ein Schlackerohr getempert werden kann und so verhältnismässig lange Temperzeiten für eine bestimmte Stückzahl erforderlich sind. Weiterhin sind auch schon Öfen mit einer bestimmten Anzahl hintereinander und ortsfest angeordneter Rollenpaare in Betracht gezogen worden, wobei sich die bandförmige Herdfläche zwangsläufig aus der Anordnung achsparalleler Rollen und deren Antrieb ergibt. 



   Diese Ausbildung hat jedoch den Nachteil, dass bei einer bandförmigen Herdfläche der Ofen verhältnismässig lang gebaut werden muss und zudem für jedes Rollenpaar mindestens eine gesonderte Beschickungsöffnung erforderlich ist. Ausserdem müsste jede einzelne der den Rollenpaaren zugeordnete Heizeinrichtung entsprechend dem Ablauf des Temperprozesses gesteuert werden. Diese Anordnung erfordert einen hohen Energieaufwand und verhindert einen kontinuierlichen Arbeitsablauf. Rollenherdöfen mit kreisringförmiger Grundfläche kommen für diesen Zweck im Hinblick auf die geforderte Achsparallelität und den beabsichtigten Guttransport nicht in Frage. 



   In der USA-Patentschrift Nr. 2, 013, 905 wird ein kreisförmiger Blockwärmofen zum Wärmen von ringförmigen Blöcken oder Rohren offenbart, die, auf Scheibenrädern liegend in Abhängigkeit von der Herdbewegung um ihre Längsachse in Drehung versetzt werden, um eine gleichmässige Erwärmung der Blöcke zu gewährleisten. Diese Ausbildung ist insofern nachteilig, weil sich durch die Lagerung von plastischen Schlackerohren auf mehreren Scheibenrädern während des Temperns ringförmige Einkerbungen ergeben würden. Ausserdem führen die durch das Beschicken des Ofens bedingten Stillstandszeiten zu einer Unterbrechung der Drehbewegung der ringförmigen Blöcke und damit zu einer bleibenden Verformung der Schlackerohre. 



   Zweck der Erfindung ist es, die Mängel der bisher zum Tempern von Schlackerohren verwendeten Einrichtungen zu vermeiden und die kontinuierliche Herstellung von Schlackerohren mit glatter Oberfläche und exakt zylindrischer Form als Voraussetzung für die weitere Verwendung zu ermöglichen. 



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehherdofen zur Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere aus Schlacke zu schaffen, der es gestattet, die auf Rollenpaaren liegenden Rohre während der intermittierenden Herdbewegung ständig um ihre Längsachse in Rotation zu halten. 



   Erfindungsgemäss wird nun bei einem Drehherdofen zur Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere aus Schlacke, dessen ringförmiger, feststehender, die Heizelemente tragender und unten offener Oberteil einen ebenfalls ringförmigen, schrittweise angetriebenen Drehherd überdeckt, auf dem parallelachsige, die Rohre aufnehmende Rollenpaare paarweise angeordnet sind, vorgeschlagen, dass auf dem Drehherd parallel bzw.

   in geringer Neigung zur Ebene des Drehherds unabhängig von der Bewegung desselben gleichsinnig ständig angetriebene, sich über die gesamte Länge der Rohre erstreckende Rollenpaare angeordnet sind, wobei die durch eine senkrechte Innenwand des Drehherds ragenden, Antriebsmittel tragende Lagerzapfen der Rollenpaare auf die Drehachse des Drehherds gerichtet sind, und der auf die Lagerzapfen wirkende Antrieb innerhalb des durch die senkrechte Innenwand des Drehherds begrenzten Raumes angeordnet ist. 



   Die Erfindung sieht weiterhin vor, dass jeweils nur ein Lagerzapfen eines jeden Rollenpaares durch ein auf einem Königszapfen gelagertes Tellerrad angetrieben ist, dessen obere Verzahnung auf die Ritzel der angetriebenen Lagerzapfen wirkt und dessen untere Verzahnung für den Antrieb durch einen Elektromotor bestimmt ist und dass für den Gleichlauf der beiden Rollen eines Rollenpaares auf den La-   gerzapfen bekannte mechanische Antriebselemente   vorgesehen sind. Des weiteren liegt der Schnittpunkt der Achsen der direkt angetriebenen Rollen bzw. Lagerzapfen in der Drehachse des Drehherdes, während die Achsen der durch mechanische Antriebselemente indirekt angetriebenen Rollen bzw. Lagerzapfen einen zur Drehachse konzentrischen Kreis tangieren, dessen Radius durch den Rollenabstand eines Rollenpaares bestimmt ist. 



   Bei Anwendung der erfindungsgemässen Vorrichtung können die Rohre kontinuierlich in einwandfreier Qualität und Masshaltigkeit unter Vermeidung von Nacharbeit und Ausschuss hergestellt werden. 



  Ein wesentlicher Vorteil liegt in der Verbindung eines intermittierend angetriebenen Herdes mit den ständig angetriebenen Rollensystemen, die eine Trennung der Transportbewegung des Wärmeguts von der für die Qualität erforderlichen Rotationsbewegung gestattet und gleichzeitig durch die Anwendung einer ortsfesten Heizeinrichtung den Erwärmungsprozess nach einer bestimmten Temperaturkurve von der Einhaltung einer bestimmten Arbeitstaktfolge weitgehend unabhängig gestaltet. Durch die   Mecha-   nisierung der Wärmebehandlung kann bei der Herstellung von Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff 

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 oder Schlacke eine wesentliche Steigerung der Stückzahl, sowie eine sinnvolle Eingliederung in automatisch gesteuerte Fertigungsstrassen erreicht werden. 



   Nachstehend wird der Aufbau und die Funktion eines Ausführungsbeispiels des Drehherdofens zum Tempern von Schlackerohren an Hand der Beschreibung und Zeichnungen erläutert. 



   Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen schematisch dargestellten Drehherdofen. Fig. 2 zeigt die Vorderansicht eines Rollensystems mit darauf gelagertem Schlackerohr. Fig. 3 zeigt die Draufsicht auf eine derartige Vorrichtung, die zum besseren Verständnis teilweise geschnitten dargestellt ist. 



   Die Vorrichtung besteht aus dem die Heizelemente tragenden, feststehenden Oberteil   1,   dessen Gewicht am Umfang durch nicht näher dargestellte Fundamente und im Zentrum durch den hohlen Königszapfen 2 abgefangen wird. Der unten offene Oberteil 1 überdeckt einen drehbaren Drehherd 3, so dass ein ringförmiger, geschlossener Erhitzungskanal mit drehbarem Boden entsteht, der von der Umgebung durch bekannte Dichtungselemente bzw. einer Sandtassendichtung isoliert ist. Die in diesen Erhitzungsraum hineinragenden Rollensysteme 4 stossen mit ihren Lagerzapfen 4a durch die senkrechte Innenwand 3a des Drehherds 3 und sind in den wassergekühlten Lagern 5 des Rahmens 6 gelagert.

   Der Antrieb der Rollensysteme 4 im gleichen Drehsinn erfolgt in der Weise, dass ein auf dem Lagerzapfen 4a der Rolle 4 angeordnetes Kegelrad 7 durch ein zweiseitig verzahntes Tellerrad 8 angetrieben wird, das seinerseits durch ein stufenlos regelbares Getriebe 9 über einen Elektromotor in Bewegung gesetzt wird. Die Stromzuführung in die auf dem Rahmen des Unterteils 3 angeordneten Elektromotoren erfolgt über nicht näher bezeichnete Schleifringe. Der Gleichlauf der beiden Rollen eines Rollensystems 4 wird durch einen Kettenantrieb 10 bewirkt. 



   Der Antrieb des auf Laufrädern gelagerten Drehherds 3 Ist nicht näher dargestellt und kann in bekannter Weise über ein Grossrad mit Ritzel bzw. Druckmittelmotoren erfolgen. 



   Der Oberteil 1 ist mit einer Aufgabeöffnung 11 für die Schlackerohre 12 versehen, die durch eine über ein Hubgetriebe 13 zu betätigende Tür 14 verschlossen wird. Nach dem Tempern werden die Schlackerohre 12 aus dem Erhitzungsraum mittels einer hydraulisch betätigten Ausstossvorrichtung 15 durch die Öffnung 16 ausgetragen. 



   Zwecks Beseitigung von Havarien kann der Drehherd 3 nach der Demontage der lösbar befestigten Stützen 17 abgesenkt werden. Die zyklische Arbeitstaktfolge der Vorrichtung, also Tür öffnen, Rohreinstoss, Tür schliessen, Herdbewegung, Rohrausstoss, wird von einer entsprechend ausgebildeten, nicht dargestellten Schalteinrichtung über Relais gesteuert. 



   Die zu tempernden Schlackerohre 12 werden durch die Aufgabeöffnung 11 auf das Rollensystem 4 aufgelegt und entsprechend den einzelnen Arbeitstakten stossweise durch Erhitzungszonen der Vorrichtung geführt, wobei die auf den Rollenpaaren liegenden Schlackerohre in entgegengesetztem Drehsinn der Rollen ständig rotieren. 



   Hiebei können zur besseren Führung der Schlackerohre auf den rotierenden Rollenpaaren Kammscheiben 18 angeordnet sein. 



   Die Erfindung ist zwar an Hand einer bestimmten Ausführungsform und Funktion erläutert worden, doch ist das Wesen der Erfindung nicht auf die im Ausführungsbeispiel dargestellten Merkmale beschränkt, da verschiedene Modifikationen vorgesehen   (z. B.   Antrieb der Herdrollen über Gelenkwellen, Vielwellengetriebe) werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. 



   Des weiteren kann der erfindungsgemäss ausgebildete Drehherdofen ebenso bei der Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen Rohren aus Metall, Keramik oder Kunststoff eingesetzt werden. 

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Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Drehherdofen zur Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere aus Schlacke, dessen ringförmiger, feststehender, die Heizelemente tragender und unten offener Oberteil einen ebenfalls ringförmigen, schrittweise angetriebenen Drehherd überdeckt, auf dem parallelachsige, die Rohre aufnehmende Rollenpaare paarweise ange- EMI3.1 Neigung zur Ebene des Drehherdes (3) unabhängig von der Bewegung derselben gleichsinnig ständig angetriebene, sich über die gesamte Länge der Rohre erstreckende Rollenpaare (4) angeordnet sind, wobei die durch eine senkrechte Innenwand (3a) des Drehherds (3) ragenden, Antriebsmittel (7 ;
    10) tragende Lagerzapfen (4a) der Rollenpaare (4) auf die Drehachse des Drehherds (3) gerichtet sind, und der <Desc/Clms Page number 4> auf die Lagerzapfen (4a) wirkende Antrieb innerhalb des durch die senkrechte Innenwand (3a) des Drehherds (3) begrenzten Raumes angeordnet ist.
    2. Drehherdofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nur ein Lagerzapfen (4a) eines jeden Rollenpaares (4) durch ein auf einem Königszapfen (2) gelagertes Tellerrad (8) angetrieben ist, dessen obere Verzahnung auf die Ritzel (7) der Lagerzapfen (4a) wirkt und dessen untere Verzahnung für den Antrieb des Tellerrades (8) durch einen Elektromotor bestimmt ist und dass für den Gleichlauf der beiden Rollen (4) eines Rollenpaares auf den Lagerzapfen (4a) bekannte mechanische Antriebselemente, vorzugsweise Kettenantriebe (10) vorgesehen sind.
    3. Drehherdofen nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnittpunkt der Achsen der direkt angetriebenen Rollen (4) bzw. Lagerzapfen (4a) in der Drehachse des Drehherdes liegt, während die Achsen der durch Kettenantriebe (10) indirekt angetriebenen Rollen (4) bzw. Lagerzapfen (4a) einen zur Drehachse konzentrischen Kreis tangieren, dessen Radius durch den Rollenabstand eines Rollenpaares bestimmt ist.
    4. Drehherdofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf den Rollen Kamm- scheiben (18) angeordnet sind.
AT588965A 1965-01-29 1965-06-28 Drehherdofen zur Wärmebehandlung von im plastischen Zustand befindlichen Rohren aus Metall, Keramik, Kunststoff, insbesondere aus Schlacke AT258774B (de)

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