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Vorrichtung zum Fördern und Wenden von Blöcken in einer thermischen
Behandlungsanlage
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KältequelleSchmiedeöfen, durchgeführt werden soll.
In der USA-Patentschrift Nr. 2, 214, 234 wird eine Lösung für die Handhabung des Gutes in
Schmiedeöfen vorgeschlagen. Gemäss dieser Patentschrift wird die Handhabung des Gutes mittels im
Ofeninneren angeordneter drehbarer Einrichtungen durchgeführt, die um Achsen und Lager angelenkt sin, welche ebenfalls im Ofeninneren installiert sind. Versuche haben bewiesen, dass es nicht möglich ist, in solchen Schmiedeöfen mechanische Einrichtungen bei einer ständigen Temperatur von 1300 oder
14000C arbeiten zu lassen.
Wegen der im Raum der thermischen Einrichtung herrschenden erhöhten Temperaturen ist es nicht möglich, die mechanischen Einrichtungen zwecks Feststellung ihres klaglosen Betriebes zu überprüfen, solange der Ofen nicht abgekühlt wurde. Diese überprüfung erfordert das Auskühlen des
Ofens und die Stillsetzung der Einrichtung und der Walzenstrasse während fünf bis sechs Tage.
Die Wartung der mechanischen Einrichtungen it aus den gleichen Gründen an das Stillsetzen der
Einrichtung während zumindest der gleichen Zeitdauer gebunden.
Diese Einrichtungen enthalten im Ofen Lager, die nicht geschmiert werden können. Selbst wenn man hofft, das Schmieren durch Verwendung vollkommen polierter Lager ersetzen zu können, kann man das Eindringen von Zunderschuppen in das Innere dieser Lager wegen der Luftströmung in der
Ofenatmosphäre nicht verhindern. Dieser Zunder erkaltet, wird sehr hart und macht die Lagerbuchsen riefig.
Mit dr Erhöhung der Ofentemperatur treten verschiedene Ausdehnungen zwischen den ausserhalb und innerhalb des Ofens angeordneten Lagern auf. Es treten Fehler im Fluchten der Wellen und Lager auf, welches für das gute Funktionieren der Mechanismen Vorbedingung ist.
Beim vorliegenden Stand der Technik ist es undenkbar, diese mechanischen Einrichtungen in den Öfen dauernd arbeiten zu lassen, ohne für diese Einrichtungen Kühlsysteme vorzusehen, welche mit einer Hilfsflüssigkeit wie Wasser betrieben werden, das durch Kanäle innerhalb der Einrichtungen fliesst.
Daraus ergeben sich viele Nachteile.
Die gekühlten mechanischen Organe bilden im Ofen dauernd eine kalte Zone, welche die
Homogenität der Temperatur stört. Im Falle einer Störung der Zufuhr der Kühlflüssigkeit werden die mechanischen Einrichtungen zwangsweise beschädigt. Der übergang der Wärme zwischen der
Kühlflüssigkeit und den verschiedenen mechanischen Teilen ist aus verschiedenen Gründen nicht gleichmässig. So bildet sich in der Kühlflüssigkeit zwischen Ein-und Austritt ein Temperaturunterschied. Die verschiedenen Teile des Mechanismus empfangen die Wärme unter verschiedenen Strahlungswinkeln. Die Form der mechanischen Einrichtungen ist wegen der Kühlkanäle nirgends symmetrisch. Daraus ergeben sich im Metallinneren Spannungen, welche die Mechanismen frühzeitig zur Ermüdung bringen.
Zu diesen inneren Spannungen treten harte Arbeitsbedingungen hinzu, u. zw. die oxydierende und entkohlende Atmosphäre des Ofens, der Verschleiss, welcher durch den von den Produkten kommenden Zunder bedingt ist, sowie die mit der Ingangsetzung verbundenen Anstrengungen. Die mechanischen Einrichtungen nutzen sich rasch ab und tragen Schuld für die längste Zeit der Unterbrechung der Kanalisationen für die Kühlflüssigkeit, so dass irreparable Schäden der Mechanismen auftreten, indem die mit der Kühlflüssigkeit in Berührung stehenden Wände durch thermische Schocks auf hohe Temperaturen gebracht werden.
Damit das Kühlsystem für die Industrie rentabel sein kann, ist es vor allem notwedig, dass die Kühlung mit gefiltertem, aber nicht chemisch behandeltem Wasser durchgeführt wird, welches die Kühlleitungen verkalken würde, wodurch die mechanischen Einrichtungen beschädigt werden könnten.
Weiters sind Betätigungssysteme bekanntgeworden, bei welchen zum Wenden der Produkte sägezahnartige, aus aufeinanderfolgenden Einschnitten bestehende Oberflächen verwendet werden, wobei die Bewegungen der Produkte unter der Wirkung einer Vorschubbewegung von Stösseln erfolgt, die geradlinig untr der Sohle angeordnet sind. Die Bewegung der Produkte könnte auch durch Verstellung eines Teiles der Sohle, welcher beweglich ist, erfolgen.
Diese Systeme haben aus folgenden Gründen nicht befriedigt : Die Wendung wid durch freien Fall auf einer schrägen Ebene erhalten und die Produkte fallen mit Wucht am Boden auf, der frühzeitig zerstört wird.
Die Phasen der Wendebewegungen der Produkte sind nicht gesteuert, so dass die verschiedenen Flächen der Produkte nicht aufeinanderfolgend und gleichmässig der Wärmequelle ausgesetzt werden.
Die Produkte werden nach jeder Wendung nicht auf die Sohle wieder aufgesetzt ; die Produkte, die niemals ganz gleichmässige geometrische Formen haben, weichen rasch von der geometrischen Stellung, die sie einnehmen sollten, ab, so dass die Wende-und Vorschubbewegungen nicht mehr oder
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in ungeordneter Weise zustande kommen. Bei Ofentypen mit sägezahnartiger Form der Sohle nehmen die feuerfesten Steine der Sohle an den Bewegungen der Produke aktiv teil. Sie werden wesentlichen mechanischen Einflüssen ausgesetzt, die eine rasche Abnutzung der Steine verursachen und das Profil der Sohle verändern, wodurch das Ofensystem unbrauchbar wird. Es ist auch nicht zu verachte, dass sich das Profil der Sohle durch Ablagerung des von den Produkten stammenden Zunders am Boden der Einschnitte ebenfalls verändert.
Zweck der Erfindung ist, die Mängel zu beseitigen und eine Vorrichtung zum Befördern und Wenden von Gegenständen oder Produktionen mittels einer vorbestimmten und gesteuerten
Vorschubbewegung auf der Sohle thermischer Anlagen zu schaffen.
Um dies zu erreichen, wird eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, bei welcher erfindungsgemäss die Stosseinrichtungen als schwenkbare, ausserhalb des thermischen
Behandlungsbereiches gelagerte Arme ausgebildet sind, welche sich in der Ruhestellung ausserhalb des thermischen Behandlungsbereiches befinden und zur Betätigung der Blöcke mit ihren freien Armen durch Öffnungen des Bodens in den Behandlungsraum treten.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen erläutert, in welchen ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt ist. Fig. l bis 4 zeigen in vertikalen Längsschnitten verschiedene innere Herdtypen oder Böden des Ofens mit Rücksicht auf die angewandten Mittel, Fig. 5 bis 41 zeigen in vertikalen Längsschnitten oder in Perspektiven, einzelne Bewegungsphasen des Gutes auf verschiedenartigen Herdtypen in Beziehung zu mannigfaltigen Anordnungen der Maschinenelemente ; einige von diesen Anordnungen sichern die Abdichtung der Ummantelung des Ofens ; Fig. 42 veranschaulicht im Längsschnitt einige anzuwendende Mittel, die eine Abdichtung der Ummantelung des Ofens erzielen.
Gemäss Fig. l bis 4 ist die obere Fläche von Herden wie-l-ziemlich flach (Fig. l) oder aber erscheint im Profil die obere Fläche von Herden wie-2-in Form von Rippen-3- (Fig. 2). (Die dargestellten Profile entstehen durch einen Schnitt der Herde mit senkrechten Ebenen parallel zur Vorschubrichtung des Gutes--4--, Fig. 2, 3 und 4.)
Diese Profile der Rippen--3-- (Fig. 2) bestehen auf jeder Seite der Ausschnitte--5--aus Kurven-6-, die nach unten hin konkav sind. Besagte Profile der Rippen --3-- haben oft zwischen den Kurven --6-- einen Mittelteil --7-- (Fig. 3). Diese Mittelteile --7-- sind gegebenenfalls flach und ihre Formen sind so, dass sie die Bewegung des Gutes nicht behindern.
Die Kurven-6-können ein gerades Teilstück haben, um die Abstützung des Gutes besser zu sichern. Die Längen (Abwicklungen) der Kurven-6-können sehr unterschiedlich sein, und im Grenzfall kann eine von diesen Kurven --6-- praktisch nicht bestehen (Fig. 4). Besagte Profile der Rippen - 3-müssen nicht unbedingt symmetrisch sein.
Bedingt ist nicht, dass die zwischen jeder Rippe bestehende Teilung konstant sei, und dass das Profil der Rippen --3-- sich über die Gesamtherdfläche erstrecke. Das Profil eines Rippenherdes kann aus einem oder mehreren hintereinander liegenden Teilen bestehen, die zwischen flach oder anders geformten Herdteilen eingegliedert sind.
In der Mitte eines jeden Ausschnittes --5-- kann eine genügend tiefe Rinne --8-- eingebaut sein, um Abfälle, Schlacken, Zunder usw. aufzunehmen, die von der Bedienung der Güter -4-- und dem Verschleiss der Baustoffe herkommen, die für die Herstellung des Herdes --2-- verwendet wurden (Fig. 2).
Laut Erfindung sind es, auf flachem oder rippenförmigem Herd, die Enden --9-- von
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--10-- (Fig. lProfilen der oberen Herdflächen sowie den Abmessungen und Wichten der Güter angepasst sind, um die erwünschten Vorschub- und Wendebewegungen der Güter--4--zu erzielen.
Zu diesem Zweck dringen vorzüglich die Enden--9-- (Fig. l und 2) der Maschinenelemente - -10-- in das Rauminnere des Ofens durch die Öffnungen--11--in den Herder--1 und 2-ein, u. zw. nur für die Zeitdauer, die zur Bewegung des Gutes --4-- benötigt wird.
Es können mehrere Maschinenelemente vorgesehen werden, um gleichzeitig oder aufeinanderfolgend auf dasselbe Gut einzuwirken. Bekannte Mittel für eine Zuordnung dieser Elemente in der Zeit können dementsprechend vorgesehen werden.
Diese Elemente--10-- (Fig. 1 und 2) können in ihren Formen, Abmessungen und Anordnungen sehr vielseitig sein ; auch können sie sich in verschiedenen Ebenen bewegen.
Vorgesehen sein können weiters eine oder mehrere mechanische Vorrichtungen, die nur eine Wendebewegung oder eine Folge von Wendebewegungen gestatten ; vor oder hinter diesen Vorrichtungen
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sind Herde, die mit andern Bedienungsmitteln ausgerüstet sind.
Die benötigten Wärmbedingungen für das Erreichen der Temperatur der Güter-4-können erfüllt werden, indem vorgesehen wird, dass
1. Maschinenelemente wie die Arme --10-- innen geheizt oder gekühlt werden, z. B. durch elektrische Widerstände, Wasser- oder Dampfumlauf, Verdampfung einer Kühlflüssigkeit usw.
2. positive oder negative Wärmequellen --12--, zB. Flammenvorhänge, Strahlen von Kohlensäureschnee usw., die die Wärmeverluste durch die Öffnungen --11-- ausgleichen (Fig.1 und 2).
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Die Güter-4-, deren Querschnitt allgemein die Form eines Vier- oder Rechtecks hat, machen folgende Bewegungen :
1. eine Wendung von ungefähr 90 auf Flachherden --1-- (Fig.1), wenn besagte Güter aus einer bestimmten Lage, gegenüber einem Maschinenelement (wie die Arme-10--), das in einem gegebenen Herdabschnitt sowohl Wendung als auch Vorschub der Güter steuert, in eine entsprechende Lage gebracht werden gegenüber einem andern Maschinenelement (wie die Arme --10a--), allgemein dem vorhergehenden ähnelnd, das die nächstfolgende Wendung steuert,
2. eine Wendung von ungefähr 900 oder 1800 (je nach den angewendeten Maschinenelementen) wenn Güter auf rippenförmigen Herden--2-- (Fig.
2) aus einer Stellung gegenüber einer Rippe --3-- in eine entsprechende Stellung gebracht werden im Verhältnis zur nächstkommenden Rippe --3a--.
Es werden jetzt mit mehr Einzelheiten jene mechanischen Bedingungen geschildert, die benötigt sind, um die gewünschten Bewegungen zu erzielen. Fig. 5 bis 9 sind Schemata von Wende- und Vorschubbewegungen eines Gutes --4-- über einen Flachherd.
Fig. 5 zeigt ein Gut-4-auf einem Flachherd --1--, auf dem es mit einer seiner Flächen aufliegt, begrenzt in Richtung zum Einstoss der Güter in den Ofen durch Kante --15-- und durch Kante-16-in Richtung zum Ausstoss. Die Aufrisse der Schwerpunkte --17-- der Querschnitte
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Damit ein Vorschub der Güter --4-- mit gleichzeitiger Wendung um Kanten-16geschehe, ist bedingt, dass Punkte--19--, wie z. B. jene der Enden-9-von Armen-10-mit Punkten --20-- der Güter --4-- in Berührung treten, und dass Punkte --20-- sich zwischen - 18 und 15-befinden. Aus diesen Gründen werden die Güter --4-- vorher sinnemäss auf dem Herd--l--in Stellung gebracht.
Fig. 6 : Damit die Wendung eines Gutes möglich ist, müssen die Punkte --19-- Laufbahnen befolgen, die annähernd Kreisbögen sind, deren Mittelpunkte invliegen und deren Radius gleich ist dem Abstand zwischen-16 und 19-oder mindestens, dass während der Wendebewegung des Gutes Punkte --19 und 20-stets auf der Einstossseite liegen bezüglich der Vertikalebenen, die
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--17 -- gehen,schliesslich mit letzterer zusammenzufallen. Im weiteren Verlauf der Bewegung kommt die Gerade --18-- auf die Ausstossseite zu liegen bezüglich der Kante --16-- und das Gut beendet selbständig die Bewegung bis zum Moment, wo es sich mit einer von seinen Flächen auf den Herd legt.
Fig. 7 : Um zu erreichen, dass ein Gut--4-eine Wendung in einem andern Herdabschnitt ausführen könnte, ist bedingt, dass vor Beginn dieser Bewegung das Gut zuerst in Stellung gebracht wird bezüglich der Getriebe mit Armen --10a--, welche die nächstfolgende Wendung der Güter --4-steuern sollen, u. zw. so, dass wie vorher neue Berührungspunkte --20a-- des Gutes --4-- mit Punkten --19a-- von Armen --10a-- auf Seite Einstoss zu liegen kommen, im Verhältnis zur Vertikalebene, die durch die Schwerpunkte der Querschnitte des Gutes geht, entsprechend der Stellung, die sie im Moment haben.
Unter andern hiefür angewandten Mitteln kann das Gut --4-- beispielsweise in die besagte
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u. zw. :--10-- Kurven befolgen lässt, die fast parallel sind zur allgemeinen Vorschubrichtung der Güter ;
2. indem man mit Hilfe von verschiedenen Mitteln den Weg der Enden --9-- besagter Arme --10-- sofort nach der Stellung des Gutes --4-- begrenzt, so z. B., dass dieser Weg vorbestimmt wird, gegebenenfalls in Abhängigkeit von den Abmessungen des Gutes-4-- ; oder aber, dass auf dem Niveau der Arme --10a-- ein Fühler bekannter Type aufgestellt wird, der die Stellung des Gutes angibt und den Rücklauf der Arme --10-- steuert, sobald das Gut in die gewünschte Lage gebracht ist.
Für Güter mit fast den gleichen Abmessungen kann der Abstand zwischen Punkten --20a-- und Kanten --16-- konstant gemacht werden, damit auf diese Weise auch die Bewegungen der Getriebe konstant werden, welche die Einstellung der Güter Herd --1-- steuern.
Fig. 8 : Nicht sämtliche Vorschubbewegungen der Güter --4-- sind gezwungermassen von Wendebewegungen begleitet. In solchen Fällen wird so verfahren, dass während Steuerungen für ausschliesslichen Vorschub die Güter ---4, 4a.... -- sich hintereinander stellen und mit ihren
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der Fig. 7 veranschaulicht, u. zw. so, dass das erste Gut (Seite Ausstoss) sich einwandfrei einstellen kann im Verhältnis zu den Armen--10--, die seine nächstfolgende Wendung steuern werden.
Fig. 9 : Man kann absichtlich die Zahl der Wendungen von Güten --4-- begrenzen. Dafür genügt die Ausserbetriebnahme eines Teils des Getriebes-lOa und 10b--, die z. B. nach dem Getriebe - kommen. Güter wie-4, 4a, 4b, 4c....- setzen ihre Vorschubbewegungen fort durch Impulse,
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B.Fig. 10 : Ausgehend vom vorhergenannten Ausschnitt --5-- und unter Wirkung der Enden - 9-- von Armen --10-- vollzieht sich ein Teil der Wendung der Güter --4-- durch Schlupf
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Wendung des Gutes --4-- ausgeführt werden, während dem das Gut --4-- hauptsächlich eine Vorschubbewegung ausführt.
Fig. 12 : Unter der Wirkung der Enden --9-- von Armen --10--, deren Weg begrenzt und
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das Gut abgelegt wird. Damit die Bewegungen der Güter (durch Fig. 10 bis 12 veranschaulicht) stattfinden, müssen die Enden --9-- von Armen --10--, welche die Güter stossen und gegebenenfalls tragen, Bahnen befolgen, die fast parallel zum Profil der Rippen --3-- sind oder
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--4--auf- ein weiteres Gut abgelegt wird durch irgendwelche Maschinenelemente, allgemein durch die Arme (nicht gezeigt), die dem Ausschnitt eventuell vor Mittelteil --7-- zugehören. Die übertragung der Impulse auf das Gut-4-sowie gegebenenfalls an Güter, die ihm auf dem Mittelteil-7nachfolgen, ist bewirkt durch ein soeben auf diesen Mittelteil --7-- abgelegtes Gut.
Um den Aufprall eines Gutes-4-- in einem Abschnitt --5-- abzufangen, kann der Boden der Abschnitte --5-mit feinkörnigem Material --21-- verschen werden, z. B. Korkgranulat, Kieselsand, gekörnten Magnesit, Koksgrus od. ähnl.
Fig. 14 : Ein Gut --4-- kann auch von einem Mittelteil --7-- entnommen werden, indem man die Tragflächen--22--von Armen--23--unter das Gut schiebt und daraufhin das Gut - durch die Arme-23-in den Ausschnitt --5-- ablegt. Zu diesem Zweck müssen die Enden der Arme --23-- Bahnen befolgen, die fast parallel zu den Kurven--6--sind.
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Fig. 15 : In einem Ausschnitt --5-- kann ein Gut --4-- eine Wendebewegung verrichten, wenn als Achse die schmale Fläche genommen wird, womit es auf dem Ausschnittboden liegt, infolge von Impulsen, die fast parallel zum allgemeinen Vorschub der Güter sind, mit Kraftangriff durch Enden --24-- von Armen --25-- sowie Übertragung bis zum Moment, wo das Gut --4-- von selbst kippt, nachdem es sich fast senkrecht gestellt hat.
Um zu verhüten, dass ein Gut --4-- schlagartig auf die Kurve --6a-- fällt, die dem Ausschnitt --5-- folgt, können Arme --27-- vorgesehen werden, deren Enden --26-- genügend tief in den Abschnitt --5-- eindringen, um das Gut --4-- abzufangen, wenn es von selbst kippt.
Mit Vorzug befolgen die Enden-24 und 26-von Armen-25 und 27-Bahnen, deren Tangenten zusammen mit Senkrechten zur Oberfläche der Güter --4-- möglichst kleine spitze Winkel an den Berührungspunkten besagter Arme und dem Gut bilden.
Fig. 16 : Als Variante können die Arme-25 und 27-ein einheitliches Glied --28-- bilden und die Form einer Zweizahngabel darstellen. Diese Zähne müssen nicht unbedingt geradlinig sein, sondern sie können auch verschiedenartige Formen annehmen.
Fig. 17 und 18 : Güter-4-ruhen auf dem Boden der Ausschnitte.
Fig. 19 und 20 : Unter der Wirkung der Enden Armen--30-verlassen Güter - 4-den Ausschnitt--5--, während dem sie eine Wendung machen (hauptsächlich durch die Wölbung der Kurve --6a-- verursacht) mit oder ohne Schlupf über die Kurve --6a--. Erforderlich
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--29-- von Armen --30--,Fig. 21 und 22 : Güter --4-- liegen auf dem vorerwähnten Mittelteil --7a--. Noch vor Bewegungsabschluss der Arme --30-- kommen sie in Berührung mit den vorhergehend auf dem Mittelteil --7a-- abgelegten Gütern, an die sie Impulse übertragen, die ihren Schlupf in Richtung zum nächstfolgenden (nicht gezeigten) Ausschnitt bewirken. Dafür genügt es, dass im Moment des Ablegens von Gütem--4--die Enden-29-von Armen-30--Bahnen befolgen, deren Tangenten fast parallel sind zur Oberfläche, die die besagten Mittelteile --7a-- bilden.
Bei Abschluss dieser Bewegung haben Güter-4-während den einzelnen Phasen eine Gesamtwendung von ungefähr 900 gemacht in einem Fall, wie ihn Fig. 14, 18, 20 und 22 darstellen, und eine Gesamtwende von ungefähr 1800 in einem Fall wie ihn Fig. 13, 15, 16, 17, 19 und 21 veranschaulichen.
Fig. 23 und 24 : In Abänderung kann bei Abschluss der Bewegungsphasen in Fig. 14 und 15 ein Gut unmittelbar auf die Enden Armen-30-abgelegt werden.
Fig. 25 und 26 : Eine der Kurven --6a-- kann eine so geringe Länge haben, dass sie praktisch nicht besteht.
Fig. 27 : Bei Gütern mit nicht viereckigen oder rechteckigen Querschnitten können ebenfalls
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einen Winkel, der zum Teil vom Durchmesser ihrer Querschnitte abhängt. Erforderlich ist es, dass während der Bewegung die Berührungspunkte --32-- von Armen --10-- und eines Gutes-31sich auf der Einstossseite befinden gegenüber den Vertikalebenen durch die Achsen --33-- der Güter --31-- in der Stellung, in der sie sich befinden. Mit Vorzug werden die Ruhestellen der Güter --31--durchKerben--34--bestimmt.
Fig. 5 bis 15,17 bis 24,26 und 27 : Die einzelnen Bahnen der Enden --9,22,24,26 und 29-von Armen-10, 23, 25, 27 und 30-- könenn durch verschiedene übliche mechanische Mittel erzielt werden, insbesondere und am einfachsten durch drehbare Lagerung besagter Arme um Achsen --14--, die sich unter dem Herd des Ofens befinden. Eine geometrische Untersuchung gestattet es, für jeden gezeigten Fall die Lagen der einzelnen Schwenkachsen der oben erwähnten Arme zu bestimmen, um die erwünschten Bahnen zu erzielen.
Fig. 25, 28 und 29 : In Abänderung können die gewünschten Bahnen gut erreicht werden, wenn man den Armen --35-- die Form eines Teils eines Ringes gibt, mit Trag- und Laufrollen, die
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Damit sich die Bewegung der Güter unter den günstigsten Anpassungsbedingungen vollzieht, können die Güter während eines Teils ihres Weges von den Enden der Steuerarme getragen werden, die in diesem Fall eine schiefwinkelige Form bekommen. Die Güter werden alsdann auf den Herd abgelegt
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unter der Wirkung eines Antriebselementes, einem Kraftzylinder --43-- z.B. vermittels Kurbeln, Wellen und Gestänge schwenkbar sind.
In Verbindung mit Fig. 30 bis 40 wird jetzt als Beispiel die Kinematik der Bewegung von Armen --37-- beschrieben. Um in die Herde --1 oder 2-- einzudrigen, drehen sich die Arme --37-um Achsen --14-- bis zum Moment, wo die Enden der Arme-37-so unter ein Gut-4gestellt sind, dass im weiteren Verlauf der Bewegung der Arme --37-- die Enden--9-besagter
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den Bedingungen, die für ähnliche Punkte --19- in Fig. 5 und 6 ersichtlich sind und für ähnliche Enden --9-- in Fig.10,11 und 12.
Wenn die Tragflächen-38-der Enden der Arme-37-- unter ein Gut gestellt sind, so befinden sich die Achsen --14-- in Richtung Herd verstellt (eventuell durch kombinierte Wendebewegungen besagter Achsen) und Gut --4-- wird übernommen (Fig. 30, 33, 35, 40), indem es eine Wendung macht unter denselben Bedingungen wie diejenigen, die für Fig. 6, 10, 19 und 20 erläutert wurden. Fig. 30, 31, 33, 34, 35, 40 veranschaulichen das übernommene Gut.
Die Arme37 setzen nun ihre Wendebewegungen um die Achsen --14-- fort bis zum Moment,
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36, 37entfernen sich die Achsen --14-- vom Herd (eventuell durch kombinierte Wendebewegungen besagter Achsen), die Flächen-38-ziehen sich unter den herd --1 oder 2-- zurück, wobei sie die Güter - 4-ablegen (Fig. 32, 38, 39 und 40).
Bei Flachherden-l-kann man zusammen mit der Verstellung der Achsen --14-- nach unten die Wendebewegung der Arme --37-- fortsetzen, um nach dem Ablegen eine Vorschubbewegung des Gutes --4-- auf dem Herd zu erzielen, die es eventuell gestattet, das Gut --4-- gegenüber den Steuerarmen (nicht gezeigt) in die richtige Lage zu bringen.
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Bahnen befolgen, die den theoretisch definierten Bahnen der Berührungspunkte zwischen den Gütern --4-- und den Armen --37-- sehr nahe kommen, damit die Güter --4-- die verlangten Vorschub- und Wendebewegungen verrichten können.
Fig. 41 : Die Bewegungen der einzelnen Arme --37-- können durch verschiedene mechanische Mittel erreicht werden, z. B. insbesondere dadurch, dass man die Gelenkachsen --14-- der Arme - 37-- durch Lager --4-- stützt, die auf einem beweglichen Gestell-45-festliegen. Das Geste ! !-45--besteht hauptsächlich aus zwei Balken-46--, die vorzugsweise parallel zum Vorschub der Güter --4-- liegen. Die Wendebewegungen der Arme-37--können erreicht werden z. B. vermittels Kurbeln --47-- unter der Wirkung von Antriebselementen, wie Kraftzylinder
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Vorrichtungen, die gewöhnlich in Anwendung kommen für die Hubgetriebe von Balken, die Güter im "Pilgerschrittsystem"vorschieben.
Die Lenker--48-sind um eine Achse --49-- schwenkbar, die von Lagern-50getragen wird, welche auf dem Gestell-45-festliegen, sowie um eine Achse --51--, die von Lagern--52--getragen wird, die an einer fixen Stütze-53-angeordnet sind. Besagte Lenker --48-- führen das Gestell -45-- während diesen verschiedenen Bewegungen. Das Gestell-45gleitet frei zwischen den Trägern --54--, die den Herd des Ofens od. dgl. abstützen. Öffnungen --55-- in den Stegen dieser Träger-54-gestatten das Absenken der Achsen-14--. Für den Fall, dass eine Abdichtung für das Gehäuse des Ofens erwünscht ist, kann dies durch verschiedene Mittel erreicht werden, unter andern :
1.
Beiderseits der Öffnungen --1-- für den Durchgang der Arme wird ein Plattenbelag --56- vorgesehen, der gegebenenfalls durch ein Kühlmedium gekühlt ist und eine ständige dichte
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und 57--. In den vom Gestell --45-- am weitesten entfernten vertikalen Längsseiten dieser Kasten --58-- werden dicht abgeschlossene Türen-59-eingebaut, die den Zugang zu den Steuerarmen
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--37--gestatten.
3. Das Gestell --45-- wird in Form einer kontinuierlichen dichten Haube erstellt, deren Ränder in eine ringförmige Flüssigkeitsdichtung bestimmter Tiefe eintauchen und so ohne jede Beeinträchtigung der Abdichtung die verschiedenen Bewegungen des Gestells --45-- gestatten, womit auch dem gegebenenfalls im Ofen herrschenden Druck Rechnung getragen wird. Die
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an den Balken --46-- entlang dem Gestell --45-- befestigt werden; auch können besagte Lager bekannte Abdichtungsvorrichtungen bekommen, wie z.B. Stopfbüchsen.
Im Falle, wo die Steuerarme - die Güter nicht während eines Teils ihrer Wegstrecke tragen, brauchen die Gelenkachsen - dieser Arme nicht mehr verstellt zu werden ; die Balken-46-können alsdann mit den Trägern-54-vereinigt werden, die deswegen öffnungen --55-- nicht mehr aufweisen. Um nun die verlangte Abdichtung zu erzielen genügt es, Teile beizubehalten wie die Kasten --58-- sowie die Plattenbeläge --56--, welche die Aggregate der Arme --37-- umgeben.
Um auf rippenförmigem Herd-2-die Lage eines Gutes-4-genau festzustellen (Fig. 33, 34 und 40), wenn es von den schiefwinkeligen Flächen-38-übernommen wird, die am Ende der Arme --37-- angebracht sind, kann man in demselben Moment :
1. die mechanischen Impulse begrenzen, die auf die Antriebselemente-40- (Fig. 40) einwirken, welche die Wendung der Arme--37--steuern, damit jeder Schlupf von Gut-4--über dem Herd --2-- unterbunden bleibt,
2. die Steuervorrichtungen so ausführen, dass ein Hub der Arme--37--nur dann stattfindet, wenn die für die Wendung benötigten Kräfte zu gross sind, um die Wendung stattfinden zu lassen.
Verschiedene Mittel können diesbezüglich angewandt werden, und am einfachsten : a) indem Kraftzylinder-40 und 43-parallel versorgt werden bei übernahme von Gut --4-- ; b) indem man Rückschlagventile in die Leitungen einbaut, welche die Kraftzylinder mit Antriebsmedium speisen ; c) indem man die Abmessungen der Kraftzylinder-40 undd 43-- so wählt, dass jedesmal, wenn Güter und Arme nicht auf den Herd stossen, der Betriebsdruck des Antriebsmediums in den Kraftzylindern-40--, welche die Bewegung von Armen --37-- steuern, niedriger eingestellt ist als für die Kraftzylinder --43--, die hauptsächlich den Hub der Achsen --14-- steuern.
Fig. 42 veranschaulicht in einem Querschnitt und mit denselben Bezugszeichen die Hauptelemente, die eine Abdichtung des Gehäuses des Ofens gestatten. Infolge der Vertikalverstellungen des
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letztere zu verhindern, kann man eine dichte Haube --62-- anordnen, die mechanisch durch Verbindungs --63-- an das Haubengestell --45-- angeschlossen ist. Die Ränder der Haube - tauchen in eine Flüssigkeitsdichtung--64--in Ringform ein. Das Innere der Haube - ist durch die Verrohrung --65-- mit den Kasten--58--verbunden. Dank der Verbindungen --63-- verlaufen der Hub der Haube --62-- und jener des Gestells --45-- in einer Richtung und sind einander gleich.
Die Horizontalquerschnitte der Hauben-45 und 62-sowie die Gleichheit der Hubbewegungen besagter Hauben sind so, dass während der Bewegung des Gestells-45-das aus den Kasten --58-- abgesaugte oder in diese geförderte Gasvolumen dem Volumen gleich ist, das von der Haube-62-in dieselben Kasten-58-gefördert oder aus diesen abgesaugt wird.
Dies kann auf sehr einfache Weise geschehen, wenn die Horizontalquerschnitte der Hauben-45 und 62-gleich sind und-45 mit 62-steif verbunden wird, um identische Hubbewegungen der Hauben-45 und 62-- zu erzielen.
Bei allen veranschaulichten Fällen ist es klar zu erkennen, dass zur Erzielung der einzelnen Bewegungsphasen des Gutes --4-- eine grosse Anzahl verschiedener Formen der Arme möglich ist, unter der Voraussetzung, dass die gegenseitige Lage und die verschiedenen Gelenksverbindungen des mechanischen Systems in bezug auf die Bahnkurven der Enden der Betätigungsarme beibehalten werden.
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Es lohnt sich, um Wärmeverluste zu vermeiden, die Öffnungen--11- (Fig. l und 2) zu verengen, und dafür können Arme vorgesehen werden von denen :
1. die in den Ofen eindringenden Enden die ungefähre Form eines Ringteiles oder die einer Folge von Ringteilen aufweisen, dessen bzw. deren Mittelpunkte im Wendezentrum angeordnet sind, oder in den sich aufeinanderfolgenden geometrischen Orten der einzelnen Wendemittelpunkte.
2. die Querschnitte mit z. B. elliptischen oder ovalen Formen bestimmt sind, um für kleinere
Querschnitte Widerstandsmomente zu erzielen, die den entwickelten Kräften entsprechen.
Diese Querschnitte sind nicht notwendigerweise in allen Punkten identisch, so z. B. können sie sich verringern in Richtung zu den Armenden hin, die in den Raum des Ofens eindringen.
Im Falle die Güter von den Armen getragen werden, kann man, um die Bewegung der Güter im
Moment ihrer Übernahme zu dämpfen, an den Enden besagter Arme Tragflächen-38- (Fig. 41) benutzen, deren Längsprofile gebogen und nach unten hin konkav sind.
Steuerarme, so wie sie eben beschrieben wurden, können in zahlreichen Fällen im Innern der öfen zur Bedienung der Güter benutzt werden, u. zw. jedesmal, wenn es erforderlich ist, dass Steuerarme durch möglichst kleine Querschnitte in den Ofenraum eindringen. Solche Arme können beispielsweise als Stossgetriebe angewandt werden, um gegebenenfalls einen Vorschub der Güter in Ofen mit flachen oder anders geformten Herden zu erzielen, so wie es beispielsweise Fig. 9 und 22 veranschaulichen.
Nun wird die Kinematik des Vorschubs der Güter im Ofen erläutert.
Je nachdem, ob das erste Antriebselement, das die Wendebewegung der Güter steuert, einem klassischen Herd nachgeschaltet ist oder nicht, werden die Güter im allgemeinen gegenüber diesem ersten Antriebselement durch eine klassische Vorrichtung, wie z. B. einen Drücker, in Stellung gebracht, oder auch durch die zum Vorschub der Güter über einen klassischen Herd schon bestehende
Vorrichtung.
Die Geschwindigkeit der Aufeinanderfolge der einzelnen Bewegungen ist einstellbar in
Abhängigkeit von dem erstrebten industriellen Vorgang.
Nachdem die Enden der Arme in den Raum des Ofens eingedrungen sind, verrichten sie dort eine
Bewegung, die den Vorschub und die Wendung der Güter bewirkt, gemäss dem vorher geschilderten
Vorgang in Verbindung mit den Fig. 5 bis 40. Die Bewegung der Arme ist so gesteuert, dass sie sich durch einen im Vergleich zum Vorlauf identischen oder nicht identischen Rücklauf in ihre sich ausserhalb des Ofens befindende Ruhestellung zurückziehen.
Bei flachen oder rippenförmigen Herden können sich die Bewegungen der verschiedenen Armsätze, welche die im Ofen befindlichen Güter einzeln steuern, gleichzeitig oder vorzugsweise nacheinander vollziehen, u. zw. vermittels Impulsreihen, die aufeinander folgen und im allgemeinen in Richtung vom Ausstossende zum Beschickungsende des Ofens wandern, und dies in allen Fällen mit Ausnahme eines einzigen, wo auf rippenförmigem Herd die Güter in einem Ausschnitt gestossen werden unter der Wirkung von Armen, die dem vorhergehenden Ausschnit zugehören. In diesem Sonderfall können die Bewegungen der verschiedenen Armsätze, die einem Ausschnitt zugehören, nur dann stattfinden, wenn die von den Armsätzen des vorhergehenden Ausschnitts ausgeführte Bewegung beendet ist.
Der Vorschub der Güter verläuft nicht unbedingt immer in derselben Richtung ; auch kann man Herde benutzen, die im Grundriss über die ganze Oberfläche oder nur über einen Teil letzterer die Form von Kranzteilen aufweisen.
Ein Richtungswechsel beim Gütervorschub wird allgemein dadurch erreicht, dass vorzugsweise während der Verschiebephase der Güter eine winkelmässige Versetzung zwischen den Stellungen der verschiedenen, auf das gleiche Stück einwirkenden Arme vorgesehen ist. Diese winkelmässige Versetzung kann dadurch erreicht werden, dass die jeweiligen Geschwindigkeiten der Drehbewegungen jedes dieser Arme gegenseitig verändert werden.
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