AT523094B1 - Sinterofen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sinterofen (1) mit einer Fördereinrichtung (8) zum Transport von einem zu sinternden Pressling (3) durch den Sinterofen (1), wobei die Fördereinrichtung (8) zumindest ein bandförmiges Transportelement (9) und zumindest ein Stützelement (11) zur Abstützung des Transportelements (9) aufweist, und wobei der Sinterofen (1) in einer Durchlaufrichtung (2) durch den Sinterofen (1) in mehrere Zonen unterteilt ist, umfassend eine Entbinderungszone (4). Unterhalb des bandförmigen Transportelementes (9) ist zumindest ein Zuführungselement (12) für ein gasförmiges Medium angeordnet.

Description

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Sinterofen mit einer Fördereinrichtung zum Transport von zu sinternden Presslingen durch den Sinterofen, wobei die Fördereinrichtung zumindest ein bandförmiges Transportelement und zumindest ein Stützelement zur Abstützung des Transportelements aufweist, und wobei der Sinterofen in einer Durchlaufrichtung durch den Ofen in mehrere Zonen unterteilt ist, umfassend eine Entbinderungszone.

[0002] Weiter betrifft die Erfindung eine Muffel für einen Sinterofen mit einer Fördereinrichtung zum Transport von zu sinternden Presslingen durch die Muffel, wobei die Fördereinrichtung zumindest ein bandförmiges Transportelement und zumindest ein Stützelement zur Abstützung des Transportelements aufweist.

[0003] Zudem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Sintern von einem aus einem Pulver hergestellten Pressling in einem Sinterofen, wobei der Pressling mit einer Fördereinrichtung durch den Sinterofen transportiert wird, wozu die Fördereinrichtung zumindest ein bandförmiges Transportelement und zumindest ein Stützelement zur Abstützung des Transportelements aufweist, und der Pressling auf dem bandförmigen Transportelement durch den Sinterofen transportiert wird, und wobei der Sinterofen in einer Durchlaufrichtung durch den Sinterofen in mehrere Zonen unterteilt wird, umfassend eine Entbinderungszone, in der der Pressling entbindert wird.

[0004] Das Sintern von pulvermetallurgisch hergestellten Presslingen ist hinlänglich bekannt. Unter anderem werden hierzu sogenannte Bandsinteröfen eingesetzt, die einen kontinuierlichen Sinterprozess ermöglichen. Ein üblicher Bandsinterofen weist mehrere Zonen auf, durch die die Presslinge hindurchbewegt werden, nämlich eine Entbinderungszone (auch Entwachsungszone), eine Sinterzone und eine Abkühlzone. Die einzelnen Zonen unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Temperatur. In der Entbinderungszone werden Presshilfsmittel, wie Wachse, aus den Presslingen ausgetrieben. Problematisch dabei ist, dass die Temperatur in dieser Zone zumindest bereichsweise zu niedrig ist, um die aus den Presslingen ausgetriebenen Hilfsstoffe zu verbrennen. Die Folge davon ist, dass diese zumindest teilweise wieder in dieser Entbinderungszone kondensieren und somit Probleme verursachen. Zum einen verengt sich der Querschnitt der Muffel, durch die die Presslinge in die weiteren Zonen des Sinterofens gebracht werden. Zum anderen verursachen diese Verschmutzungen auch Probleme im Fördersystem durch die Muffel aufgrund einer Deformation der Förderstrecke. Insbesondere werden die Förderschienen, auf denen das Förderband läuft, mit der Zeit aufgewölbt, da sich unter ihnen ebenfalls die genannten Ablagerungen ansammeln.

[0005] Die JP 2003121077 A beschreibt einen Muffelofen, in dem eine Gleitschiene am Boden angeordnet ist, die aus Keramik besteht und mehrteilig aufgebaut ist.

[0006] Aus der DE 100 16 695 C1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus pulverförmigem Ausgangsmaterial durch Vermischen des Pulvers mit Hilfsstoffen bekannt, wobei die Hilfsstoffe ein Bindemittel umfassen. Das Verfahren umfasst die Schritte: Bildung einer fließfähigen Masse, Erzeugen eines Grünkörpers aus der Masse durch Pulverspritzgießen, Extraktion eines Teils der Hilfsstoffe, indem der Grünkörper in einem Behälter erwärmt und einem L6ösungsmittel-Strom ausgesetzt wird, und Sintern des Grünkörpers unter Bildung des Bauteils. Die Extraktion umfasst eine Aufheizphase, während der die Temperatur des Grünkörpers stetig oder schrittweise erhöht und der Grünkörper von einem Lösungsmittel in Form eines verdichteten, überkritischen Behandlungsgases umströmt wird.

[0007] Die DE 32 00 582 C1 beschreibt ein Verfahren zum Entfernen von Schmiermitteln von aus Metallpulver gepressten Formteilen, die zum Sintern durch einen Durchlaufofen transportiert werden und zum Entfernen der Schmiermittel eine diesem vorgeschaltete Ofenkammer durchlaufen, wobei Schutzgas mit Sauerstoffmangel zum Unterbinden von Oxydation der Formteile entgegengesetzt zur Transportrichtung der Formteile durch den Sinterofen und die Vorkammer geleitet wird, und in die Vorkammer an mehreren längs des Durchlaufweges der Form-

teile verteilten Stellen ein erhitztes Gas mit Sauerstoffüberschuss eingeleitet wird.

[0008] Die DE 69912043 T2 beschreibt ein Verfahren zum Entfernen von Schmiermitteln aus Pulvermetall-Presskörpern bzw. Pressteilen, die ein Schmiermittel enthalten, das dazu verwendet wird, die Pulvermetall-Presskörper zu bilden, mit den Schritten der Vorwärmung der Pulvermetall-Presskörper auf eine Temperatur von wenigstens 200 °C unter einer Schutzatmosphäre und während des Vorwärmens, Einführung einer Schmiermittel entfernenden bzw. abrauchenden Atmosphäre aus einem Trägergas mit einem Oxidationsmittel, das aus Luft, Wasserdampf, Kohlendioxid und ihren Gemischen ausgewählt wird, wobei die Schmiermittel entfernende Atmosphäre eingeführt wird, wenn die Presskörper eine Temperatur von 200 °C bis 820 °C erreicht haben, und die Oberfläche der Presskörper durch Eindringen durch die Schutzatmosphäre berührt, um eine Wechselwirkung zwischen dem Oxidationsmittel und den Schmiermittel-Dämpfen an den Oberflächen ohne Oxidation der Oberfläche zur Verfügung zu stellen.

[0009] Aus der JP H0217383 A ist ein Sinterofen bekannt umfassend eine Entbinderungszone, in der die Temperatur der in die Entbinderungszone eingeblasenen Heißluft gesteuert wird.

[0010] Die JP S5534647 A beschreibt zur Verkürzung der Abbrandzeit und Reduzierung des Gasverbrauchs die schräge Einleitung des Gases über Gasdüsen, die in Form eines verkehrten V angeordnet sind.

[0011] Aufgabe der Erfindung ist es, den Transport von Presslingen in der Entbinderungszone eines Sinterofens zu verbessern. Insbesondere ist es die Aufgabe der Erfindung, den Ausfall von Sinteröfen aufgrund von Ablagerungen in der Entbinderungszone zu reduzieren.

[0012] Die Aufgabe der Erfindung wird bei dem eingangs genannten Sinterofen dadurch gelöst, dass unterhalb des bandförmigen Transportelementes zumindest ein Zuführungselement für ein gasförmiges Medium angeordnet ist und gegebenenfalls das Stützelement in Transportrichtung der Fördereinrichtung durch den Sinterofen mehrteilig ausgebildet ist.

[0013] Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die eingangs genannte Muffel gelöst, bei der unterhalb des bandförmigen Transportelementes zumindest ein Zuführungselement für ein gasförmiges Medium angeordnet ist und gegebenenfalls das Stützelement in Transportrichtung der Fördereinrichtung durch die Muffel mehrteilig ausgebildet ist.

[0014] Weiter wird die Aufgabe der Erfindung mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, nach dem unterhalb des bandförmigen Transportelementes über zumindest ein Zuführungselement ein gasförmiges Medium in die Entbinderungszone eingeleitet wird und gegebenenfalls das Stützelement in Transportrichtung der Fördereinrichtung durch den Sinterofen mehrteilig ausgebildet wird.

[0015] Von Vorteil ist dabei, dass durch die Zuführung eines gasförmigen Mediums in die Entbinderungszone die aus den Presslingen ausgetrieben Stoffe aus den kühleren Bereichen der Entbinderungszone zumindest teilweise abtransportiert werden können, womit Ablagerungen im Bereich der Fördereinrichtung besser vermieden werden können. Zusätzlich dazu kann durch die mehrteilige Ausbildung des Stützelements in Transportrichtung der Fördereinrichtung einer Verformung des Stützelements aufgrund von Ablagerungen besser entgegengewirkt werden. Es ist also mit beiden Ausführungen des Sinterofens eine längere durchgehende Betriebszeit des Sinterofens erzielbar.

[0016] Nach einer Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Zuführungselement für das gasförmige Medium durch das zumindest eine Stützelement gebildet ist oder dieses umfasst. Es kann damit nicht nur ein einfacherer Aufbau des Sinterofens, insbesondere der Zuführung des gasförmigen Mediums erreicht werden, sondern ist es damit auch einfach möglich, das gasförmige Medium unmittelbare an das Stützelement und das Transportelement heranzubringen und die dort verursachten Probleme mit Ablagerungen zu reduzieren.

[0017] Zur weiteren Verbesserung dieser Effekte kann nach einer Ausführungsvariante der Erfindung dazu vorgesehen sein, dass das Stützelement selbst einen Zuführkanal für das gas-

förmige Medium bildet. Es ist damit der Einbau von zusätzlichen Leitungen in den Sinterofen im Bereich der Stützelemente zur Führung für des gasförmigen Mediums nicht erforderlich. Zudem ist dieser Bereich aufgrund fehlender weiterer Einbauten einfacher zu reinigen.

[0018] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Zuführungselement mehrere Auslässe für das gasförmige Medium aufweist, sodass das gasförmige Medium besser verteilt werden kann.

[0019] Für eine bessere Abstimmung auf den Anfall an aus den Presslingen ausgetriebenen Stoffen, kann dabei nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass die Anzahl der Auslässe für das gasförmige Medium pro Meter Länge des Zuführungselementes in Transportrichtung der Fördereinrichtung durch den Sinterofen größer wird.

[0020] Vorzugsweise stützt sich gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung das Stützelement auf einem Bodenelement des Sinterofens ab.

[0021] Dabei kann nach weiteren Ausführungsvarianten der Erfindung vorgesehen sein, dass an dem Stützelement Versteifungselemente angeordnet sind, die mit dem Bodenelement des Sinterofens verbunden sind und/oder dass das Stützelement über einen Bereich seiner Länge mit dem Bodenelement durchgehend verbunden ist, der ausgewählt ist aus einem Bereich zwischen 30 % und 80 % der Gesamtlänge des Stützelementes in der Entbinderungszone. Es kann damit die Verbindung des Stützelements mit dem Bodenelement verbessert werden, sodass in das Bodenelement höhere Kräfte eingeleitet werden können und damit der Verformung des Stützelements entgegengewirkt werden kann.

[0022] Nach einer Ausführungsvariante des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass als gasförmiges Medium Stickstoff oder ein Gemisch aus Stickstoff mit zumindest einem weiteren Gas ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Sauerstoff, Luft, Kohlendioxid, Wasserstoff eingesetzt wird. Es ist damit ein umweltschonenderer Betrieb möglich, insbesondere wenn als Beimengung zum Stickstoff Sauerstoff oder Luft verwendet wird. Darüber hinaus ist damit auch ein vollständigerer Abbrand der aus den Presslingen ausgetriebenen Stoffe erreichbar.

[0023] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert.

[0024] Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: [0025] Fig. 1 einen Bandsinterofen in Seitenansicht;

[0026] Fig. 2 einen Ausschnitt aus einer ersten Ausführungsvariante einer Muffel in Seitenansicht;

[0027] Fig. 3 die Muffel nach Fig. 2 in Frontansicht; [0028] Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante einer Muffel in Frontansicht.

[0029] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen.

[0030] In Fig. 1 ist ein Sinterofen 1 in Seitenansicht dargestellt. Der Sinterofen 1 nach Fig. 1 ist ein sogenannter Bandsinterofen. Derartige Sinteröfen 1 sind prinzipiell aus dem Stand der Technik bekannt. Es können damit in einem Durchlaufverfahren, also kontinuierlich, beispielsweise keramische oder metallische Sinterbauteilte hergestellt werden.

[0031] Es sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht nur in Bandsinteröfen sondern auch in anderen Sinteröfen 1 Anwendung finden kann.

[0032] Der Sinterofen 1 weist zumindest drei Zonen auf, die in einer Durchlaufrichtung 2 nach

einander von zu sinternden Presslingen 3 durchlaufen werden. Es handelt sich dabei um ein Entwachsungs- oder Entbinderungszone 4, eine Sinterzone 5 und eine Abkühlzone 6. Insbesondere schließt die Sinterzone 5 unmittelbar an die Entbinderungszone 4 an. Weiter schließt bevorzugt die Abkühlzone 6 unmittelbar and die Sinterzone 5 an.

[0033] Die zumindest drei Zonen unterscheiden sich u.a. aufgrund des darin vorherrschenden Temperaturniveaus bzw. Temperaturbereichs. Beispielsweise kann in der Entbinderungszone 4 eine Temperatur zwischen 650 °C und 900 °C, in der Sinterzone eine Temperatur zwischen 900 °C und 1150 °C und in der Abkühlzone eine Temperatur zwischen 900 °C und 80 °C vorherrschen.

[0034] Die einzelnen Zonen können in weitere Teilzonen unterteilt sein, um die Presslinge schonender auf die für das Sintern gewünschte Temperatur zu erwärmen. Beispielsweise kann die Entbinderungszone 4 eine erste Teilzone mit 650 °C bis 750 °C Solltemperatur, eine zweite Teilzone mit 750 °C bis 850 °C Solltemperatur und eine dritte Teilzone mit 850 °C bis 900 °C aufweisen. Die Teilzonen schließen in der Durchlaufrichtung 2 aneinander an.

[0035] Die Presslinge 3 werden insbesondere aus einem Pulver durch Verpressen in einer Matrize hergestellt. Um dabei das Verpressen zu erleichtern und die Matrize zu schonen, werden bekanntlich Presshilfsmittel, wie insbesondere Wachse, eingesetzt. Diese würden allerdings den Sinterprozess stören, sodass sie vor dem eigentlichen Sintern der Presslinge 3 aus diesen wieder entfernt werden. Dies geschieht in der Entbinderungszone 4. Dazu weist die Entbinderungszone 4 eine Muffel 7 auf. Die Muffel 7 kann keramisch oder aus Metall, beispielsweise Stahl, ausgeführt sein und eine Feuerfestauskleidung aufweisen. Derartige Ausführungen der Muffel 7 sind aus dem Stand der Technik bekannt, sodass bezüglich weiterer Einzelheiten dazu auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen sei.

[0036] Zum Transport des Presslings 3 durch den Sinterofen 1 weist dieser eine Fördereinrichtung 8 auf, die sich über zumindest die gesamte Länge des Sinterofens 1 erstreckt, vorzugsweise aber auch einen Aufgabebereich vor der Muffel 7 für die Ablage des Presslings 3 auf der Fördereinrichtung 8 aufweist. Die Fördereinrichtung 8 erstreckt sich somit auch durch die Muffel 7, d.h. dass die Muffel 7 im Sinne der Erfindung ebenfalls die Fördereinrichtung 8 aufweist bzw. diese umfasst.

[0037] Die Fördereinrichtung 8 ist insbesondere ein Bandförderer, der ein bandförmiges Transportelement 9 aufweist. Das bandförmige Transportelemente 9 ist insbesondere umlaufend ausgebildet, sodass es einerseits mit den darauf liegenden Presslingen 3 durch die Ofenkammern läuft und unterhalb dieser wieder zurück zum Ausgang verläuft, d.h. dass das bandförmige Transportmittel 9 insbesondere ein Endlosband ist, das an den Endbereichen (des Sinterofens 1) mit Umlenkrollen 10 umgelenkt wird.

[0038] Das bandförmige Transportelement 9 wird über zumindest ein, insbesondere metallisches, Stützelement 11, das aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, abgestützt. Das zumindest eine Stützelement 11 ist insbesondere eine Führungsschiene zur Führung des bandförmigen Transportelementes 9.

[0039] Wie voranstehend erwähnt, wird in der Entbinderungszone 4 u.a. das als Presshilfsmittel eingesetzte Wachs aus dem Pressling 3 ausgetrieben, d.h. ausgedampft. Um diese Dämpfe aus der Muffel 7 zu entfernen, ist vorgesehen, dass unterhalb des bandförmigen Transportelementes 9 zumindest ein Zuführungselement 12 für ein gasförmiges Medium angeordnet ist, wie dies besser aus Fig. 2 ersichtlich ist.

[0040] Dieses Zuführungselement 12 kann beispielsweise eine Rohrleitung 13 sein, die beispielsweise an dem Stützelement 11 angeordnet ist, wie dies aus Fig. 4 ersichtlich ist, die eine Ausführungsvariante der Muffel 7 zeigt. Nachdem diese Ausführungsvariante nur ein mittiges Stützelement 11 für das Transportelement 9 aufweist, ist vorzugweise beidseitig des Stützelementes 11 jeweils zumindest eine Rohrleitung 13 angeordnet.

[0041] Die Rohrleitung 13 kann aber auch anders platziert werden, beispielsweise im Sei-

tenbereich der Muffel 7, gegebenenfalls freistehend, wenngleich dies nicht bevorzugt ist.

[0042] Die Rohrleitung 13 kann einen kreisrunden oder auch einen quadratischen, rechteckigen, etc., Querschnitt aufweisen.

[0043] In der bevorzugten und in Fig. 2 dargestellten Ausführungsvariante wird das Zuführungselement 12 aber durch das zumindest eine Stützelement 11 gebildet oder umfasst dieses.

[0044] Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, dass in den Fig. 2 und 3 aus Gründen der besseren Darstellbarkeit auf die Darstellung des bandförmigen Transportelements 9 verzichtet wurde, da damit ein besserer Einblick auf die Stützelemente 11 ermöglich wird.

[0045] Das Stützelement 11 (vorzugsweise sind alle Stützelemente 11 gleich ausgebildet) kann beispielsweise eine c- oder u-förmigen Querschnitt aufweisen, sodass zusammen mit einem Bodenelement 14, auf dem sich das Stützelement 11 abstützt, einen geschlossenen Kanal ausbildet. Der Kanal kann aber auch nur durch das Stützelement 11 gebildet werden, indem dieses als Hohlkammerprofil ausgebildet ist. In dem Kanal kann die besagte Rohrleitung 13 verlaufen, wie dies strichliert angedeutet ist. Bevorzugt bildet aber das Stützelement 11 selbst (gegebenenfalls zusammen mit dem Bodenelement 14) den Kanal, sodass in diesem keine Rohrleitung 13 angeordnet werden muss. Ohne Rohrleitung 13 ist das Stützelement am beidseitig, in Durchlaufrichtung 2 betrachtet, also vorne und hinten, bevorzugt ebenfalls geschlossen ausgebildet, beispielsweise mit je einer Abdeckplatte versehen.

[0046] Das Zuführungselement 12, also bevorzugt das Stützelement 11, weist zumindest ein Anschlusselement 15 auf, mit dem das gasförmige Medium dem Zuführungselement 12, also bevorzugt dem Stützelementkanal, zugeführt wird.

[0047] Das Anschlusselement 15 ist bevorzugt im vorderen Bereich, also am Beginn der Muffel 7, in Durchlaufrichtung 2 betrachtet, oder davor angeordnet, sodass also das gasförmige Medium in Durchlaufrichtung 2 durch das Zuführungselement 12 strömt. Insbesondere ist es seitlich angeordnet, beispielsweise an einer Seitenwand 16 des Stützelementes 11. Das Anschlusselement 15 kann aber auch in Durchlaufrichtung 2 vor dem Zuführungselement 12 angeordnet sein, also beispielsweise in der vorderen Abdeckplatte des Stützelementkanals oder anstelle der Abdeckplatte. Das Anschlusselement 15 kann auch in Stützen 17, die gegebenenfalls das Bodenelement 14 abstützen, angeordnet sein. Bei einer seitlichen Anordnung kann das Anschlusselement 15 links außen angeordnet sein und/oder rechts außen bei zwei Stützelementen 11 angeordnet sein. Bei zwei Stützelementen 11 kann aber auch eine mittige zentrale Zuführung desgasförmigen Mediums zu den Zuführungselementen 12 mit Abzweigkanälen zu den beiden Zuführungselementen ausgebildet sein.

[0048] Generell kann pro Zuführungselement 12 ein Anschlusselement 15 oder können mehrere Anschlusselemente 15, die gegebenenfalls an unterschiedlichen Seitenwänden des Zuführungselementes 12 angeordnet sind, angeordnet sein.

[0049] Das gasförmige Medium wird über zumindest einen Auslass 18 aus dem Zuführungselement 12 heraus, also bevorzugt aus dem Stützelementkanal, in den Ofenraum bzw. Muffelraum geführt. Der zumindest Auslass 18 kann beispielsweise eine Bohrung im Zuführungselement 12, also beispielsweise in einer Seitenwand 16 des Stützelementkanals, ausgeführt sein. Es sind aber auch andere Auslassformen möglich, beispielsweise düsenartige.

[0050] Der zumindest eine Auslass 18 für das gasförmige Medium kann beabstandet zum Anschlusselement 15 angeordnet bzw. ausgebildet sein. Insbesondere ist er in der letzten Hälfte oder dem letzten Drittel der Länge der Transportelementes 9 in der Muffel angeordnet.

[0051] Weiter kann der zumindest eine Auslass 18 auf der gleichen Seite wie das zumindest eine Anschlusselement 15 oder auf einer dazu verschiedenen Seite des Zuführungselementes 12, also beispielsweise einer Seitenwand 16 des Stützelementkanals, angeordnet sein.

[0052] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Sinterofens 1 bzw. der Muffel 7 weist das Zuführungselement 12 jedoch mehrere Auslässe 18 für das gasförmige Medium auf, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist. Diese sind vorzugsweise verteilt über eine Länge von 30 % bis

80 % der Länge der Muffel 7 angeordnet, beginnend am Ende der Muffel 7.

[0053] Bei mehreren Auslässen 18 können alle auf einer Seite des Zuführungselementes 12 angeordnet sein, also beispielsweise in einer Seitenwand 16 des Stützelementes 11, oder auf verschiedenen Seiten, beispielsweise spiralförmig oder ringförmig über die Oberfläche des Zuführungselementes 12 verteilt.

[0054] Weiter kann bei mehreren Auslässen 18 vorgesehen sein, dass alle Auslässe 18 gleich groß sind, also insbesondere die gleiche Form und die gleiche Querschnittsfläche aufweisen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, insbesondere um den zugeführten Volumenstrom an gasförmigem Medium in unterschiedlichen Bereichen des Sinterofens 1 bzw. der Muffel 7 unterschiedlich auszubilden, dass die Größe der Auslässe 18 und/oder der Querschnitt der Auslässe 18 unterschiedlich ist, beispielsweise in der Durchlaufrichtung 2 zu- oder abnimmt.

[0055] Ebenfalls um ein größeres Volumen an gasförmigem Medium zuführen zu können, kann nach einer weiteren Ausführungsvariante des Sinterofens 1 oder der Muffel 7 vorgesehen sein, dass die Anzahl der Auslässe 18 für das gasförmige Medium pro Meter Länge des Zuführungselementes 12 in Durchlaufrichtung 2 der Fördereinrichtung 8 durch den Sinterofen 1 oder die Muffel 7 größer wird.

[0056] Umgekehrt kann es u.U. auch von Vorteil sein, wenn die Anzahl der Auslässe 18 für das gasförmige Medium pro Meter Länge des Zuführungselementes 12 in Durchlaufrichtung 2 der Fördereinrichtung 8 durch den Sinterofen 1 oder die Muffel 7 kleiner wird.

[0057] Durch die Zuführung des gasförmigen Mediums unterhalb des bandförmigen Transportelementes 9 kann verhindert oder reduziert werden, dass sich aus den Presslingen 3 ausgedampfte Stoffe in kühleren Zonen des Sinterofens 1 oder der Muffel niederschlagen und hier Probleme in der Förderung der Presslinge 3 verursachen. Dabei können diese ausgedampften Stoffe in Durchlaufrichtung 2 abgeführt, und insbesondere einer Verbrennungszone im Sinterofen 1 zum Verbrennen zugeführt werden. Es ist aber auch möglich, dass die ausgedampften Stoffe gegen die Durchlaufrichtung 2 abtransportiert werden, wofür gegebenenfalls das zumindest eine Anschlusselement 15 und der zumindest eine Auslass 18 hinsichtlich ihrer Reihenfolge in Durchlaufrichtung 2 umgedreht angeordnet werden.

[0058] Zur Unterstützung der Abfuhr der ausgedampften Stoffe kann in der Entbinderungszone 4 fakultativ auch zumindest ein weiteres Gaszufuhrelement 19 an der Oberseite der Muffel 7 angeordnet sein.

[0059] Als gasförmiges Medium kann ausschließlich (technisch reiner) Stickstoff verwendet werden. Es können aber auch Gemische mit Stickstoff eingesetzt werden, insbesondere mit zumindest einem weiteren Gas, das ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Sauerstoff, Luft, Kohlendioxid, Wasserstoff, Propan.

[0060] Der Anteil an Kohlendioxid an dem Gemisch mit Stickstoff kann zwischen 0 Vol.-% und 50 Vol.-%, jener von Sauerstoff zwischen 0 Vol.-% und 10 Vol.-%, jener von Luft zwischen 0 Vol.-% und 30 Vol.-%, jener von Wasserstoff zwischen 1 Vol.-% und 8 Vol.-%, jener von Propan zwischen 0 Vol.-% und 0,2 Vol.-%.

[0061] Generell kann das gasförmige Medium mit einer Temperatur zwischen Raumtemperatur und 700 °C in das Zuführungselement 12 eingebracht werden. Weiter kann das gasförmige Medium mit einem Volumenstrom von 1 m%/h bis 5 mh eingebracht werden.

[0062] Bei mehreren Zuführungselementen 12 sind diese Werte auf alle Zuführungselemente 12 anwendbar.

[0063] Die Entbinderungszone 4 kann eine Temperatur zwischen 750 °C bis 900 °C aufweisen. Die Presslinge 3 können mit einer Temperatur in die Muffel 7 bzw. den Sinterofen 1 eingebracht werden, die zwischen 650 °C und 800 °C beträgt.

[0064] Nach einer weiteren Ausführungsvariante der Muffel 7 bzw. des Sinterofens 1 kann für den gleichen Zweck, für den das gasförmige Medium zugeführt wird, nämlich die Vermeidung

von Beschädigungen der Fördereinrichtung 8, das Stützelement 11 (oder die Stützelemente 11) in Durchlaufrichtung 2 des Transportelementes 9 durch den Sinterofen 1 mehrteilig ausgebildet sein, beispielsweise zweiteilig, wie dies in Fig. 2 anhand der Trennlinie 20 angedeutet ist. D.h. dass die gesamte Länge des Stützelementes 11 im Bereich der Muffel 7 auf zwei Stützelementteile, die unmittelbar aneinander anschließen, aufgeteilt ist. Es können aber auch mehr als zweit Teile sein, beispielsweise drei oder vier, etc.

[0065] Dabei kann vorgesehen sein, dass der in Durchlaufrichtung 2 erste Stützelementteil 11 nur partiell mit dem Bodenelement 14 verbunden, insbesondere verschweißt ist. Der daran anschließende Stützelementteil ist hingegen bevorzugt durchgehend mit dem Bodenelement 14 verbunden, insbesondere verschweißt. Gemäß einer Ausführungsvariante dazu kann vorgesehen sein, dass das Stützelement 11 über einen Bereich seiner Länge mit dem Bodenelement 14 durchgehend verbunden ist, der ausgewählt ist aus einem Bereich zwischen 30 % und 80 %, insbesondere zwischen 40 % und 60 %, der Gesamtlänge des Stützelementes 11 in der Entbinderungszone 4.

[0066] Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Sinterofens 1 bzw. der Muffel kann vorgesehen sein, dass an dem Stützelement 11 zumindest ein Versteifungselement 21 angeordnet ist, das mit einem Bodenelement 14 des Sinterofens 1 verbunden ist. Dazu kann beispielsweise das Bodenelement 14 einen u-förmigen Querschnitt aufweisen und das Verstärkungselement 21 oder die Verstärkungselement 21 spantenförmig ausgebildet sein und sich zwischen den Stützelementen 11 und den Seitenwänden des Bodenelementes 14 erstrecken, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Es sind aber auch andere Ausführungsvarianten bzw. Ausführungsformen des Verstärkungselementes 21 möglich.

[0067] Das zumindest eine Verstärkungselement 21 ist bevorzugt in Bereich der heißesten Zone der Muffel 7 angeordnet. Es können über die Länge des Stützelementes 11 in der Muffel 7 verteilt mehrere, voneinander beabstandete Verstärkungselemente 21 vorgesehen werden.

[0068] Um im Zuführungselement 12 für das gasförmige Medium besondere Strömungsverhältnisse zu schaffen, kann dieses auch Einbauten aufweisen, die eine Umlenkung und/oder Verwirbelung des Gasstroms bewirken.

[0069] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Sinterofen 1 bzw. die Muffel 7 nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt wurden.

BEZUGSZEICHENLISTE

1 Sinterofen

2 Durchlaufrichtung

3 Pressling

4 Entbinderungszone 5 Sinterzone

6 Abkühlzone

7 Muffel

8 Fördereinrichtung

9 Transportelement

10 Umlenkrolle

11 Stützelement

12 Zuführungselement 13 Rohrleitung

14 Bodenelement

15 Anschlusselement 16 Seitenwand

17 Stütze

18 Auslass

19 Gaszufuhrelement 20 Trennlinie

21 Versteifungselement

Claims (15)

Patentansprüche

1. Sinterofen (1) mit einer Fördereinrichtung (8) zum Transport von einem zu sinternden Pressling (3) durch den Sinterofen (1), wobei die Fördereinrichtung (8) zumindest ein bandförmiges Transportelement (9) und zumindest ein Stützelement (11) zur Abstützung des Transportelements (9) aufweist, und wobei der Sinterofen (1) in einer Durchlaufrichtung (2) durch den Sinterofen (1) in mehrere Zonen unterteilt ist, umfassend eine Entbinderungszone (4), dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des bandförmigen Transportelementes (9) zumindest ein Zuführungselement (12) für ein gasförmiges Medium angeordnet ist und gegebenenfalls das Stützelement (11) in Transportrichtung der Fördereinrichtung (8) durch den Sinterofen (1) mehrteilig ausgebildet ist.

2, Sinterofen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungselement (12) durch das zumindest eine Stützelement (11) gebildet ist oder dieses umfasst.

3. Sinterofen (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (11) einen Zuführkanal für das gasförmige Medium bildet.

4. Sinterofen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungselement (12) mehrere Auslässe für das gasförmige Medium aufweist.

5. Sinterofen (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Auslässe (18) für das gasförmige Medium pro Meter Länge des Zuführungselementes (12) in Transportrichtung der Fördereinrichtung (8) durch den Sinterofen (1) größer wird.

6. Sinterofen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Stützelement (11) auf einem Bodenelement (14) des Sinterofens (1) abstützt.

7. Sinterofen (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Stützelement (11) ein Versteifungselement (21) oder mehrere Versteifungselemente (21) angeordnet ist/sind, die mit einem Bodenelement (14) des Sinterofens (1) verbunden sind.

8. Sinterofen (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (11) über einen Bereich seiner Länge mit dem Bodenelement (14) durchgehend verbunden ist, der ausgewählt ist aus einem Bereich zwischen 30 % und 80 % der Gesamtlänge des Stützelementes (11) in der Entbinderungszone (4).

9. Muffel (7) für einen Sinterofen (1) mit einer Fördereinrichtung (8) zum Transport von einem zu sinternden Pressling (3) durch die Muffel (7), wobei die Fördereinrichtung (8) zumindest ein bandförmiges Transportelement (9) und zumindest ein Stützelement (11) zur Abstützung des Transportelements (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des bandförmigen Transportelementes (9) zumindest ein Zuführungselement (12) für ein gasförmiges Medium angeordnet ist und gegebenenfalls das Stützelement (11) in Transportrichtung der Fördereinrichtung durch die Muffel (7) mehrteilig ausgebildet ist.

10. Muffel (7) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungselement (12) durch das zumindest eine Stützelement (11) gebildet ist oder dieses umfasst.

11. Muffel (7) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (11) einen Zuführkanal für das gasförmige Medium bildet.

12. Muffel (7) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführungselement (12) mehrere Auslässe für das gasförmige Medium aufweist.

13. Muffel (7) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Auslässe (18) für das gasförmige Medium pro Meter Länge des Zuführungselementes (12) in Transportrichtung der Fördereinrichtung (8) durch den Sinterofen (1) größer wird.

14. Verfahren zum Sintern von einem aus einem Pulver hergestellten Pressling (3) in einem Sinterofen (1), wobei der Pressling (3) mit einer Fördereinrichtung (8) durch den Sinterofen (1) transportiert wird, wozu die Fördereinrichtung (8) zumindest ein bandförmiges Transportelement (9) und zumindest ein Stützelement (11) zur Abstützung des Transportele-

ments (9) aufweist, und der Pressling (3) auf dem bandförmigen Transportelement (9) durch den Sinterofen (1) gefördert wird, und wobei der Sinterofen (1) in einer Durchlaufrichtung (2) durch den Sinterofen (1) in mehrere Zonen unterteilt wird, umfassend eine Entbinderungszone (4), in der der Pressling (3) entbindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des bandförmigen Transportelementes (9) über zumindest ein Zuführungselement (12) ein gasförmiges Medium in die Entbinderungszone (4) eingeleitet wird und gegebenenfalls das Stützelement (11) in Transportrichtung der Fördereinrichtung (8) durch den Sinterofen (1) mehrteilig ausgebildet wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als gasförmiges Medium Stickstoff oder ein Gemisch aus Stickstoff mit zumindest einem weiteren Gas ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus Sauerstoff, Luft, Kohlendioxid, Wasserstoff, Propan.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen