CH663087A5

CH663087A5 - CONTINUOUS.

Info

Publication number: CH663087A5
Application number: CH300384A
Authority: CH
Inventors: Heinrich Aebli
Original assignee: Gautschi Electro Fours Sa
Priority date: 1984-06-21
Filing date: 1984-06-21
Publication date: 1987-11-13
Also published as: JPS6112819A; FR2566516A1; DE3509483A1; FR2566516B3

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen zum Wärmen von metallischen Barren, Stangen, insbesondere von Alumi-nium-Pressbolzen, mit Hubbalken zur Bewegung des Wärmegutes durch den Ofen, wobei die Hubbalken mittels durch Ausnehmungen am Ofenboden hindurchreichende Tragstützen bewegt werden. The invention relates to a continuous furnace for heating metallic bars, rods, in particular aluminum pressing bolts, with lifting beams for moving the heat material through the furnace, the lifting beams being moved by means of support supports extending through recesses on the furnace floor.

Derartige Durchlauföfen dienen zum Aufwärmen und/ oder Halten des Wärmegutes auf einer bestimmten Warmhalte- oder Hochglühtemperatur vor einer nachfolgenden Weiterbehandlung. Beispielsweise werden Aluminium-Pressbolzen in solchen Öfen zum nachträglichen Homogenisieren in einem weiteren Behandlungsofen erwärmt. Such continuous furnaces are used to warm up and / or keep the heat at a certain warming or high-temperature before a subsequent further treatment. For example, aluminum pressing bolts are heated in such furnaces for subsequent homogenization in a further treatment furnace.

In einem bekannten Durchlaufofen, der als Warmhalteofen für lange Aluminiumbolzen verwendet wird, werden die Bolzen nacheinander in den Ofen eingebracht, durch den Ofen gefördert und dabei durch Heissluft über ein Gebläse auf Glühtemperatur gehalten. Der Transportvorgang läuft so ab, dass das, quer zur Durchlaufrichtung in Vertiefungen auf Stützbalken liegende Gut durch Hubbalken von diesen feststehenden Balken abgehoben, ein Stück in Durchlaufrichtung transportiert und wieder auf die Stützbalken abgelegt wird. Jeder der Hubbalken kehrt in seine Ausgangslage zurück und ein neuer Zyklus beginnt. Die im Innern des Durchlaufofens liegenden Hubbalken werden durch vertikale, sich durch Ausnehmungen im Ofenboden erstreckende Tragstützen bewegt und geführt. Diese Stützen oder Stempel sind mit ausserhalb des Ofens gelagerten Hebe- und Antriebsmitteln verbunden. Durch die, zur Bewegung der Tagstützen notwendigen Öffnungen bzw. Ausnehmungen am Ofenboden geht jedoch viel Wärme verloren. Da In a known continuous furnace, which is used as a holding furnace for long aluminum bolts, the bolts are successively introduced into the furnace, conveyed through the furnace and kept at the annealing temperature by hot air via a blower. The transport process takes place in such a way that the material lying in the recesses on the support beams transversely to the direction of travel is lifted by lifting beams from these fixed beams, a piece is transported in the direction of travel and placed on the support beams again. Each of the walking beams returns to its original position and a new cycle begins. The walking beams located in the interior of the continuous furnace are moved and guided by vertical support supports that extend through recesses in the furnace floor. These supports or stamps are connected to lifting and drive means which are stored outside the furnace. However, a lot of heat is lost through the openings or recesses on the furnace floor necessary for moving the day supports. There

üblicherweise eine Vielzahl von die Hubbalken tragenden Stützen notwendig ist, da die Hubbalken zur Vermeidung von Durchbiegungen des mehrere Meter langen Wärmegutes in relativ geringen Abständen angeordnet sein müssen und daher auch die Anzahl der notwendigen Ausnehmungen gross ist, treten insgesamt beträchtliche Wärme- bzw. Energieverluste auf. Usually, a large number of supports supporting the walking beams is necessary, since the walking beams must be arranged at relatively short intervals to avoid deflection of the heat material, which is several meters long, and therefore the number of recesses required is large, overall considerable heat and energy losses occur .

Es ist bekannt, diese Ausnehmungen mit einem elastischen Material in Verbindung mit Wassertassen abzudichten. It is known to seal these recesses with an elastic material in connection with water cups.

Dabei folgt das elastische Material der Stützenbewegung. Eine wesentliche Reduktion der Wärmeverluste wird dadurch jedoch nicht erzielt. Ausserdem ist dieses Material einem starken Verschleiss unterworfen und muss häufig ausgewechselt werden, was zu aufwendigen Reparaturarbeiten führt. The elastic material follows the movement of the support. However, this does not significantly reduce heat losses. In addition, this material is subject to heavy wear and has to be replaced frequently, which leads to expensive repair work.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einem Ofen der eingangs genannten Art, die Wärmeverluste durch die wegen der Transportschritte der Hubbalken mit den damit verbundenen Tragstützen erforderlichen Ausnehmungen am Ofenboden zu vermeiden bzw. weitgehendst zu reduzieren. Weiter soll eine kostengünstige Abdichtung mit hoher Haltbarkeit und möglichst geringem Reparaturaufwand geschaffen werden. It is therefore an object of the invention, in a furnace of the type mentioned, to avoid or largely reduce the heat losses due to the recesses on the furnace floor which are necessary because of the transport steps of the walking beams and the supporting supports associated therewith. In addition, an inexpensive seal with high durability and as little repair effort as possible is to be created.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jeweils eine Tragstütze gleitend durch eine ihr zugeordnete, am Ofenboden dichtend anliegende Abdeckeinrichtung hindurchgeführt ist, diese Abdeckeinrichtung durch die Tragstütze in horizontaler Richtung mitbewegbar ist und sich dabei stets über die Ausnehmung erstreckt. This object is achieved according to the invention in that a support bracket is slidably guided through a cover device associated with it and sealingly abuts the furnace floor, this cover device can be moved in the horizontal direction by the support bracket and always extends over the recess.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung des Durchlaufofens werden Wärmeverluste vermieden, da die von der Tragstütze mitbewegte, am Ofenboden dichtend anliegende und sich während der Horizontalbewegung stets über die Ausnehmung hinweg erstreckende Abdeckeinrichtung den Wärmefluss nach aussen hemmt. Weiter ist dadurch, dass die Tragstütze durch ihre jeweils zugehörige Abdeckeinrichtung gleitend hindurchgeführt ist, der Spalt zwischen der sich auf-und abbewegten Tragstütze und der Abdeckeinrichtung minimal und demzufolge auch die Wärmeverluste an dieser Stelle. Insgesamt wird der Energiebedarf am Ofen pro Tonne zu behandelndem Wärmegut, z.B. von Aluminium-Press-bolzen ganz erheblich gesenkt und die laufenden Kosten für die Wärmebehandlung reduziert. Die Einsparungen an Energie und Kosten gegenüber bekannten Lösungen sind umso grösser, je mehr Tragstützen zur Bewegung der Hubbalken vorhanden sind. Due to the design of the continuous furnace according to the invention, heat losses are avoided, since the cover device, which is moved by the support and seals against the furnace floor and always extends over the recess during the horizontal movement, inhibits the heat flow to the outside. Furthermore, the fact that the support bracket is slidably guided through its associated cover device means that the gap between the support bracket moving up and down and the cover device is minimal, and consequently also the heat losses at this point. Overall, the energy required for the furnace to be treated per ton of heat, e.g. of aluminum press studs is significantly reduced and the running costs for heat treatment are reduced. The energy and cost savings compared to known solutions are greater the more support columns are available for moving the walking beams.

Durch das Anliegen der Abdeckeinrichtung an der Unterseite des Ofenbodens wird eine gute Zugänglichkeit für eventuell vorzunehmende Einstell- oder Auswechselarbeiten erzielt. By the cover device resting on the underside of the furnace floor, good accessibility for any adjustment or replacement work that may have to be carried out is achieved.

Es ist zweckmässig, an der Abdeckeinrichtung Mitnahmerollen vorzusehen, die an der Tragstütze anliegen. Dadurch wird sowohl eine reibungsarme Bewegung der Tragstütze in vertikaler Bewegung durch die Abdeckeinrichtung hindurch, als auch ein exaktes Mitführen dieser Einrichtung in horizontaler Richtung ermöglicht. It is expedient to provide driving rollers on the covering device which bear against the support bracket. This enables both a low-friction movement of the support post in vertical movement through the covering device and an exact carrying of this device in the horizontal direction.

Ebenso ist es zweckmässig, zur Führung der bewegten Abdeckeinrichtung in horizontaler Richtung Rollen an dieser vorzusehen, die auf waagrechten, parallel zum Ofenboden verlaufenden Schienen laufen können. It is also expedient to provide rollers for guiding the moving covering device in the horizontal direction, which rollers can run on horizontal rails running parallel to the furnace floor.

Mit Vorteil besitzt die Abdeckeinrichtung einen metallischen Kasten, der mit wärmedämmendem Isolationsmaterial gefüllt ist. Dabei besteht das ofenseitige Material vorteilhaft aus Isolationsplatten. Bei einem Verschleiss können diese rasch und stückweise leicht ausgewechselt werden. The cover device advantageously has a metallic box which is filled with heat-insulating material. The material on the furnace side advantageously consists of insulation plates. If they wear out, they can be replaced quickly and piece by piece.

Um ein genaues Anliegen der Abdeckeinrichtung am Ofenboden unter leichter Berührung bzw. leichtem Druck sicherzustellen, sind an der Abdeckeinrichtung vorteilhaft In order to ensure that the cover device bears precisely against the furnace floor with slight contact or slight pressure, the cover device is advantageous

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

663 087 663 087

Stellschrauben vorgesehen. Damit kann eine Nachstellung vorgenommen oder eine Abnützung, verursacht durch die Relativbewegung zwischen Ofenboden und leicht anliegender bzw. schleifender Abdichtung kompensiert werden. Ausserdem ergibt sich damit unter Vermeidung einer Spaltbildung eine optimale Abdeckung und Wärmedämmung. Set screws provided. This can be used to readjust or compensate for wear and tear caused by the relative movement between the furnace floor and the lightly fitting or sliding seal. In addition, this results in optimal coverage and thermal insulation while avoiding the formation of gaps.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen: The invention is explained in more detail below with reference to drawings which represent an exemplary embodiment. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Durchlaufofen; 1 shows a longitudinal section through the continuous furnace according to the invention.

Fig. 2 einen Querschnitt durch diesen Ofen ; 2 shows a cross section through this furnace.

Fig. 3 einen Schnitt durch die Abdeckeinrichtung nach der Linie III-III der Fig. 4, und Fig. 3 shows a section through the covering device along the line III-III of Fig. 4, and

Fig. 4 ebenfalls einen Schnitt durch die Abdeckeinrichtung. Fig. 4 also a section through the cover.

In Fig. 1 ist ein am Fundament 17 abgestützter Durchlaufofen 1 als Schnellerwärmungsofen dargestellt, in dem das Wärmegut 3 an der linken Seite eingebracht und in durch einen Pfeil 4 angegebener Förderrichtung an die Ausförderseite an der rechten Ofenseite, transportiert wird. Im beschriebenen Beispiel besteht das Wärmegut 3 aus sogenannten langen Aluminium-Pressbolzen mit rundem Querschnitt mit einem Durchmesser von 260 mm und einer Länge von etwa 7500 mm. Entlang ihres Förderweges wird die Charge aus Aluminiumbolzen von Heissluft über Düsen 5,6, die ober- und unterhalb ihres Förderweges vorgesehen sind, beaufschlagt und aufgeheizt bzw. warmgehalten. Dabei kann ein gewünschtes Temperatur-Zeitprofil auf verschiedene Weise, z.B. durch Wahl der Verweildauer im Ofen eingestellt werden. Wie auch aus Fig. 2 ersichtlich, erstrecken sich die Aluminium-Pressbolzen mit ihrer Längsachse waagrecht und quer zur Förderrichtung 4. Ihre Fortbewegung innerhalb des Ofens 1 erfolgt nach dem Hubbalkenprinzip. Dabei liegen die Pressbolzen vorerst in Ausgangsstellung auf feststehenden, abgestützten Trägern 8, die sich längs des Förderweges erstecken. Durch mehrere, im gezeigten Beispiel sechs Hubbalken 10, die sich ebenfalls in Förderrichtung 4 erstrecken, werden die Pressbolzen 3 aus ihrer Ruhelage in Fig. 1 gezeigt von den Trägern 8 abgehoben. In einem nächsten Schritt werden sie durch eine horizontale Bewegung der Hubbalken 10 ein Stück weit nach vorné getragen und durch Absenken der Hubbalken wieder auf die feststehenden Träger 8 abgesenkt bzw. abgelegt. Nach erfolgter Absenkung der Tragfläche der Hubbalken 10 unter die Auflagefläche der feststehenden Querträger 8, werden die Hubbalken wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt. Dies wiederholt sich schrittweise so lange, bis alle Pressbolzen den Ofenraum durchlaufen haben und zur weiteren Behandlung, z.B. in einem Ofen zur Gefügehomogenisierung, oder zur weiteren Verwendung, z.B. in einem Presswerk aus dem Durchlaufofen ausgefördert werden. Mit 12 sind Ventilatoren bezeichnet, die das heisse Gas nach entsprechender Wärmeabgabe abziehen, es an der Heizung vorbei führen und erneut den Düsen 5,6 und dem Wärmegut 3 zuführen. In Fig. 1, a continuous furnace 1 supported on the foundation 17 is shown as a rapid heating furnace, in which the heating material 3 is introduced on the left side and transported in the conveying direction indicated by an arrow 4 to the discharge side on the right side of the furnace. In the example described, the heat material 3 consists of so-called long aluminum pressing bolts with a round cross section with a diameter of 260 mm and a length of about 7500 mm. Along its conveying path, the batch of aluminum bolts is acted upon by hot air via nozzles 5, 6, which are provided above and below their conveying path, and is heated or kept warm. A desired temperature-time profile can be done in different ways, e.g. can be set by selecting the residence time in the oven. As can also be seen from FIG. 2, the aluminum pressing bolts extend horizontally and transversely to the conveying direction 4 with their longitudinal axis. Their movement within the furnace 1 is based on the walking beam principle. The pressing bolts are initially in the starting position on fixed, supported supports 8 which extend along the conveying path. By means of several, in the example shown, six walking beams 10, which also extend in the conveying direction 4, the pressing bolts 3 are lifted out of their rest position in FIG. 1 from the carriers 8. In a next step, they are carried a little bit to the front by a horizontal movement of the walking beams 10 and are lowered or put down again on the fixed supports 8 by lowering the walking beams. After the lowering of the wing of the walking beam 10 below the support surface of the fixed cross member 8, the walking beams are returned to their starting position. This is repeated step by step until all the pressing bolts have passed through the furnace chamber and are ready for further treatment, e.g. in a furnace for structural homogenization or for further use, e.g. are conveyed out of the continuous furnace in a press shop. With 12 fans are referred to, which draw off the hot gas after corresponding heat emission, guide it past the heating and feed the nozzles 5, 6 and the heat material 3 again.

Die Hubbalken 10 sind mit Tragstützen 14 verbunden, die durch Ausnehmungen 15 am Ofenboden 16 nach aussen, in den Bereich unterhalb des Ofens 1 reichen. Dort ist am Fundament 17 eine Verschiebe- und Hubeinrichtung 20 mit entsprechenden Antrieben montiert. Durch Betätigung der The walking beams 10 are connected to support supports 14, which extend outwards through recesses 15 on the furnace floor 16 into the area below the furnace 1. There, a displacement and lifting device 20 with corresponding drives is mounted on the foundation 17. By pressing the

Hydraulikzylinder 18, 19 wird sowohl eine horizontale Bewegung eines auf Rädern 21 laufenden Rahmens 22 erzielt, als auch eine vertikale Höhenverschiebung, wie strichliert angedeutet, bewirkt. Dadurch werden den, mit der Verschiebe-und Hubeinrichtung verbundenen Tragstützen 14 die entsprechenden, zur Förderung des Wärmegutes 3 notwendigen Bewegungen erteilt. In Fig. 1 befinden sich die Pressbolzen 3 in abgesenkter Stellung auf den feststehenden Balken 8 und die Tragstützen samt Hubbalken kurz vor ihrer Hebebewegung. Selbstverständlich ist die Länge der Ausnehmungen 15, in Förderrichtung gesehen, auf die Grösse der horizontalen Verschiebekomponente abgestimmt. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Länge der horizontalen Bewegung und damit auch die Schrittförderlänge für die Pressbolzen ca. 300 mm. Hydraulic cylinders 18, 19 both achieve a horizontal movement of a frame 22 running on wheels 21 and also cause a vertical shift in height, as indicated by dashed lines. As a result, the supporting supports 14 connected to the displacement and lifting device are given the corresponding movements necessary for conveying the heat material 3. In Fig. 1, the press bolts 3 are in the lowered position on the fixed beam 8 and the support brackets including the lifting beam just before their lifting movement. Of course, the length of the recesses 15, as seen in the conveying direction, is matched to the size of the horizontal displacement component. In the present example, the length of the horizontal movement and thus the crotch conveyor length for the press bolts is approx. 300 mm.

Wie aus den Fig. 3 und 4 deutlicher ersichtlich, ist die Tragstütze 14 mit einer Abdeckeinrichtung 25 in Wirkverbindung. Die Tragstütze 14 ist in der Abdeckeinrichtung 25 gleitend geführt und kann in Richtung des Doppelpfeiles 27 auf- und abbewegt werden. Die Abdeckeinrichtung 25 besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 28 an dem Räder 29 montiert sind, sowie aus einem metallischen Kasten 31 aus Stahlblech, in dem Wärmeisolationsmaterial 33 ; 34 eingebracht ist. Am Rahmen 28 sind weiter Mitnahmerollen 40 befestigt, die an der Tragstütze 14 mit quadratischem Querschnitt, seitlich anliegen. Bei der Vertikalbewegung in Doppelpfeilrichtung 27 gleitet die Tragstütze 14 durch die anliegenden Rollen 40 und dem, die Ausnehmung 15 umhüllenden Stahlblech 26. Dabei bleibt die Abdeckeinrichtung 25 auf gleicher, unveränderter Höhenlage. Bei der Horizontalbewegung der Tragstütze 14 in Richtung des Doppelpfeiles 39, ausgelöst durch die Verschiebe- und Hubeinrichtung 20, wird die Abdeckeinrichtung 25 über die anliegenden Rollen 40 mitgenommen und in der Förderrichtung bzw. entgegengesetzt dazu bewegt. Dabei laufen die Räder 29 auf als Schienen dienenden Trägern 41. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist die Abdeckeinrichtung 25 in Förderrichtung und quer dazu derart dimensioniert, dass sie während der Bewegung der Tragstütze 14 bis in ihre strichpunktiert gezeichnete Endstellung stets die Ausnehmung 15 überdeckt. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass keine unerwünschten Öffnungen vom Ofeninnern nach aussen auftreten und eine optimale Abdichtung während des Bewegungsvorganges für den Wärmeguttransport durch den Ofen vorhanden ist. As can be seen more clearly from FIGS. 3 and 4, the support bracket 14 is operatively connected to a covering device 25. The support bracket 14 is slidably guided in the covering device 25 and can be moved up and down in the direction of the double arrow 27. The cover device 25 consists essentially of a frame 28 on which wheels 29 are mounted, and of a metallic box 31 made of sheet steel in which heat insulation material 33; 34 is introduced. On the frame 28 driving rollers 40 are further attached, which lie laterally on the support bracket 14 with a square cross section. During the vertical movement in the double arrow direction 27, the support bracket 14 slides through the adjacent rollers 40 and the steel sheet 26 enveloping the recess 15. The covering device 25 remains at the same, unchanged height. During the horizontal movement of the support bracket 14 in the direction of the double arrow 39, triggered by the displacement and lifting device 20, the covering device 25 is carried along by the adjacent rollers 40 and moved in the conveying direction or in the opposite direction. The wheels 29 run on rails 41 serving as rails. As can be seen from FIGS. 3 and 4, the covering device 25 is dimensioned in the conveying direction and transversely thereto in such a way that during the movement of the support bracket 14 into its end position shown in broken lines, Recess 15 covered. This arrangement ensures that there are no undesired openings from the inside of the furnace and that there is an optimal seal during the movement process for the transport of heat through the furnace.

Der Kasten 31 ist mit Stellschrauben 36 gegenüber dem Rahmen 28 der Abdeckeinrichtung 25 höhenverstellbar und kann daher gegen die Unterseite 23 des Ofenbodens 16 bzw. gegen das Bodenblech mit leichtem Druck angestellt werden. Das Wärmeisolationsmaterial besteht in einem oberen, dem Ofen zugewandten Teil aus Isolationsplatten 33, die glatt am Bodenblech des Ofens anliegen und bei der Bewegung der Abdeckeinrichtung dort entlangschleifen. The box 31 can be adjusted in height by means of set screws 36 relative to the frame 28 of the covering device 25 and can therefore be placed against the underside 23 of the furnace base 16 or against the base plate with slight pressure. The heat insulation material consists in an upper part facing the furnace of insulation plates 33 which lie smoothly against the base plate of the furnace and grind along there when the cover device moves.

Damit die Aluminium-Pressbolzen auf den Hubbalken 10 in ihrer Lage bleiben, sind Winkel 42 vorgesehen. Ähnliche Winkel befinden sich auch auf den feststehenden Trägern 8. Angles 42 are provided so that the aluminum press bolts remain in position on the walking beam 10. Similar angles are also on the fixed supports 8.

Die Erfindung ist nicht auf die Wärmebehandlung von Aluminium-Pressbolzen beschränkt. Sie kann auch für andere Querschnittsformen wie z.B. Stangen oder Barren und für andere Metalle bzw. Metallegierungen verwendet werden. The invention is not limited to the heat treatment of aluminum press bolts. It can also be used for other cross-sectional shapes such as Bars or bars and used for other metals or metal alloys.

s io s io

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

B B

3 Blatt Zeichnungen 3 sheets of drawings

Claims

663087 PATENT CLAIMS

1. Continuous furnace for heating metallic bars, rods, in particular aluminum pressing bolts, with lifting beams for moving the heat material through the furnace, the lifting beams being moved by means of support supports extending through recesses on the furnace base, characterized in that in each case one support support (14) is slidably guided through a cover device (25) which is assigned to it and seals against the furnace floor (16), this cover device (25) can be moved in the horizontal direction (39) by the support (14) and always extends over the recess (15) .

2. Continuous furnace according to claim 1, characterized in that the covering device (25) bears against the underside (23) of the furnace bottom (16).

3. Continuous furnace according to claim 1 or 2, characterized in that on the cover device (25) drive rollers (40) are arranged which bear against the support bracket (14).

4. Continuous furnace according to one of claims 1 to 3, characterized in that rollers (29) are provided on the cover device (25) for guidance in the horizontal direction (39).

5. Continuous furnace according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cover device (25) has a metallic box (31) which is filled with heat insulation material (33; 34).

6. Continuous furnace according to one of claims 1 to 5, characterized in that adjusting screws (36) for positioning the cover device (25) on the furnace base (16) are provided.

7. Continuous furnace according to claim 5, characterized in that the heat insulation material on the furnace side consists of refractory insulating plates (33).