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Balkenfördereinrichtung für industrielle Wärmöfen und Verfahren zur
Weiterbeförderung des Gutes in Balkenherdöfen Die Erfindung betrifft eine Balkenfördereinrichtung
für einen industriellen Herdofen und Verfahren zur Beffördierung des Gutes durch
den Ofen.
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Bei der Wärmebehandlung von Einsatzgut in Industrieöfen werden zur
Beförderung des Gutes durch den Ofen die mannigfaltigsten Fördermittel angewendet.
Die Ofentypen lassen späh nach der Art däeser Fördermittel einteilen, z. B. in Stoß-,
Herdwagen-, Rollenherd-, Drehherd-, Hwbbalken@öfen usw., wobei die Anwendung dieser
Öfen in der Hauptsache durch die Art der Abmessungen und der Wärmebehandlung des
Einsatzgutes bestimmt wird.
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Die Vorwärtsbewegung in einem Hubbalkenofen erfolgt z. B. mit Hilfe
sogenannter Balken, den Fest-und den Schwingbalken, wobei die Schwingbalken beweglich
sind. In der Anfangslage bei Beginn eines Vonschubintervalls sind Schwing- und Festbalken
auf gleicher Hdhe. Von der Anfangslage aus macht der Schwingbalken eine Aufwärts-,
eine Vorwärts- und eine Abwärtsbewegung, woben das Einsatzgut angehoben, weiter
befördert und, um eine Strecke weiter auf dien Festbalken aufgesetzt wird. Der Sdhwingbalken
kehrt darauf in seine Anfangslage zurück. Die Bewegung des E.insatzguttas während,
eines Vorschubintervalls im Ofen kann demnach in eine Hub-, eine Vorwärts- und eine
Absenkbewegu.ng aufgegliedert werden.
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Ein Nachbeil der bekannten Hubtalk enherde ist, daß zur Bewegung der
schweren Massen des Sc'hwingbelkens verwickelte Antriebselemente erforderlich sind,
die eine starke Reparaturanfälligkeit und einen vergleichsweise hohen Kraftbedarf
bedingen. Weitere Nachtide ergeben sich . als Folge der bei der Bewegung des Schwingbalkens
notwendigen senkrechten Spalte zwischen den Fest- und dien Schwingbalken. In diesen
Spalten firnt während der Auf- und, Abbewegung des Schwingbalkens eine Purnpwirkung
auf, so daß ein Austausch zwvsahen Rauchgas und Außenluft stattfindet und ein erheblicher
Falschlufteintr:itt erfolgt, der die Ofentemperatur und. die Ofenatmosphäre ungünstig
beeinflußt.
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Ein weiterer Nachbeil des Hubbadkenherdes ist die Abkühlung des Einsatzgutes
an seinen Berührungsflächen mit den Schwing- und Festbalken. Während eines Ofendurchgangs
kommt das Einsatzgut stets an denselben Stellen mit dien Schwing- und Festbalken
in Berührung, so daß es infolge dieser dauernden BerÜhrung an denselben Stellen
beim Austritt aus dem Ofen strei.fenförrnige Flächen mit geringerer Temperatur aufweist.
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Gemäß der Erfindung ist enme Balkenfördereinrichtung für einen Herdofen
vorgesehen, bei dier die zum Weitertransport des Einsatzgutes dienenden Balken (Tragrohre)
an in Längsrichtung des Ofens angeordneten Trägern (Mittelteilen) befestigt sind,
welche um eine zur Ofenlängsrichtung parallele Achse schwenkbar und in der Ofenlängsrichtung
verschiebbar sind.
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Nach einer -bevorzugten Ausführungsform ist der Transportballen mit
einer ersten (oberen) Drucklagerhälfte verbunden, welche über Rollen auf einer zweiten
(unteren) Dmucklagerihälfte nach Art einer Wälzlagerung ruht. Der Mittelteil kann
kreissektor-oder kreissegmentförmig ausgebildet sein, und zwischen dem Mittelteil
und den benachbarten Teilen dier Herdsohle .kann ein Raum vorgesehen sein, der eine
Schwenkbewegung des Mittelteils zuläßt und im übrigen so bemessen ist, daß eine
Wärmestrahlung aus dien Ofenrawm in den Unterofen verhindert und ein Austausch zwischen
Außenluft und Ofenatmosphäre auf einen Kleinstwert herabgesetzt ist.
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Der Förderbalken kann sich über die ganze Ofenlänge erstrecken. Er
kann jedoch auch über die Ofenlänge derart unterteilt sein, da.ß jeder Teil als
unabhängiger ausgebildet und für sich bewegbar ist. Die beiden Teile können dabei
mit verschiedener Vorschubgescihw(indigikeit arbeiten.
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Zur Weiterbeförderung des Guts,, insbesondere bei Anwendung der beschriebenen
Vorrichtungen, ist ein Verfahren vorgesehen, bei dem das Gut durch die zur Weiterbeförderung
dienenden Teile von dien tragenden Teilen gehoben und um eine bestimmte Strecke
quer -zur Ofenrichtung bewegt, dann um eine einstellbare Strecke in Längsrichtung
des Ofens befördert und anschließend in Richturig oder entgegen .der Richtung der
erstgenannten Querbewegung um eine weitere Strecke quer zur Ofenrichtung bewegt
und wieder auf die tragenden Teile abgesenkt wird.
Ein Ausführungsbei
spiel der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher beschrieben.
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F.ig. 1 zeigt einen Teil eines. Bal!kenherdofens mit der Vorrichtung
gemäß der Erfindung, teilweise geschnitten ; Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der
Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 ist eine schematische räumliche Darstellung, die
zur Erläuterung der Bzwcgungs.vorgänge der Vorrichtung gemäß der Erfindung dient.
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Fi.g. 1 zeigt die Vorrichtung in Förderrichtung des Einsatzgutes besehen.
Der Drehbalken (Fig. 1 und 2) besteht aus einem Mittelteil 1, der im allgemeinen
aus armiertem Mauerwerk besteht und mit einem Tragrohr 2 durch Traghalter 3 verbunden
ist. Der Mittelteil 1 .ist an einer ersten (oberen) kreissegmentförmigen Drucklaaaerhälfte
4 durch eine Verbindungseinrichtung befestigt, die hier aus Längsteilen 5 und Querteilen
6 besteht.
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Eine zweite (untere) Drucklagerhälfte 7 steht über Ouerrol!len 8 mit
der ersten (oberen) Drucklagerhäl:fte in Verbindung. Die zweite Drucklagerhälfte
7 ist über eine Halteinrichtunig 9 mit Rollenauflagern 10 verbunden. Der ganze Drehbalken
ist auf Längsrollen 11 zwischen dein Rollenauflagern 10 und einerRollenbahn 12 längs
versobieblich.
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Das Einsatzgut, im vorliegenden Fall Knüppel 13, ruht im allgemeinen
auf festen Tragschienen 14 und wird, wie aus Fig. 1 erkennbar ist, beim Weitertransport
in noch zu beschreibender Weise angehoben Der Drehbalken kann durch (nicht dargestellte)
Antriebseinrichtunge:n in die Lagen 1' (bzw. 4'), 2' (bzw. 3') und 5' (bzw. 6')
um den gedachten Punkt 15 %vi@1.1kürlich aruf dien Querrollen 8 geschwenkt werden.
Die ganze Transporteinrichtung kann auf den Längsrollen 11 durch (nicht dargestellte)
Antriebseinrichtungen -willkürlich in Längsrichtung dies Ofens hin-und hergefahren
werden.
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Der Mittelteil 1 und die Herdsohle 16 sind -so ausgebildet, daß der
Spalt 17 zwischen diesen Teilen Spielraum zur Bewegung des Mittelteils 1 bietet,
aber im übrigen so eng :bemessen ist, daß der Austausch zwischen Außenluft und Rauchgas
auf einen Kleins.twert herabgesetzt und Wärmeübergang durch Strahlung verhindert
ist.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet wie folgt: Bei Beginn
eines Bewegu.ngsinteirvalls ist der Drehbalken um den Winkel a gegenüber der Senkrechten
geneigt (Stellung 1'). Das Einsatzgut liegt auf der Tragschiene 14 (Festbalken)
auf. Bei Einleitung der Weiterbeförderung dreht sich der Drehbalken dann um den
Winkel u entgegen dem Uhrzeigersinn. (Fig. 1 und 3), wobei die Oberkante des Tragrohres
2 von Punkt 1' nach Punkt 2' wandert, das Einsatzgut angehoben und um die Strecke-A1,
quer zur Ofenrichtung verschoben wird. .In dieser Lage erfolgt an-,chließend der
Transport um eine regelbareStreckeds (Fig. 3) in Richtung der Ofenlängsachse (von
Punkt2' nach Punkt 3' - Fig. 3). Nach Beendigung des Vorschubs (Transport) erfolgt
wiederum eine Drehbewegung, wobei die Oberkante des Tragrohres 2 um den: Winkel
a von Punkt 3' nach Punkt 5' wandert und sich das Einsatzgut auf dieTragschiene
14 wieder auflegt. Bei der Bewegung von Punkt 3' nach Punkt 5' -wird das Gurt 13
erneut um dl. seitlich, verschoben. Der Drehbalken ist jetzt entlastet und kehrt
durch Längsbewegung um die Strecke ds von Punkt 5' nach Punkt 6' wieder in eine
Ausgangslage zurück, wobei die Oberkante des Tragrohres 2 um den Winkel 2 a von
der Anfangslage (Punkt 1') verdreht i,st. Die Gesamtquerverschiebung des Einsatzgutes
senkrecht zur Längsachse dies Ofens beträgt nach diesem soeben beschriebenen ersten
Vorschub.intervalil 2 d Z; die Längsverschiebung ist A s.
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Das,dem. oben beschriebenen ersten Be`vegungsintervall nachfolgende
zweite Vorschubintervall verläuft anschließend von Punkt 6' über die Punkte 2',
3', 4' nach Punkt 1'. Bei diesem Intervall wird die seitliche Vcrschiebu.ng
2 d L des vorhergehenden ersten Vorschubinterval.lis durch Anheben mit seitlichem
Verschieben von Punkt 6' nach Punkt 2' und durch Absetzen mit seitlichem Verschieben
von Punkt 3' nach Punkt 4' wieder aufgehoben. Bei der Bewegung von Punkt 2' nach
Punkt 3' erfolgt eine WeiterverscMebung in Richtung der Ofenlängsachse um die Streckeis.
Nach Beendigung dieses zweiten Vo.rschubintervalls ist das Einsatzgut um eine weitere
regelbare Strecke As in der Ofenlängsachse verschoben, während sich die seitliche
Verschiebung 2 d L
wieder aufgehoben .hat. Die gesamte Verschiebung des Einsatzgutes
während der beiden Vorschubintervalle beträgt demnach 2 As. Die nächstfolgenden
Vorschubintervalle verlaufen von Punkt 1' ausgehend zvieder in der eben beschriebenen
Weise.
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Selbstverständlich kann die Bewegung des Drehbalkens auch von Punkt
1' über Punkt 2', 3', 4' und zurück nach Punkt 1' erfolgen, wobei das Einsatzgut
bei der Bewegung von Punkt 1' nach Punkt 2' angehoben und tun dieStreckedli seitlich
verschoben wird. Diese Verschiebung d 1i wird dann durch die Bewegunig von
Punkt 3' nach Punkt 4' wieder aufgehoben.
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Im Gegensatz zu einem Hubbalkeniherdafen können die Antriebselemente
bei einem Drehbalkenherdofen gemäß der Erfindung infolge der geringeren zu bewegenden
Massen in einfacher und leichter Form ausgeführt werden. Der Kraftbedarf ist geringer,
und die Pumpbewegung durch das Auf- und Niedergehen des Schwingbalkens sowie der
damit verbundene Falsohlufteinbrwch fallen beim Drehba:Ikenherdofen fort. Die enge,
kreisringförmige Ausführung des Schlitzes zwischen dem drohbaren Teil 1 und den
links und. rechts danebenliegenden feststehenden Teilen des Herdes 16 verhindert
eine Einstrahlung der Wärme in dien Unterofen praktisch ganz, und ein Ausflammen
der Rauchgase nach unten ist auf einen Kleinstwert herabgesetzt.
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Die zweimalige seitlii!ohe Verschiebung und Rückverschiebung des Einsatzgutes
während zweier aufeinanderfolgender Vorsohubintervalle bewirkt während des Vorschubes
im Ofen ein wechselseitiges Aufsetzen des Einsatzgutes auf den Festbalken, so deß
die Streifenbildung infolge der Kühlwirkung an den Berührungsfläcben - im Gegensatz
zu den bisher bekannten Öfen dieserArt-weitgehend gemildert wird.
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Bei der Wärmebehandlung von Einsatzgut in einem Ofen wird im allgemeinen
eine konstante Vorschubgeschwindigkeit bei gleichbleibenden Arbeitshüben über die
gesamte Ofenlänge eingestellt. Bei Anwendung der Erfindung kann jedoch auch vorteilhaft
die Vors.chubgeschwindigkeit entsprechend den in den einzelnen Zonen des Ofens herrschenden
Temperaturen variiert werden, um dadurch abschnittsweise eine schnellere oder langsamere
Aufheizung zu erzielen. Zum Beispiel kann beimEin- undAusbringen in einem Ofen bei
großflächigem Einsatzgut eine höhere Geschwindigkeit gewünscht sein als im Ofen
selbst. Dadurch wird eine ungIeichmäßigeAufheizung beim Einfahren bzw. ungleichmäßige
Abkühlung beim Ausfahren des Wärmgutes zur Ausschaltung von Wärmespannungen vermieden.
BeiAnwendung der Erfindung
kann diese ungleichmäßige Geschwindigkeit
durch Unterteilung des über die gesamte Ofenlänge gehenden Drehbalkens in mehrere
unabhängige voneinander antreibbare Systeme erfolgen, so daß damit beliebig in jedem
Ofenabschnitt eine andere Vorschu@bgeschwindigkeit eingestellt werden kann.