Ofenanlagen
zur thermischen Behandlung von metallischem Gut sind beispielsweise
in der
DE 41 03 454 ,
der
CH 154 581 und der
EP 0 203 454 beschrieben.
Aus
dem Stand der Technik sind Ofenanlagen bekannt, die einen Ofen und
mindestens zwei Vorkammern aufweisen, wobei üblicherweise jeweils eine Vorkammer
am Eingang des Ofens und jeweils eine Vorkammer am Ausgang des Ofens
angeordnet ist. Wird in der Ofenanlage metallisches Gut, insbesondere
zu Coils aufgewickelte Blechbänder,
thermisch behandelt, so werden diese üblicherweise während der
thermischen Behandlung auf stapelbaren Gestellen durch die Ofenanlage
transportiert. Aufgrund der meist großen Höhe der stapelbaren Gestelle
ist bei der Wärmebehandlung
von Coils ein Ofen notwendig, der eine große Innenhöhe aufweist. Da die Coils vorzugsweise
aus Kupfer bestehen, erfolgt die Wärmebehandlung dieser Coils
unter Schutzgasatmosphäre,
so dass die Vorkammern als Vakuumkammern ausgebildet sind und mit
Hilfe von Vorkammertüren
vakuumdicht verschließbar
und evakuierbar sein müssen.
Wird
hingegen metallisches Gut mit geraden Längen, insbesondere Rohre oder
Stangen, in einer Ofenanlage thermisch behandelt, so weisen die
dafür vorgesehenen,
aus dem Stand der Technik bekannten Öfen eine niedrigere Bauhöhe und eine
größere Länge auf,
als die Öfen
in denen metallisches Gut auf stapelbaren Gestellen wärmebehandelt
werden. Bei der thermischen Behandlung von metallischem Gut mit
geraden Längen
werden üblicherweise
keine als Vakuumkammern ausgebildete Vorkammern eingesetzt, sondern
Vorkammern, die zur Beschickung mit langgestrecktem Gut ein oder
mehrere Öffnungen aufweisen,
die mit Hilfe von sogenannten „Vorhängen" gegen das Eindringen
von Sauerstoff und/oder anderen unerwünschten Gasen gedichtet werden können.
Des
Weiteren sind aus dem Stand der Technik Ofenanlagen mit einem Ofen
und mit mindestens zwei Vorkammern bekannt, in denen sowohl metallisches
Gut auf stapelbaren Gestellen als auch metallisches Gut mit großen Längen wärmebehandelt
werden. Um Materialien mit diesen unterschiedlichen Abmaßen in ein
und derselben Ofenanlage wärmebehandeln
zu können,
müssen
sowohl der Ofen als auch die Vorkammern in Bezug auf ihre Abmaße eine große Bauhöhe, Baulänge als
auch Baubreite aufweisen. Bei der Verarbeitung von Bauteilen mit
großen
Längen
in diesen Ofenanlage werden die Türen der Vorkammern aufgrund
der geringen Durchlaufhöhe üblicherweise
nur teilweise geöffnet.
Nachteilig dabei ist jedoch, dass ein großer Luftspalt zwischen der
Innenwand des Eingangs der Vorkammer und dem zu behandelnden Gut
entsteht, da die Türen
der Vorkammern sehr viel breiter sind, als für den Materialdurchgang der
Bauteile mit großen
Längen
notwendig ist, so dass die jeweilige Vorkammertür an die Außenwand des Eingangs der Vorkammer
nicht ausreichend angedrückt
und gegenüber
der Umgebungsluft nicht ausreichend abgedichtet werden kann. Dies führt zu großen Undichtigkeiten
im Bereich der Vorkammertüren,
wodurch die thermische Behandlung von metallischen Gut unter weitgehendem
Ausschluss von Sauerstoff und/oder anderen unerwünschten Gasen nicht mehr gewährleistet
und die für
die Produkte geforderte Qualität,
insbesondere bei Produkten aus empfindlichen Materialien, somit nicht
mehr sichergestellt werden kann.
Ausgehend
von dem erläuterten
Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
flexibel einsetzbare Ofenanlage zur thermischen Behandlung von metallischem
Gut zur Verfügung
zu stellen, bei der metallisches Gut mit unterschiedlichen Abmaßen in ein
und derselben Ofenanlage thermisch behandelt werden kann.
Erfindungsgemäß ist die
zuvor hergeleitete und aufgezeigte Aufgabe einer Ofenanlage zur
thermischen Behandlung von metallischem Gut dadurch gelöst, dass
die Gesamthöhe
der Vorkammertür
größer ist
als die Gesamthöhe
der Vorkammer, dass die Vorkammertür mindestens eine Öffnung aufweist
und dass die Vorkammertür
in einer ersten Position so angeordnet ist, dass eine kontinuierliche
Beschickung der Vorkammer mit metallischem Gut durch die Öffnung gewährleistet
ist. Die erfindungsgemäße Ofenanlage
dient dazu, sowohl langgestrecktes metallisches Gut als auch metallisches
Gut, welches auf stapelbaren Gestellen durch den Ofen transportiert wird,
thermisch zu behandeln. Um langgestreckte Bauteile mit einer geringen
Höhe aber
einer großen Länge, beispielsweise
Rohre oder Stangen, in der erfindungsgemäßen Ofenanlage thermisch zu
behandeln, wird die Vorkammertür
lediglich teilweise nach oben gefahren, bis sich der untere Bereich
der Vorkammertür,
in welchem die Öffnung
angeordnet ist, vor dem Eingang der Vorkammer auf der Höhe befindet,
in der das langgestreckte Gut über
einen Rollengang in die Vorkammer kontinuierlich transportiert werden
kann. Diese Öffnung,
welche als Durchgangsöffnung
ausgebildet ist, dient somit dazu, die Vorkammer und damit den Ofen
mit dem langgestrecktem Gut zu beschicken. Dabei ist der innere Umfang
der Öffnung
vorteilhafterweise so dimensioniert, dass zwischen dem inneren Rand
der Öffnung und
der Oberfläche
des durch die Öffnung
hindurchgeführten
Guts nur ein möglichst
kleiner Luftspalt verbleibt. Dadurch wird erreicht, dass möglichst
wenig Sauerstoff und andere unerwünschte Gase durch die Öffnung in
die Vorkammer und damit in den Ofen eintreten.
Werden
hingegen große
Bauteile bzw. Bauteile, die auf stapelbaren Gestellen durch die
erfindungsgemäße Ofenanlage
transportiert werden, thermisch behandelt, so fährt die Vorkammertür soweit
nach oben, bis die stapelbaren Gestelle mit dem zu behandelnden
Gut über
den Rollengang in die Vorkammer eingefahren werden können. Die
Höhe, bis
zu der die Vorkammertür
hochgefahren wird, ist abhängig
von der Höhe
der in die Vorkammer einfahrenden Gestelle. Da die Gestelle zur
Erzielung einer hohen Produktivität meist so gestapelt sind,
dass ihre Gesamthöhe
nur ein wenig niedriger ist als der Innenraum der Vorkammer, wird
die Vorkammertür üblicherweise
so weit nach oben gefahren, bis der Eingang der Vorkammer vollständig geöffnet ist.
Anschließend
wird die Vorkammertür
wieder nach unten gefahren, bis die Vorkammertür den Eingang der Vorkammer
vollständig überdeckt.
Dabei wird der Teil des unteren Bereichs der Vorkammertür, in dem
sich die Öffnung
befindet, nach unten zwischen die Rollen des Rollengangs verlagert.
Vorzugsweise schließt
in dieser Position die obere Kante der Vorkammertür mit der
oberen Kante der Vorkammer ungefähr
in einer Ebene ab.
Durch
diesen Aufbau der Vorkammertür,
wobei die Gesamthöhe
der Vorkammertür
größer ist
als die Gesamthöhe
der Vorkammer, ist es auf einfache Art und Weise möglich, in
ein und derselben Vorkammer und somit in ein und derselben Ofenanlage
metallisches Gut mit sehr unterschiedlichen Abmaßen thermisch zu behandeln.
Des Weiteren weist diese Vorkammer eine hohe Flexibilität auf, da
es in kurzer Zeit und ohne viel Aufwand möglich ist, Materialien mit
unterschiedlichen Abmaßen
nacheinander in ein und derselben Ofenanlage thermisch zu behandeln.
Erfindungsgemäß ist Vorkammertür in einer ersten
Position so angeordnet, dass eine kontinuierliche Beschickung der
Vorkammer mit metallischem Gut durch die Öffnung gewährleistet ist. In dieser Position
wird die Vorkammertür
so weit nach oben befördert,
dass sich die untere Kante der Öffnung
ungefähr
auf der gleichen Höhe
mit der oberen Kante der Rollen des Rollengangs befindet, damit
das langgestreckte Gut möglichst
leicht von dem Rollengang durch die Öffnung in die Vorkammer transportiert werden
kann. In dieser Position wird die Vorkammertür zusätzlich an den Eingang der Vorkammer
angedrückt,
so dass nur eine geringe Menge an Sauerstoff und/oder anderen Gasen
aus der Umgebung über die Öffnung bzw.
den Luftspalt zwischen dem inneren Rand der Öffnung und der Oberfläche des
zu behandelnden Guts in die Vorkammer gelangen kann.
Eine
vorteilhafte Ausgestaltung erfährt
die Erfindung dadurch, dass die Vorkammertür in mindestens zwei Positionen
an die Vorkammer andrückbar
ist. Vorzugsweise stellt dabei eine Position der Vorkammertür die Position
dar, bei der sich die Öffnung
vor dem Eingang der Vorkammer befindet, so dass langgestrecktes
Gut über
den Rollengang kontinuierlich in die Vorkammer transportiert werden kann.
Eine weitere Position der Vorkammertür stellt die Position dar,
bei welcher der Eingang der Vorkammer durch die Vorkammertür vollständig überdeckt
wird, nachdem große
Bauteile oder Bauteile auf stapelbaren Gestellen über den
Rollengang in die Vorkammer transportiert worden sind. In den jeweiligen
Positionen wird die Vorkammertür über die
gesamte Höhe
und Breite der Vorkammer an den Eingang der Vorkammer angedrückt, wodurch
der Ausschluss von Sauerstoff und/oder anderen unerwünschten
Gasen in der Vorkammer erreicht wird. Damit ist es möglich, auch
empfindliche Materialien in der erfindungsgemäßen Ofenanlage thermisch zu behandeln.
Die Öffnung in
der Vorkammertür
weist gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung einen Vorhang
auf. Dieser Vorhang, welcher vorzugsweise als Luftvorhang ausgebildet
ist oder aber auch beispielsweise aus herabhängenden Streifen aus Gummibändern bestehen
kann, ist vorzugsweise vor der Öffnung
auf der Außenseite
der Vorkammertür
zur Umgebung hin angeordnet. Dabei wird die gesamte Querschnittsfläche der Öffnung von dem
Vorhang überdeckt.
Der Vorhang verhindert, dass Sauerstoff und/oder andere Gase in
die Vorkammer gelangen. Dadurch ist es möglich, auch langgestrecktes Gut,
welches aus empfindlichem Material besteht, in der erfindungsgemäßen Ofenanlage
thermisch zu behandeln.
Ein
weitere vorteilhafte Ausgestaltung erfährt die Erfindung dadurch,
dass die Vorkammer mit Hilfe der Vorkammertür in einer zweiten Position
vakuumdicht verschließbar
ist. In dieser zweiten Position wird der Eingang der Vorkammer von
der Vorkammertür vollständig überdeckt,
nachdem Bauteile mit einer großen
Höhe oder
Bauteile auf stapelbaren Gestellen in die Vorkammer eingefahren
worden sind. Durch das vakuumdichte Verschließen der Vorkammer wird erreicht,
dass auch oxidationsempfindliche Materialien, beispielsweise Materialien
aus Kupfer, deren Behandlung unter Schutzgasatmosphäre stattfinden
muss, in der erfindungsgemäßen Ofenanlage thermisch
behandelt werden können.
In 1 ist
die Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Ofenanlage
zur thermischen Behandlung von metallischem Gut 1, 2 mit
einem Ofen 3, insbesondere einem Rollenherdofen, und mit
zwei Vorkammern 4 dargestellt, wobei jeweils eine Vorkammer 4 am
Eingang des Ofens 3 und jeweils eine Vorkammer 4 am
Ausgang des Ofens 3 angeordnet ist. Jede Vorkammer 4 weist mindestens
eine zur Umgebung verschließbare
Vorkammertür 5 auf,
wobei die Gesamthöhe
der Vorkammertür 5 größer ist
als die Gesamthöhe
der Vorkammer 4. Der untere Bereich der Vorkammertür 5 weist
eine Öffnung 6,
welche als Durchgangsöffnung ausgebildet
ist, auf, die sowohl eckig als auch rund ausgeführt sein kann, durch die zu
behandelndes Gut mit geraden Längen 1,
wie beispielsweise Rohre oder Stangen, kontinuierlich in die Vorkammer 4 transportiert
werden kann. Vor der Öffnung 6,
auf der Außenseite
der Vorkammertür 5 zur
Umgebung hin, ist ein Vorhang 7 angeordnet, der die Vorkammer 4 gegen
das Eindringen von Sauerstoff und anderen unerwünschten Gasen abdichtet. Der
Vorhang 7 deckt die gesamte Querschnittsfläche der Öffnung 6 ab.
1 zeigt
eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Ofenanlage
während
der Beschickung der Vorkammer 4 mit langgestrecktem Gut 1,
wie beispielsweise Rohre oder Stangen. Zur kontinuierlichen Beschickung
der Vorkammer 4 mit dem langgestrecktem Gut 1 wird die
Vorkammertür 5 lediglich
teilweise nach oben gefahren, so dass der untere Bereich der Vorkammertür 5,
in dem die Öffnung 6 mit
dem Vorhang 7 angeordnet ist, sich vor dem Eingang der
Vorkammer 4 befindet. Bis auf die Öffnung 6 ist in dieser
Position die Vorkammer 4 durch die Vorkammertür 5 gegenüber der
Umgebung verschlossen. Dabei ist die untere Kante der in der Vorkammertür 5 befindlichen Öffnung 6 ungefähr auf der
gleichen Höhe
mit der oberen Kante der Rollen des Rollengangs 9 angeordnet, so
dass das Gut leicht von dem Rollengang 9 durch die Öffnung 6 in
die Vorkammer 4 transportiert werden kann. Die Vorkammertür 5 wird
in dieser Stellung vorzugsweise noch vor der eigentlichen Beschickung der
Vorkammer 4 mit dem Gut 1 an den Eingang der Vorkammer 4 angedrückt. Das
langgestreckte Gut 1 wird bei der Beschickung über den
Rollengang 9 durch den an der Außenseite der Vorkammertür 5 befindlichen
Vorhang 7 und die dahinter liegende Öffnung 6 in die Vorkammer 4 eingefahren,
wobei sichergestellt ist, dass möglichst
wenig Sauerstoff und/oder andere unerwünschte Gase in die Vorkammer 4 und
damit in den Ofen 3 während
der Beschickung gelangen. Bei der Behandlung von langgestrecktem
Gut 1 in der Ofenanlage hat die Vorkammer 4 vornehmlich
die Aufgabe, das langgestreckte Gut 1 über den in der Vorkammer 4 angeordneten Rollengang 9 in
den Ofen 3 zu transportieren. Vorzugsweise erfüllt die
Vorkammer 4 zusätzlich
die Funktion des Vorheizens des langgestreckten Gutes 1 bevor
es im Ofen 3 der eigentlichen thermischen Behandlung unterzogen
wird, wobei zu diesem Zweck in der Vorkammer 4 beispielsweise
ein oder mehrere Heizstrahler angeordnet sind.
In 2 ist
die Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Vorkammer 4 während der
Beschickung der Vorkammer 4 mit metallischem Gut, beispielsweise
von zu Coils aufgewickelten Blechbändern 2, auf stapelbaren
Gestellen dargestellt, welche vorzugsweise über den Rollengang 9 in
die Vorkammer 4 transportiert werden. Zur Beschickung der
Vorkammer 4 wird die Tür
der Vorkammer 5 dabei soweit nach oben gefahren, bis die stapelbaren
Gestelle 8 mit dem zu behandelnden Gut 2 über den
Rollengang 9 in die Vorkammer 4 eingefahren werden
können.
Die Höhe,
bis zu der die Vorkammertür 5 hochgefahren
wird, ist abhängig
von der Höhe
der in die Vorkammer 4 einfahrenden Gestelle 8.
Nachdem das mit Coils 2 bestückte stapelbare Gestell 8 in
die Vorkammer 4 eingefahren ist, wird die Vorkammertür 5 wieder
soweit nach unten gefahren, bis die Vorkammertür 5 den Eingang der
Vorkammer 4 vollständig überdeckt,
und anschließend
wird die Vorkammertür 5 an
den Eingang der Vorkammer 4 angedrückt. Dabei wird, wie in 3 dargestellt,
ein Teil des unteren Bereichs der Vorkammertür 5, in welchem sich
die Öffnung 6 mit
dem Vorhang 7 befindet, nach unten zwischen die Rollen
des Rollengangs 9 verlagert. In dieser Position schließt die obere
Kante der Vorkammertür 5 vorzugsweise
mit der oberen Kante der Vorkammer 4 ungefähr in einer
Ebene ab. Anschließend
wird die Vorkammertür 5 an
den Eingang der Vorkammer 4 angedrückt und abgedichtet.