DE102008006682A1

DE102008006682A1 - Drehofen

Info

Publication number: DE102008006682A1
Application number: DE102008006682A
Authority: DE
Inventors: Erland LUNDSTRÖM
Original assignee: Schuler SMG GmbH and Co KG
Current assignee: Schuler SMG GmbH and Co KG
Priority date: 2008-01-30
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2009-08-13
Also published as: ATE536523T1; EP2085728B1; EP2085728A1; ES2378923T3

Abstract

Ein Drehofen besitzt eine Heizkammer, in der eine Beschickungsöffnung ausgebildet ist, durch die zu erwärmende Objekte in die Heizkammer eingebracht werden. Mittels einer drehangetriebenen, umlaufenden Transportvorrichtung werden die Objekte durch die Heizkammer bis zu einer Entnahmeöffnung transportiert und an dieser aus der Heizkammer entnommen. Die Heizkammer weist eine oder mehrere Seitenwände, einen Boden und eine Decke auf. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt der Decke als drehangetriebener Deckel ausgebildet ist, der auf seiner der Heizkammer zugewandten Unterseite mehrere Halter zur Aufnahme der Objekte trägt, und dass die Beschickungsöffnung und/oder die Entnahmeöffnung in dem Boden der Heizkammer ausgebildet sind/ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehofen mit einer Heizkammer, in der eine Beschickungsöffnung ausgebildet ist, durch die zu erwärmende Objekte in die Heizkammer einbringbar sind, und mit einer drehangetriebenen, umlaufenden Transportvorrichtung, mittels der die Objekte durch die Heizkammer bis zu einer Entnahmeöffnung transportierbar sind, an der die Objekte aus der Heizkammer entnehmbar sind, wobei die Heizkammer eine oder mehrere Seitenwände, einen Boden und eine Decke aufweist.
Ein derartiger Drehofen, der auch als Drehherdofen bezeichnet wird, dient dazu, verschiedene Objekte, beispielsweise Platinen aus Metall, in einem kontinuierlichen Prozess auf eine vorbestimmte Temperatur von beispielsweise ca. 900°C bis 1100°C aufzuheizen. Der Drehofen weist eine Heizkammer auf, die in üblicher Weise durch direkte oder indirekte Erwärmung auf eine vorbestimmte Temperatur aufgeheizt und mittels einer üblichen Steuerung auf der Temperatur gehalten wird. In der Heizkammer ist eine umlaufende Transportvorrichtung beispielsweise in Form eines Endlosförderers angeordnet, auf die die Objekte aufgesetzt werden können. In der Seitenwand ist eine seitliche Beschickungsöffnung vorgesehen, durch die die Objekte in den Innenraum der Heizkammer eingebracht und auf der Transportvorrichtung abgesetzt werden. Die Transportvorrichtung führt die Objekte durch die Heizkammer, wobei nach Durchlaufen von ca. 310° bis 340° des Umfangs der Heizkammer bzw. des Transportweges der Transportvorrichtung in der Seitenwand eine Entnahmeöffnung ausgebildet ist, durch die hindurch die Objekte von der Transportvorrichtung abgenommen und aus der Heizkammer entnommen werden können. Anschließend werden die Objekte einer weiteren Bearbeitung in anderen Stationen oder Maschinen zugeführt. Besonders nachteilig bei diesem vorbekannten Drehofen ist einerseits, dass durch die seitliche Beschickungsöffnung und die seitliche Entnahmeöffnung ein relativ großer Wärmeverlust auftritt, wodurch der Energiebedarf sehr hoch ist, um den Innenraum der Heizkammer auf der vorbestimmten, relativ hohen Temperatur zu halten.
Bei bestimmten Anwendungen ist es notwendig, dass innerhalb der Heizkammer eine Schutzgasatmosphäre herrscht. In diesem Fall ist das weitere Problem gegeben, dass das Schutzgas durch die seitliche Beschickungsöffnung und die seitliche Entnahmeöffnung in großer Menge ausströmt, so dass einerseits ein sehr hoher Schutzgasverbrauch und andererseits zusätzliche konstruktive Rückhaltevorrichtungen notwendig sind, um sicherzustellen, dass innerhalb der Heizkammer eine ausreichende Schutzgasatmosphäre herrscht.
Darüber hinaus benötigt der vorbekannte Drehofen einen relativ großen Bauraum und insbesondere neben dem Drehrohrofen im Bereich der Beschickungsöffnung und der Entnahmeöffnung muss ein großer Raum freigehalten werden, um eine ordnungsgemäße Beschickung und Entnahme der Objekte gewährleisten zu können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehofen der genannten Art zu schaffen, der einen kompakten Aufbau aufweist und bei dem übermäßige Wärmeverluste und gegebenenfalls Schutzgasverluste vermieden sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Drehofen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass zumindest ein Abschnitt der Decke als drehangetriebener Deckel ausgebildet ist, der auf seiner der Heizkammer zugewandten Unterseite mehrere Halter zur Aufnahme der Objekte trägt, und dass die Beschickungsöffnung und/oder die Entnahmeöffnung in dem Boden der Heizkammer ausgebildet sind. Vorzugsweise sind sowohl die Beschickungsöffnung als auch die Entnahmeöffnung in dem Boden der Heizkammer vorgesehen.
Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, die Heizkammer von ihrer Unterseite zu beschicken und zu entleeren, wodurch ein übermäßiger Wärmeverlust bereits aufgrund der geometrischen Anordnung der Beschickungsöffnung und der Entnahmeöffnung gering gehalten werden kann. Darüber hinaus ist die Transportvorrichtung in die Decke der Heizkammer integriert, indem zumindest ein Abschnitt der Decke als sich drehender Deckel ausgebildet ist, an dem die Halter für die Objekte angebracht sind.
Die Objekte werden vorzugsweise mittels eines ersten Gelenkarmroboters von unten durch die Beschickungsöffnung in die Heizkammer eingebracht und auf die am Deckel ausgebildeten Halter aufgesetzt. In ihrer auf den Haltern aufsitzenden Position durchlaufen die Objekte infolge der Drehung des Deckels die Heizkammer über einen Umfangsbereich von ca. 310° bis 340°, bis sie zur Entnahmeöffnung gelangen. Der vorgenannte Gelenkarmroboter oder ein weiterer, zweiter Gelenkarmroboter greift an der Entnahmeöffnung von unten durch den Boden der Heizkammer in diese hinein und nimmt die Objekte von den Haltern ab und durch die Entnahmeöffnung aus der Heizkammer heraus. Der Wärmeverlust und gegebenenfalls auch der Schutzgasverlust ist relativ gering, so dass die Betriebskosten des Drehofens wesentlich verringert sind.
Aufgrund der Beschickung der Objekte und der Entnahme der Objekte auf der Unterseite der Heizkammer durch deren Boden hindurch ist ein sehr kompakter Aufbau des Drehofens erreicht.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Beschickungsöffnung und/oder die Entnahmeöffnung im Boden der Heizkammer als Schlitze ausgebildet sind, wobei die Schlitze vorzugsweise im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Objekte in der Heizkammer verlaufen. Aufgrund dieser relativ kleinen Größe der Beschickungsöffnung und der Entnahmeöffnung kann der Wärmeverlust und gegebenenfalls auch der Schutzgasverlust weiterhin gering gehalten werden.
In einer möglichen konstruktiven Ausgestaltung weist der erfindungsgemäße Drehofen eine tragende Mittelstütze auf, die von der ringförmig ausgebildeten Heizkammer umgeben ist. Nachdem die Objekte durch die Beschickungsöffnung in die Heizkammer eingebracht sind, durchlaufen sie die ringförmige Heizkammer um die Mittelstütze herum über einen Umfangswinkel von 310° bis 340°, bis sie zur Entnahmeöffnung gelangen. Bei dieser Ausgestaltung sind die Beschickungsöffnung und die Entnahmeöffnung in Umfangsrichtung der Heizkammer somit um einen Winkel im Bereich von 20° bis 50° versetzt angeordnet.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in der Decke der Heizkammer eine ringförmige Ausnehmung ausgebildet ist, in die der Deckel, der ebenfalls ringförmig und insbesondere als Ringscheibe ausgebildet ist, drehbar eingesetzt ist. Um den Aufbau des Drehofens äußerst kompakt zu halten, kann vorgesehen sein, den Drehantrieb für den Deckel in die Mittelstütze zu integrieren und die Antriebsbewegung in üblicher Weise von dem Drehantrieb auf den ringförmigen Deckel zu übertragen.
Die Beschickung der Heizkammer und deren Entleerung von der Unterseite durch entsprechende Öffnungen in dem Boden der Heizkammer hindurch bedingt, dass unterhalb des Bodens der Heizkammer ein Freiraum gebildet ist, der die genannten Tätigkeiten ermöglicht. Dies lässt sich in konstruktiv einfacher Weise erreichen, indem entweder die Heizkammer mit Abstand zu dem darunter liegenden Erdboden abgehängt oder vorzugsweise auf Stützen aufgestellt wird.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
1 einen schematischen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehofen und
2 den Schnitt II-II in 1.
1 zeigt einen Drehofen 10, der eine Mittelstütze 11 aufweist, die an ihrem oberen Ende eine quer zur Längserstreckung der Mittelstütze 11 auskragende Deckenplatte 12 trägt.
Die Mittelstütze 11 ist von einer ringförmigen Heizkammer 19 konzentrisch umgeben, die im darstellten Ausführungsbeispiel einen rechteckigen Querschnitt besitzt und eine radial äußere Außenwand 16 sowie eine radial innere Innenwand 17 umfasst und auf ihrer Unterseite durch einen Boden 18 verschlossen ist. Die Deckenplatte 12 bildet eine Decke 23 der Heizkammer 19.
In der Decke 23 der Heizkammer 19 und somit in der Deckenplatte 12 ist eine konzentrisch zur Mittelstütze 11 ausgebildete, ringförmige Ausnehmung 13 vorgesehen, in die ein ringförmiger Deckel 14 unter enger Passung drehbar eingesetzt ist. Der ringförmige Deckel 14 ist in nicht dargestellter Weise drehangetrieben und weist auf seiner Unterseite 14a, die in den Innenraum der Heizkammer 19 hineinragt, nur schematisch dargestellte Halter 15 auf, an denen jeweils zumindest ein Objekt P angehängt werden kann. Der drehangetriebene Deckel 14 bildet zusammen mit den Haltern 15 eine Transportvorrichtung 22, mit der die Objekte P durch die Heizkammer 19 und somit durch den Drehofen transportiert werden können.
Wie 1 zeigt, ist die Heizkammer 19 auf ihrer Unterseite über Stützen 24 am Erdboden abgestützt, so dass unterhalb der Heizkammer 19 ein Freiraum 25 gebildet ist. Dieser Freiraum 25 wird bei dem erfindungsgemäßen Drehofen 10 dafür genutzt, die Objekte P in die Heizkammer 19 einzubringen und aus dieser zu entnehmen. Zu diesem Zweck sind im Boden 18 der Heizkammer 19 zwei sich jeweils radial zur Mittelstütze 11 erstreckende Schlitze 20 und 21 vorgesehen, die um einen Winkel von ca. 30° bis 40° in Umfangsrichtung und somit in Transportrichtung der Heizkammer 19 versetzt angeordnet sind, wie es aus 2 ersichtlich ist. Der Schlitz 20 bildet eine Beschickungsöffnung, an der die Objekte von der Unterseite der Heizkammer 19 beispielsweise mittels eines schematisch dargestellten Gelenkarmroboters R in die Heizkammer 19 eingebracht und auf die Halter 15 aufgesetzt oder aufgehängt werden können. In ihrer auf den Haltern 15 hängenden Stellung durchlaufen die Objekte die Heizkammer 19 infolge der Drehung des Deckels 14, bis sie zu der Entnahmeöffnung 21 gelangen, an der ein weiterer, nicht dargestellter Gelenkarmroboter vorgesehen ist, mittels dessen die Objekte von den Haltern abgenommen und durch die im Boden 18 der Heizkammer 19 ausgebildete Entnahmeöffnung 21 entnommen werden. Anschließend können die Objekte in üblicher Weise einer weiteren Bearbeitung zugeführt werden.
Der Innenraum der Heizkammer 19 wird in an sich bekannter Weise erwärmt und auf einer gewünschten, vorbestimmten Temperatur gehalten, was in den Figuren nicht näher dargestellt ist.

Claims

Drehofen mit einer Heizkammer (19), in der eine Beschickungsöffnung (20) ausgebildet ist, durch die zu erwärmende Objekte (P) in die Heizkammer (19) einbringbar sind, und mit einer drehangetriebenen, umlaufenden Transportvorrichtung (22), mittels der die Objekte (P) durch die Heizkammer (19) bis zu einer Entnahmeöffnung (21) transportierbar sind, an der die Objekte (P) aus der Heizkammer (19) entnehmbar sind, wobei die Heizkammer (19) eine oder mehrere Seitenwände (16, 17), einen Boden (18) und eine Decke (23) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt der Decke (23) als drehangetriebener Deckel (14) ausgebildet ist, der auf seiner der Heizkammer (19) zugewandten Unterseite mehrere Halter (15) zur Aufnahme der Objekte (P) trägt, und dass die Beschickungsöffnung (20) und/oder die Entnahmeöffnung (21) in dem Boden (18) der Heizkammer (19) ausgebildet sind.
Drehofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsöffnung (20) und/oder die Entnahmeöffnung (21) als Schlitze ausgebildet sind.
Drehofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze im Wesentlichen senkrecht zur Bewegungsrichtung der Objekte (P) in der Heizkammer (19) verlaufen.
Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine tragende Mittelstütze (11), die von der ringförmig ausgebildeten Heizkammer (19) umgeben ist.
Drehofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschickungsöffnung (20) und die Entnahmeöffnung (21) in Umfangsrichtung der Heizkammer (19) um einen Winkel im Bereich von 20° bis 50° versetzt angeordnet sind.
Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (19) ringförmig ausgebildet und in eine ringförmige Ausnehmung (13) der Decke (23) der Heizkammer (19) drehbar eingesetzt ist.
Drehofen nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehantrieb für den Deckel (19) in der Mittelstütze (11) angeordnet ist.
Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gelenkarmroboter (R) vorgesehen ist, mittels dessen die Objekte (P) auf die Halter (15) aufsetzbar oder von diesen abnehmbar sind.
Drehofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizkammer (19) auf Stützen (24) steht und dass unterhalb des Bodens (18) der Heizkammer (19) ein Freiraum (25) gebildet ist.