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Durchlaufofen zur Wärmebehandlung für Bleche, besonders aus Leichtmetall
Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen zur Wärmebehandlung für Bleche, Bänder
oder ähnliches Flachgut, besonders aus Leichtmetall, z. B. aus Aluminium, bei dem
das Glühgut, horizontal geführt, durch den Ofen gefördert wird. Die für derartige
Üfen bekannten Fördervorrichtungen, beispielsweise Hubbalkensysteme, bei denen die
Gutstücke, beispielsweise einzelne Blechtafeln, während ihrer Bewegung durch den
Ofen von der Fördervorrichtung getragen und dabei weiterbewegt werden, wobei sie
mit ihrer flachen Seite oder mit Teilen dieser Fläche auf den Förderorganen mindestens
zeitweise aufliegen, haben den Nachteil, daß berührungsempfindliches Gut, wie hochglanzpolierte
Bleche, bei dem Transport durch den Ofen an der Oberfläche leicht beschädigt werden
kann. Auch die sonst bekannten Fördervorrichtungen, die mit anderen bekannten Förderorganen,
wie Rollen, Gleitschienen usw., arbeiten, weisen den vorgenannten Nachteil auf.
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Es ist auch ein Durchlaufglühofen für Bleche, Bänder oder sonstiges
Flachgut bekannt, bei dem das Glühgut mit seitlichem Spiel in horizontaler Lage
durch den Ofen geführt und während der Fortbewegung innerhalb des Ofens frei schwimmend
gehalten wird. Dies wird bei diesem bekannten Durchlaufofen dadurch bewerkstelligt,
daß das Gut kontinuierlich durch ein Bad geführt wird, welches aus mindestens zwei
nicht miteinander mischbaren Stoffen besteht, von denen wenigstens einer bei der
Behandlungstemperatur flüssig ist und ein größeres spezifisches Gewicht als das
zu behandelnde Gut hat, während der andere Stoff ein geringeres spezifisches Gewicht
als das Gut besitzt, so daß das Gut auf der Flüssigkeit schwimmt und dabei von dem
spezifisch leichteren Stoff bedeckt ist und durch denselben gegen die Einflüsse
der Außenatmosphäre geschützt ist.
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Der Nachteil dieses bekannten Durchlaufofens besteht darin, daß verhältnismäßig
große Wärmemengen erforderlich sind, um insbesondere den spezifisch schwereren Stoff,
beispielsweise Blei, zum Schmelzen zu bringen und auf Temperatur zu halten. Weiter
ist es nachteilig, daß bei der Auswahl der in Frage kommenden Stoffe besonders darauf
geachtet werden muß, daß dieselben nicht miteinander mischbar sein dürfen und keine
unerwünschten chemischen oder physikalischen Reaktionen zwischen diesen beiden Stoffen,
zwischen den Stoffen und dem Behandlungsgut oder dem Badbehälter eintreten dürfen.
Die Notwendigkeit, alle diese Bedingungen zu beachten, erschwert die praktische
Anwendung dieser bekannten Ofenart und macht insbesondere den Übergang von einem
Behandlungsgut auf ein anderes Gut mit anderen physikalischen bzw. chemischen Eigenschaften
schwierig oder erfordert zumindest den Wechsel eines der das Bad bildenden Stoffe.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorgenannten
Nachteile einen Durchlaufofen zur Wärmebehandlung für Bleche, Bänder oder ähnliches
Flachgut, besonders aus Leichtmetall, zu schaffen, bei dem das Gut, horizontal geführt
und auf einer nachgiebigen Unterlage aufliegend, durch den Ofen so gefördert wird,
daß der Transport des Gutes in äußerst schonender Weise durch den Ofen erfolgt,
so daß eine Beschädigung der Gutoberfläche mit Sicherheit vermieden wird. Zu diesem
Zweck besteht gemäß der Erfindung die Unterlage aus einem durch Düsen erzeugten
Gaspolster, und es sind entsprechend bemessene Führungsleisten für das Gut vorgesehen.
Als Führungsleisten für das Gut können an den Seiten des Ofenkanals angeordnete,
beispielsweise U-förmige Schienen dienen, die die seitlichen Kanten des Gutes mit
einem entsprechenden seitlichen und senkrechten Spiel umfassen.
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Der neuartige Ofen eignet sich vorzugsweise zum Fördern von leichten
Blechen, die von einem Gasstrom von nicht allzu hohem Preßdruck noch im Schwebezustand
gehalten werden können.
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Außer einem unterhalb des Gutes angeordneten Düsensystem zur Erzeugung
des Gaspolsters kann auch oberhalb des Gutes ein Düsensystem angeordnet sein, durch
welches ein Gasstrom auf das Gut gerichtet werden kann, der schwächer als der aus
dem unteren Düsensystem austretende Gasstrom ist, so daß das Gut zwischen zwei einander
entgegengesetzt gerichteten Gasströmungen schwebend gehalten wird.
Auf
diese Weise ist es möglich, eine bestimmte Gleichgewichtslage des Gutes, das unter
dem Einfluß der Schwerkraft und der von den Gasströmen ausgeübten Kräfte steht,
mit größerer Genauigkeit einzuhalten.
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Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann die Anordnung der Düsen
so getroffen sein, daß durch dieselben mindestens einem Teil der gegen das Gut gerichteten
Gasströme eine solche Richtung erteilt wird, daß das von der Gasströmung getragene
Gut in Förderrichtung fortbewegt wird. Statt dessen oder zusätzlich zu dieser Maßnahme
können auch Mittel zur mechanischen Vorwärtsbewegung des Gutes durch den Ofen vorgesehen
sein, wobei diese Fördermittel so ausgebildet sind, daß sie im Falle von nicht bandförmigem
Gut, d. h. also bei der Förderung einzelner Blechtafeln, mit dem von der Gasströmung
getragenen Gut nur an seinen Schmalseiten in Berrührung kommen, so daß es zu keiner
Beschädigung der empfindlichen Gutflächen kommen kann.
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Die Förderung von Bändern durch den Ofen kann in der an sich bei Banddurchziehöfen
bekannten Weise geschehen, wobei die Bänder innerhalb des Ofens von einem aus einem
erfindungsgemäß angeordneten Düsensystem austretenden Luft- bzw. Gasstrom getragen
werden, so daß eine Unterstützung der Bänder durch Förderrollen oder dergleichen
mechanische Mittel entfallen kann und das bandförmige Gut in schonender Weise auch
durch Durchlauföfen von erheblicher Länge gefördert werden kann.
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Im folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen
beschrieben. Die Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen langgestreckten Durchlaufofen
im Längsschnitt, während in der Fig. 2 ein Querschnitt dieses Ofens nach der Linie
II-11 der Fig. 1 dargestellt ist.
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Mit 1 ist der eigentliche Ofenraum bzw. Ofenkanal bezeichnet, durch
den das Gut, im Falle dieses Ausführungsbeispieles rechteckige Bleche 14, gefördert
wird.
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Im Ofenkanal 1, der von einer Wärmeisolierung 2 umgeben ist, befinden
sich eine Anzahl gleichmäßig über seine Länge verteilte, unterhalb der Bleche 14
angeordnete Rohre 5, die mit Düsen 25 versehen sind, aus denen der gegen die Bleche
gerichtete, das Gaspolster bildende Luft- oder Gasstrom austritt. Als Führungsmittel
für die Bleche dienen an den Seiten des Ofenkanals angeordnete und denselben in
seiner ganzen Länge durchsetzende, die seitlichen Kanten der Bleche mit Spiel umfassende
Führungsleisten, die als V-förmige oder U-förmige Schienen 15 ausgebildet sein können.
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Die Druckseiten der Gebläse sind mit einem neben dem Ofenkanal 1 liegenden
Kanal 12 verbunden, der sich in Längsrichtung des Ofens erstreckt und von dem aus
die die Düsen tragenden Rohre 5 mit Druckgas gespeist werden. In der Seitenwand
des Ofenkanals 1 sind öffnungen 8 vorgesehen, die über Verbindungskanäle 10 mit
der Ansaugseite 11 der Gebläse in Verbindung stehen, so daß das Gas, nachdem es
auf die Bleche 14 aufgeprallt ist und dort umgelenkt worden ist, durch die öffnungen
8 wieder von den Gebläsen angesaugt bzw. dauernd im Kreislauf umgewälzt wird.
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Die Anordnung und Verteilung der Gebläse und der von diesen zu speisenden
Düsen kann ohne Schwierigkeiten so getroffen werden, daß der Gasdruck an den Austrittsstellen
der Düsen im ganzen Ofen wenigstens annähernd gleich ist. Außerdem können Steuermittel,
beispielsweise Drosselvorrichtungen 13, in den Zuleitungsrohren zu den Düsen vorgesehen
sein, durch welche der Gasdruck an den Austrittsstellen der Düsen innerhalb des
Ofens örtlich einstellbar ist bzw. auf einem konstanten Wert gehalten werden kann.
Es können auch mit Druckmeßorganen zusammenarbeitende Regelmittel zur selbsttätigen
Konstanthaltung des Gasdruckes an den Austrittsstellen der Düsen vorgesehen sein.
An Stelle von Drosselvorrichtungen können auch andere Steuermittel in Frage kommen,
beispielsweise solche, durch die in Abhängigkeit von dem Druck des Gasstromes eine
Beeinflussung der Laufgeschwindigkeit der Gebläse bewirkt wird.
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An der Decke und am Boden des Ofenkanals 1 sind im Falle des Ausführungsbeispieles
bandförmige elektrische Widerstandsheizkörper 19 angeordnet. Es können aber auch
andere Anordnungen der Heizkörper gewählt werden oder auch eine andere Art der Beiheizung
vorgesehen sein.
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Um Wärmeverluste, die durch ein Austreten heißer Ofengase aus dem
Ofeninneren entstehen können, zu vermeiden bzw. um diese Verluste möglichst klein
zu halten, können dem Eingang und Ausgang des Ofens vorgeschaltete bzw. nachgeschaltete
Kammern 3, 4 vorgesehen sein. Diese Kammern sind mit quer zur Förderrichtung angeordneten,
von oben nach unten bis nahe an das Gut heranreichenden Zwischenwänden 6 ausgerüstet.
Zwischen den Zwischenwänden sind ähnlich wie im Heizraum mit Düsen versehene Rohre
5 angeordnet. In der Fig. 5 ist ein nach der Linie V-V der Fig. 1 geführter Schnitt
durch die Eingangskammer 3 dargestellt. Die Rohre 5 der Kammern 3, 4 können ebenso
wie die im eigentlichen Ofenkanal 1 befindlichen Rohre 5 an die Druckseiten mindestens
eines der Gebläse 9 angeschlossen sein, so daß auch innerhalb der Kammern 3, 4 gegen
die Bleche 14 gerichtete Gasströme erzeugt werden können, die die Bleche innerhalb
dieser Kammern in einem Schwebezustand halten. Die Kammern 3, 4 stehen über Kanäle
7 mit dem eigentlichen Ofenkanal 1 in Verbindung, durch die das von den Blechen
abströmende Gas in den Ofenkanal 1 eintreten kann, um über die den Kanälen 7 zunächst
liegenden Absaugöffnungen 8 den an den Ofenenden liegenden Gebläsen zugeleitet zu
werden.
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Erforderlichenfalls können die in den Kammern 3, 4 befindlichen Rohre
5 statt von einem der Gebläse 9 des Ofens auch von einem besonderen Gebläse oder
aus einer anderen Druckgasquelle bzw. aus einer sonst vorhandenen Druckluftleitung
gespeist werden. Weiter kann es zweckmäßig sein, die Zwischenwände 6 so anzuordnen,
daß sie einen Winkel gegenüber der Förderrichtung aufweisen, der so von 9a° abweicht,
daß der zwischen diesen Wänden austretende Gasstrom eine Richtungskomponente besitzt,
die nach dem Ofeninneren weist, wodurch das Austreten von Gasen aus dem Ofen weiter
erschwert wird.
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Die Eingangskammer 3 und die Ausgangskammer 4 sind mit einer bei 24
angedeuteten Einrichtung zur wahlweisen Veränderung der Größe des Ein- bzw. Austrittsschlitzes
für das Gut ausgerüstet. Außerdem können auch Einrichtungen vorgesehen sein, durch
die der gegenseitige Abstand der Führungsmittel 15
verstellbar ist, so daß
die erfindungsgemäße Vorrichtung
der Förderung von Gut mit unterschiedlichen
Abmessungen leicht angepaßt werden kann.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1, 2 und 5 erfolgt die Fortbewegung
der von der Gasströmung getragenen Bleche durch den Ofen dadurch, daß mindestens
ein Teil der Düsen 25 nicht genau senkrecht gegen das Gut gerichtet ist, sondern
eine solche Neigung aufweist, daß die auf das Gut auftreffende Gasströmung eine
in die Förderrichtung weisende Richtungskomponente besitzt, die ausreicht, um die
Bleche 14 mit einer entsprechenden Geschwindigkeit in Längsrichtung durch den Ofen
einschließlich der Kammern 3, 4 zu fördern. Dabei können die Düsen bzw. die die
Düsen tragenden Rohre 5 oder ein Teil derselben mit Hilfe von in der Zeichnung nicht
dargestellten Mitteln so verstellbar angeordnet sein, daß die Richtung der aus den
Düsen austretenden Gasströme veränderbar ist und die Durchlaufgeschwindigkeit der
Bleche in einfacher Weise reguliert werden kann. Um ein Aufeinandertreffen von zwei
aufeinanderfolgenden Blechen mit Sicherheit zu vermeiden, kann es zweckmäßig sein,
die Düsen so einzustellen, daß die Fördergeschwindigkeit vom Anfang gegen das Ende
des Ofenkanals allmählich zunimmt. Durch eine entsprechende Einstellung der Düsen
bzw. der Richtung des ausströmenden Gases kann auch der Umstand berücksichtigt werden,
daß die Tragkraft des Gasstromes sich mit der durch die Temperatur bedingten Dichte
des Gases ändert.
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In der Fig. 3 ist ein anderes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Fördervorrichtung dargestellt, bei dem mechanische Mittel zur Vorwärtsbewegung des
durch den Gasstrom getragenen Gutes Anwendung finden. Diese Mittel können aus einer
oder mehreren in dem Raum zwischen den Düsen 25 und den Blechen 14 angeordneten
Förderketten 16 mit dem Umfang der Bleche an deren Schmalseiten angreifenden fingerartigen
Mitnehmern 17 bestehen, die die Bleche, ohne sie an ihrer empfindlichen Oberfläche
zu berühren, durch den Ofen hindurchschieben. Diese Förderketten können innerhalb
des Ofens in U-förmigen, bei 18 angedeuteten Gleitschienen geführt sein.
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Zur Förderung von Gutstücken mit kreisförmigem Umfang, wie Blechronden,
können die fingerartigen Mitnehmer so angeordnet sein, daß sie gleichzeitig zur
seitlichen Führung der Gutstücke dienen, wobei dann besondere seitliche Führungsmittel
entfallen können. Erforderlichenfalls können aber auch zusätzlich zu den Förderketten
bzw. den Mitnehmern noch seitliche Führungsmittel, etwa in Form von in der Fig.
2 dargestellten Führungsschienen 15, vorgesehen werden. Die Förderketten 16 können
hinsichtlich ihrer gegenseitigen Abstände verstellbar sein, auch können die Ketten
so eingerichtet sein, daß die Mitnehmer an verschiedenen Stellen derselben befestigt
werden können, so daß die Fördervorrichtung den jeweils vorliegenden Abmessungen
des zu fördernden Gutes leicht angepaßt werden kann.
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Zur Weiterförderung des den Ofen verlassenden Gutes kann eine sich
an die Kammer 4 anschließende Fördervorrichtung 26 vorgesehen werden, in welcher
die Bleche durch aus unter und gegebenenfalls auch über denselben angeordneten Düsensätzen
27 austretende kalte Luftströme im Schwebezustand gehalten werden. Durch diese Luftströme
erfolgt gleichzeitig eine Abkühlung und gegebenenfalls eine Abschreckung des Gutes,
so daß dasselbe am Ende der Kammer 26, wenn seine Temperatur ausreichend abgesunken
ist, von einer anderen Fördereinrichtung übernommen werden kann. Zum Heranbringen
des Gutes an den Ofen kann ein Beschickungstisch 22 dienen, auf dem das noch kalte
Gut beispielsweise durch Gummirollen oder -walzen 23 bewegt wird, so daß eine Beschädigung
der Gutoberfläche auch hier vermieden ist. Es ist aber auch möglich, zum Heranbringen
des Gutes eine Fördervorrichtung vorzusehen, in der das Gut in ähnlicher Weise wie
im Ofen durch Gasströme getragen und weiterbewegt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele
beschränkt. Es sind hiervon zahlreiche Abweichungen, vor allem baulicher Art, denkbar.
So brauchen die mit den Düsen versehenen Gaszuleitungsrohre 5 nicht einen kreisförmigen
Querschnitt zu besitzen. Es kann auch eine andere, beispielsweise eine dreieckige
Querschnittsform, wie sie in der Fig. 4 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist,
unter Umständen zweckmäßig sein. Auch die Anordnung und Lage der Rohre 5 im Ofen
kann eine andere sein. Statt der die Düsen 25 tragenden Rohre kann man auch Schlitze
oder düsenartige Öffnungen im Boden und gegebenenfalls auch in der Decke des Ofenkanals
1 oder in dort angeordneten Kammern vorsehen, die über entsprechende Verbindungsleitungen
an die Druckseiten der Gebläse angeschlossen sind.
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Die Zahl, Ausbildung und Anordnung der zur Erzeugung des erforderlichen
Luft- oder Gasdruckes dienenden Gebläse kann anders, als es in den Ausführungsbeispielen
dargestellt ist, gewählt werden, z. B. können die Gebläse auch oberhalb oder unterhalb
des Ofenkanals 1 und gegebenenfalls auch außerhalb bzw. getrennt von der Ofenanlage
angeordnet werden. Der Antrieb der Gebläse kann statt über ein Kegelradgetriebe
in anderer Weise, z. B. mittels eines direkt mit der Gebläsewelle gekuppelten Motors,
erfolgen.
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Die Fortbewegung des Gutes durch den Ofen kann auch dadurch bewerkstelligt
oder erleichtert werden, daß der Ofenkanal 1 in Längsrichtung mit schwachem Gefälle
von der Eingangs- zur Ausgangsöffnung angeordnet wird, so daß das im Schwebezustand
gehaltene, seiner Schwerkraft folgende Gut auf dem Gasstrom abwärts gleitet und
dabei durch den Ofen gefördert wird.
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Der erfindungsgemäße Durchlaufofen kann vor allem zum Glühen, Vergüten
oder für ähnliche Wärmebehandlungen von Blechen, Bändern od. dgl. verwendet werden.
Dabei kann es zweckmäßig sein, das das Gut tragende Gaspolster mittels eines Gases
zu erzeugen, das gleichzeitig als Schutzgas bei der durchzuführenden Wärmebehandlung
dienen kann.