DE1145652B

DE1145652B - Einrichtung zur thermischen Nachbehandlung von metallenen Werkstuecken

Info

Publication number: DE1145652B
Application number: DEP18869A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Arthur Schmidt
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1957-07-09
Filing date: 1957-07-09
Publication date: 1963-03-21
Also published as: CH366977A

Description

Einrichtung zur thermischen Nachbehandlung von metallenen Werkstücken Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur thermischen Nachbehandlung von metallenen Werkstücken nach dem Erhitzen in einem vorzugsweise induktiv beheizten Glühofen mit einem von den erhitzten Werkstücken durchwanderten Behandlungsraum, der längs des Werkstückweges die geforderten Temperaturen aufweist, wobei die Werkstücke einzeln einer Vielzahl von auf einer Kreisbahn bewegten Kammem zugeführt und nach dem Durchwandern eines bestimmten Weges wieder entnommen werden.
Insbesondere bei der induktiven Erwärmung stößt das Halten der Temperatur nach der Erwärmung auf Schwierigkeiten, da kein Ofenraum im üblichen Sinne vorhanden ist. Man hat sich bisher dadurch geholfen, daß man die Glühtemperatur etwas überhöhte; doch zeigen die auf diese Weise geglühten Teile nicht immer die gleichen günstigen Eigenschaften wie ofengeglühte Teile.
Für widerstandsbeheizte Elektroöfen sind Einrichtungen zum Nachglühen und geregelten Abkühlen der Werkstücke bekannt. Sie werden entweder langgestreckt, schneckenförmig oder kreisförmig ausgeführt. Die langgestreckten Ausführungen haben einen erheblichen Raumbedarf, da ihre Länge oft ein Vielfaches der Ofenlänge beträgt. Würde man eine solche Einrichtung an einen induktiv beheizten Ofen anschließen, so ginge der mit ihm erzielbare Vorteil, nämlich die Möglichkeit, ihn wegen seines geringen Raumbedarfs unmittelbar in den Fertigungsgang einzuschalten, wieder verloren.
Die Förderschnecken andererseits können zwar eine etwas größere Zahl von Werkstücken gleichzeitig vorwärts bewegen, so daß kürzere Wege benötigt werden; jedoch haben diese Einrichtungen den Nachteil, daß in ihnen nur Werkstücke kleiner Abmessung zur Behandlung kommen können, daß sie die Werkstücke durcheinanderwirbeln und daß der in ihnen vorhandene große Luftraum -das Nachglühen und anschließende Abkühlen nicht von allen Seiten gleichmäßig gewährleistet; die anzustrebenden, günstigsten Gefügeeigenschaften lassen sich daher mit diesen Einrichtungen nicht erzielen.
Kreisförmige Einrichtungen, bei denen die Werkstücke absatzweise, in abgemessener Menge mittels einer Fördervorrichtung nacheinander in in einem Kreislauf wiederholt an dieser vorbeigeführte Glüh-bzw. Kühlkanäle eingeführt werden können, haben den Vorteil, nur wenig Raum zu benötigen. Jedoch haben bekannte Einrichtungen dieser Art den Nachteil, auf einfache Härtevorgänge beschränkt zu sein.
Demgegenüber weist eine Einrichtung gemäß der Erfindung den entscheidenden Vorteil auf, thermische Nachbehandlungen beliebiger Programme zu ermöglichen. Darüber hinaus benötigt sie erheblich weniger Raum als bekannte Einrichtungen. Diese Vorteile werden dadurch erreicht, daß die auf einer in sich geschlossenen Bahn bewegbaren Kammern lang genug für die Aufnahme mehrerer Werkstücke hintereinander ausgebildet sind und der Antrieb sowie die räumliche Gestalt und Führung des Kammeraggregats so eingerichtet bzw. gewählt sind, daß im Betriebe jede Kammer mehrmals an der Beladevorrichtung und der Entladevorrichtung vorbeiwandert, ehe das einzelne, in die Kammer hineinbeförderte Werkstück nach langsamem Weiterwandern in Richtung der Kammerlängsausdehnung der Kammer wieder entnommen wird.
Eine gewünschte Durchsatzmenge wird durch Nebeneinanderlegen einer entsprechenden Anzahl von Glüh- und Kühlkammern erreicht, die zweckmäßigerweise eine Trommel bilden, die um eine zu den Kammern parallele Achse drehbar ist. Die Kammern lassen sich auch nebeneinander zu einer endlosen Kette zusammenfügen. Während des Betriebes werden die Kammern absatzweise an einer Fördervorrichtung vorbeigeführt, die in die vor ihr liegende Kammer eine abgemessene Menge im Glühofen erhitzter Werkstücke einschiebt. Gelangt die Kammer nach mehrmaliger Rückkehr vor die Fördervorrichtung und nach mehrmaligem Einschieben von Werkstücken bereits gefüllt vor die Fördervorrichtung, so stößt die jeweils neu zugeführte Menge abgekühlter Werkstücke am anderen Ende der Kammer gleichzeitig dieselbe Menge aus.
Die Einrichtung eignet sich z. B. zur Behandlung von Patronenhülsen in ihren verschiedenen Fertigungsstufen oder von kleineren Geschossen, die zwischen den einzelnen Arbeitsgängen geglüht werden müssen und in großer Anzahl anfallen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus der nachstehenden Beschreibung einiger in der Zeichnung veranschaulichter Ausführungsformen hervor.
Fig.1 zeigt einen Längsschnitt durch eine trommelförmige Einrichtung nach der Erfindung; Fig. 2 erläutert die Anordnung der Heizungen der Einrichtung an Hand eines Querschnittes durch die Nachglühzonen; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Kühlzonen einer trommelförmigen Einrichtung nach der Erfindung, die mit einer Kühlvorrichtung versehen ist.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig.1 zeigt die um eine Achse 1 drehbar gelagerte Trommel 2 einer bekannten Einrichtung. In. der Trommel ist eine größere Zahl von gemäß der Erfindung ausgebildeten Glühkammern 3 a bzw. Kühlkammern 3 b angeordnet, die bei einer absatzweisen Drehung der Trommel nacheinander an einer Fördervorrichtung 4 vorbeigeführt werden. Aus einem induktiv beheizten Ofen 5 kommende, erhitzte Werkstücke 6 gelangen über die Rutsche 4 vor die Trommel 2. Ein in der Achsrichtung der Kammern 3 a verschiebbarer Stößel 7 schiebt die Werkstücke 6 dann in die jeweils vor der Fördervorrichtung 4 befindliche Glühkammer 3 a bzw. Kühlkammer 3 b.
Die Drehung der Trommel 2 sowie das Ausstoßen der Werkstücke 6 aus dem Ofen und das Einführen der Werkstücke in die Glühkammern 3 a bzw. Kühlkammern 3 b erfolgt hierbei absatzweise in gleichmäßigem Arbeitstakt.
Bei jeder Umdrehung der Trommel drückt die jeweils in eine Kammer 3 a neu eingeführte Werkstückmenge die bereits darin befindlichen Werkstücke weiter, so lange, bis die Glühkammern 3 a bzw. Kühlkammern 3 b gefüllt sind. Jedes danach neu zugeführte Werkstück stößt ein bereits gekühltes Werkstück aus der Kammer 3 b in eine Ausfallrutsche 8, die für die Weiterbeförderung sorgt. Nachglüh- und Abkühlzeiten ergeben sich leicht aus dem Arbeitstakt, der Werkstücklänge, der Zahl der Kammern und der Kammerlänge.
Die vom Stößel ? in die Einrichtung eingeführten Werkstücke 6 gelangen zunächst in eine Nachglühzone 9, wo ein. Nachglühen nahezu ohne Temperaturverlust erfolgt. Die aus Stahl oder gegebenenfalls aus keramischem Baustoff gefertigten Glühkammern 3 a sind zu diesem Zweck in den Nachglühzonen9 durch sie umgebende Mäntel 10 aus keramischem Baustoff gegen Wärmeverlust geschützt.
Während des Betriebes halten die in die Glühkammern 3 a eingeführten Werkstücke die Glühkammern 3 a warm. Anders ist es jedoch, wenn die Einrichtung vor dem Anfahren kalt ist. In diesem Fall sorgt eine induktive Heizung bzw. eine elektrische Widerstandsheizung 11 bzw. 13 (Fig. 2) für die Vorwärmung der Nachglühzone 9, so daß auch den zuerst eingeführten Werkstücken die Glühtemperatur erhalten bleibt. Die Heizung 11 umschließt alle Glühkammern 3 a gemeinsam, wobei man einen besonderen Ringkörper 12 z. B. aus Graphit mit entsprechenden Bohrungen für die Glühkammern verwendet, während die Heizung 13 in dem jede Glühkammer umgebenden Mantel 10 aus keramischen Baustoffen vorgesehen ist. Sind die Glühkammern 3 a mit Hilfe der Heizung 11 bzw. 13 vor dem Anfahren auf die erforderliche Betriebstemperatur gebracht, wird die Heizung 11 bzw. 13 abgeschaltet. Durch eine Scheibe 14 (Fig.1) getrennt, schließen sich an die Nachglühzonen 9 Abkühlzonen 15 an, in denen die Werkstücke rasch abgekühlt werden. Die Kühlkammern 3 b bestehen in diesen Zonen zweckmäßigerweise aus wärmeleitendem Material, z. B. Stahl, und sind gegebenenfalls mit Kühlrippen 16 versehen.
Die Kühlung der Kühlkammern 3 b geschieht durch natürlichen Luftzug. Wenn größere Wärmemengen abzuführen sind, sorgt ein Lüfter 17 (Fig. 3) für eine Umwälzung der Luft.

In dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 wird der durch Pfeile 18 angedeutete Luftstrom in einem ge-

schlossenen Kreislauf durch eine Rückkühlungg,q,, ,or-

richtung 19 geführt. Die Trommel ist in diesem °' li e

durch eine Haube 20 und ein Luftleitblech 21° abge-

schlossen. Der vom Lüfter 17 kommende Luftstrom

kühlt dann die Kühlkammern mit den darin b-

liehen Werkstücken ab und fließt in° die Rückk.-

lungsvorrichtung 19 zurück. Durch einen S@Üsesl'"i"er 22

kann die Kühlwirkung reguliert werden.

Die keramischen Baustoffe, die zur Wärmelie-

rung der Glühkanäle 3 a nötig sind, bilden `'i'än

Mantel 10 um die Kanäle. Auf diese Weise ist je Mir

Kanal für sich in der Nachglühzone 9 isoliert. Dle

Glühkanäle selbst bestehen zweckmäßigerwe$se auch

aus keramischen Baustoffen; zu ihrer Vor@ung

dient eine Heizung 13 (Fig. 2), die in dem kera-

mischen Mantel 10 angeordnet ist.

Die Kühlkanäle 3 b sind dagegen wegen der ,von

ihnen geforderten Wärmeleitfähigkeit aus Stahl' gei=

fertigt, Kühlrippen 16 und eine zusätzliche Kühlungs--

vorrichtung zur Abführung größerer Wärmemengoi

können vorgesehen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Einrichtung zur thermischen Nachbehandlung von metallenen Werkstücken nach hitzen in einem vorzugsweise induktiv beheizten Glühofen mit einem von den erhitzten Werkstücken durchwanderten Behandlungsraun4 der längs des Werkstückweges die geforderten Temperaturen aufweist, wobei die Werkstücke einzeln einer Vielzahl von auf einer Kreisbahn bewegten Kammern zugeführt und nachdem Durchwandern eines bestimmten Weges wieder entnommen werden, dadurch gekenuzeichuet, daß die auf einer in sich geschlossenen Bahn bewegbaren Kammern (3a, 3b) lang genug für die Aufnahme mehrerer Werkstücke (6) hintereinander ausgebildet sind und der Antrieb sowie die räumliche Gestalt und Führung des Kammeraggregats (2) so eingerfähitet bzw. gewählt sind, daß im Betriebe jede Kamm' mehrmals an der Beladevorrichtung (4) und der Entladevorrichtung (8) vorbeiwandert, ehe das ein- zelne, in die Kammer (3 a) hineinbeförderte Werkstück nach langsamem Weiterwandern in Richtung der Kanunerlängsausdehnung der Kammer (3b) wieder entnommen wird. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch Ab - kennzeichnet, da.ß das Kammeraggregat (2) die hierfür an sich bekannte Form einer Trommel besitzt, die um eine zur Längsrichtung der Kam- mein (3 a, 3 b) parallele Achse (1) drehbar ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern in ihrer Längsrichtung unterteilt und im ersten Teil (3a) wärmeisoliert, im zweiten Teil (3b) gekühlt sind. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern in ihrem ersten Teil (3a) beheizbar sind. 5. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern in ihrem zweiten Teil (3b) mit einer intensiv wirkenden Kühleinrichtung versehen sind, die ein diese Kammern umströmendes Kühlmittel benutzt. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein geschlossener Kühlmittelkreislauf mit einer Rückkühlvorrichtung (19) für das Kühlmittel vorgesehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 285 503, 918 445; deutsche Auslegeschrift L 11373 VI a / 18c (bekanntgemacht am 5.1.1956); britische Patentschrift Nr. 708 094; schweizerische Patentschrift Nr. 139 314.