DE1758886B1 - Kontinuierlicher waermebehandlungsofen fuer kleinteile - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Wärmebehandlungs- F i g. 8 einen Schnitt längs der Linie 8-8 in

ofen zum kontinuierlichen Betrieb, insbesondere zum Fig. 1 zur Veranschaulichüng der Abdicht- und kontinuierlichen Behandeln von kleinen und unregel- Kühleinrichtung,

mäßig geformten Werkstücken mit einer drehbar in F i g. 9 perspektivisch die Herstellung einer erfin-

einer Kammer gelagerten Muffe, die eine Innenwen- 5 dungsgemäßen Muffel und del trägt. Fig. 10 einen gebrochenen Querschnitt durch

Üblicherweise werden in solchen Wärmebehand- einen erfindungsgemäßen Ofen.

lungsöfen starkwandige rohgegossene Muffen verwen- Der in der Zeichnung dargestellte Ofen weist ein

det. Unregelmäßig geformte kleine Teile neigen Ofengehäuse 1 auf, das vorzugsweise aus Metallblech dann dazu, sich in den Rohgußteilen zu verfangen xo besteht und auf Beinen 2 angeordnet ist. Eine Iso- und dort hängen zu bleiben, die Muffel zurückzu- lierung 3 ist innerhalb des Gehäuses 1 angeordnet laufen und zurückzufallen, so daß sich eine Verzö- und bildet eine hohlzylindrische Ofenwärmekamgerung beim Durchlauf durch den Ofen ergibt, wo- mer 4, um deren Umfang herum Brenneröffnungen 5 durch wiederum eine gleichförmige Behandlung aller liegen, die geeignete Heizelemente, wie gasbeheizte Teile unmöglich ist. 15 Brenner 46, aufnehmen. Gewünschtenfalls können

Es ist ferner ein Wärmebehandlungsofen der ein- auch offene elektrische Heizelemente verwendet wergangs genannten Art bekanntgeworden, bei dem die den. Wenn eine offene Gasfeuerung verwendet wird, Muffel eine glatte Innenseite hat, die eine glatte sind Abgasschächte 6 vorgesehen. Innenwendel trägt und mit dieser eine scharfe, Axial innerhalb der zylindrischen Heizkammer 4

glatte Verbindungskante bildet (USA.-Patentschrift 20 ist eine drehbare Ofenmuffel 7 angeordnet, die aus 3 272 489). Bei diesem bekannten Wärmebehand- einem Mantel besteht, der aus einem wendelförmig lungsofen ist die Muffel mit einer relativ dünnen, aufgewickelten, glatten, flachen Streifen 8 besteht, glatten Innenauskleidung versehen, die mit einer vorzugsweise aus geschmiedeter temperaturbeständiglatten, einwärtsgewölbten hohlen Wendel versehen ger Legierung. Jede Windung des Streifens 8 kann ist. Mit dieser Konstruktion werden die beschriebe- 25 aus einem getrennten Metallblech bestehen, das quer nen Nachteile der rohgegossenen Muffeln vermieden. geschweißt ist, wie bei 9 in F i g. 1 dargestellt, oder Es ist jedoch schwierig, die Wendel der Innenaus- der Streifen kann durchlaufend sein, wie in F i g. 9 kleidung tief genug zu pressen, um größere Werk- dargestellt ist. Der Streifen 8 bildet damit den zystücke zu behandeln oder wenn die durch den Ofen lindrischen Körper der Muffel 7, und die aufeinandurchgeführten Werkstücke in großen Volumina auf- 30 derfolgenden Windungen des Streifens 8 haben einen treten. geringfügigen Abstand voneinander, wie bei 10 dar-

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, gestellt, der im wesentlichen der Dicke eines einen Wärmebehandlungsofen dieser letzteren Art internen, die Werkstücke transportierenden wendelverfügbar zu machen, der die Vorteile einer glatten bildenden Bandes 11 angepaßt ist; die Außenkanten Innenseite mit glatter Innenwendel und scharfer, glat- 35 dieses Bandes liegen an den Innenkanten der aufter Verbindungskante zwischen der Muffelinnenseite einanderfolgenden Windungen des Streifens 8 an, wie und der Innenwendel aufweist, bei dem jedoch die in F i g. 6 dargestellt ist. Das Band 11 ist relativ tief, Tiefe der Innenwendel nicht durch die Verformbar- so daß die Werkstücke beim Durchlaufen durch die keit des Auskleidungsmaterials begrenzt ist, und diese Muffel nicht über die Innenkanten dieses Bandes Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine aus einem 40 fallen können und dadurch nicht mit der gewünschflachen, mit auf gegenseitigem Abstand gewickelten ten Geschwindigkeit durchlaufen. In einem typischen Windungen zu einer zylindrischen Wendel gewickelten Falle, wenn der Innendurchmesser der Muffel 7 Streifen bestehene Muffel und eine Innenwendel in 46 cm beträgt, soll die Tiefe des Bandes 11 etwa Form eines Bandes, dessen Außenkante mit dem wen- 12,7 cm betragen.

delförmigen Zwischenraum zwischen den einzelnen 45 Die einander gegenüberstehenden Kanten der aufWindungen des die Muffel bildenden Streifens zusam- einanderfolgenden Windungen des Streifens 8, zumenpaßt und dort mit diesem verschweißt ist, gelöst. sammen mit den Außenkanten des Bandes 11, bil-Merkmale von speziellen Ausgestaltungen der Er- den einen kontinuierlichen wendeiförmigen, einfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und geschlossenen Raum oder eine wendeiförmige Ausder folgenden Beschreibung in Verbindung mit der 50 sparung, in die Schweißmaterial 12 eingebracht ist, Zeichnung; es zeigt das in dieser Aussparung bleibt und die Teile 8 und

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht 11 zusammenhält. Die Schweißung 12 wird vorzugseines erfindungsgemäßen Wärmebehandlungsofens, weise in einem kontinuierlichen automatischen Pro-F i g. 2 eine Teilansicht des Beschickungsendes des zeß hergestellt, unter Verwendung des Heliarc-VerOfens nach F i g. 1 mit dem Muffelantrieb, 55 fahrens, in der Gegenwart eines inerten Gases, wie F i g. 3 eine Stirnansicht des in F i g. 2 gezeigten Argon, so daß eine saubere Schweißung ohne Rau-Teils, higkeiten auf der Innenseite des Streifens erhalten F i g. 4 eine Teilansicht des Entladungsendes des wird, wo dieser an das Band 11 anschließt, wie am Ofens, besten in F i g. 6 erkennbar ist.

F i g. 5 einen Schnitt längs der Linie 5-5 in 60 Da die Innenseiten des wendeiförmigen Streifens 8

F i g. 4 mit Veranschaulichung der Tragrolle für den und die Oberflächen des Bandes 11 auch nach dem

Rotor am Entladungsende, Schweißen glatt sind und die wendeiförmige

F i g. 6 einen Schnitt längs der Linie 6-6 in Schweißnaht 12, mit der diese Elemente zusammen-

F i g. 1 zur Veranschaulichung der glatten Verbin- gehalten werden, zwischen den Kanten dieser Teile

dung zwischen Rotorgehäuse und Wendel, 65 liegt, besteht keine Neigung für die Werkstücke, an

Fig.7 einen Schnitt längs der Linie7-7 in den Seitenwänden der Muffel im Betrieb aufwärts

Fig. 1 zur Veranschaulichung einer geschweißten zu laufen und in eine benachbarte, folgende Win-

Führungsrippe auf der Muffelentladungsschürze, dung der Muffel zurückzufallen, so daß eine Über-

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behandlung des Werkstückes und zu starke Aufkoh- heißen Schürze 25 zum Ring 31 behindert wird. Der lung oder ein zu starkes Kornwachstum verhindert Ring 31, und damit das rückwärtige Ende der Muf-

wird. fei 7, ist drehbar auf Rollen 34 gelagert (vgl. F i g. 5),

Das vordere Ende der Muffel 7 ist mit einer zy- die drehbar in Armen 35 am Ofengehäuse gelagert

lindrischen Endplatte 13 bedeckt, die dicht an das 5 sind.

Ende des wendeiförmigen Streifens 8 angesetzt und Ringförmige, mit Graphit imprägnierte Asbestpak-

mit Ausnahme einer zentralen öffnung 14 geschlos- kungen 36, 36' liegen an beiden Seiten des Ringes 31

sen ist, in die ein vibrierender Einschub 15 hinein- (vgl. Fig. 8) an, um die Muffel7 bzw. die Heizkam-

ragt, mit dem die Werkstücke in den Ofen beför- mer 8 von der Außenatmosphäre abzuschließen. Die

dert werden. Die öffnung 14 ist vorzugsweise mit io Abdichtung 36 sitzt in einem ringförmigen Halte-

einem Vorhangbrenner 20 geschützt und wird so arm 37, der am konischen Stopfen 29 befestigt ist,

klein wie mit Rücksicht auf die Aufnahme der Werk- und diese Dichtung wird mit zirkulierendem Wasser

stücke möglich gehalten, so daß die Gefahr, daß gekühlt, das in einem Kühlrohr 38 strömt, das eben-

Luft eindringt, soweit wie möglich begrenzt wird. falls vom Arm 37 getragen wird. Die Kühlung der

Am Beschickungsende der Muffel 7 ist ein ring- 15 Dichtung 36 verhindert eine Beschädigung derselben

förmiger Lagerkragen 16 befestigt, und dieser Kra- im Betrieb durch den rotierenden heißen Ring 31.

gen wird von zwei Rollen 17 gestützt, die auf gegen- Die Dichtung 36' wird vom Ofengehäuse 1 getragen,

überliegenden Seiten der Muffel 7 angeordnet sind; und dieses Gehäuse trägt ferner Blattfedern 39, die

diese Rollen werden von Haltearmen 18 getragen, ein Kühlrohr 40 und daran angeschlossene Platten

die auf einem Gestell 19 befestigt sind. Das Gestell 20 42 gegen die Seite des rotierenden Ringes 31 pressen,

19 trägt auch einen Antriebsmotor 21, der über ein so daß die Dichtung 36' im Betrieb gegen Schaden

Vorgelege 23 und eine Antriebskette 24 ein Ketten- geschützt ist. Ersichtlich wirken die Ringisolierung

rad 47 antreibt, das auf dem Kragen 16 befestigt ist, 32 in Kombination mit den Kühlrohren 38 und 40

um die Muffel 7 im Betrieb zu drehen. Der Motor auf beiden Seiten des Ringes 31 zusammen, um die

21 ist vorzugsweise ein umkehrbarer Gleichstrom- 25 Temperatur dieser Teile in vernünftigen Grenzen zu

motor mit variabler Drehzahl, der von einem Steuer- halten, >so daß die Dichtungen 36 und 36' so

pult 22 aus gesteuert wird, und dient entweder dazu, geschützt werden, daß sie eine große Lebensdauer

die Bandwendel 11 vorwärts anzutreiben, so daß sich haben.

die Werkstücke zum Rückteil des Ofens mit irgend- Eine Beobachtungsöffnung 43, die durch den Stopeiner von vielen möglichen Geschwindigkeiten be- 30 fen 29 hindurchführt, erlaubt eine Beobachtung der wegen, je nach der Art der Werkstücke und der Werkstücke, wenn diese aus der Muffel in den Ab-Tiefe der gewünschten Einsatzhärte, oder der Mo- schrecktank fallen. Ein Thermoelement 44 reicht tor kann gewünschtenfalls oszillieren, d. h. perio- durch den Stopfer 29 dicht hindurch und ragt in disch umgesteuert werden, wobei die Perioden des die Muffel 7 hinein, um die Temperatur der Teile Vorwärtsantriebes etwas langer sind als die des Rück- 35 genau zu bestimmen, wenn diese zur Schürze 25 und wärtsantriebes, wenn etwa lange Verweilperioden in den Kanal 28 wandern, da die Temperatur der erwünscht sind. Wenn die Muffel auf diese Weise Werkstücke beim Eintritt in den Abschrecktank sehr vom relativ kühlen Beschickungsende des Ofens an- kritisch ist und überwacht werden muß. Ein Gasgetrieben wird, ergibt sich eine wesentlich geringere atmosphäreneinlaß 45 reicht ebenfalls durch den Abnutzung der Kette, als wenn der Antrieb am hei- 40 Stopfen 30 hindurch.

ßen Entladungsende angeordnet ist, wie im Falle Im Betrieb werden die zu behandelnden und durch

der USA.-Patentschrift 3 272 489. Da das Beschik- den Einschub 15 in die Ofenmuffel 7 eingeführten

kungsende der Muffel 7 auch einen erheblich kleine- Teile von der Wendel 11 durch die Muffel hindurch-

ren Durchmesser hat als das Entladungsende, kann geführt. Die Höhe dieser Wendel reicht aus, um

auch eine kürzere Antriebskette verwendet werden. 45 alle Werkstücke zusammen fortzubewegen, ohne daß

Das Entladungsende der Muffel 7 ist mit einer irgendein Werkstück auf der Oberseite über die Wenkonischen Entladungsschürze 25 versehen, die gas- del zurückrutscht. Durch die Drehung der Muffel 7 dicht an die Muffel 7 angesetzt ist, damit die Werk- wird ein Durcheinanderpurzeln der Teile gewährleistücke leicht aus der Muffel austreten können. Stücke stet, und dadurch werden alle Oberflächen der Teile von in gegenseitigem Abstand befindlichen wendel- 50 der in der Muffel herrschenden Atmosphäre ausförmigen Vorsprüngen 26 sind auf die Innenseite gesetzt. Wenn ein stärkeres Durcheinanderwürfeln eines zylindrischen Innenflansches 27 der Schürze erforderlich ist, als es durch eine einzige Wander-25 geschweißt; sie dienen dazu, bei der Entladung richtung bei langen Verweilperioden erreicht werden der Werkstücke aus der Muffel in den Entla- kann, bei denen sich die Muffel sehr langsam drehen dungskanal 28 zu helfen, der in einem im wesentli- 55 würde, kann der Antriebsmotor 21 durch entsprechen konischen Stopfen 29 angeordnet ist, der das chende Einstellungen am Steuerpult 22 oszilliert wer-Entladungsende der Muffel dicht abdeckt. Der Stop- den, und zwar mit etwas längeren Vorwärtsantriebsfen 29 ist entfernbar auf dem Ofengehäuse angeord- zeiten, um das Durcheinanderpurzeln bei der gleinet, hat einen Metallblechmantel aus hitzebeständi- chen tatsächlichen Verweilzeit in der Muffel zu erger Legierung und ist mit einer Isolierung 30 gefüllt. 60 höhen. Dank der glatten Oberflächen des Muffel-Der Kanal 28 weist eine Verlängerung 41 auf, die Streifens 8 und der Bandwendel 11 und der glatten nach unten in das Kühlmittel in einem nicht dar- Verbindungen zwischen diesen Teilen können keine gestellten Abschrecktank hineinreicht. Werkstücke an diesen Teilen haften und weit genug

Der Außenumfang der Schürze 25 weist einen nach oben laufen, um in eine angrenzende Windung

Ring 31 auf, der beispielsweise mit Bolzen 33 65 des Bandes 11 zurückzufallen. Die mit Hilfe der

(F i g. 8) befestigt ist. Eine ringförmige Isolierung 32 Rippen 26 die Muffel 7 über Schürze 25 verlassen-

aus Asbest ist zwischen der Schürze 25 und dem Ring den Teile fallen durch den Kanal 28 in das darunter

31 angeordnet, so daß der Wärmeübergang von der befindliche ölbad. Ersichtlich unterstützen die lang-

lebigen gekühlten Dichtungen 36 und 36' die Wirkung der Flüssigkeitsdichtung im Abschrecktank, den Eintritt der Außenatmosphäre in die Muffel 7 und die Kammer 4 zu verhindern, so daß eine gleichförmige Wärmebehandlung und/oder Einsatzhärtung ermöglicht ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Wärmebehandlungsofen für kontinuierlichen Betrieb, insbesondere zum kontinuierlichen Behandeln von kleinen und unregelmäßig geformten Werkstücken mit einer drehbar in einer Kammer gelagerten Muffel mit glatter Innenseite, die eine glatte Innenwendel trägt und mit dieser eine scharfe, glatte Verbindungskante bildet, gekennzeichnet durch eine aus einem flachen, mit auf gegenseitigem Abstand (10) gewickelten Windungen zu einer zylindrischen Wendel gewickelten Streifen (8) bestehende Muffei (7) und einen Innenwendel (11) in Form eines Bandes, dessen Außenkante mit dem wendeiförmigen Zwischenraum (10) zwischen den einzelnen Windungen des die Muffel (7) bildenden Streifens (8) zusammenpaßt und dort mit diesem verschweißt (12) ist.

2. Wärmebehandlungsofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein außen am Beschikkungsende (14) der Muffel (7) angeordnetes Kettenzahnrad (47), das über eine Kette (24) mit einem Antriebsmotor (21) mit variabler Drehzahl und umkehrbarer Umlaufrichtung verbunden ist.

3. Wärmebehandlungsofen nach Anspruch 1 oder 2 mit einer sich konisch nach außen erweiternden Schürze am Entladungsende, dadurch gekennzeichnet, daß die Schürze (25) innen mit wendelartigen Vorsprüngen (26) versehen ist und außen einen Ring (31) unter Zwischenschaltung einer Isolation (32) trägt und daß das Ofengehäuse Rollen (34) aufweist, auf denen dieser Ring (31) gelagert ist.

4. Wärmebehandlungsofen nach Anspruch 3, bei dem ein konischer Stopfen in die konische Schürze hineinragt, dadurch gekennzeichnet, daß der konische Stopfen (29) auf einer Ringstütze (37) eine Dichtungspackung (36), die an dem Schürzenring (31) anliegt, und ein Kühlrohr (38) trägt, das die Dichtungspackung (36) berührt.

5. Wärmebehandlungsofen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Ofengehäuse (1) eine Dichtungspackung (36') angeordnet ist, die auf der dem Ofen zugewandten Seite des Schürzenringes (31) an diesem anliegt, an der auch gekühlte Platten (41) federnd (39) anliegen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen