DE19514289B4

DE19514289B4 - Ofenanlage zum Wärmebehandeln von Werkstücken

Info

Publication number: DE19514289B4
Application number: DE1995114289
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Dipl.-Ing. Dr. Kühn; Wolfgang Schallberger; Dieter Dipl.-Ing. Roth
Original assignee: LOI Thermprocess GmbH
Current assignee: LOI Thermprocess GmbH
Priority date: 1995-04-24
Filing date: 1995-04-24
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2015-04-25
Also published as: CN1139198A; DE19514289A1; CN1133060C

Abstract

Ofenanlage zum Wärmebehandeln von Werkstücken, mit zwei Drehherdöfen, die jeweils eine Beschickungs- und Entnahmeöffnung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehherdöfen (1, 2) über eine Schleuse (3) miteinander verbunden sind, die an die Beschickungs- und Entnahmeöffnung (4, 5) jedes der Drehherdöfen (1, 2) sowie an eine Be- und Entladestation angeschlossen ist, wobei die Schleuse (3) mindestens einen zusätzlichen Werkstück-Stellplatz für abzuschreckende Werkstücke sowie eine Kühleinrichtung aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ofenanlage zum Wärmebehandeln von Werkstücken, mit zwei Drehherdöfen, die jeweils eine Beschickungs- und Entnahmeöffnung aufweisen.
Derartige Ofenanlagen haben gegenüber Durchstoßöfen den Vorteil höherer Flexibilität. Vor allen Dingen können Chargen unterschiedlicher Qualität gleichzeitig behandelt werden.

Bei einer Ofenanlage der eingangs genannten Art, wie sie aus der DE 43 34 687 A1 bekannt ist, sind die beiden Drehherdöfen über eine gemeinsame Be- und Entladestation miteinander gekoppelt, wobei diese Station auch einen Transfer zwischen den beiden Drehherdöfen ermöglicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Flexibilität bei der Wärmebehandlung von Werkstücken weiter zu steigern.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Ofenanlage nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Drehherdöfen über eine Schleuse miteinander verbunden sind, die an die Beschickungs- und Entnahmeöffnung jedes der Drehherdöfen sowie an eine Be- und Entladestation angeschlossen ist, wobei die Schleuse mindestens einen zusätzlichen Werkstück-Stellplatz für abzuschreckende Werkstücke sowie eine Kühleinrichtung aufweist.

Die Verwendung einer Schleuse für eine Mehrzahl von Öfen ist aus der DE 43 16 841 A1 bekannt. Allerdings handelt es sich dort um eine Mehrzahl von Durchstoßöfen, wobei die Schleuse auf eine einzige Arbeitsrichtung beschränkt ist und auslaufseitig im letzten Durchstoßofen mündet.

Ferner ist aus der DE 41 22 386 A1 der Einsatz einer Schleuse mit Schnellkühlung bekannt, die allerdings lediglich einen einzigen Drehherdofen versorgt. Auch verfügt die Schleuse nicht über einen zusätzlichen Werkstück-Stellplatz, der es ermöglicht, die Funktionen Transport und Wärmebehandlung parallel zueinander zu erfüllen.

Erfindungsgemäß geschieht die Be- und Entladung der Ofenanlage über die Schleuse, die die Verbindung zwischen den beiden Drehherdöfen darstellt. Beladestation und Entladestation befinden sich an ein und derselben Stelle, wobei jeder der Drehherdöfen eine einzige Beschickungs- und Entnahmeöffnung aufweist. Neben der erzielten baulichen Vereinfachung besteht der wesentliche Vorteil dieser Anordnung darin, daß einzelne Werkstücke bzw. Werkstückchargen wahlweise den einen oder anderen Drehherdofen oder auch beide Drehherdöfen in beliebiger Reihenfolge nacheinander durchlaufen können, wobei die jeweilige Verweilzeit frei wählbar ist. Soll ein Übergang vom einen auf den anderen Drehherdofen stattfinden, so sorgt die Schleuse dafür, daß die Werkstücke nicht mit der Außenatmosphäre in Berührung kommen. Eine unerwünschte Oxidation wird also vermieden.

Dabei weist die Schleuse mindestens einen zusätzlichen Werkstück-Stellplatz sowie eine Kühl- und ggf. eine Schutzgaseinrichtung auf. Diese Anordnung wirkt sich ganz besonders vorteilhaft bei der Wärmebehandlung von Tempergußqualitäten aus. Für ferritischen Temperguß benötigt man lediglich einen Hochtemperaturofen. Perlitischer Temperguß hingegen wird in einem Hochtemperaturofen und einem nachgeschalteten Niedertemperaturofen wärmebehandelt, wobei zwischen diesen Öfen eine Abschreckung stattfindet. Mit der vorgeschlagenen Ofenanlage ist es möglich, beide Arten von Temperguß gleichzeitig wärmezubehandeln, und dies in unterschiedlichen Qualitäten. Verläßt ein Werkstück oder eine Werkstückcharge aus ferritischem Temperguß nach vorgegebener Verweilzeit den Hochtemperaturofen, so erfolgt über die Schleuse eine Beschickung der Entladestation. Perlitische Tempergußqualitäten hingegen werden in der Schleuse abgeschreckt, und zwar ggf. unter Schutzgas, und sodann in den Niedertemperaturofen überführt. Nach dessen Verlassen erfolgt ebenfalls über die Schleuse eine Beschickung der Entladestation. Die jeweiligen Verweilzeiten sind an die jeweiligen Tempergußqualitäten angepaßt.

Vorteilhafterweise ist die Schleuse an mindestens eine zusätzliche Behandlungsstation zur Durchführung von Zwischen- und/oder Endbehandlungen angeschlossen. Bei der zusätzlichen Behandlungsstation kann es sich um eine Abschreckeinrichtung handeln, die unter Umständen eine Zwischenbehandlung in der eigentlichen Schleuse ersetzt, z.B. eine Luftabschreckeinrichtung, eine Ölabschreckeinrichtung oder ein Salzbad mit zugeordneter Reinigungseinrichtung. Die Werkstücke bzw. Werkstückchargen werden anschließend in die Schleuse zurückgefördert, um in den Niedertemperaturofen zu gelangen. Im Falle einer Endbehandlung besorgt die Schleuse anschließend den Transport zur Entladestation. Die zusätzliche Behandlungsstation kann im Freien liegen oder aber, was unter Umständen vorteilhafter ist, als geschlossene Kammer ausgebildet sein.

Die Schleuse ist bevorzugt als Elevatorschleuse ausgebildet, wobei die Beschickungs- und Entnahmeöffnungen der beiden Drehherdöfen auf einem gemeinsamen Niveau liegen. Elevatorschleusen haben den Vorteil eines sehr geringen Lufteintrags. Bei auf gleichem Niveau liegenden Beschickungs- und Entnahmeöffnungen der beiden Drehherdöfen stellen sie einen direkten Übergang zwischen diesen her und vorzugsweise auch einen direkten Übergang zu der zusätzlichen Behandlungsstation, sofern diese ebenfalls auf demselben Niveau liegt.

Sofern die Elevatorschleuse mit mindestens einem zusätzlichen Werkstück-Stellplatz versehen ist, wird dieser vorteilhafterweise als Elevatorplatz ausgebildet. Das Werkstück, das in der Schleuse zwischenbehandelt werden soll, befindet sich dann auf angehobenem bzw. abgesenktem Niveau, während die Schleuse ihren anderen Funktionen nachkommt.

Verfahren und Vorrichtung nach der Erfindung werden im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt einen schematischen Grundriß der Ofenanlage.
Die dargestellte Ofenanlage dient zur gleichzeitigen Wärmebehandlung von ferritischen und perlitischen Tempergußqualitäten. Sie weist einen ersten Drehherdofen 1 auf, der als Hochtemperaturofen arbeitet, und einen zweiten Drehherdofen 2, der als Niedertemperaturofen arbeitet. Die Verbindung zwischen den beiden Drehherdöfen 1 und 2 wird von einer Schleuse 3 hergestellt. Letztere ist in nicht dargestellter Weise an eine Be- und Entladestation angeschlossen.
Die Werkstücke bzw. Werkstückchargen gelangen aus der Beladestation in die Schleuse 3. Diese ist als Elevatorschleuse ausgebildet und hebt die Werkstücke auf das Niveau einer Beschickungs- und Entnahmeöffnung 4 des Drehherdofens 1 an. Die Werkstücke gelangen sodann in diesen Hochtemperaturofen und verlassen ihn nach unterschiedlichen Verweilzeiten. Ferritische Werkstücke werden sodann von der Schleuse 3 abgesenkt und in die Entladestation gefördert. Sie können allerdings auch bei angehobener Schleuse in den Drehherdofen 2 überführt werden, und zwar durch dessen Beschickungs- und Entnahmeöffnung 5, die sich auf demselben Niveau wie die Öffnung 4 befindet. In diesem Falle werden die ferritischen Werkstücke erst nach Verlassen des Niedertemperaturofen von der Schleuse 3 der Entladestation zugeführt.
Perlitische Werkstücke durchlaufen ebenfalls den Hochtemperaturofen und werden anschließend über die Schleuse 3 einer zusätzlichen Behandlungsstation 6 zugeführt und mit einer Luftdusche 7 abgeschreckt. Sodann werden sie von der Schleuse 3 dem Niedertemperaturofen und schließlich der Entladestation zugeführt. Die Ofenanlage gestattet es also, ferritische und perlitische Werkstücke, jeweils unterschiedlicher Tempergußqualität, gleichzeitig einer angepaßten Wärmebehandlung zu unterwerfen.
Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann die Schleuse 3 mindestens einen Werkstück-Stellplatz aufweisen und mit einer Kühleinrichtung und ggf. außerdem einer Schutzgaseinrichtung versehen sein. Das Abschrecken der perlitischen Werkstücke kann dann direkt in der Schleuse 3 erfolgen. Der zusätzliche Werkstück-Stellplatz kann dabei als Elevatorplatz ausgebildet sein. Im Falle des Ausführungsbeispiels befindet sich die zusätzliche Behandlungsstation 6 auf demselben Niveau wie die Beschickungs- und Entnahmeöffnungen 4 bzw. 5 der Drehherdöfen 1 und 2. Bei Elevatorschleusen ist dies keine zwingende Voraussetzung. Die Luftdusche 7 kann durch andere Abschreckeinrichtungen ersetzt werden, beispielsweise durch eine Ölabschreckeinrichtung oder ein Salzbad, wobei letzterem eine Reinigungseinrichtung zugeordnet wird. Der Niedertemperaturofen arbeitet dann vorzugsweise auf der Salzbadtemperatur. Die zusätzliche Behandlungsstation 6 ist im vorliegenden Fall eine geschlossene Kammer. Sie kann sich jedoch auch im Freien befinden.

Claims

Ofenanlage zum Wärmebehandeln von Werkstücken, mit zwei Drehherdöfen, die jeweils eine Beschickungs- und Entnahmeöffnung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehherdöfen (1, 2) über eine Schleuse (3) miteinander verbunden sind, die an die Beschickungs- und Entnahmeöffnung (4, 5) jedes der Drehherdöfen (1, 2) sowie an eine Be- und Entladestation angeschlossen ist, wobei die Schleuse (3) mindestens einen zusätzlichen Werkstück-Stellplatz für abzuschreckende Werkstücke sowie eine Kühleinrichtung aufweist.
Ofenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse (3) eine Schutzgaseinrichtung aufweist.
Ofenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse (3) an mindestens eine zusätzliche Behandlungsstation (6) zur Durchführung von Zwischen- und/oder Endbehandlungen angeschlossen ist.
Ofenanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Behandlungsstation (6) als geschlossene Kammer ausgebildet ist, die eine Kühleinrichtung aufweist.
Ofenanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Behandlungsstation (6) eine Schutzgaseinrichtung aufweist.
Ofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleuse (3) als Elevatorschleuse ausgebildet ist, wobei die Beschickungs- und Entnahmeöffnungen (4, 5) der beiden Drehherdöfen (1, 2) auf einem gemeinsamen Niveau liegen.
Ofenanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Behandlungsstation (6) auf dem Niveau der Beschickungs- und Entnahmeöffnungen (4, 5) der beiden Drehherdöfen (1, 2) liegt.
Ofenanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zusätzliche Werkstück-Stellplatz der Schleuse (3) als Elevatorplatz ausgebildet ist.