DE19933428C1 - Plattenbandofen - Google Patents

Abstract

Es wird ein Plattenbandofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken angegeben, mit einer Ofenkammer, in der ein endloses Gliederband zum Transport der Werkstücke durch die Ofenkammer vorgesehen ist. Das Gliederband besteht aus einer Vielzahl von plattenförmigen Tragelementen (36), die miteinander gelenkig verbunden sind und die an ihrer werkstückseitigen Oberfläche (50) nach oben hervorstehende Erhebungen (52, 54) aufweisen, wodurch der Zutritt von Reaktionsgas an aufliegende Werkstücke verbessert wird (Fig. 2).

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenbandofen zur Wärmebehand­ lung von Werkstücken, mit einer Ofenkammer, in der ein endloses Gliederband zum Transport der Werkstücke durch die Ofenkammer vorgesehen ist, wobei das Gliederband aus einer Vielzahl von plattenförmigen Tragelementen zusammengesetzt ist, die mitein­ ander verbunden sind.

Die Erfindung betrifft ferner ein Tragelement für einen der­ artigen Plattenbandofen.

Ein derartiger Plattenbandofen und ein derartiges Tragelement sind aus Rüb. F.: "Durchlauföfen, Die Wärmebehandlung metalli­ scher Serien- und Massenteile", in: Technische Rundschau, 1976, Nr. 16, S. 17 und 19 bekannt.

Hierin werden Förderbandöfen als bekannt vorausgesetzt, wonach der Begriff "Förderband" ziemlich weit zu fassen ist und Draht-, Blech-, Ketten- oder Gußglieder umfaßt. Vor allem zum Anlassen bei niedrigen Temperaturen werden auch Sonderausfüh­ rungen mit Drahtnocken und aufgesetzten Kästen verwendet.

Die bekannten Öfen mit Drahtnocken weisen jedoch nur eine ge­ ringe Standfestigkeit auf.

Dagegen sind normale Plattenbandöfen, die innerhalb einer Ofen­ kammer ein endloses Gliederband zum Transport der Werkstücke durch die Ofenkammer aufweisen und bei denen das Gliederband aus einer Vielzahl von ebenen, plattenförmigen Tragelementen zusammengesetzt ist, die gelenkig miteinander verbunden sind, nicht für eine Wärmebehandlung mit Reaktionsgas geeignet, son­ dern werden bislang im wesentlichen nur zum Vergüten von Stahl­ teilen verwendet. Der Grund hierfür liegt darin, daß kein aus­ reichend gleichmäßiger Gaszutritt an sämtliche Werkstücke ge­ währleistet ist.

Aus diesem Grund sind zur Wärmebehandlung von Massenschüttgut­ teilen auch Durchlauföfen bekannt geworden, die mit einem End­ losband aus einem Drahtgeflecht ausgestattet sind, wie dies et­ wa aus der US 5 800 774 bekannt ist. Derartige Öfen werden bei­ spielsweise zum Aufkohlen verwendet. Um einen derartigen Ofen zum Carbonitrieren von Schüttgutteilen verwenden zu können, muß das Band aus dem Ofen herausgeführt werden.

Als nachteilig hat sich bei den Bändern, die aus Drahtgeflecht bestehen, deren kurze Lebensdauer erwiesen, die meist nur bei etwa sechs Monaten liegt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbes­ serten Plattenbandofen anzugeben, der insbesondere zur Wärme­ behandlung von Massenschüttgutteilen unter Reaktionsgas geeig­ net ist und der sich durch eine hohe Lebensdauer, geringe Be­ triebskosten und gute Wärmebehandlungsergebnisse auszeichnet. Ferner soll ein für einen derartigen Ofen geeignetes Glieder­ band sowie ein geeignetes Tragelement für ein derartiges Glie­ derband angegeben werden.

Diese Aufgabe wird bei einem Plattenbandofen gemäß der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Trag­ elemente an ihrer werkstückseitigen Oberfläche nach oben her­ vorstehende noppenartige Erhebungen aufweisen.

Ein für einen derartigen Plattenbandofen geeignetes Tragelement eines solchen Gliederbandes zeichnet sich gleichfalls durch noppenartige Erhebungen aus, die an der werkstückseitigen Ober­ fläche nach oben hervorstehen.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen ge­ löst.

Bei dem erfindungsgemäßen Plattenbandofen wird nämlich durch die Erhebungen an der werkstückseitigen Oberfläche ein deutlich verbesserter Gaszutritt an die auf den plattenförmigen Trag­ elementen direkt aufliegenden Werkstücke sichergestellt. Hier­ durch wird der Nachteil vermieden, der bislang mit Plattenband­ öfen verbunden war, die ein Gliederband aus einer Vielzahl von plattenförmigen, ebenen Tragelementen aufwiesen. Dabei wird durch die noppenartige Ausführung der Erhebungen eine einfache Herstellung der Tragelemente als Gußteile ermöglicht.

Erfindungsgemäß kann so ein Plattenbandofen, bei dem sich das gesamte Gliederband innerhalb der Ofenkammer befindet, nunmehr auch zur Wärmebehandlung von Massenschüttgutteilen unter Reak­ tionsgas verwendet werden, wobei ein ausreichend gleichmäßiger Gaszutritt auch an die unmittelbar auf den Tragelementen auf­ liegenden Werkstücke gewährleistet ist. Da kein aus Draht­ geflecht bestehendes Transportband verwendet werden muß, son­ dern das Transportband in bekannter Weise aus plattenförmigen Tragelementen besteht, die gelenkig miteinander verbunden sind, ergibt sich eine deutlich verbesserte Lebensdauer des Trans­ portbandes. Das Transportband kann vollständig in der Ofen­ kammer aufgenommen sein und somit während der Wärmebehandlung auf gleichmäßiger Temperatur gehalten werden. Dies hat zur Fol­ ge, daß ein derartiges Gliederband, das vorzugsweise aus Guß­ platten besteht, eine Lebensdauer in der Größenordnung von fünf bis sechs Jahren aufweist.

Ein derartiger Plattenbandofen kann nunmehr beispielsweise zum Aufkohlen, zum gezielten Entkohlen oder auch zum Carbonitrieren oder für andere Wärmebehandlungen unter Verwendung von Reakti­ onsgas verwendet werden.

Darüber hinaus sind natürlich eine Reihe von anderen Formen für die Erhebungen denkbar. So könnten diese beispielsweise pyrami­ denartig oder kegelartig ausgebildet sein. Darüber hinaus wäre es denkbar, lediglich Nuten oder Einkerbungen in der Oberfläche vorzusehen, die entweder nur in einer Richtung oder vorzugswei­ se zueinander gekreuzt angeordnet sind. In diesem Fall wären die Erhebungen durch die erhaben zwischen benachbarten Nuten bzw. Vertiefungen verbleibenden Elemente gebildet. Jedoch er­ gibt sich insbesondere bei Verwendung von noppenartigen Erhe­ bungen eine besonders leichte Herstellbarkeit als Gußteil in Verbindung mit einem ausreichend gleichmäßigen Zutritt von Re­ aktionsgas an Werkstücke, die auf der Oberfläche des Glieder­ bandes aufliegen.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind die Trag­ elemente von Durchlässen durchsetzt.

Dabei münden die Durchlässe vorzugsweise in zwischen benachbar­ ten Erhebungen gebildete Vertiefungen.

In einer Weiterbildung dieser Ausführung vergrößern sich die Durchlässe zu ihrer Unterseite hin im Querschnitt und sind in zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung im Querschnitt ko­ nisch ausgebildet.

Durch derartige Durchlässe oder Bohrungen wird der Zutritt von Reaktionsgas zu auf der Oberfläche der plattenförmigen Trag­ elemente aufliegenden Werkstücke weiter verbessert.

Auch durch die besondere Ausgestaltung derartiger Durchlässe, die sich im Querschnitt zur Unterseite hin vergrößern und gege­ benenfalls konisch ausgestaltet sind, wird der Zutritt von Re­ aktionsgas weiter verbessert.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Trag­ elemente in Querrichtung von Öffnungen durchsetzt, in denen Stangen aufgenommen sind.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung weisen die Trag­ elemente jeweils von einer Seitenfläche nach außen hervorste­ hende Stutzen und auf ihrer gegenüberliegenden Seitenfläche entsprechende Vertiefungen auf, so daß die Stutzen eines Trag­ elementes jeweils in die Ausnehmungen eines benachbarten Trag­ elementes eingreifen.

Dabei verlaufen vorzugsweise die in Querrichtung der Trag­ elemente vorgesehenen Öffnungen durch die Stutzen bzw. Vertie­ fungen, so daß die Tragelemente auf den Stangen gehalten sind und über die in benachbarte Ausnehmungen eingreifenden Stutzen miteinander verbunden und - soweit dies durch die Verbindung mit weiteren Tragelementen möglich ist - um einen gewissen Grad relativ zueinander verschwenkbar sind.

Eine derartige Ausführung des Gliederbandes erlaubt eine rela­ tiv kostengünstige Herstellung der Tragelemente als Gußteile und eine robuste und kostengünstige gelenkige Verbindung der einzelnen Tragelemente in Verbindung mit einer geeigneten An­ triebsmöglichkeit über Kettensterne.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung sind im Bereich eines oberen Trumms des Gliederbandes Vibrationselemente vorge­ sehen.

Durch derartige Vibrationselemente, deren Antrieb sich vorzugs­ weise außerhalb der auf Behandlungstemperatur befindlichen Zone der Ofenkammer befindet, läßt sich eine besonders gleichmäßige Verteilung von Massenschüttgutteilen auf dem Gliederband ge­ währleisten und so die Gleichmäßigkeit der Wärmebehandlung noch weiter verbessern.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgen­ den Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Plattenbandofen in stark vereinfachter, geschnittener Darstellung;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines Tragelementes eines endlosen Gliederbandes des Plattenbandofens gemäß Fig. 1, wobei zusätzlich eine Stange angedeu­ tet ist, die das Tragelement an einem Ende in Quer­ richtung durchsetzt; und

Fig. 3 einen Querschnitt durch das Tragelement längs der Linie III-III in vergrößerter Darstellung, wobei le­ diglich ein Ausschnitt dargestellt ist.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Plattenbandofen schematisch dargestellt und insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet. Der Plattenbandofen 10 weist eine von einem Gehäuse 12 mit geeigne­ ter Isolierung umschlossene Ofenkammer 14 auf.

Innerhalb dieser Ofenkammer 14 befindet sich ein Gliederband 34, durch das Werkstücke 17 durch die Ofenkammer 14 hindurch­ bewegt werden.

Bei den Werkstücken 17 handelt es sich vorzugsweise um Massen­ schüttgutteile, die, wie beispielhaft angedeutet ist, am Beginn der Ofenkammer 14 durch eine Schütte 22, die durch einen in Pfeilrichtung 20 beweglichen Verschluß 18 verschlossen ist, auf das Gliederband 34 aufgeschüttet werden können. Die Werkstücke 17 werden auf dem Gliederband 34 in Richtung des Pfeiles 47 durch die Ofenkammer 14 transportiert. Sie können also z. B. während ihres Durchlaufes durch die Ofenkammer 14 einer Aufkoh­ lungsbehandlung unterzogen werden.

Am Ende des Gliederbandes 34 fallen sie nach unten durch eine schachtförmige Auslaßöffnung 24 in ein Abschreckbad 26, das vorzugsweise als Ölbad ausgebildet ist. Das Abschreckbad 26 ist unterhalb der Auslaßöffnung 24 angeordnet, wobei von der Aus­ laßöffnung 24 ausgehend ein Auslaßstutzen 28 in das Bad hinein eintaucht, so daß die Ofenatmosphäre durch das Abschreckbad 26 nach dem Siphonprinzip abgedichtet ist.

Die abgeschreckten Werkstücke 17 können anschließend mittels eines Bandes 30 in üblicher Weise aus dem Abschreckbad 26 her­ austransportiert werden.

Zur Beheizung der Ofenkammer 14 sind Heizelemente vorgesehen, die lediglich schematisch mit der Ziffer 32 angedeutet sind.

Das Gliederband 34 besteht, wie im einzelnen nachfolgend noch anhand der Fig. 2 erläutert wird, aus einer Vielzahl von Trag­ elementen 36, die gelenkig miteinander verbunden sind und auf in Querrichtung verlaufenden Stangen 38 gehalten sind. Das Gliederband 34 ist an seinen beiden Enden mit den Stangen 38 über Kettensterne 40, 42 geführt, wobei der Kettenstern 40 am Auslaufende der Ofenkammer 14 von einem Motor 46 über eine An­ triebskette 44 zum Antrieb des Gliederbandes 34 antreibbar ist.

Der Motor 46 ist in Fig. 1 lediglich schematisch angedeutet und befindet sich vorzugsweise in einem vom heißen Teil der Ofen­ kammer 14 abgeteilten Teil, was über eine entsprechende rand­ seitige Durchführung erfolgen kann.

Um eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Werkstücke 17 auf der Oberfläche des Gliederbandes 34 sicherzustellen, können zu­ sätzlich noch Vibrationselemente 45 vorgesehen sein, die vor­ zugsweise von unten auf das obere Trumm 35 des Gliederbandes 34 einwirken.

Es versteht sich, daß an den beiden Seiten des Gliederbandes 34 geeignete Begrenzungswände (nicht dargestellt) vorgesehen sind, um ein seitliches Herunterfallen von Werkstücken 17 zu verhin­ dern.

In Fig. 2 ist eines der Tragelemente 36, aus denen das Glieder­ band 34 zusammengesetzt ist, perspektivisch in vergrößerter Darstellung gezeigt.

Das Tragelement 36 ist von grundsätzlich rechteckförmiger Ge­ stalt und ist an seinem vorderen und seinem hinteren Ende je­ weils mit einer Rundung versehen. Im Bereich des vorderen Endes steht von der rechten Seitenfläche 48 aus ein Stutzen 58 in Form eines Hohlzylinders nach außen hervor.

Dieser Stutzen 58 weist eine zylinderförmige Öffnung 60 oder Bohrung auf, die sich über die gesamte Breite des Tragelementes 36 bis hin zur gegenüberliegenden Seitenfläche an der linken Seite des Tragelementes 36 erstreckt. Wie schematisch in Fig. 2 angedeutet, ist durch diese Öffnung 60 eine Stange 38 gescho­ ben.

Auf der linken Seitenfläche des Tragelementes 36, die in Fig. 2 nicht erkennbar ist, ist eine in Form und Größe an den Stutzen 58 angepaßte Vertiefung vorgesehen, die so ausgebildet ist, daß die Stutzen benachbarter Tragelemente 36 jeweils in die Vertie­ fungen des anliegenden Tragelementes 36 eingreifen können.

Am anderen Ende des Tragelementes 36 befindet sich auf der rechten Seitenfläche 48 ein entsprechender Stutzen 62, der von einer Öffnung 64 durchsetzt ist, die sich bis zur linken Seitenfläche erstreckt und wiederum an der linken Seitenfläche mit einer entsprechend geformten Vertiefung versehen ist.

Somit können die Tragelemente 36 auf Stangen 38 aufgesteckt werden und sind über die Stutzen 58, 62, die in benachbarte Vertiefungen eingreifen, gelenkig miteinander verbunden, wobei in Längsrichtung des Gliederbandes 34 aufeinanderfolgende Trag­ elemente 36 um die Längsachsen 66 der Stangen zueinander ver­ schwenkbar sind.

Erfindungsgemäß ist nun auf der werkstückseitigen Oberfläche 50 eines jeden Tragelementes 36 eine Vielzahl von Erhebungen 54 vorgesehen, die in Fig. 2 lediglich schematisch angedeutet sind.

Diese Erhebungen 54 können als noppenartige Elemente, z. B. in Form von Kugelabschnitten, ausgebildet sein. Darüber hinaus sind vielfältige andere Formen, wie etwa Pyramiden, Kegel, ab­ geflachte Pyramiden oder abgeflachte Kegel und dergleichen, denkbar.

Es sind nun so viele Erhebungen solcher Form und Größe auf der Oberfläche 50 vorgesehen, daß auch bei Werkstücken 17, die ebe­ ne Auflageflächen aufweisen, ein ausreichender Zutritt von Re­ aktionsgas gewährleistet ist, um eine ausreichend gleichmäßige Wärmebehandlung zu gewährleisten.

Wie aus dem Querschnitt in Fig. 3 erkennbar ist, können zusätz­ lich die Tragelemente 36 von Öffnungen 68 oder Bohrungen durch­ setzt sein, die vorzugsweise in Vertiefungen 56 münden, die zwischen benachbarten Erhebungen 52, 54 gebildet sind.

Diese Öffnungen 68 können zylindrisch ausgebildet sein oder ge­ gebenenfalls auch einen sich zur Unterseite hin erweiternden Querschnitt, also etwa einen konischen Querschnitt, aufweisen, wie durch die gestrichelten Linien 70 angedeutet ist.

Durch derartige Öffnungen 68 bzw. 70 wird ein zusätzlicher Gas­ zutritt an Werkstücke 17 gewährleistet, die auf den Trag­ elementen 36 aufliegen.

Die Tragelemente 36 sind vorzugsweise als Gußteile aus einer hitzebeständigen Legierung hergestellt und an ihrer Unterseite zwischen den Stutzen 58, 62 mit Hinterschneidungen 72 versehen, um so das Volumen und damit das Gewicht so weit wie möglich zu reduzieren.

Claims (10)

1. Plattenbandofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken (22), mit einer Ofenkammer (14), in der ein endloses Gliederband (34) zum Transport der Werkstücke (22) durch die Ofen­ kammer (14) vorgesehen ist, wobei das Gliederband (34) aus einer Vielzahl von plattenförmigen Tragelementen (36) zu­ sammengesetzt ist, die miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (36) an ihrer werk­ stückseitigen Oberfläche (50) nach oben vorstehende nop­ penartige Erhebungen (52, 54) aufweisen.

2. Plattenbandofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (36) von Durchlässen (68, 70) durch­ setzt sind.

3. Plattenbandofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (68, 70) in zwischen benachbarten Erhe­ bungen gebildeten Vertiefungen (56) münden.

4. Plattenbandofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Durchlässe (70) zu ihrer Unterseite hin im Querschnitt vergrößern.

5. Plattenbandofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchlässe (70) im Querschnitt konisch ausgebildet sind.

6. Plattenbandofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (36) als Guß­ teile ausgebildet sind.

7. Plattenbandofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (36) in Quer­ richtung von Öffnungen (60, 64) durchsetzt sind, in denen Stangen (38) aufgenommen sind.

8. Plattenbandofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente (36) jeweils von einer Seitenfläche (48) nach außen hervorstehende Stutzen (58, 62) und an ihrer gegenüberliegenden Seiten­ fläche entsprechende Vertiefungen aufweisen, so daß die Stutzen (58, 62) eines Tragelementes (36) jeweils in die Ausnehmungen eines benachbarten Tragelementes (36) ein­ greifen.

9. Plattenbandofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines oberen Trumms des Gliederbandes Vibrationselemente (45) vorgesehen sind.

10. Tragelement für einen Plattenbandofen (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Tragelement (36) an einer Oberfläche (50) nach oben her­ vorstehende noppenartige Erhebungen (52, 54) aufweist.