DE2031897C2

DE2031897C2 - Impact furnace for powder metallurgical sintering under protective gas

Info

Publication number: DE2031897C2
Application number: DE19702031897
Authority: DE
Inventors: Friedrich Innsbruck Krall; Peter 7230 Schramberg Simon
Original assignee: Degussa GmbH
Current assignee: Evonik Operations GmbH
Priority date: 1970-06-27
Filing date: 1970-06-27
Publication date: 1982-01-14
Also published as: AT309089B; FR2098062A5; BE769020A; GB1353624A; DE2031897A1; NL7108497A; SE361211B; CH539830A

Description

Die Erfindung betrifft einen Stoßofen zum unter Schutzgas erfolgenden, pulvermetallurgischen Sintern von in Sinterkästen befindlichen, preßerleichternde Zusätze enthaltenden Gegenständen, mit einem Austreibofen und einem abwärts geneigten Sinterofen, die mittels eines nach außen gasdichten Verbindungskanals in Reihe geschaltet sind.The invention relates to a pusher type furnace for powder-metallurgical sintering under protective gas of objects located in sintering boxes, containing additives to facilitate the pressing, with a stripping furnace and a downwardly inclined sintering furnace, which by means of an outwardly gas-tight connection channel are connected in series.

Bei der Erzeugung von Sintergegenständen aus pulverförmigem Material ist es üblich, dem Pulver zur Erleichterung des Preßvorgangs preßerleichternde Zusätze, im allgemeinen Wachs, vorzugsweise Paraffin, beizufügen. Das Wachs muß jedoch vor dem in einem Sinterofen erfolgenden Sintern aus dem Preßling wieder ausgetrieben werden, da sonst die Qualität des gesinterten Gegenstandes leiden würde. Auch hätte das Austreiben des Wachses im Sinterofen nachteilige Folgen auf die Führung der Sinterkästen im Ofen und die Heizvorrichtung. Deshalb werden den Sinterofen sogenannte Austreiböfen vorgeschaltet, in denen bei geeigneten Temperaturen, die im allgemeinen 3OO-5OO°C betragen, das Wachs zeitlich vor dem Sintern ausgetrieben wird. Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter Austreibofen hierbei jeder Ofen verstanden, der dem Austreiben preßerleichternder Zusätze aus dem zu sinternden Preßling dient, gleichgültig ob es sich um Wachs oder sonstige das Pressen erleichternde Zusätze handelt.In the production of sintered articles from powdery material, it is common to use the powder To facilitate the pressing process, additives to facilitate the pressing, generally wax, preferably paraffin, to add. However, the wax must be removed from the compact before it is sintered in a sintering furnace be driven out again, otherwise the quality of the sintered object would suffer. Also would have Driving out the wax in the sintering furnace has adverse effects on the management of the sintering boxes in the furnace and the heater. Therefore, so-called expulsion furnaces are connected upstream of the sintering furnace, in which at suitable temperatures, which are generally 3OO-5OO ° C, the wax before the Sintering is driven out. For the purposes of the present invention, a stripping furnace is any furnace understood, which serves to expel additives that facilitate the pressing from the compact to be sintered, regardless of whether it is wax or other additives that facilitate pressing.

Das Sintern im Sinterofen erfolgt bei sehr hohen Temperaturen, die unterhalb des Schmelzpunktes des betreffenden Pulvers liegen; bei Eisenpulver beispielsweise bei ca. 1150 - 1350°C. Die Sinterkästen sind in der Regel aus reinem Eisen gefertigt. Sie verlieren bei den hohen Temperaturen im Sinterofen sehr an Festigkeit, so daß sie zur Vermeidung zu starker Verformungen nur mit relativ geringen Schiebekräften durch den Sinterofen hindurchgeschoben werden dürfen. Uni diese Schiebekräfte auf zulässige Werte zu reduzieren, ist es bekannt, den Sinterofen schräg abwärts geneigt anzuordnen, so daß die Sinterkästen durch seinen Durchgangskanal in schräg abwärts führender Richtung hindurchgeschoben werden. Das Sintern im Sinterofen erfolgt zur Vermeidung von Oxydationen unter Schutzgas, beispielsweise Wasserstoff, oder im Vakuum.Sintering in the sintering furnace takes place at very high temperatures, which are below the melting point of the concerned powder lie; for iron powder, for example, at approx. 1150 - 1350 ° C. The sinter boxes are in the Usually made of pure iron. They lose a lot of their strength at the high temperatures in the sintering furnace, so that, in order to avoid excessive deformations, they only apply relatively low pushing forces through the sintering furnace may be pushed through. It is uniquely to reduce these pushing forces to permissible values known to arrange the sintering furnace inclined downwards so that the sintering boxes through his Passage channel are pushed through in an obliquely downward direction. Sintering in the sintering furnace takes place under protective gas, for example hydrogen, or in a vacuum to avoid oxidation.

Das Sintern im Vakuum macht jedoch komplizierte und im Betrieb teure Apparaturen erforderlich, so daß man nach Möglchkeit in Schutzgasatmosphäre sintertSintering in a vacuum, however, makes complicated and expensive equipment required so that one sinters in a protective gas atmosphere if possible

Wenn der Austreibofen nicht in Reihe mit dem Sinterofen geschaltet ist müssen die Sinterkästen nach dem Wachsaustreiben unter Schutzgasatmosphäre abgekühlt werden, bevor sie aus dem Ofen herausgenommen werden, um Oxydationen des Sintergutes zu vermeiden. Um die durch dieses Abkühlen verursachtenIf the stripping furnace is not in series with the After the wax has been expelled, the sintering boxes must be placed in a protective gas atmosphere must be cooled before they are removed from the furnace in order to prevent oxidation of the sintered material avoid. To those caused by this cooling

ίο Wänneverluste zu vermeiden und auch aus Gründen einer rationellen Fertigung, ist es bekannt, den Austreibofen und den Sinterofen mittels eines nach außen gasdichten Verbindungskanals fördermäßig in Reihe zu schalten, (z.B. Planseeberichte 18 (1970), 113ίο to avoid heat losses and also for reasons a rational production, it is known to the stripping furnace and the sintering furnace by means of a connecting ducts that are gas-tight on the outside in series for funding purposes, (e.g. Planseereports 18 (1970), 113

is und 121). Das Schutzgas durchströmt dann im Gegenstrom zu der Förderrichtung der Sinterkästen zuerst den Sinterofen, dann den Verbindungskanal und anschließend den Austreibofen. Da aus wirtschaftlichen und technischen Gründen mit möglichst geringen Strömungsgeschwindigkeiten des Schutzgases gearbeitet werden muß, bereitet es hierbei Schwierigkeiten, zu verhindern, daß der im Austreibofen in das Schutzgas gelangte Wachsdampf nicht zum Teil in den Sinterofen strömt, .us sei denn, man leitet in die Übergangszone zusätzlich Schutzgas ein, was unwirtschaftlich ist, oder man macht die Übergangszone sehr lang. Wenn man die beiden öfen horizontal hintereinander anordnet und als einfache Durchschiebeöfen ausbildet, dann muß in letzterem Falle die Gesamtlänge der Ofenanordnung einschließlich des Verbindungskanals sehr lang getroffen werden. Bei Durchschiebeöfen wachsen dann die Bewegungswiderstände der Sinterkästen untragbar an. Um diese Bewegungswiderstände in Grenzen zu halten, ist es bekannt, die Sinterkästen mittels Hubbalken zyklisch hochzuheben und um einen Taktschritt auf den Hubbalken aufruhend vorwärts zu bewegen und dann wieder abzusetzen. Diese Hubbalkenofen sind jedoch teuer und haben einen verhältnismäßig großen Verbrauch an Energie und Schutzgas, wobei .die bei der Bewegung der Hubbalken erzeugten Strömungen des Schutzgases sich im Sinterofen auch technisch ungünstig auswirken können. Günstiger sind deshalb die bereits erwähnten, zur Horizontalen schräg abwärts geneigt angeordneten Sinterofen. Wenn man hierbei jedoch den Austreibofen achsgleich mit dem Sinterofen anordnet, so wird die Gefahr des Eindringens des Wachsdampfes in den Sinterofen besonders groß. Auch besteht die Gefahr, daß das Schutzgas beim Beschicken des Austreibofens mit Sinterkästen aus Ger Beschickungs-is and 121). The protective gas then flows through the Countercurrent to the conveying direction of the sintering boxes first the sintering furnace, then the connecting channel and then the stripping furnace. Since, for economic and technical reasons, with the lowest possible Flow velocities of the protective gas must be worked, it presents difficulties here prevent some of the wax vapor that has entered the protective gas in the stripping furnace from entering the sintering furnace flows, .us unless one leads into the transition zone an additional protective gas, which is uneconomical, or the transition zone is made very long. If you have the both ovens horizontally behind one another and designed as simple push-through ovens, then in in the latter case, the total length of the furnace arrangement including the connecting duct is very long will. In the case of push-through furnaces, the resistance to movement of the sintering boxes increases to an unacceptable level. In order to keep this resistance to movement within limits, it is known to use walking beams to open the sintering boxes to lift up cyclically and to move one step forward on the walking beam and then to discontinue again. However, these walking beam ovens are expensive and have a relatively high consumption of energy and protective gas, whereby the currents of the Protective gas can also have a technically unfavorable effect in the sintering furnace. That is why they are already cheaper mentioned sintering furnace inclined obliquely downwards to the horizontal. However, if you use the The expulsion furnace is arranged on the same axis as the sintering furnace, so there is a risk of penetration of the wax vapor particularly large in the sintering furnace. There is also the risk that the protective gas when loading the Stripping furnace with sinter boxes from Ger charging

w öffnung nach außen entweichen kann, was zu Verpuffungen oder gar zu Explosionen führen kann. Um letzteren Nachteil zu beseitigen, ist es bekannt, eine derartige Ofenanordnung im ganzen kippbar anzuordnen, um diese Ofenanordnung beim Beschicken und Entladen in eine horizontale Stellung bringen zu können. Eine solche Anordnung ist aber nur bei verhältnismäßig kleinen Anlagen denkbar. Außerdem kann weiterhin der Wachsdampf in den Sinterofen gelangen, wo er auf das Sintergut und die Heizvorrichtung rußend und aufkohlend einwirkt.w opening can escape to the outside, causing deflagration or even lead to explosions. In order to eliminate the latter disadvantage, it is known a to arrange such furnace arrangement as a whole tiltable to this furnace arrangement when loading and To be able to unload in a horizontal position. Such an arrangement is only available at relatively small systems conceivable. In addition, the wax vapor can still enter the sintering furnace reach where it has a sooting and carburizing effect on the sintered material and the heating device.

Eine weitere Schwierigkeit besteht darin, daß das in den Sinterkästen befindliche Gut im allgemeinen keinen Erschütterungen ausgesetzt werden darf, da es sonst im Sinterofen zum Verschweißen von aneinander anliegen-Another difficulty is that the material in the sintering boxes is generally not May be exposed to vibrations, as otherwise it would lead to the welding of adjacent parts in the sintering furnace.

h5 den Sintergegenständen kommen kann.h5 can come to the sintered objects.

Aus der DE-PS 12 17 260 und aus der FR-PS 13 83 980 ist es bekannt, Ofenanlagen zum Brennen keramischer Formlinge einen U-förmigen Grundriß zuFrom DE-PS 12 17 260 and from FR-PS 13 83 980 it is known to furnace systems for firing ceramic moldings to a U-shaped plan

geben bzw. die Ofenteile parallel zueinander anzuordnen, um die Baulänge zu verringern. Solche Ofenanlagen dienen jedoch nicht zum Sintern von preßerleichternde Zusätze enthaltenden pulvermetallurgischen Preßlingen, besitzen daher keinen Austre bofen und sind s für dieses spezielle Sinterverfahren nicht brauchbar.give or arrange the furnace parts parallel to each other in order to reduce the overall length. Such furnace systems However, they are not used for sintering powder metallurgy containing additives to facilitate the pressing Pressings, therefore have no Austre bofen and are s not usable for this special sintering process.

In der US-PS 34 38 616 wird ein Durchschubofen für keramische Gegenstände beschrieben, der schräg nach abwärts geneigt ist Auch diese Ofenanlage ist für das angesprochene Sinterverfahren für preßerleichternde Zusätze enthaltende pulvermetallurgische Formlinge nicht verwendbar.In US-PS 34 38 616 a push-through furnace for ceramic objects is described, which obliquely after is inclined downwards This furnace system is also used for the mentioned sintering process for relieving presses Powder metallurgical moldings containing additives cannot be used.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, einen Stoßofen der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die vorerwähnten Nachteile der bekannten Ofenanordnungen auf baulich einfache und betriebssichere Weise vermieden sind, und der insbesondere auch mit besonders geringen Betriebskosten auskommt, ein einwandfreies Sintern im Sinterofen ermöglicht, einen geringen Schutzgasverbrauch hat, bei dei.i ferner das in den Sinterkästen befindliche Sintergut keinen Erschütterungen oder Lageveränderungen ausgesetzt ist, die zu einem Verschweißen im Sinterofen führen können und bei dem die im Austreibofen durch das Austreiben des Wachses entstehenden Dämpfe nicht in den Sinterofen gelangen können. Dabei sollte der Sinterofen zum besseren Transport der Sinterkästen abwärts geneigt und mit dem Austreibofen mittels eines nach außen gasdichten Verbindungskanals in Reihe geschaltet sein.It is therefore the object of the invention to provide a pusher furnace of the type mentioned, in which the the aforementioned disadvantages of the known furnace arrangements in a structurally simple and operationally reliable manner are avoided, and which in particular manages with particularly low operating costs allows perfect sintering in the sintering furnace, has a low consumption of protective gas, at dei.i also the in The sintered material located in the sintering boxes is not exposed to any vibrations or changes in position that lead to can lead to welding in the sintering furnace and in which the in the expelling furnace by expelling the The vapors produced by the wax cannot get into the sintering furnace. The sintering furnace should be used for better transport of the sinter boxes inclined downwards and with the stripping furnace by means of an outwards gastight connection channel be connected in series.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Austreibofen in Förderrichtung schräg aufwärts gerichtet ist und der Austreibofen, der Sinterofen und der Verbindungskanal in einer Förderebene liegen.This object has been achieved according to the invention in that the expelling furnace is inclined in the conveying direction is directed upwards and the expelling furnace, the sintering furnace and the connecting channel in a conveying level lie.

Bei dieser Anordnung können die beiden öfen als einfache Durchschiebeöfen ausgebildet sein, die über den Verbindungskanal miteinander kommunizieren, ohne daß die Gefahr besteht, daß der im Austreibofen entstehende Wachsdampf in den Sinterofen gelangen kann, da er bei den üblicherweise verwendeten Schutzgasen schwerer als das Schutzgas ist und so das Bestreben hat, nach unten zu sinken und deshalb auch bei sehr geringen Strömungsgeschwindigkeiten des Schutzgases infolge des in Förderrichtung schräg aufwärts führenden Durchgangskanals das Bestreben hat, in Richtung der Strömung des Schutzgases, d. h. in Richtung auf den Eingang des Austreibofens zu strömen und auf diese Weise vollständig mit dem Schutzgas, das vorzugsweise Wasserstoffgas sein kann, abgeführt wird. Der Verbindungskanal kann hierbei sehr kurz gehalten werden, wodurch die Ofenanordnung selbst bei großer Kapazität eine geringe Baugröße haben kann.With this arrangement, the two ovens can be designed as simple push-through ovens that have the connecting channel communicate with each other without the risk of the in the stripping furnace resulting wax vapor can get into the sintering furnace, since it is usually used in the Protective gas is heavier than the protective gas and so has the tendency to sink down and therefore also at very low flow velocities of the protective gas due to the inclined in the conveying direction upwardly leading through channel tends to move in the direction of the flow of the protective gas, d. H. in Towards the entrance of the stripping furnace and in this way completely with the protective gas that may preferably be hydrogen gas, is discharged. The connection channel can be kept very short here be, whereby the furnace arrangement can have a small size even with a large capacity.

Vorteilhaft ist es, wenn alle vorhandenen Krümmungsstellen des Kanalsystems rechtwinklig sind, wobei es besonders günstig ist, wenn die Kanalkrümmung U-förmig ist.It is advantageous if all the existing points of curvature of the channel system are at right angles, with it is particularly favorable if the channel curvature is U-shaped.

Durch die dabei erzielbare kurze Länge des Verbindungskanals werden auch die Wärmeverluste vermindert.The short length of the connecting channel that can be achieved in this way also reduces heat losses reduced.

Durch die Kanalkrümmung werden ferner die auf die Sinterkästen zum Durchschieben durch die öfen erforderlichen Schiebekräfte vermindert, da die Sinterkästen in mehreren geraden, zueinander abgewinkelten Reihen angeordnet sind, wobei jede Reihe für sich durch eine Schubvorrichtung verschoben werden kann. hiThe curvature of the channel also enables the sinter boxes to be pushed through the furnace required sliding forces are reduced, since the sintering boxes in several straight, angled to each other Rows are arranged, each row can be moved by a pusher. Hi

In den Abbildungen 1 bis 3 wird der erfindungsgemäße Stoßofen in beispielhafter Ausführungsform näher erläutert. In der Zeichnung ^eigtIn Figures 1 to 3, the inventive Pusher furnace explained in more detail in an exemplary embodiment. In the drawing it is shown

F i g. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in schematischer schaubildlicher Darstellung, wobei alle für das Verständnis der Erfindung nicht wichtigen Teile weggelassen sind,F i g. 1 shows a first exemplary embodiment in a schematic diagram, with all for the Understanding of the invention not important parts are omitted,

F i g. 2 eine Variante der Ofenanordnung nach F i g. 1 in ebenfalls schematischer, schaubildlicher Ansicht,F i g. 2 shows a variant of the furnace arrangement according to FIG. 1 also in a schematic, perspective view,

Fig.3 ein Schemabild des Förderweges einer weiteren Variante.3 shows a schematic diagram of the conveying path of a further variant.

Der in F i g. 1 dargestellte Stoßofen ist auf einen horizontalen Boden 10 gestellt und besitzt höhenverstellbare Tragfüße 11.The in F i g. 1 pusher furnace shown is placed on a horizontal floor 10 and has height-adjustable Support feet 11.

Er weist einen Austreibofen 12 und einen Sinterofen 13 auf, die von üblicher Bauart sein können und deren Durchgangskanäle unter gleichgroßen Winkeln von vorzugsweise 15"C zur Horizontalen geneigt und parallel zueinander angeordnet sind. Dem Austreibcfen Yk ist ein gleichachsiger Zuführungskanal 14 vorgeschaltet, dessen Eingangsöffnung durch eine Tür 15 gasdicht verschließbar ist, wobei eine Kolbenstange einer eine Schubvorrichtung bildenden Kolben-Zylindereinheit 16 in einer öffnung der Tür geführt ist und in das Kanalinnere hineingeschoben werden kann, um die in dem geraden, aufsteigenden Kanalzweig 17 befindliche Reihe von rechteckförmigen Sinterkästen 19 aus Eisen nach Einbringen eines neuen Sinterkastens, um die Lärtge eines Sinterkastens aufwärts zu verschieben. Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur einige der in dem Kanalsystem gleichzeitig befindlichen Sinterkästen dargestellt. In dem aufsteigenden Kanalzweig 17 und dem absteigenden Kanalzweig 18 befindet sich je eine Reihe von mit ihren schmalen Stirnseiten aneinander anliegenden Sinterkästen. In dem horizontalen Kanalzweig 20 kann sich eine Reihe von an ihren Längsseiten aneinanderanliegenden Sinterkästen befinden, oder er kann mit Vorteil auch nur dem Durchschieben der Sinterkästen in einem einzigen Schiebevorgang von der Krümmungsstelle 33 zu der Krümmungsstelle 34 dienen. Der Kanalzweig 20 kann in manchen Fällen mit Vorteil auch so breit sein, daß durch ihn gleichzeitig zwei oder mehr Sinterkästen, die mit ihren schmalen Stirnseiten aneinanderanliegen, hindurchgeschoben werden können. It has a Austreibofen 12 and a sintering furnace 13, which may be of conventional design and is inclined their through-channels at the same large angles of preferably 15 "C to the horizontal and are arranged in parallel. The Austreibcfen Yk is preceded by an equiaxed feed channel 14, the input port by a door 15 can be closed in a gas-tight manner, a piston rod of a piston-cylinder unit 16 forming a pusher device being guided in an opening of the door and being pushed into the inside of the duct to surround the row of rectangular iron boxes 19 in the straight, ascending duct branch 17 after introducing a new sintering box to move the length of a sintering box upwards. To simplify the illustration, only some of the sintering boxes located at the same time in the channel system are shown. In the ascending channel branch 17 and the descending channel branch 18 there is one row each e of sintered boxes resting against one another with their narrow end faces. In the horizontal channel branch 20 there can be a row of sintering boxes resting against one another on their long sides, or it can also be used with advantage to push the sintering boxes through in a single pushing process from the point of curvature 33 to the point of curvature 34. In some cases, the channel branch 20 can advantageously also be so wide that two or more sintering boxes, which are in contact with one another with their narrow end faces, can be pushed through it at the same time.

In einer Seitenwand des Zuführungskanals ist in der Nähe seiner Eingangsöffnung ein Rohr 21 zum Herausleiten von Schutzgas angeordnet, das den beim Verweilen der Sinterkästen im Austreibofen bei Temperaturen von 300 —500° C aus den in ihnen befindlichen Gegenständen ausgetriebenen Wachsdampf je nach Temperatur als Gas oder Aerosol mitführt. Infolge der schrägen Anordnung des Kanalzweiges 17 strömt dieser Wachsdampf, der schwerer als das Schutzgas ist, im Schutzgas in dessen Strömungsrichtung, die hier schräg nach unten führt, aus dem Austreibofen 12 ab.In a side wall of the feed channel is a pipe 21 for near its inlet opening Arranged leading out of protective gas, which occurs when the sinter boxes stay in the stripping furnace Temperatures of 300-500 ° C from the inside them wax vapor expelled from objects in the form of a gas or aerosol, depending on the temperature carries. As a result of the inclined arrangement of the channel branch 17 flows this wax vapor, which is heavier than the protective gas is in the protective gas in its flow direction, which here leads obliquely downwards, from the Stripping furnace 12 from.

Der Ausgang des Austreibofens 12 ist mit dem Eingang des Sinterofens 13 über einen nach außen gasdichten Verbindungskanal 22 kommunizierend verbunden, der eine U-förmige Kanalkrümmung aufweist, wobei diese Kanalkrümmung zwei durch den geraden Kanalzweig 20 verbundene rechtwinklige, scharfkantige Krümmungsstellen 33 und 34 aufweist. Die die beiden Längsschenkel des Verbindungskanals 22 bildenden Kanalbereiche 24 und 25 sind achsgleich mit den an sie angrenzenden öfen 12, 13. Der Boden des Kanalzweigu. 20 ist eben mit den Böden der beiden Kanalzweige 17 und 18. Die Höhe und Breite der lichten Querschnitte der Kanalbereiche 24 und 25 sind etwas größer als die Höhe und Breite der Stirnseite des einzelnen Sinterka-The output of the expelling furnace 12 is connected to the input of the sintering furnace 13 via an to the outside gas-tight connecting channel 22 communicatingly connected, which has a U-shaped channel curvature, this channel curvature two right-angled, sharp-edged ones connected by the straight channel branch 20 Has points of curvature 33 and 34. The two longitudinal legs of the connecting channel 22 forming Channel areas 24 and 25 are coaxial with the ovens 12, 13 adjoining them. The bottom of the channel branch. 20 is level with the bottoms of the two channel branches 17 and 18. The height and width of the clear cross-sections the channel areas 24 and 25 are slightly larger than the height and width of the end face of the individual sintering box

stens 19. Die Höhe und Breite des lichten Querschnitts des Kanalbereiches 20 ist dagegen etwas größer als die Länge und Höhe der Längsseitenwände des ein/einen Sinterkastens.at least 19. The height and width of the clear cross section of the channel region 20, however, is slightly larger than that Length and height of the long side walls of the one / a sinter box.

An den Ausgang des Sinterofens 13 schließt ein Ableitkanal 26 ;i <. der einen wassergekühlten Bereich 27 hat, damit die mn extrem hohen Temperaturen aus dem Sinterofen kommenden Sinterkästen vor Verlassen des Ableitkanals nahezu auf Raumtemperatur abgekühlt werden, um beim Entnehmen der Sinterkästen aus der durch eine Tür 29 verschließbaren Ausgangsöffnung des Ableitkanals 26 eine Oxydation der gesinterten Gegenstände zu verhindern.A discharge channel 26; i <closes at the outlet of the sintering furnace 13. the one water-cooled area 27 has so that the extremely high temperatures coming out of the sintering furnace before leaving the mn Drainage channel can be cooled to almost room temperature in order to be able to use when removing the sinter boxes from the through a door 29 closable outlet opening of the discharge channel 26 an oxidation of the sintered Objects to prevent.

In der einen Seitenwand des Ableitkanals 26 in der Nähe seiner Ausgangsöffnung ist ein Zuleitungsrohr 30 für Schutzgas angeordnet. In bekannter Weise können weitere Zuleitungen für Schutzgas vorgesehen sein, die gegebenenfalls nur beim Herausnehmen eines Sinterkastens vorübergehend mit Schutzgas beschickt werden, um hierbei das Eindringen von Luft in den Ableitkanal 26 noch besser zu verhindern. Der Ableitkanal 26 ist gleichachsig zu dem Sinterofen 13. Der Ausgang und der Eingang des Zuführ- und Ableitkanals für die Sinterkästen sind bei diesem erfindungsgemäßen Stoßofen in verhältnismäßig geringem Abstand voneinander in gleicher Höhe angeordnet, wodurch das Beschicken mit Sinterkästen und das Herausnehmen der Sinterkästen durch die Bedienungsperson erleichtert wird. Auch hat diese Ofenanordnung neben ihren sonstigen Vorteilen einen minimalen Platzbedarf.A feed pipe 30 is located in one side wall of the discharge channel 26 in the vicinity of its outlet opening arranged for protective gas. In a known manner, further feed lines for protective gas can be provided may only be temporarily charged with protective gas when removing a sinter box, in order to prevent air from penetrating into the discharge duct 26 even better. The discharge channel 26 is coaxial with the sintering furnace 13. The exit and the entrance of the supply and discharge channel for the sintering boxes are in this pusher furnace according to the invention at a relatively small distance from each other in arranged at the same height, which means that the sintered boxes can be loaded and the sintered boxes removed is facilitated by the operator. In addition to its other advantages, this furnace arrangement also has its advantages a minimal space requirement.

Diese Ofenanordnung ist bevorzugt zum Sintern von aus metallischem Pulver unter Beimischung von Wachs (Paraffin) gepreßten Formteilen vorgesehen, doch kann sie auch für andere Sintergegenstände, beispielsweise für Sintergegenstände aus keramischem Pulver, mit Vorteil verwendet werden.This furnace arrangement is preferred for sintering metallic powder with admixture of wax (Paraffin) pressed molded parts provided, but it can also be used for other sintered objects, for example for sintered articles made of ceramic powder, can be used with advantage.

Zum Verschieben der Sinterkästen durch das Kanalsystem hindurch, sind insgesamt drei als Zylinder-Kolben-Einheiten ausgebildete Schubvorrichtungen 16, 31 und 32 vorgesehen, deren Kolbenstangen durch Stopfbuchsen oder dergleichen hindurch in das Innere des Kanalsystems zum schrittweisen Verschieben der Sinterkästen eingreifen. Die freien Enden der Kolbenstangen können mit verbreiterten Köpfen versehen sein.A total of three cylinder-piston units are used to move the sintering boxes through the channel system trained thrust devices 16, 31 and 32 are provided, the piston rods through Stuffing boxes or the like through into the interior of the channel system to move the Intervene sinter boxes. The free ends of the piston rods can be provided with widened heads.

Es versteht sich, daß anstelle der dargestellten Zylinder-Kolben-Einheiten auch andere Fördermittel je nach Erfordernis vorgesehen sein können, bspw. antreibbare Zahnstangen, manuell betätigbare Schubstangen, oder dergleichen.It goes without saying that instead of the cylinder-piston units shown, other conveying means are also used can be provided as required, e.g. drivable racks, manually operated push rods, or similar.

Das Herausnehmen der einzelnen Sinterkästen 19 aus dem Ausgang des Ableitkanals 26 kann zweckmäßig manuell erfolgen. Wenn ein Sinterkasten herausgenommen wurde, kann anschließend die Schubvorrichtung 32 hydraulisch oder pneumatisch betätigt werden, wobei infolge jeder derartigen Betätigung durch Vorschieben ihrer Kolbenstange ein im Bereich der Ecke 34 des Verbindungskanals 22 befindlicher Sinterkasten um einen seiner Länge entsprechenden Betrag in den Kanalzweig 18 hineinverschoben wird, der dann die übrigen Sinterkästen in diesem Kanalzweig mitverschiebt. Nach Zurückführung der Kolbenstange kann dann in die freigewordene Lücke an der Stelle 34 ein neuer Sinterkasten mittels der Schubvorrichtung 31 verschoben werden, deren Kolbenstange im Gefolge ihrer Betätigung den an der Krümmungsstelle 33 des Verbindungskanals 22 befindlichen Sinterkasten in einem Arbeitsgang oder zusammen nut in dem Kanalzweig 20 gegebenenfalls befindlichen Sinterkästen quer 7U seiner Längsrichtung so verschiebt, daß in die Krümmungsstelle 34 ein neuer Sinterkasten gelangt und an der Krümmungsstelle 34 eine der Größe eines .Sinterkastens entsprechende Lücke entsteht. Nach ■i Rückkehr der Kolbenstange der .Schubvorrichtung 31 in ihre Ausgangslage, kann die Schubvorrichtur.g 16 betätigt werden, die den vorangehend in den Zuführungskanal 14 von Hand eingeschobenen Sinterkasten um eine seiner Länge entsprechenden WegstreckeThe removal of the individual sintering boxes 19 from the outlet of the discharge channel 26 can expediently take place manually. When a sinter box has been removed, the pusher device 32 can then be actuated hydraulically or pneumatically, with each such actuation by pushing its piston rod forward a sinter box located in the region of the corner 34 of the connecting channel 22 is pushed into the channel branch 18 by an amount corresponding to its length, which then moves the remaining sintering boxes in this channel branch. After returning the piston rod, a new sintering box can then be moved into the vacated gap at point 34 by means of the pusher device 31, the piston rod of which, as a result of its actuation, removes the sintering box located at the point of curvature 33 of the connecting channel 22 in one operation or together in the channel branch 20 Any sinter boxes located transversely 7U of its longitudinal direction is displaced so that a new sinter box arrives at the point of curvature 34 and a gap corresponding to the size of a sinter box is created at the point of curvature 34. After the piston rod of the pushing device 31 has returned to its starting position, the pushing device 16 can be actuated, which moves the sintering box previously pushed into the feed channel 14 by hand by a distance corresponding to its length

ίο verschiebt. Dieser Sinterkasten verschiebt hierbei die gesamte Reihe der in dem Kanalzweig 17 befindlichen Sinterkästen mit, so daß ein neuer Sinterkasten in die Krümmungsstelle 33 gelangt. Dieser in mehreren Arbeitsschritten vollzogene Fördervorgang wiederholtίο moves. This sinter box moves the entire row of sintering boxes located in the channel branch 17 with, so that a new sintering box in the Curvature point 33 arrives. This conveying process, carried out in several work steps, is repeated

ι 5 sich dann von Zeit zu Zeit, wobei die Zeitlänge zwischen zwei derartigen Verschiebeabläufen so getroffen ist, daß die für das Sintern und Wachsaustreiben erforderlichen Verweilzeiten der Sinterkästen in den öfen erzielt werden.ι 5 then from time to time, the length of time between two such displacement sequences is made so that the necessary for sintering and wax expelling Dwell times of the sinter boxes in the furnace can be achieved.

M Der Verbindungskanal 22 ist wärmeisoliert, damit möglichst geringe Wärmeverluste auftreten. M The connecting channel 22 is thermally insulated so that the lowest possible heat losses occur.

Während des Betriebs wird kontinuierlich Schutzgas durch das Zuleitungsrohr 30 in den Ableitkanal 26 eingeführt und strömt langsam im Gegenstrom zu der Förderrichtung der Sinterkästen 19 durch den Ableitkanal 26, den Sinterofen 13, den Verbindungskanal 22, den Austreibofen 12 und den Zuführungskanal 14 hindurch und verläßt dieses Kanalsystem durch das Ableitrohr 2t. Bei dem dargestellten Stoßofen können der AusgangDuring operation, protective gas is continuously passed through the supply pipe 30 into the discharge channel 26 introduced and flows slowly in countercurrent to the conveying direction of the sintering boxes 19 through the discharge channel 26, the sintering furnace 13, the connecting channel 22, the stripping furnace 12 and the supply channel 14 and leaves this channel system through the drain pipe 2t. In the case of the pusher-type furnace shown, the output

so des Ablcitkanals 26 und der Eingang des Zufülirungskanals 14 zum Herausnehmen bzw. Beschicken der Sinterkästen geöffnet werden, ohne daß die Gefahr des Austritts von größeren Schutzgaswolken und des Eintritts von Luft besteht Auch ist es vollständig ausgeschlossen, daß selbst bei sehr geringen Strömungsgeschwindigkeiten des Schutzgases Wachsdampf durch den Verbindungskanal 22 hindurch in den Sinterofen gelangen kann.so of the Ablcitkanals 26 and the entrance of the Zufülirungskanals 14 can be opened to remove or load the sintered boxes without the risk of There is an exit of larger shielding gas clouds and the entry of air. It is also complete ruled out that even at very low flow velocities of the protective gas wax vapor through the connecting channel 22 can pass through into the sintering furnace.

Der gesamte Förderweg der Sinterkästen 19 vom Eingang des Zuführungskanals 14 bis zum Ausgang des Ableitkanals 26 verläuft in einer Ebene, so daß die Sinterkästen ihre nach dem Einschieben in den Zuführungskanal eingenommene Schräglage auf ihrem gesamten Weg durch das Kanalsystem hindurch unverändert beibehalten und infolge der beschriebenen Verschiebevorgänge auch nicht gedreht werden und auch keinen Erschütterungen oder ruckartigen Bewegungen ausgesetzt sind. Das Sintergut kann sich deshalb nicht verlagern, so daß die Gefahr des Verschweißens The entire conveying path of the sintering boxes 19 from the entrance of the supply channel 14 to the exit of the discharge channel 26 runs in one plane, so that the sintering boxes retain their inclined position unchanged over their entire path through the channel system and as a result of the displacement processes described neither are rotated nor are they exposed to vibrations or jerky movements. The sintered material can therefore not shift, so that there is a risk of welding

so von benachbarten Sintergegenständen im Sinterofen vermieden ist.is avoided from neighboring sintered objects in the sintering furnace.

Alle diese Vorteile werden auf baulich besonders einfache und betriebssichere Weise bei geringem Platzbedarf der Ofenanordnung und geringem Schutz gas-und Energieverbrauch erzielt All these advantages are achieved in a structurally particularly simple and operationally reliable manner with little space requirement of the furnace arrangement and little protective gas and energy consumption

Bei dem Stoßofen nach Fig.2 sind alle Teile, die Teilen der F i g. 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen, die zur Unterscheidung von Bezugszeichen der F i g. 1 mit einem Strich versehen sind.In the pusher furnace according to Fig.2 are all parts that Share the FIG. 1, provided with the same reference numerals to distinguish them from reference numerals in FIG. 1 are marked with a line.

Diese Ofenanordnung nach F i g. 2 unterscheidet sich von der Ofenanordnung nach Fig.1 im wesentlichen dadurch, daß die Achsrichtungen der Durchgangskanäle des Sinterofens 13' und des Austreibofens 12" rechtwinklig zueinander angeordnet und entsprechend derThis furnace arrangement according to FIG. 2 is different of the furnace arrangement according to Figure 1 essentially in that the axial directions of the through channels of the sintering furnace 13 'and the expelling furnace 12 "are arranged at right angles to one another and corresponding to the Verbindungskanal 22" rechtwinklig ausgebildet ist Der als Auflage für die Sinterkästen dienende Boden des vom Eingang des Zuführungskanals 14' bis zum Ausgang des Ableitkanals 26' führenden, rechtwinkligenConnecting channel 22 "is formed at right angles serving as a support for the sintering boxes bottom of the entrance of the feed channel 14 'to Exit of the discharge channel 26 'leading, right-angled

Kanalsystems ist ebenfalls eben, so daß die mittels den beiden als Zylinder-Kolben-Einheiten ausgebildeten Schubvorrichtungen 16' und 32' schrittweise hindurch schiebbaren Sinterkästen ihre Schräglage nicht ändern und auch nicht gedreht werden. Dies wird mit dadurch erreicht, daß die rechtwinklige Krümmungsstelle 34' des Verbindungskanals 22' in bezug auf die in Höhe des Bodens 10' befindlichen öffnungen des Ableit- und des Zuführungskanals höher liegt, was durch eine vertikale Stütze 11' erreicht wird.The channel system is also flat, so that the two formed as cylinder-piston units Pushing devices 16 'and 32' gradually push through sintering boxes do not change their inclination and also not be rotated. This is achieved with the fact that the right-angled point of curvature 34 'of the Connecting channel 22 'with respect to the openings of the discharge and the drainage channel located at the level of the base 10' Feed channel is higher, which is achieved by a vertical support 11 '.

Diese Ofenanordnung hat gegenüber der Anordnung nach Fig. 1 den Nachteil eines etwas größeren Platzbedarfs und ferner auch den Nachteil, daß die Sinterkasten ständig an einer Seite des sie aufnehmenden und führenden Kanals anliegen. Im übrigen werden praktisch dieselben Vorteile wie bei der Anordnung nach F ι g. 1 erzielt.Compared to the arrangement according to FIG. 1, this furnace arrangement has the disadvantage of being somewhat larger Space requirements and also the disadvantage that the sintering box is always on one side of the receiving it and leading channel. Otherwise, there are practically the same advantages as in the arrangement according to FIG. 1 scored.

Die Breite und Höhe der Kanalquerschnitte des aufsteigenden und des absteigenden Kanalzweiges 17' und 18' sind in diesem Ausführungsbeispiel gleichgroß, was die Verwendung von quadratischen Sinterkästen erforderlich macht. Wenn dagegen rechteckförmige Sinterkästen, beispielsweise wie in Fig. 1, verwendet werden sollen, dann muß zur drehungsfreien Förderung der Sinterkästen entweder der lichte Querschnitt des aufsteigenden oder des absteigenden Kanalzweiges eine lichte Breite haben, die etwas größer als die Länge der Sinterkästen ist, da diese Sinterkästen dann in einem dieser Kanalzweige quer zu ihrer Längsrichtung durch die zugeordnete Schubvorrichtung 16' oder 32' verschoben werden, wogegen sie in dem anderen Kanalzweig in Längsrichtung verschoben werden.The width and height of the channel cross-sections of the ascending and descending channel branch 17 ' and 18 'are of the same size in this exemplary embodiment, which means that square sintering boxes are used makes necessary. If, on the other hand, rectangular sintering boxes, for example as in FIG. 1, are used are to be, then either the clear cross-section of the must for rotation-free promotion of the sintered boxes ascending or descending canal branch have a clear width that is slightly greater than the length of the Sinter boxes is because these sinter boxes then in one of these channel branches through transversely to their longitudinal direction the associated thrust device 16 'or 32' are moved, whereas they are in the other branch of the channel in Can be moved lengthways.

Die Wirkungsweise dieser Ofenanordnung entspricht der nach Fig.!, mit dem Unterschied, daß nur zwei Schubvorrichtungen zum abwechselnden, schrittweisen Verschieben der in den Kanalzweigen 17' und 18' befindlichen Sinterkastenreihen erforderlich sind.The mode of operation of this furnace arrangement corresponds to that of FIG.!, With the difference that only two Pushing devices for the alternating, step-by-step displacement of the channels in the channel branches 17 'and 18' located rows of sintering boxes are required.

Wie man aus F i g. 2 ohne weiteres ersehen kann, kann man bei dieser Ausführungsform unter Beibehaltung des ebenen Förderweges die Neigungen der Längsachsen des aufsteigenden Kanalzweiges 17' und des absteigenden Kanalzweiges 18' zur Horizontaiebene unterschiedlich groß gestalten, in dem man sie um die Längsachse des jeweils anderen Kanalzweiges nach oben oder unten verschwenkt. Gegebenenfalls können Einstellmittel zum Einstellen der Schräglage mindestens eines Kanalzweiges vorgesehen sein, um sie von Fall zu Fall auf besonders günstige Werte einstellen zu können.As one can see from FIG. 2 can readily be seen, one can in this embodiment while maintaining of the flat conveying path, the inclinations of the longitudinal axes of the ascending channel branch 17 'and of the descending channel branch 18 'to the horizontal plane of different sizes by placing them around the The longitudinal axis of the other channel branch is pivoted up or down. If necessary, can Adjustment means for adjusting the inclination of at least one channel branch can be provided in order to adjust it to the case Case to be able to adjust to particularly favorable values.

Wenn der Kanalzweig 17' nahezu oder vollständig horizontal gestellt ist, kann Wachsdampf in den Sinterofen gelangen, was sehr nachteilig ist. Sofern es jedoch unter Anwendung höherer Strorsvjngsgeschw.ridigkeiten des Schutzgases oder Einleiten zusätzlichen Schutzgases in den Verbindungskanal 22' gelingt, dieser Gefahr zu begegnen, kann der Kanalzweig 17' auch horizontal gestellt werden, wobei weiterhin der Vorteil des ebenen Förderweges des Kanalsystems und des schräg abwärts gerichteten Sinterofen-Durchgangskanals vorliegt. In diesem Fall ist der der Auflage der Sinterkästen dienende Innenboden dieses Kanalzweiges 17' quer zu seiner Längsrichtung schräg zur Horizontalen geneigt, und zwar unter demselben Winkel wie die Längsachse des den Sinterofen 13' aufweisenden Kanalzweiges 18'.When the channel branch 17 'is almost or completely horizontal, wax vapor can enter the Sinter furnace get, which is very disadvantageous. However, provided that higher current speeds are used of the protective gas or introducing additional protective gas into the connecting channel 22 'succeeds in this To counteract the risk, the channel branch 17 'can also be placed horizontally, the advantage still being that the flat conveying path of the channel system and the downward sloping sintering furnace through channel is present. In this case, the inner bottom of this channel branch, which is used to support the sintered boxes 17 'inclined transversely to its longitudinal direction obliquely to the horizontal, at the same angle as the Longitudinal axis of the channel branch 18 'having the sintering furnace 13'.

In F i g. 3 ist eine weitere, in vielen Fällen vorteilhafte Ofenanordnung anhand ihres durch ihr Kanalsystem führenden Förderweges schematisch erläutert. Der untere gerade Zweig 40 des Förderweges ist zur Horizontaleberse 4!, die senkrech! zur Bildebene verläuft, geneigt. Dieser Zweig weist in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel den Austreibofen auf, und seine Förderrichtung verläuft dann in Pfeilrichtung schräg aufwärts. Von dem Ende dieses Zweiges 40 führt im rechten Winkel schräg nach oben ein kurzer, gerader Zweig 42. in welchem die Sinterkästen ohne Änderung ihrer Schräglage mittels nicht dargestellten Fördermitteln, beispielsweise einer Kolben-Zylinder-Einheil, nach oben bis in die Höhe des rechtwinklig abzweigenden, schräg nach unten verlaufenden Zweiges 43 befördert werden, wo sie dann mittels einer zweiten Fördervorrichtung in schräg abwärts führender Richtung durch den in diesem Beispiel den Sinterofen aufweisenden Zweig 43 hindurchbefördert werden. Die Zweige 40 und 43 sind parallel zueinander, so daß die Sinterkästen ihre Schräglage drehungsfrei auf dem gesamten Förderweg beibehalten. Diese Ofenanordnung entspricht damit der Ofenanordnung nach Fig. 1, wenn man sie um die Längsachse eines ihrer Kanalzweige 17 oder 18 um 90⁰C verschwenkt. Durch den aufsteigenden Zweig 42 wird das Eindringen von Wachsdampf in den Sinterofen hierbei selbst dann verhindert, wenn der Zweig 40 horizontal oder in Förderrichtung schräg abwärts gerichtet ist. Dies hat jedoch den Nachteil, daß die Schräglage der Sinterkästen auf ihrem Förderweg sich ändert. Da der Austreibofen in Förderrichlung schräg aufwärts gerichtet ist, können die Zweige 40 und 43 in ihrer Lage vertauscht und der Zweig 42 von den Sinterkästen von oben nach unten durchlaufen werden, sofern die Schrägstellung des den Austreibofen aufweisenden Zweiges groß genug ist, um die ein Eindringen von Wachsdampf in den abwärts führenden Zweig, der zum den Sinterofen aufweisenden Zweig führt, zu verhindern. Eine solche Anordnung kann für die thermische Konvektion des Schutzgases besondersIn Fig. 3 a further furnace arrangement, which is advantageous in many cases, is explained schematically on the basis of its conveying path leading through its channel system. The lower straight branch 40 of the conveying path is to the horizontal berse 4 !, the perpendicular! runs to the image plane, inclined. In this preferred exemplary embodiment, this branch has the stripping furnace, and its conveying direction then runs obliquely upwards in the direction of the arrow. From the end of this branch 40 a short, straight branch 42 leads diagonally upwards at right angles, in which the sintering boxes without changing their inclined position by means of conveying means not shown, for example a piston-cylinder unit, upwards to the level of the branching off at right angles , are conveyed obliquely downward branches 43, where they are then conveyed by means of a second conveyor device in an obliquely downward direction through branch 43, which in this example has the sintering furnace. The branches 40 and 43 are parallel to one another, so that the sintering boxes maintain their inclined position without rotation over the entire conveying path. So that this furnace arrangement corresponds to the furnace assembly according to Fig. 1, when they are pivoted around the longitudinal axis of one of their channel branches 17 or 18 to 90 ⁰ C. The ascending branch 42 prevents wax vapor from penetrating into the sintering furnace even if the branch 40 is directed horizontally or obliquely downwards in the conveying direction. However, this has the disadvantage that the inclined position of the sintering boxes changes on their conveying path. Since the stripping furnace is directed obliquely upwards in the conveying direction, the branches 40 and 43 can be interchanged in their position and the branch 42 can be traversed by the sintering boxes from top to bottom, provided that the inclination of the branch having the stripping furnace is large enough to allow penetration to prevent wax vapor in the downward branch leading to the branch having the sintering furnace. Such an arrangement can be particularly useful for thermal convection of the protective gas

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

130 262/36130 262/36

Claims

Patent claims:

1. Impact furnace for powder metallurgical sintering of sintering boxes under protective gas located, press-relieving additives containing objects, with a Ausreibofen and a downwardly inclined sintering furnace, which by means of a gas-tight connection duct to the outside in Are connected in series, characterized in that that the expelling furnace (12, 12 ') is directed obliquely upwards in the conveying direction and the Stripping furnace (12, 12 '), the sintering furnace (13, 13') and the connecting channel (22, 22 ') in one conveying level lie.

2. Pusher furnace according to claim 1, characterized in that all existing points of curvature of the duct system are right-angled.

3. Pusher furnace according to claims 1 and 2, characterized in that the channel curvature is U-shaped is