DE2117398C3 - Transportbehälter für Mehrzonenvakuumtunnelofen - Google Patents

Description

Durch die erfindungsgemäße Umhüllung des Trans portschlittens an seinen Stirnseiten sowie an seinei Oberseif ind seinem Bodenteil wird die in der Heizzo ne vorhandene Strahlungswärme nicht nur von den of fenen Seitenflächen her, sondern auch von den Stirnsei ten her auf das Wärmgut konzentriert. Dadurch wer den Temperaturunterschiede, die normalerweise inner halb der Zone auftreten, vermindert; es wird auch möglich, bei vorgegebener Wärmeleistung der Heizelemente das Wärmgut schneller und gleichmäßiger zu erwär-

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Die Erfindung betrifft einen Transportbehälter zur Aufnahme von Wärmgut in einem durch in den Seitenwänden angebrachte Heizelemente beheizten Mehrzonenvakuumtunnelofen, wobei die Transportbehälter in Form von Schlitten in der Ofendecke hängend geführt sind.

Mehrzonenvakuumtunnelöfen bestehen im allgemeinen aus verschiedenen Heizzonen, die von Heizkammern gebildet werden, die durch gasdicht schließende Türen voneinander getrennt sind. Das Wärmgut wird auf Transportschütten durch den Mehrzonenvakuumtunnelöfen gefördert.

Es ist weiter aus der DT-PS 4 84 084 bekannt, bei einem mit Inertgas betriebenen Tunnelofen die Transportschlitten hängend in der Ofendecke zu führen.

Bei dem bekannten Mehrzonenvakuumtunnelöfen sind an den Längsseiten Heizelemente angeordnet. Zur Verbesserung der Ausnutzung der von den Heizelementen abgestrahlten Wärme sowie zur Verbesserung '>o der Wärmeisolierung des Ofens gegen die Umgebung ist aus der US-PS 34 56 935 bekannt, bei einem zylindrischen Vakuumofen zwischen den Heizelementen und der Gehäusewand wärmereflektierende Abschirmungen anzuordnen. <>s

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die als Schlitten ausgebildeten Transportbehälter bei einem Mehrzonenvakuumtunnelöfen der vorge-

Nach der Erfindung besteht der Mantel aus Abschirmungen aus wärmebeständigem, reflektierenden Material, deren Größe und Gestalt an die Größt und Gestall des Durchgangs zwischen benachbarten Zonen angepaßt ist. Dabei kann der Durchgang zwischen benachbarten Zonen rechteckige Grundform besitzen und ebenfalls die Abschirmungen, deren Abmessungen geringfügig kleiner sein können als der Durchgang.

Auf diese Weise wird erreicht, daß die Abschirmung an den Transportschlitten eine Wärmedämmung zwischen benachbarten Zonen bildet, die die Abstrahlung von Wärme aus einer Zone in die andere unterbindet Die Aufrechterhaltung einer bestimmten Temperatut in der jeweiligen Zone wird dadurch unterstützt. Weiterhin ermöglicht die Verwendung dieser Abschirmung einen Verzicht auf Türen mit wärmereflektierender Abschirmung, wodurch der gesamte Mehrzonenvakuumtunnelofen in Aufbau und Betrieb erheblich vereinfacht wird.

Bei dem Transportbehälter nach der Erfindung besteht der Mantel aus im Abstand über- bzw. nebeneinander angeordneten Lamellen aus wärmebeständigem reflektierenden Material.

Vorteilhafterweise können an den Innenseiten der Abschirmung innerhalb des Mantels zusätzliche Heizelemente vorgesehen sein. Durch diese zusätzlicher Heizelemente können gegebenenfalls noch verbleibende Ungleichförmigkeiten in der Wärmeverteilung über das Wärmgut in dem Transportbehälter ausgeglichen werden.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Abbildungen im einzelnen erläutert und beschrieben.

F i g. 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Mehrzonenvakuumtunnelofens mit einem erfindungsgemäßen Transportbehälter;

F i g. 2 zeigt eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Transportbehälters;

Fig.3 zeigt einen Teil des Vortriebs für die erfindungsgemäßen Transportbehälter durch den Mehrzonenvakuumtunnelofen;

F i g. 4 zeigt den Mehrzonenvakuumtunnelöfen nach F i g. 1 in Aufsicht;

F i g. 5 is! ein Längsqiiervrhniu durch den Mehrzonenvakuumtunnelofen mit den erfindungsgemäßer Transportbehältern entlang der Linie 5-5 in F i g. 4;

F i g. 6 ist ein Querschnitt durch den Mehrzonenva-

oiumtunnelofen mit dem erfindungsgemäßen Transpo!ibehälter entlang der Linie 6-6 in F i g. 4;

F i g. 7 zeigt in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt durch den erfindungsgemäßen Transportbehälter entlang der Linie 7-7 in F i g. 2;

F i g. 8 ist eine perspektivische Darstellung des erfindungsgemäßen Transportbehälters ohne die wärmereflektierende Abschirmung;

F i g. 9 ist ein im Maßstab vergrößerter Querschnitt durch eine Heizzone des Mehrzonenvakuumtunnelofens mit einem erfindungsgemäßen Transportbehälter entlang der Linie U-Il in Fi g. 4;

F i g. 10 zeigt eine abgewandelte Ausführung des erfindungsgemäßen Transportbehälters ähnlich F i g. 2,

F i g. 11 zeigt eine Heizzone des Mehrzonenvakuumtunnelofens mit dem erfindungsgemäßen Transportschlitten nach F i g. 10 in einer Ansicht ähnlich F i g. 9.

F i g. 1 zeigt einen Mehrzonenvakuumtunnelofen mit einer ersten Kammer 23 für die Beschickungs- und Vorheizzone 17 (F i g. 5) und mit Heizkammern 25, 26, 27 für die jeweiligen Heizzonen 18, 19 und 20; an diese Kammern schließt sich eine letzte Kammer 24 an, die eine Abkühl- und Austragzone 21 enthält. Die erste und die letzte Kammer sind von den Heizkammern 25, 26 und 27 durch Türen 35 und 36 sowie durch Türen 45 und 46 von der Atmosphäre getrennt. Ein Transportbehälter 16 mit darauf befindlichem Wärmgut 15 ist vor dem Eintritt in die Beschickungs- und Vorheizzone 17 gezeigt. Der Transportbehälter 16 ist auf Rollen 79 an der Decke des Ofens auf geeigneten Schienen geführt. Der Ofen kann halbkontinuierlich (s. Γ i g. 5), aber auch im Chargenbetrieb betrieben werden; die Temperaturen können in den Heizkammern 25, 26 und 27 gleich oder verschieden sein.

Die Heizkammern 25, 26 und 27 stehen über eine Leitung 30 mit einer Hochvakuumpumpe 29 in Verbindung, während an die Beschickungs- und Austragkammer 23 bzw. 24 über Leitungen 33 eine Mittelvakuumpumpe 31 angeschlossen ist.

Zur Aufrechterhaltung des Hochvakuums in den Heizkammern 25, 26 und 27 sind die Türen 35 und 36 vorgesehen, die einen gasdichten Abschluß der Heizkammern während der Zeit ermöglichen, während der die Türen 45 oder 46 der Beschickungs- bzw. Austragkammer geöffnet bind. Die äußeren Türen <*5 und 46 sind ebenfalls gasdicht ausgeführt, so daß die Zuführung und die Abführung des Wärmgutes zu bzw. aus d";n Heizkammern ohne Lufteinbruch ausgeführt werden kann.

Die Beheizung des Wärmgutes 15 in den Heizkam- ν mern 25, 26 und 27 erfolgt mittels elektrischer Heizelemente, die als Widerstandsheizstäbe 50 ausgebildet sind und obere und untere horizontale Stromschienen 51 und 53 miteinander verbinden. Wie F i g. 9 zu entnehmen ist, sind die oberen Stromschienen 51 durch Zwi- .vs schenglieder 54 mit elektrischen Klemmen 55 verbunden, die an die Energiequelle angeschlossen werden Durch verschiedene Dimensionierung der elektrischen Widerstände der Heizelemente oder auch durch unterschiedliche Spannungsversorgung können unterschied- '"> liehe Temperaturen in den Heizkammern 25, 26 und 27 eingestellt werden, z. B. 430°C in der Kammer 25, 54OT in der Kammer 26 und 630"C in der Kammer 27. Wie insbesondere F i g. 6 und 11 zeigen, sind zwischen den Heizelementen und den Seitenwänden der Hei/.- ^f\s kammern Pakete aus reflektierenden Abschirmungen 56 angeordnet. Diese Abschirmungen bestehen aus oinrr Reihe von Lamellen aus reflektierendem, wärmebeständigen Material, die durch Abstandsstücke 57 im Abstand voneinander angeordnet sind. Die Lamellenpakete 56 bilden einen Abschirmmantel von rechteckigem Querschnitt, der aus senkrechten Seitenabschnitten 59, einem unteren Abschnitt 60 und einem oberen Abschnitt 61 besteht, der mit Durchbrüchen zur Aufnahme der Zwischenglieder 54 versehen ist. Die Zwischenglieder sind durch Buchsen 63 elektrisch gegen die Abschirmpakete isoliert.

Der Transportbehälter 16 ist so bemessen, daß er durch den zwischen den Heizelementen 50 und den Abschirmungen 60 und 61 gebildeten Zwischenraum hindurchbewegbar ist. Der Transportbehälter 16 besteht nach F i g. 8 aus einem offenen rechteckigen Rahmen aus vorderen und hinteren, senkrecht verlaufenden Profilstäben 66 sowie aus oberen und unteren, in Längsrichtung verlaufenden Profilstäben 67 und aus Querstäben 68. Alle diese Stäbe bestehen aus wärmebeständigem und wärmereflektierenden Material wie Legierungen der Nickel-Chrom-Eisen-Klasse in handelsüblicher Form. In dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 8 sind weiterhin Zwischenstäbe 69 vorgesehen, die sich zwischen den senkrecht verlaufenden Stäben 66 erstrecken; auf diesen Stäben ruht das Wärmgut während des Transports durch den Mehrzonenvakuumtunnelofen. Wie am besten aus F i g. 2 erkennbar ist, ist dieser Grundkörper des Transportbehälters 16 an den vorderen und hinteren sowie oberen und unteren Flächen mit einer wärmereflektierenden Abschirmung 65 versehen. Diese wärmereflektierenden Abschirmungen 65 sind aus Paketen von Lamellen 71 gebildet, die aus wärmebeständigem und wärmereflektieienden Material, z. B. aus Legierungen der Nickel-Chrom-Eisen-Klasse in handelsüblicher Form bestehen, das in Folienform verwendet wird. Durch Abstandsstücke 73 werden die Lamellen der Lamellenpakete im Abstand voneinander gehalten. Die Enden der Lamellenpakete stoßen auf Gehrung aneinander (s. 74 in F i g. 2), so daß ein polygonaler Mantel aus wärmereflektierendem Material um die vorderen, hinteren, oberen und unteren Flächen des Transportbehälters 16 gebildet wird. In Zusammenwirkung mit den Lamellenpaketen in den einzelnen Heizkammern entsteht so eine besonders günstige, auf das in dem Transportbehälter 16 befindliche Wärmgut 15 konzentrierte Verteilung der Strahlungswärme.

Wie am besten F i g. 3 und 7 in Verbindung mit Fig.8 zu entnehmen ist, sind die Querstäbe 68 des Rahmens des Transportbehälters 16 mit nach oben durch das Lamellenpaket 65 hindurchreichenden Aufhangegliedern 76 versehen. Zwischen den Aufhängegliedern 76 verläuft ein schmaler Steg 75, längs desser eine Reihe von Achsen 77 im Abstand voneinander an geordnet sind, die an ihren Enden kleine Rollen 79 tra gen. Die Rollen laufen auf einem von horizontaler Flanschen 80 gebildeten Führungsglied, das sich vot den oberen Teilen der Seitenwände der Heizkammen her nach innen erstreckt. In den Bereichen der Türein richtungen 35 und 36 ist das Führungsglied unterbro chci. Zwischen den Innenkanten des Führungsgliede verläuft der schmale Steg 75 mit den daran befestigtei Rollen 79, die dem Führungsglied aufliegen; gleichzeiti; ist der obere Teil 61 der Abschirmpakete 56 innerhal der Heizkammern geschlitzt, wie bei 81 in F i g. 6 dar gestellt ist.

Die Fortbewegung der Transportbehälter 16 durc die Heizkammern erfolgt mit Hilfe des in F i g. 3 dargc stellten Vortriebs 85. Ein solcher Vortrieb 85 befinde

sich jeweils am oberen Ende jeder einzelnen Heizkammer. Jeder Vortrieb 85 enthält eine endlose Kette 86, die um Kettenräder 87 und 88 geführt ist und ein Paar von im Abstand voneinander angeordneten Mitnehmern 89 trägt. Diese Mitnehmer 89 sind so angeordnet, daß sie nacheinander an verschiedenen Achsen 77 des jeweiligen Transportbehälters 16 angreifen, wenn die Kette über das Kettenrad 87 mittels eines Motors 90 und eines Getriebes 91 angetrieben wird. Die Kettenräder, das Getriebe und der Motor sind auf einer Platte 93 angeordnet, wobei die Kettenräder innerhalb der jeweiligen Heizkammer und der Motor außerhalb dieser angeordnet sind. Beim Einschalten des Motors bewegt einer der Mitnehmer 89 über die Kette 86 den Transportbehälter 16, bis dieser von einem Mitnehmer 89 an der entsprechenden Kette der benachbarten Kammer übernommen wird.

Die vorderen und die hinteren wärmereflektierenden Abschirmungen 65 jedes Transportbehälters 16 verhindern die Abstrahlung von Wärme aus den Enden der Heizkammer, während die an der Oberseite des Transportschlittens 16 befindlichen Abschirmungen den Schlitz 81 der Abschirmungen 61 an der Oberseite der Heizkammer abdecken und entsprechende Wärmeverluste unterbinden. Die Ummantelung des Transportbehälters durch die wärmereflektierenden Abschirmungen 65 erzeugt an den Stirnseiten des Transportbehälters sowie an seiner Ober- und Unterseite wärmereflektierende Flächen ähnlich denen, die von den hinter den Heizstäben 50 angeordneten Abschirmungen 65 gebildet werden. Die Wärme wird daher stärker auf das Wärmgut 15 in dem Transportbehälter 16 konzentriert, und sonst zwischen der Vorderseite und der Rückseite sowie der Oberseite und der Unterseite des Transportbehälters 16 bestehende Temperaturunterschiede werden so stark vermindert, daß das Wärmgut 15 im wesentlichen gleichförmig beheizt und auch schneller auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt wird, ohne daß dazu eine Temperaturänderung an den Heizelementen 50 vorgenommen werden muß.

Die wärmereflektierenden Abschirmungen 65 an den Stirnseiten des Transportbehälters 16 beseitigen ebenfalls die Notwendigkeit, wärmereflektierende Abschirmungen zwischen den Heizkammern 25 und 26 bzw. 26 und 27 vorsehen zu müssen. Diese Abschirmungen 65 übernehmen nämlich praktisch die Funktion solcher Türen und unterbinden einen Wärmeübergang von einer Heizkammer in die andere. Dadurch wird gleichzeitig der Aufbau und die Betriebsweise des Mehrzonenvakuumtunnelofens vereinfacht.

Die Anbringung der reflektierenden Abschirmungen 65 an den Transportbehältern 16 ermöglicht eine rasche Prüfung und gegebenenfalls Reinigung der Abschirmungen 65, denn es kann gegebenenfalls der gesamte Transportbehälter 16 in ein reinigendes Säurebad eingetaucht werden. Statt des gezeigten Transportbehälters 16 können auch Transportbehälter anderer Form und unterschiedlich geformte wärmereflektierende Abschirmungen 65 verwendet werden, falls eine Anpassung an die bestimmte Form eines Wärmgutes 15 erwünscht ist.

Der in F i g. 10 und 11 dargestellte Transportbehälter 16' zeigt eine abgewandelte Ausführung des Transportbehälters 16, die eine noch raschere und noch gleichförmigere Erwärmung des Wärmgutes 15 ermöglicht. Dazu sind auch innerhalb des Transportbehälters 16 selbst Heizelemente in Gestalt elektrischer Widerstandsstäbe 95 vorgesehen. Die Stäbe 95 erstrecken sich längs der inneren Lamellen 7Γ jeder wärmereflektierenden Abschirmung 65'; sie sind in geeigneter Weise mit den Profilstäben 66' und den Querstäben des Rahmens des Transportbehälters 16' verbunden und gegen diese isoliert. Die Stäbe 95 sind mit Leitern 9€ verbunden, die sich nach oben durch den oberen Teil der wärmereflektierenden Abschirmung 65' erstrecker und Kontakte 97 aufweisen, die an den oberen Stromschienen 51 gleiten (F i g. 11). Damit ist die Energiever sorgung der Heizelemente 95 an die Energieversor gung der jeweiligen Heizkammern 25 bzw. 26 bzw. 2/ angepaßt, durch die der Transportbehälter 16 beweg wird.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Transportbehälter zur Aufnahme von Wärmgut in einem durch in den Seitenwänden angebrachte Heizelemente beheizten Mehrzonenvakuumtunnelofen, wobei die Transportbehälter in Form von Schlitten in der Ofendecke hängend geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Transportbehälter (16) mit einem in Richtung auf die Heizelemente (50) offenen Mantel (65, 65') umgeben ist, dessen Wandungen an der dem Wärmgut (15) zugewandten Seite aus einem wärmereflektierenden Material bestehen.

2. Transportbehälter nach Anrpruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (65) aus Abschirmungen (71, 73, 74) aus wärmebeständigem, reflektierenden Material besteht.

3. Transportbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang zwischen benachbarten Heizzonen (18, 19, 20) rechteckige Grundform besitzt und daß die Abschirmungen (71, 73, 74) ebenfalls von rechteckiger Grundform sind und geringfügig kleinere Abmessungen besitzen als der Durchgang.

4. Transportbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (65) aus im Abstand über- bzw. nebeneinander angeordneten Lamellen (71) aus wärmebeständigem, reflektierenden Material besteht.

5. Transportbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Mantels (65') an den Innenseiten der Abschirmung (71, 73, 74) Heizelemente (95) angeordnet sind, die über Kontaktglieder (96, 97) an die Stromschienen (51) der Energieversorgung für die Heizzonen (18, 19,20) elektrisch leitend angeschlossen sind.

nannten Art so auszugestalten, daß bei optimaler Aus nutzung der von den Heizelementen erzeugten Strah lungswärme eine gleichmäßige und schnelle Erhitzung des Wärmgutes möglich wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge löst, daß jeder Transportbehälter mit einem in Rieh tung auf die Heizelemente offenen Mantel umgeben ist dessen Wandungen an der dem Wärmgut zugewandter Seite aus einem wärmereflektierenden Material beste