DE2148562B2

DE2148562B2 - Paternosterofen

Info

Publication number: DE2148562B2
Application number: DE19712148562
Authority: DE
Inventors: Josef Rapp
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1971-09-29
Filing date: 1971-09-29
Publication date: 1972-05-31
Also published as: FR2154673B1; FR2154673A1; DE2148562A1

Description

Die Erfindung betrifft einen sogenannten Paternosterofen zum Wärmebehandeln von Gut mit in sich geschlossenen Transportketten, die mit Aufnahmen für das Behandlungsgut versehen durch die Ofenanlage geführt werden, sowie mit Einrichtungen zum Beladen der Aufnahmen mit Behandlungsgut am Eingang der Ofenanlage und zum Entladen der Aufnahmen am Ausgang der Ofenanlage. Solche Paternosteröfen werden häufig für das Entspannen von metalli- ( sehen Werkstücken eingesetzt.

Bei bekannten Paternosterspannungsöfen führt eine Transportkette die zu entspannenden Werkstücke in mehreren, über an Ofenboden und -Decke angebrachte Kettenradsätze in mehreren, meist mäanderförmigen Schleifen zunächst durch die Erhitzungs- bzw. Temperaturhaltezone des Ofens und danach, außerhalb des Ofens, durch eine Kühlzone. Vom Ausgang der Ofenanlage, an dem die fertig entspannten Werkstücke aus ihren Aufnahmen an der Transportkette entnommen werden, wird die Transportkette zum Eingang der Ofenanlage rückgeführt, wo ihre Aufnahmen erneut mit Werkstücken beladen werden.

Bei diesem bekannten Paternosterofen werden die einzelnen Abschnitte der Transportkette mit den Aufnahmen demselben Temperaturverlauf unterworfen, wie die zu behandelnden Werkstücke selbst. Wegen der hohen Wärmekapazität der Transportkette gehen dabei große Wärmemengen verloren.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, i einen Paternosterofen zum Wärmebehandeln von Gut anzugeben, bei dem gegenüber dem genannten, bekannten Paternosterofen die Wärmeverluste weitgehend verringert sind.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Transportketten jeweils über ihre ganze Länge innerhalb einer zugehörigen Temperaturzone verbleibend in dieser umlaufen und daß Transfervorrichtungen vorgesehen sind zur Entnahme des Behandlungsgutes aus den Aufnahmen einer Transportkette und zur Übergabe dieses Behandlungsgutes auf die in Förderrichtung des Gutes nächstfolgende Transportkette.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die einzelnen Temperaturzonen, in denen jeweils zugehörige Transportketten umlaufen, sowohl durch den Ofenraum oder Abschnitte des Ofenraumes als auch durch eine dem Ofen nachgeordnete Kühlzone oder durch Abschnitte dieser Kühlzone gebildet.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Paternosterofen dadurch gekennzeichnet, daß in : der Wärmebehandlungszone die einzelnen Tempera- ^ turzonen, in denen jeweils zugehörige Transportket-

ten umlaufen, nebeneinander angeordnet aneinander anschließen und daß zumindest einige dieser Transportketten nur über einen zugehörigen oberen und einen unteren Kettenradsatz geführt sind.

Gemäß einer bevorzugten Variante ist der erfinderische Paternosterofen dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Transfervorrichtungen die Entnahme des Behandlungsgutes jeweils praktisch unmittelbar vor dem Auflauf der zu entladenden Transportkettenaufnahme auf den unteren Kettenradsatz und die Übergabe praktisch unmittelbar nach Ablauf der zu beladenden Aufnahme von dem unteren Kettenradsatz erfolgt.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Umlaufgeschwindigkeiten der Transportketten zueinander proportional. Dies wird vorzugsweise dadurch erreicht, daß ein jeweils auf den unteren Kettenradsatz wirkender gemeinsamer Antrieb für zumindest einige Transportketten vorgesehen ist. Dabei kann die Entnahme des Behändlungsgutes aus Aufnahmen einer Transportkette und seine Übergabe auf Aufnahmen der nächstfolgenden Transportkette, für mehrere Paare aufeinanderfolgender Transportketten, mit Hilfe der Transfervorrichtungen vorzugsweise gleichzeitig erfolgen. Zu diesem Zweck werden vorzugsweise die Transfereinrichtungen für mehrere Paare aufeinanderfolgender Transportketten durch einen Hubbalkenförderer gebildet. Dieser Hubbalkenförderer kann vorteilhaft zusätzlich gleichzeitig am Eingang der Ofenanlage zum Beladen der Aufnahmen der ersten Transportkette mit Behandlungsgut und am Ausgang der Ofenanlage zum Entladen des Behandlungsgutes aus den Aufnahmen der letzten Transportkette dienen.

Die Erfindung wird nun an Hand der Figur, in der ein Beispiel des erfinderischen Paternosterofens schematisch im Schnitt dargestellt ist, nächer erläutert.

Den mitl angedeuteten Paternosterofen, den die Werkstücke 2 — z. B. zu entspannende Wellen ■—■ inRichtung des Pfeiles 3 durchlaufen, ist eine Kühlzone 4 nachgeordnet. Der Ofenraum des Paternosterofens, in dem Heizelemente 5 angeordnet sind, ist durch die Wand 6 in zwei Temperaturzonen 7, 8 unterteilt. Die Kühlzone 4 ist an ihrem oberen Ende mit einem Ventilator 9 versehen, der in ihr einen aufsteigenden Kühlluftstrom erzeugt. In den beiden Ofen-Temperaturzonen 7, 8 sowie in der Kühlzone 4 sind jeweils ein oberer Kettenradsatz 10 und ein unterer Kettenradsatz 11 drehbar gelagert, um welche jeweils eine Transportkette 12 geführt ist, die mit Werkstückaufnahmen 13 in Form von Doppelhaken versehen ist.

Durch einen gemeinsamen Antrieb der unteren Kettenradsätze 11 wird erreicht, daß die Transportketten alle mit der gleichen Geschwindigkeit in Riehtung der Pfeile 14 umlaufen.

Zum Beladen und Entladen der Werkstückaufnahmen 13 mit bzw. von Werkstücken sowie zum Transfer der Werkstücke 2 von einer Transportkette 12 zur in Förderrichtung nächsten Transportkette ist ein Hubbalkenförderer vorgesehen. Dieser Hubbalkenförderer weist am Eingang bzw. Ausgang der Ofenanlage jeweils ein feststehendes Balkensystem 15, 16 auf sowie den eigentlichen Hubbalken 17, der an seinen Enden unterstützt und durch einen in der Figur nicht dargestellten Antrieb bei jeden Förderschritt eine Bewegung längs eines rechteckigen Weges ausführt. Die festen Balkensysteme 15, 16 sowie der Hubbalken 17 sind in gleichbleibenden Abständen voneinander mit prismatischen Ausnehmungen 18, 19, 20 zur Aufnahme der Werkstücke 2 versehen. .

Die Paternosterofenanlage arbeitet nun wie folgt:

Die Werkstücke 2 werden nacheinander mittels einer geeigneten in der Figur nicht dargestellten Fördereinrichtung, z. B. eines Förderbandes, auf die erste Werkstückaufnahme 18' des festen Balkensystems 15 am Eingang der Ofenanlage abgelegt. Der Hubbalken 17 fördert das Werkstück nun schrittweise in Richtung des Pfeiles 3 zu der Werkstückaufnahme 18" am Balkensystem 15. Beim nächsten Förderschritt wird das Werkstück, nun als 2' bezeichnet, durch den Hubbalken 17 von der Ablage 18" abgehoben, durch eine Bewegung in Richtung des Pfeiles 3 in den Ofenraum und dort in die an der ersten Transportkette 12 angebrachte Werkstückaufnahme 13', die gerade vom unteren Kettenradsatz 11 abgelaufen ist, eingebracht und schließlich durch Absenken des Hubbalkens 17 in dieser Werkstückaufnahme 13' abgelegt. Diese Stellung des Hubbalkens 17 ist in der Figur dargestellt. Danach läuft zur Beendigung des Förderschrittes in einer zur Richtung des Pfeiles 3 entgegengesetzten Bewegung der Hubbalken 17 leer in seine Ausgangsstellung zurück.

Bei diesem Förderhub werden gleichzeitig Werkstücke, die sich bereits im Durchlauf durch diese Ofenanlage befinden, aus Werkstückaufnahmen 13", die an den Transportketten 12 gerade eine Stellung praktisch unmittelbar von ihrem Auflaufen auf den jeweils zugehörigen Kettenradsatz 11 einnehmen, durch den Hubbalken 17 angehoben, durch seine Bewegung in Richtung des Pfeiles 3 aus ihren Werkstückaufnahmen 13" ausgebracht und entweder in die jeweils gerade gegenüberliegende Werkstückaufnahme 13' der in Förderrichtung nächsten Transportkette eingebracht oder von der letzten Transportkette aus der Kühlzone 4 herausgeführt. Da die Umlaufgeschwindigkeit der Transportketten 12 klein gegenüber der mittleren Geschwindigkeit des Hubbalkens 17 bei dem beschriebenen Förderschritt ist, können die Transportketten kontinuierlich umlaufen, ohne daß die Funktionsweise des Hubbalkenförderers dabei gestört wird.

Nach erfolgten Ablauf des Förderschrittes wird durch die Bewegung der Transportketten 12 jeweils die nächste leere Werkstückaufnahme in ihre Position 13' bzw. eine Werkstückaufnahme mit einem Werkstück, das die betreffende Temperaturzone durchlaufen hat, in die Position 13" gebracht, wodurch der ursprüngliche Zustand, der bei Auslösung des eben beschriebenen Förderschrittes geherrscht hatte, wiederhergestellt ist und nun der nächste Förderschritt ausgelöst werden kann.

Statt die Transportketten mit gleicher Geschwindigkeit umlaufen zu lassen, kann es gemäß einer Variante der Erfindung vorteilhaft sein, den Antrieb der unteren Kettenradsätze so auszulegen, daß die Umlaufgeschwindigkeiten der Transportketten verschieden, aber einander doch proportional sind. Dies ist z. B. dann zweckmäßig, wenn die Verweilzeiten der Werkstücke in den einzelnen Temperaturzonen verschieden groß sein sollten. Die Geschwindigkeiten der Transportketten verhalten sich dann — wie leicht einzusehen — umgekehrt proportional wie die zugehörigen Verweilzeiten. Dabei müssen zumindest bei einer Anlage mit einem gemeinsamen Hubbalkensy-

stem für den Transfer von Transportkette zu Transportkette und bei kontinuierlicher Kettenbewegung die Abstände zweier benachbarter Werkstückaufnahmen 13 proportional zu den Geschwindigkeiten der zugehörigen Transportketten sein.

Bei dieser Anwendung von verschieden hohen Umlaufgeschwindigkeiten der Transportketten und mit Temperaturzonen stark differierender Verweilzeiten kann das Volumen der Zonen mit hoher Verweilzeit, in Vergleich zu den Verhältnissen bei den üblichen bekannten Paternosteröfen, auf vorteilhafte Weise oft stark reduziert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Paternosterofen zum Wärmebehandeln von Gut, insbesondere Paternosterentspannungsofen, mit in sich geschlossenen Transportketten, die mit Aufnahmen für das Behandlungsgut versehen durch die Ofenanlage geführt werden, sowie mit Einrichtungen zum Beladen der Aufnahmen mit Behandlungsgut am Eingang der Ofenanlage und zum Entladen der Aufnahmen am Ausgang der Ofenanlage, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportketten (12) jeweils über ihre ganze Länge innerhalb einer zugehörigen Temperaturzone verbleibend in dieser umlaufen und daß Transfervorrichtungen vorgesehen sind zur Entnahme des Behandlungsgutes (2) aus den Aufnahmen einer Transportkette und zur Übergabe dieses Behandlungsgutes auf die in Förderrichtung (3) nächstfolgende Transportkette.

2. Paternosterofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Temperaturzonen, in denen jeweils zugehörige Transportketten (12) umlaufen, sowohl durch den Ofenraum oder Abschnitte (7, 8) des Ofenraumes als auch durch eine dem Ofen nachgeordnete Kühlzone (4) oder durch Abschnitte dieser Kühlzone (4) gebildet werden.

3. Paternosterofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wärmebehandlungszone die einzelnen Temperaturzonen (7, 8), in denen jeweils zugehörige Transportketten (12) umlaufen, nebeneinander angeordnet aneinander anschließen und daß zumindest einige dieser Transportketten nur über einen zugehörigen oberen und einen unteren Kettenradsatz (10, 11) geführt sind.

4. Paternosterofen nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe der Transfereinrichtungen die Entnahme des Behandlungsgutes (2) jeweils praktisch unmittelbar vor dem Auflauf der zu entladenden Transportketteaäuf- nähme (13") auf dem unteren Kettenradsatz (11) und die Übergabe praktisch unmittelbar nach Ablauf der zu beladenden Aufnahme (13') von dem unteren Kettenradsatz (11) erfolgt.

5. Paternosterofen nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufgeschwindigkeiten der Transportketten (12) zueinander proportional sind. '

6. Paternosterofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein jeweils auf den unteren Kettenradsatz (11) wirkender gemeinsamer Antrieb für zumindest einige der Transportketten (12) vorgesehen ist;

7. Paternosterofen nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme des Behandlungsgutes (2) aus Aufnahmen (13") einer Transportkette und seine Übergabe auf Aufnahmen (13') der nächstfolgenden Transportkette, für mehrere Paare aufeinanderfolgender Transportketten (12), mit Hilfe der Tränsfereinrichtungen gleichzeitig erfolgt.

8. Paternosterofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Transfereinrichtungen für mehrere Paare aufeinanderfolgender Transportketten (12) durch einen Hubbalkenförderer (15,16,17) gebildet werden.

9. Paternosterofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubbalkenförderer (15, 16, 17) zusätzlich gleichzeitig am Eingang der Ofenanlage zum Beladen der Aufnahmen der ersten Transportkette (12') mit Behandlungsgut (2) und am Ausgang der Ofenanlage zum Entladen des Behandlungsgutes (2) aus den Aufnahmen der letzten Transportkette dient.