DE2737615C2

DE2737615C2 - Durchlaufofen für Schutzgasbetrieb

Info

Publication number: DE2737615C2
Application number: DE2737615A
Authority: DE
Inventors: Joachim Dr.-Ing. 7250 Leonberg Wuenning
Original assignee: FA J AICHELIN 7015 KORNTAL DE
Current assignee: FA J AICHELIN 7015 KORNTAL DE
Priority date: 1977-08-20
Filing date: 1977-08-20
Publication date: 1983-10-06
Also published as: ATA599178A; IT7868936A0; IT1172896B; FR2400680A1; SE445837B; SE7808752L; AT355613B; FR2400680B1; DE2737615A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen für Schutzgasbetrieb zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke, mit einer eine Schutzgasatmosphäre enthaltenden Ofenkammer und gegebenenfalls einer daran anschließenden Kühlstrecke, sowie mit gesteuerten Transportvorrichtungen, durch die die Werkstücke hintereinander taktweise durch die Ofenkammer und gegebenenfalls die Kühlstrecke hindurchtransportierbar sind, wobei der Ofeneinlauf und der Ofenauslauf mit einer einzigen Schleusenkammer verbunden sind, die eine für die behandelten und die unbehandelten Werkstücke gemeinsame, durch eine gesteuerte Tür verschließbare, nach außen führende Beschickungsbzw. Ausgabeöffnung aufweist, an die sich eine die Werkstücke einzeln taktweise zu- und wegführende Transporteinrichtung anschließt.

Bei einem aus einer Firmendruckschrift der Firma Degussa mit der Bezeichnung IOB 49-4-1-2-427 Ki »Vakuum-Sinterautomat« bekannten Durchlaufofen für Schutzgasbetrieb zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke (Sinterautomat mit Schutzgasbehandlung während der Entwachsung) ist die Anordnung derart getroffen, daß der Ofeneinlauf und der Ofenauslauf mit einer einzigen Schleusenkammer verbunden sind, die eine gemeinsame, durch eine gesteuerte Tür verschlieflbare, nach außen führbare Beschickungs- bzw. Ausgabeöffnung aufweist. Gegen diese Schleusenkammer ist sowohl der Ofeneinlauf als auch der Ofenauslauf jeweiäs durch eine eigene Tür abgesperrt Jede Tür in einer Schleusenkammer bedeutet einen erheblichen Aufwand, weil sie nicht nur den zugehörigen Abdichtungs- und Betätigungsmechanismus erforderlich macht, sondern auch gegen die anderen Schleusenkammertüren automatisch verriegelt werden muß, so daß Fehlbedienungen ausgeschlossen sind. Außerdem bedeutet jede Tür auch einen gewissen Schutzgasverlust, weil schon aus konstruktiven Gründen eine 100%ige Abdichtung mit vertretbarem Aufwand nicht erzielt werden kann.

Ausgehend von diesem Stand der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Durchlaufofen für Schutzgasbetrieb zu schaffen, der eine wesentliche Schutzgaseinsparung bei der Ein- und Ausschleusung der Werkstücke gewährleistet und sich durch einen nur geringen apparativen Aufwand für die Ein- und Ausschleusung der Werkstücke auszeichnet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist der eingangs genannte Durchlaufofen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Ofeneinlauf und der Ofenauslauf miteinander verbunden und an einen gemeinsamen, die Schleusenkammer enthaltenden Teil der Transporteinrichtung angeschlossen sind und daß die Schleusenkammer gegen den Ofenein- und -auslauf durch eine einzige Tür abgeschlossen ist.

Die Schleusenkammer liegt in einem halsartigen Stichkanal der Transportvorrichtung, d.h. sie ist von dem eigentlichen Ofengehäuse getrennt. Damit kann mit einer verhältnismäßig kleinen Schleusenkammer das Auslangen gefunden werden, während andererseits lediglich zwei gesteuerte Türen erforderlich sind.

Um den Schutzgasbedarf für das Ein- und Ausschleusen weiter zu reduzieren, kann die Schleusenkammer in einer vorteilhaften Ausführungsform mit einer Vakuumpumpe und einer Schutzgasquelle jeweils über Regelventile verbunden sein, wobei die Regelventile derart gesteuert sind, daß nach dem Absaugen der in der Schleusenkammer enthaltenen Luft durch die Vakuumpumpe aus der Schutzgasquelle die Schleusenkammer mit Schutzgas flutbar ist.

Bei Verwendung einer Schleusenkammer von 0,3 m³ Inhalt und 6 Takten pro Stunde läßt sich auf diese Weise der Schutzgasbedarf für das Ein- und Ausschleusen auf ca. 3 m³ Schutzgas reduzieren gegenüber einem Schutzgasaufwand von 60 m³, bei einem vergleichbaren bekannten Rest-Durchstoßofen mit zwei im Spülbetrieb arbeitenden Schleusenkammern.

Die Schutzgasquelle kann im übrigen über eine ventilgesteuerte Leitung mit der Schutzgasatmosphäre in dem Ofen verbunden sein, wobei ihr dann ein das Ventil in Abhängigkeit von dem Druck der Schutzgasatmosphäre steuernder Ofendruckregler zugeordnet ist, der den Schutzgasdruck in der Ofenkammer konstant hält und dafür sorgt, daß aus der für den Betrieb der Schleuse vorgesehenen Schutzgasquelle auch die unvermeidlichen Leckverluste im Ofen ausgeglichen

werden.

in der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt Die Figur zeigt in schematischer Darstellung einen Durchlaufofen gemäß der Erfindung, im Querschnitt und in der Draufsicht.

Der in der Figur dargestellte Durchlaufofen ist als sog. Rost-Durchstoßofen ausgebildet. Er weist eine im wesentlichen U-förmige Ofenkammer 1 auf, an die sich eine Kühlstrecke 2 anschließt, die beide durch eine durchgehend, entsprechend gestaltete Ofenwand 3 begrenzt sind. In der Ofenkammer 1 und der Kühlstrecke 2 ist jeweils ein in einer gemeinsamen Horizontalebene liegender Rost 4 vergesehen, auf dem die zu behandelnden metallischen Werkstücke durch die Ofenkammer 1 und die Kühlstrecke 2 kontinuierlich hindurchgestoßen werden. Die Werkstücke sind in bei 5 schematisch angedeuteten Körben enthalten, die eine im wesentlichen rechteckige Querschnittsgestalt aufweisen und die in der Richtung der Pfeile 6 i is 8 durch die Ofenkammer 1 und die Kühlstrecke 2 hindurchbewegt werden.

Zu diesem Zweck sind im Boreiche der Ofenwand 3 beispielsweise hydraulische Stoßvorrichtungen 9,10,11, 12 im Bereiche der Umlenkstellen des Werkstückflusses auf dem Rost 4 vorgesehen, die aufeinanderfolgend taktweise derart gesteuert sind, daß die Körbe 5 jeweils um einen Taktschritt kontinuierlich in der der jeweiligen Durchstoßvorrichtung 9 bis 12 zugeordneten Stoßrichtung weiterbewegt werden, wobei die Körbe 5 im durchgehend, entsprechend der Ofenkammer 1 und der Kühlstrecke 2 unmittelbar aneinander anliegend, hintereinander kontinuierlich bewegt werden.

Der Ofeneinlauf — bei 13 — und der Ofenauslauf — bei 14 — sind miteinander und mit einer einzigen Schleusenkammer 15 verbunden. Die Schleusenkammer 15 liegt unmittelbar in dem zu dem Ofen führenden Teil 40 einer Transportvorrichtung 20. Sie weist eine für die behandelten und unbehandelten Werkstücke gemeinsame Beschickungs- bzw. Ausgabeöffnung 18 und zwei gesteuerte Türen 17,19 auf, von denen durch die Tür 19 die Beschickungs- bzw. Ausgabeöffnung verschließbar ist. An die Beschickungs- bzw. Ausgabeöffnung 18 schließt sich außen die bei 20 schematisch angedeutete Transportvorrichtung, beispielsweise in Gestalt einer Rollenförderstrecke an, die es gestattet, auf der einen (linken) Seite die unbehandelten Werkstücke, wie sie durch einen Korb 5a veranschaulicht sind, zuzuführen, und auf der anderen (rechten) Seite die behandelten Werkstücke in einem Korb 5b wegzuführen. Die Transportvorrichtung 20 ist außerdem mit einem Ausziehmechanismus 21 versehen, der einen beispielsweise hydraulisch hin- und herbeweglichen Auszieharm 22 aufweist, welcher mit einem Haken 33 einen Korb 5 bei geöffneter Tür 19 in die Schleusenkammer 15 hinein einen jeweils in der Schleusenkammer 15 befindlichen Korb 5 nach Öffnen der Tür 17 nach außen zieht und auf den rechten Teil der Transportvorrichtung übergibt, worauf anschließend ein von dem linken Teil der Transportvorrichtung 20 an die Übergabestelle herangeführter Korb 5a in die Schleusenkammer 15 eingestoßen wird. Der Auszieharm 22 der Ausziehvorrichtung 21 kann deshalb sowohl eine hin- und hergehende als auch eine Drehbewegung ausführen, wie dies durch Pfeile in der Figur angedeutet ist. Die hin- und hergehende Bewegung dient, wie erwähnt, dazu, einen Korb 5 aus der Schleusenkammer 15 herauszuziehen bzw. in diese einzuführen, während die Drehbewegung des Auszieharmes 22 die \ufgabe hat, die Kopplung des Hakens 33 mit dem in der Schleusenkammer 15 befindlichen Korb 5 zu ermöglichen.

An die Schleusenkammer 15 ist über ein Absperrventil 23 eine Vakuumpumpe 24 angeschlossen, die druckseitig ins Freie mündet Außerdem steht mit der Schleusenkammer 15 über ein Flutventil 25 und eine Leitung 26 eine Schutzgasquelle in Verbindung, die beispielsweise durch einen Schutzgas enthaltenden Druckbehälter 27 gebildet ist an dessen Stelle auch ein Schutzgaserzeuger treten könnte. Vor der Leitung 26 zweigt eine im Bereiche der Kühlstrecke 2 in den Ofeninnenraum führende Gasleitung 28 strömungsabwärts von einem Ofendruckregler 29 ab, der über eine Steuerleitung 30 mit dem Ofeninnendmck verbunden ist.

Der in der Figur beschriebene Rost-Durchstoßofen arbeitet wie folgt:

Ausgehend von der in der Figur dargestellten augenblicklichen Lage der Körbe 5 werden zunächst die Körbe 5 durch die Stoßvorrichtung 10 um einen Schritt in Richtung des Pfeiles 7 vorbewegt. Daran anschließend bewegt die Stoßvorrichtung 9 in Richtung des Pfeiles 6 die in ihrer Stoßrichtung liegenden Körbe 5 ebenfalls um einen Schritt weiter. Nunmehr schiebt die Stoßvorrichtung 12 den am Ende der Kühlstrecke 2 angelangten Korb 5c vor die Schleusenkammer 15 und dabei gleichzeitig den dort befindlichen Korb 5 auf den leeren Platz vor der Stoßvorrichtung 9.

Anschließend wird die Ausziehvorrichtung 21 wirksam, die den in der Schleusenkammer 15 befindlichen Korb herausbewegt und bei der Rückbewegung des Auszieharmes 22 einen von der Transportvorrichtung 20 in der Zwischenzeit herangeführten Korb 5a mit unbehandelten Werkstücken in die Schleusenkammer 15 einführt.

Nach dem Schließen der Tür 17 wird das Absperrventil 23 der Vakuumpumpe 24 geöffnet, so daß diese die in der Schleusenkammer 15 enthaltene Luft absaugt, wobei der Druck von 760 Torr auf ca. 0.76 Torr und darunter abgesenkt wird. Sowie die Luft abgesaugt ist, wird das Flutventil 25 geöffnet, womit aus der Schutzgasquelle 27 Schutzgas in die Schleusenkammer 15 einströmt und diese flutet.

Damit ist der Ein- und Ausschleusvorgang beendet; die Körbe werden in der beschriebenen Weise taktweise weiter kontinuierlich im Kreise bewegt.

Über die Steuerleitung 30 ist der Ofendruckregler 29 mit dem in der Ofenkammer herrschenden Schutzgasdruck beaufschlagt: er läßt über die Leitung 28 soviel Schutzgas in die Ofenkammer nachströmen, daß der Schutzgasdruck dort konstant gehalten und Leckverluste ausgeglichen werden.

In einer abgewandelten Ausführungsform ist an die Schleusenkammer 15 lediglich die Vakuumpumpe 24 über das Absperrventil 23 angeschlossen. Auf der Druckseite ist die Vakuumpumpe 24 einerseits mit dem zu der Druckgasquelle 27 führenden Flutventil 25 und andererseits mit einem über ein Ventil parallel zu diesem geschalteten Speicherbehälter verbunden.

Vor dem Ein- und Ausschleusen eines Korbes 5 in die Schleusenkammer 15 wird durch die Vakuumpumpe 24 das Schutzgas aus der Schleusenkammer 15 abgesaugt und ii. dem Speicherbehälter gespeichert.

Nach dem Ausziehen des die behandelten Werkstükke enthaltenden Korbes 5 und dem Einschieben eines neuen Korbes 5 in die Schleusenkammer 15 wird die Luft über die VakuumDumDe 24 abeesauet und in die

Atmosphäre abgeblasen. Daraufhin wird nach Öffnen des zugeordneten Ventiles das in dem Speicherbehälter gespeicherte Schutzgas in die Schleusenkammer 15 zurückgeführt, wobei unvermeidliche Verluste aus der Schutzgasquelle 27 ersetzt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Durchlaufofen für Schutzgasbetrieb zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke, mit einer eine Schutzgasatmosphäre enthaltenden Ofenkammer und gegebenenfalls einer daran anschließenden Kühlstrecke, sowie mit gesteuerten Transportvorrichtungen, durch die die Werkstücke hintereinander taktweise durch die Ofenkammer und gegebenenfalls die Kühlstrecke hindurchtransportierbar sind, wobei der Ofeneinlauf und der Ofenauslauf mit einer einzigen Schleusenkammer verbunden sind, die eine für die behandelten und die unbehandelten Werkstücke gemeinsame, durch eine gesteuerte Tür verschließbare, nach außen führende Beschickungsbzw. Ausgabeöffnung aufweist, an die sich eine die Werkstücke einzeln taktweise zu- und wegführende Transporteinrichtung anschließt, dadu.-ch gekennzeichnet, daß der Ofeneinlauf (13) und der Ofenauslauf (14) miteinander verbunden und an einen gemeinsamen, die Schleusenkammer (15) enthaltenden Teil (40) der Transporteinrichtung angeschlossen sind und daß die Schleusenkammer (15) gegen den Ofenein- und -auslauf (13, 14) durch eine einzige Tür abgeschlossen ist

2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schleusenkammer (15) mit einer Vakuumpumpe (24) und einer Schutzgasquelle (27) jeweils über Regelventile (23, 25) verbunden ist und die Regelventile (23, 25) derart gesteuert sind, daß nach dem Absaugen der in der Schleusenkammer (15) enthaltenen Luft durch die Vakuumpumpe (24) aus der Schutzgasquelle (27) die Schleusenkammer (15) mit Schutzgas flutbar ist.

3. Durchlaufofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzgasquelle (27) über eine ventilgesteuerte Leitung (26, 28) mit der Schutzgasatmosphäre in dem Ofen verbunden ist und ihr ein das Ventil in Abhängigkeit von dem Druck der Schutzgasatmosphäre steuernder Ofendruckregler (29) zugeordnet ist.

4. Durchlaufofen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Vakuumpumpe (24) druckseitig ein das aus der Schleusenkammer (15) abgesaugte Schutzgas aufnehmender Speicherbehälter angeschlossen ist.