DE2804338C2

DE2804338C2 - Durchlauf-Ofen zur Wärmebehandlung von Kleinteilen

Info

Publication number: DE2804338C2
Application number: DE2804338A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 4190 Kleve Burmeister; Karl-Heinz Ing.(Grad.) Edler
Original assignee: Ipsen International GmbH
Current assignee: Ipsen International GmbH
Priority date: 1978-02-02
Filing date: 1978-02-02
Publication date: 1986-02-13
Also published as: ES477123A1; FR2416437A1; GB2013854B; IT7919800A0; GB2013854A; DD141565A5; DE2804338A1; IT1110723B; JPS54120213A; US4205935A; YU39860B; BR7900627A; YU14379A; JPS6053723B2

Description

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Die Erfindung betritft einen Durchlauf-Ofen zur Wärmebehandlung von Kleinteilen, bei dem in einer geschlossenen Ofenkammer Gleitbahnen für den absatzweisen Vorschub aneinandergereihter Körbe zwisehen einer Ladestation und einer sich gasdicht an die Ofenkammer anschließenden Entladestation vorgesehen sind, in deren Bereich jeweils eine Umlenkeinrichtung zum Übersetzen einzelner Körbe von einer zur anderen Gleitbahn angeordnet ist, wobei die gefüllten Körbe selbsttätig in die Entladestation einschiebbar und über eine Kippeinrichtung mit anschließendem Fallschacht in ein Abschreckrad entleerbar sind.

Ein Durchlauf-Ofen mit diesen Merkmalen ist aus der DE-PS 15 08 369 bekannt Bei diesem sind zwei übereinander angeordnete Gleitbahnen vorgesehen, die die Umlenkung der Körbe von einer Ebene auf die andere erforderlich machen. Diese Umlenkung ist jedoch störanfällig und verhältnismäßig zeitaufwendig, weil technisch aufwendig, was sich insbesondere dann nachteilig auf die Produktionsleitung des Ofens auswirken kann, wenn im Hinblick auf die thermische Belastbarkeit von im Ofen eingebauten Teilen eine Maximierung der Ofentemperatur bereits erreicht ist und somit eine Produktionssteigerung, z. B. beim Aufkohlen bzw. Karbonitrieren durch Erhöhung der Ofentemperatur, nicht mehr möglich ist Eine Erhöhung der Produktionsleistung läßt sich dann nur über eine Verlängerung der Gleitbahnen erreichen.

Aus der US-PS 17 38 039 ist ferner ein einseitig geschlossener Glühofen mit ebenfalls zwei Gleitbahnen bekannt, die in einer Ebene angeordnet und durch eine Wand voneinander getrennt sind. Dabei ist die Eingabestation sowie die Entnahmestation an der gleichen Ofenseite angeordnet Bedingt durch die einseitig geschlossene Bauart und die geteilte Ofenkammer bieten bereits die vorhandenen thermischen Verhältnisse bei diesem bekannten Ofen keine günstigen Vorraussetzungen, um bei kostensparender Arbeitsweise ausgezeichnete metallurgische Ergebnisse zu erzielen.

Ein Ofen von gleicher Bauart ist aus der US-PS 17 41 209 bekannt Hier liegen die Gleitbahnen mit der Ladestation und der Entladestation in einer Ebene. Der eigentliche Ofenraum ist in zwei getrennte Kammerbereiche mit unterschiedlichen Temperaturen unterteilt, um einen vorbestimmten Wärmebehandlungsablauf zu erreichen. Dieser Ablauf volhieht sich in zwei Temperaturzonen mit jeweils unterschiedlichen Durchlaufzeiten. Diese Maßnahme kann dazu führen, die mittig gelegene Temperaturzone mit nur einer Gleitbahn oder, wie bei einer anderen Ausführungsform, mit zwei Gleitbahnen auszurüsten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Durchlauf-Ofen der eingangs beschriebenen Art auf möglichst einfache und kostensparende Weise so auszubilden, daß eine Steigerung der Produktionsleistung bei gleichzeitig verbesserten thermischen Bedingungen erreichbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Gleitbahn sowohl mit der Lade- als auch mit der Entladestation auf einer Ebene liegen und daß wenigstens zwei Gleitbahnen für den Transport der gefüllten Körbe vorgesehen sind, die symmetrisch zu einer für den Rücktransport der geleerten Körbe vorgesehenen Gleitbahn angeordnet sind.

Auf diese Weise wird ein höherer Chargendurchsatz erreicht, ohne daß die Durchlaufzeit für die einzelne Gleitbahn und damit die Wärmebehandlungszeit verringert werden muß, was andernfalls notwendigerweise zu einer entsprechenden Erhöhung der Ofentemperatur führen würde. Gleichzeitig läßt sich aufgrund der symmetrischen Anordnung der Gleitbahnen der vorhandene Ofenraum bestens ausnutzen, was in Verbindung mit der zwangsweisen Umwälzung der Ofenatmosphäre zu einer äußerst gleichmäßigen Erwärmung der gesamten Charge führt.

Nach einem bevorzugten Vorschlag der Erfindung ist es für die Lade- und Entladekapazität des Ofens zweckmäßig, wenn die Lade- und Entladestation mit der für den Rücktransport der leeren Körbe vorgesehenen Gleitbahn ausgerichtet sind.

Um die Entladegeschwindigkeit weiter anzuheben, weist die Kippeinrichtung vorzugsweise wtnigstens eine Schwenkachse auf, die parallel zur Längsachse der Gleitbahnen verläuft

Eine sichere Führung der Körbe in der Entladestation wird dabei zweckmäßigerweise dadurch erreicht, daß jeder Korb auf einer palettenartigen Unterlage befestigt ist und die Kippeinrichtung mit seitlichen Führungsschienen versehen ist in die die Unterlage einschiebbar ist

Vorzugsweise ist die Entladestation durch eine Tür von der Ofenkammer getrennt, wodurch sich in der Ofenkammer selbst eine bessere Zwangsumwälzung der Atmosphäre erzielen läßt und eine Beeinflussung der Ofenatmosphäre durch die Dämpfe des Abschreckmeüiums vermieden wird.

Schließlich bestehen nach einem weiterer, zweckmäßigen Vorschlag der Erfindung die Umlenkeinrichtungen aus zwei gegenüberliegenden Kolben-Zylinder-Einheiten, deren Hubrichtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Körbe verlaufen und deren Steuerung wahlweise in Abhängigkeit der Taktfolge der aus der Entladestation austretenden leeren Körbe erfolgt

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 den erfindungsgemäßen Ofen in schaubildlicher Darstellung,

F i g. 2 eine geänderte Ausführungsform des Ofens im axialen Schnitt in einer Seitenansicht,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in F i g. 2, F i g. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in F i g. 2, F i g. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in F i g. 3,

F i g. 6 einen Transportkorb im Schnitt in vergrößerter Darstellung,

F i g. 7 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in F i g. 5 und

F i g. 8 ein Blockdiagramm mit verschiedenen Taktfolgen des vollmechanisierten Arbeitsablaufs des Ofens nach F i g. 1.

Der in üblicher Weise aus feuerfestem Material aufgebaute Ofen weist ein Gehäuse 10 auf, in dem sich tunnelartig zwischen einer Ladestation U und einer Entladestation 12 eine Ofenkammer 13 erstreckt. Die Ofenkammer 13 besteht aus mehreren Heizzonen und wird in herkömm/icher Weise durch Heizelemente 14 beheizt, die in der Ofenkammer 13 seitlich angedeutet sind.

In der Ofenkammer 13 sind drei nebeneinanderliegende Gleitbahnen 15, 16, 17 aus einem keramischen Material ausgebildet, von denen die beiden äuüeren 16, 15 für den Vorschub der Charge zur Entladestition 12 vorgesehen sind. Die Gleitbahnen sind zürn Schutz der Charge vor Direktstrahlung der Heizelemente von einer Muffel 18 aus feuerfestem Material umgeben, in deren Bodenfläche im Bereich der beiden außenliegenden Gleitbahnen 15,16 und in deren Deckfläche oberhalb der mittleren Gleitbahn 17 Aussparungen 19, 20 ausgebildet sind. Im Bereich der oberen Aussparungen 20 sind zwei Ventilatoren 21 vorgesehen, die für eine Umwälzung der gesamten Ofenatmosphäre sorgen, indem das durch die Heizelemente aufgeheizte Gas über die unteren Aussparungen 19 in die Muffel 18 gesaugt und nach dem Austritt durch die oberen Aussparungen 20 wieder zu den Heizelementen 14 gedrückt wird. Die Charge wird durch die Ofenkammer 13 mit Hilfe von vorzugsweise rechteckförmigen Körben 20 (Fig.6) transportiert, die aus gelochtem Blech hergestellt sind und deren Bodenfläche zweckmäßigerweise kleiner als die Korböffnung ist Jeder Korb 22 ist auf einer als Rost dienenden palettenartigen Unterlage 23 festgenietet, die ebenfalls rechteckförmig ist und einen gegossenen Rahmen 24 aufweist der durch Stege 25 verstärkt ist Die Unterlagen 23 sind derart auf den Gleitbahnen angeordnet daß ihre Rahmen 24 stirnseitig aneinanderstoßen und somit auf jeder Gleitbahn eine fortlaufende Reihe entsteht Die Körbe 22 sind in ihren Abmessungen zweckmäßigerweise so gehalten, daß sie sich untereinander nicht berühren.

Der Vorschub der Unterlagen 23 mit den darauf angeordneten Körben 22 in Richtung auf die Entladestation \2 erfolgt mit Hilfe einer aus zwei pneumatisch betriebenen Stoßzylindern 26, 27 bestehenden Vorschubeinrichtung, die an der Stirnseite des Ofens abgeordnet ist, an der sich die Ladestation 11 befindet. Die Stoßzylinder 26,27 deren Hubrichtung im wesentlichen in der verlängerten Mittelachse der betreffenden Gleitbahnen 15, 16 verläuft sind an ihren freien Enden mit einem Druckstück 28 versehen, das beim Vorschub an den Rahmen der jeweils vorderen Unterlage 23 der Gleitbahnen 15,16 angreift Das endseitige Übersetzen der Unterlagen 23 und der Körbe 22 von einer Gleitbahn auf die andere erfolgt mit Hilfe von drei Umlenkeinrichtungen 30—32, die jeweils aus einer Kolben-Zylinder-Einheit bestehen und derart seitlich an dem Ofengehäuse 10 angeordnet sind, daß sie sich paarweise gegenüberstehen und ihre Hubrichtung im wesentlichen senkrecht zur Gleitbahn verläuft, wobei die Umlenkeinrichtung 30 wechselweise nach rechts oder links schiebt. Der Antrieb der Umlenkeinrichtung kann außer durch Kolben-Zylinder-Einheiten durch Druckketten, Zahnstangen und dergleichen erfolgen. Die freien Enden ihrer Kolbenstangen sind wie bei der Vorschubeinrichtung jeweils mit einem Druckstück 33 versehen, das beim Übersetzen der Unterlagen seitlich an deren Rahmen 24 angreift
Die Ladestation 11 besteht im wesentlichen aus einer Laderampe 34, die am Ende des Ofens oberhalb der mittleren Gleitbahn 17 in Höhe des letzten Halteplatzes der Körbe angeordnet ist und durch eine pneumatisch betätigbare Beladetür 35 von der Ofenkammer 13 abgetrennt ist Die Entladestation 12 ist in einem sich gasdicht an die Ofenkammer 13 anschließenden Gehäuseteil 36 untergebracht, das die wärmebehandelnden Teile bei der Entnahme aus dem Ofen im heißen Zustand davor schützt, daß sie mit dem Luftsauerstoff in Berührung kommen. Der Gehäuseteil 36 ist zusätzlich durch eine pneumatisch betätigbare Innentür 37 von der eigentlichen Ofenkammer 13 abgeschlossen.

In dem Gehäuseteil 36 ist eine Kippeinrichtung 38 in Form einer kastenartigen Halterung vorgesehen, die in der verlängerten Achse der mittleren Gleitbahn 17 liegt und sich aus zwei Seitenwänden 39 und einer Rückwand 40 zusammensetzt, wobei der Abstand der Seitenwände 39 im wesentlichen der Breite der Unterlagen 23 entspricht Die Halterung 38 ist zur Gleitbahn 17 und nach unten hin offen und weist innen an den Seitenwänden 39 im Bereich der Bodenöffnung Führungsschienen 41 auf, die so ausgerichtet und bemessen sind, daß die Unterlage 23 init ihrem Rahmen 24 einschiebbar ist.

Die Kippeinrichtung 38 ist um eine Achse drehbar, die parallel zur Mittelachse der Gleitbahn 17 verläuft und durch die Welle 42 gebildet wird, die über Lager 43 mit der einen Seitenwand 39 der Halterung verbanden und durch einen geeigneten Antrieb 44 antreibbar ist. Die Lager 43 haben am Gehäuseteil 36 ihren Festpunkt. Die

Welle 42 hingegen ist fest mit der einen Seitenwand 39 verbunden und bildet eine starre Verbindung zum Antrieb 44, dreht sich also mit dem Korb um 180°. Zum Entladen wird die Halterung zusammen mit der in den Führungsschienen 41 festsitzenden Unterlage mit Korb s um 180° um die Welle 42 gedreht, im Gehäuseteil 36 ist unterhalb der Kippeinrichtung 38 zu diesem Zweck ein Aufnahmeschacht 45 vorgesehen, der mit einem Abschrecktank 46 in Verbindung steht, aus dem die Teile beispielsweise durch ein Becherwerk 47 wieder ausge· tragen werden können.

Die Kippeinrichtung 38 kann ohne großen Aufwand auch derart ausgebildet werden, daß parallel zur ersten W «.ι! ν -w^ wnv trwiwit. WCiIv lim ivi pp Vi 111 ivi llung v\^i gt-Sehen wird, die eine zur ersten Bewegung entgegenge- is setzte Schwenkbewegung um 180° ermöglicht. In diesem Fall wäre es zweckmäßig, den Abschrecktank zu unterteilen und mit zwei verschiedenen Medien, z. B. Wasser und Öl, zu füllen, so daß die Charge wahlweise in das eine oder das andere Abschreckbad geleert werden kann, wie dies in der in den Fig.2—5 dargestellten Ausführungsform vorgesehen ist In dieser ist auch eine andere Halterung für Körbe vorgesehen, welche keine palettenartige Unterlage besitzen. Die Halterung hat die Form einer Fassung aus L-förmigen Seitenteilen gemaß F i g. 5.

Die Entladestation 12 wird mit Hilfe einer durch ein Kettenrad 48 angetriebenen Stoßkette 49 beschickt, die zu diesem Zweck am oberen Trumm an eine Zugstange 50 gekoppelt ist, an deren freien Ende ein nach oben gerichteter Finger 51 ausgebildet ist. In seiner Ausgangsstellung greift der Finger 51 an der von der Entiadestation abgewandten Rahmenstirnseite einer Unterlage 23 an, die zuvor von einer der beiden äußeren Gleitbahnen 15,16 durch die Umlenkeinrichtung 31,32 in die Ausgangsposition geschoben wurde, und zieht diese bis zum Anschlag in die Kippeinrichtung 38 hinein. Wenn der Korb weggekippt ist, kann sich die Zugstange 50 in die dargestellte Endstellung bewegen, in der er an der vorderen Stirnfläche des gleichen Rahmens anliegt Nach dem Entladevorgang wird dieser Rahmen mit dem entleerten Korb durch die Vorwärtsbewegung der Stoßkette 49 aus der Kippeinrichtung 38 bis in eine Position auf der mittleren Gleitbahn 17 gedrückt, die um einen Halteplatz in der Zeichnung nach links verschoben ist und in der der Finger 51 wieder seine Ausgangsstellung eingenommen hat Dadurch wird gleichzeitig die betreffende Reihe der leeren Körbe 22 auf der mittleren Gleitbahn 17 um die Länge einer Unterlage 23 nach links geschoben, wodurch der letzte Korb in dsr Reihe seinen Halteplatz unterhalb der Laderampe 34 einnimmt-

Der vollmechanisierte Arbeitsablauf des Ofens ist in F i g. 8 in Form eines Blockdiagramms veranschaulicht, das den aus Beladen (a). Entladen (b). Beladen (c) und Entladen (d) bestehenden Arbeitszyklus zeigt Dazwischen liegt jeweils ein Arbeitstakt, durch den die Körbe in die mit Pfeilen gekennzeichneten Positionen geschoben werden, wobei der Vorschub auf den beiden äußeren Gleitbahnen 15,16 abwechselnd erfolgt und jeweils mit einer entgegengerichteten Verschiebung der leeren Körbe auf der mittleren Gleitbahn 17 zusammenfällt

Gemäß einer weiteren, aber nicht näher beschriebenen Ausführungsform der Erfindung, kann die Entladestation 12 anstatt mit der mittleren Gleitbahn 17 auch mit einer der beiden äußeren Gleitbahnen 15,16 ausgerichtet sein. In diesem Fall wären z. B. folgende Arbeitszyklen möglich:

I) Be/Entladen ITakt ITakt ITakt Be/Entladen ITakt ITakt ITakt Be/Entladen usw.

II) Be/Entladen ITakt ITakt Beladen ITakt Entladen ITakt

I Takt Be/Entladen usw.

Schließlich wäre auch eine weitere Abänderung der zuvor beschriebenen Ausführungsform denkbar, bei der für den Vorschub der gefüllten Körbe insgesamt drei Gleitbahnen und für den Rücktransport der geleerten Körbe zwei Gleitbahnen vorgesehen sind, die abwechselnd angeordnet sind. In diesem Fall wäre es zweckmäßig, den Ofen mit jeweils zwei Be- und Entladestationen zu bestücken, die dann mit den für den Rücktransport der geleerten Körbe vorgesehenen Gleitbahnen auszurichten sind.

Bezugszeichenliste

10 Gehäuse

I1 Ladestation

12 Entladestation

13 Ofenkammer

14 Heizelemente

15 Gleitbahnen

16 Gleitbahnen

17 Gleitbahnen

18 Muffel

19 Aussparungen

20 Aussparungen

21 Ventilator

22 Korb

23 Unterlagen

24 Rahmen

■" mvgv

26 Stoßzylinder

27 Stoßzylinder

28 Druckstück

30 Umlenkeinrichtung

31 Umlenkeinrichtung

32 Umlenkeinrichtung

33 Druckstück

34 Laderampe

35 Beladetür

36 Gehäuseteil

37 Innentür

38 Kippeinrichtung

39 Seitenwände

40 Rückwand

41 Führungsschienen

42 Welle

43 Konsolen

44 Antrieb

Schacht

Abschrecktank

Becherwerk

Kettenrad

Stoßkette

Zugstange

Finger

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

10

20

25

30

35

40

45 I

50

55

60 I

65

Claims

Patentansprüche:

1. Durchlauf-Ofen zur Wärmebehandlung von Kleinteilen, bei dem in einer geschlossenen Ofenkammer Gleitbahnen für den absatzweisen Vorschub aneinandergereihter Körbe zwischen einer Ladestation und einer sich gasdicht an die Ofenkammer anschließenden Entladestation vorgesehen sind, in deren Bereich jeweils eine Umlenkeinrichtung zum Obersetzen einzelner Körbe von einer zur anderen Gleitbahn angeordnet ist, wobei die gefüllten Körbe selbsttätig in die Entladestation einschiebbar und über eine Kippeinrichtung mit anschließendem Fallschacht in ein Abschreckbad entleerter sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleitbahnen (15,16,17) mit der Ladestation (11) und der Entladestation (12) auf einer Ebene liegen und daß wenigstens zwei Gleitbahnen (15,16) für den Transport der gefüllten Körbe (22) vorgesehen sind, die symmetrisch zu einer für den Rücktransport der geleerten Körbe (22) vorgesehenen Gleitbahn (17) angeordnet sind.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladestation (12) mit der für den Rücktransport der leeren Körbe (22) vorgesehenen Gleitbahn (17) ausgerichtet ist

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kippeinrichtung (38) wenigstens eine Schwenkachse (42) aufweist, die parallel zur Längsachse der Gleitbahn (17) verläuft

4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Korb (22) auf einer palettenartigen Unterlage (23) befestigt ist und daß die Kippeinrichtung (38) mit seitlichen Führungsschienen (41) versehen ist, in die die Unterlage (23) einschiebbar ist.

5. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entladestation (12) durch eine Tür von der Ofenkammer (13) getrennt ist.

6. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkeinrichtungen (30—32) aus zwei paarweise an den Enden der Gleitbahnen (15, 16, 17) angeordneten Kolben/Zylinder-Einheiten besteht, deren Hubrichtung senkrecht zur Bewegungseinrichtung der Körbe (22) verlaufen und deren Steuerung wahlweise in Abhängigkeit der Taktfolge der aus der Entladestation (12) austretenden leeren Körbe (22) erfolgt.

so