DE2919207A1

DE2919207A1 - Ofen zum erhitzen durchlaufender, zylindrischer teile

Info

Publication number: DE2919207A1
Application number: DE19792919207
Authority: DE
Inventors: Vanfrido Olivotto
Original assignee: OLIVOTTO CONSTR TERMOMECC
Current assignee: OLIVOTTO CONSTR TERMOMECC
Priority date: 1978-05-18
Filing date: 1979-05-12
Publication date: 1979-11-22
Also published as: FR2426226B1; IT1203181B; IT7868137A0; FR2426226A1

Description

Olivotto Costruzioni Termomeccaniche Industriali S.a.s.

Turin, Italien

Ofen zum Erhitzen durchlaufender zylindrischer Teile

Die Erfindung betrifft einen Ofen zum Erhitzen durchlaufender zylindrischer Teile, insbesondere Metallteile, in dem sich längliche Walzen aus feuerfestem Stahl in Vorschubrichtung der Teile durch den Ofen erstrecken, wobei die Walzen jeweils eine schraubenlinienförmige Nut aufweisen, in der ein Teil durch den Ofen mitführbar ist, und jede Walze in einer aus einer Reihe wiegenförmiger Führungen aus feuerfestem Stahl bestehenden Rinne gelagert ist.

öfen mit rotierenden, schraubenlinienförmig genuteten Walzen zum Befördern von Blöcken, Barren, Röhren und ähnlichen zylindrischen Metallteilen lassen sich sehr kompakt herstellen, beziehungsweise mit großer Breite und kleiner Länge, gevünschtenfalls sogar mit einem fast quadratischen Grundriß. Dadurch verringert sich die Oberfläche der Außenwände der Ofenkammer beträchtlich und damit die Verlustwärm·.

Das Fördersystem mit schraubenlinienförmig genuteten Walzen hat außerdem den Vorteil, daß es die Erwärmung der Blöcke oder anderer Teile auch von unten her ermöglicht, und zwar wegen der Zwischenräume, die in dem Ofen zwischen den einzelnen Rinnen gelassen werden können· Auf diese Weise können die Aufwärmzeiten, die inneren Abmessungen des Ofens und die Heiz· energie erheblich verringert werden.

In den bekannten Ufen werden die zylindrischen Teile direkt von den genuteten Walzen gehalten. Diese werden deshalb mechanisch stark beansprucht, insbesondere bei den hier herrschenden hohen Betriebstemperaturen (SOO bis 100O⁰C).

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Ofen der gattungsgemäßen Art anzugeben, in dem die schraubenlinienförmig genuteten Walzen nur die Förderung der Teile steuern, indem sie diese entweder vorwärts bewegen und/oder in der Vorwärtsbewegung bremsen, ohne dabei das Gewicht der Teile tragen zu müssen.

Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die wiegenförmigen Führungen jeweils eine Rinne aus zwei Seitenwänden mit oberen Rändern aufweisen, die in einer höheren Ebene als der Nutengrund der schraubenlinienförmigen Nuten der Walzen liegen, und daß die oberen Ränder die Drehbewegung der in der schraubenlinienförmigen Nut mitgeführten Teile unterstützen.

Hierbei lastet das Gewicht der der Erwärmung ausgesetzten Teile nur auf den Seitenwänden der wiegenf örmigen Führungen und nicht auf den Walzen, so daß diese kaum beansprucht werden. Außer der Drehbeanspruchung unterliegen die Walzen lediglich einer Axialbeanspruchung, die durch Kräfteeinwirkung zwischen den Seiten der schraubenlinienförmigen Nuten und der in diesen Nuten geführten Teile hervorgerufen wird. Diese Axialbeanspruchung ist dank der niedrigen Rollreibung, die durch das Abrollen der Teile auf den oberen Rinnenrändern hervorgerufen wird, gering. Außerdem stellt das Rollen der Teile eine gleichmäßige Erwärmung sicher.

Die Teilung der schraubenlinienförmigen Nuten kann größer als der Durchmesser der Teil« sein, so daß die hintereinanderrollenden Teile nicht miteinander in Berührung kommen und nicht verschmelzen.

Auch bei quer zur Vorschubrichtung aufgereihten zylindrischen Barren tritt keine Verschmelzung oder Pseudo-Schweißung der Schnittflächen der Barren ein, wie es insbesondere bei Messing-

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barren zu befürchten ist. Dies wird durch die unvermeidlichen Relativdrehungen der Teile vermieden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeisplel der Erfindung wird nachstehend anhand schematischer Zeichnungen beschrieben. Danach ist:

Fig. 1 ein verkleinerter Horizontalschnitt des Ofens,

Fig. 2 ein fragmentarischer Querschnitt in größerem Maßstab entsprechend der Linie H-II der Fig. 1,

Fig. 3 ein fragmentarischer Schnitt einer der wiegenförmigen Führungen und der genuteten Walze der Fig. 2 in noch größerem Maßstab, und

Fig. 4 ein Längsschnitt in größerem Maßstab entsprechend der Linie IV-IV der Fig. 1.

Die Zeichnungen stellen einen Ofen dar, der einen Boden 10, zwei Längsseitenwände 12, 14, eine Wölbung 16 und zwei äußere Querwände 18, 20 aufweist, die zusammen eine Brennkammer begrenzen.

Die Kammer enthält seitliche Brenner 22 über dem Boden 10 und seitliche Brenner 24 unter dem Boden. Die Brenner sorgen für die Einhaltung der zur thermischen Behandlung der Teile notwendigen Temperatur. Diese sind zylindrische Metallteile, z.B. Barren, die in den Fig. 2 und 4 mit P bezeichnet sind.

Der Boden 10 besteht aus feuerfesten Blöcken und trägt mehrere parallele Reihen wiegenförmiger Führungen 28 aus je einem robusten Trog aus feuerfestem Stahl.

Im Boden 10 und zwischen den Reihen der wiegenförmigen Führungen 28 befinden sich vertikale Durchgänge 30, durch die heißes Gas aus den unteren Brennern 24 aufsteigt.

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Die Reihen wiegenförmiger Führungen 28 enthalten Rinnen 32, die sich in Längsrichtung des Ofens zwischen den beiden äußeren Wänden 18 und 20 erstrecken. In jeder dieser Rinnen befindet sich eine längliche Walze 34 aus feuerfestem Stahl. Jede Walze 34 hat eine breite schraubenlinienförmige Nut 36, von der ein Teil P mitgeführt werden kann, so wie es im wesentlichen in den Fig. 2 und 4 dargestellt ist. Die Teilung der Nuten 36 ist größer als der Durchmesser der größten Teile P, so daß diese Teile sich nicht ständig beim Vorschub berühren.

Die Walzen 34 liegen frei in ihren Rinnen 32 auf. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, haben die beiden Seitenwände 36 der Rinne 32 obere Ränder 38, die untereinander und mit denen der anderen Rinnen plan sind. Die Ränder 38 sind um einen Betrag h (von zum Beispiel 1 cm) höher als der tiefste Punkt der Nut 36 der Walze, deren "voller" Teil trotzdem über die Ränder 38 hinrausragt, um die Teile P mitzuführen.

Alle Walzen 34 haben zylindrische Schäfte 40, die durch Löcher der Außenwand 18 ragen. Auf der Außenseite der Wand 18 sind die Schäfte durch Kardangelenke 42 mit einem Kettenantrieb verbunden, der seinerseits mit einer (nicht dargestellten) Antriebsmotorgruppe verbunden ist. Der Querabstand zwischen den Walzen 34 ist so gewählt, daß ein zu erhitzendes Teil P von wenigstens zwei Walzen mitgefUhrt wird.

In der Seitenwand 12 des Ofens, und zwar unmittelbar anschliessend an die Außenwand, befindet sich eine kleine Eingangsöffnung 46, die von einer (nicht dargestellten) Tür abgeschlossen ist. Die zu erhitzenden Teile werden nacheinander durch diese Öffnung 46 eingeführt. In Axialrichtung der Öffnung 46, quer zum Brennofen sind zylindrische Stangen 48 nebeneinander eingesetzt, die ebenfalls durch die Außenwand 18 ragen und über Kardangelenke 50 mit einem zweiten Kettenantrieb 52 verbunden sind, der seinerseits wiederum mit einer (nicht dargestellten) Antriebsmotorgruppe verbunden ist.

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Alle Stangen 48 haben eine Ringnut 54 in Axialrichtung der Eintrittsöffnung 46. Die die Nuten 54 aufweisenden Teile der Stangen 48 sind in wiegenartigen Führungen, ähnlich den Führungen 28, geführt.

Alle Stangen 48 werden gleichsinnig gedreht, und zwar so, daß die durch die Eingangsöffnung 46 eingeführten und in den Nuten 54 geführten Teile in Richtung des Pfeils F₁ (Fig. 1) transportiert werden.

Das Einschieben der Teile in Pfeilrichtung F₁ erfolgt durch die angetriebenen Stangen 48 bei nicht angetriebenen Walzen 34. Das Einschieben wird solange fortgesetzt, bis eine Reihe so vieler Teile in den Ofen eingeführt ist, daß die ganze Nutzbreite der Heizkammer ausgenützt ist. Anschließend werden die Walzen 34 angetrieben und dadurch die Teile in Pfeilrichtung F₂ (Fig. 1) befördert. Bei diesem Vorschub rollen die Teile P auf den oberen Rändern 38 der Wände 36 der Rinnen 32, ohne daß ihr Gewicht auf den Walzen 34 lastet.

Wenn die gemeinsame Ebene der Ränder 38 horizontal ist, bewirken die Walzen 34 lediglich eine Mitnahme der Teile P mittels der Seiten ihrer schraubenlinienförmigen Nuten 36. Günstiger ist es, wenn die Ebene der Ränder 38 ein leichtes Gefälle in Vorschubrichtung F₂ über die ganze Länge der Rinnen 32 aufweist. In diesem Falle brauchen die Walzen 34 lediglich den Vorschub der unter dem Einfluß der Schwerkraft rotierenden Teile zu regeln, indem sie die Teile mittels der ihnen vorauseilenden Seiten der Nuten 36 zurückhalten.

Durch die Außenwand 20 ragt eine zweite Reihe drehbarer zylindrischer Stangen 58, die den Stangen 48 ähnlich sind und mittels eines Kettenantriebs 60 von einer anderen (nicht dargestellten) Antriebsmotorgruppe im gleichen Sinne in Drehung versetzt wird. Die freien Enden der Stangen 58, die in die Brennkammer ragen, sind ebenfalls im wesentlichen zwischen

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den freien Enden der Walzen 34 gelagert. Sie haben Ringnuten 62 und liegen auf wiegenartigen Führungen 64 auf, die den wiegenförmigen Führungen 36 ähnlich sind.

Die thermisch behandelten Teile, die das Ende der Walzen 34 erreichen, gelangen in die Ringnuten 62 der Stangen 58, die sie durch ihre Drehung in Pfeilrichtung F, befördern und sie durch eine kleine seitliche Austrittsöffnung 66, die in der Seitenwand 14 unmittelbar an die Außenwand 20 anschliessend angebracht ist, ausstoßen. Die Öffnung 66 ist ähnlich der öffnung 46 und ebenfalls mit einer (nicht dargestellten) Tür versehen.

Der Antrieb der Walzen 34 wird jedesmal unterbrochen, wenn eine Reihe von Teilen durch die Eingangsöffnung 46 eingeführt wird. Die periodische Drehung der Walzen 34 und folglich der periodische Vorschub der Teile werden entsprechend der gewünschten Verweilzeit der Teile einer Querreihe in der Brennkammer gewählt.

Die Ein- und Austrittsöffnungen 46 und 66 können in vorteilhafter Weise sehr geringe Ausmaße aufweisen bzw. nur wenig größer als der Haximalquerschnitt der Blöcke oder anderer zu erhitzender Teile sein. Das bedeutet unter anderem, daß das Erhitzen unter Reduktionsdruck durchgeführt wird, wenn die Erhitzung indirekt erfolgt, und daß durch das Erhitzen mit kontrollierter Flamme sehr zufriedenstellende und wenig oxidierende Bedingungen erreicht werden.

Es ist günstig, wenn die wiegenförmigen Führungen 28, 56 und sowie die Walzen 34 und die Stangen 56 und 64 aus feuerfestem Stahl bestehen, und zwar in einer Zusammensetzung, die das Aufbringen einer hinreichend dicken Schicht Chromoxid auf der Kontaktoberfläche gestattet. Derartige Oxide (im wesentlichen Cr₂O,) verleihen dieser Oberfläche unter den Betriebsbedingungen des Ofens selbstschmierende Eigenschaften.

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Claims

Patentansprüche SBSEBSCSSBSESSB

1. Ofen zum Erhitzen durchlaufender zylindrischer Teile, insbesondere Metallteile, in dem sich längliche Walzen aus feuerfestem Stahl in Vorschubrichtung der Teile durch den Ofen erstrecken, wobei die Walzen jeweils eine schraubenlinienförmige Nut aufweisen, in der ein Teil durch den Ofen mitführbar ist, und jede Walze in einer aus einer Reihe wiegenförmiger Führungen aus feuerfestem Stahl bestehenden Rinne gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die wiegenförmigen Führungen (28) jeweils eine Rinne (32) aus zwei Seitenwänden (36) mit oberen Rändern (38) aufweisen, die in einer höheren Ebene als der Nutengrund der schraubenlinienförmigen Nuten (36) der Walzen (34) liegen, und daß die oberen Ränder (38) die Drehbewegung der in der schraubenlinienförmigen Nut (36) mitgeführten Teile (P) unterstützen.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen Ränder (38) der Seitenwände (36) der Rinnen (32) ein leichtes Gefälle in Richtung des Vorschubs der Teile (P) haben_o

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang und/oder am Ausgang des Ofens zwischen den schraubenlinienförmig genuteten Walzen (34) zylindrische Stangen (48; 58) gelagert sind, die gleichmäßig und in gleichem Sinne drehbar sind und jeweils eine Ringnut (54; 62) zur Aufnahme und Beförderung eines seitlich (F₁) eingeführten Teils und/oder zum seitlichen Ausstoßen (F^) eines Teils aus dem Ofen aufweisen,

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