DE3218461C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einer Anlage mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

Eine solche Anlage ist aus der DE-Z. "Härterei - Techn. Mitt." 30 (1975) 3, S. 170-175, bekannt. Die bekannte Anlage enthält einen nach oben offenen Kammerofen mit einer nach oben offenen, nicht aushebbaren Wärmebehand­ lungskammer (Retorte), welche während des Glühvorganges durch einen Schieber verschlossen wird. Außerdem ist eine hebbare Schutzglocke vorgesehen, welche auf den Kammerofen aufgesetzt werden kann. Die Schutzglocke dient dazu, die zu behandelnde Charge in den Kammerofen einzu­ senken und nach der Glühbehandlung unter Schutzgas zu einem Abschreckbad zu überführen. Bei der bekannten An­ lage ist nachteilig, daß die geglühten Werkstücke beim Umsetzen in die kalte Schutzglocke gelangen und darin auf dem Weg zum Abschreckbad ungleichmäßig abkühlen. Außer­ dem ist die Schutzglocke mit integriertem Hebezeug ein schweres und aufwendiges Teil der Anlage.

Das Abkühlen der Charge während des Umsetzens vermeidet eine aus der DE-AS 19 42 801 bekannte Anlage. Diese be­ kannte Anlage enthält einen als Haube ausgebildeten, unten offenen Schutzgasofen, welcher an einer schwenkbaren Trag­ einrichtung aufgehängt ist und in welchem die gasdichte, aber unten offene Retorte befestigt ist. Zum Beschicken des Ofens mit den zu behandelnden Werkstücken ist ein Tisch mit einer Hebeeinrichtung vorgesehen. Auf diesen Tisch stellt man ein Chargiergestell mit den zu behandelnden Werkstücken, schwenkt den Ofen über den Beschickungstisch, hebt diesen an und bewegt dadurch das Chargiergestell in die Retorte hinein, wo es verriegelt wird. Das Chargiergestell kann eine Fußplatte besitzen, mit welcher sich ggfs. die unten liegende Ofenöffnung verschließen läßt. Zum Umsetzen der Chargier­ gestelle unter Schutzgas in andere Behandlungsbehälter (z. B. zum Abschrecken in ein Abschreckbad) muß der Ofen mög­ lichst dicht über den anderen Behälter verfahren werden und dieser andere Behälter benötigt eine Hubeinrichtung, um das Chargiergestell übernehmen und z. B. in das Abschreck­ bad absenken zu können. Nicht zuletzt wegen der Schwere des Ofens erfordert diese Anlage einen erheblichen konstruktiven Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche mit vermindertem konstruktiven Aufwand das Beschicken des Ofens und ein Um­ setzen der im Ofen behandelten Werkstücke in andere Behälter unter Schutzgas bei minimalen Schutzgasverlusten und minimaler Abkühlung der Werkstücke gestattet.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anlage mit den im An­ spruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Um den Ofen während der Wärmebehandlung gasdicht abschließen und um die zu behandelnden Werkstücke unter Schutzgas um­ setzen zu können, hat der Ofen nicht eine besondere Schutz­ glocke, sondern ist erfindungsgemäß mit einer aushebbaren, nach unten offenen, im übrigen aber gasdichten Retorte ver­ sehen. Die Retorte enthält die nötigen Anschlußarmaturen für die Zuführung von Schutzgas sowie in der Regel auch den Ventilator zu der üblicherweise praktizierenden Schutzgasum­ wälzung während der Wärmebehandlung. Die Beschickung des Ofens mit den zu behandelnden Werkstücken geschieht wie üb­ lich mit Hilfe von Chargiergestellen von einem Beschickungs­ tisch aus, welcher jedoch nicht hebbar zu sein braucht. Viel­ mehr wird mittels eines Hebezeuges die aushebbare Retorte über ein auf dem Beschickungstisch vorbereitetes Chargiergestell abgesenkt, das Chargiergestell in der Retorte verriegelt, anschließend die Retorte angehoben, über den Ofen verfahren und in diesen hinein abgesenkt, wobei die eingesetzte Retorte den gasdichten Abschluß der Ofenkammer bewirkt. Zum Umsetzen des Chargiergestells unter Schutzgas wird nicht eine gesonderte Schutzglocke verwendet, vielmehr wird die heiße Retorte samt dem darin verriegelten Chargiergestell mittels Hebezeug aus dem Ofen herausgehoben und über einen anderen Behälter, z. B. einen Abschreckbehälter, verfahren. Im Falle eines Abschreckbehäl­ ters wird das Chargiergestell auf einen absenkbaren Hubtisch abgesetzt, entriegelt und in das Abschreckbad abgesenkt. Zwar ist die Retorte beim Umsetzen unten offen, doch ist das heiße Schutzgas spezifisch leichter als Luft; dadurch verbleibt es in der Retorte und verhindert den Zutritt von Luftsauerstoff beim Umsetzvorgang. Nachdem das Chargiergestell in das Ab­ schreckbad abgesenkt wurde, ist die Retorte zur Aufnahme einer neuen Charge bereit. Aus dem Abschreckbad wird das Chargier­ gestell anschließend mittels eines Transportgestells weiter­ transportiert.

Im Vergleich mit dem beschriebenen Stand der Technik ist der konstruktive Aufwand erheblich vermindert. Statt einer gesonderten Schutzglocke oder eines kompletten Kammerofens samt Retorte wird bei der erfindungsgemäßen Anlage nur noch eine aus dem Kammerofen aushebbare Retorte hängend bewegt. Das benötigte Hebezeug kann leicht ausgebildet sein und kann auch das Absenken der Chargiergestelle in andere Behandlungsbehälter bewirken, welche deshalb keine eigene Hebeeinrichtung benötigen.

Ein bequemes Haltern der Chargiergestelle im Innern der Retorte und ihr späteres Freigeben ist möglich durch von außen drehbare Tragstäbe, welche gasdicht durch den Deckel der Retorte nach oben geführt sind (Ansprüche 2-5). Die Tragstäbe werden vorzugsweise durch den Ringraum zwischen der Retorte und einer konzentrisch in ihr angeordneten Gasleitmuffel, in deren Innenraum die Chargiergestelle eingeführt wer­ den, geführt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den schematischen Zeichnungen dargestellt.

Fig. 1 zeigt eine teilweise senkrecht geschnittene Ansicht einer aushebbaren Retorte mit Gas­ leitmuffel,

Fig. 2 zeigt als Detail in der Seitenansicht ein Halteelement am Ende eines Tragstabes,

Fig. 3 zeigt als Detail eine Draufsicht auf das Halteelement aus Fig. 2,

Fig. 4 zeigt als Detail in der Seitenansicht ein anderes Halteelement am Ende eines Trag­ stabes,

Fig. 5 zeigt als Detail eine Draufsicht auf das Halteelement aus Fig. 4,

Fig. 6 zeigt eine Seitenansicht einer ersten Wärmebehandlungsanlage mit Abschreckbad unter Verwendung der Retorte aus Fig. 1,

Fig. 7 zeigt die Draufsicht auf die Anlage aus Fig. 6, und

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht einer zweiten Wärmebehandlungsanlage unter Verwendung der Retorte aus Fig. 1 und mit Behältern für unterschiedliche Behandlungen.

Übereinstimmende oder einander entsprechende Teile sind in den verschiedenen Figuren mit übereinstimmenden Bezugszahlen bezeichnet.

Die in Fig. 1 dargestellte Retorte 1 besitzt einen zylindrischen, gasdichten Mantel aus Stahl, welcher oben durch einen Aufsatz 12 abgeschlossen ist, welcher feuerfestes Wärmedämmaterial 13 enthält. In der Retorte 1 ist konzentrisch eine zylindrische Gasleitmuffel 2 angeordnet. Zwischen dem oberen Ende der Gasleitmuffel 2 und dem Aufsatz 12 befindet sich ein Ventilator 3 mit lotrechter Achse, welcher mittels eines auf dem Deckel 14 befestigten Motors 15 angetrieben wird. Der Ventilator 3 saugt Gas axial durch eine Öffnung im oberen Ende der Gasleitmuffel 2 an und bläst das Gas in radialer Richtung aus, so daß es im Ringraum zwischen Gasleitmuffel 2 und Retorte 1 abwärts strömt und im Innern der Gas­ leitmuffel 2 aufsteigt.

Im Ringraum zwischen Gasleitmuffel 2 und Retorte 1 verlaufen wenigstens zwei drehbare Tragstäbe 4, welche gasdicht durch den Aufsatz 12 und den Deckel 14 nach außen geführt sind. Am unteren Ende der Trag­ stäbe 4 befinden sich im Bereich zwischen dem unteren Rand der Retorte 1 und dem höher gelegenen unteren Rand der Gasleitmuffel 2 fingerartige Halteelemente 4.1, 4.3 (Fig. 2-5) zum Untergreifen eines Chargier­ gestells 16. Beispiele geeigneter Halteelemente sind in den Fig. 2-5 dargestellt. Die Fig. 2 und 3 zeigen die Verwendung von zwei diametral vom Tragstab 4 ab­ stehenden Fingern 4.1 im Zusammenhang mit einem Chargier­ gestell 16, welches am Umfang seiner Fußplatte radiale Ausschnitte 17 aufweist, deren Ränder durch die - be­ zogen auf die Achse der Retorte 1 - radial gestellten Finger 4.1 nicht erreicht, nach Drehung der Trag­ stäbe 4 um 90° jedoch untergriffen werden.

Die Fig. 4 und 5 zeigen im Zusammenhang mit einem Chargiergestell 16.1 mit kreisrunder Fußplatte einen vom unteren Ende des Tragstabes 4 rechtwinklig ab­ stehenden Haltefinger 4.3, welcher bei - bezogen auf die Achse der Retorte 1 - radial ausgerichtetem Finger das Chargiergestell 16.1 untergreift, nach Drehung des Tragstabes 4 um 90° den Rand des Chargiergestells 16.1 jedoch nicht erreicht.

Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Wärmebehandlungsanlage bestehend aus einem elektrisch beheizten Kammerofen 5, dessen Ofenkammer oben offen und mit einer gasdichten, metallischen Ummantelung 5.1 ausgekleidet ist. In diesen Ofen 5 ist die in Fig. 1 dargestellte Retorte 1 einsetzbar bzw. aushebbar. Bei eingesetzter Retorte 1 schließt deren Deckel 14 die Ofenkammer gasdicht ab. Zwischen dem Deckel 14 und der Oberseite des Ofens 5 kann zu diesem Zweck eine Dichtung vorgesehen sein. Neben dem Ofen 5 befindet sich ein oben offener Abschreckbehälter 8, z. B. mit einem Ölbad. Zwischen dem Abschreckbehälter 8 und dem Ofen 5 ist ein Be­ schickungstisch 7 angeordnet, und Abschreckbehälter 8, Ofen 5 und Beschickungstisch 7 sind auf einem Kreis­ bogen angeordnet, in dessen Mittelpunkt ein schwenk­ bares Hebezeug 6 steht, welches die Retorte 1 über ein auf dem Beschickungstisch 7 stehendes Chargier­ gestell 16 absenken, die Retorte 1 mit dem durch Drehen der Tragstäbe 4 darin arretierten Chargierge­ stell 16 in den Ofen 1 überführen und später in den Abschreckbehälter 8 umsetzen kann; im Abschreckbe­ hälter 8 befindet sich für die Aufnahme des Chargier­ gestells 16 ein Hubtisch 8.1, mit welchem die Charge nach Freigabe durch die Tragstäbe 4 in das Ölbad ein­ getaucht und wieder herausgehoben wird. Die Entnahme des Chargiergestells 16 aus dem Abschreckbehälter 8 kann wiederum mit dem Hebezeug 6 erfolgen.

Die Fig. 8 zeigt eine Wärmebehandlungsanlage mit mehreren Behandlungsstationen, welche nicht auf einem Kreisbogen, sondern linear angeordnet sind und von einem an einer Laufschiene 6.1 linear verfahr­ baren Hebezeug 6.2 bedient werden. Die Anlage ent­ hält (von links nach rechts) einen Behälter 11 zum Abkühlen von wärmebehandelten Werkstücken unter Schutzgas, einen Kammerofen 5 mit aushebbarer Retorte 1 wie in Fig. 6 und 7, einen Beschickungs­ tisch 7, einen Abschreckbehälter 8 mit Hubtisch 8.1 wie in Fig. 6 und 7, einen Waschbehälter 9 sowie einen Ofen 10 zum Anlassen von Werkstücken unter Schutzgas. Eine gesonderte Hebeeinrichtung 8.1. neben dem Hebezeug 6.2 benötigt man lediglich für den Abschreckbehälter 8, um die Retorte 1 nicht in das Abschreckbad eintauchen zu müssen. Alle übrigen Stationen der Anlage benötigen keine gesonderte Hebeeinrichtung für die Chargiergestelle 16, sondern können durch das linear verfahrbare Hebezeug 6.2 be­ dient werden.

Claims (5)

1. Anlage zur chargenweisen Wärmebehandlung von Werk­ stücken aus Metall
mit einem nach oben offenen Kammerofen mit einer Ofen­ kammer,
mit einer Halterung für Chargiergestelle,
mit einer nach unten offenen, hebbaren, mit Schutzgas oder Reaktionsgas beschickbaren und die Ofenkammer gasdicht verschließenden Kammer zur Aufnahme der Chargiergestelle,
und mit einem Hebezeug zum Be- und Entladen des Kammerofens,
dadurch gekennzeichnet, daß die hebbare Kammer (1) als in die Ofenkammer eintauchende Wärmebehandlungskammer (Retorte) ausgebildet ist, in welcher eine von außen/oben betätigbare Halterung (4, 4.1, 4.3) für die Chargiergestelle (16, 16.1) angeordnet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halterung (4, 4.1, 4.3) für die Chargier­ gestelle (16, 16.1) mittels vertikal verlaufender, gas­ dicht durch den Retortendeckel (14) geführter und von außerhalb der Retorte (1) drehbarer Tragstäbe (4) ge­ bildet wird, welche Halteelemente (4.1, 4.3) besitzen, die durch Drehung der Tragstäbe (4) in Eingriff mit einem Chargiergestell (16, 16.1) bringbar sind.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Retorte (1) konzentrisch eine Gas­ leitmuffel (2) angeordnet ist, und daß die Tragstäbe (4) im Ringraum zwischen der Retorte (1) und der Gas­ leitmuffel (2) verlaufen.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteelemente (4.1, 4.3) im Bereich zwi­ schen dem unteren Rand der Retorte (1) und höher liegenden Rand der Gasleitmuffel (2) liegen.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Halteelemente (4.1, 4.3) unter ein Chargiergestell (16, 16.1) schwenkbare, waage­ rechte Finger vorgesehen sind, welche starr an den Tragstäben (4) befestigt sind.