DE3509483A1 - Durchlaufofen - Google Patents

Description

"durchlaufofen"

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen zum Wärmen von metallischen Barren, Stangen und dgl., insbesondere von Aluminium-Pressbolzen, mit Hubbalken zur Bewegung des Wärmegutes durch den Ofen, wobei die Hubbalken 5 mittels durch Ausnehmungen am Ofenboden hindurchreichende Tragstützen bewegt werden.

Derartige Durchlaufofen dienen zum Aufwärmen und/oder Halten des Wärmegutes auf einer bestimmten Warmhalteoder Hochglühtemperatur vor einer nachfolgenden Weiterbehandlung. Beispielsweise werden Aluminium-Pressbolzen in solchen Oefen zum nachträglichen Homogenisieren in einem weiteren Behandlungsofen erwärmt.

In einem bekannten Durchlaufofen der als Warmhalteofen für lange Aluminiumbolzen verwendet wird, werden die Bolzen nacheinander in den Ofen eingebracht, durch den Ofen gefördert und dabei durch Heissluft über ein Gebläse auf Glühtemperatur gehalten. Der Transportvorgang läuft so ab, dass das, quer zur Durchlaufrichtung in Vertiefungen auf Stützbalken liegende Gut durch Hubbalken von diesen feststehenden Balken abge-

hoben, ein Stück in Durchlaufrichtung transportiert und wieder auf die Stützbalken abgelegt wird. Jeder der Hubbalken kehrt in seine Ausgangslage zurück und ein neuer Zyklus beginnt. Die im Innern des Durchlaufofens liegenden Hubbalken werden durch vertikale, sich durch Ausnehmungen im Ofenboden erstreckende Tragstützen bewegt und geführt. Diese Stützen oder Stempel sind mit ausserhalb des Ofens gelagerten Hebe- und Antriebsmitteln verbunden. Durch die, zur Bewegung der Tragstützen notwendigen Oeffnungen bzw. Ausnehmungen am Ofenboden geht jedoch viel Wärme verloren. Da üblicherweise eine Vielzahl von, die Hubbalken tragenden Stützen notwendig ist, da die Hubbalken zur Vermeidung von Durchbiegungen des mehrere Meter langen Wärmegutes in relativ geringen Abständen angeordnet sein müssen und daher auch die Anzahl der notwendigen Ausnehmungen gross ist, treten insgesamt beträchtliche Wärme- bzw. Energieverluste auf.

Es ist bekannt, diese Ausnehmungen mit einem elastisehen Material in Verbindung mit Wassertassen abzudichten. Dabei folgt das elastische Material der Stützenbewegung· Eine wesentliche Reduktion der Wärmeverluste wird dadurch jedoch nicht erzielt. Ausserdem ist dieses Material einem starken Verschleiss unter-

worfen und muss häufig ausgewechselt werden, was zu aufwendigen Reparaturarbeiten führt.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, bei einem Ofen der eingangs genannten Art, die Wärmeverluste durch die, wegen der Transportschritte der Hubbalken mit den damit verbundenen Tragstützen erforderlichen Ausnehmungen am Ofenboden zu vermeiden bzw. weitgehendst zu reduzieren. Weiter soll eine kostengünstige Abdichtung mit hoher Haltbarkeit und möglichst geringem Reparaturaufwand geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Tragstützen gleitend durch eine jeweils zugehörige, am Ofenboden dichtend anliegende Abdeckeinrichtung hindurchgeführt sind,- diese Abdeckeinrichtung durch die Tragstütze in horizontaler Richtung mitbewegbar ist und sich dabei stets über die Ausnehmung erstreckt.

Durch die erfindungsgemässe Ausgestaltung des Durchlaufofens werden Wärmeverluste vermieden, da die von 0 der Tragstütze mitbewegte, am Ofenboden dichtend anliegende und sich während der Horizontalbewegung stets über die Ausnehmung hinweg erstreckende Abdeckeinrichtung den Wärmefluss nach aussen hemmt. Weiter ist

dadurch, dass die Tragstütze durch ihre jeweils zugehörige Abdeckeinrichtuna gleitend hindurchgeführt ist, der Spalt zwischen der sich auf- und abbewegten Tragstütze und der Abdeckeinrichtung minimal und demzufolge auch die Wärmeverluste an dieser Stelle. Insgesamt wird der Energiebedarf am Ofen pro Tonne zu behandelndem Wärmegut, z.B. von Aluminium-Pressbolzen ganz erheblich gesenkt und die laufenden Kosten für die Wärmebehandlung reduziert. Die Einsparungen an Energie und Kosten gegenüber bekannten Lösungen sind umso grosser, je mehr Tragstützen zur Bewegung der Hubbalken vorhanden sind.

Durch das Anliegen der Abdeckeinrichtung an der Unterseite des Ofenbodens wird eine gute Zugänglichkeit für eventuell vorzunehmende Einstell- oder Auswechselarbeiten erzielt.

Es ist zweckmässig, an der Abdeckeinrichtung Mitnahmerollen vorzusehen, die an der Tragstütze anliegen. Dadurch wird sowohl eine reibungsarme Bewegung der Tr agstütze in vertikaler Bewegung durch die Abdeckeinrichtung hindurch, als auch ein exaktes Mitführen dieser Einrichtung in horizontaler Richtung ermöglicht.

Ebenso ist es zweckmässig, zur Führung der bewegten Abdeckeinrichtung in horizontaler Richtung Rollen an dieser vorzusehen, die auf waagrechten, parallel zum Ofenboden verlaufenden Schienen laufen können.

Mit Vorteil besitzt die Abdeckeinrichtung einen metallischen Kasten, der mit wärmedämmendem Isolationsmaterial gefüllt ist. Dabei besteht das ofenseitige Material vorteilhaft aus Isolationsplatten. Bei einem Verschleiss können diese rasch und stückweise leicht ausgewechselt werden.

Um ein genaues Anliegen der Abdeckeinrichtung am Ofenboden unter leichter Berührung bzw. leichtem Druck sicherzustellen, sind an der Abdeckeinrichtung vorteilhaft Stellschrauben vorgesehen. Damit kann eine Nachstellung vorgenommen oder eine Abnützung, verursacht durch die Relativbewegung zwischen Ofenboden und leicht anliegender bzw. schleifender Abdichtung kompensiert werden. Ausserdem ergibt sich damit unter Vermeidung einer Spaltbildung eine optimale Abdeckung und 0 Wärmedämmung.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel darstellen, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den erfindungsgemässen Durchlaufofen;

Fig. 2 einen Querschnitt durch diesen Ofen;

Fig. 3 einen Schnitt durch die Abdeckeinrichtung nach der Linie III-III der Fig. 4, und

Fig. 4 ebenfalls einen Schnitt durch die Abdeckeinrichtung.

In Fig. 1 ist ein, am Fundament 17 abgestützter Durchlaufofen 1 als Schnellerwärmungsofen dargestellt, in dem das Wärmegut 3 an der linken Seite eingebracht und in durch einen Pfeil 4 angegebener Förderrichtung an die Ausförderseite an der rechten Ofenseite, transportiert wird. Im beschriebenen Beispiel besteht das Wärmegut 3 aus sogenannten langen Aluminium-Pressbolzen mit rundem Querschnitt mit einem Durchmesser von 260 mm und einer Länge von etwa 7500 mm. Entlang ihres Förderweges wird die Charge aus Aluminiumbolzen von Heissluft über Düsen 5,6 die ober- und unterhalb ihres Förderweges vorgesehen sind beaufschlagt und aufgeheizt bzw. warmgehalten. Dabei kann ein gewünschtes Temperatur-Zeitprofil auf verschiedene Weise, z.B. durch Wahl der Verweildauer im Ofen eingestellt werden. Wie auch aus Fig.2 ersichtlich,

erstrecken sich die Aluminium-Pressbolzen mit ihrer Längsachse waagrecht und quer zur Förderrichtung 4. Ihre Portbewegung innerhalb des Ofens 1 erfolgt nach dem Hubbalkenprinzip. Dabei liegen die Pressbolzen vorerst in Ausgangsstellung auf feststehenden, abgestützten Trägern 8, die sich längs des Förderweges erstrecken. Durch mehrere, im gezeigten Beispiel sechs Hubbalken 10, die sich ebenfalls in Föderrichtung 4 erstrecken, werden die Pressbolzen 3 aus ihrer Ruhelage in Fig. 1 gezeigt von den Trägern 8 abgehoben. In einem nächsten Schritt werden sie durch eine horizontale Bewegung der Hubbalken 10 ein Stück weit nach vorne getragen und durch Absenken der Hubbalken wieder auf die feststehenden Träger 8 abgesenkt bzw. abgelegt. Nach erfolgter Absenkung der Tragfläche der Hubbalken 10 unter die Auflagefläche der feststehenden Querträger 8, werden die Hubbalken wieder in ihre Ausgangslage zurückgeführt. Dies wiederholt sich schrittweise so lange, bis alle Pressbolzen den Ofenraum durchlaufen haben und zur weiteren Behandlung, z.B. in einem Ofen zur Gefügehomogenisierung, oder zur weiteren Verwendung, z.B. in einem Presswerk aus dem Durchlaufofen ausgefördert werden. Mit 12 sind Ventilatoren bezeichnet, die das heisse Gas nach entsprechender Wärmeabgabe abziehen, es an der Heizung vorbei führen und erneut den Düsen 5,6 und dem Wärmgut 3 zuführen.

- in -

Die Hubbalken 10 sind mit Tragstützen 14 verbunden, die durch Ausnehmungen 15 am Ofenboden 16 nach aussen, in den Bereich unterhalb des Ofens 1 reichen. Dort ist am Fundament 17 eine Verschiebe- und Hubeinrichtung 20 mit entsprechenden Antrieben montiert. Durch Betätigung der Hydraulikzylinder 18, 19 wird sowohl eine horizontale Bewegung eines auf Rädern 21 laufenden Rahmens 22 erzielt, als auch eine vertikale Höhenverschiebung, wie strichliert angedeutet, bewirkt. Dadurch werden den, mit der Verschiebe- und Hubeinrichtung verbundenen Tragstützen 14 die entsprechenden, zur Förderung des Wärmegutes 3 notwendigen Bewegungen erteilt. In Fig. 1 befinden sich die Pressbolzen 3 in abgesenkter Stellung auf den feststehenden Balken 8 und die Tragstützen samt Hubbalken kurz vor ihrer Hebebewegung. Selbstverständlich ist die Länge der Ausnehmungen 15, in Forderrichtung gesehen, auf die Grosse der horizontalen Verschiebekomponente abgestimmt. Im vorliegenden Beispiel beträgt die Länge der horizontalen Bewegung und damit auch die Sehrittforderlänge für die Pressbolzen ca. 300 mm.

Wie aus den Fig. 3 und 4 deutlicher ersichtlich, ist die Tragstütze 14 mit einer Abdeckeinrichtung 25 in Wirkverbindung. Die Tragstütze 14 ist in der Abdeckeinrichtung 25 gleitend geführt und kann in Richtung des

Doppelpfeiles 27 auf- und abbewegt werden. Die Abdeckeinrichtung 25 besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 28 an dem Räder 29 montiert sind, sowie aus einem metallischen Kasten 31 aus Stahlblech , in dem Wärmeisolationsmaterial 33;34 eingebracht ist. Am Rahmen 28 sind weiter Mitnahmerollen 40 befestigt, die an der Tragstütze 14 mit quadratischem Querschnitt, seitlich anliegen. Bei der Vertikalbewegung in Doppelpfeilrichtung 2 7 gleitet die Tragstütze 14 durch die anliegenden Rollen 40 und dem, die Ausnehmung 15 umhüllenden Stahlblech 26. Dabei bleibt die Abdeckeinrichtung 25 auf gleicher, unveränderter Höhenlage. Bei der Horizontalbewegung der Tragstütze 14 in Richtung des Doppelpfeiles 39, ausgelöst durch die Verschiebe- und Hubeinrichtung 20, wird die Abdeckeinrichtung 2 5 über die anliegenden Rollen 40 mitgenommen und in der Förderrichtung bzw. entgegengesetzt dazu bewegt. Dabei laufen die Räder- 29 auf als Schienen dienenden Trägern 41. Wie aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist die Abdeckeinrichtung 2 5 in Förderrichtung und quer dazu derart dimensioniert, dass sie während der Bewegung der Tragstütze 14 bis in ihre strichpunktiert gezeichnete Endstellung stets die Ausnehmung 15 überdeckt. Durch diese Anordnung ist sichergestellt, dass keine unerwünschten Oeffnungen vom Ofeninnern nach aussen auftreten und eine optimale Abdichtung während

des Bewegungsvorganges für den Wärmeguttransport durch den Ofen vorhanden ist.

Der Kasten 31 ist mit Stellschrauben 3 6 gegenüber dem Rahmen 28 der Abdeckeinrichtung 25 höhenverstellbar und kann daher gegen die Unterseite 23 des Ofenbodens 16 bzw. gegen das Bodenblech mit leichtem Druck ange stellt werden. Das Wärmeisolationsmaterial besteht in einem oberen, dem Ofen zugewandten Teil aus Isolationsplatten 33, die glatt am Bodenblech des Ofens anliegen und bei der Bewegung der Abdeckeinrichtung dort entlangschleifen.

Damit die Aluminium-Pressbolzen auf den Hubbalken 10 in ihrer Lage bleiben, sind Winkel 42 vorgesehen. Aehnliche Winkel befinden sich auch auf den feststehenden Trägern 8.

Die Erfindung ist nicht auf die Wärmebehandlung von Aluminium-Pressbolzen beschränkt. Sie kann auch für andere Querschnittsformen wie z.B. Stangen oder Barren und für andere Metalle bzw. Metallegierungen verwendet werden.

BEZUGS ZEICHENLISTg¹

1 Durchlaufofen

3 Wärmegut

4 Förderrichtung

5 Düsen

6 Düsen

8 stationärer Träger

10 Hubbalken

12 Ventilator

14 Tragstützen

15 Ausnehmungen

16 Ofenboden

17 Fundament

18 Hydraulikzylinder

19 Hydraulikzylinder

20 Verschiebe- und Hubeinrichtung

21 Räder

2 2 Rahmen

23 Ofenbodenunterseite

25 Abdeckeinriclitung

26 Stahlblech

27 Doppelpfeil

28 Rahmen

29 Räder

31 Kasten

33 Wärmeisolationsmaterial

34 Wärmeisolationsmaterial

36 Stellschrauben

39 Doppelpfeil

40 Mitnahmerollen

41 Träger

42 Winkel

- Leerseite -

Claims (7)

PATENTANSPRÜCHE

1. Durchlaufofen zum Wärmen von metallischen Barren, Stangen und dgl., insbesondere von Aluminium-Pressbolzen, mit Hubbalken zur Bewegung des Wärmegutes durch den Ofen, wobei die Hubbalken mittels durch 5 Ausnehmungen am Ofenboden hindurchreichende Tragstützen bewegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragstützen (14) gleitend durch eine jeweils zugehörige, am Ofenboden (16) dichtend anliegende Abdeckeinrichtung (25) hindurchgeführt sind, diese Abdeckeinrichtung (25) durch die Tragstütze (14) in horizontaler Richtung (3 9) mitbewegbar ist und sich dabei stets über die Ausnehmung (15) erstreckt.

2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinrichtung (25) an der Unterseite (23) des Ofenbodens (16) anliegt.

3. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abdeckeinrichtung (25) Mitnahmerollen (40) angeordnet sind, die an der Tragstütze (14) anliegen.

G14-P18-CH
21.6.1984

4. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Rollen (29) an der Abdeckeinrichtung (25) zur Führung in horizontaler Richtung (3 9) vorgesehen sind.

5. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4,-dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckeinrichtung (25) einen metallischen Kasten (31) aufweist, der mit Wärmeisolationsmaterial (33;34) gefüllt ist.

6. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass Stellschrauben (36) zur Anstellung der Abdeckeinrichtung (25) an den Ofenboden (16) vorgesehen sind.

7. Durchlaufofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeisolationsmaterial ofenseitig aus feuerfesten Isolierplatten (33) besteht.