DE3518284C1

DE3518284C1 - Wärmebehandlungsofen

Info

Publication number: DE3518284C1
Application number: DE19853518284
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Ing. 5650 Solingen Picard
Original assignee: RASSPE SOEHNE P
Current assignee: RASSPE SOEHNE P
Priority date: 1985-05-22
Filing date: 1985-05-22
Publication date: 1986-07-10

Description

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmebehandlungsofen der dem Anspruch 1 entsprechenden Art so auszugestalten, daß bei möglichst geringen Wärmeverlusten eine kontinuierliche Arbeitsweise möglich ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.
Es ist hierdurch erreicht, daß die Träger ständig im Ofen raum verbleiben und in dem Schlitz im Boden des Ofen raums endlos umlaufen können. Dadurch entfallen alle Probleme, die beim Stand der Technik am Eingang und Ausgang des Ofenraums, sei es mit der Abdichtung, sei es mit den Wärmeverlusten, auftreten.
Die Kettenanordnung kann stetig umlaufen, und es können in gleichmäßigen Zeitabständen an einer bestimmten Entnahmestelle die Teile entnommen werden.
Da die Träger ständig im Ofenraum verbleiben, entfallen einerseits die Wärmeverluste, die sonst an den Trägern auftreten, wenn sie ihren Rückweg außerhalb des Ofen raums zurücklegen, und andererseits ist der Verweilweg im Ofen länger, weil nicht nur der »Hinweg«, sondern auch der »Rückweg« im Ofenraum zurückgelegt wird. Die Glühstrecke pro Grundfläche ist somit länger und die Leistung des Ofens entsprechend höher bzw. es kann der Ofen für eine bestimmte Produktionsleistung in seiner Grundfläche verkleinert werden.
Die Führung von Glühgut in einer geschlossenen horizontalen Bahn ist an einem Doppeltunnelofen zur Herstellung von Blähtonblöcken aus der DE-PS 22 16463 bekannt. Die beiden Enden der Brennkanäle sind durch jeweils einen Querkanal verbunden, so daß die Ofenwagen in einer geschlossenen Kette umlaufen können.
Die bevorzugte Ausgestaltung der Träger ist in Anspruch 2 wiedergegeben.
Die Ausbildung als Stangen verringert den Wärmetransport aus dem Ofenraum heraus und erleichtert die konstruktive Gestaltung der Verbindung der Träger mit der Kettenanordnung.
Zweckmäßige konstruktive Ausbildungen im einzelnen sind in den Ansprüchen 3 bis 5 wiedergegeben.
Wichtig ist die Weiterbildung nach Anspruch 6.
Es wird dadurch die jeweilige Stange jedenfalls oben, d. h. in der Nähe der Einrichtungen zur Aufnahme des Gutes, beidseitig geführt und gegen Kippen quer zur Förderrichtung genau abgestützt.
Anspruch 7 gibt eine praktische Ausführung der auf der äußeren Führungsschiene abrollenden Rollen wieder.
Die Stangen mit den darauf angeordneten Einrichtungen zur Aufnahme des Gutes, dem Gut selbst und der Kettenanordnung weisen ein erhebliches Gewicht auf, zu dessen Abfangung die Merkmale des Anspruchs 8 vorgesehen sein können.
Das Gut, zum Beispiel die Schmiedeteile, sollen an einer Stelle quer zur Förderrichtung von außen in den Ofenraum eingebracht und auf die Einrichtung zur Aufnahme des Gutes überführt werden. Hierzu sind die Merkmale nach Anspruch 9 geeignet.
Das Gut hat in vielen Fällen eine gewisse Längenerstreckung. Die Träger hingegen sind durch die oberen Enden der Stangen gegeben und haben insoweit zunächst nur eine geringe Erstreckung.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 10 ergibt eine Unterlage mit einer quer zur Förderrichtung vergrößerten Tragfläche und gleichzeitig einen Schutz der Tragschuhe, die sich dicht oberhalb des Bodens des Ofenraum von den oberen Enden der Stangen hinweg erstrecken, gegen die hohe Temperatur, indem die Tragschuhe durch die Seitenteile der Feuerfestformteile fast ganz abgedeckt werden.
Die Beschickung des Ofens wird erleichtert, wenn die Kettenanordnung nicht stetig umläuft, sondern während des Beschickvorgangs stillsteht.
Diesem Ziel dient die Ausgestaltung nach Anspruch 11, die im einzelnen in der in Anspruch 12 wiedergegebenen Weise getroffen sein kann.
Wartung und Instandhaltung des Ofens werden durch die Merkmale nach Anspruch 13 erleichtert.
Es sind hierbei die mechanischen Teile des Ofens von dem überwölbenden Teil des Ofenraums getrennt und können dementsprechend herausgezogen werden, so daß sowohl die Ausmauerung des Ofenraums von unten als auch die Führung und Antriebsteile von außen bzw. oben leicht zugänglich sind. Dieser Gedanke kann noch gefördert werden, wenn der Rahmen gemäß Anspruch 14 fahrbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Ofens; F i g. 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Unterteils des Ofens, welches aus dem Ofen nach F i g. 1 herausgefahren ist; Fig. 3 zeigt eine Einzelansicht eines Trägers mit seiner Führung im Vertikalschnitt; Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht schräg von oben gemäß Fig. 1 von vorn; F i g. 5 zeigt eine Rückansicht gemäß F i g. 2 auf den Antrieb der Kettenanordnung mit den Trägern.
Der in F i g. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Ofen umfaßt einen Oberteil 10 und einen Unterteil 20. Der Oberteil 10 steht auf dem Boden auf und besteht aus einem Rahmengerüst 1 mit vertikalen Stützen 2,3,4 auf jeder Seite, die in einiger Höhe eine feuerfeste Ausmauerung mit Stirnseiten 5 und Seitenwandungen 6 tragen, die einen in F i g. 1 nicht erkennbaren Ofenraum umgrenzen, der in geeigneter Weise, zum Beispiel mittels Gasbrennern, beheizt ist. Der Ofenraum, soweit er von dem Rahmengerüst 1 getragen wird, ist nach unten offen. Unterhalb des Ofenraums beläßt das Rahmengerüst eine Art Tunnel 7, in den das Unterteil 20 der Länge nach einfahrbar ist. Das Unterteil 20 besitzt an einer Oberseite eine feuerfeste Platte oder Zustellung 17, die bei in den Ofen 100 eingefahrenem Unterteil 20 den Boden des Ofenraums bildet. Die Stützen 2,3,4 sind an ihrem unteren Ende durch auf dem Boden angeordnete Schienen 8 verbunden, auf denen das Unterteil 20 mit Rollen 9 (F i g. 2) verfahrbar ist, um das Einschieben in den Tunnel 7 zu erleichtern.
Das Oberteil 10 des Ofens 100 weist an einer Stelle eine Station auf, an der eine Beschickung des Ofenraums erfolgt, während an einer anderen Stelle eine Station zur Entnahme der wärmebehandelten Teile vorgesehen ist.
In dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Ofen zum Vorwärmen von sogenannten Spaltstücken, aus denen durch Schmieden Mähfinger für landwirtschaftliche Mähmaschinen hergestellt werden. Auch das Unterteil des Ofens besitzt einen Rahmen 11 etwa quaderförmiger Gestalt. Er umfaßt einen rechteckigen Grundrahmen 12. In der Nähe der Enden der längeren Seiten sind die bereits erwähnten Rollen 9 gelagert, mit welchen das Unterteil auf den Schienen 8 des Oberteils beim Einführen in den Ofen 100 abrollt. Außerdem sind an den Enden des Grundrahmens 12 innenseitig Rollen 13 vorgesehen, mittels deren das Unterteil 20 außerhalb des Ofens 100 auf dem Boden verschoben werden kann.
In den Ecken des Grundrahmens 12 sind aufrechte Stützen 14 und dazwischen an den längeren Seiten aufrechte Stützen 15 vorgesehen, die den rechteckigen Oberrahmen 16 tragen, der mit Abstand oberhalb des Unterrahmens vorgesehen ist. Der Oberrahmen trägt den Boden 17 des Ofenraums, der aus einer dicken Platte aus feuerfestem Material besteht, die durch in den Oberrahmen 16 in geeigneter Weise eingebrachte feuerfeste Formsteine oder eine entsprechende Ausmauerung gebildet ist.
In dem Boden 17 ist ein endloser, von oben nach unten durchgehender Schlitz 18 gebildet, der im Grundriß die Gestalt eines langgestreckten Ovals mit zwei einander und zu den längeren Seiten des Oberrahmens 16 parallelen Seiten und zwei halbkreisförmigen Teilen an den Enden besteht.
Durch den Schlitz 18 greifen vertikale Stangen 19 aus dem Raum zwischen dem Unterrahmen 12 und dem Oberrahmen 16, d. h. von unterhalb des Bodens 17, nach oben in den Ofenraum ein und tragen an ihrem oberen Ende quer zur Erstreckung des Schlitzes 18 ausladende Tragschuhe 21, auf die keramische Formteile 22 von l-förmigem Querschnitt aufgesetzt sind, die oben eine Ausnehmung 23 für die Aufnahme eines wärmezubehandelnden Teils 24, in dem Ausführungsbeispiel eines Spaltstücks, bilden und mit der unteren Ausnehmung 25 das Tragstück 21 aufnehmen und umschließen, so daß es vor den Temperaturen des Ofenraums einigermaßen geschützt ist (F i g. 3).
Wie aus Fig.2 ersichtlich ist, ist eine Vielzahl von vertikalen Stangen 19 mit Tragschuhen 21 längs des Schlitzes 18 hintereinander angeordnet. Jeder dieser Tragschuhe 21 trägt ein keramisches Formteil 22, wovon allerdings in F i g. 2 nur eines angedeutet ist.
Die vertikalen Stangen 19 sind an einer Kettenanordnung 30 geführt, die in dem Ausführungsbeispiel aus einer oberen Kette 31 und einer unteren Kette 32 besteht, die endlos in einer dem Verlauf des Schlitzes 18 im Grundriß entsprechenden Bahn umlaufen. Die Ketten 31, 32 werden an den Enden ihrer ovalen Umlaufbahn über Kettenräder 33,34 (F i g. 4) umgelenkt und auf den geraden Stücken dazwischen durch geradlinige Führungsschienen 35, 36 geführt, die in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise mit dem Rahmen 11 des Unterteils 20 verbunden sind. Die Ketten 31, 32 sind als Laschenrollenketten ausgebildet, deren Rollen an den Führungsschienen 35, 36 abrollen. Die vertikalen Stangen sind bezüglich der ovalen Bahn der Ketten 31, 32 außen an den Kettengliedern 37, die zu diesem Zweck in der aus F i g. 3 ersichtlichen Weise abgewinkelt sind, befestigt.
Im oberen Bereich unterhalb des Bodens 17 ist eine weitere Führungsschiene 38 vorgesehen, die an der Tragkonstruktion des Bodens 17 befestigt ist. An der Führungsschiene 38 rollen Rollen 39 ab, die auf der Außenseite jeder vertikalen Stange in der aus Fig.4 ersichtlichen Weise angebracht sind. Die Rollen 39 sind durch einzelne Kettenglieder gebildet, die ähnlich der Glieder der Ketten 31,32 abgewinkelte Laschen aufweisen und damit an den vertikalen Stangen angebracht sind. Dadurch daß jedes Kettenglied zwei Rollen 39 aufweist, die an der geraden Führungsschiene 38 abrollen, ist die vertikale Stange 19 gegen Verdrehen um ihre Längsachse bzw. ungewolltes Verschwenken des Tragschuhs 21 geführt. Durch die beidseitige Führung der vertikalen Stangen 19 im oberen Bereich durch die Führungsschienen 35,38 ist eine stabile Anordnung gewährleistet Jede vertikale Stange 19 weist unten eine Rolle 26 auf, die auf seitlichen Führungsschienen 27, 28 (F i g. 3, 4) abrollt, so daß zwischen den Kettenrädern 33, 34 das Gewicht der vertikalen Stangen 19 mit den Tragschuhen 21, den Werkstücken 24 und den Ketten 31, 32 abgefangen ist.
In Fig. 5 ist der Antrieb der Anordnung erkennbar.
Es ist ein hydraulischer Zylinder 40 vorgesehen, dessen Befestigungsteile aus Gründen der Sichtbarkeit weggelassen sind. Die Kolbenstange 41 des Zylinders 40 greift an einem als Ganzes mit 42 bezeichneten Mitnehmer an, der als Doppellenker ausgebildet ist und einen um eine vertikale Achse 43 schwenkbaren Lenker 44 umfaßt, an dessen freiem Ende ein weiterer Lenker 45 um eine vertikale Achse 46 schwenkbar angelenkt ist. Wird der Zylinder 40 betätigt, so schiebt er den Mitnehmer 42 gemäß F i g. 5 in die Zeichenebene hinein. Dabei greift der Lenker 45 in der aus der Zeichnung erkennbaren Weise hinter die vertikale Stange 19'. Der Lenker 45 kann nicht ausweichen, weil er Anschläge 47 aufweist, die gegenüber der Achse 46 überstehen und sich auf die dem Betrachter zugewandte Seite des Lenkers 44 legen.
Beim Ausschieben des Zylinders 40 ist der als Doppellenker ausgebildete Mitnehmer 42 also starr und schiebt die Kettenanordnung 30 um einen bestimmten Hub, der etwa dem Abstand zweier aufeinanderfolgender vertikaler Stangen 19 entspricht, weiter. Beim Rückhub kommt die gemäß Fig. 5 dem Betrachter zugewandte Außenseite des Lenkers 45 an der folgenden vertikalen Stange 19" zur Anlage, was dazu führt, daß der Lenker 45 gegenüber dem Lenker 44 verschwenkt wird und der Mitnehmer 42 an der vertikalen Stange 19" vorbeigelangen kann. Bei einem erneuten Vorwärtshub legt sich dann die dem Betrachter abgewandte Seite des Lenkers 45 vor die vertikale Stange 19" und übt die Vorschubkraft dann an dieser Stange aus. Der Doppellenker 42 wirkt also ähnlich wie eine Ratsche.
Im Betrieb wird an einer bestimmten (nicht dargestellten) Stelle in die Ausnehmung 23 des keramischen Formteils von außen ein Schmiedeteil 24 eingeschoben.
Nach einem Hub der in F i g. 5 dargestellten Antriebsvorrichtung befindet sich das Formteil 22 des nächsten Tragschuhs 21 vor der Beladestation und wird seinerseits beladen. An einer anderen Stelle werden die Schmiedeteile 24 ebenso in Querrichtung zum Verlauf der Ketten 31,32 herausgezogen.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, verbleibt die Gesamtheit der Tragschuhe 21 mit den Formteilen 22 ständig im Ofenraum, so daß kein Ein- und Ausleiten aus demselben erforderlich ist und keine Wärmeverluste durch den im Außenbereich zurückzulegenden Weg eintreten. Es läßt sich, wie ebenfalls an F i g. 2 sinnfällig wird, ein relativ langer Verweilweg auf einer relativ geringen Grundfläche unterbringen.

Claims

Patentansprüche: 1. Ofen für die Wärmebehandlung von aus einzelnen Teilen bestehendem Gut, insbesondere zum Vorwärmen von Schmiedeteilen, mit einem mit einer feuerfesten Auskleidung versehenen beheizten Ofenraum, mit einer an einer außerhalb des Ofenraums endlos umlaufenden Kettenanordnung, an welcher Träger für die einzelnen Teile vorgesehen sind, und mit einem Schlitz im Boden des Ofenraums, durch welchen die Träger in den Ofenraum hineinragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenanordnung (30) in einer horizontalen Ebene endlos umläuft und der Schlitz (18) mit einem entsprechenden Verlauf endlos ist.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenanordnung (30) und der Schlitz (18) im wesentlichen vertikal übereinander verlaufen und die Träger vertikale Stangen (19) umfassen, die im unteren Bereich mit der Kettenanordnung (30) verbunden sind, den Schlitz (18) durchgreifen und oben Einrichtungen zur Aufnahme des Guts (24) aufweisen.
3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenanordnung (30) um an den Enden des Ofens (100) angeordnete Kettenräder (33, 34) und dazwischen geradlinig verläuft.
4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenanordnung (30) zwei mit Abstand übereinander angeordnete Ketten (31, 32) umfaßt und jede Stange (19) mit zwei übereinanderliegenden Kettengliedern verbunden ist.
5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ketten (31, 32) als Laschenrollenketten ausgebildet sind und auf den geradlinigen Abschnitten auf der Innenseite an zwei Führungsschienen (35,36) abrollen, die einen dem Durchmesser der Kettenräder (31, 32) entsprechenden Querabstand voneinander aufweisen.
6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (19) auf der Außenseite der Ketten (31,32) befestigt sind und mindestens im oberen Bereich auf ihrer Außenseite um vertikale Achsen umlaufende Rollen (39) tragen, die in den geraden Abschnitten an äußeren Führungsschienen (38) abrollen.
7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (39) an kurzen, einem Glied entsprechenden Abschnitten einer Laschenrollenkette vorliegen.
8. Ofen nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stangen (19) an den unteren Enden um horizontale, quer zur Bewegungsrichtung verlaufende Achsen umlaufende Stützrollen (26) aufweisen, die auf einer horizontalen Bahn (27, 28) abrollen.
9. Ofen nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufnahme des Gutes Führungen (23) aufweist, die quer zur Förderrichtung beschickbar und entladbar sind.
10. Ofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Aufnahme des Gutes (24) quer zur Förderrichtung nach außen gerichtete Tragschuhe (21) umfaßt, auf die die Führungen (23) bildende Feuerfest-Formteile (22) aufsetzbar sind und die von seitlich heruntergezogenen Seitenteilen der Feuerfest-Formteile (22) geschützt sind.
11. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Kettenanordnung (30) schrittweise durch einen Antriebszylinder (40) erfolgt, der einen an der Kettenanordnung (30) angreifenden Mitnehmer (42) betätigt.
12. Ofen nach Anspruch 2 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (42) als um vertikale Achsen (43,46) verschwenkbarer Doppellenker (44, 45) ausgebildet ist, der an einem Ende feststehend gelagert ist und dessen freier Lenker (45) beim Hinhub antreibend hinter eine Stange (19') greift, beim Rückhub jedoch wegklappt und die folgende Stange (19") passiert.
13. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kettenanordn ung (30) mit den Trägern und den zugehörigen Führungs- und Antriebsteilen sowie dem Boden (17) des Ofenraums in einem separaten Rahmen (11) angeordnet sind, der in ein Rahmengerüst (1) einführbar ist, welches die Ofenhaube mit den Seitenwandungen (5, 6) und der Decke des Ofenraums und die Heizeinrichtungen trägt.
14. Ofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (11) auf Rollen (9, 13) verfahrbar, insbesondere auf Führungsschienen (8) in das Rahmengerüst (1) unter die Ofenhaube einfahrbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmebehandlungsofen der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art.

Ein solcher Wärmebehandlungsofen ist aus der DE-PS 2 64019 bekannt. Die Kettenanordnung umfaßt hierbei zwei in einer vertikalen Ebene unterhalb des Ofenraums umlaufende Laschenrollenketten. Die Träger greifen vom oberen Trum der Kettenanordnung durch den Schlitz im Boden des Ofenraums hindurch und tragen im Ofenraum das Glühgut Hierbei werden die Träger auf einer geraden Linie entlang des Schlitzes durch den Ofen hindurchgeführt, d. h. am Eingang in den Ofen eingefahren und am Ende ausgefahren. Dies steht einer kontinuierlichen Arbeitsweise entgegen. Wenn die Kettenanordnung ständig umlaufen soll, muß der Ofen am Anfang und am Ende offen sein, was zu Abdichtproblemen bzw. Wärmeverlusten führt. Die außerhalb des Ofens befindlichen Teile der Kettenanordnung und die zugehörigen Träger kühlen sich ab, wodurch der Wärmebedarf steigt. Die Alternative ist ein absatzweiser Betrieb, wie er in dem in der DE-PS 2 64 019 wiedergegebenen Ausführungsbeispiel dargestellt ist: Die Kettenanordnung ist nur auf der Ofenlänge entsprechenden Abschnitten mit Trägern besetzt, und es wird der Ofen am Eingang und am Ausgang geschlossen, wenn ein solcher Abschnitt sich im Ofen befindet. Diese intermittierende Arbeitsweise vermeidet zwar die Abdichtprobleme und einen Teil der Wärmeverluste, ist aber in vielen Fällen nicht praktikabel, beispielsweise wenn einzelne Schmiedeteile in regelmäßigen Abständen dem Ofen in vorgewärmtem Zustand entnommen und der Weiterverarbeitung zugeführt werden sollen.

Ein ähnlicher Stand der Technik ist auch der DE-OS 18 07 504 zu entnehmen.