DE3538958A1

DE3538958A1 - Furnace installation for the heat treatment of workpieces

Info

Publication number: DE3538958A1
Application number: DE19853538958
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Dr Kuehn
Original assignee: Ruhrgas AG
Current assignee: EON Ruhrgas AG
Priority date: 1985-11-02
Filing date: 1985-11-02
Publication date: 1987-05-14

Abstract

In a furnace installation (1) for the heat treatment of workpieces, at least two furnaces (2, 3), each having one treatment line (4, 5), are arranged next to one another in such a way that the charging station (6) of the first furnace (2) essentially coincides with the discharging station of the second furnace (3), and conversely the charging station (16) of the second furnace (3) essentially coincides with the discharging station of the first furnace (2). This particularly economically utilises the heat, produced in the furnace installation, for the heat treatment of the workpieces, and minimises the transport distances and cycle times for the heat treatment. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ofenanlage zur Wärmebe handlung von Werkstücken, mit einer Behandlungsstraße, die von den Werkstücken durchlaufen wird, mit Trägern, auf denen die Werkstücke aufgelegt und auf der Behandlungsstraße durch den Ofen transportiert werden, und mit den Belade- und Entladesta tionen der Träger räumlich zugeordneten Belade- und Entlade vorrichtungen. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Ver fahren zum Wärmebehandeln von Werkstücken unter Verwendung dieser Ofenanlage.The invention relates to an oven system for heating handling of workpieces, with a treatment line that of is passed through the workpieces, with supports on which the Workpieces placed and on the treatment line through the Furnace can be transported, and with the loading and unloading sta tion of the carrier spatially assigned loading and unloading devices. Furthermore, the invention relates to a Ver drive for heat treating workpieces using this furnace system.

Beim Härten von Werkstücken, z.B. Tellerrädern, finden häufig Durchstoßöfen zur Gasaufkohlung Verwendung. Die Werkstücke werden außerhalb des Ofens auf einem Träger, beispielsweise einem Rost gestapelt. Dieser wird anschließend durch den Gas aufkohlungsofen gestoßen. Nach der Aufkohlung werden die Werk stücke über eine Einzelentnahmevorrichtung aus dem Ofen genom men und anschließend abgehärtet. Sobald ein Träger bzw. Rost leer ist, wird er aus dem Ofen ausgestoßen und später an einer in der Regel von der Ausstoßstelle entfernten Beladestation wieder beladen. Durch das Abkühlen der Träger oder Roste ent stehen hohe Wärmeverluste.When hardening workpieces, e.g. Crown wheels, often find Push-through furnaces for gas carburizing use. The workpieces are placed on a support outside the oven, for example stacked on a grate. This is then through the gas carburizing furnace encountered. After carburizing, the plant pieces via a single removal device from the oven genom men and then hardened. As soon as a carrier or rust empty, it is ejected from the oven and later on one usually loading station away from the discharge point reload. By cooling the beams or grids face high heat losses.

Aus der DE-AS 15 08 369 ist ein Durchlaufhärteofen bekannt, bei dem an der Entladestation ein an die Ofenkammer anschlie ßendes gasdichtes Gehäuse angeordnet ist, in das die gefüllten Träger aus der Ofenkammer selbsttätig einschiebbar sind. Die entladenen Träger werden auf einer Gleitbahn in die Ofenkammer zur Beladestation zurücktransportiert. Um die Wirtschaftlich keit des Härtereibetriebs zu steigern, sind zwei Gleitbahnen im Bereich einer in der Nähe der Beladestation angeordneten und mit der Ofenkammer in Verbindung stehenden Wärmeaustausch zone unter Ermöglichung eines Wärmeüberganges von den aus der Ofenkammer zurückkommenden heißen Trägern auf die an der Bela destation in die Träger eingefüllten kalten Werkstücke räum lich unmittelbar einander benachbart angeordnet. Dadurch soll der Wärmeinhalt der geleerten Träger ausgenutzt werden, um Wärme an die gefüllten Träger abzugeben.A continuous hardening furnace is known from DE-AS 15 08 369, where one connects to the furnace chamber at the unloading station ßendes gas-tight housing is arranged, in which the filled Carrier can be inserted automatically from the furnace chamber. The unloaded carriers are on a slide in the furnace chamber transported back to the loading station. To the economical Increasing the speed of the hardening shop are two slideways in the area of one located near the loading station and heat exchange associated with the furnace chamber zone allowing for heat transfer from the Oven chamber returning hot carriers to those on the Bela cold workpieces filled into the carrier Lich immediately adjacent to each other. This is supposed to the heat content of the emptied carrier can be exploited to To give off heat to the filled carriers.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die in einer Ofenan lage erzeugte Wärme noch wirtschaftlicher für die Wärmebehand lung der Werkstücke nutzbar zu machen und die Transportwege und Taktzeiten bei der Wärmebehandlung zu minimieren.The invention has for its object in an oven heat generated even more economically for heat treatment work piece and the transport routes and to minimize cycle times in heat treatment.

Bei einer Ofenanlage der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß wenigstens zwei Öfen mit je einer Behandlungsstraße so nebeneinander angeord net sind, daß die Beladestation des ersten Ofens im wesentli chen mit der Entladestation des zweiten Ofens zusammenfällt und umgekehrt die Beladestation des zweiten Ofens im wesentli chen mit der Entladestation des ersten Ofens zusammenfällt. Die Zusammenfassung beider Öfen zu einer Baueinheit ermöglicht eine besonders kostengünstige und kompakte Bauweise. Die Ab strahlungswärme des einen Ofens kann in optimaler Weise zur Beheizung des anderen Ofens genutzt werden und umgekehrt. Die Totzeiten, die bisher für die Überführung der leeren Roste oder Träger zur Beladestation erforderlich waren, sind bei der erfindungsgemäßen Ofenanlage praktisch beseitigt, so daß auch der Wärmeinhalt der geleerten Schalen direkt zur Erwärmung der Werkstücke beim Rücklauf in den zweiten Ofen nutzbar gemacht werden kann. Außerdem lassen sich die Taktzeiten bzw. Durch satzmengen bei der Wärmebehandlung durch die im Kreisverbund angeordneten beiden Öfen entsprechend erhöhen.In a furnace system of the type mentioned at the beginning, this is Object achieved in that at least two Furnaces with one treatment line each arranged side by side net are that the loading station of the first furnace essentially coincides with the unloading station of the second furnace and vice versa the loading station of the second furnace essentially coincides with the unloading station of the first furnace. The combination of both ovens into one unit enables a particularly inexpensive and compact design. The Ab radiant heat from one furnace can be used in an optimal way Heating of the other furnace and vice versa. The Dead times, so far for the transfer of empty grates or carriers to the loading station were required Furnace system practically eliminated, so that also the heat content of the emptied trays directly for heating the Workpieces made usable when returning to the second furnace can be. In addition, the cycle times or through sets in heat treatment by the in the district network increase the arranged two ovens accordingly.

Jeweils ein Paar von Belade- und Entladevorrichtungen können zu einer Universalladevorrichtung, beispielsweise in Form eines Roboters, zusammengefaßt sein. Jeder Ofen kann mit je einer Einzelbelade- und Einzelentladetür für die Werkstücke ausgestattet sein.A pair of loading and unloading devices can each to a universal charger, for example in the form of a robot. Each oven can with each a single loading and unloading door for the workpieces be equipped.

Eine besonders günstige und kompakte Bauform der erfindungsge mäßen Ofenanlage ist dadurch gekennzeichnet, daß die Öfen als Durchstoßöfen mit im wesentlichen L-förmigen Behandlungsstra ßen ausgebildet sind. Die Kompaktbauweise und die Wärmebilan zen beider Öfen werden in Weiterbildung der Erfindung dadurch gefördert, daß die Öfen eine gemeinsame Trennwand entlang ihrer Behandlungsstraßen haben, wobei die Transportrichtungen der beiden Behandlungsstraßen gegenläufig sind. Die Abstrah lungsverluste über die gemeinsame Trennwand kommen in dieser Ausführung der Wärmebilanz des jeweils benachbarten Ofens zugute.A particularly cheap and compact design of the fiction moderate furnace system is characterized in that the ovens as Piercing furnaces with an essentially L-shaped treatment line are trained. The compact design and the heat balance zen both ovens are in further development of the invention promoted that the furnaces along a common partition of their treatment lines, with the directions of transport of the two treatment lines are in opposite directions. The abstrah Losses on the common partition come in this Execution of the heat balance of the neighboring furnace benefit.

Das Verfahren zum Wärmebehandeln von Werkstücken unter Verwen dung der erfindungsgemäßen Ofenanlage zeichnet sich dadurch aus, daß die Werkstücke durch eine erste Tür einem an einer Beladeposition in einem ersten Ofen angeordneten Träger aufge legt werden, daß der Träger mit den Werkstücken danach entlang der Behandlungsstraße im ersten Ofen bis zu einer entfernten Entladeposition transportiert wird, wo die Werkstücke durch eine zweite Tür vom Träger abgenommen werden, daß der noch heiße Träger in der Entladeposition mit anderen Werkstücken wieder beladen und über die Behandlungsstraße des zweiten Ofens im Kreislauf zurück zu derjenigen Position transportiert wird, die dem ersten Ofen als Beladestation dient, wo der Träger wieder entladen und anschließend mit neuen Werkstücken beladen wird.The process for heat treating workpieces using dung of the furnace system according to the invention is characterized that the workpieces through a first door one at a Loading position arranged in a first furnace carrier be placed that the carrier with the workpieces along thereafter the treatment line in the first furnace to a distant one Unloading position is transported where the workpieces go through a second door can be removed from the carrier that the still hot carriers in the unloading position with other workpieces reloaded and across the treatment line of the second Furnace is circulated back to that position which serves as the loading station for the first furnace, where the Unload the carrier again and then with new workpieces is loaded.

In der Zeichnung ist schematisch ein als Durchstoßofenanlage ausgebildetes Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In the drawing is a schematically as a push-through furnace illustrated embodiment of the invention.

Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind in einem im Grundriß rechteckigen Gehäuse 1 aus feuerfe stem Material zwei Durchstoßöfen 2 und 3 mit L-förmigen Be handlungsstraßen 4 und 5 angeordnet. Die beiden Öfen 2 und 3 bzw. deren Behandlungsstraßen 4 und 5 sind durch eine mittige Trennwand 10 voneinander getrennt, über die Abstrahlungswärme von dem einen in den anderen Ofen übertragen wird.In the embodiment shown in the drawing, two piercing furnaces 2 and 3 with L-shaped loading treatment streets 4 and 5 are arranged in a rectangular housing 1 made of feuerfe stem material. The two furnaces 2 and 3 or their treatment lines 4 and 5 are separated from one another by a central partition wall 10 , via which radiant heat is transferred from one furnace to the other.

Die dem ersten Ofen zugeordnete Behandlungsstraße 4 beginnt an dessen schraffiert dargestellten Beladestation 6. Bei 6 wird ein als Rost ausgebildeter Träger durch eine in der Ofenwand angeordnete Tür 7 von einer Belade-/Entladevorrichtung (nicht dargestellt), beispielsweise einem Roboter, beladen. Ein Quer stoßer 8 stößt den beladenen Rost in Richtung des Pfeils A 1 und ein Längsstoßer 9 entlang des längeren Schenkels der L-förmigen Behandlungsstraße 4 in Richtung des Pfeils A 2 aus dem ersten Ofen 2 durch dessen gestrichelt dargestellte Innen tür 11 in eine Entladeposition. Diese Entladeposition der aus dem ersten Ofen 2 austretenden Träger befindet sich noch im Gehäuse 1 und fällt örtlich mit der Beladestation 16 am Anfang der Behandlungsstraße 5 des zweiten Ofens 3 zusammen. Der aus dem ersten Ofen 2 austretende Träger wird an der Beladestation 16 durch die dem zweiten Ofen 3 zugeordnete Außentür 17 von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Roboter entladen und in dem noch warmen Zustand sofort wieder mit neuen Werk stücken zur Behandlung im Ofen 3 beladen. The treatment line 4 assigned to the first furnace begins at the loading station 6 shown hatched. At 6 , a support designed as a grate is loaded through a door 7 arranged in the furnace wall by a loading / unloading device (not shown), for example a robot. A cross pusher 8 pushes the loaded grate in the direction of arrow A 1 and a longitudinal pusher 9 along the longer leg of the L-shaped treatment line 4 in the direction of arrow A 2 from the first oven 2 through its dashed inner door 11 in an unloading position. This unloading position of the carriers emerging from the first furnace 2 is still in the housing 1 and coincides locally with the loading station 16 at the beginning of the treatment line 5 of the second furnace 3 . The carrier emerging from the first furnace 2 is unloaded at the loading station 16 through the outer door 17 assigned to the second furnace 3 by a robot (not shown in the drawing) and immediately loaded with new work pieces for treatment in the furnace 3 in the still warm state.

Der neu beladene Träger wird durch einen Querstoßer 18 zu nächst in Querrichtung B 1 gestoßen und von einem Längsstoßer 19 in Richtung des Pfeils B 2 entgegen der Stoßrichtung A 2 im ersten Ofen 2 zur Station 6 gestoßen. Durch eine ebenfalls gestrichelt dargestellte Innentür 12 wird der gefüllte Träger nach Durchlaufen beispielsweise eines Aufkohlungsprozesses im zweiten Ofen 3 in die Entladeposition gebracht. Diese Entlade position des Ofens 3 fällt, wie gesagt, mit der Beladestation 6 des ersten Ofens zusammen.The newly loaded support is pushed by a cross-pusher 18 to the next in the transverse direction B 1 and pushed by a longitudinal pusher 19 in the direction of arrow B 2 against the thrust of A 2 in the first furnace 2 to the station. 6 Through an inner door 12 , also shown in dashed lines, the filled carrier is brought into the unloading position after undergoing, for example, a carburizing process in the second furnace 3 . As already mentioned, this unloading position of the furnace 3 coincides with the loading station 6 of the first furnace.

Durch diese Verfahrensweise bleibt die einmal in die Roste bzw. Träger hineingesteckte Wärmeenergie dem Prozeß erhalten, bis ein Rost bzw. Träger wegen Erneuerung den Kreislauf ver lassen muß. Aufgrund der kompakten Bauweise, des Wärmeaus tauschs über die gemeinsame Trennwand 10 der beiden Öfen 2 und 3 und des ständigen Kreislaufs der aufgeheizten Träger im Warmhaltebereich des gemeinsamen Gehäuses 1 läßt sich der Gesamtenergiebedarf wesentlich herabsetzen. Zweckmäßigerweise werden die durch die Einzeltüren 7 und 17 tätigen Roboter jeweils gleichzeitig zum Entladen und Beladen der Träger ein gesetzt.Through this procedure, the thermal energy once plugged into the grate or carrier remains in the process until a grate or carrier has to leave the circuit due to renewal. Due to the compact design, the heat exchange on the common partition 10 of the two ovens 2 and 3 and the constant circulation of the heated carrier in the warming area of the common housing 1 , the total energy requirement can be significantly reduced. The robots operating through the individual doors 7 and 17 are expediently set in at the same time for unloading and loading the carrier.

Claims

1. Furnace system for the heat treatment of workpieces with a treatment line through which the workpieces pass, with supports on which the workpieces are deposited and transported through the furnace on the treatment line, and with the loading and unloading stations of the supports spatially assigned loading and unloading devices, characterized in that at least two ovens ( 2 , 3 ), each with a treatment line ( 4 , 5 ), are arranged side by side so that the loading station ( 6 ) of the first oven ( 2 ) essentially corresponds to the unloading station of the second oven ( 3 ) coincides and conversely the loading station ( 16 ) of the second furnace ( 3 ) essentially coincides with the unloading station of the first furnace ( 2 ).

2. Furnace system according to claim 1, characterized in that the loading and unloading devices to a universal load device are summarized.

3. Furnace system according to claim 1 or 2, characterized in that the furnaces ( 2 , 3 ) each have a single loading and unloading door ( 7 , 17 ) for the workpieces.

4. Furnace system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the furnaces are designed as push-through furnaces ( 2 , 3 ) with essentially L-shaped treatment lines ( 4 , 5 ).

5. Furnace system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the furnaces ( 2 , 3 ) have a common partition ( 10 ) along their treatment lines ( 4 , 5 ), the transport directions ( A 1 , A 2 ; B 1 , B 2 ) of the two treatment streets are in opposite directions.

6. Process for the heat treatment of workpieces under Ver use of the furnace system according to one of claims 1 to 5, because characterized in that the workpieces by a first Oven door at a loading position in a first oven arranged carrier be placed that the carrier with the Workpieces then along the treatment line in the first Furnace transported to a remote unloading position where the workpieces are removed from the carrier by a second door be taken that the still hot carrier in the discharge position on with other workpieces and the treatment circuit of the second furnace in the circuit back to derjeni gen position is transported, the first furnace as Bela deposition serves where the carrier is unloaded again and then is loaded with new workpieces.