DE3605726C1 - Durchlaufofen zum Waermen und anschliessenden Abkuehlen von Werkstuecken - Google Patents
Durchlaufofen zum Waermen und anschliessenden Abkuehlen von WerkstueckenInfo
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- F27B2009/124—Cooling
Description
Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen zum Wärmen und
anschließenden Abkühlen von Werkstücken, insbesondere Sin
terteilen, mit einem Ofenteil und einem Kühlteil unter
Schutzgasatmosphäre und einem Förderband, das den Ofenteil
und den Kühlteil durchsetzt.
Ein derartiger Durchlaufofen ist bekannt, beispielsweise aus
der DE-AS 26 01 658.
Durchlauföfen der bekannten Art sind üblicherweise so ausge
bildet, daß der Kühlteil in gerader Verlängerung des Ofen
teils angeordnet ist und daß Ofenteil und Kühlteil von
demselben Förderband durchsetzt sind. Ofenteil und Kühlteil
bilden daher bei bekannten Durchlauföfen der eingangs ge
nannten Art eine bauliche Einheit.
Bei manchen Anwendungsfällen, insbesondere aber auch bei
beengten räumlichen Verhältnissen ergeben sich durch diese
bekannte Bauart Probleme deswegen, weil der Durchlaufofen
mit Ofenteil und Kühlteil zu lang wird.
Aus der DE-OS 28 29 093 sind ein Verfahren und eine Vorrich
tung zum Abkühlen von heißen Schüttgütern oder Pellets
bekannt. Die bekannte Vorrichtung weist einen horizontal
ausgerichteten Drehrohrofen sowie einen ebenfalls horizontal
ausgerichteten Drehrohrkühler auf, wobei der Drehrohrkühler
unterhalb des Drehrohrofens angeordnet ist. Das Ende des
Drehrohrofens ist mit dem Anfang des Drehrohrkühlers über
ein senkrecht angeordnetes Gehäuse verbunden, in dem eine
Aufgabeschurre angeordnet ist. Auf der Aufgabeschurre wird
aus der Richtung des Drehrohrofens zunächst ein Materialbett
aus bereits abgekühltem Material aufgebracht, das vom Ende
des Drehrohrkühlers zum Anfang der Aufgabeschurre mittels
eines Förderbandes gefördert wird. Das Materialbett aus
gekühltem Schüttgut rutscht nun die Aufgabeschurre herunter
und ungefähr auf halbem Wege der Aufgabenschurre rieselt von
oben aus dem Ende des Drehrohrofens heißes Schüttgut auf das
gekühlte Materialbett auf. Das in dieser Weise geschichtete
Material rutscht nun über das Ende der Aufgabeschurre in den
Anfang des Drehrohrkühlers hinein. Während dieses Vorganges
wird das Material von einem Kühlluftstrom umgeben, der
insbesondere im Drehrohrkühler, der mit umlaufenden Hub
schaufeln versehen ist, die Materialmischung weiter ab
kühlt.
Die bekannte Vorrichtung ist in Längsrichtung ebenfalls
linear ausgebildet, d.h. der Drehrohrofen und der Drehrohr
kühler liegen in derselben Längsachse.
Zur Behandlung von Werkstücken, insbesondere Sinterteilen
unter Schutzgasatmosphäre ist die bekannte Vorrichtung nicht
geeignet, weil derartige Werkstücke in Drehrohröfen oder
Drehrohrkühlern nicht behandelt werden können, da es sich um
diskrete Werkstücke und nicht um Schüttgut handelt. Außerdem
ist bei einem durchlaufenden Kühlluftstrom eine Schutzgasat
mosphäre nicht aufrecht zu erhalten.
Aus der DE-PS 33 22 874 ist noch eine Anlage mit einem
Durchlaufofen zum Anwärmen oder Wärmebehandeln von Strang
gußbarren bekannt, bei der hinter einem Durchlauf-Homogeni
sierungsofen als getrennte Baueinheit ein Schnellanwärmofen
vorgesehen ist, in dem die Stranggußbarren temperaturgere
gelt abgekühlt der wieder erwärmt werden können. Eine
Schutzgasatmosphäre ist bei dieser bekannten Anlage weder
erforderlich noch vorgesehen. Auch befinden sich die Öfen
auf derselben Höhe und sind in derselben Längsachse hinter
einander angeordnet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Durch
laufofen der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubil
den, daß die Anordnung des Ofens mit Ofenteil und Kühlteil
flexibel an die jeweils vorliegenden Raumverhältnisse ange
paßt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der
Ofenteil und der Kühlteil auf räumlich versetzten Ebenen
getrennte Einheiten bilden, die jeweils von einem Förderband
durchsetzt sind, und daß die Einheiten über einen schutzgas
dichten Kanal in Längsrichtung abgewinkelt miteinander
verbunden sind, wobei der Kanal eine Rutsche aufweist, über
die die Werkstücke unter Schwerkrafteinfluß vom Ende des
Förderbandes des Ofenteils zum Anfang des Förderbandes des
Kühlteils gelangen.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird damit
vollkommen gelöst, weil durch die bauliche Trennung von
Ofenteil und Kühlteil unterschiedliche Anordnungen möglich
sind, beispielsweise in abgewinkelter Form mit stumpfem oder
spitzem Winkel oder aber auch in einer Weise, bei der Ofen
teil und Kühlteil sich übereinander befinden. Es liegt auf
der Hand, daß damit die Raumprobleme, die sich bei streng
linear bauenden Öfen einstellen, vermieden werden können.
Die Maßnahme, daß der Übergang vom Ende des Förderbandes des
Ofenteils zum Anfang des Förderbandes des Kühlteils als
schutzgasdichter Kanal ausgebildet ist, hat den Vorteil, daß
trotz der abgeknickten oder U-förmigen Anordnung von Ofen
teil und Kühlteil eine vollkommen geschützte Behandlung der
Sinterteile möglich ist. Das bereits eingangs genannte
Merkmal des Umsetzens der Werkstücke allein unter Schwer
krafteinfluß hat in diesem Zusammenhang einen besonderen
Vorteil deswegen, weil die Sinterteile am Ende des Ofenteils
des Durchlaufofens eine sehr hohe Temperatur von beispiels
weise 1100°C aufweisen, wobei zu berücksichtigen ist, daß
bekannte mechanische Umsetzeinrichtungen bei diesen Tempera
turen zumindest im Langzeitbetrieb nicht einsetzbar sind.
Die erfindungsgemäße Merkmalskombination, die Sinterteile
unter Schwerkrafteinfluß durch einen schutzgasdichten Kanal
von dem Förderband des Ofenteils auf das Förderband des
Kühlteils umzusetzen, löst somit alle damit verbundenen
Probleme.
Die Maßnahme, daß zwischen dem Ende des Förderbandes des
Ofenteils und dem Anfang des Förderbandes des Kühlteils eine
Rutsche angeordnet ist, hat den Vorteil, daß die heißen
Werkstücke durch geeignete Formgebung der Rutsche schonend
vom Förderband des Ofenteils abgenommen und auf das Förder
band des Kühlteils aufgesetzt werden können. Außerdem ist
eine weitgehende Anpassung an die jeweiligen räumlichen
Verhältnisse dadurch möglich, daß Länge, Neigung und Krüm
mung der Rutsche entsprechend eingestellt werden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung
sind der Ofenteil und der Kühlteil nebeneinander, in Drauf
sicht in U-förmiger Anordnung mit gegenläufiger Förderrich
tung der Fördereinrichtungen positioniert.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Baulänge des Durch
laufofens, verglichen mit dem Stand der Technik, halbiert
wird, so daß eine räumlich sehr gedrängte Anordnung des
Durchlaufofens entsteht, die auch bei beengten Raumverhält
nissen einsetzbar ist. Außerdem haben diese Merkmale den
Vorteil, daß die Bestückung des Durchlaufofens und die
Entnahme der fertig bearbeiteten Werkstücke in unmittelbarer
räumliche Nähe erfolgen können, so daß bei automatisierten
Prozessen beispielsweise ein und dieselbe Person den Bestük
kungs- und Entnahmevorgang beaufsichtigen kann.
Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet
sich dadurch aus, daß der Ofenteil zum Ende der Förderein
richtung hin ansteigend angeordnet ist.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das heiße Schutzgas im
Ofenteil sich zum Ende der Fördereinrichtung hin nach oben
ansammelt und dort nicht entweichen kann, weil, wie erwähnt,
die Werkstücke allein unter Schwerkrafteinfluß, d.h. nach
unten, entsorgt werden, so daß keine Wärmeverluste durch
Entweichen des Schutzgas eintreten.
Bevorzugt ist dabei daß die Neigung des Ofenteils zur
Horizontalen etwa 10° beträgt.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann, sofern
die räumlichen Verhältnisse dies als vorteilhaft erscheinen
lassen, der Ofenteil auch horizontal angeordnet sein, wobei
dann der Kühlteil unterhalb des Ofenteils ebenfalls horizon
tal oder aber in Förderrichtung nach oben ansteigend verlau
fen kann.
Schließlich ist noch eine Ausführungsform der Erfindung
bevorzugt, bei der die Werkstücke auf der Fördereinrichtung
auch zur Förderrichtung geneigten Linien angeordnet sind.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Fördereinrichtung,
insbesondere ein Förderband, dicht mit Werkstücken bestückt
werden kann, wobei die schiefe Anordnung der Werkstücke, in
Förderrichtung gesehen, sicherstellt, daß die Werkstücke am
Ende der Fördereinrichtung einzeln über die Kante beispiels
weise auf die Rutsche gelangen, so daß trotz der hohen
Bestückungsdichte der Fördereinrichtung eine Vereinzelung
stattfindet.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung
dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 und 2
eine Seitenansicht und eine Draufsicht, teilweise
aufgebrochen, eines Ausführungsbeispiels eines
erfindungsgemäßen Durchlaufofens;,
Fig. 3 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäß bestücktes
Förderband, in stark vergrößertem Maßstab;
Fig. 4 und 5
weitere stark schematisierte und verkleinerte
Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele erfindungs
gemäßer Durchlauföfen;
Fig. 6 eine Darstellung eines weiteren Ausführungsbei
spiels, ähnlich Fig. 1, jedoch teilweise abgebro
chen, zur Veranschaulichung der Funktionsweise
einer Ausführungsform einer Weiche;
Fig. 7 einen stark vergrößerten Ausschnitt aus Fig. 6 zur
Erläuterung der dort dargestellten Weiche.
In Fig. 1 ist 10 insgesamt ein Förderband-Durchlaufofen, wie
er zum Hart- und Hochtemperaturlöten, Blankglühen und Härten
unter kontrollierter Atmosphäre mit kontinuierlichem Bear
beitungsprozess eingesetzt werden kann. Die Einrichtungen
zum Heizen, Regeln, Zu- und Abführen von Schutzgas und dgl.
sind an sich bekannt und der Übersichtlichkeit halber in den
Fig. 1 und 2 nicht dargestellt.
Man erkennt in den Fig. 1 und 2 einen Ofenteil 15 sowie
einen räumlich davon getrennten Kühlteil 16, der sich neben
dem Ofenteil 15 parallel zu diesem erstreckt.
Fig. 1 zeigt, daß der Ofenteil 15 in Förderrichtung leicht
ansteigend ausgebildet ist, wobei der Anstiegswinkel 17
vorzugsweise etwa 10° beträgt.
Am Anfang des Ofenteiles 15 ist mit 18 eine Aufgabestation
für Sinterteile 19 angedeutet, die dort auf ein erstes
Förderband 20 aufgesetzt werden. Das erste Förderband 20
gelangt unter leichtem Anstieg entsprechend dem Winkel 17 in
einen Eingang 21 des Ofenteils 15, durchläuft dort in an
sich bekannter Weise zunächst eine in Fig. 2 angedeutete
Stearatzone 22 und alsdann eine Sinterzone 23.
Schließlich gelangen die Sinterteile 19 auf dem ersten
Förderband 20 in eine Endkammer 25, die sich am obersten
Punkt des Ofenteils 15 befindet.
Die Sinterteile 19 fallen nun über eine Kante einer das Ende
des ersten Förderbandes 20 bildende Transportwalze 28 in
Richtung eines Pfeiles 27 auf eine Rutsche 26, die sich
innerhalb eines gasdichten Kanals 29 hinüber zum Kühlteil 16
erstreckt.
Die Rutsche 26 mündet dort in einer als Schieber ausgebilde
ten Weiche 30, die in Fig. 2 in horizontaler Richtung ver
schiebbar angeordnet ist. In der in Fig. 2 eingezeichneten
Stellung mündet die Rutsche 26 in ein Kurvenstück 31 der
Weiche 30, so daß die Sinterteile 19 auf ein zweites Förder
band 32 des Kühlteils 16 gelangen. Nach Durchlaufen einer
Kühlzone 24 des Kühlteils 16 sind die Sinterteile 19
schließlich an einer ersten Abgabestation 33 am Ende des
zweiten Förderbandes 32 abnehmbar.
Wird die Weiche 30 hingegen in die in Fig. 2 nicht einge
zeichneten Stellung durch Verschieben nach links umgelegt,
so mündet die Rutsche 26 in ein Geradenstück 34 der Weiche
30 und die Sinterteile 19 rutschen durch die Weiche 30 durch
in eine zweite Abgabestation 35, die beispielsweise zu einer
Presse 36 führen kann.
Die Wirkungsweise des Förderband-Durchlaufofens 10 gemäß den
Fig. 1 und 2 ist wie folgt:
Die Sinterteile 19 werden an der Aufgabestation 18 auf das
erste Förderband 20 aufgesetzt und durchlaufen den aufge
heizten Ofenteil 15 mit seiner Stearatzone 22, in der das
Stearat der Sinterteile 19 verdampft wird und seiner Sinter
zone 23. Durch den Aufheizvorgang ist der Ofenteil 15 mit
heißem Schutzgas gefüllt, wobei dieses heiße Schutzgas
danach strebt, nach oben zu steigen, so daß der Punkt der
höchsten Temperatur sich im Bereich der Endkammer 25 befin
det. Da die Endkammer 25 jedoch nach oben gekapselt ist und
nur nach unten über die Rutsche 26 ein Ausgang besteht, kann
das erhitzte Schutzgas aus der Endkammer 25 nicht entwei
chen, was zu besonders geringen Wärmeverlusten führt.
Wenn Sinterteile 19 behandelt werden, die anschließend, d.h.
im noch warmen Zustand, auf der Presse 36 weiterbearbeitet
werden sollen, so befindet sich die Weiche 30 in der in
Fig. 2 nicht eingezeichneten Stellung und die ankommenden
Sinterteile 19 rutschen unmittelbar zur Presse 36 durch.
Wenn jedoch nun mehr Sinterteile 19 an der Presse 36 ankom
men, als diese momentan verarbeiten kann, beispielsweise
deswegen, weil das erste Förderband 20 mit zu vielen Sinter
teilen 19 bestückt wurde oder weil sich aufgrund einer
Störung im Bereich der Presse 36 ein Stau bildet, so wird
die Weiche 30 in die in Fig. 2 eingezeichnete Stellung
umgelegt und die momentan nicht benötigten warmen Sintertei
le 19, die von der Rutsche 26 herkommen, gelangen auf das
zweite Förderband 32 und werden behutsam abgekühlt. Sie
können nun entweder anderweitig verwendet oder aber nochmals
in einem erneuten Durchgang dem Ofenteil 15 zugeführt wer
den.
Fig. 3 zeigt, in stark vergrößertem Maßstab, eine Draufsicht
auf das erste Förderband 20 im Bereich der Transport
walze 28. Man erkennt, daß die Sinterteile 19 entlang von
Linien 40 angeordnet sind, die zur Förderrichtung geneigt
verlaufen, beispielsweise unter 45°. Auf diese Weise wird
sichergestellt, daß trotz relativ hoher Packungsdichte auf
dem ersten Förderband 20 die Sinterteile 19 nacheinander
über die äußere Kante der Transportwalze 28 auf die Rut
sche 26 fallen. In Fig. 3 erkennt man, daß ein Sinter
teil 19 a bereits über die Kante der Transportwalze 28 her
übergerutscht ist, es werden nacheinander die Sinter
teile 19 b, dann 19c und dann 19d folgen und so fort.
Am Ausgang der Weiche 30 werden daher die Sinterteile 19,
19 a, 19 b, 19 c, 19 d ... vereinzelt erscheinen, so daß von
Sinterteil zu Sinterteil eine Entscheidung getroffen werden
kann, ob die Weiche 30 umgelegt werden soll oder nicht.
Fig. 4 zeigt ein weiteres, stark schematisiertes Ausfüh
rungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Förderband-Durchlauf
ofens. Mit 15′ und 16′ sind wiederum Ofenteil und Kühlteil
angedeutet und man erkennt, daß der Ofenteil 15′ horizontal,
jedoch oberhalb des Kühlteils 16′ verläuft. Der gasdichte
Kanal 29′ ist wiederum an einer Position entsprechend Fig. 1
und 2 angeordnet. Die Aufgabestation 18′ und die erste
Abgabestation 33′ befinden sich bei diesem Ausführungsbei
spiel übereinander. Schließlich ist mit 16a′ angedeutet, daß
das Kühlteil 16′ auch anders abgewinkelt verlaufen kann,
sich also nicht notwendigerweise parallel unterhalb des
Ofenteils 15′ erstrecken muß.
In einer ähnlichen Darstellung, wie sie Fig. 5 zeigt, ver
läuft bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung
der Ofenteil 15′′ wieder horizontal, der Übergang zu dem
Kühlteil 16′′ wird wiederum über einen gasdichten Kanal 29′′
hergestellt, der Kühlteil 16′′ verläuft jedoch in Förder
richtung ansteigend, so daß sich die Aufgabestation 18′′ und
die erste Abgabestation 33′′ wieder auf derselben Höhe
befinden.
Es versteht sich, daß die schematischen Darstellungen, wie
sie die Fig. 4 und 5 zeigen, in entsprechender Variation
noch weitergebildet werden können.
Fig. 6 zeigt in teilweise abgebrochener Darstellung ähnlich
Fig. 1 eine Variante mit einer anders ausgebildeten
Weiche 50.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist zunächst das durch
die Transportwalze 28 dargestellte Ende des ersten Förder
bandes 20 schräg über dem Anfang des zweiten Förderbandes
32 a angeordnet, wobei jedoch das zweite Förderband 32 a nicht
parallel und gegenläufig zum ersten Förderband 20 angeordnet
ist, wie es bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 1, 2, 4
und 5 der Fall war, das zweite Förderband 32 a ist vielmehr
in vorderer Verlängerung des ersten Förderbandes 20 angeord
net, sei es in geradliniger, sei es in abgewinkelter Anord
nung, je nach vorliegenden Raumverhältnissen.
Schräg unterhalb der Transportwalze 28 und zwar in Richtung
auf das zweite Förderband 32 a hin ist die Weiche 50 angeord
net, deren Funktionsweise im einzelnen Fig. 7 zu entnehmen
ist.
Man erkennt aus Fig. 7, daß die Weiche 50 ein erstes Leit
blech 51 aufweist, das um eine erste raumfeste Achse 52
drehbar ist. Etwas von der ersten Achse 52 beabstandet
befindet sich am ersten Leitblech 51 eine zweite Achse 53,
an der ein zweites Leitblech 54 angelenkt ist. Das gegen
überliegende freie Ende des zweiten Leitblechs 54 gleitet
beispielsweise auf einem Untergrund, der in Fig. 7 mit 55
angedeutet ist.
Bei der in Fig. 7 durchgezogen eingezeichneten Stellung der
Weiche 50 gleiten vom ersten Förderband 20 abrutschende
Sinterteile 19 auf das erste Leitblech 51, das die Sinter
teile 19 auf das zweite Förderband 32 a umlenkt. Die durchge
zogen eingezeichnete Stellung der Weiche 50 in Fig. 7 ent
spricht somit funktional der in Fig. 2 eingezeichneten
Stellung der dortigen Weiche 30.
Wird nun jedoch die Weiche 50 umgelegt, gelangt sie in die
gestrichelt eingezeichnete Stellung, in der das erste Leit
blech 51 aus der Bewegungsbahn des herabrutschenden Sinter
teiles 19 weggeschwenkt ist, so daß das Sinterteil 19 auf
die Oberfläche des nun freiliegenden zweiten Leitbleches 54
gelangt. Auf dem zweiten Leitblech 54 gleitet nun das Sin
terteil 19 zwischen der Transportwalze 28 und dem zweiten
Förderband 32 hindurch zu einer in Fig. 6 mit 35 a angedeute
ten zweiten Abgabestation, die wiederum zu einer Presse oder
dgl. führen kann.
Claims (6)
1. Durchlaufofen zum Wärmen und anschließenden Abkühlen
von Werkstücken, insbesondere Sinterteilen (19), mit
einem Ofenteil (15) und einem Kühlteil (16) unter
Schutzgasatmosphäre und einem Förderband, das den
Ofenteil (15) und den Kühlteil (16) durchsetzt, da
durch gekennzeichnet, daß der Ofenteil (15) und der
Kühlteil (16) auf räumlich versetzten Ebenen getrennte
Einheiten bilden, die jeweils von einem Förderband
durchsetzt sind, und daß die Einheiten über einen
schutzgasdichten Kanal (29) in Längsrichtung abge
winkelt miteinander verbunden sind, wobei der Kanal
(29) eine Rutsche (26; 51, 54) aufweist, über die die
Werkstücke unter Schwerkrafteinfluß vom Ende des
Förderbandes des Ofenteils (15) zum Anfang des Förder
bandes des Kühlteils (16) gelangen.
2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ofenteil (15) und der Kühlteil (16) neben
einander, in Draufsicht in U-förmiger Anordnung mit
gegenläufiger Förderrichtung der Förderbänder
positioniert sind.
3. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenteil (15) zum Ende
des Förderbandes hin ansteigend angeordnet ist.
4. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß der Ofenteil (15) horizontal
angeordnet ist, und daß der Kühlteil (16) unterhalb
des Ofenteils (15) ebenfalls horizontal verläuft.
5. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ofenteil (15) hori
zontal angeordnet ist und daß der Kühlteil (16) unter
halb des Ofenteils (15) in Förderrichtung nach oben
ansteigend angeordnet ist.
6. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da
durch gekennzeichnet, daß die Werkstücke auf dem
Förderband auf zur Förderrichtung geneigten Linien
angeordnet sind.
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Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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DE (1) | DE3605726C1 (de) |
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EP0234489A2 (de) | 1987-09-02 |
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