DE3916181A1 - Tunnel oven with pyrometers for workpiece heat treatment - has self-adjusting temp. gradient maintained by process computer across heating zone followed by cooling tunnel - Google Patents

Tunnel oven with pyrometers for workpiece heat treatment - has self-adjusting temp. gradient maintained by process computer across heating zone followed by cooling tunnel

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Abstract

Workpieces (26-29) are conveyed by endless belt (12) from the entrance door (22) to the exit door (24) through a heating zone (18) under a heater (38) controlled (39) by a process computer (35) responsive to signals from two pyrometers (31,32). If the reading of the downstream pyrometer (31) deviates from a predetermined temp./distance curve corresp. e.g. to the m.pt. of solder on the workpiece (28), the heater control (39) is adjusted (37) or the conveyor speed is varied by a command (36) to its drive (14), to correct the temp. gradient. USE/ADVANTAGE - Oven operating conditions are established quickly, and variations detected and corrected rapidly. Heat treatment, e.g. hard and high temp. soldering, aluminium soldering, melting, blank glowing hardening or forming, annealing or tempering. Two workpieces can be soldered together in the furnace.

Description

Die Erfindung betrifft einen Durchlaufofen zum Wärmebehandeln von Werkstücken, mit einer Fördervorrichtung zum Fördern der Werkstücke durch den Ofen, sowie mit einer Heizung in einer Heizzone des Ofens, in der die Werkstücke bis auf eine Höchst­ temperatur erwärmt werden und wobei die Werkstücke anschließend abgekühlt werden. The invention relates to a continuous furnace for heat treatment of workpieces, with a conveyor for conveying the Workpieces through the furnace, as well as with heating in one Heating zone of the furnace in which the workpieces reach a maximum temperature are heated and the workpieces then be cooled.  

Bei einem derartigen, aus der GB-A-20 45 137 bekannten Durch­ laufofen werden die Werkstücke durch ein Endlosband durch den Ofen transportiert und in einer Heizzone bis auf eine Höchsttemperatur erwärmt, anschließend in einer nachfolgenden Kühlzone abgekühlt und daraufhin aus dem Ofen abgeführt. Typische Wärmebehandlungen sind Hart- und Hochtemperaturlöten, Aluminiumlöten, Einschmelzen, Glühen, Härten, Anlassen, Ein­ formen oder dgl..In such a known from GB-A-20 45 137 the workpieces are passed through an endless belt transported the furnace and in one heating zone except for one Maximum temperature warmed up, then in a subsequent one Cooled cooling zone and then removed from the oven. Typical heat treatments are hard and high temperature soldering, Aluminum soldering, melting, annealing, hardening, tempering, on shapes or the like ..

Sollen beispielsweise zwei Teile miteinander verlötet werden, so werden die zusammengesetzten Teile mit Lot an den zu ver­ lötenden Fugenstellen versehen, in der Heizzone bis auf die Liquidustemperatur des Lotes erwärmt und für eine gewisse Zeitspanne, meist 2 bis 3 Minuten im Bereich der Liquidus­ temperatur gehalten. Während dieser Zeitspanne läuft das Lot in die Spalte zwischen den beiden zusammengefügten Teilen und füllt diese aus. Wird die Liquidustemperatur nicht erreicht, schmilzt die Lötpaste nicht und es findet überhaupt kein Verlöten der Teile statt. Wird die Liquidustemperatur nicht lange genug gehalten, so kann das Lot nicht in die feinen Haarspalten über Kapillarwirkung eintreten. Werden dagegen die Teile zu lange auf Liquidustemperatur gehalten, so werden die Teile verkupfert, d.h. das geschmolzene Lot fließt durch die enge Spalte der aneinandergefügten Teile hindurch und verteilt sich mehr oder weniger gleichmäßig über die Oberfläche der beiden Teile. Welcher dieser zuvor erwähnten Vorgänge nun im Ofen stattgefunden hat kann bei einem Ofen der eingangs genann­ ten Art erst am Produkt erkannt werden, das im abgekühlten Zu­ stand das Ende des Durchlaufofens verläßt. Wurde die Liquidus­ temperatur nicht erreicht, oder wurde diese nur für eine sehr kurze Zeitspanne erreicht, so ist die Lötpaste noch auf den Werkstücken in nahezu unverändertem Zustand zu erkennen. Wurde die Liquidustemperatur zu lange erhalten, ist das Werkstück mit einer gleichmäßigen Lotschicht überzogen. Im ersteren Falle wird anschließend entweder die Temperatur der Heizung erhöht, oder die Durchlaufgeschwindigkeit verringert, um ein Schmelzen des Lots zu erreichen. Im zweiten Fall wird die Durchlaufgeschwindigkeit erhöht, um die Liquidusphase zu verkürzen.For example, if two parts are to be soldered together, so the assembled parts with solder to the ver Provide soldering joints in the heating zone except for the Liquidus temperature of the solder warmed and for a certain Time span, usually 2 to 3 minutes in the area of the liquidus temperature kept. The solder runs during this period into the column between the two parts and fill it out. If the liquidus temperature is not reached, the solder paste does not melt and there is none at all Soldering the parts instead. Will not the liquidus temperature held long enough so the solder cannot get into the fine Enter hair gaps via capillary action. On the other hand, the Parts kept too long at liquidus temperature, so the Parts copper-plated, i.e. the molten solder flows through the narrow column of the joined parts through and distributed spread more or less evenly across the surface of the both parts. Which of these previously mentioned processes in the Oven has taken place in a furnace of the type mentioned at the beginning type can only be recognized by the product, which is in the cooled stood the end of the continuous furnace. Became the liquidus temperature was not reached, or was only used for a very reached for a short period of time, the solder paste is still on the  Recognize workpieces in almost unchanged condition. Has been The workpiece is maintaining the liquidus temperature for too long covered with an even layer of solder. In the former Then trap is either the temperature of the heater increased, or the throughput speed decreased to a To achieve melting of the solder. In the second case, the Throughput speed increased to the liquidus phase too shorten.

Nachteilig an derartigen bekannten Durchlauföfen ist, daß der Zustand des Werkstückes in der Heizzone erst anhand des aus der Kühlzone austretenden Produktes festgestellt werden kann. Bedenkt man, daß übliche Durchlauföfen Heizzonen im Längen­ bereich von 1 bis 5 m und Gesamtlängen von 15 bis 20 m auf­ weisen, und übliche Durchlaufgeschwindigkeiten von 100 bis 400 mm/min aufweisen, so resultieren daraus Durchlauf­ zeiten von mehreren Stunden. D.h., ein Fehler im Bereich der Steuerung der Heizzone, die ganz am Anfang eines Durchlaufofens liegt, kann erst mehrere Stunden später anhand eines aus dem Ende der Kühlzone auslaufenden Gutes festgestellt werden. Wird aufgrund der Feststellung eine Regelung entweder der Heiztemperatur oder der Durchlaufgeschwindigkeit durchgeführt, so kann deren Erfolg auch erst wieder nach einer langen Zeit­ spanne festgestellt werden, so daß ein Einstellen eines Durch­ laufofens einen erheblichen Zeitaufwand in Anspruch nehmen kann, der sich bis zu einem ganzen Tag ausdehnen kann. Wird der Durchlaufofen bereits laufend mit Werkstücken bestückt, kann außerdem eine erhebliche Ausschußmenge entstehen. Ferner ist nachteilig, daß in einer Anlaufphase, die über viele Stunden dauert, der Ofen in der Heizzone unter erheblichem Energieauf­ wand erwärmt werden muß, somit eine lang andauernde unwirt­ schaftliche Phase eines Durchlaufofens existiert.A disadvantage of such known continuous furnaces is that the Condition of the workpiece in the heating zone based on the product emerging from the cooling zone. If you consider that conventional continuous furnaces heating zones in length range from 1 to 5 m and total lengths from 15 to 20 m have, and usual throughput speeds of 100 to 400 mm / min, this results in throughput times of several hours. That is, an error in the area of Control of the heating zone at the very beginning of a continuous furnace can only take several hours later using one of the Leaking goods at the end of the cooling zone can be determined. If, on the basis of the finding, either the Heating temperature or the throughput speed, so their success can only come back after a long time span can be determined, so that a setting of a through take up a considerable amount of time that can stretch up to a whole day. Becomes the continuous furnace is already loaded with workpieces, a considerable amount of rejects can also arise. Further is disadvantageous that in a start-up phase that lasts for many hours  the furnace in the heating zone consumes considerable energy wall must be heated, thus a long-lasting inhospitable The commercial phase of a continuous furnace exists.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, hier Abhilfe zu schaffen, und einen Durchlaufofen der eingangs genannten Art zu schaffen, der sehr rasch in den zutreffenden Betriebszustand gebracht werden kann, bzw. Änderungen des Betriebszustandes sehr rasch erfaßt und entsprechende Regelungen durchgeführt werden können.The object of the present invention is therefore to remedy this create, and a continuous furnace of the type mentioned to create the very quickly in the correct operating condition can be brought, or changes in the operating state recorded very quickly and appropriate regulations implemented can be.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß am Ofen Mittel zum Messen der Werkstücktemperatur vorgesehen sind, und daß die Durchlaufgeschwindigkeit der Fördervorrichtung und/oder die Heizleistung der Heizung in Abhängigkeit von der gemessenen Werkstücktemperatur regelbar ist.According to the invention the object is achieved in that the furnace Means for measuring the workpiece temperature are provided and that the throughput speed of the conveyor and / or the heating power of the heater depending on the measured workpiece temperature is adjustable.

Durch Vorsehen von Mittel zum Messen der Werkstücktemperatur am Ofen kann an einer beliebigen Stelle die jeweilige Werkstück­ temperatur gemessen werden, somit festgestellt werden, ob das Werkstück eine in diesem Abschnitt vorgegebene Temperatur aufweist oder nicht. Werden Abweichungen der Sollwerttemperatur festgestellt, so wird entweder die Heizleistung geregelt, die Bandlaufgeschwindigkeit verändert, oder beide Maßnahmen gleich­ mäßig durchgeführt. Es braucht also nicht mehr abgewartet werden, bis das Gut den Ofen verläßt, sondern man kann die Temperatur des Werkstückes über den Längenverlauf des Ofens verfolgen und dadurch feststellen, ob die geeigneten Tempera­ turen, beispielsweise zum Löten, Blankglühen, Einschmelzen, Härten, Anlassen oder dgl. erreicht werden. By providing means for measuring the workpiece temperature The workpiece can be placed anywhere on the furnace temperature are measured, thus determining whether the Workpiece has a temperature specified in this section has or not. Are deviations of the setpoint temperature determined, then either the heating power is regulated, the Belt speed changed, or both measures the same performed moderately. So there is no longer any need to wait until the goods leave the oven, but you can Temperature of the workpiece over the length of the furnace track and thereby determine whether the appropriate tempera structures, for example for soldering, bright annealing, melting, Hardening, tempering or the like can be achieved.  

Wird z.B. festgestellt, daß die für einen Lötvorgang notwendige Temperatur überhaupt nicht erreicht wird, so kann dies lediglich durch Erhöhen der Heizleistung der Heizung ausgeglichen werden. Wird festgestellt, daß zwar die Liquidustemperatur des Lotes erreicht wird, diese jedoch nicht ausreichend lange gehalten wird, so kann die Fördergeschwindigkeit verringert werden. Wird dagegen die Liquidustemperatur zu lange gehalten, so wird dementsprechend die Geschwindigkeit der Fördervorrichtung erhöht.E.g. found that the necessary for a soldering process Temperature is not reached at all, it can only can be compensated for by increasing the heating power of the heating. It is found that the liquidus temperature of the solder is reached, but this does not last long enough the conveying speed can be reduced. If, on the other hand, the liquidus temperature is kept too long, then so accordingly the speed of the conveyor elevated.

Diese Messungen sind beispielsweise in einem Bereich des Durchlaufofens möglich, der kurz nach dem Einlauf in der Heizzone liegt, so daß sehr rasch die optimale Temperatur­ führung der Werkstücke zum Erreichen der Höchsttemperatur möglich ist.These measurements are, for example, in a range of Continuous furnace possible, which shortly after entering the Heating zone is, so that the optimal temperature very quickly Guiding the workpieces to reach the maximum temperature is possible.

Somit wird die Aufgabe vollkommen gelöst.The task is thus completely solved.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Mittel zum Messen der Werkstücktemperatur in Durch­ laufrichtung in einem Endbereich der Heizzone angeordnet.In a particularly advantageous embodiment of the invention are the means for measuring the workpiece temperature in through Running direction arranged in an end region of the heating zone.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß in einem Bereich, der wesentlich für den Erfolg des Wärmebehandlungsvorgangs ist, nämlich der Bereich kurz vor Erreichen der Höchsttemperatur, erfaßt wird, wobei in diesem Bereich beispielsweise durch eine einzige Messung soviel Information erhalten werden kann, um die für die optimale Wärmeführung zutreffenden Parameter, d.h. Temperatur und Durchlaufgeschwindigkeit einstellen zu können. This measure has the advantage that in an area that is essential for the success of the heat treatment process, namely the area just before the maximum temperature is reached, is detected, in this area for example by a single measurement can get as much information the parameters relevant for optimal heat management, i.e. Set temperature and throughput speed too can.  

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weisen die Mittel zum Messen der Werkstücktemperatur zumindest ein an einer Seitenwand des Ofengehäuses angeordnetes Strah­ lungspyrometer auf, das die Temperatur eines an ihm vorbeilau­ fenden Werkstückes mißt.In a further advantageous embodiment of the invention have the means for measuring the workpiece temperature at least a beam arranged on a side wall of the furnace housing pyrometer on that the temperature of one passing him workpiece.

Diese Maßnahme hat zum einen den Vorteil, daß die Werkstücke zur Messung der Temperatur nicht mit Temperaturfühlern in mechanischen Kontakt gebracht werden müssen. Ferner hat die Anordnung in der Seitenwand des Ofengehäuses den Vorteil, daß an einem für den Ofen gut zugänglichen und frei von anderen Bauteilen liegenden Ort die erfindungsgemäßen Mittel zum Messen der Werkstücktemperatur angebracht werden können. Somit ist es möglich, auch bereits bestehende Öfen nachträglich umzu­ rüsten.This measure has the advantage that the workpieces to measure the temperature not with temperature sensors in mechanical contact must be brought. Furthermore, the Arrangement in the side wall of the furnace housing has the advantage that on one that is easily accessible to the oven and free of others Components lying place the means for measuring according to the invention the workpiece temperature can be attached. So is it is possible to retrofit existing ovens prepare.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung führen die Mittel zum Messen der Werkstücktemperatur die Meßwerte einem Rechner zu, der die Meßwerte mit Sollwerten vergleicht, und der derart mit einer Steuerung des Antriebes der Fördervorrichtung ver­ bunden ist, daß bei einem zu hohen Temperaturwert die Durchlauf­ geschwindigkeit erhöht und bei einem zu niederen Temperaturwert die Durchlaufgeschwindigkeit verlangsamt wird.In a further embodiment of the invention, the means lead a computer for measuring the workpiece temperature to, which compares the measured values with target values, and such ver with a control of the drive of the conveyor tied is that if the temperature is too high, the throughput speed increases and the temperature is too low the throughput speed is slowed down.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch konstruktiv einfache Mittel eine automatische Steuerung bzw. Änderung der Durchlauf­ geschwindigkeit erreicht werden kann. Auch diese Möglichkeit eröffnet ein einfaches Nachrüsten von bereits bestehenden Durchlauföfen.This measure has the advantage that by structurally simple By means of an automatic control or change of the run speed can be achieved. This possibility too opens up a simple retrofit of existing ones Continuous furnaces.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Rechner mit einer Steuerung der Heizung verbunden. In a further advantageous embodiment of the invention the computer is connected to a heating control system.  

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine zentrale Recheneinheit zugleich die Durchlaufgeschwindigkeit und die Heizung regeln kann, so daß es dann möglich ist, durch geeignete Programme ein optimales Abstimmen von Heizleistung und Durchlaufgeschwin­ digkeit durchzuführen, so daß sowohl unter wirtschaftlichen als auch unter Materialbelastungsgesichtspunkten eine optimale Führung der Werkstücke durch den Durchlaufofen erreicht werden kann.This measure has the advantage that a central processing unit regulate the throughput speed and the heating at the same time can, so that it is then possible through suitable programs optimal coordination of heating power and throughput speed dige perform so that both under economic as well as optimal from a material load point of view The workpieces can be guided through the continuous furnace can.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung messen die Mittel zum Messen der Werkstücktemperatur die Temperatur mehrerer hintereinanderlaufender Werkstücke in einem Bereich der Heizzone des Ofens, in dem die Werkstücke auf Höchsttemperatur erwärmt sind.In a further advantageous embodiment of the invention measure the means for measuring the workpiece temperature Temperature of several consecutive workpieces in an area of the heating zone of the furnace in which the workpieces are warmed to maximum temperature.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß beispielsweise beim Löten die Zeitdauer des Liquidusbereiches sehr genau erfaßt werden kann und dementsprechend dieser Liquidusbereich genau geregelt werden kann. Liegen Erfahrungswerte fest, daß Werkstücke einer bestimmten Geometrie bei einem bestimmten Liquidusbereich optimal verlötet werden können, so kann das Erreichen und die Ansteuerung dieses Liquidusbereiches durch die zuvor erwähnte Maßnahme besonders einfach und rasch erreicht werden.This measure has the advantage that, for example, when soldering the duration of the liquidus area can be recorded very precisely can and accordingly regulates this liquidus range precisely can be. If experience has shown that workpieces are one certain geometry with a certain liquidus area can be optimally soldered, so the achievement and the Control of this liquidus area by the previously mentioned Measure can be achieved particularly easily and quickly.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in der Seitenwand des Ofens gekühlte Quarzglasfenster vorgesehen, die wie Strahlungspyrometer anbringbar sind.In a further advantageous embodiment of the invention are cooled quartz glass windows in the side wall of the furnace provided that can be attached like radiation pyrometers.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß durch die Quarzglasfenster, die gasdicht abgeschlossen werden können, ohne direkten Zugang in den Innenraum des Durchlaufofens die Temperaturmessung durchgeführt werden kann. Dies ist insbesondere bei Schutzgas­ öfen anzuwenden, die ein Schutzgas enthalten, das mit Luft brennt. Es ist dann sichergestellt, daß das Ofengehäuse weiter­ hin rundum dicht abgeschlossen ist, jedoch trotzdem die Tempe­ ratur der im Innenraum des Ofens aufgenommenen Werkstücke erfaßt bzw. gemessen werden kann.This measure has the advantage that through the quartz glass window, which can be sealed gastight without direct access temperature measurement in the interior of the continuous furnace  can be carried out. This is particularly the case with protective gas use ovens that contain a protective gas that is mixed with air burns. It is then ensured that the furnace housing continues is tightly sealed all around, but still the tempe rature of the workpieces inside the furnace can be detected or measured.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich der Heizzone des Ofens jeweils am Anfang- und Endbereich ein Strahlungspyrometer angeordnet.In a further advantageous embodiment of the invention is in the area of the heating zone of the furnace at the beginning and A radiation pyrometer is arranged in the end region.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß in dieser Aufheizphase, bei der sich die Temperatur über die Transportstrecke sehr stark erhöht, Differenzmessungen durchgeführt werden können, die exakte Steuerungsmöglichkeiten eröffnen.This measure has the advantage that in this heating phase, at which the temperature over the transport route is very greatly increased, differential measurements can be carried out that open up exact control options.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach­ stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen und in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and the following standing features to be explained not only in each specified combination, but also in other combinations and can be used alone, without the scope of the to leave the present invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:The invention is selected below on the basis of a few Embodiments in connection with the accompanying Drawings described and explained in more detail. Show it:

Fig. 1 schematisch einen Teillängsschnitt eines erfin­ dungsgemäßen Durchlaufofens, und Fig. 1 shows schematically a partial longitudinal section of a continuous furnace according to the invention, and

Fig. 2 eine graphische Darstellung des Temperaturverlaufes von Werkstücken im Ofen von Fig. 1 über die Ofen­ länge gesehen. Fig. 2 seen a graphical representation of the temperature profile of workpieces in the furnace of Fig. 1 over the furnace length.

Ein in Fig. 1 dargestellter erfindungsgemäßer Durchlaufofen 10 weist eine Fördervorrichtung 12 in Form eines endlosen Förder­ bandes 12 auf, das über einen Antrieb 14 durch den Ofen 10 durchbewegt werden kann, wie dies durch einen Pfeil 15 ange­ deutet ist. Das Förderband 12 ist dabei als gebräuchliches Drahtgliederförderband ausgebildet.An illustrated in Fig. 1 according to the invention the continuous furnace 10 comprises a conveyor 12 in the form of an endless conveyor belt 12 which can be moved by a drive 14 through the furnace 10 as this is indicated by an arrow 15 indicated. The conveyor belt 12 is designed as a conventional wire link conveyor belt.

Der Ofen 10 weist ein Gehäuse 16 auf, das in Förderrichtung des Förderbandes 12 gesehen, eine Heizzone 18 aufweist, an die sich eine Kühlzone 20 anschließt. Der Einlaß der Heizzone ist über eine bewegbare Einlaßtür 22 verschließbar, das Aus­ trittsende der Kühlzone 20 ist durch eine Auslaßtür 24 ver­ schließbar.The furnace 10 has a housing 16 which, viewed in the conveying direction of the conveyor belt 12 , has a heating zone 18 to which a cooling zone 20 is connected. The inlet of the heating zone can be closed via a movable inlet door 22 , the exit end of the cooling zone 20 can be closed by an outlet door 24 .

Die Einlaßtür 22 und die Auslaßtür 24 sind über hier nicht näher dargestellte Mechanismen jeweils so anhebbar, daß Werk­ stücke 26 bis 29, die auf dem Förderband 12 liegen, gerade unter der jeweiligen Tür hindurch entweder in die Heizzone 18 des Ofens 10 eingebracht oder aus der Kühlzone 20 des Ofens abtransportiert werden können. Der in Fig. 1 dargestellte Ofen kann auch als Schutzgasofen ausgebildet sein, wobei dann in der Heizzone 18 ein Schutzgas zugeführt wird, das sowohl in Richtung der Einlaßtür 22 als auch in Richtung der Auslaßtür 24 strömt und dadurch ein Eintreten von Luftsauerstoff in den Ofen verhindert. Das unter der Einlaßtür 22 bzw. der Auslaßtür 24 austretende Schutzgas brennt dann mit dem Luftsauerstoff ab und bildet im Bereich der Einlaßtür 22 bzw. der Auslaßtür 24 einen Flammenschleier.The inlet door 22 and the outlet door 24 can each be raised via mechanisms not shown here in such a way that work pieces 26 to 29 , which lie on the conveyor belt 12, are introduced either directly into the heating zone 18 of the furnace 10 or out of under the respective door Cooling zone 20 of the furnace can be removed. The furnace shown in Fig. 1 can also be designed as a protective gas furnace, in which case a protective gas is supplied in the heating zone 18 , which flows both in the direction of the inlet door 22 and in the direction of the outlet door 24 and thereby prevents the entry of atmospheric oxygen into the furnace . The protective gas exiting under the inlet door 22 or the outlet door 24 then burns with the atmospheric oxygen and forms a flame curtain in the region of the inlet door 22 or the outlet door 24 .

Im Bereich der Heizzone 18 des Gehäuses 16 sind im letzten Drittel der Heizzone 18 in einer Seitenwand Mittel 30 zum Erfassen der Werkstücktemperatur der vom Förderband 12 durch den Ofen geförderten Werkstücke 26 bis 29 vorgesehen. Die Mittel 30 weisen dabei ein erstes Strahlungspyrometer 31 auf, das auf einem gasdichten, gekühlten Quarzglasfenster in der Seitenwand des Gehäuses 16 angesetzt ist. Derartige Strah­ lungspyrometer können über die Wärmestrahlung eines Gutes dessen Temperatur erfassen. Das im in Fig. 1 dargestellte erste Strahlungspyrometer ist dabei auf einer solchen Höhe angeordnet, daß es die Temperatur eines an ihm vorbeitranspor­ tierten Werkstückes 28 erfassen kann.In the area of the heating zone 18 of the housing 16 , means 30 for detecting the workpiece temperature of the workpieces 26 to 29 conveyed by the conveyor belt 12 through the furnace are provided in a side wall in the last third of the heating zone 18 . The means 30 have a first radiation pyrometer 31 , which is attached to a gas-tight, cooled quartz glass window in the side wall of the housing 16 . Such radiation pyrometers can detect the temperature of a good via its thermal radiation. The first radiation pyrometer shown in Fig. 1 is arranged at such a height that it can detect the temperature of a workpiece 28 transported past it.

Das erste Strahlungspyrometer 31 ist etwa 300 mm vor dem Bereich angeordnet, in dem das Werkstück seine höchste Temperatur erreichen soll, bei einem Lötprozeß, beispielsweise eine Temperatur von 1090°C, die der sog. "Liquidustemperatur" des Lotes entspricht, d.h. die Temperatur bei der das Lot schmilzt. Die Ofentemperatur beträgt dabei etwa 1120°C.The first radiation pyrometer 31 is arranged approximately 300 mm in front of the area in which the workpiece is to reach its highest temperature during a soldering process, for example a temperature of 1090 ° C., which corresponds to the so-called "liquidus temperature" of the solder, ie the temperature at that melts the solder. The oven temperature is about 1120 ° C.

In Fig. 2 ist eine Kurve 40 dargestellt, die dem optimalen Temperaturverlauf eines Werkstückes entspricht, währenddessen es zwischen Einlaßtür 22 und Auslaßtür 24 bewegt wird. FIG. 2 shows a curve 40 which corresponds to the optimal temperature profile of a workpiece, during which it is moved between the inlet door 22 and the outlet door 24 .

Aus der Kurve 40 ist zu entnehmen, daß die Werkstücke in der Heizzone 18 des Ofens 10 sehr rasch erwärmt werden, und in dessen Endbereich die höchste Temperatur erreichen. Diese Temperatur, die beim Löten der Liquidustemperatur entspricht, soll während einer Zeitspanne Δ t von etwa 2 bis 3 Minuten gehalten werden, daran anschließend schließt sich dann die Abkühlphase in der Kühlzone 20 an. It can be seen from curve 40 that the workpieces are heated very quickly in the heating zone 18 of the furnace 10 and reach the highest temperature in the end region thereof. This temperature, which corresponds to the liquidus temperature when soldering, should be maintained for a period of time Δ t of approximately 2 to 3 minutes, followed by the cooling phase in the cooling zone 20 .

Mißt der erste Strahlungspyrometer 31 am Werkstück 28 eine Temperatur, die einem Meßpunkt M 1 entspricht, so weist das Werkstück 28 die zutreffende Temperatur auf. Diese Temperatur kann von dem Strahlungspyrometer 31 angezeigt werden, oder, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, über eine Leitung 33 einem Prozeßrechner 35 zugeführt werden. Der Prozeßrechner 35 ist über eine Leitung 36 mit einer Steuerung 13 des Antriebes 14 verbunden. Der Prozeßrechner 35 ist ferner über eine Leitung 37 mit einer Steuerung 39 der Heizung 38 in der Heizzone 18 des Ofens 10 verbunden.If the first radiation pyrometer 31 measures a temperature on the workpiece 28 which corresponds to a measuring point M 1 , the workpiece 28 has the appropriate temperature. This temperature can be displayed by the radiation pyrometer 31 or, as shown in FIG. 1, can be fed to a process computer 35 via a line 33 . The process computer 35 is connected via a line 36 to a controller 13 of the drive 14 . The process computer 35 is also connected via a line 37 to a controller 39 of the heater 38 in the heating zone 18 of the furnace 10 .

Registriert der Strahlungspyrometer 31 beim Werkstück 28 einen Temperaturwert M 2, der unterhalb der Sollwerttemperatur liegt, so kann entweder über den Prozeßrechner 35 die Heizleistung der Heizung 38 erhöht werden, falls diese nicht ausreichend ist. Es ist auch möglich, die Steuerung 13 des Antriebes dahingehend zu aktivieren, daß die Durchlaufgeschwindigkeit des Bandes 12 vermindert wird. In beiden Fällen kann erreicht werden, daß das Werkstück 28 in diesem Fall dann doch noch den Liquidusbereich an der vorgesehenen Stelle im Ofen 10 erreicht und in diesem ausreichend lang gehalten werden kann.If the radiation pyrometer 31 registers a temperature value M 2 at the workpiece 28 that is below the setpoint temperature, the heating power of the heater 38 can be increased either via the process computer 35 if this is not sufficient. It is also possible to activate the control 13 of the drive in such a way that the throughput speed of the belt 12 is reduced. In both cases, it can be achieved that in this case the workpiece 28 will still reach the liquidus area at the intended location in the furnace 10 and can be held there for a sufficiently long time.

Es ist auch möglich, daß der Prozeßrechner 35 sowohl die Heizleistung der Heizung 38 als auch die Bandlaufgeschwindigkeit vermindert, so daß möglichst rasch das Werkstück 28 auf die höhere Liquidustemperatur gebracht werden kann.It is also possible that the process computer 35 reduces both the heating power of the heater 38 and the belt running speed, so that the workpiece 28 can be brought to the higher liquidus temperature as quickly as possible.

Registriert der erste Strahlungspyrometer 31 beim Werkstück 28 eine Temperatur M 3, die über dem Sollwert M 1 liegt, und bei­ spielsweise sich schon bereits im Bereich der Liquidustemperatur bei einem Lötvorgang befindet, so wird die Bandgeschwindigkeit soweit erhöht, daß das Werkstück 28 allenfalls noch für den Zeitraum Δ t im Liquidusbereich gehalten wird.If the first radiation pyrometer 31 registers a temperature M 3 at the workpiece 28 , which is above the setpoint M 1 , and for example is already in the range of the liquidus temperature during a soldering process, the belt speed is increased to such an extent that the workpiece 28 is still at most for the period Δ t is kept in the liquidus range.

Die Anordnung eines Strahlungspyrometers 31 im letzten Drittel der Heizzone 18 vor Erreichen des Liquidusbereiches, reicht aus, um gängige Durchlauföfen in kurzer Zeit rasch auf die optimalen Bedingungen einzustellen.The arrangement of a radiation pyrometer 31 in the last third of the heating zone 18 before reaching the liquidus area is sufficient to quickly set conventional continuous furnaces to the optimal conditions in a short time.

Im in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist in Durchlauf­ richtung gesehen im ersten Drittel der Heizzone 18 ein zweites Strahlungspyrometer 32 angeordnet, das gleichermaßen wie das erste Strahlungspyrometer 31 ausgebildet und angeordnet ist und das die Temperatur eines Werkstückes 27 erfaßt, die einem Wert M 4 auf der Kurve 40 entspricht. Durch Differenzbildung zwischen den von den beiden Strahlungspyrometern 31 und 32 erfaßten Werten können dann Differenzmessungen durchgeführt werden. Das zweite Strahlungspyrometer 32 ist über eine Leitung 34 ebenfalls mit dem Prozeßrechner 35 verbunden.In the embodiment shown in Fig. 1 seen in the direction of passage in the first third of the heating zone 18, a second radiation pyrometer 32 is arranged, which is designed and arranged in the same way as the first radiation pyrometer 31 and which detects the temperature of a workpiece 27 , which has a value M 4 corresponds to curve 40 . Difference measurements can then be carried out by forming the difference between the values detected by the two radiation pyrometers 31 and 32 . The second radiation pyrometer 32 is also connected to the process computer 35 via a line 34 .

Es ist auch möglich, Temperaturmeßpunkte unmittelbar nach der Heizzone 18 oder in der Kühlzone 20 vorzusehen, je nachdem, ob Temperaturwerte in diesen Bereichen besonders für den Erfolg der Wärmebehandlung ausschlaggebend sind, so daß jeweils aussagekräftige Informationen eingeholt werden können.It is also possible to provide temperature measuring points immediately after the heating zone 18 or in the cooling zone 20 , depending on whether temperature values in these areas are particularly important for the success of the heat treatment, so that meaningful information can be obtained in each case.

Claims (8)

1. Durchlaufofen zum Wärmebehandeln von Werkstücken (26 bis 29), mit einer Fördervorrichtung (12) zum Fördern der Werkstücke (26 bis 29) durch den Ofen (10), sowie mit einer Heizung (38) in einer Heizzone (18) des Ofens (10), in der die Werkstücke (26 bis 29) bis auf eine Höchsttemperatur erwärmt werden, und wobei die Werkstücke (26 bis 29) anschließend abgekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß am Ofen (10) Mittel zum Messen der Werkstücktemperatur vorgesehen sind, und daß die Durch­ laufgeschwindigkeit der Fördervorrichtung (12) und/oder die Heizleistung der Heizung (38) in Abhängigkeit von der gemessenen Werkstücktemperatur regelbar ist.1. Continuous furnace for the heat treatment of workpieces ( 26 to 29 ), with a conveyor ( 12 ) for conveying the workpieces ( 26 to 29 ) through the furnace ( 10 ), and with a heater ( 38 ) in a heating zone ( 18 ) of the furnace ( 10 ), in which the workpieces ( 26 to 29 ) are heated to a maximum temperature, and the workpieces ( 26 to 29 ) are then cooled, characterized in that means for measuring the workpiece temperature are provided on the furnace ( 10 ), and that the running speed of the conveyor ( 12 ) and / or the heating power of the heater ( 38 ) can be regulated as a function of the measured workpiece temperature. 2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (30) zum Messen der Werkstücktemperatur in Durchlaufrichtung in einen Endbereich der Heizzone (18) angeordnet sind.2. Continuous furnace according to claim 1, characterized in that the means ( 30 ) for measuring the workpiece temperature in the direction of flow in an end region of the heating zone ( 18 ) are arranged. 3. Durchlaufofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Mittel (30) zum Messen der Werkstück­ temperatur zumindest ein an einer Seitenwand des Ofen­ gehäuses (16) angeordnetes Strahlungspyrometer (31, 32) aufweisen, das die Temperatur eines an ihm vor­ beilaufenden Werkstückes (27, 28) mißt. 3. Continuous furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the means ( 30 ) for measuring the workpiece temperature at least one on a side wall of the furnace housing ( 16 ) arranged radiation pyrometer ( 31 , 32 ) having the temperature of one at it in front of the workpiece ( 27 , 28 ). 4. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (30) zum Messen der Werkstücktemperatur die Meßwerte einem Rechner (35) zuführen, der die Meßwerte mit Sollwerten vergleicht und der derart mit einer Steuerung (13) des Antriebes (14) der Fördervorrichtung (12) verbunden ist, daß bei einem zu hohen Temperaturwert die Durchlaufgeschwindig­ keit erhöht und bei einem zu niederen Temperaturwert die Durchlaufgeschwindigkeit verlangsamt wird.4. Continuous furnace according to one of claims 1 to 3, characterized in that the means ( 30 ) for measuring the workpiece temperature supply the measured values to a computer ( 35 ) which compares the measured values with target values and which thus controls the drive ( 13 ) ( 14 ) the conveying device ( 12 ) is connected to the fact that the throughput speed increases when the temperature is too high and the throughput speed is slowed down when the temperature is too low. 5. Durchlaufofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner (35) mit einer Steuerung (39) der Heizung (38) verbunden ist.5. Continuous furnace according to claim 4, characterized in that the computer ( 35 ) is connected to a controller ( 39 ) of the heater ( 38 ). 6. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bereich der Heizzone (18) des Ofens (10), in dem die Werkstücke (26 bis 29) auf Höchsttemperatur erwärmt sind, die Mittel (30) zum Messen der Werkstücktemperatur die Temperatur mehrerer hintereinander verlaufende Werkstücke (26 bis 29) messen.6. Continuous furnace according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the region of the heating zone ( 18 ) of the furnace ( 10 ) in which the workpieces ( 26 to 29 ) are heated to the maximum temperature, the means ( 30 ) for measuring the workpiece temperature, measure the temperature of several successive workpieces ( 26 to 29 ). 7. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Seitenwand des Ofengehäuses (16) gekühlte gasdichte Quarzglasfenster vorgesehen sind, an denen die Strahlungspyrometer (31, 32) anbring­ bar sind.7. Continuous furnace according to one of claims 3 to 6, characterized in that in the side wall of the furnace housing ( 16 ) cooled gas-tight quartz glass windows are provided, on which the radiation pyrometer ( 31 , 32 ) are attachable bar. 8. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Heizzone (18) des Ofens (10) jeweils am Anfangs- und Endbereich ein Strahlungspyrometer (31, 32) angeordnet ist.8. Continuous furnace according to one of claims 3 to 7, characterized in that a radiation pyrometer ( 31 , 32 ) is arranged in the region of the heating zone ( 18 ) of the furnace ( 10 ) in each case at the start and end region.
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