DE4034653A1 - Verfahren und durchstossofen zum waermebehandeln von werkstuecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wärmebehandeln von in Behältern aufgenommenen Werkstücken, bei dem die Behälter nacheinander an einem Ende in einen Ofen eingebracht, unter Bildung mindestens einer Reihe, in der sich die Behälter in Transportrichtung berühren, taktweise geradlinig durch eine Be­ handlungskammer hindurchgestoßen und am anderen Ende des Ofens nacheinander entnommen werden. Ferner betrifft die Erfindung einen Durchstoßofen zum Wärmebehandeln von in Behältern aufge­ nommenen Werkstücken.

Häufig ist man bestrebt, mehrstufige Wärmebehandlungsvor­ gänge in ein und derselben Behandlungskammer abzuwickeln. Beim Aufkohlen beispielsweise werden die Werkstücke in einer ersten Stufe aufgeheizt, sodann einer Aufkohlungs- und Diffusionsbe­ handlung und schließlich einer Härtebehandlung unterworfen. Beim Aufheizen ist eine Atmosphäre erwünscht, die keinen Ruß­ ausfall an den noch kalten Teilen zuläßt. Im Aufkohlungs- und Diffusionsbereich hingegen soll die Atmosphäre den maximal zu­ lässigen Kohlenstoffpegel hatten. Im Härtebereich findet dann eine Abkühlung statt, die möglichst nicht durch Wärmetransport aus dem Aufkohlungs- und Diffusionsbereich gestört werden soll. Konsequenterweise schirmt man die einzelnen Bereiche der Be­ handlungskammer soweit wie möglich gegeneinander ab. Bei Rol­ lenherdöfen, wie sie beispielsweise aus der EP-OS 01 68 788 be­ kannt sind, ist jeder Behandlungszone ein selektiv betätigbarer Rollenantrieb zugeordnet. Die Chargen können über die Rollenan­ triebe in benachbarte Behandlungszonen relativ bewegt und durch Einfahren einer Tür gegeneinander getrennt werden. Rollenherdö­ fen haben gegenüber Stoßöfen einige Nachteile. Bei längeren statischen Belastungen neigen die Rollen unter den im Ofen herrschenden Temperaturen zu Durchbiegungen und müssen rever­ siert werden. Der Herstellungs- und Instandhaltungsaufwand für Rollen und Antriebe ist besonders hoch.

Die Trennung der Behälter in der Behandlungskammer bereitet bei Durchstoßöfen Schwierigkeiten. Will man einen kompletten Abschluß unter Einsatz von Türen erzielen, so war man bisher gezwungen, an den Übergangsstellen die Durchstoßrichtung recht­ winklig zu wechseln. Derartige sogenannte Z-Öfen sind relativ platzaufwendig.

Geradlinige Durchstoßöfen benötigen quer zur Transportrich­ tung wesentlich weniger Platz, ließen bisher jedoch den Einsatz von verschließbaren Türen nicht zu. Man hat sich daher so ge­ holfen, daß man die Ofenkammer an den Übergangsstellen eingezo­ gen und den Querschnitt auf den Durchlaß für die Behälterreihe beschränkt hat. Dafür müssen gegenseitige Beeinflussungen der einzelnen Kammerzonen in Kauf genommen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den geradlinigen Behältertransport im Durchstoßofen zu kombinieren mit der Mög­ lichkeit einer selektiven Trennung der Behandlungszonen durch Türen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren nach der Erfin­ dung dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterreihe nach Beendi­ gung eines Stoßtaktes unter Bildung mindestens einer Lücke in mindestens zwei Blöcke separiert wird, indem mindestens ein eingangsseitiger Block entgegen der Transportrichtung und/oder mindestens ein ausgangsseitiger Block in Transportrichtung je um eine Strecke bewegt werden, woraufhin in jede Lücke eine die Behandlungskammer unterteilende Tür gefahren wird, und daß die Blöcke vor Beginn jedes nächstfolgenden Stoßtaktes nach Öffnen der Tür wieder zusammengeführt werden.

Während des Stoßtaktes arbeitet das erfindungsgemäße Ver­ fahren in konventioneller Weise, d. h., die ununterbrochene Be­ hälterreihe wird um wenigstens einen neuen Behälter ergänzt und geradlinig um einen Schritt vorwärtsgestoßen. Sodann erfolgt das Separieren in Blöcke, gegebenenfalls gekoppelt mit der Ent­ nahme wenigstens eines fertigbehandelten Behälters, und das Ab­ dichten der Behandlungszonen gegeneinander mittels der Tür bzw. der Türen. Nach Beendigung des Behandlungstaktes wird mit dem nächsten Stoßtakt erst dann begonnen, wenn die Blöcke wieder zu einer durchgehenden Behälterreihe zusammengeschoben worden sind.

Die Erfindung vereint also die Vorteile einer geradlinigen Durchstoßrichtung mit den Vorteilen von durch Türen selektiv gegeneinander abgedichteten Behandlungszonen.

Erfindungsgemäß kann mit lediglich zwei Behandlungszonen gearbeitet werden. Zur Herstellung der Lücke zwischen den bei­ den Blöcken wird entweder der eingangsseitige Block entgegen der Transportrichtung oder aber der ausgangsseitige Block in Transportrichtung verschoben. Gleichermaßen können auch beide Blöcke gleichzeitig jeweils um eine entsprechend geringere Strecke bewegt werden.

Abweichend davon besteht auch die Möglichkeit, mit mehreren eingangsseitigen und/oder mehreren ausgangsseitigen Blöcken zu arbeiten.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung be­ steht darin, daß beim Separieren der Behälterreihe ein mitt­ lerer Block stationär gehalten wird. Auch der stationäre Block kann mit mehreren eingangsseitigen und/oder mehreren ausgangs­ seitigen Blöcken zusammenwirken. Im einfachsten Falle aller­ dings, der für die Praxis wohl auch am bedeutsamsten ist, wird die Behälterreihe in drei Blöcke separiert, wobei die beiden außenliegenden Blöcke vom stationären mittleren abgerückt sind. Dies ergibt eine in drei Zonen unterteilte Behandlungskammer, wie sie sich insbesondere zur Durchführung von Aufkohlungspro­ zessen eignet.

Vorteilhafterweise wird der ausgangsseitige Block nach dem Einfahren der stromaufwärts benachbarten Tür vorübergehend zur Behälterentnahme um eine weitere Strecke in Transportrichtung bewegt. Dadurch kann der aus dem Ofen zu entnehmende Behälter in eine als Schleuse arbeitende Auslaßkammer überführt werden. Der Rest des Blockes kehrt sodann in eine Mittelposition zu­ rück, in der er sich innerhalb seiner zugeordneten Behandlungs­ zone befindet. Nach Schließen der kammerseitigen Schleusentür ist die ausgangsseitige Behandlungszone allseits geschlossen. Auch kann der in der Schleuse befindliche fertige Behälter ent­ nommen werden.

Erfindungsgemäß werden vorzugsweise Behälter oder Behälter­ gruppen gleicher Größe verwendet. Es kann dann mit gleichmäßi­ gem Takt gearbeitet werden, und zwar sowohl was das Durchstoßen der Behälterreihe als auch das Separieren der Blöcke anbelangt. Grundsätzlich allerdings ist auch eine Arbeitsweise mit unterschiedlichen Behältergrößen möglich. Insbesondere für die­ sen Fall schlägt die Erfindung vor, daß die Bewegung der Blöcke in Abhängigkeit von der Position der Behälter steuerbar ist. Allerdings bewährt sich diese Steuerbarkeit auch bei Behältern gleicher Größe, um Taktabweichungen kompensieren zu können. In jedem Falle wird sichergestellt, daß das Separieren der Blöcke um einen Abstand erfolgt, der das unbehinderte Einfahren bzw. Setzen der Türen gewährleistet.

Auch kann die Steuerung eine Arbeitsweise erleichtern, bei der mehrere Behälterreihen parallel zueinander durch ein und dieselbe Behandlungskammer gestoßen werden.

Die Erfindung befaßt sich ferner mit einem Durchstoßofen zum Wärmebehandeln von in Behältern aufgenommenen Werkstücken mit einer Einlaßkammer, die eine Beschickungsvorrichtung für die Behälter aufweist, einer an die Einlaßkammer anschließenden geradlinigen Behandlungskammer, die gegen die Einlaßkammer durch eine erste Tür verschließbar ist und eine Behälter-Trag­ vorrichtung aufweist, einer an die Behandlungskammer anschlie­ ßenden Auslaßkammer, die gegen die Behandlungskammer durch eine zweite Tür verschließbar ist und eine Entnahmevorrichtung für die Behälter aufweist, und mit einer taktweise arbeitenden Durchstoßvorrichtung zum Transport der in gegenseitiger Berüh­ rung stehenden Behälter durch die Behandlungskammer in minde­ stens einer Reihe, wobei dieser Durchstoßofen erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß die Tragvorrichtung der Behand­ lungskammer mindestens zwei Abschnitte aufweist, daß zur Bil­ dung mindestens einer Lücke in der Behälterreihe mindestens ein einlaßseitiger und/oder mindestens ein auslaßseitiger Abschnitt je in Transportrichtung hin- und herbewegbar sind und daß in jede Lücke eine die Behandlungskammer unterteilende Tür ein­ fahrbar ist. Der erfindungsgemäße Durchstoßofen vereinigt also die Platzvorteile geradliniger Durchstoßöfen mit den verfah­ renstechnischen Vorteilen gegeneinander abgedichteter Behand­ lungszonen der Behandlungskammer.

Die Aufteilung der Tragvorrichtung in einzelne Abschnitte erfolgt in Abhängigkeit von der Zahl und Länge der Behandlungs­ zonen. In bevorzugter Weiterbildung weist die Tragvorrichtung der Behandlungskammer einen stationären mittleren Abschnitt auf, an den sich an jedem Ende ein bewegbarer Abschnitt an­ schließt, so daß eine Behandlungskammer mit drei Zonen ent­ steht, wie sie sich insbesondere für Aufkohlungsprozesse eignet.

Jeder bewegbare Abschnitt kann über eine eigene Antriebs­ vorrichtung verfügen. Für den einlaßseitigen Abschnitt aller­ dings schlägt die Erfindung vor, daß dieser mit der Durchstoß­ vorrichtung bewegungsgekoppelt ist. Dies vermindert den erfor­ derlichen konstruktiven Aufwand. Dabei ist es besonders vor­ teilhaft, daß der einlaßseitige Abschnitt der Tragvorrichtung mit dem mittleren Bereich einer an einem Ende gelagerten Schwinge verbunden ist, in deren anderes gabelförmiges Ende die Durchstoßvorrichtung während eines Teils ihres Bewegungsweges eingreift. Die Kinematik der Schwinge bestimmt die Verschie­ bungsstrecke des Tragvorrichtungsabschnitts, wobei sich die Be­ wegung der Durchstoßvorrichtung nach beiden Seiten über den Mitnahmeweg der Schwinge hinaus erstrecken kann. Dies stellt eine einfache und dennoch sehr präzise Bewegungskopplung dar.

Grundsätzlich können sich die Ein- und Auslaßkammern seit­ lich an die Behandlungskammer anschließen. Will man jedoch auch in diesen Bereichen seitliche Antriebsvorrichtungen vermeiden, so ist es vorteilhaft, daß sich die Einlaßkammer und vorzugs­ weise auch die Auslaßkammer geradlinig an die Behandlungskammer anschließen. Bezüglich letzterer bringt dies den weiteren Vor­ teil mit sich, daß der benachbarte Abschnitt der Tragvorrich­ tung bis in die Auslaßkammer hineinwandern kann. Dieser Ab­ schnitt verfügt dann über drei Positionen, wobei er in der in­ neren die Lücke zum benachbarten Block schließt, in der mittle­ ren diese Lücke öffnet und in der äußeren den fertigen Behälter in die Auslaßkammer einbringt. Letztere weist in Weiterbildung der Erfindung eine Behälter-Rückhalteeinrichtung für den auszu­ tragenen Behälter auf. Diese Einrichtung kann beispielsweise aus einer etwas erhabenen Rampe bestehen, auf die der Behälter aufgeschoben wird, so daß er beim Rückzug des Tragvorrichtungs- Abschnittes nicht wieder mitgenommen wird.

Vorzugsweise sind die Abschnitte der Tragvorrichtung mit ihren Enden kämmend in und außer Eingriff bringbar. Dies er­ leichtert den Übergang der Behälter vom einen auf den anderen Abschnitt. Dabei können letztere erfindungsgemäß heb- bzw. senkbar sein.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht jeder Ab­ schnitt der Tragvorrichtung aus mindestens zwei im wesentlichen in Transportrichtung verlaufenden Tragschienen, wobei diese, sofern es sich um bewegbare Abschnitte handelt, miteinander ge­ kuppelt sind.

Der Durchstoßofen nach der Erfindung kann ferner gekenn­ zeichnet sein durch eine Steuervorrichtung zum synchronisierten Betätigen der Durchstoßvorrichtung sowie der Türen und der be­ wegbaren Abschnitte der Tragvorrichtung der Behandlungskammer, wobei sich die Synchronisierung auch auf die Ein- bzw. Auslaß­ türen der Einlaß- und Auslaßkammern erstrecken kann. Auf diese Weise läßt sich der gesamte Durchstoßofen automatisieren.

Als erfindungswesentlich offenbart gelten auch solche Kom­ binationen der erfindungsgemäßen Merkmale, die von den obigen Verknüpfungen abweichen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeich­ nung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1A bis 1F schematische Axialansichten eines Ausfüh­ rungsbeispiels des erfindungsgemäßen Durchstoßofens in sechs verschiedenen Arbeitstakten eines Arbeits­ zyklus′, wobei nur die für die Erfindung und deren Erläuterung wesentlichen Ofenkomponenten schema­ tisch dargestellt sind; und

Fig. 2 eine Teildarstellung eines Ausführungsbeispiels ei­ ner getrieblichen Kupplung mehrerer Antriebe.

Der in Fig. 1 dargestellte Durchstoßofen hat ein Ofenge­ häuse 1, in welchem in Durchstoßrichtung X hintereinander eine Einlaßkammer 2, eine Behandlungskammer 3 und eine Auslaßkammer 4 angeordnet sind. Das Durchstoßen der in gegenseitiger Anlage geradlinig hintereinander angeordneten Behälter bzw. Roste a...p bzw. q erfolgt mit Hilfe einer Durchstoßvorrichtung 5, deren Stoßstangenanordnung 6 im wesentlichen gasdicht durch das Ofengehäuse 1 durchgeführt ist und in die Einlaßkammer 2 ein­ greift.

Zur Abstützung der Behälter a . . . q in dem Ofengehäuse 1 dient eine Tragvorrichtung 7, die bei dem beschriebenen Ausführungs­ beispiel aus drei im wesentlichen in einer Ebene hintereinander angeordneten Gleitschienenabschnitten 71, 72 und 73 besteht. Der einlaßseitige Tragschienenabschnitt 71 und der auslaßsei­ tige Tragschienenabschnitt 73 sind in Stoßrichtung hin- und herbewegbar angeordnet, während der mittlere Gleitschienenab­ schnitt 72 stationär ist. Die Behandlungskammer 3 läßt sich durch Türen 11 und 12 in drei Kammerabschnitte 8, 9 und 10 par­ titionieren. In einer nach dem Durchstoßprinzip arbeitenden Gasaufkohlungsanlage dient der erste Kammerabschnitt dem Auf­ heizen des in den Behältern aufgenommenen Wärmebehandlungsguts, der zweite (Haupt)Kammerabschnitt 9 der Aufkohlung und Diffu­ sion und der dritte Kammerabschnitt 10 der Diffusion und dem Absenken der Temperatur auf Härtetemperatur.

Zusätzlich zu den Türen 11 und 12 weist der beschriebene Durchstoßofen ähnlich herkömmlichen Öfen zwei Türen 14 und 15 im Einlaufbereich (Einlaßkammer 2) und zwei Türen 16 und 17 im Auslaßbereich (Auslaßkammer 4) auf. Zu beachten ist, daß die in Fig. 1 oben bzw. unten dargestellten Türen 14 und 17, die den Ofeneinlaß bzw. Ofenauslaß verschließen, tatsächlich an den Seitenwänden des Ofengehäuses 1 angeordnet sind, damit Behälter auf einem der Tragvorrichtung 7 entsprechenden Niveau in die Einlaßkammer 2 eingetragen und aus der Auslaßkammer 4 ausgetra­ gen werden können.

Den Türen 11, 12 und 14 bis 17 sind geeignete Stellantriebe 21, 22 und 24 bis 27 zugeordnet, die herkömmlicher Ausführung sein können. Ein Belader 30 dient der Beschickung der Einlaß­ kammer 2 mit einem neuen Behälter (q, Fig. 1A) nach Öffnen der Einlaßtür 14 und eine als Ausstoßer 36 dargestellte Entnahme­ vorrichtung dient der Behälterentnahme aus der Auslaßkammer 4 bei geöffneter Tür 17.

Den verschiebbaren Gleitschienenabschnitten 71 und 73 sind in Stoßrichtung umsteuerbare Kolbenzylindervorrichtungen 18 bzw. 19 zugeordnet. Der Bewegungshub der Kolbenzylindervorrich­ tung 18 zwischen den beiden Endstellungen E (eingefahrener Zu­ stand) und A (ausgefahrener Zustand) ist so bemessen, daß der Gleitschienenabschnitt 71 um eine Behälter- oder Rostlänge in Durchstoßrichtung verschiebbar ist. Die auslaßseitige Kolbenzy­ lindervorrichtung 19 ist zusätzlich zu den beiden Endstellungen A und E (ebenfalls ausgefahrener und eingefahrener Zustand) noch in eine Zwischenstellung M versetzbar. Der gesamte Hub ist dabei so bemessen, daß der auslaßseitige Gleitschienenabschnitt 73 eine Hin- und Herbewegung in Stoßrichtung über die dreifache Rostlänge ausführen kann. Die Zwischenstellung M ist von der Endstellung A ein Drittel und von der Endstellung E zwei Drit­ tel des Gesamthubes entfernt.

Im folgenden wird der Funktionsablauf im Durchstoßofen beim Vorrücken der Roste a bis q um eine Rostlänge anhand der ver­ schiedene Taktstufen darstellenden Fig. 1A bis 1E beschrieben.

Die Fig. 1A zeigt die nach dem Durchstoßprinzip arbeitende Gasaufkohlungsanlage in einer Behandlungsphase, in der alle Tü­ ren 11, 12 und 14 bis 17 geschlossen sind. Die Temperatur eines zuerst behandelten Blocks 31 mit den Rosten a bis d wird im Kammerabschnitt 10 auf die notwendige Härtetemperatur abge­ senkt; ein mittlerer Block 32 mit den Rosten bzw. Behältern e bis l wird in der Aufkohlungszone 9 wärmebehandelt, und ein Block 33 mit den Rosten m bis p befindet sich zum Aufheizen in dem Abschnitt 8 der Ofenkammer 3. Die Durchstoßvorrichtung 5 ist in der ganz zurückgezogenen Ruhestellung; der bewegliche Gleitschienenabschnitt 71 ist in der linken Endposition, bei der die Kolbenzylindervorrichtung 18 in der eingefahrenen Stel­ lung E ist (in Fig. 1 sind die aktuellen Positionen der beweg­ lichen Komponenten dunkel angelegt gezeigt).

Nach Beendigung der Wärmebehandlung der Werkstücke, die auf dem Rost a transportiert werden, werden in einem ersten Ar­ beitstakt die Türen 14 und 16 geöffnet, und danach wird der Stellantrieb 19 aus der Zwischenposition M in die voll einge­ fahrene Stellung E gebracht, was eine Verschiebung des dritten Gleitschienenabschnitts 73 um die Länge von zwei Rosten in Durchstoßrichtung (in Fig. 1 von links nach rechts) zur Folge hat. Fig. 1B zeigt, daß am Ende dieser Verschiebebewegung in Transportrichtung der vorderste Rost a in die Entnahmekammer 4 gelangt, von wo er mit Hilfe der Entnahmevorrichtung 36 nach Öffnen der Tür 17 des Stellantriebs 27 ausgeschoben oder zur Seite gerückt werden kann. Während der Rost bzw. Behälter a durch die Bewegung des Gleitschienenabschnitts 73 in die Aus­ laßkammer 4 geschoben wird, fährt der Belader 30 aus und schiebt den Rost q in die Einlaßkammer 2. Durchstoßvorrichtung 5 und Stellantrieb 18 bleiben inaktiv.

Fig. 1C zeigt den nächsten Takt, bei dem der Belader 30 eingefahren und gleichzeitig der Gleitschienenabschnitt 73 ent­ gegen der Durchstoßrichtung um zwei Rostlängen verschoben wird, wobei der Stellantrieb 19 wieder in die Zwischenstellung M zu­ rückkehrt, die er bei Beginn des Zyklus′ (Fig. 1A) einnahm. Wie oben gesagt, wurde der vorderste Rost a vor dieser Verschiebung entweder ganz aus der Auslaßkammer 4 ausgeschoben oder von sei­ ner Auflage auf dem Gleitschienenpaar 73 seitlich abgeführt. In dem Abschnitt 10 der Behandlungskammer befinden sich jetzt nur noch die Roste b bis d; die vorherige Position des Rostes a ist frei. Ein neuer Rost q befindet sich jetzt in der Einlaßkammer 2. Die Türen 14 und 16 sind wieder geschlossen.

Im nächsten Takt gemäß Fig. 1D werden zunächst durch Betä­ tigung der Tür-Stellantriebe 25, 21 und 22 die Türen 15, 11 und 12 geöffnet, wodurch sich eine von der Einlaßkammer 2 durch die gesamte Behandlungskammer 3 offene Durchstoßbahn für die Roste b . . . q ergibt. Sobald die Türen 11 und 12 offen sind, werden die Stellantriebe 18 und 19 in die in Fig. 1D dargestellte ausge­ fahrene Stellung A überführt, wodurch die Gleitschienenab­ schnitte 71 und 73 dem stationären mittleren Gleitschienenab­ schnitt 72 von beiden Seiten aus um eine Rostlänge zugestellt werden. Durch die Relativbewegungen der Gleitschienenabschnitte 71 und 73 werden die zuvor zwischen den Blöcken 31 und 32 bzw. 32 und 33 befindlichen Lücken 34 und 35 (Fig. 1C) geschlossen, und alle in der Behandlungskammer 3 befindlichen Roste b bis p werden in eine geschlossene Reihe zusammengestellt.

In dem in Fig. 1E dargestellten Takt fährt die Durchstoß­ vorrichtung 5 in die Stellung A, und der Stoßerkopf 50 rückt zunächst den in der Einlaßkammer 2 befindlichen Rost q an die letzte Position des Blocks 33 und danach die gesamte Charge mit den Rosten b bis q um eine Rostposition in Durchstoßrichtung X weiter.

Im nächsten Takt (Fig. 1F) muß die durch die Stoßbewegung der Durchstoßvorrichtung 5 zusammengerückte gesamte Charge wie­ der in die drei Blöcke 31 bis 33 aufgeteilt werden, damit die zum Einfahren der Türen 11 und 12 erforderlichen Lücken 35 und 34 wieder hergestellt und die Behandlung in den einzelnen Kam­ merabschnitten 8, 9 und 10 fortgesetzt werden kann. Zu diesem Zweck wird der Stellantrieb 18 in die eingefahrene Stellung E unter Verschieben des Gleitschienenabschnitts 71 um eine Rost­ position nach links und der Gleitschienenabschnitt 73 durch Verstellen des Stellantriebs 19 in dessen Zwischenposition M (eine Rostposition in Durchstoßrichtung nach rechts) verscho­ ben. Es bilden sich die in Fig. 1 dargestellten Lücken 34, 35, in die die Türen 11 und 12 zur Unterteilung der Ofenkammer 3 in die Kammerabschnitte 8, 9 und 10 eingefahren werden können. Nach dem darauffolgenden Schließen der Türen 11 und 12 durch Betätigung der zugehörigen Stellantriebe 21 und 22 sowie der Tür 15 zur Einlaßschleuse 2 ist ein Betätigungszyklus abge­ schlossen, und die beschriebene Gasaufkohlungsanlage befindet sich in dem Ausgangszustand gemäß Fig. 1A (jeder einzelne Be­ hälter bzw. Rost ist allerdings um eine Position nach rechts gerückt, wobei der vorderste Rost a ausgeschoben und ein neuer (letzter) Rost q in die Behandlungskammer 8 eingeschoben worden ist).

Durch die beschriebene Aufteilung der Tragvorrichtung 7 in drei Gleitschienenabschnitte 71, 72 und 73, von denen zwei in Stoßrichtung X hin- und herbeweglich sind, gelingt es, die Ge­ samtcharge in drei Blöcke 31, 32 und 33 aufzuteilen und in je­ weils für sich abgeschlossenen Kammerabschnitten 8 bis 10 zu behandeln. Dadurch können sowohl die Temperaturführung als auch die Atmosphärenführung problemlos in mehrere Zonen 8 bis 10 un­ terteilt werden, so daß sowohl eine Temperatur- als auch eine Atmosphärenvermischung vermieden wird.

Die beschriebene Aufteilung in durch Türen getrennte Kamme­ rabschnitte läßt sich auch bei einfacher Unterteilung der Kam­ mer 3 durch eine einzige Tür oder bei Unterteilung der Kammer durch mehr als zwei Türen erreichen. In jedem Falle notwendig ist die Verschiebbarkeit des auslaßseitigen Gleitschienenab­ schnitts 73; denn der zugehörige Behälterblock 31 kann nach Zu­ sammenführen der gesamten Charge (Fig. 1D) und Verschub um eine Position nur mit Hilfe der zugehörigen Tragvorrichtung 73 von dem restlichen Teil der Charge auf Lücke 34 gebracht werden. Entsprechendes gilt auch für das Ausstoßen des jeweils vorder­ sten Rostes a bzw. b. Bei Unterteilung der Behandlungskammer 3 durch eine einzige Tür (Tür 12) kann der verschiebbare einlaß­ seitige Gleitschienenabschnitt mit dem zugehörigen Antrieb fortfallen, da die Durchstoßvorrichtung 5 sowohl das Einschie­ ben des jeweils letzten Rostes q als auch das Durchstoßen der Gesamtcharge um jeweils eine Rostlänge übernehmen kann.

Anstelle der verschiebbaren Anordnung des einlaßseitigen Gleitschienenabschnitts kann auch der in dem zuvor beschriebe­ nen Ausführungsbeispiel stationäre Gleitschienenabschnitt 72 verschiebbar gemacht werden, um die Lücke 35 für die Einführung der Tür 11 herzustellen. Außerdem können Behandlungskammern 3 mit mehreren nebeneinanderliegenden Chargenreihen nach dem be­ schriebenen Prinzip betrieben werden. Es können auch mehr als zwei Türen zur Partitionierung der Behandlungskammer 3 vorgese­ hen sein. Die Anzahl der hin- und herschiebbaren Gleitschienen­ abschnitte entspricht der Anzahl der herzustellenden Lücken 34 und 35.

Die Gleitschienenabschnitte 71 bis 73 der Tragvorrichtung 7 bestehen vorzugsweise aus wenigstens zwei miteinander fest ver­ bundenen, parallel zur Durchstoßrichtung X verlaufenden Einzel­ schienen. Diese Einzelschienen können zur Herstellung einer in Längsrichtung durch die gesamte Ofenkammer 3 durchgehenden ho­ rizontalen Auflage mit ihren Enden paarweise kämmend in und au­ ßer Eingriff bewegt werden.

Wegen der vorgegebenen Taktfolgen innerhalb des in den Fig. 1A bis 1F gezeigten Verfahrensablaufs gibt es vorzugs­ weise eine computergestützte Steuervorrichtung zum phasenstar­ ren Betätigen der Durchstoßvorrichtung 5 sowie der Türen 11, 12, 14 ... 17 und der bewegbaren Gleitschienenabschnitte 71 und 73 der Tragvorrichtung 7.

Die Betätigungsvorrichtung und Stellantriebe können wegen der teilweise synchronisierten oder phasenstarren Bewegungs­ takte der einzelnen Stellantriebe und bewegten Komponenten der Anlage teilweise miteinander gekoppelt sein. Eine Möglichkeit zur Kopplung der in den Fig. 1D bis 1E dargestellten Bewe­ gungstakte des Gleitschienenabschnitts 71 einerseits und der Durchstoßvorrichtung 5 andererseits ist schematisch in Fig. 2 gezeigt.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 wird auf eine ge­ sonderte Kolbenzylindervorrichtung 18 verzichtet. Stattdessen wird der Antrieb des beweglichen Gleitschienenabschnitts 71 vom Antrieb 51 der Durchstoßvorrichtung 5 abgeleitet. An der Stoß­ stangenanordnung 6 der Durchstoßvorrichtung ist ein Mitnehmer 52 befestigt. Eine Schwinge 60, die im Bereich eines Endes 61 an einem Festpunkt schwenkbar gelagert ist, ist am entgegenge­ setzten Ende 62 gabelförmig gestaltet. Zwischen dem Lagerende 61 und dem gabelförmigen Ende 62 der Schwinge 60 ist ein Lang­ loch 63 ausgebildet, in das ein Mitnehmerbolzen 75 einer mit dem Gleitschienenabschnitt 71 gekuppelten Stoß- und Zugstange 76 eingreift. Der Mitnehmer 52 sollte aus Stabilitätsgründen Bestandteil einer rahmenartigen Konstruktion sein, in der vor­ zugsweise zwei parallele Stoßstangen 6 durch Querhaupte mit­ einander verbunden sind und der Mitnehmer 52 ein Querhaupt bil­ det. Ein Mitnehmerzapfen 53 ist dann zwischen den beiden paral­ lelen Stangen 6 angeordnet.

In Fig. 2 ist die Schwinge 60 in derjenigen Stellung ge­ zeigt, die der Fig. 1F entspricht. Beim Ausfahren des Stellan­ triebs 51 wird die Schwinge 60 über den am Einklinkpunkt P1 in den Gabelschlitz 64 einfassenden Mitnehmerzapfen mitgenommen und im Uhrzeigersinn verschwenkt. Dabei wird die Stoß- und Schubstange 46 um die einer Rostlänge entsprechende Strecke s nach rechts verschoben, während die Stoßstangenanordnung 6 eine Strecke t beispielsweise doppelter Länge zurücklegt. Danach hat der Gleitschienenabschnitt 71, der mit der Stange 76 verbunden ist, seine Endstellung in Durchstoßrichtung X erreicht, und der Mitnehmerzapfen 53 wird im Zuge der weiteren Stoßbewegung der Durchstoßvorrichtung 5 aus dem Schlitz 74 ausgerückt. Bei der Rücklaufbewegung der Stoßvorrichtung 5 in die in Fig. 1F dar­ gestellte Position läuft der Mitnehmerzapfen 53 am Punkt P2 in den Schlitz am gabelförmige Ende 62 der Schwinge 60 ein, und letztere wird um ihren Schwenkpunkt entgegen dem Uhrzeigersinn soweit verschwenkt, bis die in Fig. 2 dargestellte linke End­ position (P1) erreicht ist. Voraussetzung für die richtige Syn­ chronisation der Schwingenbewegungen mit der Bewegung der Stoß­ stangenanordnung 6 ist die zuverlässige Führung des Mitnehmer­ zapfens 53 im Schlitz 64 zwischen den Punkten P1 und P2. Am Punkt P2 muß der Mitnehmerzapfen 53 in der einen Bewegungsrich­ tung (ausfahren) den Schlitz verlassen und in der rückläufigen Bewegungsrichtung ebenso zuverlässig in den Schlitz einfahren. Zu diesem Zweck können die Enden der den Schlitz 64 begrenzen­ den Gabel 62 mit geeigneten federbelasteten Klinken versehen sein, deren steile Flanke den Schlitz 64 begrenzt und deren schräge Flanke an der Gabelaußenseite eine federnd ausweichende Auflauframpe für den Mitnehmerzapfen bildet.

Eine vergleichbare Kopplung zur Nutzung von Antrieben für die Betätigung mehrerer Stellglieder ist auch zwischen anderen Ofenkomponenten möglich. Insbesondere können die Stellantriebe 21 und 22 synchronisiert bzw. zusammengefaßt werden, da in der Regel beide Türen 11 und 12 synchron geschlossen und geöffnet werden.

Claims (17)

1. Verfahren zum Wärmebehandeln von in Behältern aufgenom­ menen Werkstücken, bei dem die Behälter nacheinander an einem Ende in einen Ofen eingebracht, unter Bildung mindestens einer Reihe, in der sich die Behälter in Transportrichtung berühren, taktweise geradlinig durch eine Behandlungskammer hindurchge­ stoßen und am anderen Ende des Ofens nacheinander entnommen werden, dadurch gekennzeichnet daß die Behälterreihe nach Beendigung eines Stoßtaktes unter Bildung mindestens einer Lücke in mindestens zwei Blöcke sepa­ riert wird, indem mindestens ein eingangsseitiger Block entge­ gen der Transportrichtung und/oder mindestens ein ausgangssei­ tiger Block in Transportrichtung je um eine Strecke bewegt wer­ den, woraufhin in jede Lücke eine die Behandlungskammer unter­ teilende Tür gefahren wird, und daß die Blöcke vor Beginn jedes nächstfolgenden Stoßtaktes nach Öffnen der Tür wieder zusammen­ geführt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Separieren der Behälterreihe ein mittlerer Block stationär gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der ausgangsseitige Block nach dem Einfahren der stromaufwärts benachbarten Tür vorübergehend zur Behälterent­ nahme um eine weitere Strecke in Transportrichtung bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß Behälter von in Transportrichtung gleicher Größe verwendet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Behälterposition abgetastet und die Bewe­ gung der Blöcke in Abhängigkeit von der Position der Behälter gesteuert wird.

6. Durchstoßofen zum Wärmebehandeln von in Behältern aufge­ nommenen Werkstücken mit einer Einlaßkammer, die eine Beschic­ kungsvorrichtung für die Behälter aufweist, einer an die Ein­ laßkammer anschließenden geradlinigen Behandlungskammer, die gegen die Einlaßkammer durch eine erste Tür verschließbar ist und eine Behälter-Tragvorrichtung aufweist, einer an die Be­ handlungskammer anschließenden Auslaßkammer, die gegen die Be­ handlungskammer durch eine zweite Tür verschließbar ist und eine Entnahmevorrichtung für die Behälter aufweist, und mit ei­ ner taktweise arbeitenden Durchstoßvorrichtung zum Transport der in gegenseitiger Berührung stehenden Behälter durch die Be­ handlungskammer in mindestens einer Reihe, dadurch gekennzeich­ net, daß die Tragvorrichtung (7) der Behandlungskammer (3) min­ destens zwei Abschnitte (71, 72, 73) aufweist, daß zur Bildung mindestens einer Lücke (34, 35) in der Behälterreihe mindestens ein einlaßseitiger und/oder mindestens ein auslaßseitiger Ab­ schnitt (71, 73) je in Transportrichtung (X) hin- und herbeweg­ bar ist und daß in jede Lücke (11, 12) eine die Behandlungskam­ mer unterteilende Tür einfahrbar ist.

7. Durchstoßofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragvorrichtung (7) der Behandlungskammer (3) einen stationären mittleren Abschnitt (72) aufweist.

8. Durchstoßofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchstoßvorrichtung (5) mit dem einlaßseiti­ gen Abschnitt (71) der Tragvorrichtung (7) bewegungsgekoppelt ist.

9. Durchstoßofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der einlaßseitige Abschnitt (71) der Tragvorrichtung (7) mit dem mittleren Bereich einer an einem Ende (61) gelagerten Schwinge (60) verbunden ist, in deren anderes gabelförmiges Ende (62) die Durchstoßvorrichtung (5) während eines Teils ihres Bewegungsweges eingreift.

10. Durchstoßofen nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Auslaßkammer (4) geradlinig an die Behandlungskammer (3) anschließt.

11. Durchstoßofen nach einem der Ansprüche 6 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß sich die Einlaßkammer (2) geradlinig an die Behandlungskammer (3) anschließt.

12. Durchstoßofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßkammer (4) eine Behälter-Rückhalteeinrichtung aufweist.

13. Durchstoßofen nach einem der Ansprüche 6 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (71 . . . 73) der Tragvor­ richtung (7) mit ihren Enden kämmend in und außer Eingriff be­ wegbar sind.

14. Durchstoßofen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte (71 . . . 73) der Tragvorrichtung (7) heb- bzw. senkbar sind.

15. Durchstoßofen nach einem der Ansprüche 6 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder Abschnitt (71 . . . 73) der Tragvor­ richtung (7) aus mindestens zwei im wesentlichen in Transport­ richtung (X) verlaufenden Tragschienen besteht.

16. Durchstoßofen nach einem der Ansprüche 6 bis 15, ge­ kennzeichnet durch eine Steuervorrichtung zum phasenstarren Be­ tätigen der Durchstoßvorrichtung (5) sowie der Türen (11, 12, 14 . . . 17) und der bewegbaren Abschnitte (71, 73) der Tragvorrich­ tung (7) der Behandlungskammer.

17. Durchstoßofen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaß- und die Auslaßkammer (2, 4) von der Steuervor­ richtung betätigbare Ein- bzw. Auslaßtüren (14, 15, 16, 17) aufweisen.