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Kontinuierlich arbeitender Ofen Die Erfindung bezieht sich auf einen
kontinuierlich arbeitenden, elektrisch beheizten industriellen Ofen, in dem metallisches
Kleingut, insbesondere Bolzen aus Leichtmetall, erhitzt werden sollen, die dann
beim Verlassen des Ofens einer anderen, sie einzeln bearbeitenden Werkzeugmaschine
zugeführt werden sollen; im besonderen bezieht sich die Erfindung auf einen kontinuierlich
arbeitenden Ofen zum Vorwärmen von Metallrohlingen für Pressen.
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Bei derartigen Ofen kommt es darauf an, daß sie, ohne viel Wartung
zu beanspruchen, einen großen Beschickungsvorrat an Metallgut aufnehmen, das im
Ofen gleichmäßig und ohne Überhitzung vorgewärmt und dann unter möglichster Vermeidung
von Abkühlung an die Weiterverarbeitungsmaschine weitergeleitet wird. Außerdem ist
bei einem solchen Ofen ein ruß- und abnutzungsfreies Arbeiten erforderlich. Die
Erfindung löst diese Aufgabe mittels eines aufrecht stehenden Ofens, der aus einer
größeren Anzahl von elektrisch beheizten, senkrecht oder auch unter einem bestimmten
Winkel angeordneten, vom zu erhitzenden Gut durchwanderten Erwärmungsrohren besteht,
die mit einer derart arbeitenden, für alle Erwärmungsrohre gemeinsam wirksamen Auswurfsvorrichtung
versehen sind, daß jeweils nur ein im Ofen erwärmtes Stück Gut, z. B. ein Bolzen,
in den zweckmäßig vor dem Gesenke einer Presse oder in der Nähe der Bearbeitungsstelle
einer anderen Werkzeugmaschine endigenden Ausfall gelangt.
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Eine solche neuartige Ausgestaltung eines Ofens gestattet eine besonders
gute Durchwärmung des Gutes, denn dadurch, daß es einerseits in einer Vielzahl von
Erwärmungsrohren untergebracht ist, jedoch nur einzeln und nacheinanderfolgend von
diesen abgenommen wird, erfolgt der Durchsatz
durch die Erwärmungsrohre
langsam, und das Gut ist daher sehr lange der Ofenwärme ausgesetzt. Andererseits
wird durch die Anordnung des Gutes in Rohren an sich eine allseitige Erwärmung erzielt,
die, da sie auf elektrischem Wege erfolgt, besonders gleichmäßig und ohne Gefahr
einer Überhitzung und sonstiger Schädigungen ist. Des weiteren besitzt die Erfindung
den Vorzug, daß die Bauhöhe eines solchen Ofens nicht allzu groß ausfällt, denn
durch die Verwendung mehrerer Erwärmungsrohre bei Entnahme jeweils nur eines Bolzens
ergibt sich eine sehr geringe Förderungsgeschwindigkeit in den einzelnen Rohren,
so daß, auch bei großer Erwärmungszeit, die Länge der einzelnen Erwärmungsrohre
und damit die gesamte Ofenlänge verhältnismäßig kurz gehalten werden kann. Der neue
Ofen besitzt also sowohl wärmetechnische als auch konstruktive Vorzüge; außerdem
ermöglicht er eine große Bevorratung und wird auch sonst allen in der Praxis gestellten
Erfordernissen gerecht. Er unterscheidet sich grundsätzlich von einer bekannten
liegenden Ofentype mit mehreren Rohren, bei der möglichst viele Teile gleichzeitig
durch den Ofen gefördert werden sollen, die dort dann auch gleichzeitig entnommen
werden, während es sich beim Ofen gemäß der Erfindung darum handelt, die einzelnen.
Bolzen möglichst lange im Ofen zu belassen. Auch die aufrechte Stellung der Erwärmungsrohre
spielt beim Ofen gemäß der Erfindung eine besondere Rolle. Dies gilt insbesondere
auch gegenüber solchen bekannten Ofentypen, bei denen flaches Gut auf der Ofensohle
bewegt wird, wodurch eine ungleiche Erwärmung und zugleich eine verhältnismäßig
starke Abnutzung des Gutes infolge Reibung eintritt, was beim Ofen gemäß der Erfindung
vermieden ist. Ganz abgesehen davon, daß bei liegenden Ofentypen auch erheblich
mehr Platz erforderlich ist.
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Eine zweckmäßige Ausführungsform der Erfindung ergibt sich dadurch,
daß die Erwärmungsrohre kreisförmig in einem zylindrisch ausgestalteten, in seinem
Innern durch elektrische Heizwiderstände erwärmten, zweckmäßig an der Stirnseite
mit einem Lüfter versehenen Ofengehäuse angeordnet sind. Dabei kann außerhalb oder
innerhalb der kreisförmig angeordneten Erwärmungsrohre konzentrisch dazu eine zylindrische,
oben und unten Durchtrittskanäle belassende Luftführungswand vorgesehen sein.
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Um die Bevorratung des Ofens weiterhin zu erhöhen und beispielsweise
eine Arbeitsweise von einer oder mehreren Stunden ohne Wartung zu ermöglichen, sind
an den Gutzuführungsstellen zu den Erwärmungsrohren zweckmäßig Vorräte von Behandlungsgut
aufnehmende Beschickungsmagazine vorgesehen. Dabei kann das Gut die aufrecht stehenden
Rohre entweder von unten nach oben oder von oben nach unten durchlaufen. Im erstgenannten
Fall sind die Beschickungsmagazine und die Fördereinrichtung für die Bolzen an den
unteren Enden der Erwärmungsrohre vorzusehen, während sich die Auswurfvorrichtung
oben an den Erwärmungsrohren. befindet. Beim Durchlaufen des Gutes von oben nach
unten sind die Beschickungsmagazine an den oberen Enden der Erwärmungsrohre, die
Auswurfvorrichtung jedoch unten vorzusehen.
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Um des weiteren sicherzustellen, daß jedes ausgeworfene Stück Gut
sofort der Weiterverarbeitungsmaschine zugeleitet wird, treibt der Antriebsmotor
für die Auswurfvorrichtung zugleich die für die nachfolgende Behandlung vorgesehene
Werkzeugmaschine, z. B. eine Presse, an bzw. ist der Antrieb der Auswurfvorrichtung
mit dem motorischen Antrieb dieser Werkzeugmaschine direkt oder indirekt derart
gekuppelt, daß :der Durchsatz durch den Ofen im Synchronismus mit der Betätigung
der nachfolgendenWerkzeugmaschine erfolgt.
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In der Zeichnung ist die Erfindung an drei verschiedenen Ausführungsbeispielen
veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i als erstes Ausführungsbeispiel einen senkrecht
stehenden Ofen im Schnitt, bei welchem die Beschickung von unten her erfolgt, Fig.
2 die Abwicklung eines die Fördervorrichtung des Ofens gemäß Fig. i darstellenden
Einzelteiles, Fig. 3 eine etwas abgeänderte Fördervorrichtung für den Ofen gemäß
Fig. i in größerem Maßstab, Fig. q. als zweites Ausführungsbeispiel einen Ofen mit
schräg liegender Achse im Schnitt, bei welchem die Beschickung von oben her erfolgt,
Fig.5 als drittes Ausführungsbeispiel einen senkrecht stehenden Ofen im Schnitt,
bei welchern die Beschickung von oben her erfolgt, und Fig. 6 einen Einzelteil des
Ofens gemäß Fig. 5 in größerem Maßstab.
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Es soll zunächst das erste Ausführungsbeispiel beschrieben werden.
Mit i ist das Mauerwerk des auf einem Trägergestell 6o ruhenden zylindrischen Ofens
bezeichnet, mit 2 die den eigentlichen Erwärmungsraum für das zu behandelnde Gut
bilden= den Rohre (Erwärmungsrohre), die um die Ofenachse herum auf einem nach oben
hin sich schwach verjüngenden Kegelmantel angeordnet sind. 3 ist ein im Ofenraum
vorgesehener Lüfter, der durch den bei 4. befindlichen Elektromotor angetrieben
wird und durch welchen die heiße Luft im Ofeninnern in Richtung der eingezeichneten
Pfeillinie umgewälzt wird. Die Luftführungswand 5, die der Ofengestalt entsprechend
zylindrisch ausgebildet ist, sorgt für eine geregelte Luftführung. 6 sind die an
der Innenwandung des zylindrischen Ofenmauerwerks befestigten elektrischen Heizkörper.
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Die Zuführung der zu erwärmenden Bolzen erfolgt aus einem Bolzenlager
7 von unten her in die Rohre 2, wo die Bolzen durch eine noch näher zu erläuternde
Vorrichtung in die Erwärmungsrohre 2 eingeführt werden. Nach Durchlaufen der Erwärmungsrohre
werden die Bolzen mittels der Führungsstücke 70 in den in der Mitte des Ofens
angeordneten, oben offenen Trichter 8 gelenkt, der perforiert ausgebildet ist und
von der im Ofen umgewälzten Heizluft durchspült ist. Vom Trichter 8 gelangen die
Bolzen mittels des Ausfallrohres
unter voriibergehendem 13eiseiteschieben
der Eingangsklappe io in die Wärmeschleusenkammer i i, die sie unter Beiseiteschieben
der Ausgangsschleizsenklappe 12 wieder verlassen, um dann in das aufgeschnittene,
wannenförmig ausgestaltete Ende 13 des Bolzenausfallrohres 9 zu gelangen.
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Die Bewegung der Bolzen in den Erwärmungsrohren 2 wird durch eine
Fördervorrichtung hervorgerufen, die aus einem etwas mehr als eine volle Drehung
umfassenden, auf einem Zylinderring i4 sitzenden Schraubengang i4a bestellt (vgl.
Fig. i und die Abwicklung in Fg. 2). Fig. 2 b.zw. 3 läßt auch die den Schraubengang
tragende Stützwand 14b sowie die diesen nach unten begrenzende Ringleiste 14c erkennen.
Der Antrieb der genannten Fördervorrichtung durch den Elektromotor i9 wird vermittelt
durch ein Kegelrädergetriebe 15, 17, ein Zwischengetriebe 18 und eine das Übersetzungsverhältnis
änderndeKupplungi8a, die entsprechend dem Arbeitstakt der Presse gesteuert wird.
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Um die Einführung der Bolzen vom Magazin 7 in die Erwärmungsrohre2
zu erleichtern, sind diese am unteren Ende geschlitzt ausgebildet, wie es bei 2o
angedeutet ist.
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Bei jeder vollen Umdrehung des Zylinderringes 14 wird durch den Schraubengang
14a der jeweils durch den Schlitz 20 in die Fördervorrichtung gelangende Bolzen
um eine Bolzenlänge gehoben, was eine entsprechende Aufwärtsbewegung sämtlicher
in den Erwärmungsrohren 2 übereinanderstehenden Bolzen zur Folge hat. Dabei gelangt
der jeweils oberste Bolzen in Berührung mit dem bereits erwähnten Führungsstück
7o, was seine Umlenkung in den Trichter 8 und sein Abrutschen durch diesen und durch
das Ausfallrohr 9 hindurch bewirkt.
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Bei einer anderen Ausführungsform der Bolzenförderung gemäß der Erfindung,
bei der die Beschickungsmagazine an den unteren Enden der Erwärmungsrohre zweckmäßig
etwa senkrecht zu diesen verlaufend angeordnet sind, werden die Bolzen durch in
Richtung der Erwärmungsrohre hin und her bewegliche, ebenfalls am unteren Rohrende
befindliche Stößel gefördert. Zur Einführung der aus den Magazinen kommenden Bolzen
in die Erwärmungsrohre mittels der hin und her bewegten Stößel gibt es dabei verschiedene
Möglichkeiten, und zwar kann beispielsweise der vom Magazin kommende einzuführende
Bolzen zunächst unter die Säule der bereits im betreffenden Erwärmungsrohr befindlichen
Bolzen gebracht, daraufhin gemeinsam mit der betreffenden Bolzensäule durch den
Stößel gehoben, in der gehobenen Lage durch eine Arretiervorrichtung festgehalten
werden, während der Stößel zwecks Aufnahme eines weiteren Zuführungsbolzens zurückgeht.
1n diesem Fall können die Stößel genau in der geometrischen Achse der Erwärmungsrohre
bewegt und als übliche stabförmige Stangenteile ausgebildet sein. Die Stößel können
aber auch an ihrem Kopfteil abgewinkelt und neben ihrer Hinundherbewegungsmöglichkeit
schwenkbar ausgebildet sein. Dabei erfolgt zweckmäßig die Bewegung des nicht abgewinkelten
Teiles des Stößels außerhalb des Erwärmungsrohres, in das durch einen entsprechenden
Schlitz der abgewinkelte Kopfteil des Stößels ragt. Mit diesem wird dann die Säule
der im Erwärmungsrohr befindlichen Bolzen hochgehoben und unterhalb des abgewinkelten
Kopfteiles des Stößels, der sich also noch in seiner Hubstellung, d. h. nicht zurückgezogenen
Stellung, befindet, ein neuer Bolzen vom Magazin aus dem Erwärmungsrohr zugeführt.
Daraufhin wird der abgewinkelte Kopfteil des Stößels, der in dieser Stellung für
die darüberliegende Bolzensäule zugleich die Wirkung einer Arretiervorrichtung hatte,
aus dem Erwärmungsrohr herausgeschwenkt, so daß die dort beinhaltete Bolzensäule
auf den neu eingeschobenen Bolzen zu liegen kommt, während der Stößel außerhalb
des Erwärmungsrohres in seine zurückgezogene Stellung zurückgeführt wird und dort
mit seinem abgewinkelten Kopfteil geschwenkt wird, so daß er mit diesem den neu
zugeführten Bolzen untergreift, wodurch der Stößel dann beim Hub diesen neu zugeführten
Bolzen mitsamt der darüber befindlichen Bolzensäule fortbewegt. Auch in diesem Fall
können unter Umständen im Erwärmungsrohr die Bewegung des Gutes nur in der Förderrichtung
zulassende, beispielsweise vorübergehend zurückweichende, eine Bewegung des Gutes
entgegen der Förderrichtung durch Anschläge sperrende Teile vorgesehen sein, die
dann die von unten her mittels der Stößel eingeschobenen Bolzen in ihrer eingeschobenen
Lage im Erwärmungsrohr festhalten; auch können noch andere Ausführungsmöglichkeiten
Anwendung finden, die in ihrem Aufbau zum Teil mit dem Einführen von Patronenhülsen
in Gewehrläufe Ähnlichkeit aufweisen können, wobei natürlich die Auswurfvorrichtung
für die Patronenhülse in Wegfall kommt.
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Zur Betätigung der einzelnen Stößel, die abwechselnd für je ein Erwärmungsrohr
erfolgt, kann eine Nockenscheibe vorgesehen sein, durch die die Stößel unmittelbar
oder über geeignete Zwischenteile (Kulissen, Hebel od. dgl.) gesteuert werden bzw.
die Bewegung der Stößel ausgelöst wird. Dabei wird beim Hub eines Stößels die ganze
im Erwärmungsrohr befindliche Bolzensäule um etwa eine Bolzenlänge hochgehoben.
Für das Einführen der Bolzen in die Erwärmungsrohre von unten her ist es zweckmäßig,
diese an ihrem unteren Ende in Höhe der Bolzen zur Hälfte offen auszubilden.
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Die Bewegung der Bolzen im Magazin 7 gegen die Erwärmungsrohre 2 kann
durch ihr Gewicht, durch die Kraft einer Feder oder auf anderem, beispielsweise
magnetischem Wege erfolgen. Lediglich als Beispiel zeigt die Fig. 3 in schematischer
Darstellung eine Art der Förderung, wo die Bolzen ßoo mittels eines Gewichts gefördert
werden. 23, 24 ist eine Kette, die über eine Rolle oder Kettenrad 25 geführt ist
und an der bei 26 ein Gewicht angreift. Der Seilzug in der Kette wird bei 27 auf
die gezeichnete Bolzenreihe übertragen, die dadurch langsam der bereits beschriebenen
Fördervorrichtung 14 genähert wird. Zwecks erneuter Nachfüllung von Bolzen ins Magazin
muß die Zugvorrichtung
bzw. der Angriffspunkt 27 wieder nach links
zurückverlegt werden, was beispielsweise von Hand durchgeführt werden kann.
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Fig. d. zeigt eine weitere Ausführungsform eines Ofens gemäß der Erfindung,
dessen Ofenachse schräg vcrläuft und bei dem die Erwärmungsrohre von den Bolzen
in Richtung von oben nach unten durchlaufen werden. Mit i ist wiederum das Ofen.mauerwerkbezeichnet,
in demdieErwärmungsrohre 2 angeordnet sind. 3 ist der Lüfter, der in diesem Fall
oben im Gehäuse angeordnet ist. d. ist der Lüftermotor, 5 eine Lufuführungswand,
6 sind die elektrischen Heizkörper. Wie bereits erwähnt, durchwandert in diesem
Fall das zweckmäßig zylindrische Behandlungsgut die Erwärmungsrohre von oben nach
unten. Aus diesem Grunde befinden sich die einzelnen, «-eiter unten näher beschriebenen
Beschickungsmagazine 7 oben, während unten die den Auswurf regelnde Vorrichtung
vorgesehen ist; sie besteht aus einer synchron mit der Presse angetriebenen Scheibe
5o, die mit einer entsprechend der Bolzengröße ausgebildeten Aussparung 51 versehen
ist. Wird diese Aussparung unter einem der Rohre 2 vorbeibewegt, so wird infolge
des Gewichts der in den Heizrohren befindlichen Bolzensäule der unterste Bolzen
in die Aussparung gedrückt, -wie es beim untersten Erwärmungsrohr durch den Bolzen
3oo angedeutet ist. Dieser wird dann durch die Scheibe 5o mitgenommen und fällt
in die Ausfallöffnung ,4oo und in deren wannenförmiges Ende 401-X, ach der Wegnahme
des untersten Bolzens 3oo rücken die übrigen in die Stellung nach, wie sie am oberen
Erwärmungsrohr dargestellt ist. Dort steht im Erwärmungsrohr 2 der Bolzen 3o2 bereit,
um in die Aussparung 51 der Scheibe 50 einzurücken.
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Um den Ofen verschiedenen Bolzenhöhen anpassen zu können, können die
Erwärmungsrohre axial v erschieblich und einstellbar eingebaut sein, so daß der
Abstand der unteren Rohröffnung von der Scheibe 5o bzw. dein Boden des Ofengehäuses
entsprechend der Bolzenhöhe einstellbar ist.
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Die Beschickung der Erwärmungsrohre am oberen Ende erfolgt durch die
auf die Erwärmungsrohre aufsetzbaren Beschickungsrohre 52. Diese werden bei ihrer
Einfüllung um den Drehpunkt 53 in die mit A bezeichnete Stellung gebracht; sie sind
bei 54 geschlossen und bei 55 offen. In der Füllstellung werden nun bei 55 die für
die Beschickung in Frage kommenden Bolzen eingefüllt und nach erfolgter Füllung
der Riegel oder die Bolzensperre 56, wie dargestellt ist, geschlossen, wodurch verhindert
wird, daß beim Schwenken der Beschickungsmagazine in die Beschickungsstellung B
die Bolzen vorzeitig herausfallen können. Erst in der Beschickungsstellung wird
entweder von Hand oder durch einen entsprechenden Anschlag oder einen sonstigen
Entriegelungsmechanismus der Austritt der in den Rohren 52 befindlichen Bolzen freigegeben,
die dann in die Erwärmungsrohre 2 gelangen. Bei dieser Art von Beschickungsmagazin
sind also die Beschickungsrotere um etwa i So' schwenkbar und an ihrem in der Beschickungsstellung
unteren Ende mit einer Arretiervorrichtung versehen, die während des Einfüllens
der Beschickungsrohre freigegeben, nach erfolgter Einfüllung in die Arretier stellung
gebracht und erst nach erfolgtem Aufsetzen der Beschickungsrohre auf die Erwärmungsrohre
wieder freigegeben wird.
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Die F ig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei
der wie bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. i die Erwärmungsrohre senkrecht
angeordnet sind, jedoch im Gegensatz zu dieser Ausführungsform vom Behandlungsgut
in Richtung von oben nach unten, d. h. also wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
d. durchlaufen werden. Entsprechende Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Auch in diesem Fall ist beispielsweise der Lüfter 3 oben im Ofen vorgesehen, jedoch
sind die Heizkörper 6 im Innern des von der Luftführungswand 5 umschlossenen Raumes
angeordnet, 2 sind wiederum die Erwärmungsrohre, die durch aufsetzbare Beschickungsrohre
52 beschickt werden. Die Erwärmungsrohre 2 sind wiederum in ihrer Höhenlage einstellbar,
auch können sie durch solche anderen Durchmessers oder anderer Profilierung ausgewechselt
werden. Die Entnahme der Bolzen aus den Erwärmungsrohren erfolgt hier durch waagerecht
angeordnete federnde Stößel 303, die durch eine Nockenscheibe im Takt mit
der Presse gesteuert werden.
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Die Fig. 6 zeigt in vergrößertem Maßstab die Draufsicht auf einen
Kopf eiines derartigen Stößels 303; er ist -entsprechend :dier Rundung der
Balzen ausgespart, wodurch er diese besonders gut und! sicher @e-rfaßt undi sie
in :den in Fig. 5 dargestellten, in .der Mitte dzs Ofens befindlichen Ausfalltrichter
Sod. befördert. Der Ausfallitrichter 3C4 besitzt an seiner Austrittsöffnung eine
Wärmeabdichtungsklappe 3o5, ,diie :durch das Gewicht der darauffallenden Bolzen
betätigt wird. Die Bolzen fallen dann auf das Transportband 310 =d gelangen von
da an das Gesenk der Presse.
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Es sei noch erwähnt, daß die Erwärmungsrohre un,tor Umnständen auch
perforiert awsggebildet werdein können, so daß -die im Ofen umgewälzte Umluft unmittelbar
mit den, Bollen in Berührung kommen kann. Auch kann an Stelle von Luft ein arndleres
Giats, beispielsweise :ein Schutzgas, umgewälzt werden. Auch kann es in manchen
Fällen, insbesondere dann, wenn verschiedene Gutformen oder solche verschiiedenen
Durchmessers zur Blehandlung kommen, wie bereits erwähnt, zweckmäßig stein, .die
Erwärmungsrohre im Ofen. leicht herausnehmbar und durch eoliche von anderem Durcbrnesser
oder abweichender Profilierung ersetzbar auszubilden.