EP0187229A2 - Industrial furnace comprising a partially movable hearth - Google Patents
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- EP0187229A2 EP0187229A2 EP85114524A EP85114524A EP0187229A2 EP 0187229 A2 EP0187229 A2 EP 0187229A2 EP 85114524 A EP85114524 A EP 85114524A EP 85114524 A EP85114524 A EP 85114524A EP 0187229 A2 EP0187229 A2 EP 0187229A2
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- EP
- European Patent Office
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- conveyor belt
- cooker
- industrial furnace
- drive means
- drive
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
- F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
- F27B9/24—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
- F27B9/243—Endless-strand conveyor
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/0056—Furnaces through which the charge is moved in a horizontal straight path
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
- F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
- F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
- F27B9/38—Arrangements of devices for charging
Definitions
- the invention relates to an industrial furnace with the features of the preamble of the main claim.
- the hearth arranged below the working strand of the conveyor belt serves as a slideway or guide surface for the conveyor belt in order to achieve the horizontal course of the corresponding conveyor belt section necessary for correct operation.
- sliding friction inevitably occurs between the rear of the conveyor belt and the top of the oven, which is why considerable tensile forces may be required on the outlet side of the conveyor belt in order to drag the conveyor belt over the oven.
- the driving forces are accordingly high and the conveyor belt is exposed to an enormous tensile load over almost its entire length, since the conveyor belt is guided out of the oven chamber for the purpose of driving and the drive device is also located outside the oven chamber.
- the conveyor belts used for such industrial furnaces consist of a multiplicity of wire spirals, each of which is arranged transversely to the longitudinal direction of the conveyor belt and of which two adjacent ones are connected to one another by means of a common round rod running through them a strong extension during the operating time of the conveyor belt. With the aid of automatically acting length compensation devices, this stretching should be possible. The industrial furnace must then be shut down and the conveyor belt shortened. Naturally, however, the degree of stretching depends on the tensile forces acting in the conveyor belt and becomes greater the greater the forces that are required to pull the conveyor belt over the hearth.
- the object of the invention is to create an industrial furnace for heat treatment of workpieces running through, in which the conveyor belt is subjected to a lower tensile force.
- a very low-friction and, on top of that, very simple storage for the movable hearth section is achieved if the section with several horizontally running rolling surfaces rests on several rollers, each of which lies on a stationary horizontal rolling surface, such that the rollers roll freely on the rolling surfaces when the movable portions of the cooker are reciprocated and reciprocate with the movable portion of the cooker.
- This arrangement is practically maintenance-free and, in particular, there are no rotary bearings. required, which can only withstand the high process temperatures sufficiently long if they are designed to be correspondingly complex.
- a simple and robust drive for the movable sections of the cooker consists in an eccentric or crank gear coupled to an output shaft of a geared motor.
- the paused indexing of the conveyor belt is most easily achieved by means of a ratchet mechanism, the output gear element of which is coupled to a drive drum of the conveyor belt.
- the drive drum can advantageously be assigned a locking mechanism in order to prevent the drive drum from turning back against the direction of travel when the movable hearth sections are moved back into the starting position.
- the ratchet mechanism has an eccentric or crank as the input transmission element, which sits together with the eccentric or the crank of the second drive means for the hearth on the output shaft of the geared motor. If, in addition, the ratchet mechanism has an adjustment device for the stroke width, the stroke of the conveyor belt can easily be adapted to the stroke of the movable section of the cooker in later operation.
- an industrial furnace 1 is illustrated, or the like for the continuous heat treatment of workpieces, for example for carburizing, nitriding, carbonation. of metallic workpieces.
- the industrial furnace 1 contains an elongated, heat-insulating-lined furnace chamber 2, through which heating pipes 3 lead from side wall to side wall, in which burners are used to heat the furnace atmosphere.
- the furnace chamber 2 contains a loading opening 5, which is adjoined to the outside by a straight antechamber 6, which is tubular and is also heat-insulated.
- the interior 7 of the prechamber 6, which is approximately rectangular in cross section, is aligned with the loading opening 5 and ends at a filling opening 8 opposite the loading opening 5.
- the industrial furnace 1 contains an endless heat-resistant conveyor belt 12 which can be set in motion by means of a drive device 13 upstream of the prechamber 6.
- the run of the conveyor belt 12 emerging from the drive device 13 forms the working run 14, which enters through the filling opening 8 into the interior 7 of the prechamber 6, runs there via a heat transfer device 15 and finally runs through the charging opening 5 into the interior of the furnace chamber 2.
- This cooker 16 On its entire path from the drive device 13 to the chute 11, the working section 14 of the conveyor belt is supported by a horizontally running hearth 16.
- This cooker 16 is divided into two parts and consists of a fixed section 17 located within the furnace chamber 2 and a movable cooker section 18 which is mounted so as to be longitudinally displaceable parallel to the running direction of the working strand 14.
- the transition point between the movable cooker section 18 and the fixed cooker section 17 is in the exemplary embodiment shown in the vicinity of a support beam 19 adjacent to the loading opening 5 for the fixed hearth section 17.
- a deflection device 21 for the conveyor belt 12 is arranged in the interior of the furnace chamber 2, which is formed by a cylindrical roller which can freely rotate inside the furnace chamber 2; the width of the roller corresponds to the width of the conveyor belt 12 used in each case.
- the conveyor belt 12 is deflected above the opening of the chute 11 located inside the furnace chamber 2 by approximately 180 ° back towards the loading opening 5; Objects brought in from the working section 14 fall into the chute 11 and thus leave the furnace chamber 2.
- the section of the conveyor belt 12 that runs back from the deflection device 21 below the working section 14 and is referred to as an empty section runs through the interior of the furnace chamber 2 back to the loading opening 5.
- a carrion-permeable sliding guide device 23 which extends the empty strand 22 all the way up to the loading opening 5 supports.
- This sliding guide device 23 can be constructed, for example, from two rails running parallel and at a distance from one another. In any case, the sliding guide device 23 runs in the vicinity of the loading opening 5 upwards towards the underside of the working strand 12, so that the loading opening 5 need only have a small height if both the forward and the returning part of the conveyor belt 12 pass through .
- the horizontal support of the empty run 22 is intended to prevent the cycle drive for the conveyor belt 12 described below predominantly tensioning only the empty run 22 with each movement cycle, without significantly moving the working run 14.
- the empty run 22 passes through the heat transfer device 15 located in the prechamber 6 before it exits the filling opening 8 from the interior 7 of the prechamber 6 and enters the drive device 13.
- the conveyor belt 12 runs below the hearth 16 along its entire return path up to the drive device 13.
- the heat transfer device 15 serves to transfer the heat brought from the empty run 22 to the working run 14 entering the furnace chamber 2, thus saving energy on the one hand and on the other hand cooling the empty run 22 sufficiently far so that no heat-resistant parts are required on the part of the drive device 13 .
- the heat transfer device 15 consists of a multiplicity of cylindrical rollers which can be rotated transversely to the running direction of the conveyor belt 12 and on the outer circumferential surface of which the back of both the empty run 22 and the work run 14 abuts.
- the conveyor belt 12 used in the industrial furnace 1 has the g in Fi. 7 schematically shown construction, namely its support surface consists of a plurality of wire spirals 24a, 24b and 24c arranged parallel to one another and perpendicular to the longitudinal direction of the strip.
- Two adjacent wire spirals for example the wire spirals 24a and 24b, are penetrated parallel to their longitudinal direction by a common round rod 25b, which connect the two wire spirals 24a and 24b to one another.
- Further round rods 25a, 25c and 25d serve to connect further adjacent wire spirals, for example the round rod 25c for connecting the wire spirals 24b and 24c.
- plates 26, 26a to 26c extending at right angles to the round rods 25a to 25d, which overlap like a scale in the manner shown.
- These plates 26a to 26c are, as shown, placed asymmetrically on the round rods 25a to 25d, in such a way that they protrude much further above the flattened wire spirals 24a to 24c than, based on the representation of FIG. 7 downwards, with which one in the bending direction of the conveyor belt 12 also bendable guide bar for bulk material placed on the conveyor belt 12 is obtained.
- the conveyor belt 12 obtained in this way consists of heat-resistant metallic material and is extremely gas-permeable. However, this conveyor belt 12 is sensitive to excessive tensile stresses and tends to elongate over time, particularly under the influence of the furnace atmosphere.
- the longitudinal force occurring in the conveyor belt 12 is now primarily dependent on the force required to pull the conveyor belt 12 over the hearth 16, which, as it were, is a sliding guide for the working strand 14. Assuming a constant loading of the working run 14 with too Treating workpieces, measured along the total extent of the working strand 14, the frictional force occurring between the conveyor belt 12 and the hearth 16 is approximately proportional to the length of the hearth 16. It is therefore, as already explained above, that the cooker 16 is divided into the fixed section 17 and the movable cooker section 18, as will be explained in more detail below with the addition of FIGS. 2 and 3.
- the fixed hearth section 17 consists of two mutually parallel angular rails 29 and 31, the upward-facing surface of which forms the horizontally running slideway for the conveyor belt 12 within the furnace chamber 2.
- the angle rails 29 and 31 are rigidly attached to a plurality of mutually parallel crossbeams 19, 32, 33 and 34, which consist of a square tube and rest loosely with their ends in corresponding recesses in the lining of the furnace chamber 2.
- the crossbar 19 there is the transition between the fixed hearth section 17 and the movable hearth section 18, which is formed by a flat, elongated plate 38 which extends, starting near the beam 19, to the drive device 13 and thus from there the furnace chamber 2 through the loading opening 5 and extends through the prechamber 6 to the drive device 13.
- the plate 38 is semi-cylindrically bent inwards at 39, so that at this point a cylindrically curved inlet ramp 41 is formed which facilitates the entry of the conveyor belt 12.
- the plate 38 is cut bluntly, the end 44 being just above the slideway formed by the rails 29 and 31;
- the conveyor belt 12 runs at this point with a small step from the flat top of the plate 38 to the guide surface of the fixed hearth section 17.
- the plate 38 is supported by means of rollers 35, 36 and 37 which are arranged in parallel and at a distance from one another and extend at right angles to the transoor direction of the conveyor belt 12 and whose length corresponds to the width of the plate 38.
- the rollers 35, 36 and 37 in turn rest with their outer circumferential surface on stationary horizontal rolling surfaces 45, 46 and 47 and enable the rollers 35, 36 and 37 to roll when the plate 38 or the movable hearth section 18 is moved back and forth.
- the rolling surfaces In the simplest case, 45, 46 and 47 consist of stationary C or U-shaped longitudinal profiles with a flat base. In particular, the rolling surface 47 extends parallel next to the beam 19 and provides support for the plate 38 directly at its outlet end 44.
- the roller 36 supports the plate 38 approximately in the middle thereof, for which purpose the rolling surface 46 in the antechamber 6 is approximately in the vicinity the loading opening 5 arranged is, while the rolling surface 45 is outside of the pre-chamber 6 in front of the filling opening 8.
- the section of the plate 38 located between the roller 35 and the entry ramp 41 is self-supporting.
- the plate 38 has a rectangular opening 48 in this area, through which the rollers of the heat transfer device 15 project with their circumference.
- the drive device 13 rotatably mounted in a stationary frame 50, contains a cylindrical drive drum 51 which is seated on a drive shaft 52 in a rotationally fixed manner.
- the drive shaft 52 is rotatably mounted about an axis running at right angles to the transport direction of the conveyor belt 12 in bearing blocks 53 and 54 arranged in the frame.
- the leetrum 22 runs with its front side around the outer circumferential surface of the drive drum 51, as can be seen in FIGS. 1 and 4, with a wrap angle of approximately 120 °; 4, the course of the conveyor belt 12 is indicated by the dash-dotted line.
- This wrap angle of approximately 120 ° is sufficient in conjunction with a correspondingly treated outer circumferential surface of the drive drum 51 in order to transmit the necessary drive force from the drive drum 51 to the conveyor belt 12.
- the special treatment can consist, for example, of flame spraying the outer circumferential surface with chromium-nickel steel, which results in a rough and very abrasion-resistant surface.
- the wrap angle of approximately 120 ° is set by means of a pressure roller 55 arranged axially parallel to the drive drum 51.
- the pressure roller 55 is rotatably mounted on an axis 56, which at the end contains bores running at right angles to the axis 56, with which it is attached to the extension arm 57, which are located adjacent to both end faces of the drive drum 51.
- Each of the two cylindrical arms 57 is inseparably connected to a ring 58 which contains axially secured in its interior a roller bearing 59 which is axially secured on a corresponding shoulder 61 of both ends of the drive shaft 52 protruding from the drive drum 51. In this way, the cantilevers 57 project radially with respect to the axis of the drive shaft 52.
- both arms 57 there is a compression spring 62, which is supported at one end on the axis 56 and at the other against an abutment which is formed by a nut 64 screwed onto a thread 63 of the arm 57.
- a compression spring 62 which is supported at one end on the axis 56 and at the other against an abutment which is formed by a nut 64 screwed onto a thread 63 of the arm 57.
- each of the arms 57 carries a tab 65 on which an adjustable pull rod 66 engages, the abutment 67 of which is anchored in the frame 50.
- the empty strand 22 emerging from the filling opening 8 below the working strand 14 extends from the filling opening 8, as shown in FIG. 1, approximately horizontally to the drive drum 51, which is arranged below the plate 38 of the movable hearth section 18, approximately between the cylindrical curved inlet ramp 41 and the roller 35 supporting the plate 38.
- the conveyor belt 12 follows the outer circumferential surface of the drive drum 51 over approximately 120 ° before it is located next to or below the pressure roller 55 in an evil loop 68 hangs down.
- the loose loop 68 of the conveyor belt 12 finally runs onto the curved inlet ramp 41 of the movable hearth section 18 and from there the conveyor belt 12 enters the filling opening 8 horizontally.
- the drive drum 51 is gradually set in motion by means of a ratchet mechanism 71.
- a sprocket wheel 72 sits on the stub of the drive shaft 52 protruding from the drive drum 51, the teeth 73 of which serve as shift teeth.
- a pawl 74 which is adapted at its front end, which engages with the teeth 73, to the shape of the tooth gap.
- the pawl 54 is pivotally mounted on one end of a rocker arm 75 so that it can easily engage between two adjacent teeth 73 of the sprocket 72 due to the force of gravity and its own weight.
- the rocker arm 75 is in turn rotatably mounted on the drive shaft 52 and for this purpose contains a roller bearing 76 Ring 77.
- the roller bearing 76 in turn is axially secured on the corresponding stub of the drive shaft 52 protruding from the drive drum 71, namely, as shown in FIG. 5, next to the sprocket 72.
- the axis of the drive shaft 52 forms the tilt axis about which the rocker arm 75 carries out its pivoting movement.
- a coupling rod 79 which for the sake of clarity is only shown broken off in FIG.
- the coupling rod 79 connects the rocker arm 75 to an eccentric drive 81, as can be seen in FIG. 6.
- This eccentric drive 81 contains an eccentric disk 84 which is non-rotatably mounted on an output shaft 82 of a gear motor 83 which is shown broken off and which carries a roller bearing 85 on its outer peripheral surface.
- the roller bearing 85 is inserted in the bore of a ring 86 to which the coupling rod 79 is fastened in a radially projecting manner.
- a ratchet 87 which consists of a sprocket wheel 88 which is fixedly fixed on the drive 52 and a pawl 89 which is mounted in the frame 50 so that it can pivot in a fixed manner is formed.
- the sprocket 88 has the same dimension and the same pitch as the sprocket 72 and the pawl 89 is designed in the same way as the pawl 74. This ensures that the pawl 89 at the end of the working stroke of the pawl 79 in the gap falls between two adjacent teeth of the sprocket 88 and the drive drum 51 locks against back turning largely without play.
- the eccentric 91 On the output shaft 82 of the geared motor 83 sits next to the eccentric 84, also non-rotatably, another eccentric 91 which is rotated 180 degrees against the eccentric 84.
- the eccentric 91 carries on its outer circumferential surface another roller bearing 92 which is axially secured in a ring 93.
- a coupling rod 94 is attached to the ring 93 and engages at one end of a further rocker arm 95.
- the rocker arm 95 is mounted on the drive shaft 52 in a manner similar to the rocker arm 75. It is attached to a hub 96 which is axially secured rotatably received on the drive shaft 52 by means of two roller bearings 97 and 98, in addition to the annular hub 77 of the rocker arm 75.
- the rocker arm 95 is at its upper end, which is the point of engagement of the coupling rod 94 is diametrically opposite with respect to the drive shaft 52, is pivotally connected at 99 to a coupling piece 101 which connects the rocker arm 95 to a bracket 102 which is rigidly attached to the reinforcing strip 43 of the plate 38.
- the two coupling rods 79 and 94 are given an opposite movement, in such a way that, for example, if the coupling rod 79 runs to the left in relation to FIG. 6, the coupling rod 94 moves to the right and vice versa.
- the coupling rod 94 is in the extreme right position. Starting from this, the coupling rod 94 gradually moves to the left and thus pushes the movable hearth section 18 to the right via the rocker arm 95 and the coupling piece 101.
- the coupling rod 79 pulls the rocker arm 75, which then carries out a pivoting movement in the counterclockwise direction and also rotates the chain gear 72 in the counterclockwise direction via the pawl 74. Because of the rotationally fixed connection between the sprocket 72 and the drive drum 51, the idle strand 22 is pulled, which is indicated schematically in FIG. 4 in dash-dotted form.
- the conveyor belt 12 is then drawn into the furnace chamber 2 in accordance with the eccentric stroke or the pawl 74. Simultaneously with this, the movable hearth section 18 also moves in the direction of the furnace chamber 2, because the associated coupling rod 94 moves to the left and gives the rocker arm 95 a clockwise rotation, thus moving the movable hearth section 18 against the direction of travel of the empty strand 22 and consequently with it the working movement of the working strand 14 is advanced. As soon as the eccentric discs 84 and 91 have reached their other extreme position, the stroke begins in the opposite direction and the rocker arm 95 is moved in the counterclockwise direction and the rocker arm 75 is moved in the clockwise direction.
- the gear ratios for the drives for the movable hearth section 18 and the conveyor belt 12, which is pulled on its empty strand 22, are selected so that the conveyor belt 12 and the movable hearth section 18 actually move exactly the same during the first interval of the working cycle to achieve the desired reduction in the frictional force and to avoid upsetting the conveyor belt 12 at the transition point from the movable, rollable hearth section 18 to the stationary hearth section 17.
- a practical stroke for the movable hearth section 18 is approximately 30 mm.
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Industrieofen mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruches.The invention relates to an industrial furnace with the features of the preamble of the main claim.
Bei derartigen Industrieöfen dient der unterhalb des Arbeitstrums des Förderbandes angeordnete Herd als Gleitbahn oder Führungsfläche für das Förderband, um den für einen ordnungsgemäßen Betrieb notwendigen horizontalen Verlauf des entsprechenden Förderbandsabschnitts zu erreichen. Bei der Bewegung des Förderbandes tritt dabei zwangsläufig zwischen der Rückseite des Förderbands und der Oberseite des Herdes eine Gleitreibung auf, weshalb an der Ablaufseite des Förderbandes unter Umständen beachtliche Zugkräfte erforderlich sind, um das Förderband über den Herd zu schleppen. Die Antriebskräfte sind dementsprechend hoch und das Förderband ist über nahezu seine gesamte Länge einer enormen Zugbelastung ausgesetzt, da das Förderband zum Zwecke des Antriebs aus der Ofenkammer herausgeführt wird und sich die Antriebseinrichtung auch außerhalb der Ofenkammer befindet.In industrial furnaces of this type, the hearth arranged below the working strand of the conveyor belt serves as a slideway or guide surface for the conveyor belt in order to achieve the horizontal course of the corresponding conveyor belt section necessary for correct operation. When the conveyor belt moves, sliding friction inevitably occurs between the rear of the conveyor belt and the top of the oven, which is why considerable tensile forces may be required on the outlet side of the conveyor belt in order to drag the conveyor belt over the oven. The driving forces are accordingly high and the conveyor belt is exposed to an enormous tensile load over almost its entire length, since the conveyor belt is guided out of the oven chamber for the purpose of driving and the drive device is also located outside the oven chamber.
Da die für solche Industrieöfen verwendeten Förderbänder aus einer Vielzahl von Drahtspiralen bestehen, die jeweils quer zur Förderbandlängsrichtung angeordnet sind und von denen je zwei benachbarte, mittels eines gemeinsamen, durch sie hindurch verlaufenden Rundstange miteinander verbunden sind, tritt im Laufe der Betriebszeit des Förderbandes eine starke Streckung auf. Mit Hilfe automatisch wirkender Längenausglpiclispinrichtungen soll diese Streckung aufge-Streckungsmaß erfolgen kann. Danach muß der Industrieofen stillgesetzt und das Förderband gekürzt werden. Naturgemäß ist aber das Maß der Streckung von den in dem Förderband wirkenden Zugkräften abhängig und wird umso größer, je größer die Kräfte sind, die benötigt werden, um das Förderband über den Herd zu ziehen.Since the conveyor belts used for such industrial furnaces consist of a multiplicity of wire spirals, each of which is arranged transversely to the longitudinal direction of the conveyor belt and of which two adjacent ones are connected to one another by means of a common round rod running through them a strong extension during the operating time of the conveyor belt. With the aid of automatically acting length compensation devices, this stretching should be possible. The industrial furnace must then be shut down and the conveyor belt shortened. Naturally, however, the degree of stretching depends on the tensile forces acting in the conveyor belt and becomes greater the greater the forces that are required to pull the conveyor belt over the hearth.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Industrieofen zur Wärmebehandlung durchlaufender Werkstücke zu schaffen, bei dem das Förderband mit einer geringeren Zugkraft beaufschlagt wird.Proceeding from this, the object of the invention is to create an industrial furnace for heat treatment of workpieces running through, in which the conveyor belt is subjected to a lower tensile force.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Industrieofen mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst.This object is achieved by an industrial furnace with the features of the main claim.
Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß das Förderband bei seiner Bewegung nicht gleichzeitig über die gesamte Herdfläche gezogen wird. Vielmehr bewegt sich ein Teil des Herdes synchron mit dem Förderband, womit zwischen Förderband und Herd nur an den ortsfesten Herdteilen Gleitreibung auftritt. Dementsprechend kleiner ist die Reibungskraft, weil auch eine der Fläche entsprechend kleinere Masse,gebildet aus Förderband und zu behandelnden Werkstücken, über den Herd befördert werden. Im zweiten sich daran anschließenden Intervall bleibt das Förderband stehen und der bewegliche Herdabschnitt bewegt sich in die Ausgangsstellung zurück, wodurch ebenfalls entsprechend geringere Reibungskräfte auftreten, weil wiederum die Reibung erzeugende Fläche bzw. die relativ zum Herd bewegte Masse kleiner ist, als wenn der Herd ungeteilt wäre und die gesamte Masse über den Herd gezogen werden würde. Unter der Annahme, daß der Herd auf zwei hinsichtlich seiner Gleitfläche gleich große Teile aufgeteilt wird, halbiert sich durch diese Maßnahmen die Fläche, an der zwischen Förderband und Herd Gleitreibung auftritt bzw. es halbiert sich die jeweils relativ zum Herd bewegte Masse. Dementsprechend halbiert sich auch die erforderliche Zugkraft, wenn einmal von den übrigen auf das Förderband einwirkenden Verzögerungskräften, beispielsweise an den Umlenkstellen, abgesehen wird.These measures ensure that the conveyor belt is not simultaneously pulled over the entire stove surface when it is moving. Rather, part of the cooker moves synchronously with the conveyor belt, which means that sliding friction only occurs between the conveyor belt and the cooker on the fixed parts of the cooker. The frictional force is correspondingly lower because a mass corresponding to the area, formed from the conveyor belt and workpieces to be treated, is also conveyed over the stove. In the second interval that follows, the conveyor belt stops and the movable hearth section moves back into the starting position, which also results in correspondingly lower frictional forces, because again the friction-generating area or the mass moved relative to the hearth is smaller than if the hearth were not divided would be and the entire mass would be pulled over the stove. Assuming that the cooker looks two ways Lich equal parts of its sliding surface is divided, these measures halve the area on which sliding friction occurs between the conveyor belt and the stove, or the mass moved relative to the stove is halved. Correspondingly, the required tensile force is halved if the other retarding forces acting on the conveyor belt, for example at the deflection points, are disregarded.
Sehr günstige Verhältnisse hinsichtlich der Verringerung der Antriebskraft für das Förderband einerseits und dem mechanischen Aufwand zum Antrieb des beweglichen Herdabschnittes ergeben sich, wenn der Herd in lediglich zwei Abschnitte aufgeteilt ist, von denen sich der ortsfeste zur Gänze innerhalb der Ofenkammer befindet. Da üblicherweise sich auch ein Teil des Herdes außerhalb der Ofenkammer erstreckt, um dort das Förderband zu unterstützen, so daß die Werkstücke aufgegeben werden können, ist es besonders vorteilhaft, wenn der verschiebliche Abschnitt des Herdes durch die Beschickungsöffnung aus der Ofenkammer herausreicht. Es brauchen dann keine Teile der Antriebsmittel unter komplizierten Abdichtungsmaßnahmen in die Ofenkammer eingeführt zu werden bzw. es werden keine hochwarmfesten Teile seitens der Antriebsmittel erforderlich.Very favorable conditions with regard to the reduction in the driving force for the conveyor belt on the one hand and the mechanical outlay for driving the movable hearth section result when the hearth is divided into only two sections, of which the stationary one is entirely within the oven chamber. Since part of the cooker usually also extends outside the furnace chamber to support the conveyor belt there so that the workpieces can be fed in, it is particularly advantageous if the displaceable section of the cooker extends out of the furnace chamber through the loading opening. Then no parts of the drive means need to be introduced into the furnace chamber under complicated sealing measures, and no high-temperature-resistant parts on the part of the drive means are required.
Eine sehr reibungsarme und obendrein sehr einfache Lagerung für den beweglichen Herdabschnitt wird erreicht, wenn der Abschnitt mit mehreren horizontal verlaufenden Abwälzflächen auf mehreren Rollen aufliegt, von denen jede auf einer ortsfesten horizontalen Abwälzfläche liegt, derart, daß sich die Rollen bei der Hin- und Herbewegung der beweglichen Abschnitte des Herdes frei auf den Abwälzflächen abwälzen und mit dem beweglichen Abschnitt des Herdes hin- und herbewegen. Diese Anordnung ist praktisch wartungsfrei und es werden insbesondere auch keine Drehlagerungen . erforderlich, die nur dann, wenn sie entsprechend aufwendig ausgeführt sind, die hohen Prozeßtemperaturen hinreichend lange aushalten.A very low-friction and, on top of that, very simple storage for the movable hearth section is achieved if the section with several horizontally running rolling surfaces rests on several rollers, each of which lies on a stationary horizontal rolling surface, such that the rollers roll freely on the rolling surfaces when the movable portions of the cooker are reciprocated and reciprocate with the movable portion of the cooker. This arrangement is practically maintenance-free and, in particular, there are no rotary bearings. required, which can only withstand the high process temperatures sufficiently long if they are designed to be correspondingly complex.
Ein einfacher und robuster Antrieb für die beweglichen Abschnitte des Herdes besteht in einem mit einer Ausgangswelle eines Getriebemotors gekuppelten Exzenter-oder Kurbelgetriebe. Das pausierte Fortschalten des Förderbandes wird hingegen am einfachsten mittels eines Klinkenschaltwerkes erreicht, dessen Ausgangsgetriebeelement mit einer Antriebstrommel des Förderbandes gekuppelt ist. Hierbei kann der Antriebstrommel vorteilhafterweise ein Gesperr zugeordnet sein, um ein Rückdrehen der Antriebstrommel entgegen der Laufrichtung zu verhindern, wenn die beweglichen Herdabschnitte in die Ausgangslage zurückbewegt werden.A simple and robust drive for the movable sections of the cooker consists in an eccentric or crank gear coupled to an output shaft of a geared motor. The paused indexing of the conveyor belt, however, is most easily achieved by means of a ratchet mechanism, the output gear element of which is coupled to a drive drum of the conveyor belt. In this case, the drive drum can advantageously be assigned a locking mechanism in order to prevent the drive drum from turning back against the direction of travel when the movable hearth sections are moved back into the starting position.
Eine gute zwangsläufige Synchronisation zwischen den beiden Antriebsmitteln ergibt sich, wenn das Klinkenschaltwerk als Eingangsgetriebeelement einen Exzenter oder eine Kurbel aufweist, die gemeinsam mit dem Exzenter oder der Kurbel der zweiten Antriebsmittel für den Herd auf der Ausgangswelle des Getriebemotors sitzt. Wenn zusätzlich das Klinkenschaltwerk eine Einstelleinrichtung für die Hubweite aufweist, kann ohne weiteres im späteren Betrieb der Hub des Förderbandes an den Hub des beweglichen Abschnitts des Herdes angepaßt werden.A good inevitable synchronization between the two drive means results when the ratchet mechanism has an eccentric or crank as the input transmission element, which sits together with the eccentric or the crank of the second drive means for the hearth on the output shaft of the geared motor. If, in addition, the ratchet mechanism has an adjustment device for the stroke width, the stroke of the conveyor belt can easily be adapted to the stroke of the movable section of the cooker in later operation.
Günstige kinematische Verhältnisse, die ein Einsparen zusätzlicher Spannvorrichtungen für das Förderband ermöglichen, ergeben sich, wenn die Antriebsmittel für das Förderband an dem Leertrum angreifen, und zwar unterhalb und in der Nähe des einlaufseitigen Endes des beweglichen Teils des Herds. Es wird dann nämlich das Band mittels der Antriebseinrichtung im Bereich zwischen dem einlaufseitigen Ende des beweglichen Herdteils und dem auslaufseitigen Ende des ortsfesten Herdteiles ständig gespannt gehalten, während es zwischen dem ausgangsseitigen Ende der Antriebsmittel und dem einlaufseitigen Ende des beweglichen Herdabschnittes ohne weiteres frei und lose durchhängen kann.Favorable kinematic conditions, which make it possible to save additional tensioning devices for the conveyor belt, result when the drive means for the conveyor belt engage the empty strand, namely below and in the vicinity of the inlet-side end of the movable part of the hearth. The belt is then kept constantly tensioned by means of the drive device in the area between the inlet-side end of the movable hearth part and the outlet-side end of the stationary stove part, while it easily and freely sags between the outlet-side end of the drive means and the inlet-side end of the movable stove section can.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Industrieofen gemäß der Erfindung in einem Längsschnitt,
- Fig. 2 den beweglichen Herdabschnitt des Industrieofens nach Fig. 1 in einer vergrößerten Darstellung unter Veranschaulichung seiner Lagerung,
- Fig. 3 den beweglichen Herdabschnitt nach Fig. 2 in einer schematisierten perspektivischen Darstellung,
- Fig. 4 die Antriebsmittel für den beweglichen Herdabschnitt und für das Förderband in einer schematischen Seitenansicht,
- Fig. 5 einen Schnitt durch die Antriebseinrichtung des Förderbands des Industrieofens nach Fig. 1 entlang der Linie V-V,
- Fig. 6 einen Ausschnitt des Antriebsgetriebemotors für die Antriebsmittel sowie die auf der Ausgangswelle sitzenden Exzenter, teilweise geschnitten und
- Fig. 7 das Förderband des Industrieofens nach Fig. 1 in einer perspektivischen Ausschnittsdarstellung.
- 1 shows an industrial furnace according to the invention in a longitudinal section,
- 2 shows the movable hearth section of the industrial furnace according to FIG. 1 in an enlarged view illustrating its storage,
- 3 shows the movable hearth section according to FIG. 2 in a schematic perspective illustration,
- 4 shows the drive means for the movable hearth section and for the conveyor belt in a schematic side view,
- 5 shows a section through the drive device of the conveyor belt of the industrial furnace according to FIG. 1 along the line VV,
- Fig. 6 shows a section of the drive gear motor for the drive means and the eccentric seated on the output shaft, partially cut and
- Fig. 7, the conveyor belt of the industrial furnace of FIG. 1 in a perspective cutout.
In Fig. 1 ist ein Industrieofen 1 veranschaulicht, der zum kontinuierlichen Warmbehandeln von Werkstücken, beispielsweise zum Aufkohlen, Nitrieren, Karbonieren od.dgl. von metallischen Werkstücken dient. Der Industrieofen 1 enthält eine längliche wärmeisolierend ausgekleidete Ofenkammer 2, durch die von Seitenwand zu Seitenwand Heizrohre 3 führen, in denen Brenner zum Aufheizen der Ofenatmosphäre stecken. Die Ofenkammer 2 enthält an einer Stirnseite 4 eine Beschickungsöffnung 5, an die sich nach außen eine gerade verlaufende Vorkammer 6 anschließt, die rohrförmig ausgebildet und ebenfalls wärmeisoliert ist. Der im Querschnitt etwa rechteckige Innenraum 7 der Vorkammer 6 fluchtet mit der Beschickungsöffnung 5 und endet an einer der Beschickungsöffnung 5 gegenüberliegenden Einfüllöffnung 8.In Fig. 1, an
An dem der Stirnwand 4 gegenüberliegenden Ende der Ofenkammer 2 befindet sich in deren Boden 9 ein Fallschacht 11, durch den die durch die Ofenkammer 2 gewanderten Werkstücke den Industrieofen 1 verlassen.At the end of the
Zum Transport der Werkstücke von der Einfüllöffnung 8 durch die Vorkammer 6 und die Ofenkammer 2 bis hin zum Fallschacht 11 enthält der Industrieofen 1 ein endloses hitzebeständiges Förderband 12, das mittels einer der Vorkammer 6 vorgelagerten Antriebseinrichtung 13 in Bewegung zu setzen ist. Das oben aus der Antriebseinrichtung 13 austretende Trum des Förderbandes 12 bildet das Arbeitstrum 14, das durcn die Einfüllöffnung 8 in den Innenraum 7 der Vorkammer 6 eintritt, dort über eine Wärmeübertragungseinrichtung 15 läuft und schließlich durch die Beschikkungsöffnung 5 in den Innenraum der Ofenkammer 2 einläuft.To transport the workpieces from the filling opening 8 through the
Auf seinem gesamten Weg von der Antriebseinrichtung 13 bis hin zu dem Fallschacht 11 ist das Arbeitstrum 14 des Förderbandes von einem horizontal verlaufenden Herd 16 unterstützt. Dieser Herd 16 ist zweigeteilt und besteht aus einem ortsfesten, innerhalb der Ofenkammer 2 befindlichen Abschnitt 17 sowie einen parallel zur Laufrichtung des Arbeitstrums 14 längsverschieblich gelagerten beweglichen Herdabschnitt 18. Die Übergangsstelle zwischen dem beweglichen Herdabschnitt 18 und dem ortsfesten Herdabschnitt 17 befindet sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in der Nähe eines der Beschickungsöffnung 5 benachbarten Auflagerbalkens 19 für den ortsfesten Herdabschnitt 17.On its entire path from the
An dem dem Fallschacht 11 benachbarten Ende des Herdes 16 ist im Inneren der Ofenkammer 2 eine Umlenkreinrichtung 21 für das Förderband 12 angeordnet, die von einer im Inneren der Ofenkammer 2 frei drehbaren zylindrischen Rolle gebildet ist; die Breite der Rolle entspricht der Breite des jeweils verwendeten Förderbandes 12. Auf diese Weise wird das Förderband 12 oberhalb der im Inneren der Ofenkammer 2 liegenden Öffnung des Fallschachtes 11 um etwa 180° zurück in Richtung auf die Beschickungsöffnung 5 umgelenkt; von dem Arbeitstrum 14 herangeschaffte Gegenstände fallen hier in den Fallschacht 11 und verlassen so die Ofenkammer 2. Der ab der Umlenkeinrichtung 21 unterhalb des Arbeitstrums 14 zurücklaufende und als Leertrum bezeichnete Abschnitt des Förderbandes 12 läuft durch das Innere der Ofenkammer 2 zurück zu der Beschickungsöffnung 5. Um ein Durchhängen des Leertrums 22 zwischen der Umlenkrolle 21 und der Beschickungsöffnunn 5 zu verhindern, ist eine aasdurchlässige Gleitführungseinrichtunr 23 vorgesehen, die das Leertrum 22 auf seinem ganzen Weg bis zu der Beschickungsöffnung 5 unterstützt. Diese Gleitführungseinrichtung 23 kann beispielsweise aus zwei parallel und im Abstand zueinander verlaufenden Schienen aufgebaut sein. In jedem Falle läuft die Gleitführungseinrichtung 23 in der Nähe der Beschickungsöffnung 5 nach oben in Richtung auf die Unterseite des Arbeitstrums 12, so daß die Beschickungsöffnung 5 lediglich eine geringe Höhe aufzuweisen braucht, wenn sowohl der vor- als auch der zurücklaufende Teil des Förderbandes 12 hindurchläuft. Die horizontal verlaufende Unterstützung des Leertrums 22 soll verhindern, daß der nachfolgend beschriebene taktweise Antrieb für das Förderband 12 bei jedem Bewegungstakt überwiegend nur das Leertrum 22 spannt, ohne das Arbeitstrum 14 nennenswert zu bewegen. Ohne die Unterstützungseinrichtung 23 bestünde nämlich sonst die Möglichkeit, daß zu Beginn eines jeden Bewegungstaktes die Antriebseinrichtunq 13 lediglich den Durchgang des Leertrums 22 vermindert, wenn dieses nicht unterstützt ist. Da zu Beginn eines jeden Bewegungstaktes nämlich zunächst die ruhende Reibung zwischen dem Arbeitstrum 14 und dem feststehenden Herdabschnitt 17 überwunden werden muß, ist hierfür eine höhere Kraft erforderlich als bei der später auftretenden Gleitreibung, so daß bei einer Veränderung des Durchhangs des Leertrums 22 ein unerwünschter zusätzlicher stoßweiser Betrieb des Förderbandes 12 zustandekommen würde.At the end of the
Von der Beschickungsöffnung 5 herkommend durchläuft das Leertrum 22 die in der Vorkammer 6 befindliche Wärmeübertragungseinrichtung 15, ehe es an der Einfüllöffnung 8 aus dem Innenraum 7 der Vorkammer 6 aus- und in die Antriebseinrichtung 13 eintritt. Auf seinem gesamten Rückweg bis zu der Antriebseinrichtung 13 läuft das Förderband 12 unterhalb des Herdes 16.Coming from the
Die Wärmeübertragungseinrichtung 15 dient dazu, die von dem Leertrum 22 mitgebrachte Wärme auf das in die Ofenkammer 2 einlaufende Arbeitstrum 14 zu übertragen, un so einerseits Bnergie zu sparen und andererseits das Leertrum 22 hinreichend weit abzukühlen, damit seitens der Antriebseinrichtung 13 keine warmfesten Teile erforderlich sind. Im einfachsten Falle besteht die Wärmeübertragungsvorrichtung 15 aus einer Vielzahl zylindrischer Rollen, die quer zur Laufrichtung des Förderbandes 12 drehbar sind und an deren Außenumfangsfläche die Rückseite sowohl des Leertrums 22 als auch des Arbeitstrums 14 anliegt.The heat transfer device 15 serves to transfer the heat brought from the
Das in dem Industrieofen 1 verwendete Förderband 12 hat den in Fig. 7 schematisch gezeigten Aufbau, und zwar besteht seine Auflagefläche aus einer Vielzahl von zueinander parallel und rechtwinklig zur Bandlängsrichtung angeordneten Drahtspiralen 24a, 24b und 24c. Jeweils zwei benachbarte Drahtspiralen, beispielsweise die Drahtspiralen 24a und 24b, sind parallel zu ihrer Längsrichtung von einer gemeinsamen Rundstange 25b durchsetzt, die die beiden Drahtspiralen 24a und 24b miteinander verbinden. Weitere Rundstangen 25a, 25c und 25d dienen der Verbindunq weiterer einander benachbarter Drahtspiralen, beispielsweise die Rundstange 25c zum Verbinden der Drahtspiralen 24b und 24c.The
Auf jeweils zwei einander benachbarten Rundstangen 25a ... 25d stecken,der Stirnseite jeder der Drahtspiralen 24a bis 24c benachbart, jeweils rechtwinklig zu den Rundstangen 25a bis 25d sich erstreckende Platten 26, 26a bis 26c, die in der gezeigten Weise sich schuppenartig überlappen. Diese Platten 26a bis 26c sind, wie gezeigt, unsymmetrisch auf die Rundstangen 25a bis 25d aufgesetzt, derart, daß sie nach oben wesentlich weiter über die flachgedrückten Drahtspiralen 24a bis 24c überstehen als, bezogen auf die Darstellung von Fig. 7 nach unten, womit eine in Biegerichtung des Förderbandes 12 ebenfalls biegbare Führungsleiste für auf das Förderband 12 aufgegebenes Schüttgut erhalten wird.On each of two adjacent round rods 25a ... 25d, adjacent to the end face of each of the wire spirals 24a to 24c,
Außerhalb der Platten 26a bis 26c sind alle Rundstangen 25a bis 25d gleichsinnig in Richtung auf die benachbarte Rundstange umgebogen, die sie, wie gestrichelt angedeutet, mit einem Haken 27a bis 27b umqreifen. Das auf diese Weise erhaltene Förderband 12 besteht aus warmfestem metallischem Material und ist außerordentlich gasdurchlässig. Allerdings ist dieses Förderband 12 empfindlich gegen übermäßige Zugspannungen und neigt dazu, sich,insbesondere auch unter dem Einfluß der Ofenatmosphäre, im Laufe der Zeit zu längen.Outside the plates 26a to 26c, all the round bars 25a to 25d are bent in the same direction in the direction of the adjacent round bar, which, as indicated by dashed lines, encompass them with a hook 27a to 27b. The
Die in dem Förderband 12 auftretende Längskraft ist nun in erster Linie davon abhängig, welche Kraft benötigt wird, um das Förderband 12 über den Herd 16 zu ziehen, der gleichsam eine Gleitführung für das Arbeitstrum 14 darstellt. Unter der Voraussetzung einer konstanten Beschickung des Arbeitstrums 14 mit zu behandelnden Werkstücken, gemessen längs der Gesamterstreckung des Arbeitstrums 14, ist die zwischen dem Förderband 12 und dem Herd 16 auftretende Reibungskraft der Länge des Herdes 16 etwa proportional. Es ist deshalb, wie oben bereits ausgeführt, der Herd 16 in den ortsfesten Abschnitt 17 und den bewegbaren Herdabschnitt 18 aufgeteilt, wie dies nachfolgend unter Hinzunahme der Fig. 2 und 3 im einzelnen erläutert ist.The longitudinal force occurring in the
Der ortsfeste -Herdabschnitt 17 besteht aus zwei im Abstand parallel zueinander verlaufenden Winkelschienen 29 und 31, deren nach oben gekehrte Fläche innerhalb der Ofenkammer 2 die horizontal verlaufende Gleitbahn für das Förderband 12 bildet. Die Winkelschienen 29 und 31 sind starr auf mehreren parallel zueinander verlaufenden Querbalken 19, 32, 33 und 34 befestigt, die aus einem Vierkantrohr bestehen und mit ihren Enden in entsprechenden Ausnehmungen in der Ausmauerung der Ofenkammer 2 lose aufliegen. Im Bereich des Querbalkens 19 befindet sich der Übergang zwischen dem ortsfesten Herdabschnitt 17 und dem beweglichen Herdabschnitt 18, der von einer ebenen länglichen Platte 38 gebildet ist, die sich, beginnend in der Nähe des Balkens 19, bis zu der Antriebseinrichtung 13 erstreckt und damit aus der Ofenkammer 2 durch die Beschickungsöffnung 5 heraus und durch die Vorkammer 6 bis zu der Antriebseinrichtung 13 erstreckt. Im Bereich der Antriebseinrichtung 13, d.h. an dem einlaufseitigen Ende des beweglichen Herdabschnitts 18, ist die Platte 38 bei 39 halbzylindrisch einwärts gebogen, so daß an dieser Stelle eine zylinderförmig gekrümmte Einlauframpe 41 entsteht, die das Einlaufen des Förderbandes 12 erleichtert.The fixed
An jeder der Längskanten der länqlichen Platte 38 sind rechtwinkelig nach oben stehende Führungs- oder Verstärkungsleisten 42 und 43 angebracht, die vornehmlich ein Durchbiegen der Platte 38 unter der Last des beschickten Förderbandes 12 verhindern sollen.On each of the longitudinal edges of the
An ihrem der Einlauframpe 41 gegenüberliegenden Ende 44, d.h. am auslaufseitigen Ende des Herdes 18, ist die Platte 38 stumpf abgeschnitten, wobei sich das Ende 44 knapp oberhalb der durch die Schiene 29 und 31 gebildeten Gleitbahn befindet; das Förderband.12 läuft an dieser Stelle mit einer geringen Stufe von der planen Oberseite der Platte 38 auf die Führungsfläche des ortsfesten Herdabschnittes 17.At its end 44 opposite the
Die Unterstützuna der Platte 38 erfolgt mittels parallel und im Abstand zueinander angeordneter Rollen 35, 36 und 37, die sich rechtwinklig zu der Transoortrichtuna des Förderbandes 12 erstrecken und deren Länge der Breite der Platte 38 entspricht. Die Rollen 35, 36 und 37 liegen ihrerseits mit ihrer Außenumfangsfläche auf ortsfesten horizontalen Abwälzflächen 45, 46 und 47 auf und ermöglichen den Rollen 35, 36 und 37 eine Wälzbewegung beim Hin- und Herbewegen der Platte 38 bzw. des beweglichen Herdabschnitts 18. Die Abwälzflächen 45, 46 und 47 bestehen im einfachsten Falle aus ortsfest gehalterten C- oder U-förmigen Längsprofilen mit einer ebenen Basis. Im einzelnen erstreckt sich die Abwälzfläche 47 parallel neben dem Balken 19 und ergibt eine Unterstützung der Platte 38 unmittelbar an deren auslaufseitigem Ende 44. Die Rolle 36 unterstützt die Platte 38 etwa in deren Mitte, wozu die Abwälzfläche 46 in der Vorkammer 6 etwa in der Nähe der Beschickungsöffnung 5 angeordnet ist, während sich die Abwälzfläche 45 außerhalb der Vorkammer 6 vor deren Einfüllöffnung 8 befindet. Der zwischen der Rolle 35 und der Einlauframpe 41 befindliche Abschnitt der Platte 38 ist freitragend.The
Um im Bereich der Vorkammer 6 die gewünschte Wärmekopplung zwischen dem Arbeitstrum 14 und dem Leertrum 22 zu erhalten, weist die Platte 38 in diesem Bereich eine rechteckige öffnung 48 auf, durch die die Rollen der Wärmeübertragungseinrichtung 15 mit ihrem Umfang hindurchragen.In order to obtain the desired heat coupling between the working section 14 and the
Zum Antrieb des Förderbandes 12 enthält die Antriebseinrichtung 13,in einem ortsfesten Gestell 50 drehbar gelagert,eine zylindrische Antriebstrommel 51, die drehfest auf einer Antriebswelle 52 sitzt. Die Antriebswelle 52 ist um eine rechtwinklig zur Transportrichtung des Förderbandes 12 verlaufende Achse in in dem Gestell angeordneten Lagerböcken 53 und 54 drehbar gelagert. Das Leetrum 22 läuft mit seiner Vorderseite um die Außenumfangsfläche der Antriebstrommel 51, wie in den Fig. 1 und 4 ersichtlich, herum, und zwar mit einem Umschlingsungswinkel von ca. 120°; in Fig. 4 ist der Verlauf des Förderbandes 12 durch die strichpunktierte Linie angedeutet.To drive the
Dieser Umschlingungswinkel von ca. 120° reicht in Verbindung mit einer entsprechend sonderbehandelten Außenumfangsfläche der Antriebstrommel 51 aus, um von der Antriebstrommel 51 die notwendige Antriebskraft auf das Förderband 12 zu übertragen. Die Sonderbehandlung kann beispielsweise darin bestehen, die Außenumfangsfläche mit Chromnickelstahl flammzuspritzen, was eine rauhe und sehr abriebfeste Oberfläche ergibt.This wrap angle of approximately 120 ° is sufficient in conjunction with a correspondingly treated outer circumferential surface of the
Der Umschlingungswinkel von ca. 1200 wird mittels einer zu der Antriebstrommel 51 achsparallel angeordneten Andruckrolle 55 eingestellt. Die Andruckrolle 55 ist drehbar auf einer Achse 56 gelagert, die endseitig rechtwinklig zur Achse 56 verlaufende Bohrungen enthält, mit denen sie auf Ausleger 57 aufgesteckt ist, die sich, benachbart zu beiden Stirnseiten der Antriebstrommel 51 befinden. Jeder der beiden zylindrischen Ausleger 57 ist mit einem Ring 58 unlösbar verbunden, der in seinem Inneren ein Wälzlager 59 axial gesichert enthält, das auf einer entsprechenden Schulter 61 beider aus der Antriebstrommel 51 herausragender Enden der Antriebswelle 52 axial gesichert sitzt. Die Ausleger 57 stehen auf diese Weise radial bezüglich der Achse der Antriebswelle 52 weg. Auf dem freien Ende beider Ausleger 57 sitzt je eine Druckfeder 62, die sich einenends an der Achse 56 abstützt und andernends an einem Widerlager anliegt, das von einer auf ein Gewinde 63 des Auslegers 57 aufgeschraubten Mutter 64 gebildet ist. Auf diese Weise wird die Achse 56, und zusammen mit ihr, die Andruckrolle 55 an die Außenumfangsfläche der Antriebstrommel 51 angedrückt, wobei zwischen der Antriebstrommel 51 und der Andruckrolle 55, wie gezeigt, das Förderband 12 durchläuft.The wrap angle of approximately 120 ° is set by means of a pressure roller 55 arranged axially parallel to the
Um ein Hochklappen der Andruckrolle 55 infolge einer Schwenkbewegung der Ausleger 57 um die Antriebswelle 52 zu verhindern, trägt jeder der Ausleger 57 eine Lasche 65, an der eine einstellbare Zugstange 66 angreift, deren Widerlager 67 in dem Gestell 50 verankert ist.In order to prevent the pressure roller 55 from folding up as a result of a pivoting movement of the
Das unterhalb des Arbeitstrums 14 aus der Einfüllöffnung 8 austretende Leertrum 22 verläuft von der Einfüllöffnung 8, wie Fig. 1 zeigt, etwa horizontal bis zu der Antriebstrommel 51, die unterhalb der Platte 38 des beweglichen Herdabschnitts 18 angeordnet ist, und zwar etwa zwischen der zylindrisch gekrümmten Einlauframpe 41 und der die Platte 38 tragenden Rolle 35.The
Aufgrund der Wirkung der Andruckrolle und ihrer Stellung, die sie durch die Justage der Zugstange 66 einnimmt, folgt das Förderband 12 über ca. 120° der Au- ßenumfangsflache der Antriebstrommel 51, ehe es neben bzw. unterhalb der Andruckrolle 55 in einer bsen Schlaufe 68 nach unten hängt. Die lose Schlaufe 68 des Förderbandes 12 läuft schließlich auf die gekrümmte Einlauframpe 41 des beweglichen Herdabschnittes 18 und von dort gelangt das Förderband 12 horizontal in die Einfüllöffnung 8 hinein.Due to the action of the pressure roller and its position, which it assumes by adjusting the
Die Antriebstrommel 51 wird mittels eines Klinkenschaltwerkes 71 schrittweise in Bewegung gesetzt. Hierzu sitzt drehfest auf dem aus der Antriebstrommel 51 herausragenden Stummel der Antriebswelle 52 ein Kettenzahnrad 72, dessen Zähne 73 als Schaltzähne dienen. In die Schaltzähne greift eine Stoßklinke 74 ein, die an ihrem vorderen Ende,das mit den Zähnen 73 in Eingriff kommt, an die Form der Zahnlücke angepaßt ist. An ihrem rückwärtigen Ende ist die Stoßklinke 54 schwenkbar an einem Ende eines Kipphebels 75 gelagert, so daß sie aufgrund der Schwerkraft und ihres Eigengewichtes leicht zwischen zwei benachbarte Zähne 73 des Kettenzahnrades 72 eingreifen kann. Der Kipphebel 75 ist seinerseits auf der Antriebswelle 52 drehbar gelagert und entnält hierzu einen ein Wälzlager 76 aufnehmenden Ring 77. Das Wälzlager 76 wiederum sitzt axial gesichert auf dem entsprechenden aus der Antriebstrommel 71 herausragenden Stummel der Antriebswelle 52, und zwar, wie Fig. 5 zeigt, neben dem Kettenzahnrad 72. Wahlweise ist es auch möglich, das Wälzlager 76 auf einer an dem Kettenzahnrad 72 angeformte Nabe aufzusetzen. In jedem Fall bildet die Achse der Antriebswelle 52 die Kippachse, um die der Kipphebel 75 herum seine Schwenkbewegung ausführt. An einem der Stoßklinke 74 bezüglich seiner Kippachse gegenüberliegenden Ende 78 greift hierzu eine Kuppelstange 79 an, die in Fig. 4 der Übersichtlichkeit halber lediglich abgebrochen gezeigt ist. Die Kuppelstange 79 verbindet den Kipphebel 75 mit einem Exzenterantrieb 81, wie er sich aus Fig. 6 ergibt. Dieser Exzenterantrieb 81 enthält eine drehfest auf einer Ausgangswelle 82 eines abgebrochen veranschaulichten Getriebemotors 83 aufgesetzte Exzenterscheibe 84, die auf ihrer Außenumfangsfläche ein Wälzlager 85 trägt. Das Wälzlager 85 steckt in der Bohrung eines Ringes 86, an dem radial wegstehend die Kuppelstange 79 befestigt ist.The
Um ein Rückdrehen der Antriebstrommel 51 währen des Leerhubs der Stoßklinke 74 zu verhindern, sitzt der anderen Stirnseite der Antriebstrommel 51 benachbart, ein Gesperr 87, das von einem drehfest auf der Antriebs 52 sitzenden Kettenzahnrad 88 und einer in dem Gestell 50 ortsfest schwenkbar gelagerten Sperrklinke 89 gebildet ist. Das Kettenzahnrad 88 hat dieselben Abmessung und dieselbe Teilung wie das Kettenzahnrad 72 und auch die Sperrklinke 89 ist in der gleichen Weise ausgebildet wie die Stoßklinke 74. Hiermit wird sichergestellt, daß die Sperrklinke 89 jeweils am Ende des Arbeitshubes der Stoßklinke 79 in die Lücke zwischen zwei benachbarten Zähnen des Kettenzahnrades 88 einfällt und die Antriebstrommel 51 weitgehend spielfrei gegen Rückdrehen sperrt.In order to prevent the
Auf der Ausgangswelle 82 des Getriebemotors 83 sitzt neben dem Exzenter 84, ebenfalls drehfest, ein weiterer Exzenter 91, der gegen den Exzenter 84 um 180 gedreht ist. Der Exzenter 91 trägt auf seiner Außenumfangsfläche ein weiteres Wälzlager 92, das in einem Ring 93 axial gesichert sitzt. An dem Ring 93 ist eine Kuppelstange 94 befestigt, die an einem Ende eines weiteren Kipphebels 95 angreift. Der Kipphebel 95 ist in ähnlicher Weise wie der Kipphebel 75 auf der Antriebswelle 52 gelagert. Er ist an einer Nabe 96 befestigt, die mittels zweier Wälzlager 97 und 98 axial gesichert drehbar auf der Antriebswelle 52 aufgenommen ist, und zwar neben der ringförmigen Nabe 77 des Kipphebels 75. Der Kipphebel 95 ist an seinem oberen Ende, das der Angriffsstelle der Kuppelstange 94 bezüglich der Antriebswelle 52 diametral gegenüberliegt, bei 99 mit einem Kuppelstück 101 schwenkbar verbunden, das den Kipphebel 95 mit einer Lasche 102 verbindet, die starr an der Verstärkungsleiste 43 der Platte 38 angebracht ist.On the
Durch diese Antriebskonfiguration wird eine ständige Hin- und Herbewegung des beweglichen Herdabschnitts 18,nämlich seiner verschiebbar gelagerten Platte 38 erreicht, während das Förderband 12 lediglich periodisch pausiert weitertransportiert wird. Dabei bewegen sich während eines ersten Intervalls das Arbeitstrum 14 und der bewegliche Herdabschnitt 18 synchron um den gleichen Betrag in Richtung auf die Ofenkammer 2. Während eines zweiten Intervalls, bei dem das Klinkenschaltwerk zurückläuft, bleibt das Förderband 12 stehen und es wird unterhalb des Förderbandes der beweqliche Herdabschnitt 18 entgegen der Laufrichtung des Förderbandes 12 in seiner Ausgangslage zurückgezogen. Im einzelnen sieht der Bewegungsablauf folgendermaßen aus:With this drive configuration, a constant back and forth movement of the
Sobald der Getriebemotor 83 in Gang gesetzt wird, beginnt sich seine Ausgangswelle 82 zu drehen und es laufen die Exzenterscheiben 84 und 91 um die Achse der Ausgangswelle 82 um. Hierdurch wird den beiden Kuppelstangen 79 und 94 eine gegenläufige Bewegung erteilt, in der Weise, daß, wenn beispielsweise die Kuppelstange 79, bezogen auf Fig. 6, nach links läuft, sich die Kuppelstange 94 nach rechts bewegt und umgekehrt. Wenn sich also die Kuppelstange 79 in der extremen linken Stellung befindet, befindet sich gleichzeitig die Kuppelstanqe 94 in der äußersten rechten Lage. Ausgehend hiervon bewegt sich allmählich die Kuppelstange 94 nach links und schiebt damit über den Kipphebel 95 und das Kupplungsstück 101 den beweglichen Herdabschnitt 18 nach rechts. Während dieses Bewegungszyklus zieht die Kuppelstange 79 an dem Kipphebel 75,der daraufhin eine Schwenkbewegung im Gegenuhrzeigersinne vollführt und über die Stoßklinke 74 das Kettenzahnrad 72 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinne mitdreht. Wegen der drehfesten Verbindung zwischen dem Kettenzahnrad 72 und der Antriebstrommel 51 wird an dem Leertrum 22 gezogen, das in Fig. 4 in strichpunktierter Form schematisch angedeutet ist.As soon as the geared
Das Transportband 12 wird daraufhin entsprechend dem Exzenterhub bzw. der Stoßklinke 74 in die Ofenkammer 2 hineingezogen. Gleichzeitig damit bewegt sich ebenfalls der bewegliche Herdabschnitt 18 in Richtung auf die Ofenkammer 2 zu, denn die zugehörige Kuppelstange 94 bewegt sich nach links und erteilt dem Kipphebel 95 eine Drehbewegung im Uhrzeigersinne, womit der bewegliche Herdabschnitt 18 entgegen der Laufrichtung des Leertrums 22 und folglich mit der Arbeitsbewegung des Arbeitstrums 14 vorgeschoben wird. Sobald die Exzenterscheiben 84 und 91 ihre andere Extremlage eingenommen haben, beginnt der Hub in entgegengesetzter Richtung und der Kipphebel 95 wird im Gegenuhrzeigersinne und der Kipphebel 75 im Uhrzeigersinne bewegt. Bei dieser Bewegung kommt die Stoßklinke 74 aus den Zahnlücken des Kettenzahnrades 72 frei und läuft über die Zahnspitzen zurück. Während dieser Hubperiode bleibt also auch das Förderband 12 stehen. Der im Gegenuhrzeigersinne schwenkende Kipphebel 95 zieht hingegen den beweglichen Herdabschnitt 18 aus der Ofenkammer 2 zurück, d.h. entgegen der Laufrichtung des Förderbandes 12. Da hierdurch möglicherweise das Förderband 12 in der ungewünschten Weise zurückgezogen werden könnte, wird die Antriebstrommel 51 von dem Gesperr 87 an einem Zurückdrehen gehindert, weil die Sperrklinke 89 zwischen benachbarten Zähnen des Kettenzahnrades 88 eingefallen bleibt.The
Nach Erreichen der Endlage kehrt sich die Bewegungsrichtung der beiden Kipphebel 75 und 95 um und das oben beschriebene Arbeitsspiel beginnt von neuem.After reaching the end position, the direction of movement of the two
Da der bewegliche Herdabschnitt 18 gegen die Laufrichtung des Förderbandes 12 zurückgezogen wird, wird in jeder Situation sichergestellt, daß das Förderband 12 im Bereich des Arbeitstrums 14 gestreckt liegen bleibt. Obendrein sind die Übersetzungsverhältnisse bei den Antrieben für den beweglichen Herdabschnitt 18 und das Förderband 12, das an seinem Leertrum 22 gezogen wird, so gewählt, daß sich tatsächlich das Förderband 12 und der bewegliche Herdabschnitt 18 während des ersten Intervalls des Arbeitsspiels exakt gleich bewegen, um die gewünschte Verringerung der Reibkraft zu erzielen und um ein Stauchen des Förderbandes 12 an der Übergangsstelle von dem beweglichen, rollbaren Herdabschnitt 18 zu dem ortsfesten Herdabschnitt 17 zu vermeiden.Since the
Ein zweckmäßiger Hub für den beweglichen Herdabschnitt 18 beträgt ca. 30 mm.A practical stroke for the
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CN115159517B (en) * | 2022-07-19 | 2023-09-12 | 开封平煤新型炭材料科技有限公司 | Graphitizing furnace for carbon products |
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NO855025L (en) | 1986-06-16 |
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