EP0224768A1 - Abschreckbad mit angebauter Schleuse - Google Patents
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- EP0224768A1 EP0224768A1 EP86115730A EP86115730A EP0224768A1 EP 0224768 A1 EP0224768 A1 EP 0224768A1 EP 86115730 A EP86115730 A EP 86115730A EP 86115730 A EP86115730 A EP 86115730A EP 0224768 A1 EP0224768 A1 EP 0224768A1
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- glow
- turning device
- grate
- glow grate
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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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/62—Quenching devices
- C21D1/63—Quenching devices for bath quenching
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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
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/74—Methods of treatment in inert gas, controlled atmosphere, vacuum or pulverulent material
Definitions
- the invention relates to a quenching bath with a built-on lock for quenching under protective gas of pourable workpieces located in glow grids or baskets and heated in an industrial furnace.
- Such generic quenching baths are arranged directly at the exit of an industrial furnace and are intended to enable the heated workpieces to be quenched without interrupting the protective gas chain. Otherwise the very hot workpieces on the surface would be oxidized by the atmospheric oxygen and lose their bare surface.
- the other procedure involves leaving the workpieces in the glow grate and lowering them together with the glow grate into the quenching bath. Although the workpieces of a batch remain together, the annealing grate is also quenched with each quenching cycle. The constant heating and quenching of the glow grate leads to signs of aging in the material, which is why the glow grids have to be replaced about every twelve months. However, a complete set of annealing grates costs considerable sums.
- the quenching bath is unnecessarily heated by the heat capacity of the glow grate to be quenched.
- the heat thus brought into the quenching bath must be removed by additional energy expenditure or corresponding cooling expenditure.
- the object of the invention is to create a quenching bath with an attached lock which enables batch-wise quenching of the workpieces, while the annealing grates themselves remain outside the quenching bath.
- the entire device is advantageously further developed such that the immersion grate is guided piece by piece in the glow grate turning device and can be pressed against the opening of the glow grate by the lifting device.
- This measure enables the workpieces to be transferred directly from the glow grate to the immersion basket and back without the workpieces having to overcome large drops and being damaged.
- a simple storage with simultaneous simplification of the supply of the driving forces to the individual devices results if the glow grate turning device is attached to a horizontal shaft, which leads sealed through one of the side walls or through two opposite side walls and their bearing or connected to the respective side wall Bearings are arranged outside the lock chamber.
- This enables both double-sided storage and single-sided or flying storage.
- the latter allows the glow grate to be fed to one side of the glow grate turning device and to be removed from a side lying at right angles thereto when the sluice has corresponding openings.
- Such an arrangement is particularly advantageous in confined spaces when the processing line must be angled several times.
- the shaft or the shaft stub, which pass through the side walls, are optionally hollow, while the drive device for the lifting device is attached to the shaft outside the lock chamber, so that the drive members can pass through the hollow shaft.
- a very simple and thermally insensitive lifting device is obtained if a rope drum is used, on which pull ropes can be wound, which engage with their free end on the diving basket, on opposite sides.
- the cable drum can easily be moved inside the lock chamber, i.e. be stored in the glow grate turning device.
- An arrangement outside the lock chamber is also possible, in which case the traction cables are guided through the corresponding hollow stub shaft.
- the pull cables are guided by means of deflecting rollers in the glow grate turning device in such a way that they first extend from the plunger towards an inserted glow grate and only then run from there to the cable drum.
- the immersion cage advantageously carries guide members with a guide attached to the incandescent grate turning device tion devices cooperate and guide the plunger in both positions of the glow grate turning device in the vertical direction.
- the immersion basket In order to facilitate the centering of the immersion basket when pressed against the glow grate, the immersion basket has a funnel-shaped edge surrounding its fill opening, which overlaps its edge when pressed against the glow grate.
- a simple guide device consists of longitudinally slotted tubes which are attached to the glow grate turning device in parallel to one another next to the corners of the rectangular immersion basket, while the guide members are attached to the immersion basket and are outwardly extending brackets which protrude through the slots in the guide tubes.
- the glow grate turning device In order to keep the immersion basket at a suitable distance in the receiving position of the glow grate turning device, so that the introduction or removal of a glow grate is not hindered, the glow grate turning device carries elastically deformable supporting members located outside the diving cage. By actuating the lifting device, these support members, which are preferably designed as compression springs seated in the guide tubes, can be deformed so that the immersion basket can be pressed against the glow grate.
- a quenching bath with an attached lock is illustrated, which is used to quench previously heated workpieces, which are located in annealing grids or baskets and are pourable, without interruption of the protective gas chain in an industrial furnace (not illustrated).
- the arrangement shown contains an all-round, approximately cuboid lock chamber 1 with a loading opening 2 and a removal opening 3 in its two mutually perpendicular side walls 4 and 5, which face side walls 6 and 7. Both openings 2 and 3 can optionally be closed by doors, not shown, the loading opening 2 being connected, for example, directly to the outlet of an industrial furnace known per se and not shown in the drawing.
- the precautions for purging the lock chamber 1 with protective gas after opening the door at the removal opening 3 are also not illustrated for reasons of clarity.
- a glow grate turning device 8 which is rotatably mounted about a horizontal axis, while a quench bath container 9 is embedded in the bottom 11 of the lock chamber 1 below the glow grate turning device 8.
- the glow grate turning device 8 consists of an upper rectangular frame 12, formed from struts 13a to 13d connected at the corners, and a lower frame 14, which is somewhat smaller in terms of its base area, and is basically similar in construction. Both frames 12 and 14 are on one of their narrow sides, namely that , which lies away from the loading opening 2, by vertically extending struts 15 at a distance firmly connected from each other. The two frames 12 and 14 extend at right angles and thus parallel to one another to the vertically extending struts 15, which, in relation to FIG. 1, are arranged one behind the other. This creates the shape of a lying U or a fork, the base of which faces the side wall 6 and which opens in the direction of the loading opening 2. For reasons of clarity, the smaller frame 14 located underneath is not shown in FIG. 2.
- the storage of the glow grate turning device 8 in the lock chamber 1 takes place by means of a shaft stub 16 formed by a hollow tube, which is attached to the vertical struts 15 in a rotationally fixed manner and is approximately at the height of the middle between the two rectangular frames 12 and 14 through a corresponding opening 17 in the side wall 6 extends out of the lock chamber 1.
- the shaft stub 16 is sealed in the side wall 6 by means of a seal 18 arranged in the opening 17.
- the bearing block 22 is flanged directly onto the outside of the side wall 6, while the bearing block 23 is fastened to the free end of a bracket 24, which is also anchored to the outside of the side wall 6 with its other end.
- a sprocket 25 is seated on the stub shaft 16 in a rotationally fixed manner, which can be set in rotation by a further gear motor by means of a drive chain running over it.
- the glow grate turning device 8 is rotated about the horizontal axis defined by the stub shaft 16.
- the glow grate 27 can hold onto the support surface 26 by means of known locking elements which can be actuated by a drive device arranged outside the lock chamber 1 in the form of a geared motor 28.
- the locking members lock the inserted glow grate 27 both in all directions parallel to the support surface 26 and perpendicularly to it.
- the rest position the glow grate 27 can be moved freely on the support surface 26.
- Fig. 2 shows that the upper frame 12 defines a rectangular opening in which a substantially cuboid plunger basket 31 is guided.
- the diving basket 31 consists of a flat, rectangular perforated base 32, on which an all-round side wall 33 is formed, the edge of which extends away from the base 32 and widens out at 34 in a funnel shape.
- each outrigger 35a to 35d projecting from the diving basket 31 which serve as guide members and interact with guide devices attached to the upper frame 12.
- These guide devices are each formed by tubes 37a to 37d, which are provided with a longitudinal slot 36 and have a square cross section and are attached parallel to one another on the sides of the struts 13a to 13d facing the immersion basket 31.
- the guide tubes 37a to 37d run with their longitudinal axes at right angles to the planar surface formed by the frame 12 and the frame 14 or at right angles to the support surface 26, which also runs parallel to this.
- Their longitudinal slots 36 open in the direction of the plunge basket 31 so that the arms 35a to 35d can protrude through the slots 36 into the interior of the respective guide tube 37a to 37d.
- the length of the guide tubes 35a to 35d results from the following functional description.
- the guide tubes 37a to 37d are closed by means of a base to which a compression spring 38a to 38d designed as a helical spring is attached within each guide tube 37a to 37d, the bottom of which end of the respective guide tube 37a to 37d as Serves for the corresponding boom 35a to 35d.
- a compression spring 38a to 38d designed as a helical spring is attached within each guide tube 37a to 37d, the bottom of which end of the respective guide tube 37a to 37d as Serves for the corresponding boom 35a to 35d.
- a lifting device is provided for lowering and opening the diving basket 31.
- the hoist consists of a cable drum 42 divided into four separate cable chambers 41a to 41d, the axis 43 of which is mounted in bearing blocks 44 and 45.
- the bearing blocks 44 and 45 are fastened to the rear struts 15, so that the axis 43 runs parallel to the bearing surface 26.
- a bevel gear 46 with which a bevel pinion 47 meshes, is seated rotatably in its center.
- the bevel pinion 47 is non-rotatably seated on an output shaft 48 of a geared motor 49, which is flanged directly on the outer end face, based on the lock chamber 1 of the shaft end 16, so that the output shaft 48 passes through the interior of the hollow shaft end 16.
- the previously mentioned drive motor 28 for the locking members sits on the gearbox of the geared motor 49 and the pull rope 29 to be actuated by it also runs through the gearbox of the geared motor 49 until it is in the direction of the inside of the strut 13b via a deflection roller 51 mounted there is deflected to the lower frame 14.
- Both the deflection roller 51 and the two bevel gears 46 and 47 are encapsulated in a housing 52 through which the axis 43 passes and which is fastened to the rear struts 15.
- the cable drum 42 Due to the mounting of the cable drum 42, it is located parallel to a narrow side of the immersion basket 31 or the inserted glow grate 27.
- a pulling rope 53a fastened at one end in the rope chamber 41a runs from here to a deflection roller 54 which is rotatably mounted in the lower frame 14 and which guides the pulling rope 53a under the bearing surface 26.
- a further deflection roller 55 is rotatably mounted in the lower frame 14, around which the pulling rope 53a is diverted vertically upwards, in the direction of the boom 35a above, on which the free End of the pull rope 53a is attached.
- An anchoring cable 53b is anchored in the cable chamber 51b, which leads from there downwards in the direction of the lower frame 14 to a deflection roller coaxial there with the deflection roller 54, from which it is deflected vertically upwards in the direction of the boom 35b located above it.
- the pull rope 53b is anchored to the boom 35b.
- Correspondingly guided and anchored are the traction ropes which are fastened and can be wound up in the chambers 41c and 41d, ie they lead from there to deflection rollers in the lower frame 14, which deflect them either vertically upwards to the associated extension arm 35c or 35d.
- the glow grate turning device 8 is first rotated about its horizontal axis corresponding to the shaft end 16 into a position in which the bearing surface 26 is in a horizontal position, i.e. below the upper frame 12. is located in the extension of the lower edge of the loading opening 2. Now, if necessary, the interior of the lock chamber 1 is filled with protective gas at the openings 2 and 3 after the doors have been closed, before the door at the loading opening 2 is opened. Then, through the opened loading opening 2, an incandescent grate loaded with pourable workpieces is pushed out of the industrial furnace onto the support surface 26 by means of corresponding slide devices, until it, as shown in FIG. 1, is immediately below the diving basket 31 which is open at the bottom. Now the door of the feed opening 2 is closed so that vapors generated during quenching cannot poison the furnace atmosphere.
- the gear motor 49 is set in motion, which sets the cable drum 42 in the sense of winding up the traction cables 53 via the bevel gear from the bevel gears 46 and 47.
- the immersion basket 31 is pulled against the force of the compression springs 38a to 38d in the direction of the glow grate until the funnel-shaped edge 34 rests on the upper edge of the glow grate 27. Possible misalignments when inserting the glow grate 27 are thereby corrected.
- the geared motor 49 is stopped.
- the self-locking of the gear elements in this drive train prevents the immersion grate 31 from being raised again by the compression springs 38a to 38d. This position is shown in Fig. 3.
- the geared motor 28 is switched on, which brings the locking members for the glow grate 27 into the locking position via the pull rope 51.
- the drive motor for the sprocket 25 is now started, which rotates the glow-grate turning device 8 within the lock chamber 1 by 180 ° via the stub shaft 16 until it has assumed the position shown in FIG. 4.
- the immersion basket 31 is located below the glow grate 27 and has so far been held by the pull cables 53.
- the hot pourable workpieces fall out of the glow grate 27 into the immersion basket 31, the funnel-shaped edge 34 pressed onto the immersion basket 27 selectively preventing workpieces from falling out rend safely prevented, even if small gaps should remain between the edge of the grate 27 and the funnel-shaped edge 34.
- the cable drum 42 rotates in the sense of unwinding the pulling ropes 53.
- This unwinding movement of the pulling ropes 53 gradually lowers the immersion basket 31, whereby it is formed by the frame 12 Opening moves downwards.
- the arms 35a to 35d are released from the guide tubes 37a to 37d.
- the immersion basket 31 hangs from there loose and laterally unguided on the downward pulling ropes 53.
- the gear motor 49 is switched off.
- the geared motor 49 is started again, but now again in the sense of winding the traction cables 53 onto the cable drum 42.
- the immersion basket 31 is lifted out of the quenching bath container 9.
- its upper opening first slides through the frame 14 and then its arms 35a to 35d come into engagement with the guide tubes 37a to 37d.
- the gear motor 49 is not stopped again until the funnel-shaped edge 34, as shown in FIG. 5, is pressed against the glow grate 27.
- the gear motor 49 is switched off and the drive motor for the chain wheel 25 is switched on. This rotates the glow grate turning device from the position according to FIG. 4 to the position according to FIG. 3, i.e. 180 ° around the horizontal axis until the glow grate 27 is again below the immersion basket 31. The quenched workpieces fall back from the immersion basket 31 into the glow grate 27.
- the funnel-shaped edge 34 is now located at a distance above the glow grate 27, so that it can be freely moved again on the support surface 26 after the locking members have been released by starting the geared motor 28. After opening the door at the removal opening 3, the glow grate 27, again filled with its workpieces, can be removed from the lock chamber 1.
- Fig. 1 also shows that when the tension cables 53 are relaxed, the compression springs 38a to 38d guide the arms 35a to 35d just below the opening end of the guide tubes 37a to 37d. As soon as the diving basket 31 If it were to move its rest position perpendicular to the surface of the frame 12 further away from the support surface 26, it would come out of the guide tubes 37a to 37d. This case is shown in FIG. 5 for the turned turning device 8.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Abschreckbad mit angebauter Schleuse zum Abschrecken unter Schutzgas von in Glührosten oder -körben befindlichen und in einem Industrieofen erwärmten schüttfähigen Werkstücken gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
- Derartige gattungsgemäße Abschreckbäder werden unmittelbar am Ausgang eines Industrieofens angeordnet und sollen ein Abschrecken der aufgeheizten Werkstücke ohne Unterbrechung der Schutzgaskette ermöglichen. Andernfalls würden die sehr heißen Werkstücke an der Oberfläche von dem Luftsauerstoff oxidiert werden und ihre blanke Oberfläche verlieren.
- Zum Einbringen der Werkstücke in das Abschreckbad kommen bisher zwei Vorgehensweisen in Frage: Entweder werden die Werkstücke über dem Abschreckbad aus dem Glührost ausgekippt und fallen im freien Fall in das Abschreckbad, aus dem sie dann mit einer entsprechenden untergetauchten Fördereinrichtung heraustransportiert werden. Das Austragen der Werkstücke aus dem Abschreckbad kann hierbei naturgemäß nicht chargenweise erfolgen, d.h. die Werkstücke aus aufeinanderfolgend entleerten Glührosten werden vermischt aus dem Abschreckbad herausgefördert. Im übrigen sind Beschädigungen der Werkstücke, die dabei eine verhältnismäßig hohe Fallhöhe überwinden, nicht ausgeschlossen.
- Die andere Vorgehensweise sieht vor, die Werkstücke in dem Glührost zu belassen und zusammen mit dem Glührost in das Abschreckbad abzusenken. Hierbei bleiben zwar die Werkstücke einer Charge beieinander, doch wird bei jedem Abschreckzyklus der Glührost mit abgeschreckt. Das ständige Aufheizen und Abschrecken des Glührostes führt zu Alterungserscheinungen im Material, weshalb die Glühroste etwa alle zwölf Monate ausgetauscht werden müssen. Ein kompletter Satz Glühroste kostet aber beträchtliche Summen.
- Schließlich wird durch die Wärmekapazität des mitabzuschreckenden Glührostes das Abschreckbad unnötig mit aufgeheizt. Die hierdurch in das Abschreckbad gebrachte Wärme muß durch zusätzlichen Energieaufwand bzw. entsprechenden Kühlaufwand beseitigt werden.
- Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Abschreckbad mit angebauter Schleuse zu schaffen, die ein chargenweises Abschrecken der Werkstücke ermöglicht, während die Glühroste selbst außerhalb des Abschreckbades verbleiben.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Abschreckbad mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
- Infolge dieses konstruktiven Aufbaus wird immer nur der Tauchrost mit den Werkstücken in das Abschreckbad befördert, während der Glührost bis zum Ende des Abschreckvorganges derweil außerhalb in der gestürzten Glührostwendeeinrichtung wartet.
- Zufolge der Anordnung der Antriebseinrichtungen außerhalb der Schleusenkammer befinden sich in der Schleusenkammer selbst keine temperaturempfindlichen Bauteile mehr. Hierdurch verringert sich der konstruktive Aufwand und demzufolge auch der herstellungstechnische Aufwand für den Bau einer solchen Schleuse.
- Wenn es darum geht, in demselben Glührost anschließend die zu einer Charge gehörenden Werkstücke weiterzubehandeln, ist vorteilhafterweise die gesamte Vorrichtung derart weitergebildet, daß der Tauchrost stückweise in der Glührostwendeeinrichtung geführt ist und durch die Hebeeinrichtung an die Öffnung des Glührostes anpreßbar ist. Diese Maßnahme ermöglicht ein unmittelbares Umfüllen der Werkstücke von dem Glührost in den Tauchkorb und zurück, ohne daß die Werkstücke dabei große Fallhöhen überwinden müßten und beschädigt würden.
- Eine einfache Lagerung bei gleichzeitiger Vereinfachung der Zufuhr der Antriebskräfte zu den einzelnen Einrichtungen ergibt sich, wenn die Glührostwendeeinrichtung an einer horizontalen Welle angebracht ist, die abgedichtet durch eine der Seitenwände oder durch zwei einander gegenüberliegende Seitenwände hindurchführt und deren mit der jeweiligen Seitenwand verbundenes Lager oder verbundene Lager außerhalb der Schleusenkammer angeordnet sind. Hierdurch ist sowohl die zweiseitige Lagerung als auch die einseitige oder fliegende Lagerung möglich. Letztere gestattet, den Glührost an einer Seite der Glührostwendeeinrichtung zuzuführen und einer rechtwinklig dazu liegenden Seite herauszunehmen, wenn die Schleu senkammer entsprechende Öffnungen aufweist. Eine solche Anordnung ist insbesondere bei beengten Raumverhältnissen von Vorteilen, wenn die Bearbeitungsstraße mehrfach abgewinkelt sein muß. Die Welle oder die Wellenstummel, die durch die Seitenwände hindurchführen, sind gegebenenfalls hohl ausgebildet, während die Antriebseinrichtung für die Hebeeinrichtung außerhalb der Schleusenkammer an der Welle befestigt ist, so daß die Antriebsglieder durch die Hohlwelle hindurchführen können.
- Eine sehr einfache und thermisch unempfindliche Hebeeinrichtung ergibt sich, wenn eine Seiltrommel verwendet wird, auf die Zugseile aufwickelbar sind, die mit ihrem freien Ende an dem Tauchkorb angreifen, und zwar an einander gegenüberliegenden Seiten. Die Seiltrommel kann dabei ohne weiteres innerhalb der Schleusenkammer, d.h. in der Glührostwendeeinrichtung gelagert sein. Auch eine Anordnung außerhalb der Schleusenkammer ist möglicht, wobei dann die Zugseile durch den entsprechenden hohlen Wellenstummel hindurchgeführt sind.
- Um mit den Zugseilen auch den Tauchkorb wahlweise an den Glührost anpressen zu können, sind die Zugseile mittels Umlenkrollen in der Glührostwendeeinrichtung derart geführt, daß sie sich von dem Tauchkorb zunächst in Richtung auf einen eingesetzten Glührost erstrecken und erst von da zu der Seiltrommel laufen.
- Um die oben erwähnte stückweise Führung des Tauchkorbs in der Glührostwendeeinrichtung zu ermöglichen, trägt vorteilhafterweise der Tauchkorb Führungsglieder, die mit an der Glührostwendeeinrichtung angebrachten Füh rungseinrichtungen zusammenwirken und den Tauchkorb in beiden Stellungen der Glührostwendeeinrichtung in vertikaler Richtung längsverschieblich führen.
- Um die Zentrierung des Tauchkorbs beim Anpressen an den Glührost zu erleichtern, weist der Tauchkorb einen seine Einfüllöffnung umgebenden trichterförmigen Rand auf, der beim Anpressen an den Glührost dessen Rand übergreift.
- Eine einfache Führungeinrichtung besteht in längsgeschlitzten Rohren, die neben den Ecken des rechteckigen Tauchkorbs parallel zueinander an der Glührostwendeeinrichtung befestigt sind, während die Führungsglieder an dem Tauchkorb angebracht und nach außen weisende Ausleger sind, die durch die Schlitze in den Führungsrohren hineinragen.
- Um in der Aufnahmestellung der Glührostwendeeinrichtung den Tauchkorb in entsprechendem Abstand zu halten, damit das Einbringen oder Ausbringen eines Glührostes nicht behindert wird, trägt die Glührostwendeeinrichtung elastisch verformbare, außerhalb des Tauchkorbs beefindliche Tragglieder. Durch Betätigung der Hebeeinrichtung lassen sich diese Tragglieder, die vorzugsweise als in den Führungsrohren sitzende Druckfedern ausgebildet sind, verformen, so daß der Tauchkorb an den Glührost anpreßbar ist.
- In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung schematisiert dargestellt. Es zeigen:
- Fig. 1 eine Schleusenkammer mit darin befindlichem Abschreckbad gemäß der Erfindung und eingeführtem Glührost in einem Längsschnitt,
- Fig. 2 die Schleusenkammer nach Fig. 1 in einem Querschnitt und einer Draufsicht von oben, wobei die darunter befindlichen Teile der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind und
- Fig. 3 bis 5 die Schleusenkammer nach Fig. 1 in einer ähnlichen Darstellung unter Veranschaulichung verschiedener Betriebsstellungen der Glührostwendeeinrichtung und des Tauchkorbs.
- In den Fig. 1 und 2 ist ein Abschreckbad mit angebauter Schleuse veranschaulicht, die dazu dient, ohne Unterbrechung der Schutzgaskette zuvor in einem nicht veranschaulichten Industrieofen erwärmte Werkstücke abzuschrecken, die sich in Glührosten oder -körben befinden und schüttfähig sind. Die gezeigte Anordnung enthält eine allseitig geschlossene, etwa quaderförmige Schleusenkammer 1 mit einer Beschickungsöffnung 2 sowie einer Entnahmeöffnung 3 in ihren beiden rechtwinklig zueinander verlaufenden Seitenwänden 4 und 5, die Seitenwänden 6 und 7 gegenüberstehen. Beide Öffnungen 2 und 3 sind wahlweise durch nicht gezeigte Türen zu verschließen, wobei die Beschickungsöffnung 2 beispielsweise unmittelbar an den Ausgang eines an sich bekannten, in der Zeichnung nicht dargestellten Industrieofens angeschlossen ist. Ebenfalls aus Übersichtlichkeitsgründen nicht mit veranschaulicht sind die Vorkehrungen zum Spülen der Schleusenkammer 1 mit Schutzgas nach dem Öffnen der Tür an der Entnahmeöffnung 3.
- In der Schleusenkammer 1 befindet sich eine Glührostwendeeinrichtung 8, die um eine horizontale Achse drehbar gelagert ist, während unterhalb der Glührostwendeeinrichtung 8 in dem Boden 11 der Schleusenkammer 1 ein Abschreckbadbehälter 9 eingelassen ist.
- Die Glührostwendeeinrichtung 8 besteht aus einem oberen rechteckigen Rahmen 12, gebildet aus an den Ecken verbundenen Streben 13a bis 13d sowie einem unteren, in der Grundfläche etwas kleineren, grundsätzlich ähnlich aufgebauten Rahmen 14. Beide Rahmen 12 und 14 sind an einer ihrer Schmalseiten, nämlich derjenigen, die von der Beschickungsöffnung 2 abliegt, durch vertikal verlaufende Streben 15 mit Abstand voneinander fest verbunden. Die beiden Rahmen 12 und 14 erstrecken sich rechtwinklig und damit parallel zueinander zu den vertikal verlaufenden Streben 15, die, bezogen auf Fig. 1, hintereinander angeordnet sind. Es entsteht auf diese Weise die Gestalt eines liegenden U oder einer Gabel, deren Basis der Seitenwand 6 zugekehrt ist und die sich in Richtung auf die Beschickungsöffnung 2 öffnet. In Fig. 2 ist aus Übersichtlichkeitsgründen der an sich darunter befindliche kleinere Rahmen 14 nicht mitgezeichnet.
- Die Lagerung der Glührostwendeeinrichtung 8 in der Schleusenkammer 1 erfolgt mittels eines von einem Hohlrohr gebildeten Wellenstummels 16, der an den vertikalen Streben 15 drehfest angebracht ist und sich etwa auf der Höhe der Mitte zwischen den beiden rechteckigen Rahmen 12 und 14 durch eine entsprechende Öffnung 17 in der Seitenwand 6 aus der Schleusenkammer 1 heraus erstreckt. Mittels einer in der Öffnung 17 angeordneten Dichtung 18 ist der Wellenstummel 16 in der Seitenwand 6 abgedichtet. Auf dem außerhalb der Schleusenkammer 1 befindlichen Ende des Wellenstummels 16 sitzen mit Abstand voneinander zwei Lager 19 und 21, die in entsprechenden Bohrungen von Lagerböcken 22 und 23 angeordnet sind. Der Lagerbock 22 ist bei der gezeigten Ausführungsform unmittelbar auf die Außenseite der Seitenwand 6 aufgeflanscht, während der Lagerbock 23 auf dem freien Ende eines Auslegers 24 befestigt ist, der mit seinem anderen Ende ebenfalls an der Außenseite der Seitenwand 6 verankert ist.
- Zwischen den beiden Lagern 19 und 21 sitzt drehfest auf dem Wellenstummel 16 ein Kettenzahnrad 25, das mittels einer darüberlaufenden Antriebskette von einem weiteren Getriebemotor wahlweise in Umdrehungen zu versetzen ist. Durch Ingangsetzen dieser Antriebseinrichtung wird die Glührostwendeeinrichtung 8 um die durch den Wellenstummel 16 definierte horizontale Achse gedreht.
- Bei der Glührostwendeeinrichtung 8 bildet der untere kleinere Rahmen 14 mit seiner dem größeren Rahmen 12 gegenüberliegenden Fläche 26 eine Auflagefläche für einen über die Beschickungsöffnung 2 auf die Auflagefläche 26 schiebbaren rechteckigen Glührost 27. Der Glührost 27 kann auf der Auflagefläche 26 mittels bekannter Verriegelungsglieder festhalten, die durch eine außerhalb der Schleusenkammer 1 angeordnete Antriebseinrichtung in Gestalt eines Getriebemotors 28 betätigbar sind. In der einen, der Arbeitsstellung, verriegeln die Verriegelungsglieder den eingeführten Glührost 27 sowohl in allen Richtungen parallel zu der Auflagefläche 26 als auch senkrecht dazu. In ihrer anderen, der Ruhestellung, läßt sich der Glührost 27 ungehindert auf der Auflagefläche 26 bewegen. Die getriebliche Kupplung zwischen den Verriegelungsgliedern und dem außerhalb auf dem Wellenstummel 16 aufgeflanschten Getriebemotor 28 erfolgt durch Zugseile, die durch den Hohlraum des durchgehend hohlen Wellenstummels 16 hindurchführen, wie dies in Fig. 2 durch eine strichpunktierte Linie 29 angedeutet ist.
- Fig. 2 zeigt, daß der obere Rahmen 12 eine rechteckige Öffnung begrenzt, in der ein im wesentlichen quaderförmiger Tauchkorb 31 geführt ist. Der Tauchkorb 31 besteht aus einem ebenen rechteckigen Lochboden 32, an dem eine ringsum umlaufende Seitenwand 33 angeformt ist, deren dem Boden 32 abliegender Rand sich bei 34 trichterförmig erweitert.
- An den vier Ecken des Tauchkorbs 31 sind in der Nähe des Bodens 32 vier von dem Tauchkorb 31 wegstehende Ausleger 35a bis 35d angebracht, die als Führungsglieder dienen und mit an dem oberen Rahmen 12 angebrachten Führungseinrichtungen zusammenwirken. Diese Führungseinrichtungen werden durch jeweils mit einem Längsschlitz 36 versehene, im Querschnitt vierkantige Rohre 37a bis 37d gebildet, die an den dem Tauchkorb 31 zugewandten Seiten der Streben 13a bis 13d parallel zueinander angebracht sind. Die Führungsrohre 37a bis 37d verlaufen mit ihren Längsachsen rechtwinklig zu den durch den Rahmen 12 und dem Rahmen 14 gebildeten ebenen bzw. rechtwinklig zu der hierzu ebenfalls parallellaufenden Auflagefläche 26. Ihre Längsschlitze 36 öffnen sich in Richtung auf den Tauchkorb 31, damit die Ausleger 35a bis 35d durch die Schlitze 36 hindurch in das Innere des jeweiligen Führungsrohres 37a bis 37d hineinragen können. Die Länge der Führungsrohre 35a bis 35d ergibt sich aus der nachfolgenden Funktionsbeschreibung.
- An ihrer Unterseite, bezogen auf die Funktionsdarstellung in den Fig. 1 und 3, sind die Führungsrohre 37a bis 37d mittels eines Bodens geschlossen, an dem innerhalb jedes Führungsrohres 37a bis 37d jeweils eine als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 38a bis 38d befestigt sind, deren dem Boden des jeweiligen Führungsrohres 37a bis 37d abgekehrtes Ende als Auflage für den entsprechenden Ausleger 35a bis 35d dient. Mit Hilfe dieser Federn 38a bis 38d wird der Tauchkorb 31 in dem Rahmen 12 in einem solchen Abstand oberhalb der Auflagefläche 26 gehalten, daß der Glührost 27 frei auf der Auflagefläche 26 verschiebbar ist. Der trichterförmige Rand 34 befindet sich im Abstand zu dem oberen Rand des Glührostes 27.
- Zum Absenken und Aufziehen des Tauchkorbs 31 ist ein Hebezeug vorgesehen. Das Hebezeug besteht aus einer in vier voneinander getrennte Seilkammern 41a bis 41d aufgeteilte Seiltrommeln 42, deren Achse 43 in Lagerböcken 44 und 45 gelagert ist. Die Lagerböcke 44 und 45 sind an den rückwärtigen Streben 15 befestigt, so daß die Achse 43 parallel zu der Auflagefläche 26 verläuft. Etwa in ihrer Mitte sitzt drehfest ein Kegelrad 46, mit dem ein Kegelritzel 47 kämmt. Das Kegelritzel 47 sitzt drehfest auf einer Ausgangswelle 48 eines Getriebemotors 49, der unmittelbar auf der außenliegenden Stirnseite, bezogen auf die Schleusenkammer 1 des Wellenstummels 16 aufgeflanscht ist, so daß die Ausgangswelle 48 durch den Innenraum des hohlen Wellenstummels 16 hindurchführt. Der bereits vorher erwähnte Antriebsmotor 28 für die Verriegelungsglieder sitzt auf dem Getriebekasten des Getriebemotors 49 und das von ihm zu betätigende Zugseil 29 läuft ebenfalls durch den Getriebekasten des Getriebemotors 49 hindurch, bis es an der Innenseite der Strebe 13b über eine dort gelagerte Umlenkrolle 51 in Richtung auf den unteren Rahmen 14 umgelenkt wird.
- Sowohl die Umlenkrolle 51 als auch die beiden Kegelräder 46 und 47 sind in einem Gehäuse 52 gekapselt, durch das die Achse 43 hindurchführt und das an den rückwärtigen Streben 15 befestigt ist.
- Aufgrund der Lagerung der Seiltrommel 42 befindet sich diese parallel zu einer Schmalseite des Tauchkorbs 31 bzw. des eingeführten Glührostes 27.
- Ein in der Seilkammer 41a einenends befestigtes Zugseil 53a läuft von hier zu einer in dem unteren Rahmen 14 drehbar gelagerten Umlenkrolle 54, die das Zugseil 53a unter der Auflagefläche 26 hindurchleitet. Am den rückwärtigen Streben 15 gegenüberliegenden Ende der Auflagefläche 26 ist in dem unteren Rahmen 14 eine weitere Umlenkrolle 55 drehbar gelagert, um die herum das Zugseil 53a senkrecht nach oben umgeleitet wird, und zwar in Richtung auf den darüber befindlichen Ausleger 35a, an dem das freie Ende des Zugseils 53a angebracht ist.
- In der Seilkammer 51b ist ein Zugseil 53b verankert, das von dort nach unten in Richtung auf den unteren Rahmen 14 zu einer dort zu der Umlenkrolle 54 koaxialen Umlenkrolle führt, von der es senkrecht nach oben in Richtung auf den darüber befindlichen Ausleger 35b umgelenkt wird. Das Zugseil 53b ist an dem Ausleger 35b verankert. Entsprechend geführt und verankert sind die Zugseile, die in den Kammern 41c und 41d befestigt und aufwickelbar sind, d.h. sie führen von dort zu Umlenkrollen in dem unteren Rahmen 14, die sie entweder zu dem zugehörigen Ausleger 35c oder 35d senkrecht nach oben umlenken.
- Es greifen auf diese Weise insgesamt vier Zugseile 53 an den vier Auslegern 35a bis 35d des Tauchkorbs 31 an und werden gemeinsam von derselben Seiltrommel 42 synchron auf- oder abgewickelt.
- Die Betriebsweise der vorstehenden, hier im Aufbau beschriebenen Vorrichtung ist im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1, 3, 4 und 5 erläutert:
- Vor dem Einführen eines Glührostes 27 wird zunächst die Glührostwendeeinrichtung 8 um ihre horizontale Achse entsprechend dem Wellenstummel 16 in eine Stellung gedreht, in der die Auflagefläche 26 sich unterhalb des oberen Rahmens 12 in horizontaler Lage, d.h. in Verlängerung der Unterkante der Beschickungsöffnung 2 befindet. Nunmehr wird, falls erforderlich, das Innere der Schleusenkammer 1 nach Schließen der Türen an den Öffnungen 2 und 3 mit Schutzgasgefülllt, ehe die Tür an der Beschickungsöffnung 2 geöffnet wird. Sodann wird durch die geöffnete Beschickungsöffnung 2 aus dem Industrieofen ein mit schüttfähigen Werkstücken beladener Glührost mittels entsprechender Schiebereinrichtungen auf die Auflagefläche 26 geschoben, bis er, wie Fig. 1 zeigt, unmittelbar unter dem nach unten offenen Tauchkorb 31 steht. Nunmehr wird die Tür der Beschickungsöffnung 2 geschlossen, damit nicht etwa beim Abschrecken entstehende Dämpfe die Ofenatmosphäre vergiften können.
- Anschließend wird der Getriebemotor 49 in Gang ge setzt, der über das Kegelradgetriebe aus den Kegelrädern 46 und 47 die Seiltrommel 42 im Sinne eines Aufwickelns der Zugseile 53 in Gang setzt. Durch die aus Richtung des unteren Rahmens 14 ziehenden Zugseile deren freie Enden an den Auslegern 35a bis 35d des Tauchkorbs 31 angreifen, wird der Tauchkorb 31 gegen die Kraft der Druckfedern 38a bis 38d in Richtung auf den Glührost gezogen, bis der trichterförmige Rand 34 auf dem oberen Rand des Glührostes 27 aufliegt. Eventuelle Fluchtungsfehler beim Einsetzen des Glührostes 27 werden hierdurch korrigiert. Während dieser Bewegung wird im übrigen der Tauchkorb 31, dessen Ausleger 35a bis 35d in den Führungsrohren 37a bis 37d bislang ständig geführt werden, ebenfalls geführt.
- Nachdem der trichterförmige Rand 34 durch die Wirkung der Zugseile 53 fest auf die Öffnung des Glührostes 27 aufgepreßt ist, wird der Getriebemotor 49 stillgesetzt. Die Selbstblockierung der Getriebeelemente in diesem Antriebsstrang verhindert, daß der Tauchrost 31 von den Druckfedern 38a bis 38d wieder angehoben wird. Diese Stellung ist in Fig. 3 gezeigt. Hierauf wird der Getriebemotor 28 eingeschaltet, der über das Zugseil 51 die Verriegelungsglieder für den Glührost 27 in die Verriegelungsstellung bringt.
- Es wird jetzt der Antriebsmotor für das Kettenrad 25 in Gang gesetzt, das über den Wellenstummel 16 die Glührostwendeeinrichtung 8 innerhalb der Schleusenkammer 1 um 180° dreht, bis sie die in Fig. 4 gezeigte Stellung eingenommen hat. In der Stellung befindet sich der Tauchkorb 31 unterhalb des Glührostes 27 und wird bislang noch von den Zugseilen 53 gehalten. Während des Wendens der Glührostwendeeinrichtung 8 fallen die heißen schüttfähigen Werkstücke aus dem Glührost 27 in den Tauchkorb 31, wobei der auf dem Tauchkorb 27 aufgepreßte trichterförmige Rand 34 ein Herausfallen von Werkstücken wäh rend des Wendens sicher verhindert, selbst wenn zwischen dem Rand des Glührostes 27 und dem trichterförmigen Rand 34 geringe Spalte verbleiben sollten.
- Die Zugseile 53 tragen in der gewendeten Stellung den nunmehr mit den Werkstücken gefüllten Tauchkorb 31.
- Wenn jetzt der Getriebemotor 49 in umgekehrter Richtung in Gang gesetzt wird, dreht sich die Seiltrommel 42 im Sinne eines Abwickelns der Zugseile 53. Durch diese Abwickelbewegung der Zugseile 53 senkt sich der Tauchkorb 31 allmählich nach unten, wobei er durch die von dem Rahmen 12 gebildete Öffnung nach unten hindurch wandert. Bereits nach einem kurzen Stück Abwärtsbewegung, nachdem er diejenige Stellung in der Glührostwendeeinrichtung 8 passiert hat, die er bezüglich der Auflagefläche 26 in der Ruhestellung einnimmt, kommen die Ausleger 35a bis 35d aus den Führungsrohren 37a bis 37d frei. Der Tauchkorb 31 hängt von da ab lose und seitlich ungeführt an den sich nach unten bewegenden Zugseilen 53. Schließlich kommt er, wie Fig. 5 zeigt, in den Abschreckbadbehälter 9, so daß die in ihm befindlichen Werkstücke abgeschreckt werden. Bei Erreichen der unteren Stellung wird der Getriebemotor 49 abgeschaltet.
- Nachdem die Werkstücke in dem Tauchkorb 31 genügend abgeschreckt sind, wird der Getriebemotor 49 erneut in Gang gesetzt, jetzt jedoch wiederum im Sinne eines Aufwickelns der Zugseile 53 auf die Seiltrommel 42. Hierdurch wird der Tauchkorb 31 aus dem Abschreckbadbehälter 9 angehoben. Im Verlaufe dieser Anhebebewegung gleitet zunächst seine obere Öffnung durch den Rahmen 14 hindurch und es kommen dann seine Ausleger 35a bis 35d in Eingriff mit den Führungsrohren 37a bis 37d.
- Der Getriebemotor 49 wird erst wieder stillgesetzt, wenn der trichterförmige Rand 34, wie Fig. 5 zeigt, an dem Glührost 27 angepreßt ist. Sobald die Stellung nach Fig. 4 errreicht ist, wird der Getriebemotor 49 abgeschaltet und der Antriebsmotor für das Kettenrad 25 eingeschaltet. Dieser dreht die Glührostwendeeinrichtung aus der Stellung nach Fig. 4 in die Stellung nach Fig. 3, d.h. um 180° um die Horizontalachse, bis sich der Glührost 27 wieder unterhalb des Tauchkorbs 31 befindet. Dabei fallen die abgeschreckten Werkstücke aus dem Tauchkorb 31 in den Glührost 27 zurück.
- Wenn jetzt die Zugseile 53 durch erneutes Ingangsetzen des Getriebemotors 49 entspannt werden, drücken die Druckfedern 38 den Tauchkorb 31 von dem Glührost 27 nach oben weg. Während dieses Bewegungshubs bleiben jedoch die Ausleger 35a bis 35d in den Führungsrohren 37a bis 37d und gewähreleisten die seitliche Führung des Tauchkorbs 31.
- Wie Fig. 1 zeigt, befindet sich jetzt der trichterförmige Rand 34 mit Abstand oberhalb des Glührostes 27, so daß dieser nach Lösen der Verriegelungsglieder durch Ingangsetzen des Getriebemotors 28 wieder auf der Auflagefläche 26 frei verschiebbar ist. Nach Öffnen der Tür an der Entnahmeöffnung 3 kann der erneut mit seinen Werkstücken gefüllte Glührost 27 aus der Schleusenkammer 1 entnommen werden.
- Fig. 1 zeigt darüber hinaus, daß bei entspannten Zugseilen 53 die Druckfedern 38a bis 38d die Ausleger 35a bis 35d knapp unterhalb des sich öffnenden Endes der Führungsrohre 37a bis 37d führen. Sobald der Tauchkorb 31 über diese seine Ruhestellung senkrecht zu der Fläche des Rahmens 12 weiter von der Auflagefläche 26 wegbewegt würde, käme er aus den Führungsrohren 37a bis 37d frei. Dieser Fall ist in Fig. 5 für die gedrehte Wendeeinrichtung 8 gezeigt.
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