EP0899346A2 - Werkstückträger zum Wärmebehandeln von Werkstücken - Google Patents
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- 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
- C21D9/0006—Details, accessories not peculiar to any of the following furnaces
- C21D9/0025—Supports; Baskets; Containers; Covers
Definitions
- the invention relates to a workpiece carrier heat resistant fiber composite ceramic material for Heat treatment of workpieces arranged on it, with in Use upward facing workpiece support areas that are spaced from each other in a support plane, so that the workpiece carrier as a whole for liquid or gaseous Treatment media is open. So the workpiece carrier is penetrable for the treatment media to an all-round Loading of the workpieces with the treatment media enable.
- a Wet winding technology can be applied, one with Binder soaked fiber bundle or also a strip-shaped fiber web on a rotating core is wound up. This creates a hollow strand from which then longitudinal sections to form the monolithic Workpiece carrier can be separated. If at Using a strip-shaped fiber web Stripe width already the height of the to be manufactured Corresponds to the workpiece carrier, so this is already after the curing of the wound form without getting a additional separation process is required.
- a monolithic workpiece carrier is in the form of a embossed flat material web one with binder impregnated fiber, formed by the embossing Elevations and depressions are shaped.
- the imprint will preferably carried out in a heated mold, where several flat material webs laminate one above the other are arranged so that the process of curing in the heated mold can be performed.
- the cross bores are preferably so to each other offset that the inserted in the cross holes Sections of the support profiles within the sleeve elements come to lie on top of each other. This opens the Possibility to extend the support profiles as far as possible Insert sleeve elements or even by another aligned cross hole on the other side again to let out, thereby the stability of the Workpiece carrier is increased considerably. If the Support profiles, as mentioned above, within the Sleeve elements come to lie on top of each other, this opens up furthermore the possibility of through the sleeve elements Connecting means, such as screws, bolts or the like, connect with each other.
- cap-like closure elements The opposite longitudinal openings of the sleeve elements can be covered by cap-like closure elements be.
- the workpiece carriers can be used for another Embodiment also angled meandering comprise strip-shaped monolithic parts which by means of rod-shaped through openings Support profiles, especially screws, fixed against each other are. In such a case they form upward-facing ones Narrow sides of the strips the workpiece support areas (Figure 4).
- These recesses can be embossed or, for example punched through openings in one piece be a monolithic workpiece carrier. If the Workpiece carrier an area-shaped elevations and It is a structure with deepening, it turns out as advantageous, the openings in the surveys and / or To provide recesses.
- FIG. 2 shows a monolithic workpiece carrier 2 (Base grating), manufactured using prepreg technology.
- Base grating monolithic workpiece carrier 2
- Matrix precursor soaked tissues are placed on a press mold placed with ridges 24 and depressions 25 and then pressed. After curing and transformation in fiber composite material are in the increases 24 used by a surface grinding process Openings 26 introduced, and there is a plane Surface for receiving workpieces.
- FIG. 2a shows an example of a connection or Spacer 27 as a stacking aid for the invention Workpiece carrier 2 in Figure 2.
- a tube 28 from fiber composite ceramic material acts as a spacer 27 between the upper and lower workpiece carrier.
- the six pins 29 each attached to the circumference of the pipe ends engage in the openings 26 and prevent The spacer 27 slips.
- Figure 3 shows a modified winding technique for Manufacture of a monolithic honeycomb structure a workpiece carrier 3.
- the individual honeycombs are opened a corresponding core 30 wound up so that Hollow profiles 31 arise. Then they are still wet, wound hollow profiles 31 folded together, pressed and hardened.
- a monolithic is created Base body 32, after removing the cores on the final form 3 can be cut.
- the upper or lower narrow side of the honeycomb segments 35 as Support surface used for the workpieces.
- the individual honeycombs are only connected via the matrix, can the bending strength of the entire grate by inserting or winding impregnated fiber mats 34 between the individual hollow profiles 31 or around the whole structure be improved. Then the hollow profiles 31 pressed, hardened and carbonized, there is also Fiber orientations between the individual honeycombs in the Composite.
- the tubes 52 and 53 can also pass through on both sides the sleeve 51 are inserted so that the Increase torsional stiffness (not shown).
- the Thermal expansion at the connection points is almost same, so that residual stresses do not increase when heated are expected.
- the sleeves 51 in the open positions by corresponding closure elements 58 made of steel or fiber composite ceramic material can be closed (fig 5a). As a result, the cavities of the Pipe structure protected from the surrounding media and sealed.
- Workpiece carrier in Figure 5 shows that the sleeves 51 on Top and bottom with a thread 51 a can. This creates a defined interface to the Stacking several workpiece carriers. As a spacer 59 between the individual workpiece carriers one can on the Tapered tube ends 59 are inserted. Edition or Closure elements 58 are by a screw connection attached in the thread 51 a.
- Figure 6 represents one with similar vertical standing Hollow profiles 61 constructed workpiece carrier 6.
- the individual hollow profiles which in turn using wet winding technology are produced, are made by tubular profiles 62 held together and are inserted by the diagonal Pipe 63 adequately fixed.
- the tubes 62, 63 are through openings 65 aligned with one another in the hollow profiles 61 through and can be attached by inserted bolts their ends are secured (not shown).
- the contact surface of the workpieces 64 becomes vertical through the narrow side standing hollow profiles 61 generated.
- the hollow profiles are arranged offset. This eliminates the need for diagonal pipe bracing become.
- Figure 7 shows a workpiece carrier 7, wherein a large hollow mesh profile 71 a uniform, flat Surface forms.
- This hollow grille profile 71 is in Winding technology manufactured, the pitch of the winding is so large that a gap to the adjacent fiber bundle 72 arises.
- the grating is used to absorb gravity supported by a tubular structure 71.
- the pipes 73 are fixed to an end cross bar 74.
- the crossbar 74 is grooved at 75 to prevent slipping in To prevent transverse direction, and the tube 73 is slotted, to clamp the bridge in between.
- the two outer tubes are additionally with a bolt 76 or a screw attached and hold the grate together. To wear-free Including support points can be done at these points corresponding elements made of steel or fiber composite ceramic material 77 are attached. These elements can also be used as a defined interface to the Stacking of several basic gratings can be built.
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Abstract
Description
- Figur 1
- eine monolithische Ausführungsform eines erfindungsgemäßen in Nasswickeltechnik hergestellten Werkstückträgers zur Aufnahme von gekröpften Langteilen;
- Figur 2
- eine monolitische Ausführungsform eines erfindungsgemäßen in Flächenpresstechnik hergestellten Werkstückträgers;
- Figur 2
- a die Verdeutlichung eines Stapelprinzips für den Werkstückträger nach Figur 2;
- Figur 3
- die Herstellungsschritte einer weiteren Ausführungsform eines monolithischen Werkstückträgers;
- Figur 4
- eine Ausführungsform eines Werkstückträgers aus mehreren lösbar zusammengefügten monolithischen Elementen;
- Figur 5
- eine weitere Ausführungsform eines Werkstückträgers aus mehreren lösbar zusammengefügten monolithischen Elementen;
- Figur 5
- a verdeutlicht ein Stapelprinzip für den Werkstückträger nach Figur 5;
- Figur 6
- eine weitere Ausführungsform eines Werkstückträgers aus mehreren lösbar zusammengefügten monolithischen Elementen;
- Figur 7
- eine weitere Ausführungsform eines Werkstückträgers aus mehreren lösbar zusammengefügten monolithischen Elementen mit einem Werkstückauflagebereich, der von gitterförmig aufgewickelten Fasersträngen gebildet ist.
Claims (27)
- Werkstückträger (1 - 7) aus hitzebeständigem faserverbundkeramischem Material zum Wärmebehandeln von darauf angeordneten Werkstücken, mit im Gebrauch nach oben gewandten Werkstückauflagebereichen, die in einer Auflageebene voneinander beabstandet sind, so dass der Werkstückträger insgesamt für flüssige oder gasförmige Behandlungsmedien offen ist, dadurch gekennzeichnet, dass er einstückig (1, 2, 3) monolithisch ausgebildet ist
oder
dass er (4, 5, 6) aus einstückig monolithisch ausgebildeten faserverbundkeramischen Elementen (41, 51, 61) und aus in Bohrungen (48, 55, 65) in diesen Elementen eingesteckten und diese zusammenhaltenden stangen-, leisten- oder rohrförmigen faserverbundkeramischen Stützprofilen (47, 52, 53, 64) gebildet ist. - Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig monolithisch ausgebildete Werkstückträger (1, 3) in Naßwickeltechnick aus einem mit Bindemittel getränkten und auf einen sich drehenden Kern (30) aufgewickelten Faserbündel hergestellt ist.
- Werkstückträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig monolithisch ausgebildete Werkstückträger als Längsabschnitt (35) von einem in Naßwickeltechnik hergestellten erhärteten Hohlstrang (31) abgetrennt ist.
- Werkstückträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig monolithisch ausgebildete Werkstückträger in Naßwickeltechnick aus einer mit Bindemittel getränkten streifenförmigen Faserbahn, deren Breite der Höhe des Werkstückträgers entspricht und die auf einen sich drehenden Kern aufgewickelt ist, hergestellt ist.
- Werkstückträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Werkstückauflagebereiche (12, 13) randoffene Ausnehmungen vorgesehen sind.
- Werkstückträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die randoffenen Ausnehmungen gefräst sind.
- Werkstückträger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch randoffene Freischneidungen, welche durch nach verschiedenen Seiten weisende Schmalflächen begrenzt sind, und dass die Schmalflächen Anschläge (18, 19, 20) bei übereinander gestapelten Werkstückträgern (1) bilden und diese in Querrichtung formschlüssig aneinander halten, um ein seitliches Verrutschen zu verhindern.
- Werkstückträger nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der einstückig monolithisch hergestellte Werkstückträger (2) durch eine geprägte Flachmaterialbahn eines mit Bindemittel getränkten Faserstoffs gebildet ist und durch die Prägung Erhebungen (24) und Vertiefungen aufweist.
- Werkstückträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (24) und Vertiefungen verrundete Gestalt aufweisen.
- Werkstückträger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhebungen (24) und Vertiefungen nach einem regelmäßigen Muster angeordnet sind.
- Werkstückträger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er (3) aus mehreren einstückig monolithisch ausgebildeten und in Naßwickeltechnik hergestellten Hohlstrangelementen (31) mit polygonaler Querschnittsform gebildet ist, indem mehrere solcher Hohlstrangelemente (31) im naßen Zustand verpresst und anschließend zur Bildung des monolithischen Körpers (32) ausgehärtet sind.
- Werkstückträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den aneinander liegenden Hohlstrangelementen (31) oder zwischen Gruppen aus mehreren aneinanderliegenden Hohlstrangelementen imprägnierte Fasermatten (34) angeordnet sind
- Werkstückträger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch senkrecht zur Auflageebene erstreckte monolithisch ausgebildete Hülsenelemente (51), in denen Querbohrungen (55) eingebracht sind.
- Werkstückträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die in die Querbohrungen (55) eingesteckten Abschnitte der Stützprofile (52, 53) innerhalb der Hülsenelemente (51) übereinanderliegen.
- Werkstückträger nach Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die eingesteckten Abschnitte durch Verbindungsmittel (57) innerhalb der rohrförmigen Hülsenelemente (51) miteinander verbunden sind.
- Werkstückträger nach einem der Ansprüche 12 - 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Hülsenelemente (51) mit Verschlußelementen (58) abschließbar sind.
- Werkstückträger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlußelemente (58) auf die Hülsenelemente (51) aufschraubbar oder in diese einschraubbar sind.
- Werkstückträger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mäandrierend abgewinkelte flächenhaft aneinander anliegende streifenförmige Elemente (41) mit Öffnungen (48), die durch in die Öffnungen (48) eingesteckte Stützprofile (47) gegeneinander fixiert sind.
- Werkstückträger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einstückig in Naßwickeltechnik ausgebildete Hohlstrangsegmente (61) mit Werkstückauflagebereiche bildenden Schmalseiten, die quer zur Längsachse ihrer Öffnung durch die durch Bohrungen (65) hindurchgreifenden Stützprofile (62, 63) miteinander verbunden sind.
- Werkstückträger nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Stapelschnittstellen, mit denen Distanzstücke (27, 59) derart zusammenwirken, dass mehrere Werkstückträger (2, 5) übereinander stapelbar sind.
- Werkstückträger nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Stapelschnittstellen durch in Stapelrichtung vorgesehene Ausnehmungen (26) gebildet sind, in welche die Distanzstücke (27, 59) eingreifen.
- Werkstückträger nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) Durchgangsöffnungen in einem einstückig ausgebildeten monolithischen Werkstückträger (2) sind.
- Werkstückträger nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) geprägt oder gestanzt sind.
- Werkstückträger nach Anspruch 21, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (26) im Bereich von Erhöhungen (24) und Vertiefungen ausgebildet sind.
- Werkstückträger nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen Gewindeöffnungen (51 a) sind, in welche die Distanzstücke (59) mit einem Gewindeabschnitt einschraubbar oder nur einsteckbar sind.
- Werkstückträger nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindeöffnungen (51a) in rohrförmigen monolithisch ausgebildeten in Stapelrichtung orientierten Hülsenelementen (51) eines mehrteiligen Werkstückträgers (5) mit der jeweiligen Rohrlängsachse fluchtend ausgebildet sind.
- Werkstückträger (7) aus hitzebeständigem faserverbundkeramischem Material zum Wärmebehandeln von darauf angeordneten Werkstücken, mit im Gebrauch nach oben gewandten Werkstückauflagebereiche, die in einer Auflageebene voneinander beabstandet sind, so dass der Werkstückträger insgesamt für flüssige oder gasförmige Behandlungsmedien offen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkstückauflagebereiche von gitterförmig auf eine ebene Profilkonstruktion (71) aufgewickelten Fasersträngen (72) gebildet ist, wobei die Ganghöhe der Wicklung den Abstand der Gitterstruktur definiert.
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