EP1223398B1

EP1223398B1 - Walking beam conveyor for an aluminium ingot heating continuous furnace

Info

Publication number: EP1223398B1
Application number: EP01890343A
Authority: EP
Inventors: Günther Kraus
Original assignee: Hertwich Engineering GmbH
Current assignee: Hertwich Engineering GmbH
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2007-05-09
Anticipated expiration: 2021-12-19
Also published as: AT409670B; CA2368067A1; DK1223398T3; US6634489B2; US20020092733A1; ATE362087T1; DE50112481D1; ATA532001A; RU2224965C2; ES2287092T3; CA2368067C; EP1223398A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Hubbalkenförderer für einen Durchlaufofen zum Erwärmen von Aluminiumbarren mit Hub- und Festbalken, die quer zu den Balken begrenzt verschwenkbare Barrenauflagen tragen.
Aluminiumbarren werden zur Verbesserung der Verformbarkeit nach dem Gießen einer Wärmebehandlung unterworfen, und zwar vorwiegend in Durchlauföfen, die mit Hubbalkenförderern für die Aluminiumbarren ausgerüstet sind. Diese Hubbalkenförderer weisen in Förderrichtung verlaufende Festbalken und zwischen diesen Festbalken parallele Hubbalken auf, die wie die Festbalken Barrenauflagen zur Aufnahme der quer zu den Balken verlaufenden Aluminiumbarren tragen. Bei jedem Förderschritt werden die Aluminiumbarren durch die Hubbalken von den Barrenauflagen der Festbalken abgehoben und auf die in Förderrichtung nächste Auflagenreihe der Festbalken abgelegt, bevor die Hubbalken unterhalb der Aluminiumbarren in die Ausgangslage für den nächsten Förderschritt zurückbewegt werden. Durch unvermeidbare Relativbewegungen zwischen den Aluminiumbarren und den balkenfesten Barrenauflagen kommt es zu Alumiumablagerungen auf den Barrenauflagen. Diese Ablagerungen - zumeist niedrig schmelzende Eutektika, die durch Seigerungsvorgänge beim Gie-ßen an die Barrenoberfläche gelangen - werden durch Oxidationsvorgänge hart und bedingen wegen ihrer ungleichmäßigen Verteilung Vertiefungen in der Oberfläche der bei der Behandlungstemperatur vergleichsweise weichen Aluminiumbarren. Zur Vermeidung von Oberflächenbeeinträchtigungen müssen die Ablagerungen auf den Barrenauflagen abgeschliffen werden, was bei der Enge des Ofenraumes und der Vielzahl der Barrenauflagen mit einem großen Arbeitsaufwand verbunden ist.
Zur Behebung dieser Nachteile wurde bereits vorgeschlagen, die Barrenauflagen nicht starr mit den Balken zu verbinden, sondern auf den Balken begrenzt verschwenkbar zu lagern, und zwar quer zur Balkenlängsrichtung, so daß sich die Barrenauflagen in ihrer Schwenklage an den jeweiligen Verlauf der Alumiumbarren angleichen können. Die damit verbundene Verringerung der Relativbewegung führt im Zusammenhang mit einer gleichmäßigeren Belastung zu einer Verzögerung der Ablagerungsvorgänge. Da außerdem die Barrenauflagen von den Balken abgenommen werden können, müssen die Ablagerungen nicht in der Enge des Ofenraumes abgeschliffen werden, so daß sich insgesamt merkliche Verbesserungen hinsichtlich der Wartung dieser Hubbalkenförderer ergeben, obwohl das Auswechseln der Barrenauflagen weiterhin mit einem gro-ßen Arbeitsaufwand verbunden bleibt.
Versuche, das Anhaften von Aluminium auf den Barrenauflagen durch eine geeignete Werkstoffauswahl zu unterbinden, haben zu Aluminiumlegierungen mit Manganzusatz für die Barrenauflagen geführt, was jedoch bei den für die Aluminiumbarren erforderlichen Behandlungstemperaturen aufgrund der dann verringerten Festigkeit des Auflagenwerkstoffes die Gefahr einer unzulässigen Verformung der Barrenauflagen unter den auftretenden Belastungen mit sich bringt.
Schließlich ist es bei wassergekühlten Stützrohren für Hubbalken eines Hubherdofens bekannt (DE 2 020 318 B), gegen das gekühlte Stützrohr Sättel niederzuspannen, und zwar mit Hilfe von Halterungen für Verschleißteile, die bei der Verwendung des Stützrohres als Hubbalken eine hochwarmfeste Auflage der Halterung bilden, aber auch in Längsnuten der Halterungen eingeschoben werden können, wenn das Stützrohr als Gleitschiene dient. In beiden Einsatzfällen ergeben die hochwarmfesten Verschleißteile eine Auflage für das Behandlungsgut, die im wesentlichen starr mit dem Stützrohr verbunden ist und sich daher nicht für die Aufnahme von Aluminiumbarren eignet. Dies gilt auch für eine vergleichbare Konstruktion (DE 39 39 582 A1), bei der die Auflagen für das Behandlungsgut durch auf den gekühlten Tragrohren des Hubbalkenförderers abgestützten, wärmeisolierenden Körpern gebildet werden, die mit Hilfe von fenster- bzw. taschenartigen Halterungen gegen die Tragrohre niedergespannt werden, so daß eine Verschwenkbarkeit dieser in die Halterungen eingesetzten wärmeisolierenden Körper unterbunden wird.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Hubbalkenförderer für einen Durchlaufofen zum Erwärmen von Aluminiumbarren der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, daß die zufolge von Aluminiumablagerungen auf den Barrenauflagen erforderlichen Wartungsarbeiten wesentlich erleichtert werden können.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, daß die Barrenauflagen in Aussparungen einsetzbare Auflagestücke für die Aluminiumbarren aufweisen.
Durch das Vorsehen gesonderter Auflagestücke für die Aluminiumbarren wird zunächst eine vorteilhafte Voraussetzung für den Einsatz von Sonderwerkstoffen geschaffen, weil dieser Werkstoffeinsatz auf die Auflagestücke beschränkt werden kann, die in den Aussparungen der Barrenauflagen eine entsprechende Halterung und Abstützung erfahren, um auch bei den erforderlichen Behandlungstemperaturen selbst nicht ausreichend feste Werkstoffe einsetzen zu können, ohne die notwendige Formstabilität der Barrenauflagen zu gefährden. Dazu kommt, daß wegen der im Vergleich zur gesamten Barrenauflage vergleichsweise geringen Masse des Auflagestückes nicht nur teure Sonderwerkstoffe wirtschaftlich verwendet werden können, sondern auch der gegebenenfalls notwendige Austausch der Auflagestücke erheblich erleichtert wird.
Besonders einfache Konstruktionsverhältnisse ergeben sich, wenn die Barrenauflagen aus je einem Rahmenkörper bestehen, der einen auf dem zugehörigen Balken über eine zylindrische Wälzfläche verschwenkbar gelagerten Stützkörper für ein vom Rahmenkörper umschlossenes Auflagestück aufnimmt. Die Belastung der Auflagestücke durch die Aluminiumbarren wird unmittelbar auf den Stützkörper und von diesem auf den Balken übertragen. Da der Stützkörper auf dem Balken über eine zylindrische Wälzfläche verschwenkbar gelagert ist, gleicht sich der Stützkörper mit dem Auflagestück an den jeweiligen Barrenverlauf unter Vermeidung von Kantenpressungen an, was eine gleichmäßige Druckbela stung des Auflagestückes mit sich bringt. Dieses Auflagestück wird zusammen mit dem Stützkörper vom Rahmenkörper umschlossen, der somit eine seitliche Abstützung für das Auflagestück mit der Wirkung bietet, daß ein die Formstabilität des Auflagestückes beeinträchtigendes Fließen des Werkstoffes des Auflagestückes gegen den Rahmenkörper hin unterbunden wird, wenn ein Werkstoff mit entsprechend geringeren Festigkeitseigenschaften zum Einsatz kommt.
Der Rahmenkörper sichert die Lage des Auflagestückes und des Stützkörpers gegenüber dem Balken und ist daher auf dem Balken unverschiebbar festzulegen. Zu diesem Zweck können die Rahmenkörper die Balken seitlich mit Spiel übergreifende Seitenwangen bilden, die mit quer zu den Balken verlaufenden Langlöchern zur Aufnahme von die Balken durchsetzenden Halterungsbolzen versehen sind. Über diese Halterungsbolzen ergibt sich eine einfache, lösbare Verbindung zwischen den Rahmenkörpern und den Balken. Es muß jedoch für eine Verschwenkbarkeit des Rahmenkörpers im Umfang der Abwälzbewegung des Stützkörpers auf dem Balken gesorgt werden. Dies wird durch das seitliche Spiel zwischen den Seitenwangen des Rahmenkörpers und dem Balken sowie durch das Vorsehen von Langlöchern in den Seitenwangen zur Aufnahme der Halterungsbolzen erreicht.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1: einen erfindungsgemäßen Hubbalkenförderer für einen Durchlaufofen zum Erwärmen von Aluminiumbarren ausschnittsweise in einem schematischen Längsschnitt durch den Durchlaufofen,
Fig. 2: eine Barrenauflage eines Hub- bzw. Festbalkens in einem zur Balkenlängsachse senkrechten Schnitt in einem größeren Maßstab und
Fig. 3: einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 2.

Der dargestellte Hubbalkenförderer besteht in herkömmlicher Weise aus abwechselnd angeordneten, parallelen Hubbalken 1 und Festbalken 2, die sattelförmige Barrenauflagen 3 für Aluminiumbarren 4 tragen, die über einen Rollgang 5 quer zu den Balken 1, 2 durch eine Ofentüre 6 in den Durchlaufofen 7 gefördert werden. Über die Hubbalken 1, die mit Hilfe von Stützen 8 angehoben und in Förderrichtung 9 verstellt werden können, werden die Aluminiumbarren 4 einerseits vom Rollgang 5 und anderseits von den Barrenauflagen 3 der Festbalken 2 angehoben und um einen Förderschritt weitergefördert, bevor sie durch ein Absenken der Hubbalken auf die jeweils nächste Reihe der Barrenauflagen 3 der Festbalken 2 abgesetzt werden. Die Hubbalken 1 werden dann unterhalb der Aluminiumbarren 4 in die Ausgangsstellung zurückgefördert, um einen neuen Förderschritt beginnen zu können.
Die sattelförmigen Barrenauflagen 3 der Hub- und Festbalken 1, 2 weisen gemäß den Fig. 2 und 3 ein Auflagestück 10 für die Aluminiumbarren 4 auf, das in eine Aussparung 11 der Barrenauflage 3 eingesetzt ist. Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Aussparung 11 durch einen Rahmenkörper 12 erhalten, der den jeweiligen Balken 1 bzw. 2 mit Seitenwangen 13 übergreift. In diesen Seitenwangen 13 sind quer zu den Balken 1 bzw. 2 verlaufende Langlöcher 14 zur Aufnahme eines Halterungsbolzens 15 vorgesehen, der den jeweiligen Balken 1 bzw. 2 durchsetzt und die Barrenauflage 3 gegenüber dem Balken 1 bzw. 2 axial festlegt. Die Gewichtsbelastung der Auflagestücke 10 durch die Aluminiumbarren 4 wird gemäß dem Ausführungsbeispiel nicht über den Rahmenkörper 12, sondern über einen Stützkörper 16 auf den Balken 1 bzw. 2 abgetragen. Dieser Stützkörper 16 bildet eine zylindrische Wälzfläche 17, über die er sich auf dem jeweiligen Balken 1 bzw. 2 abstützt. Der Stützkörper 16 kann demnach quer zum Balken 1 bzw. 2 verschwenkt werden, um eine Anpassung des Auflagestückes 10 an den jeweiligen Verlauf des aufzunehmenden Aluminiumbarrens 4 zu ermöglichen. Da der Stützkörper 16 mit dem Auflagestück 10 gemeinsam vom Rahmenkörper 12 umschlossen wird, muß der Rahmenkörper 12 mit dem Stützkörper 16 verschwenkt werden können. Dies wird durch die Langlöcher 14 für den Halterungsbolzen 15 unter der Voraussetzung erreicht, daß zwischen den Seitenwangen 13 und den Balken 1 bzw. 2 ein ausreichendes Bewegungsspiel vorhanden ist.
Aufgrund der gesonderten Auflagestücke 10 der Barrenauflagen 3 können im Auflagebereich der Aluminiumbarren Sonderwerkstoffe wirtschaftlich eingesetzt werden, die das Anhaften von Aluminium weitgehend unterbinden, wie dies beispielsweise für Aluminiumlegierungen mit Manganzusatz bekannt ist. Trotz dieses vergleichsweise weichen Werkstoffes kann bei den erforderlichen Behandlungstemperaturen eine ausreichende Formstabilität der Barrenauflagen 3 sichergestellt werden, weil sich die Auflagestücke 10 am Rahmenkörper 12 abstützen, der wie die Stützkörper 16 aus einem hitzebeständigen, austenitischen Stahlguß bestehen kann. Damit können die Intervalle für erforderliche Wartungsarbeiten erheblich vergrößert werden. Müssen trotzdem Ablagerungen von den Barrenauflagen 3 entfernt werden, so sind lediglich die Auflagestücke 10 auszutauschen und abzuschleifen, weil ja nur diese Auflagestücke 10 mit den Aluminiumbarren 4 in Berührung kommen. Wegen des einfachen Lösens des Rahmenkörpers 12 durch ein Entfernen des Halterungsbolzens 15 ist das Auswechseln der Auflagestücke 10 mit einem vergleichsweise geringen Arbeitsaufwand trotz der beengten Raumverhältnisse im Durchlaufofen 7 möglich.

Claims

Hubbalkenförderer für einen Durchlaufofen zum Erwärmen von Aluminiumbarren mit Hub- und Festbalken, die quer zu den Balken begrenzt verschwenkbare Barrenauflagen tragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Barrenauflagen (3) in Aussparungen (11) einsetzbare Auflagestücke (10) für die Aluminiumbarren (4) aufweisen.
Hubbalkenförderer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Barrenauflagen (3) aus je einem Rahmenkörper (12) bestehen, der einen auf dem zugehörigen Balken (1, 2) über eine zylindrische Wälzfläche (17) verschwenkbar gelagerten Stützkörper (16) für ein vom Rahmenkörper (12) umschlossenes Auflagestück (10) aufnimmt.
Hubbalkenförderer nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rahmenkörper (12) die Balken (1, 2) seitlich mit Spiel übergreifende Seitenwangen (13) bilden, die mit quer zu den Balken (1, 2) verlaufenden Langlöchern (14) zur Aufnahme von die Balken (1, 2) durchsetzenden Halterungsbolzen (15) versehen sind.