ES2935167T3 - Viga para horno transportador de vigas, procedimiento de producción y uso de la viga - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una barra para horno transportador tipo barra, para la colocación de una pieza de tratamiento térmico, que comprende una parte principal longitudinal con una o más porciones de recepción, siendo recibida una parte de inserción en cada una de dichas porciones de recepción y sobresaliendo en relación a la parte principal longitudinal de manera que forman, en conjunto, un soporte para dicha pieza de tratamiento térmico. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Viga para horno transportador de vigas, procedimiento de producción y uso de la viga

La presente invención se encuentra en el campo técnico del calentamiento de material que se ha de calentar en un horno continuo y se refiere a una viga, para un horno transportador de vigas, que sirve para sobreponer material que se ha de calentar en el horno transportador de vigas. Además, la invención se refiere a un procedimiento de producción de la viga según la invención y al uso de la viga según la invención en un horno transportador de vigas.

Las piezas de chapa en la construcción de automóviles se pueden producir mediante conformado en caliente con costes de fabricación relativamente bajos. Para ello, unos componentes preformados se calientan en un horno continuo a una temperatura de 900 °C a 1000 °C, son colocados en una prensa por un robot industrial y se prensan a aproximadamente 700 °C para obtener la forma deseada. Como hornos continuos se utilizan hornos transportadores de rodillos o de vigas, en los que el material que se ha de calentar se calienta y se alimenta a la prensa en un momento adecuado. En un horno de rodillos, unos rodillos accionados activamente sirven de soporte para piezas de chapa o recipientes de transporte, sobre los que están depositadas unas piezas de chapa. En un horno transportador de vigas, las piezas de chapa se mueven paso a paso mediante un movimiento coordinado de dos juegos de vigas, cada uno de los cuales dispone de una pluralidad de vigas paralelas que se extienden en la dirección de transporte y sirven para sobreponer el material que se ha de calentar. En este contexto, las vigas de un primer juego de vigas y las vigas de un segundo juego de vigas están dispuestas encajadas formando juego, estando situadas una o varias vigas del primer juego junto a una o varias vigas del segundo juego. Dependiendo del diseño, las vigas pueden moverse vertical y/u horizontalmente como vigas móviles o permanecer inmóviles como vigas fijas. El material que se ha de calentar siempre está estacionario con respecto a las vigas sobre las que descansa en ese momento.

Por ejemplo, en un diseño conocido por los documentos DE 2117148 o WO 2018/019920, las vigas del primer juego de vigas son vigas galopantes desplazables verticalmente y las vigas del segundo juego de vigas son vigas móviles desplazables horizontalmente. Con el material que se ha de calentar sobrepuesto, las vigas galopantes que se desplazan hacia abajo tienen la función de depositar el material que se ha de calentar sobre las vigas móviles, las cuales desplazan el material que se ha de calentar cierta distancia en dirección horizontal hacia la salida del horno, siendo entonces el material que se ha de calentar recogido de nuevo por las vigas galopantes, que se desplazan hacia arriba, de modo que las vigas móviles pueden volver a su posición inicial en dirección a la entrada del horno. La próxima vez que el material que se ha de calentar se deposita sobre las vigas móviles, se puede transportar de nuevo en dirección a la salida del horno y a continuación volver a ser recogido por las vigas galopantes. Las vigas móviles realizan en este contexto un movimiento recíproco en dirección horizontal, lo que se posibilita, por ejemplo, mediante un alojamiento en rodillos, y las vigas galopantes realizan un movimiento recíproco en dirección vertical. Para los hornos transportadores de vigas que funcionan a temperaturas superiores a los 600 °C, que suele ser el caso, son necesarias vigas galopantes de cerámica en virtud de la resistencia a la temperatura, la resistencia a la fluencia y la resistencia al choque térmico. Por razones de coste, las vigas móviles también pueden ser de material metálico.

La práctica ha demostrado ahora que cuando se utilizan hornos transportadores de vigas aparecen diversos problemas, que perjudican considerablemente el desarrollo de la producción. Las piezas de chapa, que típicamente presentan la temperatura ambiente, se colocan a la entrada del horno sobre las vigas galopantes o móviles, que tienen una temperatura muy alta en el intervalo de, por ejemplo, 900 °C a 1000 °C. Solo con el movimiento paso a paso de las piezas de chapa en dirección a la salida del horno, estas se calientan progresivamente. Debido a la muy alta diferencia de temperatura con respecto a las piezas de chapa, las vigas en el lado de entrada del horno transportador de vigas se someten a un gran esfuerzo térmico.

A esto se añade que las chapas de acero utilizadas en la construcción moderna de automóviles suelen estar revestidas con una capa protectora hecha de una aleación de aluminio(Al)-silicio(Si). Esta sirve de protección eficaz contra la formación de cascarilla y, como componente de aleación, garantiza un mejor endurecimiento del material calentado, de modo que la cantidad de material utilizada para una pieza de chapa puede reducirse ventajosamente. Cuando las chapas de acero revestidas con AlSi se calientan, la capa protectora de AlSi se reblandece y, como resultado, se produce corrosión por contacto al entrar en contacto con las vigas. Esto se aplica en particular a las vigas galopantes desplazables verticalmente, con las que las chapas de acero suelen tener un contacto más prolongado. Los posibles mecanismos de corrosión son la difusión de AlSi en la estructura porosa de las vigas, la adhesión de AlSi a la superficie de las vigas o una reacción en forma de conversión química con el material de las vigas. Si se difunde AlSi en la estructura de las vigas, las diferencias en el coeficiente de dilatación entre la matriz de las vigas, el AlSi infiltrado y los productos de reacción condicionados por la corrosión conducen a tensiones térmicas y, debido a la gran diferencia de temperatura entre las vigas y partes más frías de la chapa, a desprendimientos en la superficie de las vigas o incluso a la rotura de vigas.

Además, el AlSi puede adherirse hasta alcanzar varios milímetros en el material de las vigas, lo que hace que las chapas de acero se desplacen durante el transporte a través del horno y, como resultado, se dañe la pared del horno revestida de fibra o se presenten problemas en la recepción de las chapas por parte del robot industrial.

Como resultado de los problemas descritos, se dañan vigas individuales, que deben reemplazarse. En particular, una rotura de viga inesperada puede provocar una parada de la producción. Además, un cambio de viga es técnicamente costoso y requiere mucho tiempo y aumenta la cantidad de residuos industriales que se deben eliminar. Los costes de fabricación de las piezas de chapa aumentan de forma no deseada.

El documento DE 7214686 U divulga carros para soportes para material que se ha de calentar en hornos industriales, en los que el calentamiento del material que se ha de calentar se realiza desde arriba y desde abajo, consistiendo los soportes para material que se ha de calentar en un tubo de soporte enfriado por agua, soportando los carros el material que se ha de calentar y apoyándose los carros en el tubo de soporte enfriado por agua.

En el documento DE 41 33 698 A1 se divulga un horno de vigas galopantes con vigas fijas dispuestas con su eje longitudinal paralelamente a la dirección de avance, con vigas galopantes dispuestas con su eje longitudinal paralelamente a la dirección de avance y a las vigas fijas, y almas de soporte que están fijadas a las vigas galopantes y/o a las vigas fijas y se extienden en ángulo con respecto al eje longitudinal.

El documento DE 4203595 A1 divulga un horno de vigas galopantes, con al menos un tubo de soporte a través del cual fluye refrigerante, en el que están dispuestas al menos dos piezas superiores resistentes a altas temperaturas, cuya al menos una superficie de apoyo para el material de carga se extiende de manera excéntrica en esencia paralelamente al tubo de soporte en su dirección longitudinal, en donde las superficies de apoyo adyacentes están a cierta distancia lateral una de otra y se extienden al menos en parte lateralmente junto al tubo de soporte.

En el documento DE 197 10870 A1 se divulga un horno de vigas galopantes con vigas fijas y vigas galopantes con almas de soporte para material de recocido plano y almas de soporte para material de recocido redondo, presentando las vigas galopantes y las vigas fijas en su lado superior un alma longitudinal, sobre la que están colocadas las almas de soporte.

De los documentos GB 397610 A, DE 102011 011258 A1, US 2018/283791 A1, DE 2056957 A1 y DE 103 12802 B3 se desprenden medios de transporte en los que un material que se ha de calentar no está alojado en toda la superficie.

El objetivo de la presente invención consiste en mejorar los hornos transportadores de vigas conocidos en el estado de la técnica de tal manera que sea posible un tratamiento térmico de material que se haya de calentar, en particular piezas de chapa revestidas con AlSi, con menos interrupciones de la producción debidas a un cambio de vigas dañadas y con menores costes. Además, se debe evitar una rotura inesperada de vigas.

De acuerdo con la propuesta de la invención, estos y otros objetivos se logran mediante una viga para un horno transportador de vigas según las características de la reivindicación independiente. Mediante las características de las reivindicaciones subordinadas se indican configuraciones ventajosas de la invención.

Según la invención, se muestra una nueva viga para un horno transportador de vigas. En general, la viga (en cooperación con otras vigas del mismo juego de vigas) sirve para sobreponer material que se ha de calentar en el horno transportador de vigas, sometiéndose a un transporte horizontal y/o vertical o alojándose de manera estacionaria en el horno transportador de vigas por medio de la viga el material que se ha de calentar, dependiendo del tipo de uso de la viga en el horno transportador de vigas. No tiene lugar un movimiento relativo entre el material que se ha de calentar y la viga sobre la que está colocado el material que se ha de calentar. Por ejemplo, la viga se puede utilizar como una viga galopante que solo se pueda desplazar en dirección vertical, de acuerdo con el diseño descrito en el documento WO 2018/019920 para un horno transportador de vigas. Preferiblemente, el material que se ha de calentar es una pieza metálica, en particular una pieza de chapa de acero, que presenta una capa protectora de AlSi.

La viga según la invención comprende un cuerpo base alargado que está configurado como perfil hueco. En forma de perfil hueco, el cuerpo base presenta una pared perfilada que delimita una cavidad interior.

Lo esencial en este contexto es que en el cuerpo base alargado están configurados uno o varios alojamientos, en cada uno de los cuales está alojada una pieza de inserción. Las piezas de inserción están configuradas de tal manera que sobresalen en relación con el cuerpo base alargado y juntas forman un soporte para el material que se ha de calentar. En la posición de trabajo de la viga en el horno transportador de vigas, las piezas de inserción sobresalen hacia arriba en relación con el cuerpo base, de manera que el material que se ha de calentar pueda colocarse sobre las piezas de inserción. Para ello, los alojamientos están configurados en una superficie del cuerpo base que se encuentra en la parte superior cuando la viga está en la posición de trabajo en el horno transportador de vigas. Por lo tanto, el material que se ha de calentar no se encuentra sobre el cuerpo base alargado, sino únicamente sobre las piezas de inserción insertadas en los alojamientos del cuerpo base. En este contexto, las respectivas superficies de apoyo de las piezas de inserción forman juntas el soporte o el plano de apoyo para el material que se ha de calentar. De esta manera, se puede lograr ventajosamente que la superficie de contacto entre el material que se ha de calentar y la viga sea menor que la superficie de contacto que resultaría si el material que se ha de calentar estuviera directamente sobre el cuerpo base (es decir, sobre una superficie de cuerpo base que se encuentra en la parte superior en la posición de trabajo de la viga en el horno transportador de vigas). En virtud de una menor transferencia de calor entre el material que se ha de calentar y el cuerpo base, se reducen ventajosamente las tensiones térmicas en el cuerpo base.

La viga alargada para un horno transportador de vigas puede tener diferentes formas en sección transversal. La viga presenta preferiblemente una forma rectangular o cuadrada en sección transversal, que en la posición de trabajo de la viga en el horno transportador de vigas presenta una superficie superior de viga.

Normalmente, el cuerpo base alargado y las piezas de inserción están hechos de un material refractario. Las piezas de inserción, y opcionalmente también el cuerpo base alargado, se componen preferiblemente de un material cerámico, seleccionado preferiblemente del grupo que consiste en mullita, alúmina, SiC o mezclas de los mismos. Las piezas de inserción, y opcionalmente también el cuerpo base alargado, se componen preferiblemente de un material de SiC como Si-SiC, en particular un material de SiC poroso como N-SiC y R-SiC, preferiblemente nitruro de silicio, oxinitruro de silicio, oxinitruro de silicio M, o mezclas de los mismos.

En principio, las piezas de inserción y el cuerpo base alargado pueden componerse de un mismo material, en particular cerámico. Sin embargo, también es posible que las piezas de inserción, por un lado, y el cuerpo base alargado, por otro lado, se compongan de materiales diferentes entre sí. En particular, las piezas de inserción y el cuerpo base alargado pueden componerse de materiales cerámicos diferentes, utilizándose, por ejemplo, un material cerámico más resistente para las piezas de inserción que para el cuerpo base, siendo el material cerámico más resistente generalmente también más caro que el material cerámico del cuerpo base. Gracias al material cerámico más económico del cuerpo base se pueden ahorrar costes. También es posible que las piezas de inserción se compongan de un material cerámico y el cuerpo base alargado se componga de un material no cerámico, en particular un material metálico. Eligiendo un material metálico para el cuerpo base y un material cerámico para las piezas de inserción, se pueden ahorrar costes en la producción de la viga según la invención.

En la viga configurada en forma de perfil hueco, está configurada una abertura (perforación) en la pared perfilada que rodea la cavidad para la formación de un alojamiento respectivo para una pieza de inserción. La abertura desemboca en la cavidad. En este contexto, las aberturas están configuradas en una sección de pared perfilada que se encuentra en la parte superior cuando la viga está en la posición de trabajo en el horno transportador de vigas, lo que se aplica en particular a un perfil hueco con una forma cuadrada o rectangular en sección transversal. Los alojamientos para las piezas de inserción están formados cada uno por la abertura en la pared perfilada y la zona subyacente de la cavidad del perfil hueco. Las piezas de inserción descansan sobre la sección de pared perfilada opuesta (en la posición de trabajo de la viga en el horno transportador de vigas, la sección inferior). De esta manera, las piezas de inserción están alojadas de forma segura en el cuerpo base.

Preferiblemente, una superficie interior de la sección de pared perfilada orientada hacia la cavidad está provista en cada caso de un rebajo enfrente de las aberturas, en el que está insertada una cara frontal inferior de la pieza de inserción alojada en el alojamiento. De este modo, se puede mejorar aún más el ajuste fijo de la pieza de inserción en el alojamiento.

En este contexto, las piezas de inserción están insertadas en los alojamientos de manera separable en cada caso, es decir, se pueden quitar de forma no destructiva. Por consiguiente, no existe una unión forzada ni/o una unión por material entre las piezas de inserción y el cuerpo base. Esto posibilita, por un lado, una producción sencilla de la viga y, por otro lado, una sustitución sencilla de piezas de inserción individuales o de todas ellas, especialmente si están dañadas, pudiendo en caso dado reutilizarse el cuerpo base y las piezas de inserción no dañadas, con lo que se pueden ahorrar costes.

Según una configuración ventajosa de la viga según la invención, las piezas de inserción alojadas en los alojamientos se hallan respectivamente en unión geométrica con el alojamiento correspondiente en dirección perpendicular a la dirección de extensión del cuerpo base (en la dirección hacia fuera del alojamiento), de modo que la pieza de inserción no se pueda retirar del alojamiento exclusivamente tirando en dirección perpendicular a la dirección de extensión del cuerpo base. Esto tiene la ventaja particular de que, en caso de una posible adhesión al material que se ha de calentar, las piezas de inserción no pueden sacarse de los alojamientos cuando el material que se ha de calentar se retira de la viga. Para ello, las piezas de inserción presentan preferiblemente cada una una zona convexa (abombamiento) que encaja en una zona destalonada del alojamiento. En el caso de un perfil hueco, es suficiente con que la zona convexa de la pieza de inserción agarre interiormente por detrás la pared perfilada (sección superior de la pared perfilada). Para posibilitar una inserción fácil de la pieza de inserción, la pieza de inserción puede estar configurada ventajosamente de tal manera que, frente a la zona convexa, presente una zona cóncava conformada de manera complementaria a la zona convexa. De este modo, la pieza de inserción se puede insertar en el alojamiento de manera sencilla ladeándola, en particular en una dirección perpendicular a la extensión del cuerpo base.

En el caso de la viga según la invención, la superficie de contacto entre el material más frío que se ha de calentar y el cuerpo base puede reducirse mediante las piezas de inserción, que juntas forman un soporte para el material que se ha de calentar, en comparación con un apoyo directo en el cuerpo base, lo que evita que se acumulen grandes tensiones térmicas. A este respecto, es especialmente ventajoso que las piezas de inserción estén configuradas según una configuración de la invención de tal manera que cada una presente uno o varios salientes dirigidos hacia arriba (en la posición de trabajo de la viga en el horno transportador de vigas), que juntos formen el soporte para el material que se ha de calentar. El material que se ha de calentar está entonces en contacto exclusivamente con estos salientes de las piezas de inserción. Esta medida hace posible reducir aún más la superficie de contacto entre el material que se ha de calentar y la viga.

Como alternativa y/o de forma complementaria, según otra configuración de la invención, es especialmente ventajoso que las piezas de inserción estén configuradas cada una de tal manera que presenten uno o varios salientes, en particular salientes en forma de nervio, dirigidos hacia el cuerpo base. De esta manera se puede reducir ventajosamente la superficie de contacto y por lo tanto la transferencia de calor entre las piezas de inserción y el cuerpo base, de modo que se inhibe aún mejor la formación de tensiones térmicas. Además de reducir la transferencia de calor entre el material que se ha de calentar y las piezas de inserción, también se reduce de este modo la transferencia de calor entre las piezas de inserción y el cuerpo base. Ambos efectos se combinan de manera ventajosa. Además, otra ventaja importante de esta configuración resulta del hecho de que se evitan una contaminación del cuerpo base con AlSi o una reacción de contacto con AlSi debido a AlSi que se halle en la pieza de inserción.

Las piezas de inserción pueden estar dispuestas de cualquier forma en la viga según la invención, siempre que el material que se ha de calentar pueda descansar de manera segura sobre las piezas de inserción. Ventajosamente, están dispuestas, en particular distribuidas uniformemente, una pluralidad de piezas de inserción a lo largo de la dirección de extensión del cuerpo base alargado.

De acuerdo con la invención, las piezas de inserción están configuradas cada una en forma de placa, estando las piezas de inserción en forma de placa alojadas en los alojamientos con los planos de placa orientados paralelamente a la extensión del cuerpo base alargado. El soporte para el material que se ha de calentar está formado por las respectivas caras frontales (superiores) de las piezas de inserción en forma de placa. En el caso de piezas de inserción en forma de placa, se pueden configurar de manera sencilla salientes dirigidos hacia arriba y en dirección al cuerpo base. Los salientes que forman un soporte para el material que se ha de calentar están configurados en la zona de la cara frontal (superior) de la pieza de inserción en forma de placa. Los salientes dirigidos hacia el cuerpo base están configurados en la zona de las dos caras de placa (paralelas entre sí) que se extienden en el plano de la placa. Asimismo, se puede realizar de manera sencilla una unión geométrica con los alojamientos en una dirección perpendicular a la extensión del cuerpo base.

Mediante la superficie de contacto reducida entre las piezas de inserción y el material que se ha de calentar puede reducirse el riesgo de una rotura térmicamente inducida del cuerpo base o de un desprendimiento de partes del cuerpo base. Como se explicó al principio, una corrosión por contacto provocada por la capa protectora de AlSi puede contribuir a un daño mecánico de la viga. Para evitar esto, según otra configuración ventajosa, el cuerpo base de la viga según la invención presenta en la superficie exterior una capa de un material fibroso, que puede absorber y fijar AlSi fundido. De este modo se evita que el AlSi esté en contacto físico con el cuerpo base. Para ello, el material fibroso está dispuesto en la superficie exterior que mira hacia arriba en la posición de trabajo de la viga en el horno transportador de vigas, siendo ventajoso que cada una de las piezas de inserción esté conducida a través del material fibroso de modo que el material fibroso no tenga contacto físico con el material que se ha de calentar. El material fibroso es preferiblemente un material químicamente resistente al AlSi, por ejemplo, papel fibroso que contenga Al2O3.

La invención también se extiende a un procedimiento de producción de una viga según la invención para un horno transportador de vigas, que comprende las siguientes etapas:

- producir un cuerpo base alargado,

- formar uno o varios alojamientos en el cuerpo base alargado,

- introducir una pieza de inserción en un alojamiento respectivo.

Además, la invención se extiende al uso de la viga según la invención en un horno transportador de vigas como viga para sobreponer material que se ha de calentar. En principio, la viga se puede utilizar como viga móvil desplazable vertical y/u horizontalmente o como viga fija estacionaria. Por ejemplo, debido a un tiempo de contacto típicamente más largo con el material que se ha de calentar, la viga se utiliza como una viga galopante que solo se puede desplazar verticalmente.

Las distintas configuraciones de la invención pueden estar realizadas individualmente o en cualquier combinación. En particular, las características mencionadas anteriormente y que se explicarán a continuación pueden utilizarse no solo en las combinaciones indicadas, sino también en otras combinaciones o por sí solas, sin apartarse del marco de la presente invención.

La invención se explica con más detalle a continuación mediante ejemplos de realización, haciéndose referencia a las figuras adjuntas. Muestran, en una representación simplificada que no es fiel a escala:

Figura 1a una representación esquemática de un ejemplo de realización del cuerpo base de una viga según la invención con aberturas configuradas en el lado superior en una vista lateral,

Figura 1 b el cuerpo base de la Figura 1a en una vista en sección transversal,

Figura 1c el cuerpo base de la Figura 1a en una vista desde arriba,

Figura 2a una representación esquemática de un ejemplo de realización de la viga según la invención con el cuerpo base de la Figura 1 y piezas de inserción insertadas en vista lateral,

Figura 2b la viga de la Figura 2a en una vista desde arriba,

Figura 2c la viga de la Figura 2a en una vista en sección transversal,

Figura 2d la pieza de inserción de la viga de la Figura 2a en vista lateral,

Figura 3a una representación esquemática de otro ejemplo de realización de la viga según la invención con el cuerpo base de la Figura 1 y piezas de inserción insertadas en vista lateral,

Figura 3b la viga de la Figura 3a en una vista desde arriba,

Figura 3c la viga de la Figura 3a en una vista en sección transversal,

Figura 3d la pieza de inserción de la viga de la Figura 3a en vista lateral,

Figura 4a una representación esquemática de otro ejemplo de realización de la viga según la invención con el cuerpo base de la Figura 1 y piezas de inserción insertadas en vista lateral,

Figura 4b la viga de la Figura 4a en una vista desde arriba,

Figura 4c la viga de la Figura 4a en una vista en sección transversal,

Figura 4d la pieza de inserción de la viga de la Figura 4a en vista lateral.

Descripción detallada de los dibujos

En primer lugar se hace referencia a las Figuras 1a a 1c, en las que está ilustrado en distintas vistas un ejemplo de realización del cuerpo base 2 de una viga 1 según la invención para un horno transportador de vigas. Según estas, el cuerpo base 2 está configurado en forma de un perfil hueco cuadrangular alargado con una sección transversal rectangular. El cuerpo base 2 está representado en forma truncada, lo que resulta de las líneas de interrupción dibujadas.

El perfil hueco del cuerpo base 2 está formado por una pared perfilada 5 que delimita una cavidad interior 3. La pared perfilada 5 comprende una sección superior 5-1 de pared perfilada y enfrente una sección inferior 5-2 de pared perfilada. La pared perfilada 5 se completa con dos secciones laterales 5-3 de pared perfilada paralelas. La pared perfilada 5 presenta una superficie exterior 6 de perfil que mira hacia el entorno exterior y una superficie interior 7 de perfil que mira hacia la cavidad 3. En la posición de trabajo en el horno transportador de vigas, las secciones superior e inferior 5-1, 5-2 de pared perfilada están orientadas típicamente de manera horizontal, y las dos secciones laterales 5-3 de pared perfilada de manera vertical.

La sección superior 5-1 de pared perfilada está provista de una pluralidad de aberturas (perforaciones) 4 en forma de ranura, que están dispuestas en fila a lo largo de la extensión del cuerpo base 2. En la Figura 1c están representadas a modo de ejemplo cuatro aberturas 4, presentando el cuerpo base 2 más de cuatro aberturas 4 debido a la representación truncada. Las aberturas 4, que están delimitadas cada una por un borde 18 formado por la pared perfilada 5, desembocan en la cavidad 3. Frente a cada abertura 4, está configurado un rebajo 8 en la superficie interior 7 de perfil de la sección inferior 5-2 de pared perfilada. En el presente ejemplo de realización, las aberturas 4 están configuradas respectivamente en forma de ranuras, siendo posibles también formas diferentes de estas. En cada una de las aberturas 4 se puede insertar de manera separable una pieza 21 de inserción, lo que se explica con más detalle por medio de las Figuras 2a a 2d.

En las Figuras 2a a 2d está ilustrado un primer ejemplo de realización de la viga 1 según la invención en una posición de trabajo típica en el horno transportador de vigas. La viga 1 comprende un cuerpo base 2 con aberturas 4 en forma de ranura, como se muestra en las Figuras 1a a 1c. Para evitar repeticiones innecesarias, en lo que concierne al cuerpo base 2 se remite a las explicaciones relativas a las Figuras 1a a 1c. En cada abertura 4 está insertada de manera separable una pieza 21 de inserción, que pasa a través de la cavidad 3 y está apoyada en la superficie interior 7 de perfil de la sección inferior 5-2 de pared perfilada. Cada abertura 4 forma, junto con la cavidad 3, un alojamiento 19 para la pieza 21 de inserción. La pieza 21 de inserción no está unida al cuerpo base 2 en unión forzada o unión por material.

La pieza 21 de inserción está configurada en forma de placa y dispone de una cara frontal superior 9 y una cara frontal inferior 10. La cara frontal inferior 10 se apoya en la superficie interior 7 de perfil, estando una zona inferior de la pieza 21 de inserción alojada en el rebajo 8. El plano de la pieza 21 de inserción en forma de placa está orientado paralelamente a la extensión del cuerpo base 2 y paralelamente a las dos secciones laterales 5-3 de pared perfilada. Dado que la dimensión vertical de la pieza 21 de inserción (es decir, la dimensión más corta o vertical entre la cara frontal superior 9 y la cara frontal inferior 10) es mayor que la dimensión vertical del cuerpo base 2 sin la sección inferior 5-3 de pared perfilada en la zona del rebajo 8, la pieza 21 de inserción sobresale hacia arriba desde el cuerpo base 2, es decir, presenta un zona saliente 11 en relación con la superficie exterior 6 de perfil de la sección superior 5-1 de pared perfilada. La zona saliente 11 de la pieza 21 de inserción presenta la cara frontal superior 9 en su extremo.

Las caras frontales superiores 9 de todas las piezas 21 de inserción sirven de superficies de contacto o de apoyo y juntas forman un soporte 23 para un material que se ha de calentar en el horno transportador de vigas. El horno transportador de vigas presenta típicamente una pluralidad de vigas paralelas 1, formando las caras frontales superiores 9 de todas las vigas 1 juntas el soporte 23 para el material que se ha de calentar. Un material que se ha de calentar que se encuentra sobre las caras frontales superiores 9 de una viga 1 no está en contacto con la superficie exterior 6 de perfil de la viga 1, sino que solo tiene contacto con las piezas 21 de inserción. Esto tiene la ventaja particular de que las caras frontales superiores 9 de una viga 1 en total tienen una superficie (de contacto) que es menor que la superficie exterior 6 de perfil de la sección superior 5-1 de pared perfilada, por lo que (en comparación con la colocación directa del material que se ha de calentar sobre la superficie exterior 6 de perfil) se reduce la transferencia de calor entre el material que se ha de calentar y la viga 1. En principio, como material que se ha de calentar entran en consideración todos los objetos que hayan de conformarse en caliente, en particular piezas metálicas, tales como chapas de acero revestidas con AlSi, que se utilizan como partes de carrocerías de vehículos, por ejemplo, para la columna B de un coche.

La pieza 21 de inserción puede presentar diferentes formas. Una posible configuración está ilustrada en las Figuras 2a a 2d. La pieza 21 de inserción en forma de placa presenta diferentes caras frontales, cada una de las cuales está dispuesta perpendicularmente al plano de la placa. Además, dispone de dos caras paralelas 14 de placa en el plano de la placa. La cara frontal superior 9 y la cara frontal inferior 10 son planas, resultando en las representaciones en sección de la Figura 2a o 2d una extensión rectilínea. En el estado insertado y en la posición de trabajo de la viga 1, la cara frontal superior 9 y la cara frontal inferior 10 están dispuestas horizontalmente. La pieza 21 de inserción además dispone de dos caras frontales laterales 12, 13 con una orientación en general vertical, que son caras curvas, reconocibles como líneas curvas en las representaciones en sección de las Figuras 2a y 2b.

Una primera cara frontal lateral 12 presenta una forma convexa y dispone de un abombamiento 15. La segunda cara frontal lateral 13 opuesta presenta una forma cóncava y dispone de un depresión 16. La depresión 16 está conformada de manera complementaria al abombamiento 15.

Las dos caras 14 de placa no son planas, sino que presentan nervios lineales 17 que se extienden en dirección vertical (reconocibles en la Figura 2b) desde la cara frontal superior 9 hasta la cara frontal inferior 10 y que sobresalen cada uno perpendicularmente de la cara 14 de placa (es decir, cada uno en dirección al borde opuesto 18 de la abertura 4).

Como se desprende de la Figura 2a, el abombamiento 15 agarra por detrás la sección superior 5-1 de pared perfilada en la zona de la abertura 4, que forma, por así decirlo, un destalonado 22, de modo que resulta una unión geométrica entre la pieza 21 de inserción y el cuerpo base 2 en dirección perpendicular a la extensión del cuerpo base 2 (en dirección de la abertura 4 hacia fuera). De este modo, se impide que la pieza de inserción pueda extraerse del alojamiento 19 exclusivamente tirando en dirección perpendicular al cuerpo base 2. Esto evita que la pieza 21 de inserción se salga del alojamiento 19 cuando se adhiere al material que se ha de calentar y el material que se ha de calentar se retira de la viga 1. Mediante la depresión 16 conformada de manera complementaria al abombamiento 15, la pieza 21 de inserción se puede insertar fácilmente en la abertura 4 ladeándola verticalmente. La superficie de contacto de la pieza 21 de inserción con el cuerpo base 2 o la pared perfilada 5 se reduce mediante los nervios lineales 17 en las caras 14 de placa, que están en contacto con el borde 18 de la abertura 4. De este modo, se inhibe la transferencia de calor entre la pieza 21 de inserción y el cuerpo base 2 y se reduce el riesgo de contaminación del cuerpo base 2 con AlSi, causado por AlSi que se halle en la pieza 21 de inserción. Sin embargo, mediante los nervios 17 se garantiza un posicionamiento seguro de la pieza 21 de inserción en el alojamiento 19, en particular en combinación con la cara frontal inferior 10 insertada en el rebajo 8.

Tanto el cuerpo base 2 como las piezas 21 de inserción están hechos de un material refractario. La pieza 21 de inserción y, opcionalmente, el cuerpo base 2 se componen de un material cerámico, por ejemplo, un material de SiC tal como Si-SiC. El cuerpo base 2 puede componerse de un material cerámico o un material no cerámico.

Como puede verse en la Figura 2c, en la zona de la sección superior 5-1 de pared perfilada, la viga 1 comprende una capa 20 de fibra hecha de un material fibroso, aquí, por ejemplo, papel fibroso que contenga Al2O3, en la superficie exterior 6 de perfil. La capa 20 de fibra puede absorber y fijar AlSi fundido, con lo que se impide que el AlSi tenga contacto físico con el cuerpo base 2. La zona saliente 11, o la cara frontal superior 9 que forma una superficie de contacto para el material que se ha de calentar, atraviesa la capa 20 de fibra.

A continuación se describen otros ejemplos de realización de la viga 1 según la invención, que se diferencian únicamente en la forma de las piezas 21 de inserción. El cuerpo base 2 es el mismo en cada caso. Para evitar repeticiones innecesarias, solo se describen en cada caso las diferencias con la configuración de las Figuras 2a a 2d y, por lo demás, se hace referencia a lo explicado anteriormente.

En la configuración de las Figuras 3a a 3d, las caras 14 de placa de la pieza 21 de inserción presentan cada una un contorno ondulado con nervios alargados 17 (crestas de onda) que se encuentran muy próximos entre sí. Los nervios 17 se extienden en dirección vertical. Mediante este diseño de superficie se puede, por un lado, reducir la transferencia de calor entre la pieza 21 de inserción y el cuerpo base 2 y, por otro lado, la pieza 21 de inserción está alojada de manera fiable en la abertura 4 con un buen asiento. Como se ilustra en la Figura 3c, este diseño no plano de la superficie también puede estar configurado en la dirección en la que se extiende el cuerpo base 2.

En la configuración de las Figuras 4a a 4d, las caras 14 de placa de la pieza 21 de inserción presentan cada una un nervio alargado 17, análogamente a la configuración de la Figura 2b. De manera complementaria a esto, la cara frontal superior 9 no es plana y presenta un contorno ondulado. La forma ondulada de la superficie da como resultado nervios alargados 17' (crestas de onda) en la dirección horizontal (transversalmente a la extensión del cuerpo base 2), a través de los cuales la superficie de contacto con el material que se ha de calentar puede reducirse aún más para inhibir la transferencia de calor entre el material que se ha de calentar y la viga 1. La invención se ha descrito por medio de ejemplos de realización, siendo posibles múltiples modificaciones, en particular en cuanto al diseño del cuerpo base 2 y las piezas 21 de inserción.

De lo explicado anteriormente se deduce que la invención pone a disposición una viga mejorada para un horno transportador de vigas para soportar un material que se ha de calentar. Mediante la superficie de contacto reducida entre las piezas de inserción y el material que se ha de calentar se puede reducir una transferencia de calor entre el material que se ha de calentar y la viga, para reducir las tensiones térmicas y evitar un desprendimiento de partes del cuerpo base o una rotura del cuerpo base. Esto está respaldado por un superficie de contacto reducida entre las piezas de inserción y el cuerpo base, que además tiene la ventaja de una menor contaminación del cuerpo base con AlSi y una menor corrosión por contacto. Las piezas de inserción pueden insertarse en el cuerpo base y retirarse nuevamente de manera sencilla, lo que posibilita un cambio fácil. Mediante una capa de fibra en la superficie exterior de perfil se puede absorber y fijar AlSi fundido, con lo que se reduce aún más el riesgo de una corrosión por contacto del cuerpo base con AlSi, lo que es igualmente ventajoso en términos de evitar daños mecánicos en el cuerpo base.

Lista de símbolos de referencia

1 Viga

2 Cuerpo base

3 Cavidad

4 Abertura

5 Pared perfilada

5-1 Sección superior de pared perfilada

5-2 Sección inferior de pared perfilada

5-3 Sección lateral de pared perfilada

6 Superficie exterior de perfil

7 Superficie interior de perfil

8 Rebajo

9 Cara frontal superior

10 Cara frontal inferior

11 Zona saliente

12 Primera cara frontal lateral

13 Segunda cara frontal lateral

14 Cara de placa

15 Abombamiento

16 Depresión

17, 17' Nervio

18 Borde

19 Alojamiento

20 Capa de fibra

21 Pieza de inserción

22 Destalonado

23 Soporte

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Viga (1) para un horno transportador de vigas para sobreponer un material que se ha de calentar, que comprende:

- un cuerpo base alargado (2),

- uno o varios alojamientos (19) en el cuerpo base alargado (2), en cada uno de los cuales está alojada una pieza (21) de inserción, sobresaliendo las piezas (21) de inserción en relación con el cuerpo base alargado (2) y formando juntas un soporte (23) para el material que se ha de calentar,

en donde el cuerpo base alargado (2) es un perfil hueco que presenta una pared perfilada (5) que delimita una cavidad interior (3), en donde la pared perfilada (5) presenta una o varias aberturas (4) en cada una de las cuales está insertada una pieza (21) de inserción, en donde las aberturas (4) están configuradas en una sección (5-1) de pared perfilada ubicada en la parte superior en la posición de trabajo de la viga en el horno transportador de vigas,

en donde las piezas (21) de inserción están insertadas de manera separable en los alojamientos (19) y descansan sobre una sección inferior (5-2) de pared perfilada opuesta a la sección superior (5-1) de pared perfilada, en donde las piezas (21) de inserción están configuradas cada una en forma de placa, en donde el soporte (23) para el material que se ha de calentar está formado por caras frontales (9) de las piezas (21) de inserción en forma de placa y en donde las piezas (21) de inserción en forma de placa están alojadas en los alojamientos (19) con los planos de placa orientados paralelamente a la extensión del cuerpo base alargado (2).

2. Viga (1) según la reivindicación 1, en la que una superficie interior (7) de la pared perfilada (5) que mira hacia la cavidad (3) presenta, enfrente de una abertura (4) respectiva, un rebajo (8) en el que está alojada una superficie inferior (10) de la pieza (21) de inserción conducida a través de la abertura (4).

3. Viga (1) según la reivindicación 1 o 2, en la que las piezas (21) de inserción se hallan en unión geométrica, en dirección perpendicular a la extensión del cuerpo base (2), con el alojamiento (19) en el que están alojadas.

4. Viga (1) según la reivindicación 3, en la que las piezas (21) de inserción presentan cada una una zona convexa (15) que encaja en un destalonado (22) del alojamiento (19).

5. Viga (1) según una de las reivindicaciones 1 a 4, en la que las piezas (21) de inserción presentan cada una uno o varios salientes (17'), en particular salientes a modo de nervio, que juntos forman el soporte (23) para el material que se ha de calentar.

6. Viga (1) según una de las reivindicaciones 1 a 5, en la que las piezas (21) de inserción presentan cada una uno o varios salientes (17), en particular salientes a modo de nervio, dirigidos hacia el cuerpo base (2).

7. Viga (1) según una de las reivindicaciones 1 a 6, en la que una pluralidad de piezas (21) de inserción están dispuestas distribuidas a lo largo de la extensión del cuerpo base (2).

8. Viga (1) según una de las reivindicaciones 1 a 7, en la que las piezas (21) de inserción se componen de un material diferente al material del cuerpo base (2).

9. Viga (1) según una de las reivindicaciones 1 a 8, en la que el cuerpo base (2) está provisto en su superficie exterior (6) de una capa (20) de material fibroso.

10. Viga (1) según la reivindicación 9, en la que cada una de las piezas (21) de inserción está conducida a través de la capa (20) de material fibroso.

11. Procedimiento de producción de una viga (1) para un horno transportador de vigas para sobreponer un material que se ha de calentar según una de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las siguientes etapas:

- producir un cuerpo base alargado (2),

- formar uno o varios alojamientos (19) en el cuerpo base alargado (2),

- introducir una pieza (21) de inserción en un alojamiento (19) respectivo.

12. Uso de la viga (1) según una de las reivindicaciones 1 a 10 en un horno transportador de vigas como viga para sobreponer material que se ha de calentar.