MX2013004895A - Horno de camara de plataformas multiples. - Google Patents

Abstract

La invención se relaciona con un horno de cámara de plataformas múltiples (10) para calentar piezas de trabajo (19, 19') que comprende un alojamiento del horno (11) que tiene por lo menos dos cámaras del horno horizontales (16, 17, 18) que se disponen verticalmente una sobre la otra, por lo que cada cámara del horno (16, 17, 18) tiene una abertura (13, 14, 15) en una pared del horno (12) en un lado, y dicha abertura se puede cerrar por medio de una puerta del horno (20, 21, 22); el horno se caracteriza porque las puertas del horno (20, 21, 22) se disponen frente a las aberturas (13, 14, 15) de las cámaras del horno (16, 17, 18) correspondientes de tal manera que los ejes transversales de las puertas del horno (20, 21, 22) abarquen un ángulo a con la pared del horno (12) que sea mayor que 0° y menor que 45°, por lo que el eje transversal de una puerta del horno (20, 21, 22) corre en perpendicular al eje horizontal de una puerta del horno (20, 21, 22); además, las puertas del horno (20, 21, 22) se pueden mover linealmente a lo largo de estos ejes transversales.

Description

HORNO DE CÁMARA DE PLATAFORMAS MÚLTIPLES MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un horno de cámara de plataformas múltiples para calentar piezas de trabajo, que comprende un alojamiento del horno que tiene por lo menos dos cámaras del horno horizontales que se disponen verticalmente una sobre la otra, por lo que cada cámara del horno tiene una abertura en una pared del horno en por lo menos un lado, y dicha abertura se puede cerrar por medio de una puerta del horno. En particular, dichos hornos pueden ser empleados para calentar piezas de trabajo que se utilizan en la industria automotriz.

Algunos de los objetivos principales de la industria automotriz, no sólo en la actualidad sino también para el futuro, incluyen reducir el consumo de combustible, bajar las emisiones de C02 y mejorar la seguridad del pasajero. Un método comúnmente empleado para reducir el consumo de combustible y de este modo disminuir las emisiones de CO2 es, por ejemplo, la reducción del peso del vehículo. Sin embargo, para mejorar al mismo tiempo la seguridad del pasajero, los grados de acero empleados para los paneles de la carrocería tienen que ser muy fuertes e incluso ligeros en peso.

Por consiguiente, hay un interés creciente en los grados de acero para los paneles de la carrocería que exhiben una relación favorable de fuerza a peso. Esto se logra normalmente por el procedimiento de endurecimiento en prensa o estampado en caliente así denominado. En este procedimiento, una parte del metal laminado se calienta entre 800°C y 1000°C y subsiguientemente se forma y templa en una molde enfriado. Esto incrementa la resistencia de la parte aproximadamente tres veces. El endurecimiento en prensa hace posible aligerar e incluso hacer más rígidos los paneles de la carrocería del vehículo al combinar el tratamiento térmico, la formación y al mismo tiempo el enfriamiento controlado.

Normalmente, dichas partes de metal laminado dispuestas en paquetes de hasta seis hojas individuales posicionadas una a continuación de la otra y/o una detrás de la otra se calientan hasta la temperatura austenítica de aproximadamente 900°C en hornos con solera de rodillos y hornos de vigas galopantes. En el caso de un revestimiento de Si-Al, las partes se calientan a una temperatura de difusión de aproximadamente 950°C. Con un revestimiento de Si-Al, también existe la necesidad de un tiempo más largo de retención de aproximadamente 5 minutos. Por estas razones, los hornos necesarios son diseñados con longitudes de hasta 40 metros para que abarquen normalmente el inconveniente de que, debido a su longitud, requieran mucho más espacio. Dichas longitudes de la instalación, sin embargo, no pueden acomodarse fácilmente y son efectivas en cuanto a costo en tiendas modernas de prensa automotriz.

Por esta razón, para ahorrar espacio, también existe la posibilidad de emplear hornos con varios niveles de hornos dispuestos horizontalmente uno arriba del otro, que también se mencionan como hornos de pisos. Aquí, los niveles individuales del horno pueden proporcionarse con elementos de gavetas que se extraen horizontalmente del horno para cargar y descargar las piezas de trabajo. La especificación de patente alemana DE 10 2006 020 781 B3 describe, por ejemplo, un horno de pisos para calentar preformas de acero que tienen varios niveles del horno dispuestos horizontalmente uno arriba del otro, cada uno de los cuales está destinado a acomodar por lo menos una preforma de acero. Sin embargo, también es posible colocar varias partes de metal laminado una arriba de la otra en una estructura de soporte tipo anaquel que se proporciona en una cámara del horno relativamente de alta.

Cuando llega a dichos hornos de pisos u hornos de cámaras múltiples en donde las hojas de metal o paquetes de hojas de metal se pueden colocar una arriba de la otra, es muy importante que la altura de las plataformas individuales del horno que se disponen una arriba de la otra sean lo más pequeña posible de manera que la altura total del horno todavía sea financieramente viable para la tecnología de agarre que se utiliza. Además, la presión de la chimenea causada por la temperatura interna no debe llegar a ser demasiado alta. Ya que el gas inerte libre de oxígeno tiene que ser utilizado para hojas de metal sin revestir, es también necesario evitar cualquier corriente de aire a través así como dentro del horno. Además, cualquier corriente de aire también debe prevenirse ya que de otra manera, la temperatura en la cercanía de la puerta inferior causaría una curva de calentamiento que es inadmisible o difícil de controlar.

Los primeros hornos de este tipo tienen puertas corredizas y un interior continuo configurado como la cámara del horno. Un tipo de horno con puertas giratorias en el costado también ya había existido. Estos diseños tienen, sin embargo, el inconveniente de que las puertas corredizas nunca se sellan por completo de manera hermética, y las puertas giratorias provocan que se muevan grandes volúmenes de aire. Además, las puertas giratorias requieren mucho espacio para abrirse mediante giro.

Ante este entorno, es el objetivo de la invención presentar un horno de cámara de plataformas múltiples para calentar partes de metal laminado, que comprende varios niveles del horno dispuestos uno arriba del otro como también un mecanismo de puerta sellado herméticamente, por lo cual también deben cumplirse las especificaciones antes mencionadas.

De acuerdo con la invención, este objetivo se logra por medio de horno de cámara de plataformas múltiples con las características de la reivindicación 1 independiente. Los perfeccionamientos ventajosos del horno de cámara de plataformas múltiples resultan de las reivindicaciones 2 a 15 dependientes.

El horno de cámara de plataformas múltiples de acuerdo con la invención para calentar piezas de trabajo comprende un alojamiento del horno que tiene por lo menos dos cámaras del horno horizontales que se disponen verticalmente una sobre la otra, por lo que cada cámara del horno tiene una abertura en una pared del horno en por lo menos un lado, y dicha abertura se puede cerrar por medio de una puerta del horno. Las puertas del horno se disponen frente a las aberturas de las cámaras del horno correspondientes de tal manera que los ejes transversales de las puertas del horno abarquen un ángulo a con la pared del horno que sea mayor que 0o y menor que 45°. Aquí, el eje transversal de una puerta del horno corre perpendicular al eje horizontal de una puerta del horno. Además, de acuerdo con la invención, las puertas del horno se pueden mover linealmente a lo largo de estos ejes transversales.

La configuración de la invención de las puertas del horno para cámaras del horno ubicadas una arriba de la otra hace posible crear un mecanismo de puerta hermética al procedimiento, sin tomar en consideración las dimensiones del horno y de las cámaras del horno, ya que la inclinación de las puertas del horno significa que se pueden mover linealmente, incluso en espacios muy apretados, sin que una puerta interfiera con el movimiento de la otra. Incluso si las cámaras del horno se diseñan para ser muy bajas, es posible proporcionar puertas del horno de sellado hermético que especialmente no provoquen ningún desplazamiento de aire como sería el caso, por ejemplo con puertas giratorias. Esto es especialmente el caso si, excepto para las puertas del horno más altas y más bajas, cada puerta del horno se puede mover linealmente a lo largo de la puerta adyacente del horno. Por consiguiente, la construcción de la puerta de acuerdo con la invención hace posible diseñar las cámaras del horno para que sean muy bajas, para que la altura total de un horno se pueda reducir al mínimo, con el resultado de que la altura total del horno todavía sea financieramente viable para la tecnología de agarre que se utiliza.

Además, el mecanismo de la puerta de acuerdo con la invención no requiere mucho espacio y, en particular, no hay necesidad de espacio en los alrededores del horno para abrir por giro las puertas. Además, ya que las puertas del horno se pueden mover linealmente, se puede evitar cualquier corriente de aire a través, como también dentro del horno, por ejemplo, con puertas giratorias. No obstante las puertas del horno pueden ser diseñadas para sellarse herméticamente y también para permitir la abertura parcial con el fin de reducir al mínimo la cantidad de gas inerte que se escapa.

En una modalidad de la invención, las cámaras del horno se separan una de la otra por medio de plataformas intermedias que se instalan de manera desmontable en el alojamiento del horno. Preferiblemente, las plataformas intermedias descansan virtualmente herméticas al gas en una estructura de soporte que se instala en el alojamiento del horno. Esta modalidad permite el fácil ensamble del horno y la formación de plataformas intermedias hechas de un material adecuado que se puede armonizar con la aplicación en cuestión. Por ejemplo, las plataformas intermedias se pueden configurar como cristales de cuarzo permeables a la radiación que evitan que entre el gas y se mezcle dentro del horno, pero que permiten que pase el calor de radiación a través de las plataformas intermedias. Además, las plataformas intermedias evitan la presencia de una presión perjudicial de la chimenea dentro del alojamiento del horno.

En una modalidad de la invención, dicha estructura de soporte para sostener las plataformas intermedias se pueden formar por al menos dos vigas de soporte opuestas que se instalan en las paredes interiores del alojamiento del horno y que se extienden a lo largo de las paredes laterales del alojamiento del horno, por lo cual cada una de las plataformas intermedias descansan en dos vigas de soporte localizadas una opuesta a la otra. De este modo, en una manera sencilla, se puede construir una estructura de soporte en donde las plataformas intermedias se puedan colocar para ser virtualmente herméticas al gas.

En este contexto, las vigas de soporte se configuran, por ejemplo, como vigas que tienen un puente y por lo menos un reborde colocado perpendicular al puente, por lo que por lo menos un reborde corre horizontalmente y las plataformas intermedias descansan sobre por lo menos un reborde de una viga de soporte. Preferiblemente, por lo menos un reborde en donde descansan las plataformas intermedias se coloca en el extremo inferior de un puente y las plataformas intermedias cada una descansa en este reborde inferior de una viga de soporte. Además, los puentes de las vigas de soporte pueden tener cada uno por lo menos un hueco a través del cual pasa un tubo radiante como el medio de calentamiento para el horno de cámara de plataformas múltiples, por lo que cada tubo radiante se monta en las paredes laterales del alojamiento del horno. Dicha modalidad significa que el reborde inferior de las vigas se puede utilizar ventajosamente para crear una superficie de cojinete para las plataformas intermedias, mientras los tubos radiantes para calentar las piezas de trabajo se pueden disponer directamente por arriba de las plataformas intermedias. Si las piezas de trabajo entonces se disponen arriba de los tubos radiantes, por ejemplo en donde se encuentran en los rebordes superiores de las vigas en T dobles, entonces los tubos radiantes pueden calentar las piezas de trabajo desde abajo mientras el calor generado también se puede irradiar hacia abajo en la siguiente cámara del horno.

Preferiblemente, la estructura de soporte se hace de óxido de aluminio reforzado con fibra (AI2O3) ya que este material es ligero y exhibe una resistencia a altas temperaturas.

Las puertas del horno se impulsan preferiblemente por un impulsor individual que se instala, en cada caso, en una cara lateral de una puerta del horno y que se acopla con la puerta relacionada del horno. Preferiblemente, el movimiento del impulsor individual puede ser transferido a la cara lateral opuesta de una puerta del horno por medio de una flecha de sincronización que se extiende a lo largo del eje longitudinal horizontal de la puerta del horno. Esta modalidad constituye una solución de ahorro de espacio en comparación con el enfoque con dos impulsores en ambas caras laterales de una puerta del horno.

Además, la puerta del horno se puede hacer ya sea parcialmente o completamente cerámica de espuma. La cerámica de espuma tiene un bajo coeficiente de conductividad térmica y expansión térmica, que abarca la ventaja de que las puertas del horno permanezcan dimensionalmente estables y de este modo selladas herméticamente, incluso cuando una puerta del horno se mueve una frente a la otra.

Además, por lo menos la pared del horno que tiene las aberturas se puede configurar para que pueda enfriarse para propósitos de estabilizar la parte frontal del horno. Para este propósito, un refrigerante, por ejemplo, fluye a través de un sistema de tubería que se coloca en la parte frontal de y/o dentro de la pared del horno. Aquí, la flecha de sincronización de cada puerta del horno se puede corre dentro de este sistema de tubería, por lo menos en ciertas áreas del mismo, que ahorra espacio y protege la flecha de sincronización de ser expuesta al calor excesivo para que no doble.

Las ventajas adicionales, características especiales y perfeccionamientos prácticos de la invención resultan de las reivindicaciones dependientes y de la presentación que se presenta a continuación de las modalidades preferidas que hacen referencia a las figuras.

Las figuras muestran lo siguiente: Figura 1 - una sección longitudinal esquemática a través de una modalidad del horno de cámara de plataformas múltiples de acuerdo con la invención; Figura 2 - un horno de cámara de plataformas múltiples de acuerdo con la figura 1 , con una puerta abierta del horno; Figura 3 - una sección transversal esquemática a través del horno de cámara de plataformas múltiples de acuerdo con la figura 1 ; Figura 4 - una sección alargada de un horno de cámara de plataformas múltiples de acuerdo con la figura 1 , con una representación esquemática de un impulsor individual; Figura 5 - una vista tridimensional de un horno de cámara de plataformas múltiples, con puertas del horno en dos lados; Figura 6A - la vista lateral detallada de un impulsor, con puertas cerradas del horno; Figura 6B - la vista detallada de acuerdo con la figura 6A mientras se abre la puerta de un horno; Figura 7A - una vista detallada de un impulsor con puertas cerradas del horno en una vista posterior como se observa desde el interior del horno; y Figura 7B - la vista detallada de acuerdo con la figura 7A mientras se abre la puerta de un horno.

La figura 1 muestra una modalidad del horno de cámara de plataformas múltiples 10 de acuerdo con la invención, con un alojamiento del horno exterior 11 que comprende tres cámaras del horno 16, 17 y 18. En este contexto, las cámaras del horno 16, 17, 18 cada una corre horizontalmente y se colocan verticalmente una sobre la otra, por lo que en esta modalidad, sólo se muestran tres cámaras del horno 16, 17, 18 colocadas una sobre la otra, pero un número diferente de cámaras del horno también se puede seleccionar.

Las piezas de trabajo 19, 19' se calientan en cada cámara del horno 16, 17, 18 por medios de calentamiento. Aquí, varias piezas de trabajo se pueden colocar una a continuación de la otra y/o detrás de cada una dentro de la cámara del horno, por lo que las piezas de trabajo se pueden cargar en el horno no sólo individualmente sino también en paquetes típicamente de hasta seis piezas de trabajo. Las piezas de trabajo, por ejemplo, son preformas de metal laminado que consisten en hojas de metal revestidas o no revestidas que subsiguientemente se endurecen por prensa, por lo que el espesor de las hojas de metal está en el orden de magnitud de 1.5 mm. Sin embargo, el horno de acuerdo con la invención también se puede emplear para otros propósitos de aplicación.

En por lo menos un lado, cada cámara del horno se relaciona con una abertura en la pared del horno a través de la cual se pueden colocar las piezas de trabajo en el horno 10 con el fin de calentarse y removerse después del procedimiento de calentamiento. En este contexto, cada cámara del horno 16, 17, 18 pueden tener sólo una abertura 13, 14, 15 en la pared derecha del horno 12 a través de la cual se pueden colocar las piezas de trabajo en el horno 10 así como removerlas de la misma, como se indica en la modalidad que se muestra en la figura 1. Sin embargo, también podría ser el caso que cada cámara del horno tuviera dos aberturas opuestas con puertas relacionadas del horno, con el fin de que la cámara del horno se cargue consistentemente con las piezas de trabajo a través de la puerta del horno de alimentación, mientras que las piezas de trabajo se remueven por medio de la remoción opuesta de la puerta del horno después del procedimiento de calentamiento.

Cada abertura 13, 14, 15 de una cámara del horno 16, 17, 18 se puede cerrar individualmente por medio de una puerta del horno 20, 21 , 22 que se ubica en la parte exterior de la pared del horno 12. Aquí, los ejes transversales de las puertas del horno 20, 21 , 22 corren en un ángulo a con respecto a la pared del horno 12 que es mayor que 0o y menor que 45°. Por consiguiente, las puertas de horno se inclinan con respecto a la pared del horno 12, como se observa desde el lado del horno 10.

El término eje longitudinal se refiere normalmente al eje de un cuerpo que corresponde a la dirección de su extensión más grande, mientras que el eje transversal de un cuerpo corre perpendicular a este eje longitudinal. Típicamente, como se observa desde el frente del horno, las puertas del horno serían configuradas para ser más anchas que altas, ya que se supone que las cámaras del horno tienen una altura relativamente pequeña en comparación con su extensión horizontal. Por esta razón, el eje longitudinal de una puerta del horno se extendería normalmente de forma horizontal, mientras el eje transversal correría perpendicular a este eje longitudinal en un ángulo a con respecto a la pared del horno 12, es decir, correría en esencia verticalmente a pesar de la inclinación. Para esta invención, sin embargo, el eje transversal siempre se refiere al eje principal que corre perpendicular al eje principal horizontal de una puerta del horno, sin tomar en consideración las dimensiones de las puertas del horno. En este contexto, el eje que corre en la dirección del espesor de una puerta del horno no debe ser tomado en consideración.

Cada puerta del horno 20, 21, 22 se puede mover linealmente a lo largo de este eje transversal inclinado por medio de un impulsor individual, por lo cual las puertas del horno se pueden mover preferiblemente en forma lineal a lo largo de una puerta adyacente del horno. Esto se muestra por medio de un ejemplo para la puerta media 21 en la figura 2, por lo cual la puerta media del horno 21 se mueve linealmente hacia arriba a lo largo de la puerta del horno 20 que se ubica por arriba de la misma con el fin de liberar la abertura 14 en la pared del horno 12 que se ubica detrás de la puerta del horno 20. Una pieza de trabajo 19' ahora se puede remover a través de esta abertura y una nueva pieza de trabajo se puede colocar en el horno.

En el estado cerrado también, las puertas del horno 20, 21 , 22 se traslapan, preferiblemente como tablillas, para que el área inferior de una puerta del horno se cubra parcialmente por la puerta del horno localizada por debajo de la misma. En la modalidad que se muestra en la figura 1, sin embargo, esto obviamente no se aplica a la puerta más baja del horno 22, cuya área inferior permanece libre ya que no hay otra puerta del horno ubicada por debajo de la misma. Sin embargo, las puertas del horno también se pueden colocar de tal manera que se configuren para inclinarse hacia abajo y de este modo también puedan abrirse hacia abajo en donde se mueven linealmente hacia abajo. En este caso, se podrían invertir la disposición y el traslape de las puertas del horno. Dicha modalidad tendría la ventaja de que el peso de las puertas del horno podría utilizarse para su movimiento.

En este contexto, las puertas del horno 20, 21 , 22 todas pueden abrirse al mismo tiempo, o de otra manera se pueden accionar por separado por medio de cada impulsor individual. Esta disposición preferiblemente también permite una abertura parcial de las puertas del horno, para que no solamente gas inerte sino también calor de radiación pueda guardarse.

La disposición tipo tablillas de las puertas del horno permite que las puertas del horno se sellen los suficiente de forma hermética, por lo cual son aceptables los espacios de aproximadamente 1 mm entre las puertas del horno y las puertas del horno se pueden considerar herméticas al procedimiento. Para que las puertas no se expongan al calor desde dentro de una puerta del horno que se abre, que podría provocar que se tuerza, cada puerta del horno se hace completamente o por lo menos parcialmente de cerámica de espuma con una coeficiente bajo de conductividad térmica y expansión térmica de aproximadamente 1 *107 K*1. Esto asegura que las puertas permanezcan dimensionalmente estables y de este modo selladas herméticamente, incluso cuando una puerta del horno se mueve una frente a la otra.

Las cámaras individuales del horno 16, 17, 18 se separan una de la otra por plataformas intermedias 40, 41 como se muestra en las figuras 1 , 2 y 3. Por lo tanto, dos plataformas intermedias 40, 41 se proporcionan para tres cámaras del horno 16, 17, 18. Sin embargo, preferiblemente, estas plataformas intermedias 40, 41 no se fijan permanentemente en el alojamiento del hornol l sino, se instalan de manera desmontable en el alojamiento del horno 11. Las plataformas intermedias 40, 41 descansan, por ejemplo, en una estructura de soporte dentro del alojamiento del horno 1, por lo cual esta estructura de soporte se puede formar por varias vigas de soporte.

La disposición y la función de la estructura de soporte se describirán con base en la figura 3, que muestra una sección transversal esquemática a través de una estructura de soporte preferida en forma de tres vigas de soporte 30, 31 , 32 y 30', 31', 32' en ambos lados del alojamiento del homo 11. Estas vigas de soporte se instalan en la pared interior del horno o se colocan parcialmente en la misma, por lo que, en cada caso, dos vigas de soporte se colocan a través de cada una a la misma altura. Preferiblemente, estas son vigas en T dobles, pero también es posible emplear vigas en T con solamente un reborde u otras vigas de soporte adecuadas. Los rebordes 35 de las vigas corren horizontalmente y los puentes 33 de las vigas corren verticalmente, para que las plataformas intermedias 40, 41 puedan colocase en los rebordes.

Si se emplean vigas en T dobles, como es el caso en la modalidad que se muestra en la figura 3, las plataformas intermedias 40, 41 descansan preferiblemente en los rebordes inferiores 35, por lo que, para simplificar la representación, sólo el reborde inferior de la viga de soporte 30 se ha designado por el número de referencia 35. Por consiguiente, el ancho de las plataformas intermedias 40, 41 se selecciona de tal manera que, cuando se ensambla el horno 10, se pueden colocar entre dos soportes y colocarse en los rebordes inferiores 35. Las dimensiones de una plataforma intermedia que se ha probado son ventajosas en la práctica real, son, por ejemplo, 500 mm * 500 mm. Un sello virtualmente hermético al gas entre las cámaras del horno da como resultado el peso intrínseco de las plataformas intermedias. En este contexto, es aceptable un pequeño espacio entre las plataformas intermedias y los rebordes del portador.

Sin embargo, también es posible instalar vigas de soporte adicionales entre las paredes laterales de la cámara del horno con el fin de reducir la distancia entre las dos vigas de soporte paralelas. Esto también disminuye el tamaño de las plataformas intermedias, cada una de las cuales entonces sería colocada en dos vigas de soporte.

Preferiblemente, las plataformas intermedias son cristales de vidrio de cuarzo que son altamente permeables a la radiación en el espectro infrarrojo. Aquí, se da preferencia a una permeabilidad de aproximadamente 98% para radiación infrarroja en la escala de 700 nm a 2000 nm. La configuración de las plataformas intermedias facilita la división del alojamiento del horno 11 en varias cámaras del horno, por lo que la altura de cada cámara del horno puede seleccionarse para ser tan pequeña como sea posible para reducir al mínimo la altura total del horno 10. La altura de una cámara del horno está, por ejemplo, en el orden de magnitud de 150 mm a 200 mm.

En una modalidad con vigas en T dobles, en particular, es posible colocar las piezas de trabajo o paquetes de piezas de trabajo 19, 19' directamente en los rebordes superiores 34 de las vigas de soporte si las dimensiones de las piezas de trabajo lo permiten. Aquí, en cambio, solamente el reborde superior de la viga 30 que tiene el número de referencia 34 se muestra en la figura 3. Sin embargo, estructuras separadas también se pueden proporcionar dentro del horno en donde se colocan las piezas de trabajo. Además, vigas transversales adicionales que se extienden desde una viga de soporte izquierda 30, 31, 32 a una viga de soporte derecha 30', 31', 32' se pueden instalar en los rebordes superiores 34 de las vigas de soporte correspondientes. Las piezas de trabajo pueden entonces de igual manera colocarse en esta estructura de soporte transversal adicional, como resultado de lo cual varias piezas de trabajo o paquetes de piezas de trabajo se pueden colocar una junto a la otra con el fin de utilizar mejor el ancho del horno. La misma ventaja también se puede lograr al seleccionar una modalidad en donde no sólo hay otras vigas en las paredes laterales del horno sino también vigas paralelas adicionales entre estas vigas.

Varios huecos 36 pueden proporcionarse en los puentes 33 en las vigas de soporte, para que los tubos radiantes 50, 51 , 52 que sirven como los medios térmicos para el horno 10 se puedan insertar a través de dichos huecos. Estos tubos radiantes 50, 51 , 52 se montan en las paredes laterales del alojamiento del horno 11 y se extienden a través de los huecos 36 en las vigas de soporte completamente por las cámaras del horno. Como resultado, los tubos radiantes 50, 51 , 52 están ubicados en las cámaras de horno en un lado, debajo de las piezas de trabajo, lo que es la causa de un calentamiento uniforme de las piezas de trabajo. Estos pueden ser tubos radiantes calentados con gas o tubos radiantes con calentamiento por resistencia eléctrica, por lo cual el diámetro de los tubos radiantes tiene una magnitud de 50 mm a 150 mm.

Esta disposición en la que las plataformas intermedias 40 41 están selladas para ser virtualmente herméticas al gas evita que el oxigeno aéreo que ha entrado junto con las piezas de trabajo 19, 19' sea arrastrado y mezclado en las cámaras adyacentes del horno y sin embargo sea permeable para el calor de radiación de los tubos radiantes.

El material normalmente empleado para portadores de piezas de trabajo en los hornos generalmente conocidos es acero inoxidable resistente al calor o cerámica quebradiza. Los portadores metálicos se deforman gradualmente después de una carga prescrita de tiempo-temperatura debido a su peso intrínseco y se tienen que voltear después de un corto tiempo de operación de aproximadamente medio año, resultado por lo cual se invierte el proceso de deformado gradual. Debido a que esto desgasta severamente el acero, este procedimiento sólo se puede realizar dos o tres veces antes de que se tenga que reemplazar el portador de pieza de trabajo debido a formación de grietas. Por el contrario, los portadores de cerámica quebradiza se destruyen por causa del mínimo impacto o choque, por ejemplo, por el dispositivo de carga usado.

Para esta razón, el material sugerido para las vigas de soporte 30, 30', 31 , 31', 32, 32' es un material de de compuesto de fibra de cerámica reforzada con fibra que consiste especialmente de un material hecho de fibras de Al203 puro con un aglutinante sintetizado conveniente. El peso específico de este material compuesto es sólo aproximadamente una tercera parte que el del acero, mientras que su resistencia a la temperatura es cinco veces más alta que la del acero. Además, este material compuesto tiene la resistencia a impacto y choque necesaria para las severas condiciones de operación que se enfrentan, por ejemplo, en una tienda de prensa.

El impulsor individual utilizado para mover las puertas del horno linealmente a lo largo de su eje transversal y preferiblemente a lo largo de una puerta adyacente de horno se puede configurar de diferentes maneras. En una modalidad, es un impulsor electromotor o neumático con una biela alojada en un cilindro. Dicho impulsor se muestra en la vista detallada esquemática en la figura 4, por medio de la cual, para simplificar la representación, solo se muestra el impulsor de la puerta media del horno 21 , que en la figura 4 está abierta. Además, el impulsor entero se puede disponer en un alojamiento y/o puede tener otros componentes, por lo cual, la descripción esquemática en la figura 4 sólo pretende ilustrar el principio básico de un posible impulsor.

Para las otras puertas de horno 20 y 22, se pueden proporcionar otros impulsores idénticos en el mismo lado del horno, o como alternativa, para razones de espacio, los impulsores se disponen alternativamente en diferentes lados de las puertas del horno. En el último caso, los impulsores de las puertas de horno 20 y 22 en la vista mostrada en la Figura 4 estarían entonces dispuestos en la parte trasera del horno y podrían ser igualmente idénticos al impulsor descrito de la puerta de horno 21.

La biela 63 está instalada en la puerta del horno 21 y alojada en el cilindro 64 situado debajo, que está unido al alojamiento del horno. Tanto el cilindro 64 y como la biela 63 corren en paralelo al eje transversal de la puerta del horno 21 , de forma que estos también estén dispuestos para estar inclinados con respecto a la pared del horno 12. Cuando la biela se mueve 21 , la puerta del horno 21 se mueve hacia arriba o hacia abajo, por lo que la biela se mueve a lo largo de la puerta del horno 20 colocada encima de ella. Además, se pueden proporcionar guías u otros medios (no mostrados en la presente) para auxiliar el movimiento lineal de las puertas de horno y evitar que las puertas del horno se reclinen hacia adelante.

Además, se puede proporcionar tuberías de enfriamiento 60, 60', 60" en el área de las aberturas 14, 15, 16 en la pared del horno 12, y sirven para transportar un refrigerante tal como agua, para enfriar la parte frontal del horno en esta área. Las tuberías de enfriamiento 60, 60', 60" pueden estar conectadas entre sí en serie o se pueden suministrar cada una por separado con refrigerante.

La vista tridimensional de la vista de la figura 5 muestra cómo se pueden disponer los impulsores para cuatro puertas de horno situados uno encima del otro, por lo cual, en esta modalidad, las aberturas y puertas de horno asociadas se proporcionan en ambos lados del horno 10. Los impulsores con sus cilindros y bielas están dispuestos uno encima del otro y desfasados con respecto uno del otro de forma que cada biela se puede mover en el cilindro relacionado y así, se puede mover linealmente la puerta del horno relacionado con ella. En este contexto, todos los impulsores están dispuestos en el frente tal como se muestra en la vista en la figura 5, pero como ya se mencionó, cada segundo impulsor puede estar también dispuesto en la parte trasera del horno 0 por razones de espacio.

Preferiblemente, la fuerza del impulsor actúa en la cara lateral de una puerta del horno. Sin embargo, durante la operación, esto puede causar que una puerta del horno se tense en un lado y, así, se deforme. Por lo tanto, para permitir que la fuerza se transmita de forma uniforme, el movimiento del impulsor se transmite preferiblemente a través de una flecha de sincronización 65 a la otra cara lateral opuesta a esa puerta del horno en particular. De este modo, la flecha de sincronización 65 corre horizontalmente a lo largo del eje longitudinal de una puerta de horno, por lo que la flecha de sincronización 65 está colocado en el área superior de la puerta de horno cuando la puerta está cerrada. En una modalidad de la invención, la flecha de sincronización pertinente puede correr por lo menos en ciertas secciones, en las tuberías de enfriamiento del sistema de enfriamiento para el frente del horno, lo que se traduce en un diseño más compacto y, de este modo, en reducciones de espacio. Además, esto permite enfriar al mismo tiempo la flecha de sincronización para que éste no se doble.

La fuerza se puede transmitir a través la flecha de sincronización, por ejemplo, por medio de un estante y un engranaje de piñón, tal como se muestra esquemáticamente en las figuras 6A y 6B. Aquí, la figura 6A muestra la puerta media del horno 21 y a su impulsor en estado cerrado, por lo que la puertas de horno adyacentes 20 y 22 se muestran una vez más sin impulsor. Se instala un bastidor 61 en la puerta del horno 21 o en la biela 63 y este bastidor corre a lo largo del eje transversal de la puerta del horno 21. Este bastidor engrana con un piñón 62 cuando la puerta del horno 21 se mueve al ser impulsada por la biela 63. Este procedimiento se indica mediante las flechas de movimiento en la figura 6B, por lo que el piñón 62 gira en sentido contrario de las manecillas del reloj cuando la biela 63 y, así, el bastidor realiza un movimiento hacia arriba. El piñón 62 está fijo a la flecha de sincronización 65 para que de la misma forma gire en sentido contrario a las manecillas del reloj.

Las figuras 7A y 7B muestran este mecanismo de transmisión de fuerza en una vista posterior esquemática como una vista desde el interior del horno, de forma que la flecha de sincronización 65 de la puerta media del horno 21 está frente de la puerta del horno. Las otras dos puertas del horno 20 y 22 solo se señalan mediante líneas discontinuas El piñón anteriormente mencionado 62 está fijo a la flecha de sincronización 65, por lo que otro piñón 62' está dispuesto en la flecha de sincronización 65 en el otro lado de la puerta del horno 21. En este lado también se dispone otro bastidor 61' en la puerta del horno 21 y se engranda con el segundo piñón 62'.

En la figura 7A, la flecha de sincronización 65 de la puerta media de horno 21 yace en el área superior de la puerta del horno 21 cuando las puertas del horno están cerradas. Cuando la puerta del horno se mueve entonces hacia arriba por medio de la biela 63, tal como lo indica la flecha, como se muestra en la figura 7B, el piñón 62 gira y este giro se transmite a través la flecha de sincronización 65 al piñón 62' opuesto. Consecuentemente, el bastidor 61' también se mueve hacia arriba y ejerce una fuerza hacia arriba sobre la otra cara lateral de la puerta del horno 21. Por lo tanto, durante el movimiento, una fuerza vertical actúa hacia arriba o hacia abajo en ambas caras laterales de la puerta del horno 21 , de forma que la puerta del horno 21 se tensa de forma uniforme y no se tuerce durante la operación. Para asistir al engranaje de los piñones 62, 62' con los bastidores 61 , 61', se pueden proporcionar guías (no mostradas aquí) para asegurar un movimiento lineal de las puertas del horno y evitar que los piñones se resbalen fuera de los bastidores.

Lista de Números de Referencia 10 horno, horno de cámara de plataformas múltiples 11 alojamiento del horno 12 pared del horno 13, 14, 15 abertura 16, 17, 18 cámara del horno 19, 19' pieza de trabajo, paquete de pieza de trabajo 20, 21 , 22, puerta del horno 30, 30', 31 , 31', 32, 32' viga de soporte, viga 33 puente 34, 35 reborde 36 hueco 40, 41 plataforma intermedia 50,51,52 tubo radiante 60, 60', 60", 60'" tuberías de enfriamiento 61,61' estante 62, 62' piñón 63 biela 64 cilindro 65 flecha de sincronización

Claims (15)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un horno de cámara de plataformas múltiples (10) para calentar piezas de trabajo (19, 19') que comprende un alojamiento del horno (11) que tiene por lo menos dos cámaras del horno horizontales (16, 17, 18) que se disponen verticalmente una sobre la otra, por lo que cada cámara del horno (16, 17, 18) tiene una abertura (13, 14, 15) en una pared del horno (12) en un lado, y dicha abertura se puede cerrar por medio de una puerta del horno (20, 21 , 22), caracterizado porque las puertas del horno (20, 21 , 22) están dispuestas frente a las aberturas (13, 14, 15) de las cámaras del horno correspondientes (16, 17, 18) de forma que los ejes transversales de las puertas del horno (20, 21 , 22) incluyen un ángulo a con la pared del horno (12) que es mayor que 0o y menor que 45°, por lo que el eje transversal de una puerta del horno (20, 21 , 22) corre en perpendicular al eje horizontal de una puerta del horno (20, 21 , 22), y en donde las puertas del horno (20, 21 , 22) se pueden mover linealmente a lo largo de estos ejes transversales.

2.- El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque excepto para las puertas del horno más altas y más bajas, cada puerta del horno se puede mover linealmente a lo largo de la puerta adyacente del horno.

3. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado además porque las cámaras del horno (16, 17, 18) se separan una de la otra por medio de plataformas intermedias (40, 41) que están instaladas de forma desmontable en el alojamiento del horno (1 ).

4. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque las plataformas intermedias (40, 41) descansan en una estructura de soporte instalada en el alojamiento del horno (11).

5.- El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque se forma una estructura de soporte mediante por lo menos dos vigas de soporte opuestas (30, 30', 31 , 31', 32, 32') que están instaladas en las paredes internas del alojamiento del horno (11) y se extienden a lo largo de las paredes laterales del alojamiento del horno, por lo que cada una de las plataformas intermedia (40, 41) descansa sobre dos vigas de soporte (30, 30", 31 , 31', 32, 32') ubicadas de forma opuesta una de otra.

6.- El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque las vigas de soporte (30, 30', 31 , 31', 32, 32') están configuradas como vigas que tienen un puente (33) y por lo menos un reborde (34, 35) colocado en perpendicular al puente (33), por lo que por lo menos un reborde (34, 35) corre horizontalmente y las plataformas intermedias (40, 41) descansan sobre por lo menos un reborde (34, 35) de una viga de soporte (30, 30', 31 , 31', 32, 32').

7. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el por lo menos un reborde (35) está dispuesto en el extremo inferior de un reborde (33) y cada una de las plataformas intermedias (40, 41) descansa en este reborde inferior (35) de una viga de soporte (30, 30', 31 , 31', 32, 32'), y en donde cada uno de los rebordes (33) de las vigas de soporte (30, 30', 31 , 31', 32, 32') tiene un hueco (36) a través del cual pasa un tubo radiante (50, 51 , 52) como el medio de calentamiento para el horno de cámara de plataformas múltiples (10) por lo que cada tubo radiante (50, 51 , 52) está montado en las paredes laterales del alojamiento del horno (11).

8. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado además porque las plataformas intermedias (40, 41) están configuradas como cristales de cuarzo permeables a la radiación.

9. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado además porque la estructura de soporte se hace de óxido de aluminio reforzado con fibra (Al203).

10. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado además porque en cada caso, se instala un impulsor individual en una cara lateral de una puerta del horno (20; 21 ; 22), y éste se acopla con la puerta del horno (20, 21, 22) relacionada.

11. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque el movimiento del impulsor individual puede ser transferido a la cara lateral opuesta de la puerta del horno (20, 21 , 22) por medio de una flecha de sincronización (65) que se extiende a lo largo del eje longitudinal horizontal de la puerta del horno (20, 21 , 22).

12. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11 , caracterizado además porque las puertas del horno (20, 21 , 22) están hechas ya sea parcialmente o completamente cerámica de espuma.

13. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado además porque por lo menos la pared del horno (12) que tiene aberturas (13, 14, 15) está configurada de forma que se puede enfriar.

14. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque para enfriar la pared del horno (12), un refrigerante fluye a través de un sistema de tubería que se coloca en la parte frontal de y/o dentro de la pared del horno (12).

15. - El horno de cámara de plataformas múltiples de conformidad con las reivindicaciones 11 y 14, caracterizado además porque la flecha de sincronización (65) corre, en por lo menos ciertas secciones, en las tuberías de enfriamiento para enfriar la pared del horno (12).