DE102011016260B4 - Apparatus and method for heating metal bolts - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Erwärmen von Metallbolzen (B), insbesondere Leichtmetallbolzen, mit einem als Tunnelofen ausgebildeten Erwärmungsraum, wobei die Metallbolzen (B) mittels einer Bolzentransportvorrichtung längs hintereinander angeordnet durch den Erwärmungsraum transportiert werden, wobei der Tunnelofen in Durchlaufrichtung der Metallbolzen (B) zunächst einen Konvektionsofen (1) und anschließend einen flammenbeaufschlagten Ofen (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Konvektionsofens (1) ein Mehrfaches der Länge des flammenbeaufschlagten Ofens (2) beträgt.Apparatus for heating metal bolts (B), in particular light metal bolts, with a heating chamber designed as a tunnel furnace, wherein the metal bolts (B) are transported longitudinally through the heating space by means of a bolt transport device, the tunnel furnace initially having a convection oven in the direction of passage of the metal bolts (B) (1) and then having a flame-loaded oven (2), characterized in that the length of the convection oven (1) is a multiple of the length of the flame-loaded oven (2).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erwärmen von Metallbolzen, insbesondere Leichtmetallbolzen, mit einem als Tunnelofen ausgebildeten Erwärmungsraum, wobei die Metallbolzen mittels einer Bolzentransportvorrichtung längs hintereinander angeordnet durch den Erwärmungsraum transportiert werden, wobei der Tunnelofen in Durchlaufrichtung der Metallbolzen zunächst einen Konvektionsofen und anschließend einen flammenbeaufschlagten Ofen aufweist.The invention relates to a device and a method for heating metal bolts, in particular light metal bolts, with a heating chamber designed as a tunnel furnace, wherein the metal bolts are longitudinally arranged by means of a bolt transport device transported through the heating space, the tunnel furnace in the direction of passage of the metal bolt first a convection oven and then having a flame-loaded oven.

Vorrichtungen zum Erwärmen von Metallbolzen sind seit langem in unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. Man unterscheidet brennstoffbeheizte Erwärmungsanlagen mit direkter Flammenbeaufschlagung und Anlagen, in denen die Metallbolzen in einer Heißgasströmung erwärmt werden, sog. Konvektionsöfen. Auch sind induktive Erwärmungsanlagen bekannt.Devices for heating metal bolts have long been known in various designs. A distinction is made between fuel-heated heating systems with direct flame application and systems in which the metal bolts are heated in a hot gas flow, so-called convection ovens. Inductive heating systems are also known.

Wenn im Folgenden von Metallbolzen die Rede ist, so sollen davon sämtliche Formen von metallenen Strängen oder Strangteilen wie Bolzen oder Stangen umfasst sein.Whenever metal studs are mentioned below, it is intended to encompass all forms of metal strands or stranded parts such as bolts or rods.

Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist aus der DE 552 523 A bekannt. Der dort beschriebene Tunnelofen weist in Durchlaufrichtung zunächst einen als Heizzone bezeichneten Konvektionsofen und einen als Brennzone bezeichneten flammenbeaufschlagten Ofen auf.A generic device is from the DE 552 523 A known. The tunnel kiln described there has, in the direction of passage, first a convection oven called a heating zone and a flame-prone oven called a firing zone.

Anlagen mit direkter Flammenbeaufschlagung, auch als gasbeheizte Erwärmungsanlagen (GBE) bezeichnet, bestehen in der Regel aus zwei Hauptbaugruppen: Auslaufseitig erfolgt die Erwärmung der Metallbolzen in einem Anlagenteil mit direkter Flammenbeaufschlagung des Nutzgutes/der Bolzen. Hierzu sind in einer feuerfest zugestellten Muffel, die der Bolzengeometrie angepasst ist, viele Brenner mit verhältnismäßig geringer Leistung (8 bis 12 kW) angeordnet. Die Erwärmung der Metallbolzen erfolgt mit einem konvektiven Anteil von circa 30 Prozent aus der direkten Flammenbeaufschlagung und einem Strahlungsanteil von circa 70 Prozent. Wegen des verminderten Emissionsfaktors abgedrehter Bolzen ist aufgrund des hohen Strahlungsanteils mit einem verminderten Durchsatz gegenüber Bolzen mit Gusshaut zu rechnen. Die Güte der Temperaturführung wird bei der GBE durch die Anzahl der Regelzonen bestimmt.Plants with direct flame exposure, also known as gas-fired heating systems (GBE), usually consist of two main modules: On the outlet side, the heating of the metal bolts takes place in a system part with direct flame exposure of the Nutzgutes / the bolt. For this purpose, many burners with relatively low power (8 to 12 kW) are arranged in a refractory muffle, which is adapted to the bolt geometry. The heating of the metal studs takes place with a convective proportion of about 30 percent from the direct application of flame and a radiation share of about 70 percent. Because of the reduced emission factor of turned-off bolts, a reduced throughput compared to bolts with cast skin is to be expected due to the high radiation component. The quality of the temperature control is determined by the number of control zones in GBE.

Dem direkt beheizten Anlagenteil ist einlaufseitig meist eine sogenannte Vorwärmkammer vorgeschaltet. In dieser Vorwärmkammer wird das Nutzgut durch das Abgas des gasbeheizten Anlagenteiles durch erzwungene Konvektion erwärmt, bevor das Abgas durch den Kamin aus dem System austritt. Durch die hohe übertragbare Leistungsdichte von bis zu 150 kW/m2 Nutzgutoberfläche im direkt flammenbeaufschlagten Anlagenteil folgen als wesentliche Vorteile dieses Anlagentyps ein relativ niedriger Platzbedarf und eine schnelle Reaktionsmöglichkeit auf wechselnde Zykluszeiten bei konstanter Endtemperatur. Auch die beim Warmscheren aufgrund der Klemmung entstehenden Temperaturverluste des Kopfendes können rasch kompensiert werden.The directly heated part of the plant is upstream usually a so-called preheating chamber upstream. In this preheating the Nutzgut is heated by the exhaust gas of the gas-fired system part by forced convection, before the exhaust gas through the fireplace exits the system. Due to the high transferable power density of up to 150 kW / m 2 Nutzgutoberfläche in directly flammenbeaufschlagten plant part follow as the main advantages of this type of plant, a relatively small footprint and a fast response to changing cycle times at a constant final temperature. The temperature losses of the head end arising during hot shearing due to the clamping can also be compensated quickly.

Nachteilig ist jedoch, dass die hohe Leistungsdichte durch Temperaturdifferenzen (Flamme/Bolzen, Muffel/Bolzen), die die Gefahr partieller Anschmelzungen bergen, erzielt wird. Außerdem erfordert die Leistungsdichte zur Sicherstellung niedriger Verluste und zulässiger Wandtemperaturen einen erhöhten Aufwand bei der Wärmedämmung der Wand um die Wandverluste gering zu halten. Daraus folgt eine Erhöhung der Speicherwärme, wodurch die Flexibilität, zum Beispiel bei schnellen Temperaturwechseln in Richtung niedrigerer Temperatur eingeschränkt wird.The disadvantage, however, is that the high power density is achieved by temperature differences (flame / bolt, muffle / bolt), which hold the risk of partial melting. In addition, the power density to ensure low losses and permissible wall temperatures requires an increased effort in the thermal insulation of the wall to keep the wall losses low. This results in an increase in storage heat, which limits the flexibility, for example, in the case of rapid temperature changes in the direction of lower temperature.

Weit verbreitet sind Anlagen mit Verbrennungsluftvorwärmung und Vorwärmkammern, in denen das Abgas mit Radial- oder Trommelläufer-Ventilatoren umgewälzt wird. Bei dieser Konfiguration können üblicher Weise Wirkungsgrade von ca. 60 Prozent auch bei Teillast erreicht werden. Wirkungsgradsteigerungen sind durch erhöhte Gutvorwärmung, also eine Verlängerung der Vorwärmkammer oder Nutzung des Magazintisches zur Strangvorwärmung möglich, allerdings müssen Kosten (Investition, Platzbedarf) und Nutzen (Energieeinsparung) in einer Berechnung zur Wirtschaftlichkeit gegenübergestellt werden.Commonly used are systems with combustion air preheating and preheating chambers in which the exhaust gas is circulated with radial or drum rotor fans. With this configuration, efficiencies of about 60 percent can usually be achieved even at partial load. Increases in efficiency are possible by increased Gutvorwärmung, so an extension of the preheating chamber or use of Magazintisches for strand preheating, however, costs (investment, space requirements) and benefits (energy savings) must be compared in a calculation of economic efficiency.

Konvektionsöfen also Anlagen, bei denen die Bolzen mit einem zwangsumgewälzten Heißgas beaufschlagt werden, sind wie die brennstoffbeheizten Anwärmöfen mit direkter Flammenbeaufschlagung als Mehrbolzenöfen konzipiert und zeichnen sich dadurch aus, dass die Erwärmung der Metallbolzen fast ausschließlich durch erzwungene Konvektion erfolgt, man spricht daher auch von konvektiver Bolzenerwärmung (KBE). Hier werden die Metallbolzen von Heißgas mit Geschwindigkeiten in der Größenordnung von 50 bis 60 m/s durch speziell angepasste Rohr- oder Schlitzdüsensysteme angeströmt und erwärmt. Das Heißgas wird in Heizkanälen, die von den Metallbolzen getrennt sind, auf Temperatur gehalten und von Ventilatoren umgewälzt. Die Metallbolzen werden dabei nicht direkt mit Flammen beaufschlagt.Convection ovens so plants in which the bolts are subjected to a forced-circulation hot gas, as the fuel-fired Anwärmöfen designed with direct flame impingement as Mehrbolzenöfen and are characterized by the fact that the heating of the metal bolt is almost exclusively by forced convection, it is therefore also convective Bolt heating (KBE). Here, the metal bolts of hot gas at speeds in the order of 50 to 60 m / s are flowed through by specially adapted pipe or slot die systems and heated. The hot gas is held in heating channels, which are separated from the metal bolts, to temperature and circulated by fans. The metal bolts are not directly exposed to flames.

Für die Beheizung kommen rekuperative Brenner mit einer Leistung von 100 bis 400 kW pro Brenner zum Einsatz. Der erreichbare Wirkungsgrad beträgt ca. 80 Prozent in jedem Lastzustand.For heating, recuperative burners with a capacity of 100 to 400 kW per burner are used. The achievable efficiency is about 80 percent in each load condition.

Wegen des dominierenden konvektiven Wärmeübergangs und gegenüber der direkten Flammenbeaufschlagung geringen Übertemperaturen liegt die übertragbare Leistungsdichte dieses Anlagentyps deutlich unterhalb von 100 kW/m2 Nutzgutoberfläche, was im Vergleich zur GBE einen größeren Platzbedarf zur Folge hat. Die Durchsatzminderung bei abgedrehten Bolzen fällt gegenüber der GBE deutlich geringer aus. Because of the dominant convective heat transfer and the direct flame exposure to low excess temperatures, the transmittable power density of this type of plant is well below 100 kW / m 2 Nutzgutoberfläche, which in comparison to the GBE has a larger footprint. The reduction in throughput of wrenched bolts is significantly lower than the GBE.

Die Güte der Temperaturführung wird bei diesem Anlagentyp ebenfalls durch die Anzahl der Regelzonen, aber im Wesentlichen durch den Umstand, dass die letzte Regelzone auf die Endtemperatur des Nutzgutes eingestellt wird, erreicht.The quality of the temperature control is also achieved in this type of plant by the number of control zones, but essentially by the fact that the last control zone is set to the final temperature of the Nutzkutes.

Damit ist die Gefahr partieller Anschmelzungen praktisch ausgeschlossen und es lässt sich eine besonders hohe Temperaturgenauigkeit erzielen. Schnelle Temperaturwechsel lässt das System konstruktionsbedingt nicht zu.Thus, the risk of partial melting is virtually eliminated and it can achieve a very high temperature accuracy. Rapid temperature changes will not allow the system due to design.

Es ist auch bereits eine Kombination der vorgenannten Erwärmungsanlagen beschrieben worden ( DE 199 43 354 C1 ). Dort ist eine Vorrichtung zur gleichmäßigen Schnellerwärmung von Bolzen aus Leichtmetall-Legierungen beschrieben, bei der, in Guttransportrichtung betrachtet, zuerst die Erwärmung durch direkte Flammenbeaufschlagung und in dem anschließend restlichen Teil der Vorrichtung durch erzwungene Konvektion mittels Heißgas-Strahlbeblasung erfolgt. Diese Anordnung hat jedoch die gleichen Nachteile wie beim zuvor beschriebenen Konvektionsofen: Es sind keine schnellen Temperaturwechsel möglich und de Temperaturverluste nach dem Warmscheren können nicht innerhalb der Zykluszeit ausgeglichen werden.A combination of the aforementioned heating systems has also already been described ( DE 199 43 354 C1 ). There, a device for uniform rapid heating of bolts made of light metal alloys is described in which, considered in Guttransportrichtung, first the heating by direct flame application and in the remaining part of the device by forced convection by means of hot gas Strahlbeblasung. However, this arrangement has the same disadvantages as in the convection oven described above: There are no quick temperature changes are possible and de temperature losses after hot shearing can not be compensated within the cycle time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die eingangs genannte Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren so auszugestalten, dass die zuvor aufgeführten Nachteile der einzelnen dargestellten Erwärmungsanlagen vermieden werden.The invention is based on the object, the device mentioned above and a corresponding method in such a way that the above-mentioned disadvantages of the individual heating systems shown are avoided.

Zur Lösung der Aufgabe sieht die erfindungsgemäße Vorrichtung vor, dass die Länge des Konvektionsofens ein Mehrfaches der Länge des flammenbeaufschlagten Ofens beträgt.To achieve the object, the device according to the invention provides that the length of the convection oven is a multiple of the length of the flame-treated furnace.

Verfahrensmäßig erfolgt die Lösung der Aufgabe dadurch, dass die Metallbolzen zunächst in einem Konvektionsofen bis kurz unterhalb ihrer Umformtemperatur vorgewärmt werden und anschließend in einem flammenbeaufschlagten Ofen auf ihre Umformtemperatur, ggf. mit gezielter Kopferwärmung, erwärmt werden.In terms of method, the object is achieved in that the metal bolts are first preheated in a convection oven to just below their forming temperature and then heated in a flame-exposed oven to its forming temperature, possibly with targeted Kopferwärmung.

Durch die beanspruchte Kombination beider zuvor dargestellter Erwärmungsanlagen lassen sich die aufgeführten Nachteile der einzelnen Konzepte vermeiden und gleichzeitig die jeweiligen Vorteile nutzen, wobei der Wirkungsgrad auf Niveau des Konvektionsofens ein wesentliches Entscheidungskriterium für zukünftige Ersatz- oder Neuinvestitionen darstellen wird:

  • • besonders hoher Wirkungsgrad in allen Lastzuständen
  • • schnelle Temperaturwechsel möglich
  • • geringerer Platzbedarf als reiner Konvektionsofen
  • • geringe Empfindlichkeit gegen Oberflächenwechsel Gußhaut/abgedreht
  • • durchsatzabhängige Temperaturführung des Konvektionsofens mit mathematischem Modell
  • • keine Gefahr partieller Anschmelzungen
  • • beliebige Ofentransportsysteme (angetriebene Rollen, nicht-angetriebene Rollen, Hubbalken) einsetzbar
  • • niedrige, thermische Belastung des Ofeninnenraums, geringer Verschleiß
  • • sehr gute Zugänglichkeit und Wartungsfreundlichkeit.
The claimed combination of both previously shown heating systems can avoid the disadvantages of the individual concepts and at the same time use the respective advantages, the efficiency at the level of the convection oven being an essential decision criterion for future replacement or new investments:
  • • particularly high efficiency in all load conditions
  • • fast temperature changes possible
  • • Less space required than pure convection oven
  • • low sensitivity to surface change cast skin / turned off
  • • Throughput-dependent temperature control of the convection oven with mathematical model
  • • no risk of partial melting
  • • any oven transport systems (driven rollers, non-driven rollers, walking beams) can be used
  • • low, thermal load of the furnace interior, low wear
  • • very good accessibility and ease of maintenance.

Vor dem Hintergrund der potenziellen Ausweitung des Emissionshandels auf beispielsweise die deutsche Aluminiumverarbeitende Industrie ab 2013 kommt dem Energiebedarf der in den Strangpresswerken betriebenen Erwärmungsanlagen zur Vorwärmung der Aluminiumstangen oder bolzen auf Warmumformtemperatur mehr denn je Bedeutung in Bezug auf die Wettbewerbsfähigkeit zu.Against the backdrop of the potential expansion of emissions trading to, for example, the German aluminum processing industry as of 2013, the energy requirements of the heating systems operated in the extrusion molding plants for preheating the aluminum rods or bolts to hot forming temperature are more important than ever in terms of competitiveness.

Ein besonderes Augenmerk ist hierbei auf die brennstoffbeheizten Anwärmprozesse zu legen. Aufgrund des zur Zeit in Deutschland gegebenen Erdgas-/Strompreisverhältnisses und der spezifischen CO2-Emission des deutschen Strommix verbessert sich sowohl die volkswirtschaftliche CO2-Bilanz als auch die betriebswirtschaftliche Kostenbilanz, wenn die Energieeffizienz der brennstoffbeheizten Anwärmprozesse verbessert wird.Particular attention should be paid to the fuel-heated heating processes. Due to the conditions at present in Germany natural gas / electricity price ratio and the specific CO 2 emissions of the German power mix both the economic CO 2 balance as well as the economic cost balance improved if the energy efficiency of fuel fired Anwärmprozesse is improved.

Für den seit Jahrzehnten auf dem Markt etablierten Anwärmofen mit einem direkt flammenbeaufschlagten Heizteil hat es stetig Weiterentwicklungen gegeben. Es ist allerdings anzunehmen, dass der Steigerung des Wirkungsgrades eine konzeptbedingte Grenze gesetzt ist.There has been continuous development for the heating furnace, which has been established on the market for decades with a direct flame-treated heating element. However, it can be assumed that the increase in efficiency is a concept-related limit.

Alternativ dazu wurde bereits Ende der 90er Jahre von der Anmelderin ein Konvektionsofen bei einem namhaften deutschen Presswerksbetreiber installiert. Mit diesem Konzept wird der Wirkungsgrad signifikant gegenüber dem konventionellen Anwärmofen gesteigert. Als Kompromiss muss jedoch die mangelnde Flexibilität dieses Ofens akzeptiert werden.Alternatively, a convection oven was already installed at the end of the 1990s by a notable German press manufacturer. With this concept, the efficiency is increased significantly compared to the conventional Anwärmofen. As a compromise, however, the lack of flexibility of this oven must be accepted.

Die vorliegende Erfindung hat nun beide aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen in einer besonderen Weise kombiniert. Die erfindungsgemäße Kombination beider Anlagenkonzepte ist in der Lage, die Flexibilität des flammenbeaufschlagten Ofens zu erhalten und dabei nahezu den Wirkungsgrad des Konvektionsofens zu erreichen.The present invention now has both known from the prior art systems in one special way combined. The combination according to the invention of both system concepts is able to maintain the flexibility of the flame-treated furnace and thereby achieve almost the efficiency of the convection oven.

Die Vorwärmung der Metallbolzen bis kurz unterhalb der Umformtemperatur erfolgt nach einer weiteren Lehre der Erfindung in einem Konvektionsofen, wobei dem flammenbeaufschlagten Ofen zur Enderwärmung der Metallbolzen „in-Line” ein kurzer Anlagenteil mit direkter Beaufschlagung der Flammen nachgeschaltet wird.The preheating of the metal studs to just below the forming temperature is carried out according to another teaching of the invention in a convection oven, the flammenbeaufschlagten oven for final heating of the metal bolt "in-line" is followed by a short part of the plant with direct exposure to the flames.

Bevorzugt weist der Konvektionsofen mehrere, unterschiedliche Heizzonen bildende, hintereinander angeordnete Kammern auf. Die einzelnen Kammern weisen nach einer weiteren Lehre der Erfindung wenigstens einen Brenner und eine Vielzahl von die Metallbolzen umgebenden Düsen auf.Preferably, the convection oven on several, different heating zones forming, arranged one behind the other chambers. The individual chambers have, according to a further teaching of the invention, at least one burner and a plurality of nozzles surrounding the metal bolts.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Vorrichtung zum Bolzentransport angetriebene und/oder nicht-angetriebene Rollen oder auch einen Hubbalken aufweisen.The device according to the invention may have as a device for bolt transport driven and / or non-driven rollers or a lifting beam.

Die Abgase des flammenbeaufschlagten Anlagenteils werden dabei in weiterer Ausgestaltung der Erfindung in die erste Heizzone des Konvektionsofens zurückgeführt. Bevor deren Rekuperation in der ersten Heizzone des Konvektionsofens erfolgt, kann noch eine Vorwärmung der Verbrennungsluft für den flammenbeaufschlagten Ofen erfolgen.The exhaust gases of the flammenbeaufschlagten part of the system are returned in a further embodiment of the invention in the first heating zone of the convection oven. Before the recuperation takes place in the first heating zone of the convection oven, it is also possible to preheat the combustion air for the flame-treated oven.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass jeder Metallbolzen vor dem Verlassen des flammenbeaufschlagten Ofens am Bolzenkopf erwärmt wird, bevor er zur Weiterverarbeitung (Scheren, Sägen, Pressen) entnommen wird.A further embodiment of the invention provides that each metal stud is heated before leaving the flame-impacted furnace at the bolt head before it is removed for further processing (shearing, sawing, pressing).

Schließlich ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Erwärmung der Metallbolzen in Abhängigkeit des Durchsatzes der Metallbolzen gesteuert wird. Dabei wird zur Steuerung der Temperaturführung bevorzugt ein mathematisches Modell verwendet.Finally, the invention provides that the heating of the metal bolt is controlled in dependence on the throughput of the metal bolt. In this case, a mathematical model is preferably used to control the temperature control.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigenThe invention will be explained in more detail with reference to a drawing illustrating a preferred embodiment. In the drawing show

1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung, schematisch in Draufsicht, 1 a device according to the invention, schematically in plan view,

2 einen Schnitt durch den Gegenstand in 1 entlang der Linie II-II und 2 a section through the object in 1 along the line II-II and

3 einen Schnitt durch den Gegenstand in 1 entlang der Linie III-III. 3 a section through the object in 1 along the line III-III.

Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in 1 schematisch dargestellt. Die dort in Seitenansicht gezeigte Anlage umfasst zunächst einen Konvektionsofen 1, dem die – in 1 nicht dargestellten – Metallbolzen in Richtung des Pfeiles mit der Kennzeichnung DLR (= Durchlaufrichtung) längs hintereinander angeordnet zugeführt werden.An embodiment of the device according to the invention is in 1 shown schematically. The plant shown there in side view initially includes a convection oven 1 that the - in 1 not shown - metal bolts in the direction of the arrow with the label DLR (= passage direction) are arranged longitudinally arranged one behind the other.

Ausgangsseitig weist die Vorrichtung einen flammenbeaufschlagten Ofen 2 auf. Man erkennt deutlich, dass die Länge des Konvektionsofens 1 ein Mehrfaches von der Länge des flammenbeaufschlagten Ofens 2 beträgt. Der dargestellte Konvektionsofen 1 umfasst mehrere unterschiedliche Heizzonen bildende, hintereinander angeordnete Kammern 1A, 1B, 1C und 1D.On the output side, the device has a flame-loaded oven 2 on. It can be seen clearly that the length of the convection oven 1 a multiple of the length of the flame-treated furnace 2 is. The convection oven shown 1 comprises several different heating zones forming, arranged one behind the other chambers 1A . 1B . 1C and 1D ,

Zur Erwärmung der Gase des Konvektionsofens 1 weist im dargestellten und insoweit bevorzugten Ausführungsbeispiel jede Kammer 1A, 1B, 1C und 1D jeweils zwei Brenner 3 auf, mit denen die Luft im Gehäuse erwärmt wird. In der Draufsicht von 1 erkennt man auf jeder Kammer (1A, 1B, 1C und 1D) einen zentral angeordneten Motor 4, der ein darunter im Ofeninneren angeordneten Ventilator 5 antreibt. Die Ventilatoren 5 können als Radial- oder Trommelläufer ausgebildet sein und sorgen für eine gleichmäßige Umwälzung der Luft in den einzelnen Heizzonen. Im Inneren des Ofengehäuses wird die erwärmte Luft über eine Vielzahl von Schlitzdüsen 6 unmittelbar auf die Metallbolzen B geblasen, wie besonders deutlich 2 entnommen werden kann.For heating the gases of the convection oven 1 has in the illustrated and so far preferred embodiment each chamber 1A . 1B . 1C and 1D two burners each 3 on, with which the air in the housing is heated. In the top view of 1 can be recognized on each chamber ( 1A . 1B . 1C and 1D ) a centrally located engine 4 including a fan located below it in the furnace interior 5 drives. The fans 5 can be designed as a radial or drum rotor and ensure a uniform circulation of air in the individual heating zones. Inside the furnace housing, the heated air through a variety of slot nozzles 6 blown directly on the metal bolt B, as particularly clear 2 can be removed.

Der Transport der Metallbolzen B erfolgt in bekannter Weise über eine Vielzahl hintereinander angeordneter Laufrollen 7. Ein Verkleidungsblech 8 sorgt für eine gleichmäßige konvektive Erwärmung des Kanals, durch den die Metallbolzen B transportiert werden.The transport of the metal bolts B takes place in a known manner via a plurality of successively arranged rollers 7 , A panel sheet 8th ensures uniform convective heating of the channel through which the metal bolts B are transported.

Ein doppelwandiges Rohr 9 ist entlang der gesamten Vorrichtung angeordnet, wobei kalte Verbrennungsluft durch einen Einlassstutzen 10 angesaugt und durch den Ringraum 11 des doppelwandigen Rohres 9 den Brennern 15 des direkt flammenbeaufschlagten Ofen 2 zugeführt wird und auf dem Weg dorthin vorgewärmt wird. Die dort entstehende Abluft wird durch das Innere 12 des doppelwandigen Rohres 9 wieder zurück geführt und der ersten Ofenkammer 1A zugeführt, wie in 1 schematisch erkennbar ist. Das doppelwandige Rohr 9 ist dabei außen mit einer Isolation 13 thermisch gedämmt.A double-walled pipe 9 is arranged along the entire device, wherein cold combustion air through an inlet port 10 sucked and through the annulus 11 of the double-walled pipe 9 the burners 15 of the directly flame-treated oven 2 is fed and preheated on the way there. The resulting exhaust air is through the interior 12 of the double-walled pipe 9 led back and the first oven chamber 1A fed, as in 1 is schematically visible. The double-walled pipe 9 is on the outside with an insulation 13 thermally insulated.

Im flammenbeaufschlagten Ofenteil 2 sorgen eine Vielzahl einzelner Brenner 15 mit jeweils verhältnismäßig geringer Leistung für eine direkte Erwärmung der Metallbolzen B von der Vorwärmtemperatur auf die Umformtemperatur, bevor die Metallbolzen B die erfindungsgemäße Vorrichtung verlassen und einer (nicht dargestellten) nachgeschalteten Strangpresse, oder Säge, oder Warmschere, oder identischer Bolzenerwärmungsanlage zugeführt werden.In the flame-exposed oven section 2 provide a variety of individual burners 15 each with a relatively low power for a direct heating of the metal bolt B from the preheating to the forming temperature before the metal bolt B leave the device of the invention and a (not shown) downstream extruder, or saw, or hot scissors, or identical billet heating system are supplied.

Claims (14)

Vorrichtung zum Erwärmen von Metallbolzen (B), insbesondere Leichtmetallbolzen, mit einem als Tunnelofen ausgebildeten Erwärmungsraum, wobei die Metallbolzen (B) mittels einer Bolzentransportvorrichtung längs hintereinander angeordnet durch den Erwärmungsraum transportiert werden, wobei der Tunnelofen in Durchlaufrichtung der Metallbolzen (B) zunächst einen Konvektionsofen (1) und anschließend einen flammenbeaufschlagten Ofen (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Konvektionsofens (1) ein Mehrfaches der Länge des flammenbeaufschlagten Ofens (2) beträgt.Apparatus for heating metal bolts (B), in particular light metal bolts, with a heating chamber designed as a tunnel furnace, wherein the metal bolts (B) are transported longitudinally through the heating space by means of a bolt transport device, the tunnel furnace initially having a convection oven in the direction of passage of the metal bolts (B) ( 1 ) and then a flame-treated oven ( 2 ), characterized in that the length of the convection oven ( 1 ) a multiple of the length of the flame-treated furnace ( 2 ) is. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Konvektionsofen (1) mehrere, unterschiedliche Heizzonen bildende, hintereinander angeordnete Kammern (1A, 1B, 1C, 1D) aufweist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the convection oven ( 1 ) several, different heating zones forming, arranged one behind the other chambers ( 1A . 1B . 1C . 1D ) having. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer (1A, 1B, 1C, 1D) des Konvektionsofens (1) wenigstens einen Brenner (4) aufweist.Device according to claim 2, characterized in that each chamber ( 1A . 1B . 1C . 1D ) of the convection oven ( 1 ) at least one burner ( 4 ) having. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammern (1A, 1B, 1C, 1D) des Konvektionsofens (1) wenigstens einen Verbrennungsluft-Ventilator (5) aufweisen.Device according to claim 2 or 3, characterized in that the chambers ( 1A . 1B . 1C . 1D ) of the convection oven ( 1 ) at least one combustion air fan ( 5 ) exhibit. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede Kammer (1A, 1B, 1C, 1D) des Konvektionsofens (1) eine Mehrzahl von die Metallbolzen (B) umgebenden Düsen (6) aufweist.Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that each chamber ( 1A . 1B . 1C . 1D ) of the convection oven ( 1 ) a plurality of the metal studs (B) surrounding nozzles ( 6 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzentransportvorrichtung angetriebene und/oder nicht-angetriebene Rollen (7) aufweist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bolt transport device driven and / or non-driven rollers ( 7 ) having. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bolzentransportvorrichtung als Hubbalken ausgebildet ist.Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the bolt transport device is designed as a lifting beam. Verfahren zum Erwärmen von Metallbolzen (B), insbesondere Leichtmetallbolzen, mit einem ein zunächst einen Konvektionsofen (1) und anschließend einen flammenbeaufschlagten Ofen (2) aufweisenden als Tunnelofen ausgebildeten Erwärmungsraum, wobei die Metallbolzen (B) längs hintereinander angeordnet durch den Erwärmungsraum transportiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallbolzen (B) zunächst in dem Konvektionsofen (1) bis kurz unterhalb ihrer Umformtemperatur vorgewärmt werden und anschließend in dem flammenbeaufschlagten Ofen (2) auf ihre Umformtemperatur erwärmt werden.Method for heating metal studs (B), in particular light metal studs, with a first a convection oven ( 1 ) and then a flame-treated oven ( 2 ) formed as a tunnel furnace heating space, wherein the metal bolts (B) arranged longitudinally one behind the other are transported through the heating space, characterized in that the metal studs (B) in the convection oven first ( 1 ) are preheated to just below their forming temperature and then in the flame-treated furnace ( 2 ) are heated to their forming temperature. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase des flammenbeaufschlagten Ofens (2) zur Rekuperation in den Konvektionsofen (1) geleitet werden.Method according to claim 8, characterized in that the exhaust gases of the flame-treated furnace ( 2 ) for recuperation in the convection oven ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Konvektionsofen (1) mehrere hintereinander angeordnete Heizzonen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgase des flammenbeaufschlagten Ofens (2) zur Rekuperation in die erste Heizzone des Konvektionsofens (1) geleitet werden.Process according to claim 9, wherein the convection oven ( 1 ) has a plurality of successively arranged heating zones, characterized in that the exhaust gases of the flame-treated furnace ( 2 ) for recuperation in the first heating zone of the convection oven ( 1 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsluft für den flammenbeaufschlagten Ofen (2) vorgewärmt wird.Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that the combustion air for the flame-treated furnace ( 2 ) is preheated. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Metallbolzen (B) vor dem Verlassen des flammenbeaufschlagten Ofens (2) am Bolzenkopf erwärmt wird.Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that each metal bolt (B) before leaving the flame-treated furnace ( 2 ) is heated at the bolt head. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Erwärmung der Metallbolzen (B) in Abhängigkeit des Durchsatzes an Metallbolzen (B) gesteuert wird.Method according to one of Claims 8 to 12, characterized in that the heating of the metal bolts (B) is controlled as a function of the throughput of metal bolts (B). Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Temperaturführung ein mathematisches Modell verwendet wird.A method according to claim 13, characterized in that a mathematical model is used to control the temperature control.
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