DE102018129446A1

DE102018129446A1 - Beams for beam conveyors

Info

Publication number: DE102018129446A1
Application number: DE102018129446.8A
Authority: DE
Inventors: Hans-Ulrich Dorst; Wilfried Brückner
Original assignee: Saint Gobain IndustrieKeramik Roedental GmbH
Current assignee: Saint Gobain IndustrieKeramik Roedental GmbH
Priority date: 2018-11-22
Filing date: 2018-11-22
Publication date: 2020-05-28
Anticipated expiration: 2038-11-23
Also published as: EP3884231B1; DE102018129446B4; ES2935167T3; WO2020104403A1; EP3884231A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Balken für einen Balkenförderofen zum Auflegen eines Wärmguts, welcher einen länglichen Grundkörper mit einer oder mehreren Aufnahmen aufweist, wobei in den Aufnahmen jeweils ein Einlegeteil aufgenommen ist, die in Bezug auf den länglichen Grundkörper vorstehen und gemeinsam eine Auflage für das Wärmgut bilden.The invention relates to a bar for a bar conveyor furnace for placing a heating material, which has an elongated base body with one or more receptacles, wherein in each case an insert part is received, which protrude in relation to the elongated base body and together form a support for the heating material .

Description

Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Erhitzung von Wärmgut in einem Durchlaufofen und betrifft einen Balken für einen Balkenförderofen, der im Balkenförderofen zur Auflage von Wärmgut dient. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Balkens sowie die Verwendung des erfindungsgemäßen Balkens in einem Balkenförderofen.The present invention is in the technical field of heating heating material in a continuous furnace and relates to a bar for a bar conveyor furnace, which serves to support heating material in the bar conveyor furnace. Furthermore, the invention relates to a method for producing the beam according to the invention and the use of the beam according to the invention in a beam conveyor furnace.

Blechteile im Automobilbau können durch Warmumformung bei relativ geringen Fertigungskosten hergestellt werden. Dazu werden vorgeformte Bauteile in einem Durchlaufofen auf 900°C bis 1000°C erhitzt, von einem Industrieroboter in eine Presse gelegt und bei etwa 700°C in die gewünschte Form gepresst. Als Durchlauföfen werden Rollen- oder Balkenförderöfen eingesetzt, in denen das Wärmgut erwärmt und zu einem geeigneten Zeitpunkt der Presse zugeführt wird.Sheet metal parts in automotive engineering can be manufactured by hot forming at relatively low manufacturing costs. For this purpose, preformed components are heated in a continuous furnace to 900 ° C to 1000 ° C, placed in a press by an industrial robot and pressed into the desired shape at around 700 ° C. Roller or beam conveying furnaces are used as continuous furnaces in which the material to be heated is heated and fed to the press at a suitable time.

Bei einem Rollenofen dienen aktiv angetriebene Rollen als Auflage für Blechteile oder von Transportbehältern, auf denen Blechteile abgelegt sind. Bei einem Balkenförderofen erfolgt ein schrittweises Weiterbewegen von Blechteilen durch eine koordinierte Bewegung zweier Balkensätze, die jeweils über eine Mehrzahl paralleler Balken verfügen, die sich in Transportrichtung erstrecken und zur Auflage des Wärmguts dienen. Hierbei sind die Balken eines ersten Balkensatzes und die Balken eines zweiten Balkensatzes ineinander geschachtelt angeordnet, wobei sich ein oder mehrere Balken des ersten Satzes neben einem oder mehreren Balken des zweiten Satzes befinden. Je nach Bauart können die Balken als Fahrbalken eine vertikale und/oder horizontale Bewegung ausführen oder als Festbalken stillstehen. Das Wärmgut ist stets ortsfest zu den Balken, denen es gerade aufliegt.In a roller furnace, actively driven rollers serve as a support for sheet metal parts or for transport containers on which sheet metal parts are placed. In the case of a beam conveyor furnace, sheet metal parts are moved step by step through a coordinated movement of two sets of beams, each of which has a plurality of parallel beams, which extend in the transport direction and serve to support the heating material. Here, the bars of a first set of bars and the bars of a second set of bars are arranged nested one inside the other, one or more bars of the first set being adjacent to one or more bars of the second set. Depending on the design, the beams can move vertically and / or horizontally as moving beams or stand still as fixed beams. The heating material is always fixed to the beams it is lying on.

Beispielsweise sind bei einer aus DE 2117148 oder WO 2018/019920 bekannten Bauart die Balken des ersten Balkensatzes vertikal versetzbare Hubbalken und die Balken des zweiten Balkensatzes horizontal versetzbare Fahrbalken. Mit aufgelegtem Wärmgut haben die nach unten fahrenden Hubbalken die Aufgabe, das Wärmgut auf die Fahrbalken abzusetzen, welche das Wärmgut eine gewisse Strecke in horizontaler Richtung zum Ofenausgang verfahren, wobei das Wärmgut dann wieder von den nach oben fahrenden Hubbalken aufgenommen wird, so dass die Fahrbalken in ihre Ausgangsposition zurück in Richtung Ofenauseingang verfahren werden können. Beim nächsten Absetzen des Wärmguts auf den Fahrbalken kann es wiederum in Richtung Ofenausgang transportiert und anschließend wieder von den Hubbalken aufgenommen werden. Die Fahrbalken vollführen hierbei eine reziproke Bewegung in horizontaler Richtung, was beispielsweise durch eine Rollenlagerung ermöglicht wird, die Hubbalken eine reziproke Bewegung in vertikaler Richtung. Für Balkenförderöfen, die bei Temperaturen von mehr als 600°C betrieben werden, was in der Regel der Fall ist, sind keramische Hubbalken aufgrund von Temperaturfestigkeit, Kriechbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit notwendig. Die Fahrbalken können aus Kostengründen auch aus einem metallischen Material gefertigt sein.For example, one is off DE 2117148 or WO 2018/019920 known construction, the bars of the first set of bars vertically displaceable walking beams and the bars of the second set of bars horizontally displaceable moving beams. With the heating material placed on top, the lifting beams moving down have the task of depositing the heating material on the moving beams, which move the heating material a certain distance in the horizontal direction to the furnace exit, the heating material then being taken up again by the lifting beams moving upwards, so that the moving beams can be moved back to their starting position in the direction of the furnace exit. The next time the heating material is placed on the moving beam, it can be transported in the direction of the furnace exit and then picked up again by the walking beam. The moving beams perform a reciprocal movement in the horizontal direction, which is made possible, for example, by a roller bearing, the walking beams a reciprocal movement in the vertical direction. For beam conveying furnaces that are operated at temperatures of more than 600 ° C, which is usually the case, ceramic walking beams are necessary due to temperature resistance, creep resistance and resistance to temperature changes. The traveling beams can also be made of a metallic material for cost reasons.

Nun hat sich in der Praxis gezeigt, dass bei der Nutzung von Balkenförderöfen diverse Probleme auftreten, welche den Produktionsablauf erheblich beeinträchtigen. Die typischer Weise Raumtemperatur aufweisenden Blechteile werden am Ofeneingang auf die Hub- oder Fahrbalken gesetzt, die eine sehr hohe Temperatur im Bereich von beispielsweise 900°C bis 1000°C haben. Erst mit dem schrittweisen Weiterbewegen der Blechteile in Richtung Ofenausgang werden sie zunehmend erwärmt. Durch den sehr hohen Temperaturunterschied zu den Blechteilen werden die eingangsseitigen Balken des Balkenförderofens thermisch stark belastet.It has now been shown in practice that various problems occur when using beam conveyors, which significantly impair the production process. The sheet metal parts which typically have room temperature are placed at the furnace entrance on the lifting or traveling beams, which have a very high temperature in the range from, for example, 900 ° C. to 1000 ° C. Only when the sheet metal parts are gradually moved towards the furnace exit are they increasingly heated. Due to the very high temperature difference to the sheet metal parts, the beams on the inlet side of the beam conveyor furnace are subjected to high thermal loads.

Hinzu kommt, dass im modernen Automobilbau eingesetzte Stahlbleche häufig mit einer Schutzschicht aus einer Aluminium(AI)-Silizium(Si)-Legierung überzogen sind. Diese dient als wirksamer Schutz gegen Verzunderung und sorgt als Legierungsbestandteil für eine bessere Aushärtung des erhitzten Materials, so dass die für ein Blechteil eingesetzte Materialmenge in vorteilhafter Weise verringert werden kann. Beim Erwärmen der AlSi-beschichteten Stahlbleche kommt es zum Erweichen der AlSi-Schutzschicht und in Folge bei Kontakt mit den Balken zu Kontaktkorrosion. Dies gilt insbesondere für die vertikal verfahrbaren Hubbalken, mit denen die Stahlbleche meist längeren Kontakt haben. Mögliche Korrosionsmechanismen sind eine Diffusion von AISi in das poröse Gefüge der Balken, Anhaftungen von AISi an der Balkenoberfläche oder eine Reaktion in Form einer chemischen Umwandlung mit dem Balkenwerkstoff. Diffundiert AISi in das Balkengefüge kommt es durch Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten zwischen Balkenmatrix, infiltrierten AISi und korrosionsbedingten Reaktionsprodukten zu Wärmespannungen und aufgrund des großen Temperaturunterschieds zwischen Balken und kälteren Blechteilen zu Abplatzungen an der Balkenoberfläche oder sogar zum Balkenbruch.In addition, steel sheets used in modern automobile construction are often covered with a protective layer made of an aluminum (Al) silicon (Si) alloy. This serves as an effective protection against scaling and, as an alloy component, ensures better hardening of the heated material, so that the amount of material used for a sheet metal part can advantageously be reduced. When the AlSi-coated steel sheets are heated, the AlSi protective layer softens and, as a result, contact corrosion occurs when the bars come into contact. This applies in particular to the vertically movable walking beams with which the steel sheets usually have longer contact. Possible corrosion mechanisms are diffusion of AISi into the porous structure of the beams, adherence of AISi to the beam surface or a reaction in the form of a chemical transformation with the beam material. If AISi diffuses into the beam structure, differences in the expansion coefficient between the beam matrix, infiltrated AISi and corrosion-related reaction products lead to thermal stresses and, due to the large temperature difference between beams and colder sheet metal parts, flaking on the beam surface or even breakage of the beam.

Zudem können sich Anhaftungen von AISi am Balkenwerkstoff bis zu mehreren Millimetern aufbauen, wodurch es zu Verschiebungen der Stahlbleche während des Transports durch den Ofen kommt und in Folge zu Beschädigung an der faserausgekleideten Ofenwand oder zu Problemen bei der Übernahme der Bleche durch den Industrieroboter.In addition, AISi can build up to several millimeters on the beam material, causing the steel sheets to shift during transport through the furnace, causing damage to the fiber-lined furnace wall or problems when the sheet is taken over by the industrial robot.

Durch die geschilderten Probleme werden einzelne Balken beschädigt und müssen ausgetauscht werden. Insbesondere kann ein unerwarteter Balkenbruch zu einem Produktionsstillstand führen. Zudem ist ein Balkenwechsel technisch aufwändig und zeitintensiv und vermehrt den zu entsorgenden Industrieabfall. Die Fertigungskosten für die Blechteile erhöhen sich in unerwünschter Weise. Due to the problems described, individual beams are damaged and must be replaced. In particular, an unexpected bar break can lead to a production shutdown. In addition, changing the bars is technically complex and time-consuming and increases the amount of industrial waste to be disposed of. The manufacturing costs for the sheet metal parts increase undesirably.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, im Stand der Technik bekannte Balkenförderöfen so zu verbessern, dass eine Wärmebehandlung von Wärmgut, insbesondere AlSi-beschichteten Blechteilen, mit weniger Produktionsunterbrechungen aufgrund eines Wechsels beschädigter Balken und zu geringeren Kosten möglich ist. Zudem soll ein unerwarteter Balkenbruch vermieden werden.In contrast, the object of the present invention is to improve beam conveying furnaces known in the prior art in such a way that heat treatment of heating material, in particular AlSi-coated sheet metal parts, is possible with fewer production interruptions due to a change in damaged beams and at lower costs. In addition, an unexpected bar break should be avoided.

Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch einen Balken für einen Balkenförderofen gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.These and other objects are achieved according to the proposal of the invention by a bar for a bar conveyor furnace according to the features of the independent claim. Advantageous embodiments of the invention are specified by the features of the subclaims.

Erfindungsgemäß ist ein neuartiger Balken für einen Balkenförderofen gezeigt. Generell dient der Balken (im Zusammenwirken mit weiteren Balken desselben Balkensatzes) zum Auflegen von Wärmgut im Balkenförderofen, wobei das Wärmgut, je nach Art der Verwendung des Balkens im Balkenförderofen, mithilfe des Balkens einem horizontalen und/oder vertikalen Transport unterzogen wird oder stationär im Balkenförderofen gelagert wird. Eine Relativbewegung zwischen dem Wärmgut und dem Balken, auf den das Wärmgut aufgelegt ist, findet nicht statt. Beispielsweise kann der Balken als ein lediglich in vertikaler Richtung verfahrbarer Hubbalken eingesetzt werden, entsprechend der in WO 2018/019920 beschriebenen Bauart für einen Balkenförderofen. Bei dem Wärmgut handelt es sich es vorzugsweise um ein Metallteil, insbesondere ein Stahlblechteil, das eine AlSi-Schutzschicht aufweist.According to the invention, a new type of bar for a bar conveyor furnace is shown. In general, the bar (in cooperation with other bars of the same bar set) is used to place heating material in the bar conveyor furnace, whereby the heating material, depending on the type of use of the bar in the bar conveyor oven, is subjected to horizontal and / or vertical transport using the bar or stationary in the bar conveyor furnace is stored. There is no relative movement between the heating material and the bar on which the heating material is placed. For example, the bar can be used as a lifting bar that can only be moved in the vertical direction, corresponding to that in FIG WO 2018/019920 described design for a beam conveyor furnace. The heating material is preferably a metal part, in particular a sheet steel part, which has an AlSi protective layer.

Der erfindungsgemäße Balken umfasst einen länglichen Grundkörper, der als Vollkörper oder vorzugsweise als Hohlprofil ausgebildet ist. In Form einer Hohlprofils weist der Grundkörper eine Profilwand auf, die einen innenliegenden Hohlraum umgrenzt.The bar according to the invention comprises an elongated base body which is designed as a solid body or preferably as a hollow profile. In the form of a hollow profile, the base body has a profile wall which delimits an internal cavity.

Wesentlich hierbei ist, dass im länglichen Grundkörper eine oder mehrere Aufnahmen ausgebildet sind, in denen jeweils ein Einlegeteil aufgenommen ist. Die Einlegeteile sind so ausgebildet, dass sie in Bezug auf den länglichen Grundkörper vorstehen und gemeinsam eine Auflage für das Wärmgut bilden. In Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen stehen die Einlegeteile relativ zum Grundkörper nach oben hin vor, so dass das Wärmgut auf die Einlegeteile aufgelegt werden kann. Vorzugsweise sind die Aufnahmen zu diesem Zweck in einer in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen obenliegenden Grundkörperfläche ausgebildet. Das Wärmgut liegt somit dem länglichen Grundkörper nicht auf, sondern liegt ausschließlich den in die Aufnahmen des Grundkörpers eingesetzten Einlegeteilen auf. Hierbei formen jeweilige Auflageflächen der Einlegeteile gemeinsam die Auflage bzw. Auflageebene für das Wärmgut. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass die Kontaktfläche zwischen Wärmgut und Balken kleiner ist als die Kontaktfläche, die sich ergeben würde, wenn das Wärmgut dem Grundkörper direkt aufliegen würde (d.h. einer in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen obenliegenden Grundkörperfläche aufliegen würde). Aufgrund einer geringeren Wärmeübertragung zwischen Wärmgut und Grundkörper vermindern sich in vorteilhafter Weise Wärmespannungen im Grundkörper.It is essential here that one or more receptacles are formed in the elongate base body, in each of which an insert part is accommodated. The insert parts are designed such that they protrude in relation to the elongated base body and together form a support for the heating material. In the working position of the beam in the beam conveyor furnace, the inserts protrude upwards relative to the base body, so that the heating material can be placed on the inserts. For this purpose, the receptacles are preferably formed in a base body surface located in the working position of the beam in the beam conveyor furnace. The material to be heated therefore does not rest on the elongated base body, but only lies on the inserts inserted into the receptacles of the base body. Here, the respective contact surfaces of the inserts jointly form the support or support level for the heating material. In this way, it can advantageously be achieved that the contact area between the heating material and the beam is smaller than the contact area that would result if the heating material were to lie directly on the base body (i.e. a base body surface lying on top of the beam in the beam conveyor furnace in the working position). Due to a lower heat transfer between the material to be heated and the base body, thermal stresses in the base body are advantageously reduced.

Der längliche Balken für einen Balkenförderofen kann unterschiedliche Querschnittsformen haben. Vorzugsweise weist der Balken eine rechteckige oder quadratische Querschnittsform auf, welche in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen eine obenliegende Balkenfläche aufweist.The elongated bar for a bar conveyor furnace can have different cross-sectional shapes. The bar preferably has a rectangular or square cross-sectional shape which, when the bar is in the working position in the bar conveyor furnace, has an overhead bar surface.

Typischer Weise sind der längliche Grundkörper und die Einlegeteile aus einem feuerfesten Material hergestellt. Vorzugsweise bestehen die Einlegeteile, und optional auch der längliche Grundkörper, aus einem keramischen Material, welches vorzugsweise aus der Gruppe Mullit, Alumina, SiC, oder deren Mischungen gewählt ist. Vorzugsweise bestehen die Einlegeteile, und optional auch der längliche Grundkörper, aus einem SiC-Werkstoff, wie Si-SiC, insbesondere aus einem porösen SiC-Werkstoff, wie N-SiC und R-SiC, vorzugsweise aus Siliziumnitrid, Siliziumoxinitrid, Silicium-M-oxynitrid, oder deren Mischungen.The elongated base body and the insert parts are typically made from a refractory material. The inserts, and optionally also the elongate base body, preferably consist of a ceramic material which is preferably selected from the group consisting of mullite, alumina, SiC, or mixtures thereof. The inserts, and optionally also the elongate base body, preferably consist of an SiC material, such as Si-SiC, in particular of a porous SiC material, such as N-SiC and R-SiC, preferably of silicon nitride, silicon oxynitride, silicon-M- oxynitride, or mixtures thereof.

Grundsätzlich können die Einlegeteile und der längliche Grundkörper aus ein und dem selben, insbesondere keramischen, Material bestehen. Möglich ist jedoch auch, dass die Einlegeteile einerseits und der längliche Grundkörper andererseits aus voneinander verschiedenen Materialien bestehen. Insbesondere können die Einlegeteile und der längliche Grundkörper aus verschiedenen keramischen Materialien bestehen, wobei beispielsweise für die Einlegeteile ein beständigeres keramisches Material eingesetzt wird als für den Grundkörper, wobei das beständigere keramische Material in aller Regel auch teurer ist als das keramische Material des Grundkörpers. Durch das günstigere keramische Material des Grundkörpers können Kosten eingespart werden. Möglich ist auch, dass die Einlegeteile aus einem keramischen Material und der längliche Grundkörper aus einem nicht-keramischen Material, insbesondere metallischen Material, besteht. Durch die Wahl eines metallischen Materials für den Grundkörper und eines keramischen Materials für die Einlegeteile können Kosten bei der Herstellung des erfindungsgemäßen Balkens eingespart werden.In principle, the insert parts and the elongate base body can consist of one and the same, in particular ceramic, material. However, it is also possible that the insert parts on the one hand and the elongate base body on the other hand consist of different materials. In particular, the insert parts and the elongate base body can consist of different ceramic materials, for example a more durable ceramic material being used for the insert parts than for the base body, the more durable ceramic material being generally more expensive than the ceramic material of the base body. The cheaper ceramic material of the base body can save costs. It is also possible for the insert parts to be made of a ceramic material and the elongate base body to be made of a non-ceramic material, in particular metallic material. By choosing a metallic material for the base body and a ceramic material for the inserts, costs can be saved in the manufacture of the beam according to the invention.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung eines in Form eines Hohlprofils ausgebildeten Balkens ist für die Formung einer jeweiligen Aufnahme für ein Einlegeteil eine Öffnung (Durchbrechung) in der den Hohlraum umgrenzenden Profilwand ausgebildet. Die Öffnung mündet in den Hohlraum. Vorzugsweise sind die Öffnungen in einem in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen obenliegenden Profilwandabschnitt ausgebildet, was insbesondere für ein Hohlprofil mit einer quadratischen oder rechteckigen Querschnittsform gilt. Die Aufnahmen für die Einlegeteile werden jeweils durch die Öffnung der Profilwand und den darunter liegenden Bereich des Hohlraums des Hohlprofils gebildet. Die Einlegeteile liegen vorzugsweise dem gegenüberliegenden (in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen unteren) Profilwandabschnitt auf. Die Einlegeteile sind auf diese Weise sicher im Grundkörper aufgenommen.According to an advantageous embodiment of a beam designed in the form of a hollow profile, an opening (opening) is formed in the profile wall surrounding the cavity for the formation of a respective receptacle for an insert. The opening opens into the cavity. The openings are preferably formed in a profile wall section lying at the top in the working position of the beam in the beam conveying furnace, which applies in particular to a hollow profile with a square or rectangular cross-sectional shape. The receptacles for the inserts are each formed through the opening of the profile wall and the area of the cavity of the hollow profile lying underneath. The inserts preferably lie on the opposite section wall section (lower in the working position of the beam in the beam conveyor furnace). In this way, the inserts are securely received in the base body.

Vorzugsweise ist eine dem Hohlraum zugewandte Innenfläche des Profilwandabschnitts gegenüberliegend zu den Öffnungen jeweils mit einer Vertiefung versehen, in die eine untere Stirnfläche des in der Aufnahme aufgenommenen Einlegeteils eingesetzt ist. Hierdurch kann der feste Sitz des Einlegeteils in der Aufnahme weiter verbessert werden.An inner surface of the profile wall section facing the cavity is preferably provided with a recess opposite the openings, into which a lower end face of the insert part received in the receptacle is inserted. As a result, the tight fit of the insert in the receptacle can be further improved.

Vorzugsweise sind die Einlegeteile jeweils lose, d.h. zerstörungsfrei entnehmbar, in die Aufnahmen eingefügt. Demnach liegt keine kraft- und/oder stoffschlüssige Verbindung zwischen den Einlegeteilen und dem Grundkörper vor. Dies ermöglicht einerseits eine einfache Herstellung des Balkens und andererseits einen einfachen Austausch einzelner oder aller Einlegeteile, insbesondere wenn diese beschädigt sind, wobei der Grundkörper und nicht beschädigte Einlegeteile gegebenenfalls weiter verwendet werden können, wodurch Kosten eingespart werden können.Preferably, the inserts are loose, i.e. Can be removed non-destructively, inserted into the recordings. Accordingly, there is no non-positive and / or integral connection between the inserts and the base body. On the one hand, this enables simple manufacture of the bar and, on the other hand, a simple exchange of individual or all of the inserts, in particular if they are damaged, the base body and undamaged inserts being able to be used if necessary, thereby saving costs.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Balkens sind die in den Aufnahmen aufgenommenen Einlegeteile jeweils in Richtung senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Grundkörpers (in Richtung aus der Aufnahme heraus) formschlüssig mit der zugehörigen Aufnahme verbunden, so dass das Einlegeteil nicht ausschließlich durch Zug senkrecht zur Erstreckungsrichtung des Grundkörpers aus der Aufnahme entnommen werden kann. Dies hat den besonderen Vorteil, dass Einlegeteile bei einem möglichen Anhaften am Wärmgut nicht aus den Aufnahmen gezogen werden können, wenn das Wärmgut vom Balken entfernt wird. Vorzugsweise weisen die Einlegeteile zu diesem Zweck jeweils einen konvexen Bereich (Ausbauchung) auf, der in einen hinterschneidenden Bereich der Aufnahme greift. Bei einem Hohlprofil genügt es, wenn der konvexe Bereich des Einlegeteils die Profilwand (oberer Profilwandabschnitt) innenseitig hintergreift. Um ein einfaches Einfügen des Einlegeteils zu ermöglichen, kann das Einlegeteil vorteilhaft so ausgebildet sein, dass es gegenüberliegend zum konvexen Bereich einen komplementär zum konvexen Bereich geformten konkaven Bereich aufweist. Das Einlegeteil kann dann somit durch Verkippen insbesondere in einer Richtung senkrecht zur Erstreckung des Grundkörpers in einfacher Weise in die Aufnahme eingesetzt werden.According to an advantageous embodiment of the beam according to the invention, the inserts accommodated in the receptacles are each positively connected to the associated receptacle in the direction perpendicular to the direction of extension of the base body (in the direction out of the receptacle), so that the insert part is not exclusively pulled by pull perpendicular to the direction of extension of the base body can be taken from the recording. This has the particular advantage that inserts cannot be pulled out of the receptacles if they stick to the heating material if the heating material is removed from the bar. For this purpose, the insert parts preferably each have a convex region (bulge) which engages in an undercut region of the receptacle. In the case of a hollow profile, it is sufficient if the convex area of the insert engages behind the profile wall (upper profile wall section) on the inside. In order to make it easy to insert the insert part, the insert part can advantageously be designed such that it has a concave region which is shaped opposite to the convex region and is complementary to the convex region. The insert can then be inserted into the receptacle in a simple manner by tilting, in particular in a direction perpendicular to the extension of the base body.

Bei dem erfindungsgemäßen Balken kann durch die Einlegeteile, die gemeinsam eine Auflage für das Wärmgut bilden, die Kontaktfläche zwischen dem kühleren Wärmgut und dem Grundkörper vermindert werden, verglichen mit einer direkten Auflage auf den Grundkörper, wodurch verhindert wird, dass sich große Wärmespannungen aufbauen. In dieser Hinsicht ist es besonders vorteilhaft, wenn die Einlegeteile gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung so ausgebildet sind, dass sie jeweils einen oder mehrere (in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen) nach oben gerichtete Vorsprünge aufweisen, welche gemeinsam die Auflage für das Wärmgut bilden. Das Wärmgut liegt dann ausschließlich diesen Vorsprüngen der Einlegeteile an. Durch diese Maßnahme kann die Kontaktfläche zwischen Wärmgut und Balken noch weiter verringert werden.In the case of the beam according to the invention, the contact areas between the cooler heating material and the base body can be reduced by the insert parts, which together form a support for the heating material, compared to a direct support on the base body, thereby preventing large thermal stresses from building up. In this regard, it is particularly advantageous if, according to one embodiment of the invention, the insert parts are designed such that they each have one or more projections (in the working position of the beam in the beam conveying furnace), which together form the support for the heating material. The material to be heated then lies exclusively on these projections of the inserts. This measure allows the contact area between the material to be heated and the beam to be reduced even further.

Alternativ und/oder ergänzend ist es gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung besonders vorteilhaft, wenn die Einlegeteile jeweils so ausgebildet sind, dass sie einen oder mehrere zum Grundkörper gerichtete Vorsprünge, insbesondere stegartige Vorsprünge, aufweisen. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Kontaktfläche und somit der Wärmeübergang zwischen Einlegeteilen und Grundkörper verringert werden, so dass die Bildung von Wärmespannungen noch besser gehemmt wird. Neben einer Verminderung des Wärmeübergangs zwischen Wärmgut und Einlegeteilen wird somit auch der Wärmeübergang zwischen Einlegeteilen und Grundkörper vermindert. Beide Effekte kombinieren sich in vorteilhafter Weise. Ferner ergibt sich ein weiterer wichtiger Vorteil dieser Ausgestaltung daraus, dass eine Kontamination des Grundkörpers mit AISi bzw. Kontaktreaktion mit AISi, aufgrund von AISi, das sich auf dem Einlegeteil befindet, vermieden wird.As an alternative and / or in addition, it is particularly advantageous according to a further embodiment of the invention if the insert parts are each designed such that they have one or more projections directed toward the base body, in particular web-like projections. As a result, the contact area and thus the heat transfer between the insert parts and the base body can be advantageously reduced, so that the formation of thermal stresses is inhibited even better. In addition to a reduction in the heat transfer between the material to be heated and the inserts, the heat transfer between the inserts and the base body is also reduced. Both effects combine in an advantageous manner. Furthermore, another important advantage of this embodiment results from the fact that contamination of the base body with AISi or contact reaction with AISi, due to AISi that is located on the insert, is avoided.

In dem erfindungsgemäßen Balken können die Einlegeteile in beliebiger Weise angeordnet sein, solange eine sichere Auflage des Wärmguts auf den Einlegeteilen ermöglicht ist. In vorteilhafter Weise ist eine Mehrzahl Einlegeteile entlang der Erstreckungsrichtung des länglichen Grundkörpers verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, angeordnet.The insert parts can be arranged in any manner in the bar according to the invention, as long as a secure support of the heating material on the insert parts is made possible. Advantageously, a plurality of inserts are distributed, in particular uniformly, distributed along the direction of extension of the elongate base body.

Die Einlegeteile können eine beliebige Form aufweisen, solange sie jeweils über eine Auflage- bzw. Kontaktfläche für das Wärmgut verfügen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Einlegeteile jeweils plattenförmig ausgebildet, wobei die plattenförmigen Einlegeteile beispielsweise mit parallel zur Erstreckung des länglichen Grundkörpers ausgerichteten Plattenebenen in den Aufnahmen aufgenommen sind. Die Auflage für das Wärmgut wird von jeweiligen (oberen) Stirnflächen der plattenförmigen Einlegeteile gebildet. Bei plattenförmigen Einlegeteilen können nach oben und in Richtung Grundkörper gerichtete Vorsprünge in einfacher Weise ausgebildet werden. Die eine Auflage für das Wärmgut bildenden Vorsprünge sind im Bereich der (oberen) Stirnfläche des plattenförmigen Einlegeteils ausgebildet. Die zum Grundkörper gerichteten Vorsprünge sind im Bereich der beiden in der Plattenebene sich erstreckenden (zueinander parallelen) Plattenflächen ausgebildet. Ebenso ist eine formschlüssige Verbindung mit den Aufnahmen in Richtung senkrecht zur Erstreckung des Grundkörpers in einfacher Weise herstellbar. The inserts can have any shape as long as they each have a support or contact surface for the heating material. According to an advantageous embodiment of the invention, the insert parts are each plate-shaped, the plate-shaped insert parts being accommodated in the receptacles, for example with plate planes oriented parallel to the extension of the elongate base body. The support for the heating material is formed by respective (upper) end faces of the plate-shaped inserts. With plate-shaped inserts, projections directed upwards and in the direction of the base body can be formed in a simple manner. The projections forming a support for the material to be heated are formed in the region of the (upper) end face of the plate-shaped insert. The projections directed towards the base body are formed in the region of the two plate surfaces which extend (parallel to one another) in the plate plane. Likewise, a positive connection with the receptacles in the direction perpendicular to the extension of the base body can be produced in a simple manner.

Durch die verringerte Kontaktfläche zwischen Einlegeteilen und Wärmgut kann die Gefahr eines thermisch induzierten Bruchs des Grundkörpers oder einer Abplatzung von Grundkörperteilen vermindert werden. Wie eingangs ausgeführt, kann eine durch die AlSi-Schutzschicht ausgelöste Kontaktkorrosion zu einer mechanischen Schädigung des Balkens beitragen. Um dies zu vermeiden, weist der Grundkörper des erfindungsgemäßen Balkens gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung auf der Außenfläche eine Lage aus einem Fasermaterial auf, welches geschmolzenes AISi aufnehmen und binden kann. Hierdurch wird verhindert, dass AISi Berührungskontakt mit dem Grundkörper hat. Das Fasermaterial ist zu diesem Zweck auf der in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen nach oben weisenden Außenfläche angeordnet, wobei es vorteilhaft ist, wenn die Einlegeteile jeweils durch das Fasermaterial hindurchgeführt sind, so dass das Fasermaterial keinen Berührungskontakt zum Wärmgut hat. Das Fasermaterial ist vorzugsweise ein Material, das chemisch beständig gegen AISi ist, beispielsweise Al₂O₃-enthaltendes Faserpapier.The reduced contact area between the inserts and the material to be heated can reduce the risk of a thermally induced breakage of the base body or flaking of base body parts. As stated at the beginning, contact corrosion triggered by the AlSi protective layer can contribute to mechanical damage to the beam. In order to avoid this, according to a further advantageous embodiment, the base body of the beam according to the invention has a layer on the outer surface made of a fiber material which can absorb and bind molten AISi. This prevents AISi from making contact with the body. For this purpose, the fiber material is arranged on the outer surface facing upward in the working position of the beam in the beam conveyor furnace, it being advantageous if the inserts are passed through the fiber material so that the fiber material has no contact with the material to be heated. The fiber material is preferably a material that is chemically resistant to AISi, for example fiber paper containing Al ₂ O ₃ .

Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Balkens für einen Balkenförderofen, welches die folgenden Schritte umfasst:

- Herstellen eines länglichen Grundkörpers,
- Ausbilden von einer oder mehreren Aufnahmen im länglichen Grundkörper,
- Einbringen eines Einlegeteils in eine jeweilige Aufnahme.

The invention further extends to a method for producing a beam according to the invention for a beam conveyor furnace, which comprises the following steps:

- production of an elongated body,
Formation of one or more receptacles in the elongated base body,
- Inserting an insert into a respective receptacle.

Ferner erstreckt sich die Erfindung auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Balkens in einem Balkenförderofen als Balken zum Auflegen von Wärmgut. Grundsätzlich kann der Balken als vertikal und/oder horizontal verfahrbarer Fahrbalken oder als stationärer Festbalken eingesetzt werden. Beispielsweise wird der Balken aufgrund einer typischer Weise längeren Kontaktzeit mit dem Wärmgut als nur vertikal verfahrbarer Hubbalken eingesetzt.Furthermore, the invention extends to the use of the beam according to the invention in a beam conveyor furnace as a beam for placing hot material. In principle, the bar can be used as a vertically and / or horizontally movable moving bar or as a stationary fixed bar. For example, due to a typically longer contact time with the material to be heated, the bar is used as a vertically movable walking bar.

Die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung können einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.The various configurations of the invention can be implemented individually or in any combination. In particular, the features mentioned above and to be explained below can be used not only in the combinations indicated, but also in other combinations or on their own without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Figuren genommen wird. Es zeigen in vereinfachter, nicht maßstabsgetreuer Darstellung:

1a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für den Grundkörper eines erfindungsgemäßen Balkens mit auf der Oberseite ausgebildeten Öffnungen in Seitenansicht,
1b den Grundkörper von 1a in einer Querschnittsansicht,
1c den Grundkörper von 1a in einer Ansicht von oben,
2a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für den erfindungsgemäßen Balken mit dem Grundkörper von 1 und eingesetzten Einlegeteilen in Seitenansicht,
2b den Balken von 2a in einer Ansicht von oben,
2c den Balken von 2a in einer Querschnittsansicht,
2d das Einlegeteil des Balkens von 2a in Seitenansicht,
3a eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für den erfindungsgemäßen Balken mit dem Grundkörper von 1 und eingesetzten Einlegeteilen in Seitenansicht,
3b den Balken von 3a in einer Ansicht von oben,
3c den Balken von 3a in einer Querschnittsansicht,
3d das Einlegeteil des Balkens von 3a in Seitenansicht,
4a eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für den erfindungsgemäßen Balken mit dem Grundkörper von 1 und eingesetzten Einlegeteilen in Seitenansicht,
4b den Balken von 4a in einer Ansicht von oben,
4c den Balken von 4a in einer Querschnittsansicht,
4d das Einlegeteil des Balkens von 4a in Seitenansicht.

The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments, reference being made to the attached figures. In a simplified, not to scale representation, they show:

1a 1 shows a schematic illustration of an exemplary embodiment of the base body of a beam according to the invention with openings formed on the top in a side view,
1b the basic body of 1a in a cross-sectional view,
1c the basic body of 1a in a top view,
2a is a schematic representation of an embodiment for the bar according to the invention with the base body of 1 and inserted inserts in side view,
2 B the bar of 2a in a top view,
2c the bar of 2a in a cross-sectional view,
2d the insert of the bar from 2a in side view,
3a a schematic representation of a further embodiment for the beam according to the invention with the base body of 1 and inserted inserts in side view,
3b the bar of 3a in a top view,
3c the bar of 3a in a cross-sectional view,
3d the insert of the bar from 3a in side view,
4a a schematic representation of a further embodiment for the beam according to the invention with the base body of 1 and inserted inserts in side view,
4b the bar of 4a in a top view,
4c the bar of 4a in a cross-sectional view,
4d the insert of the bar from 4a in side view.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Es wird zunächst Bezug auf die 1a bis 1c genommen, worin ein Ausführungsbeispiel für den Grundkörper 2 eines erfindungsgemäßen Balkens 1 für einen Balkenförderofen in verschiedenen Ansichten veranschaulicht ist. Demnach ist der Grundkörper 2 in Form eines länglichen Vierkant-Hohlprofils mit rechteckiger Querschnittsform ausgebildet. Der Grundkörper 2 ist in einer verkürzten Form dargestellt, was sich aus den eingezeichneten Unterbrechungslinien ergibt.It will first refer to the 1a to 1c taken, wherein an embodiment for the base body 2nd of a bar according to the invention 1 for a beam conveyor furnace is illustrated in different views. Accordingly, the basic body 2nd in the form of an elongated square hollow profile with a rectangular cross-sectional shape. The basic body 2nd is shown in a shortened form, which results from the broken lines.

Das Hohlprofil des Grundkörpers 2 wird von einer Profilwand 5 gebildet, die einen innenliegenden Hohlraum 3 umgrenzt. Die Profilwand 5 umfasst einen oberen Profilwandabschnitt 5-1 und gegenüberliegend einen unteren Profilwandabschnitt 5-2. Vervollständigt wird die Profilwand 5 durch zwei parallele seitliche Profilwandabschnitte 5-3. Die Profilwand 5 weist eine der äußeren Umgebung zugewandte Profilaußenfläche 6 und eine dem Hohlraum 3 zugewandte Profilinnenfläche 7 auf. In Arbeitsposition im Balkenförderofen sind der obere und untere Profilwandabschnitt 5-1, 5-2 typischer Weise horizontal, die beiden seitlichen Profilwandabschnitte 5-3 vertikal ausgerichtet.The hollow profile of the base body 2nd is from a profile wall 5 formed an internal cavity 3rd bounded. The profile wall 5 includes an upper profile wall section 5-1 and opposite a lower profile wall section 5-2 . The profile wall is completed 5 thanks to two parallel side wall sections 5-3 . The profile wall 5 has a profile outer surface facing the external environment 6 and one the cavity 3rd facing inner profile surface 7 on. The upper and lower profile wall sections are in the working position in the beam conveyor furnace 5-1 , 5-2 typically horizontal, the two side profile wall sections 5-3 vertically aligned.

Der obere Profilwandabschnitt 5-1 ist mit einer Mehrzahl schlitzförmiger Öffnungen (Durchbrechungen) 4 versehen, die reihenförmig entlang der Erstreckung des Grundkörpers 2 angeordnet sind. In 1c sind beispielhaft vier Öffnungen 4 dargestellt, wobei der Grundkörper 2 aufgrund der verkürzten Darstellung mehr als vier Öffnungen 4 aufweist. Die Öffnungen 4, welche jeweils von einem von der Profilwand 5 gebildeten Rand 18 umgrenzt sind, münden in den Hohlraum 3. Gegenüberliegend zu jeder Öffnung 4 ist eine Vertiefung 8 der Profilinnenfläche 7 des unteren Profilwandabschnitts 5-2 ausgebildet. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Öffnungen 4 jeweils schlitzförmig ausgebildet, wobei auch hiervon verschiedene Formen möglich sind. In die Öffnungen 4 kann jeweils ein Einlegeteil 21 lose eingefügt werden, was anhand der 2a bis 2d näher erläutert wird.The upper profile wall section 5-1 has a plurality of slot-shaped openings (openings) 4th provided, the rows along the extension of the base body 2nd are arranged. In 1c are four openings by way of example 4th shown with the main body 2nd due to the shortened representation, more than four openings 4th having. The openings 4th , each one of the profile wall 5 formed edge 18th are delimited, open into the cavity 3rd . Opposite each opening 4th is a deepening 8th the inner surface of the profile 7 of the lower section of the profile wall 5-2 educated. In the present exemplary embodiment, the openings are 4th each formed slit-shaped, different shapes of which are also possible. In the openings 4th can each have an insert 21st inserted loosely, which is based on the 2a to 2d is explained in more detail.

In den 2a bis 2d ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Balkens 1 in einer typischen Arbeitsposition im Balkenförderofen veranschaulicht. Der Balken 1 umfasst einen Grundkörper 2 mit schlitzförmigen Öffnungen 4, wie er in den 1a bis 1c gezeigt ist. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird bezüglich des Grundkörpers 2 auf die Ausführungen zu den 1a bis 1c verwiesen. In jede Öffnung 4 ist ein Einlegeteil 21 lose eingesetzt, das den Hohlraum 3 durchsetzt und an der Profilinnenfläche 7 des unteren Profilwandabschnitts 5-2 abgestützt ist. Jede Öffnung 4 formt gemeinsam mit dem Hohlraum 3 eine Aufnahme 19 für das Einlegeteil 21. Das Einlegeteil 21 ist mit dem Grundkörper 2 nicht kraft- oder stoffschlüssig verbunden.In the 2a to 2d is a first embodiment of the bar according to the invention 1 illustrated in a typical working position in the beam conveyor furnace. The bar 1 comprises a basic body 2nd with slit-shaped openings 4th as he in the 1a to 1c is shown. In order to avoid unnecessary repetitions, the basic body 2nd to the comments on the 1a to 1c referred. In every opening 4th is an insert 21st loosely inserted that the cavity 3rd interspersed and on the profile inner surface 7 of the lower section of the profile wall 5-2 is supported. Every opening 4th forms together with the cavity 3rd a recording 19th for the insert 21st . The insert 21st is with the main body 2nd not connected by force or material.

Das Einlegeteil 21 ist in Form einer Platte ausgebildet und verfügt über eine obere Stirnfläche 9 und eine untere Stirnfläche 10. Die untere Stirnfläche 10 stützt sich an der Profilinnenfläche 7 ab, wobei ein unterer Bereich des Einlegeteils 21 in der Vertiefung 8 aufgenommen ist. Die Ebene des plattenförmigen Einlegeteils 21 ist parallel zur Erstreckung des Grundkörpers 2 und parallel zu den beiden seitlichen Profilwandabschnitten 5-3 ausgerichtet. Da die vertikale Abmessung des Einlegeteils 21 (d.h. die kürzeste bzw. senkrechte Abmessung zwischen der oberen Stirnfläche 9 und der unteren Stirnfläche 10) größer ist als die vertikale Abmessung des Grundkörpers 2 ohne den unteren Profilwandabschnitt 5-3 im Bereich der Vertiefung 8, steht das Einlegeteil 21 nach oben hin vom Grundkörper 2 vor, d.h. weist in Bezug auf die Profilaußenfläche 6 des oberen Profilwandabschnitts 5-1 einen überstehenden Bereich 11 auf. Der überstehende Bereich 11 des Einlegeteils 21 weist endständig die obere Stirnfläche 9 auf.The insert 21st is designed in the form of a plate and has an upper end face 9 and a lower face 10th . The lower face 10th supports itself on the inner surface of the profile 7 starting with a lower area of the insert 21st in the recess 8th is included. The plane of the plate-shaped insert 21st is parallel to the extension of the base body 2nd and parallel to the two side profile wall sections 5-3 aligned. Because the vertical dimension of the insert 21st (ie the shortest or vertical dimension between the top face 9 and the lower face 10th ) is larger than the vertical dimension of the base body 2nd without the lower profile wall section 5-3 in the area of deepening 8th , the insert stands 21st upwards from the basic body 2nd before, ie points in relation to the profile outer surface 6 of the upper section of the wall 5-1 a protruding area 11 on. The protruding area 11 of the insert 21st has the upper end face 9 on.

Die oberen Stirnflächen 9 sämtlicher Einlegeteile 21 dienen als Kontakt- bzw. Auflageflächen und formen gemeinsam eine Auflage 23 für ein Wärmgut des Balkenförderofens. Typischer Weise weist der Balkenförderofen eine Vielzahl paralleler Balken 1 auf, wobei die oberen Stirnflächen 9 aller Balken 1 gemeinsam die Auflage 23 für das Wärmgut bilden. Ein den oberen Stirnflächen 9 eines Balkens 1 aufliegendes Wärmgut liegt der Profilaußenfläche 6 des Balkens 1 nicht an, sondern hat ausschließlich Kontakt mit den Einlegeteilen 21. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die oberen Stirnflächen 9 eines Balkens 1 in Summe eine (Kontakt-)Fläche haben, die kleiner ist als die Profilaußenfläche 6 des oberen Profilwandabschnitts 5-1, wodurch (verglichen mit dem direkten Auflegen des Wärmguts auf die Profilaußenfläche 6) der Wärmeübergang zwischen Wärmgut und Balken 1 vermindert ist. Als Wärmgut kommen grundsätzlich alle heiß umzuformenden Gegenstände in Frage, insbesondere Metallteile, wie AlSi-beschichtete Stahlbleche, welche als Fahrzeugkarosserieteile, beispielsweise für die B-Säule eines Autos, eingesetzt werden.The top faces 9 all inserts 21st serve as contact or support surfaces and together form a support 23 for a heating material from the beam conveyor furnace. The beam conveyor furnace typically has a multiplicity of parallel beams 1 on, with the top end faces 9 all bars 1 together the edition 23 form for the heating material. One of the top faces 9 of a bar 1 overlying heating material lies on the profile outer surface 6 of the bar 1 not on, but only has contact with the inserts 21st . This has the particular advantage that the upper end faces 9 of a bar 1 have a total (contact) area that is smaller than the profile outer area 6 of the upper section of the wall 5-1 , whereby (compared to the direct placement of the heating material on the profile outer surface 6 ) the heat transfer between the material to be heated and the beam 1 is reduced. In principle, all objects to be hot-formed can be considered as heating material, in particular metal parts, such as AlSi-coated steel sheets, which as Vehicle body parts, for example for the B-pillar of a car, are used.

Das Einlegeteil 21 kann verschiedene Formen aufweisen. Eine mögliche Ausgestaltung ist in den 2a bis 2d veranschaulicht. Das plattenförmige Einlegeteil 21 weist verschiedene Stirnflächen auf, die jeweils senkrecht zur Plattenebene angeordnet sind. Zudem verfügt es über zwei parallele Plattenflächen 14 in der Plattenebene. Die obere Stirnfläche 9 und die untere Stirnfläche 10 sind jeweils eben, wobei sich in den Schnittdarstellungen von 2a oder 2d ein geradliniger Verlauf ergibt. Im eingefügten Zustand und in Arbeitsposition des Balkens 1 sind die obere Stirnfläche 9 und die untere Stirnfläche 10 horizontal angeordnet. Das Einlegeteil 21 verfügt weiterhin über zwei seitliche Stirnflächen 12, 13 mit allgemein vertikaler Ausrichtung, welches gekrümmte Flächen sind, in den Schnittdarstellungen von 2a und 2b als gekrümmte Linien erkennbar. Eine erste seitliche Stirnfläche 12 weist eine konvexe Form auf und verfügt über eine Ausbauchung 15. Die gegenüberliegende zweite seitliche Stirnfläche 13 weist eine konkave Form auf und verfügt über eine Einsenkung 16. Die Einsenkung 16 ist komplementär zur Ausbauchung 15 geformt.The insert 21st can have different shapes. A possible design is in the 2a to 2d illustrated. The plate-shaped insert 21st has different end faces, each of which is arranged perpendicular to the plate plane. It also has two parallel plate surfaces 14 in the plate level. The top face 9 and the lower face 10th are each flat, whereby in the sectional representations of 2a or 2d a straight line results. When inserted and in the working position of the beam 1 are the top face 9 and the lower face 10th arranged horizontally. The insert 21st also has two side faces 12 , 13 with a generally vertical orientation, which are curved surfaces, in the sectional views of 2a and 2 B recognizable as curved lines. A first side face 12 has a convex shape and has a bulge 15 . The opposite second side face 13 has a concave shape and has a depression 16 . The sinking 16 is complementary to bulging 15 shaped.

Die beiden Plattenflächen 14 sind nicht eben, sondern weisen in vertikaler Richtung verlaufende, linienförmige Stege 17 auf (erkennbar in 2b), die sich von der oberen Stirnfläche 9 bis zur unteren Stirnfläche 10 erstrecken und jeweils von der Plattenfläche 14 senkrecht abstehen (d.h. jeweils in Richtung zum gegenüberliegenden Rand 18 der Öffnung 4).The two plate surfaces 14 are not flat, but have linear webs running in the vertical direction 17th on (recognizable in 2 B) extending from the top face 9 to the lower face 10th extend and each from the plate surface 14 protrude vertically (ie in each case towards the opposite edge 18th the opening 4th ).

Wie sich aus 2a ergibt, hintergreift die Ausbauchung 15 den oberen Profilwandabschnitt 5-1 im Bereich der Öffnung 4, welcher gleichsam eine Hinterschneidung 22 formt, so dass sich eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Einlegeteil 21 und dem Grundkörper 2 in Richtung senkrecht zur Erstreckung des Grundkörpers 2 (in Richtung aus der Öffnung 4 heraus) ergibt. Hierdurch wird verhindert, dass das Einlegeteil ausschließlich durch Zug senkrecht zum Grundkörper 4 aus der Aufnahme 19 entfernt werden kann. Dies vermeidet, dass das Einlegeteil 21 aus der Aufnahme 19 gezogen wird, wenn es am Wärmgut anhaftet und das Wärmgut vom Balken 1 entfernt wird. Durch die komplementär zur Ausbauchung 15 geformte Einsenkung 16 kann das Einlegeteil 21 in einfacher Weise durch vertikales Verkippen in die Öffnung 4 eingefügt werden. Durch die linienförmigen Stege 17 an den Plattenflächen 14, welche dem Rand 18 der Öffnung 4 anliegen, wird die Kontaktfläche des Einlegeteils 21 zum Grundkörper 2 bzw. Profilwand 5 verringert. Hierdurch wird der Wärmeübergang zwischen Einlegeteil 21 und Grundkörper 2 gehemmt und die Gefahr einer Kontamination des Grundkörprs 2 mit AISi, durch AISi, welches sich auf dem Einlegeteil 21 befindet, verringert. Gleichwohl wird durch die Stege 17 eine sichere Positionierung des Einlegeteils 21 in der Aufnahme 19 gewährleistet, insbesondere in Verbindung mit der in die Vertiefung 8 eingesetzten unteren Stirnfläche 10.How out 2a results, engages behind the bulge 15 the upper section of the wall 5-1 in the area of the opening 4th which, as it were, an undercut 22 forms, so that there is a positive connection between the insert 21st and the main body 2nd in the direction perpendicular to the extension of the base body 2nd (towards the opening 4th out) results. This prevents the insert from being pulled only perpendicularly to the base body 4th from the recording 19th can be removed. This avoids the insert 21st from the recording 19th is pulled when it adheres to the heating material and the heating material from the bar 1 Will get removed. Complementary to bulge 15 shaped depression 16 can the insert 21st in a simple manner by tilting vertically into the opening 4th be inserted. Through the linear webs 17th on the plate surfaces 14 which the edge 18th the opening 4th the contact surface of the insert 21st to the basic body 2nd or profile wall 5 decreased. As a result, the heat transfer between the insert 21st and basic body 2nd inhibited and the risk of contamination of the basic body 2nd with AISi, through AISi, which is on the insert 21st is reduced. Nonetheless, through the webs 17th secure positioning of the insert 21st in the recording 19th guaranteed, especially in connection with the in the recess 8th used lower end face 10th .

Sowohl der Grundkörper 2 wie auch die Einlegeteile 21 sind aus einem feuerfesten Material hergestellt. Das Einlegeteil 21, und optional der Grundkörper 2, besteht aus einem keramischen Material, beispielsweise aus einem SiC-Werkstoff, wie Si-SiC. Der Grundkörper 2 kann aus einem keramischen oder einem nicht-keramischen Material bestehen.Both the basic body 2nd as well as the inserts 21st are made of a refractory material. The insert 21st , and optionally the basic body 2nd , consists of a ceramic material, for example an SiC material such as Si-SiC. The basic body 2nd can consist of a ceramic or a non-ceramic material.

Wie in 2c erkennbar, umfasst der Balken 1 im Bereich des oberen Profilwandabschnitts 5-1 auf der Profilaußenfläche 6 eine Faserlage 20 aus einem Fasermaterial, hier beispielsweise Al₂O₃-enthaltendes Faserpapier. Die Faserlage 20 kann geschmolzenes AISi aufnehmen und binden, wodurch verhindert wird, dass AISi Berührungskontakt mit dem Grundkörper 2 hat. Der überstehende Bereich 11 bzw. die eine Kontaktfläche für das Wärmgut bildende obere Stirnfläche 9 durchbricht die Faserlage 20.As in 2c recognizable, includes the bar 1 in the area of the upper profile wall section 5-1 on the outer surface of the profile 6 a fiber layer 20th from a fiber material, here for example Al ₂ O ₃ -containing fiber paper. The fiber layer 20th can absorb and bind molten AISi, preventing AISi from touching the body 2nd Has. The protruding area 11 or the upper end face forming a contact surface for the heating material 9 breaks through the fiber layer 20th .

Im Weiteren erfolgt eine Beschreibung weiterer Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Balkens 1, die sich lediglich in der Form der Einlegeteile 21 unterscheiden. Der Grundkörper 2 ist jeweils gleich. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, werden jeweils nur die Unterschiede zur Ausgestaltung von 2a bis 2d beschrieben und ansonsten wird auf obige Ausführungen Bezug genommen.A further description of further exemplary embodiments of the bar according to the invention is given below 1 , which are only in the form of the inserts 21st differentiate. The basic body 2nd is always the same. In order to avoid unnecessary repetitions, only the differences to the design of 2a to 2d described and otherwise reference is made to the above statements.

Bei der Ausgestaltung der 3a bis 3d weisen die Plattenflächen 14 des Einlegeteils 21 jeweils eine wellenförmige Kontur mit dicht nebeneinander liegenden, länglichen Stegen 17 (Wellenberge) auf. Die Stege 17 erstrecken sich in vertikaler Richtung. Durch diese Oberflächengestaltung kann einerseits der Wärmeübergang zwischen Einlegeteil 21 und Grundkörper 2 vermindert werden, andererseits ist das Einlegeteil 21 mit gutem Sitz zuverlässig in der Öffnung 4 aufgenommen. Wie in 3c veranschaulicht, kann diese nicht-ebene Oberflächengestaltung auch in Erstreckungsrichtung des Grundkörpers 2 ausgebildet sein.When designing the 3a to 3d point the plate surfaces 14 of the insert 21st each with a wavy contour with elongated webs lying close together 17th (Wave crests). The bridges 17th extend in the vertical direction. With this surface design, on the one hand, the heat transfer between the insert 21st and basic body 2nd be reduced, on the other hand, the insert 21st with a good fit reliably in the opening 4th added. As in 3c illustrates, this non-flat surface design can also in the direction of extension of the base body 2nd be trained.

Bei der Ausgestaltung der 4a bis 4d weisen die Plattenflächen 14 des Einlegeteils 21 jeweils einen länglichen Steg 17 auf, analog zur Ausgestaltung von 2b. Ergänzend hierzu ist die obere Stirnfläche 9 nicht-eben und weist eine wellenförmige Kontur auf. Durch die wellenförmige Oberflächenform ergeben sich längliche Stege 17' (Wellenberge) in horizontaler Richtung (quer zur Erstreckung des Grundkörpers 2), durch welche die Kontaktfläche zum Wärmgut weiter vermindert werden kann, um den Wärmeübergang zwischen Wärmgut und Balken 1 zu hemmen.When designing the 4a to 4d point the plate surfaces 14 of the insert 21st one elongated bridge each 17th on, analogous to the design of 2 B . Complementing this is the top face 9 not flat and has a wavy contour. The wavy surface shape results in elongated webs 17 ' (Wave crests) in the horizontal direction (transverse to the extension of the base body 2nd ), by means of which the contact area to the heating material can be reduced further, by the heat transfer between the heating material and the beam 1 to inhibit.

Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei vielfältige Modifikationen möglich sind, insbesondere was die Gestaltung des Grundkörpers 2 und der Einlegeteile 21 betrifft. Denkbar ist insbesondere, den Grundkörper 2 nicht als Hohlprofil, sondern als Vollkörper auszuführen, wobei die Aufnahmen 19 für die Einlegeteile 21 in Form von Aussparungen im Vollkörper ausgebildet sind. The invention has been described on the basis of exemplary embodiments, with various modifications being possible, in particular as regards the design of the base body 2nd and the inserts 21st concerns. In particular, the basic body is conceivable 2nd not to be carried out as a hollow profile, but as a full body, the recordings 19th for the inserts 21st are formed in the form of recesses in the full body.

Aus obigen Ausführungen ergibt sich, dass die Erfindung einen verbesserten Balken für einen Balkenförderofen zur Auflage eines Wärmguts zur Verfügung stellt. Durch die verminderte Kontaktfläche zwischen Einlegeteilen und Wärmgut kann ein Wärmeübergang zwischen Wärmgut und Balken vermindert werden, um Wärmespannungen zu verringern und ein Abplatzen von Grundkörperteilen oder einen Grundkörperbruch zu vermeiden. Dies wird durch eine verminderte Kontaktfläche zwischen Einlegeteilen und Grundkörper unterstützt, welche weiterhin den Vorteil einer verminderten Kontamination des Grundkörpers mit AISi und verringerten Konkaktkorrosion hat. Die Einlegeteile können in einfacher Weise in den Grundkörper eingesetzt und wieder entfernt werden, was einen einfachen Austausch ermöglicht. Durch eine Faserlage auf der Profilaußenfläche kann geschmolzenes AISi aufgenommen und gebunden werden, wodurch die Gefahr einer Kontaktkorrosion des Grundkörpers weiter mit AISi weiter vermindert wird, was gleichermaßen vorteilhaft im Hinblick auf die Vermeidung einer mechanischen Beschädigung des Grundkörpers ist.It follows from the above statements that the invention provides an improved beam for a beam conveyor furnace for supporting a heating material. Due to the reduced contact area between the inserts and the heating material, heat transfer between the heating material and the beams can be reduced in order to reduce thermal stresses and to prevent flaking of basic body parts or a basic body breakage. This is supported by a reduced contact area between the inserts and the base body, which furthermore has the advantage of a reduced contamination of the base body with AISi and reduced contact corrosion. The inserts can be inserted into the base body and removed again in a simple manner, which enables simple replacement. Melted AISi can be absorbed and bound by a fiber layer on the profile outer surface, whereby the risk of contact corrosion of the base body is further reduced with AISi, which is equally advantageous in terms of avoiding mechanical damage to the base body.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11: Balkenbar
22nd: GrundkörperBasic body
33rd: Hohlraumcavity
44th: Öffnungopening
55: ProfilwandProfile wall
5-15-1: oberer Profilwandabschnittupper profile wall section
5-15-1: unterer Profilwandabschnittlower profile wall section
5-35-3: seitlicher Profilwandabschnittlateral profile wall section
66: ProfilaußenflächeProfile outer surface
77: ProfilinnenflächeProfile inner surface
88th: Vertiefungdeepening
99: obere Stirnflächeupper face
1010th: untere Stirnflächelower face
1111: überstehender Bereichprotruding area
1212: erste seitliche Stirnflächefirst side face
1313: zweite seitliche Stirnflächesecond side face
1414: PlattenflächePlate surface
1515: AusbauchungBulge
1616: EinsenkungSinking
17, 17'17, 17 ': Stegweb
1818th: Randedge
1919th: Aufnahmeadmission
2020th: FaserlageFiber layer
2121st: EinlegeteilInsert
2222: HinterschneidungUndercut
2323: AuflageEdition

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 2117148 [0004]DE 2117148 [0004]
WO 2018/019920 [0004, 0011]WO 2018/019920 [0004, 0011]

Claims

Balken (1) für einen Balkenförderofen zum Auflegen eines Wärmguts, welcher umfasst: - einen länglichen Grundkörper (2), - eine oder mehrere Aufnahmen (19) im länglichen Grundkörper (2), in denen jeweils ein Einlegeteil (21) aufgenommen ist, wobei die Einlegeteile (21) in Bezug auf den länglichen Grundkörper (2) vorstehen und gemeinsam eine Auflage (23) für das Wärmgut bilden.Beam (1) for a beam conveyor furnace for placing a heating material, which comprises: - an elongated base body (2), - One or more receptacles (19) in the elongated base body (2), in each of which an insert part (21) is received, the insert parts (21) protruding in relation to the elongated base body (2) and together a support (23) for form the heating material.

Balken (1) nach Anspruch 1, bei welchem der längliche Grundkörper (2) ein Hohlprofil ist, das eine einen innenliegenden Hohlraum (3) umgrenzende Profilwand (5) aufweist, wobei die Profilwand (5) eine oder mehrere Öffnungen (4) aufweist, in welche jeweils ein Einlegeteil (21) eingefügt ist.Bars (1) after Claim 1 , in which the elongated base body (2) is a hollow profile which has a profile wall (5) bordering an internal cavity (3), the profile wall (5) having one or more openings (4) into each of which an insert (21 ) is inserted.

Balken (1) nach Anspruch 2, bei welchem eine dem Hohlraum (3) zugewandte Innenfläche (7) der Profilwand (5) gegenüberliegend zu einer jeweiligen Öffnung (4) eine Vertiefung (8) aufweist, in der eine untere Fläche (10) des durch die Öffnung (4) geführten Einlegeteils (21) aufgenommen ist.Bars (1) after Claim 2 , in which an inner surface (7) facing the cavity (3) of the profile wall (5) opposite to a respective opening (4) has a recess (8) in which a lower surface (10) of the one guided through the opening (4) Insert part (21) is added.

Balken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Einlegeteile (21) lose in die Aufnahmen (19) eingesetzt sind.Bars (1) after one of the Claims 1 to 3rd , in which the inserts (21) are loosely inserted in the receptacles (19).

Balken (1) nach Anspruch 4, bei welchem die Einlegeteile (21) mit der sie aufnehmenden Aufnahme (19) in Richtung senkrecht zur Erstreckung des Grundkörpers (2) formschlüssig verbunden sind.Bars (1) after Claim 4 , in which the insert parts (21) are positively connected to the receptacle (19) receiving them in the direction perpendicular to the extension of the base body (2).

Balken (1) nach Anspruch 5, bei welchem die Einlegeteile (21) jeweils einen konvexen Bereich (15) aufweisen, der in eine Hinterschneidung (22) der Aufnahme (19) greift.Bars (1) after Claim 5 , in which the insert parts (21) each have a convex area (15) which engages in an undercut (22) of the receptacle (19).

Balken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Einlegeteile (21) jeweils einen oder mehrere Vorsprünge (17'), insbesondere stegartige Vorsprünge, aufweisen, welche gemeinsam die Auflage (23) für das Wärmgut bilden.Bars (1) after one of the Claims 1 to 6 , in which the insert parts (21) each have one or more projections (17 '), in particular web-like projections, which together form the support (23) for the heating material.

Balken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welchem die Einlegeteile (21) jeweils einen oder mehrere zum Grundkörper (2) gerichtete Vorsprünge (17), insbesondere stegartige Vorsprünge, aufweisen.Bars (1) after one of the Claims 1 to 7 , in which the insert parts (21) each have one or more projections (17) directed towards the base body (2), in particular web-like projections.

Balken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem eine Mehrzahl Einlegeteile (21) entlang der Erstreckung des Grundkörpers (2) verteilt angeordnet ist.Bars (1) after one of the Claims 1 to 8th , in which a plurality of insert parts (21) is arranged distributed along the extension of the base body (2).

Balken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem die Einlegeteile (21) jeweils plattenförmig ausgebildet sind, wobei die Auflage (23) für das Wärmgut von Stirnflächen (9) der plattenförmigen Einlegeteile (21) gebildet wird.Bars (1) after one of the Claims 1 to 9 , in which the insert parts (21) are each plate-shaped, the support (23) for the heating material being formed by end faces (9) of the plate-shaped insert parts (21).

Balken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem die Einlegeteile (21) aus einem Material bestehen, das vom Material des Grundkörpers (2) verschieden ist.Bars (1) after one of the Claims 1 to 10th , in which the insert parts (21) consist of a material which is different from the material of the base body (2).

Balken (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem der Grundkörper (2) auf seiner Außenfläche (6) mit einer Lage (20) aus Fasermaterial versehen ist.Bars (1) after one of the Claims 1 to 11 , in which the base body (2) is provided on its outer surface (6) with a layer (20) made of fiber material.

Balken (1) nach Anspruch 12, bei welchem die Einlegeteile (21) jeweils durch die Lage (20) aus Fasermaterial hindurchgeführt sind.Bars (1) after Claim 12 , in which the inserts (21) are each passed through the layer (20) of fiber material.

Verfahren zur Herstellung eines Balkens (1) für einen Balkenförderofen zum Auflegen eines Wärmguts nach einem der Ansprüche 1 bis 13, welches die folgenden Schritte umfasst: - Herstellen eines länglichen Grundkörpers (2), - Ausbilden von einer oder mehreren Aufnahmen (19) im länglichen Grundkörper (2), - Einbringen eines Einlegeteils (21) in eine jeweilige Aufnahme (19).Method for producing a beam (1) for a beam conveyor furnace for placing a heating material according to one of the Claims 1 to 13 , which comprises the following steps: - producing an elongated base body (2), - forming one or more receptacles (19) in the elongated base body (2), - inserting an insert part (21) into a respective receptacle (19).

Verwendung des Balkens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in einem Balkenförderofen als Balken zum Auflegen von Wärmgut.Use of the bar (1) according to one of the Claims 1 to 13 in a bar conveyor furnace as a bar for placing hot material.