DE1805351C3 - Elektrisch beheizter Vakuumofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten Vakuumofen zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches.

Bei einem aus der US-PS 33 42 469 bekannten Vakuumofen der genannten Art ist innerhalb des zylindrischen Vakuumgefäbes lediglich die Heizkammer vorgesehen. Der Abschrecktank befindet sich in einer gesonderten Kammer, die über eine Zwischenkammer mit der durch einen Deckel verschließbaren Austrittsöffnung des zylindrischen Vakuumgefäßes verbunden ist. Die den Abschrecktank aufnehmende Kammer und die Übergangskammer sind kubisch ausgebildet, so daß zur Aufnahme des Außendruckes relativ große Wandstärken vorgesehen werden müssen. Der Abschrecktank selbst muß zum Entnehmen der Werkstücke in der ihn aufnehmenden Kammer seitlich verschoben und dann nach oben herausgenommen werden. Der Transportschieber nimmt hier die Werkstücke auf, die über dem Abschrecktank mit einem festen Abstreifer abgeschoben werden.

Es sind weiter elektrisch beheizte Vakuumöfen bekannt, bei denen zur Beschickung und Entleerung Schleusen vorgesehen sind, die an ihren beiden Enden mit Absperrmitteln versehen sind, mit denen die

κι Vakuumschleuse abwechselnd mit dem Vakuumgefäß einerseits und der Atmosphäre andererseits verbindbar ist. Die Vakuumschleuse ist dabei mit einem Vakuumanschluß versehen, mit der die Schleusenkammer vor öffnen der Verbindung zum Vakuumgefäß evakuierbar ist. Es ist dabei auch bekannt, die Vakuumschleuse als senkrechtes Rohr auszubilden, an dessen oberem Ende des Vakuumgefäßes und an dessen unterem Ende ein Gefäß mit einem Abschreckmedium angeschlossen ist Das Werkstück passiert dabei die Vakuumschleuse im freien Fall. Die Schleuse muß daher so lang ausgeführt sein, daß das obere, gegen das Vakuumgefäß abdichtende Ventil geschlossen werden kann, bevor das untere Ventil geöffnet wird (Prospekt N5 »Widerstandsbeheizte Vakuumöfen«, Seite 16, der Firma W. C. Heraeus).

Es ist weiter ein experimenteller elektrisch beheizter Vakuumofen mit einer senkrechten Heizkammer bekannt, bei der unterhalb der Heizkammer ein ventilloser Fallschacht vorgesehen ist, an dessen unterem Ende ein mittels einer Flanschverbindung befestigtes Aufnahmegefäß angeordnet ist. Das Werkstück wird in der Heizkammer mittels eines durchschmelzbaren Drahtes gehaltert, und die Abkühlung im Aufnahmegefäß erfolgt durch Wärmeabstrahlung.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Vakuumofen der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die aufgeheizten Werkstücke mit möglichst geringem Temperaturverlust in den Abschrecktank transportierbar sind, ohne daß zusätzliche Kammern vorgesehen sind, und bei dem das Innere des Vakuumgefäßes trotzdem gegen bei Abschrecken der Werkstücke entstehende öldämpfe geschützt ist und der die abgeschreckten Werkstücke enthallende Abschrecktank leicht entnehmbar ist.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch die Merkmale des Kennzeichens des Hauptanspruches.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung ist im Unteranspruch herausgestellt.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im Einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt im wesentlichen einen Längsschnitt durch einen Vakuumofen gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt längs der Linie 11-11 in F i g. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt längs der Linie IM-IlI in Fig.l.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV in Fig.l.

F i g. 5 zeigt einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig.l

Fig.6 zeigt einen Schnitt längs der Linie VI-VI in Fig. 2.
Der in der Zeichnung dargestellte Vakuumofen 10 weist ein Vakuumgefäß 12 auf mit einem zylindrischen Mantel 14 und Stirnwänden 16 und 18. Um den Mantel 14 herum ist ein Kühlmantel 20 angeordnet und die beiden Stirnwände sind mit Kühlmänteln 22 bzw. 24

versehen.

Das Vakuumgefäß 12 wird von Stützen 26 und 28 getragen, die durch horizontale Streben 3Di und 32 miteinander verbunden sind. An die Stützp 26 schließt sich ein Gehäuse 33 an, in dem die Antriebsmittel untergebracht sind.

In dem Vakuumgefäß 12 ist in der Nähe der Stirnwand 18 eine Heizkammer 42 angeordnet, die ein im wesentlichen zylindrisches Gehäuse 44 aufweist, dessen unterer Teil 46 abgeflacht ist.

Wie aus F i g. 1 und 3 ersichtlich, weist die Heizkammer 42 in der Stirnwand 50 eine im wesentlichen viereckige öffnung 55 auf, welche unten in eine schmalere Öffnung 56 übergeht, die sich im Boden 46 über einen wesentlichen Teil der Länge der Heizkammer fortsetzt.

In der Stirnwand 18 ist ein Anschlußstutzen 74 für die Vakuumabsaugung angeordnet

Im unteren Bereich des Vakuumgefäße? 12 ist eine Horizontalfördereinrichtung angeordnet, die einen unterhalb der Heizkammer liegenden Abschnitt 90 und einen zweiten relativ zu dem Abschnitt 90 beweglichen Abschnitt 88 aufweist. Die Horizontalfördereinrichtung besteht in ihren beiden Abschnitten jeweils aus einem Schienenpaar, zwischen dem ein Transportsckieber 82 in Längsrichtung des Vakuumgefäßes hin- und herverschieblich ist. Die Tragplatte 78 dient zur Aufnahme eines die Werkstücke aufnehmenden Beschickuingskorbes 86 od. dgl.

Der Abschnitt 88 der Horizontalfördereinrichtung ist in einem Käfig % befestigt, der um eine horizontale Achse im Vakuumgefäß 12 drehbar ist Der Käfig % weist zwei im Abstand voneinander angeordnete Ringe 92 und 94 auf, die durch Abstandhalter 156 miteinander verbunden sind. Die Ringe 92 und 94 liegen jeweils auf zwei Lagerungen 158 auf, die an der Innenseite des Mantels 14 befestigt sind und im wesentlichen aus drehbar gelagerten Rollen 168 bestehen. Die Ringe 92 und 94 umschließen den Abschnitt 88 des Schienenpaares und alle mit dem Transportschieber 82 verbundenen Bauteile. Zu diesen mit dem Transportschieber verbundenen Bauteilen gehört ein winkelförmiges Verschlußstück 102, 104 mit dem die öffnungen 55 und 56 der Heizkammer verschließbar sind, wenn sich die Werkstücke zum Aufheizen in der Heizkammer befinden. Diese Schließstellung ist in Fig. 1 strichpunktiert dargestellt.

Für den Transportschieber 82 ist ein Schubzntrieb mit einer Schubstange 112 vorgesehen, die über einen Zahntrieb 132 längsverschieblich ist, der mit einer Kette 144 in Eingriff steht, die über einen Antriebszylirider 146 beweglich ist. Die Schubstange 112 trägt, wie aus F i g. 1 und 5 ersichtlich, an ihrem vorderen Ende einen aufwärts gerichteten Koppelstift 110. An dem Transportschieber 82 ist ein Ansatz 106 vorgesehen, der einen seitlichen Ausschnitt 108 aufweist, in den der Koppelstift 110 eingreift, wenn sich der Käfig 96 in einer Stellung befindet, in der die beiden Abschnitte 88 und 90 des Schienenpaares miteinander fluchten. Bei einer Drehbewegung des Käfigs kommt der Koppelstift 110 außer Eingriff mit dem Schlitz 108 und damit mit dem Transportschieber 82. Über den Schubantrieb ist daher der Transportschieber 82 nur in der in der Zeichnung dargestellten Stellung beweglich.

Für den Käfig ist ein Kippantrieb vorgesehen, der einen in der Kippachse des Käfigs im angrenzenden Deckel 16 des Vakuumgefäßes angeordneten Schwenkarm 170 aufweist, der mit einem der Abstandshalter 156 zusammenwirkt Mit der Welle 172 des Schwenkarmes 170 ist ein Kettentrieb 180 verbunden, der über einen Zylinder 186 antreibbar ist

Unterhalb des Käfigs 96 ist der Mantel 14 des Vakuumgefäßes mit einem Durchbrach versehen, der durch einen Flanschring 198 definiert ist An den Ringflansch 198 ist mit einem Flansch 196 ein Fallschacht 194 verbunden, der an seinem unteren Ende sinen Flansch 208 trägt Auf der Außenseite des Fallschachtes 194 ist eine Kühlschlange 202 befestigt. Im Fallschacht befinden sich Leitflächen 200, zwischen denen die Werkstücke nach unten fallen können, die jedoch ein Aufsteigen von Dämpfen durch den Fallschacht in das Innere des Vakuumgefäßes erschweren.

Unterhalb des Fallschachtes 194 ist mit im wesentlichen gleichen Durchmesser ein Abschrecktank 204 angeordnet, der an seinem oberen Ende einen Flansch 206 trägt mit dem er lösbar mit dem Flansch 208 verbindbar ist Der Abschrecktank 204 ist auf Rollen 209 verfahrbar, die mit quer zur Achse des Vakuumgefäßes 12 liegenden Schienen 212 zusammenwirken.

An zwei gegenüberliegenden Stellen der Wandung des Abschrecktankes 204 sind Zapfen 214 vorgesehen.

In dem Traggestell ist auf der Strebe 30 zu beiden Seiten des Abschrecktanks jeweils ein doppelarmiger Hebel 216 angeordnet, der auf einem Lager 218 schwenkbar ist, und auf einem Hebelarm ist eine Aufnahme für den Zapfen 214 angeordnet, während am anderen Arm ein

jo an der Strebe 32 befestigter Antriebszylinder 222 mit seiner Kolbenstange 220 angreift. Über den doppelarmigen Hebel 216 ist der Abschrecktank 204 anhebbar, und zwar so, daß er mit den Rädern 209 von den Schienen 212 abgehoben und mit seinem Flansch 206 in

j5 dichtender Anlage an dem Flansch 208 gehalten wird.

Die durch den Flansch 198 definierte öffnung in dem Mantel 14 des Vakuumgefäßes ist mit ihrer Achse gegen die Achse des Vakuumgefäßes etwas seitlich versetzt, und zwar so, daß sichergestellt ist, daß die auf der Tragplatte 78 angeordneten Werkstücke nach Kippen der Tragplatte mit Hilfe des Käfigs 96 genau in den Fallschacht abfallen. Diese Kippstellung der Tragplatte und des Transportschiebers ist in F i g. 3 strichpunktiert dargestellt.

Im Bereich des Käfigs 96 ist im Mantel 14 des Vakuumgefäßes seitlich ein Rohrstutzen 70 angeordnet, der eine Beschickungsöffnung 73 bildet und in einer solchen Höhe liegt, daß die Werkstücke geradlinig auf die Tragplatte 78 aufgebracht werden können. Die

so verschließbare Beschickungsöffnung 73 ist mit einem Beobachtungsfenster 75 versehen.

Nach dem Einbringen der Werkstücke durch die Beschickungsöffnung 73 wird über den Schubantrieb der Transportschieber 82 in Richtung auf die Heizkammer verschoben. In der Endstellung befindet sich die Transportplatte 78 mit den Werkstücken innerhalb der Heizkammer, die durch das Winkelstück 102, 104 verschlossen ist. Nach der Vakuumbehandlung wird der Transportschieber 82 in die Ausgangsstellung nach Fig. 1 zurückbewegt und über den Kippantrieb 170 wird der Käfig 96 gedreht, bis die Werkstücke von der Tragplatte 78 abgleiten und in den Fallschacht 194 abfallen. Über den Fallschacht 194 gelangen die WerKstücke dann in den Abschrecktank 204. Beim Abschrecken aufsteigende Dämpfe werden über die Ablenkplatten 200 gegen die durch die Kühlschlange 202 gekühlte Wand des Fallschachtes 194 gelenkt, so daß sie dort kondensieren und damit ein Übertreten in

das Vakuumgefäß verhindert wird. Nachdem das Innere des Vakuumgefäßes unter Atmosphärendruck gebracht ist, wird über die Hubvorrichtung der Abschrecktank abgesenkt. Er kann dann seitlich verschoben und entleert bzw. gegen einen anderen Abschrecktank ausgetauscht werden. Nach dem Entleeren des Abschrecktanks wird dieser über die Hubvorrichtung wieder mit dem Fallschacht 194 in dichtende Verbindung gebracht. Nach erneutem Beschicken der Tragplatte 98 wird dann ein neuer Arbeitszyklus begonnen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1. Patentansprüche:

   1 Elektrisch beheizter Vakuumofen zur Wärmebehandlung metallischer Werkstücke mit einer Heizkammer innerhalb eines zylindrischen, mit einem Kühlmantel versehenen Vakuumgefäßes und einer Horizontalfördereinrichtung mit einem zwei Abschnitte aufweisenden Schienenpaar mit einem dazwischen geführten Transportschieber, von denen ein Abschnitt im Bereich der Heizkammer und der andere im Bereich oberhalb eines ein flüssiges Abschreckmedium enthaltenden Abschrecktanks liegt, und mit oberhalb des Abschreckmediums angeordneten Ablenkflächen, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (14) des Vakuumgefäßes (12) mit einem zylindrischen, mit gekühlten Wänden ausgebildeten Fallschacht (194) versehen ist, mit dem über eine lösbare Flanschverbindung (206, 208) der Abschrecktank (204) verbunden ist, wobei das Vakuumgefäß, der Fallschacht und der Abschrecktank einen einheitlichen Druckraum bilden, daß eine Tragplatte über hintereinander liegende Stützen (80) mit dem Transportschieber (82) verbunden ist, daß die Heizkammer (42) an ihrer Stirn- und Unterseite öffnungen (55, 58) für den Eintritt der Stützen und der Tragplatte mit den Werkstücken (86) aufweist, daß am Transportschieber ein winkelförmiges Verschlußstück (102, 104) zum Schließen der öffnung der Heizkammer befestigt ist, daß der oberhalb des Fallschachtes liegende Abschnitt (88) des Schienenpaares in einem um eine zum Schienenpaar parallele Drehachse drehbar gelagerten Käfig (96) befestigt ist, der zwei im Abstand voneinander angeordnete, durch Abstandhalter (156) verbundene, drehbar gelagerte Ringe (92, 94) aufweist, welche den Abschnitt des Schienenpaares und alle mit dem Transportschieber (82) verbundenen Bauteile umschließen.
2. 2. Elektrisch beheizter Vakuumofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für den drehbar gelagerten Käfig (96) ein Kippantrieb mit einem in der Kippachse im angrenzenden Dekkel (16) des Vakuumgefäßes (12) angeordneten Schwenkarm (170) vorgesehen ist, der mit einem Anschlag am Käfig zusammenwirkt.