DE2233909A1

DE2233909A1 - Schwingbalkenofen

Info

Publication number: DE2233909A1
Application number: DE2233909A
Authority: DE
Inventors: Walter Suydam
Original assignee: Loftus Engineering Corp
Current assignee: Loftus Engineering Corp
Priority date: 1971-12-16
Filing date: 1972-07-10
Publication date: 1973-06-20
Also published as: IT975352B; JPS4866509A; CA970963A; AU473952B2; ZA727751B; BR7208310D0; AU4845372A; SE406934B; JPS56487B2; GB1368163A; BE792811A; FR2165410A5; ES408138A1; US3749550A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schwingbalkenanordnung zur Verwendung in einem Ofen für die Erhitzung von Platinen und Metallplatten vor dem Warmwalzen in Halbzeug oder Fertigprodukte.

Schwingbalkenofen werden seit einiger Zeit zum Erhitzen von Platinen oder Metallplatten zum Warmwalzen verwendet, aber erst seit relativ kurzer Zeit verwendet man dachseitig -beheizte öfen, wo alle Brenner zum Erhitzen der Platinen oder Metallplatten sich im oberen Teil des Ofens über der Schwingbalken-Fördereinrichtung auf der Höhe der Feuerfläche des Ofens befinden.

Der zunehmende Bedarf an einem größeren Ofendurchsatz und die steigende Dicke der Platinen und Metallplatten hat es erforderlich gemacht, daß die zu erhitzenden Teile gleichzeitig von der Unterseite una der Oberseite der Schwingbalkenanordnung oder sonstigen Träger zur Bewegung der Arbeitsstücke durch den Ofen beheizt werden. Dies hat aen Ofenaufbau wesentlich kompliziert und die Kosten beträcht-

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lieh ernöht, weil einerseits die feststehenden Tragschienen und aie Querschienen sich im Ofen über der Herdfläche und andererseits aie feststexienden und beweglichen Tragbalken für diest^ Schienen unterhalt der lierdfläcne befinaen. Vertikale Träger gelangen oben aurch die Lerdfläcne von den feststehenden Balken zu aen Stutz schienen, und andere Triiger erstrecken sich zu aen Queracaienen uurc. SCiilitze in aem ueraflacaenträger und übertragen die naci o^en una unten gerichtete longitudinale Bewegung oder "Schreit^a'/egung". Ls sind komplizierte Dichtungen für die Abdichtung des uerujociens u^a für die entfernung des hanunerschlags erforderIicn, der ciurcu aie Schlitze in die Herdfläche fällt„ Typiscüe Konstruktionen sind dargestellt in der Zeitschrift "Iron and Steel Engineer", Göttfriea Straus, "Design ana Automation of a Top and Bottom Fired 210-ton per hour Walking Beam Furnace", Oktober 197O, Seiten 5ΰ - 64, und in dem Aufsatz !¹IHI Walking Beam Type Continuous Slab and Billet Preheating Furnace", Yukinaga Kabahashi und Koji Fujikawa in der Zeitschrift "IHI Engineering Review", Seiten 42 - 50 der Sonderausgabe 70, Juni 1970.

Derartige Aufbanden sind nicht nur kompliziert und teuer, sondern wegen der großen Anzahl von feststehenden und jjeweglichen Säulen in dem Raum über der Herdfläche und unter den Trag- und Querschienen müssen die bodenseitigen Brenner kreuzweise statt längsseitig des Ofens brennen, obwohl ein längsseitiges Brennen eine sehr viel gleichförmigere Wärmeverteilung ergibt und im allgemeinen, wenn nicht ausschließlich, für die Beheizung von ofen ver wenaet wird, wenn der Raum über den Werkstücken nicht versperrt ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schwingbalkenofen zu schaffen, bei dem die vagenannten i\iachteile vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird ein bodenseitig und dachseitig beheizter Schwingbalkenofen vorgesehen, bei welchem die feststehenden una querverlaufenden Stützen für das Werkstück in einer starren galgen-

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BAD ORKSINAt

artigen Anordnung zusammengefaßt sinä, äie sich im allgemeinen von uer Lingangstür des Ofens zum Ausgang erstreckt und an jedem Ende des üfens abgestützt ist. Zwischen den Endstützen können diese galgenartigen SCii\7ingDalkenanordnungen auf einfachen wassergekühlten ■dalben üjjer uer herdflUcne gelagert sein und die Tragpfosten stören liicät dai Betrieb der bodensei^igen Brenner, welche entgegengesetzt zur ßev/egungsrichtung der Werkstücke, ähnlich den dachseitigen .urenljcrn brennen.

Jeue Schwingbalkenanordnung weist zwei zueinander beabstanuete, tiefe parallele Balkenabschnitte auf, die für Wasserkühlung angeoranet sina und starre Seitenbalken oder Stützabschnitte bilden. Zwischen aiesen Abschnitten und im Abstand von ihnen aber starr mit ihnen, uurcii Streben verbunden, befindet sich ein feststehender Balken ao schnitt, der aus noch zu erläuternden Gründen als "Rampenabsennitt" oezeichnet wird. Ein zweiter Balkenabschnitt wird der ''Leerlaufabschnitt'"¹ genannt und befindet sich zwischen den beiden oueren Seiten oberhalb des Rampenabschnittes und wird von dem Ram-

cnajscxinitt getragen. Lr ist längsseitig relativ zu den seitlichen .-•aikenglieuern und dem Rampenabschnitt beweglich, und zwischen dem Haiapenabschnitt und dem Leerlaufabschnitt ist eine Einrichtung angeoranet, um den Leerlaufjoalken vertikal anzuheben, wenn dieser iiaihen in eine Richtung bewegt wird. Bei der Bewegung in die entgegengesetzte Richtung von der oberen ßewegungsgrenze wird er dann nach unten -in die unterste Stellung bewegt. Ein dritter transversaler üalkenajjsclmitt über dem Leerlauf abschnitt ist beispielsweise durch sollen getragen, die zwischen dem transversalen Abschnitt und dem jueerlaufabschnitt angeordnet sind, so da/3 der dritte transversale Jalkenabschnitt bezüglich der Leerlaufabschnitte längsseitig Lewegiici: ist. ljji ü::.cr transversale Balkenaoschnitt wird durch das Heben und benJccn aes .ueerlaufaoschnittes angehoben und abgesenkt. In der normalen untersten Stellung befindet sich eine das Werkstück anhebende Schiene unterhalb den Schienen an der Oberseite der zweiten üalkenabschnitte, aber an der oberen Grenze des Weges des Leerlauf-

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BAD ORIGINAL.

balkens befindet sich die Schiene an der Oberseite des transversalen Abschnittes über dem Niveau der Werkstück-Stützschienen der Seitenbalkenabschnitte.

Wenn der transversale Balken angehoben wird, schiebt dessen Schiene die Werkstücke im Ofen von den Schienen auf den Seitentragbalken, und im angehobenen Zustand wird dann dieser Balken longitudinal zum Auslaßende des Ofens bewegt. Wenn dann der transversale Balken abgesenkt wird, lagert er die Werkstücke auf den Schienen der Seitenbalken an der neuen Position ab, zu welcher sie befördert worden sind, und der transversale, von den Werkstücken befreite Balken kehrt in die Startposition zurück. Deshalb werden bei zwei oder mehreren parallelen Anordnungen dieser Art die Werkstücke schrittweise durch den Ofen von einem Ende zum anderen bewegt. Es ist eine Einrichtung vorgesehen, um den Leerlaufbalkenabschnitt jeder Anordnung längsseitig hin und her zu bewegen, und andere Einrichtungen bewegen den transversalen Balkenabschnitt jeder Anordnung Jiin und her, wobei beide Einrichtungen betätigbar sind, um den jeweils bewegten Balken gegen eine longitudinale Bewegung zu sichern, wenn sich der andere Balken bewegt.

Die Balkenanordnungen sind derart konstruiert, daß die bodenseitigen Brenner so angeordnet v/erden können und angeordnet sind, daß sie längsasitig der Balkenanordnungen brennen, und geschlitzte Herdflächen, Hammerschlag-Ablenkbleche und Wasserdichtungen werden vermieden. Es kann eine herkömmliche oder eine besondere Voirichtung vorgesehen werden, um die Werkstücke auf die Schwingbalken des Ofens am Beschickungsende zu bringen und am Entnahmeende die erhitzten Werkstücke herauszuziehen, wobei diese Entnahmevorrichtung keinen Teil der Erfindung bildet.

Im folgenden werden bevorzugte Aüsführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert; es stellen dar:

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Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Schwingbalkenofen nach der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Ofeninnere gemäß Fig. 1, die im wesentlichen ein horizontaler Schnitt in der E^bene der Linie II-II der Fig. 1 ist,

Fig. 3 einen Querschnitt durch den Ofen, im wesentlichen in der Ebene der Linie III-III der Fig. 1,

Fig. 4 in vergrößertem Maßstab einen Querschnitt eines einzelnen Balkensystemes mit seinen feststehenden und beweglichen Schienen, wobei die bewegliche oder transversale Schiene in der untersten Stellung dargestellt ist, und zwar in Querschnittsansicht in derselben Ebene wie Fig. 3, ·

Fig. 5 eine Ansicht ähnlich derjenigen der Fig. 4, die den oberen Abschnitt der Anordnung zeigt, wobei die bewegliche oder transversale Schiene bis zur oberen Bewegungsgrenze angehoben ist,

Fig. 6 einen längsseitigen Teilausschnitt¹ im wesentlichen in der Ebene der Linie VI-VI der Fig. 4, der in Seitenansicht einen Abschnitt des "Hebenrampenabschnittes" der Anordnung mit Teilen der Leerlaufbalken und des transversalen Balkens, wobei dieser in der untersten oder normalen Position ist, und

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht, wobei der transversale Balken angehoben und die Werkstücke nach links verschoben sind, an welchem Punkt der Balken gerade wieder abgesenkt wird.

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In Fig. 1 und 3 ist der Dachaufbau 2 eines Ofens und der
gesamte Herdbereich 3 eines Ofens dargestellt. Weiterhin ist eine
Vorderwand 4 und eine Beschickungstür 5 dargestellt. Es ist eine
Rückwand 6 und eine Abgabetür 7 vorgesehen. Der Ofen weist Seitenwände 8 auf. Die zu erhitzenden Werkstücke, d.h. Platinen und iietallplatten, treten in den Ofen durch die Beschickungstür ein und weraen in der Regel auf Schienen zu einer ausgewählten Position außerhalb des Beschxckungsendes des Ofens geschoben, wobei die x'ür aurch einen an sich bekannten iiechanismus betätigt wird. Die Werkstücke wandern schrittweise durch den Ofen in Pfeilrichtung zur Entnahmetür, wobei jedes Werkstück parallel zu dem vorangehenden liegt.

Bei der Bewegung durch den Ofen werden die Werkstücke durch zwei oder mehr parallele Balkenanordnungen IO gestützt und bewegt, die wesentliche Bestandteile der Erfindung darstellen und nachfolgend im einzelnen beschrieben werden. Gemäß Fig. 2 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel sechs derartige Vorrichtungen im Abstand voneinander und von den Seitenwänden des Ofens vorgesehen,
wobei drei Balkenanordnungen sich auf jeder Seite der Mittellinie
befinden. Die Anzahl kann schwanken, obwohl zur Zeit sechs, ßalkenanordnungen eine gute Kombination für lange und halblange Platinen darstellen, die gleichzeitig oder nacheinander durch den Ofen bewegt werden sollen. In Fig. 2 sind beispielsweise S und S¹ lange
und kurze Platinen.

Wie sich am besten aus Fig. 1 und Fig. 3 ergibt, erstrecken sich die Anordnungen IO vorzugsweise durch das Beschickungsende des Ofens und werden von einem außerhalb des Ofens befindlichen Gerüst getragen. Am hinteren Entnahmeende des Ofens erstrecken sich diese Anordnungen 10 auch durch die Rückwand und werden ebenfalls von einem Gerüst außerhalb der Rückwand gettagen.

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Wie sich am besten aus Fig. 1 ergibt, sind die Anordnungen 10 am vorderen Ende und am entgegengesetzten Ende auf einem Gerüst außerhalb des Ofens gelagert. Aus Fig. 1 und 3 ist zu entnehmen, daß querverlaufende hohle Zwischenbälken 11 vorgesehen sind, auf denen diese Anordnungen gelagert sind, wobei die Balken hohl zur Viasserkühlung sind una ihre Enden in den Seitenwänden des Ofens abgestützt sind. Zwischen ihren Enden sind diese Balken durch hohle vertikale Säulen 12 gestützt, die ebenfalls wassergekühlt sind. L's sind ebenfalls Stützen 12' zur Lagerung vorgesehen. Die Wasserkühlung der Aufbauten dieser Art ist für sich genommen bekannt, und es v/erden daher keine Einlaß- und Auslaßverbindungen dargestellt. Die Säulen 12 und 12' sind in Reihen längsseitig des Ofens angeordnet, so aaß von vorne nach hinten jede derartige Säule und Stütze in einer Reihe sich direkt hinter der vorderen befindet. Gemäß Fig. 2 ist der Raum unter den Tragbalken 10 und über dem Heizbereich relativ offen und von Hindernissen frei.

In dem in den Zeichnungen dargestellten Ofen hat der Boden ues Herdbereichs zwei Versetzungen, die vertikale Wandabschnitte

13 ergeben, in denen jeweils eine horizontale Reihe von Brennerdüsen

14 mit bodenseitigen Brennern 15 vorgesehen ist, um die Flammen nach oben und nach vorne zu der Beschicküngstür zu richten. Der herd befindet sich natürlich im Abstand über dem Boden des gesamten Ofens, um Raum für die Brennstoff- und Luftleitungen zu schaffen. nie Flammen und heißen Verbrennungsgase wandern längsseitig nach vorne unter ciie Anordnungen 10 und gelangen durch einen Feuerkanal 16 an der Vorderseite des Ofens.

Wie gewöhnlich in Öfen dieser Art hat der Dachaufbau des Ofens eine Versetzung, die eine vertikale Brennerwand 17 mit einer Horizontalen Rihe von Brenneröffnungen ergibt, um Brenner 18 von oben zu heizen, die Flammen nach unten und nach vorne entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Werkstücke durch den Ofen richten. Hinter diesen Brennern 18 befinden sich dachseitige Brenner 19 in dem üach über eier Heiz zone.

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Wie schon ausgeführt, wird die longitudinale Feuerung der bodenseitigen Brenner durch die Balkeneinheiten 10 ermöglicht. Jede Balkenanordnung ist eine Art Galgen, der sich von einem Ende des Ofens zum anderen erstreckt. Sie hat zwei parallele Seitenabschnitte 25, die jeweils eine Anzahl sich längsseitig erstreckender Durchgänge 26 übereinander ausbilden. Sie können aus vierseitigen Rohräbsohnitten 25 gebildet sein, die übeieLnander gestapelt und zusammengeschweißt sind, oder für schwere Lasten können sie aus schweren verschweißten Metallplatten bestehen, um einen ähnlichen Balkenab,-schnitt mit voneinander beabstandeten Seitenwänden, oberen Wänden und bodenseitigen Wänden und Zwischenabschnitten zu bilden. In den Endwänden der Balkenaufbauten können Wassereinlaße und -auslaße ausgebildet sein, so daß das Wasser am gleichen Ende eintritt und austritt, wie bei W dargestellt ist, aber am anderen Ende befinden sich Umlenkschleifen W¹, so daß das einen Durchgang verlassende Wasser wieder eintritt und in der entgegengesetzten Richtung in den nächsten Durchgang fließt. Es sind vier Durchgägnge 26 in jedem Seitenabschnitt vorgesehen, wobei aber auch mehr oder weniger Durchgänge vorhanden sein können, was von der Last abhängt, welche die Balkenanordnung tragen muß.

Auf jeder Seitenanordnung ist ein modifizierter H-Abschnitt 27 vorgesehen, in dem sich eine Schiene 28 befindet, die aus sehr hitzebeständigem Material bestehen kann. Wenn auch eine schwer schmelzbare Schiene vorzuziehen ist, kann ein Teil der Länge der Schiene aus einer temperaturbeständigen Legierung bestehen, oder die ganze Schiene kann aus Metall sein. Der Vorteil bei der Verwendung von Ziegeln oder Keramikmaterial besteht darin, daß, während der H-Abschnitt 27 durch den Kontakt mit dem oberen Rohr 26 wassergekühlt ist, die niedrigere Wärmeleitfähigkeit des schwerschmelzenden Materials im wesentlichen den "Schatten" auf den Werkstücken herabsetzen wird, die auf den Schienen während des Vorgangs im Ofen abgestützt sind. Der Ausdruck "Schatten" betrifft natürlich einen begrenzten Bereich des Werkstückes, der nicht die volle Hitze erhält oder von dem zuviel Hitze durch den Kontakt mit

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einem gekühlten Träger entfernt wird, und derartige Schatten sind zu vermeiden, da sie das gleichförmige Auswalzen des Werkstückes beeinträchtigen.

In dem Raum zwischen den beiden äußeren Seitenabschnitten befindet sich ein mittlerer, feststehender, vierseitiger, hohler oder rohrförmiger, wassergekühlter unterer Abschnitt 30. Streben sind mit dem Rohrabschnitt 30 und den bodenseitigen Rohrabschnitten 26 in relativ engen Intervallen in dem Abschnitt 30 verschweißt, und die beiden Seitenabschnitte 25 des Bodens der Balkenanordnung halten sie parallel voneinander im Abstand.

Typischerweise sind die Streben um etwa 5 cm voneinander längs der Balkenanornjäung getrennt. Der Raum an jeder Seite des Abschnittes 30 und die Seitenbalken gestatten, daß Gase zirkulieren und Hammerschlag durch die Anordnung nach unten fallen kann.

Gemäß Fig. 6 ergibt sich, daß die Oberseite des Rohres 30 eine Reihe von getrennten₍geneigten Rampen hat. Diese werden ausgebildet durch Schneidkerben der erforderlichen Gestalt in dem oberen Teil des Abschnittes 30 und durch Verschweißung in den geneigten rampenbildenden Platten 32 und den vertikalen Anlageplatten Jede dargestellte Rampe 32 hat einen mit deren Obörseite verbundenen Auflageabschnitt 34,längs dessen Zentrum sich eine Zahnstange befindet, und es ist eine Lagerflache 35 auf jeder Seite der Stange 35' vorgesehen.

Es sind eine Reihe von mit Flanschen versehenen Hebezapfen 36 vorgesehen, von denen sich eine auf jeder Rampe befindet, mit einem zentralen gezahnten Abschnitt 37, Walzenabschnitten 38, die auf den Auflageflächen 35 aufliegen und Umfangsflanschen 38 a, welche die Walzen gegen Verschiebung in axialer Richtung sichern. Auf diesen Walzen ruht ein Auflageabschnitt 39, der dem Abschnitt 34 gegenüberliegt. Der Abschnitt 39 wird von der unteren Fläche eines sich längsseLtig erstreckenden vierseitigen hohlen oder rohrförmigen Abschnittes 40 getragen und ist an diesem befestigt, welcher "Leerlaufabschnitt" genannt wird. Die zentralen Zahnabschnitte

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der Walzen 36 greifen in die Zahnstangen der gegenüberliegenden Zahnstangenabschnitte 34 und 39, während die Walzenabschnitte auf den Auflageflächen an jeder Seite des Gerüste aufliegen. Die Anordnung ist derart aufgebaut, daß jede vertikale Last durch die Tragflächen und Walzenflächen der Walzen und nicht über die Zähne der Zahnstangen und Zapfen befördert wird. Daher fällt der Zahnraddurchmesser der Getriebezähne auf den Walzen mit dem Durchmesser der Walzenabschnitte der Walzen auf jeder Seite der Getriebezähne zusammen, und es besteht natürlich eine entsprechende Beziehung zwischen den Getriebezähnen der Zahnstange und den Niveaus der Zahnstangenflächen auf jeder Seite des Gerüsts.

Ein zweiter Zahnstangenabschnitt 41 erstreckt sich längs des Balkenabschnittes 40 und ist an dessen Oberseite befestigt. Er ist ähnlich aufgebaut wie die Zahnstangenabschnitte. 34 und 39 und hat eine zentrale Zahnstange und flache Seitenabschnitte. Es sind mit Flanschen versehende Walzen 42 ähnlich den Walzen oder Hebezapfen 36 in Intervallen längs des Abschnittes 40 vorgesehen, die in diesem Abschnitt laufen können. Diese Walzen tragen einen vierten Zahnstangenabschnitt, der auf der Unterseite eines hohlen starren Abschnitts 44 befestigt ist und sich längs dieser Unterseite erstreckt, wobei der hohle Abschnitt wie die anderen Abschnitte wassergekühlt ist. Dieser Abschnitt enthält einen in etwa H-förmigen Teil 45 an der Oberseite, in welchem eine Schiene 46 verläuft, und die Abschnitte 45 und 46 sind ähnlich den Abschnitten 27 und 28 an der Oberseite der Seitenbalkenanordnungen 25. Die Schiene 46 besteht aus keramischem Material, Metall oder einer Kombination aus beidem, und dies hängt davon ab, was für den speziellen Vorgang am zweckmäßigsten ist.

Zur Vereinfachung der Bezeichnungen wird das mittlere feste bodenseitige Balkenglied 30 manchmal als "Heberampe" oder "Rampenabschnitt" und jeder der geneigten Zahnstangenabschnitte 34 "Hebe-

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zahnstange" genannt. Die Walzen 36 sind die Hebezahnräder oder -zapfen, und der Abschnitt 40 bildet mit seinen Zahnstangenabschnitten 39 und 41 den "Leerlaufbalken". Die oberen Zahnwalzen 42 sind die transversal verlaufenden Zahnräder und der vierseitige Balken— abschnitt 44 ist der transversale Balken. Die Schienen 28 auf den beiden Seitenbalken sind die Tragschienen,und die Schienen 46 sind die transversalen Schienen. Befestigungsbolzen 48 mit Abstandsbuchsen 49 und 50 und Muttern 51 sind in Abständen längs der Anordnung auf einem Niveau über dem Leerlaufbalken und unter dem transversalen Balken angeordnet, wo sie die obere und untere Bewegung dieser beiden Balken nicht beeinträchtigen, und so, daß sie die transversal verlaufenden Zahnwalzen 42 nicht berühren.

Am Beschickungsende und außerhalb des Ofens sind Einrichtungen, vorzugsweise hydraulische Zylinder- und Kolbeneinheiten, vorgesehen, bei denen der Zylinder 55 jeweils drehbar an einem feststehenden Träger außerhalb des Ofens angelenkt und eine Kolbenstange 50 drehbar außerhalb des Ofens mit einem Ende des Leerlaufbalkens verbunden ist, wobei die Drehzapfen für eine begrenzte Bewegung dieser Einheiten in der vertikalen Richtung dimensioniert sind. Normalerweise befindet sich der Kolben in der ausgestreckten Stellung in der dargestellten Anordnung. Durch das hydraulische Druckmittel, vorzugsweise hydraulischen Druck am linken Ende dieser Zylinder, bewegen sich die Kolbenstangen unter Spannung, um die Leerlaufstange nach rechts zu ziehen und bewirken so, daß die Hebezapfen die festen HebeZahnstangen hinaufbewegen und die Leerlaufstange bezüglich des Rampenabschnittes und der Seitenbalkenanordnüngen 25 anheben. Diese nach oben gerichtete Bewegung wird durch transversale Zahnwalzen 42 in dem transversalen Balken 44 übertragen. Alle Zylinder 55 werden gleichzeitig betätigt,und die sich normalerweise über die Tragschienen 28 erstreckenden Werkstücke S und S', die auf diesen Tragschienen ruhen, werden von diesen Schienen abgehoben und auf den transversalen Schienen 46 getragen. Fig. 5 stellt die transversale

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Schiene einer Anordnung dar, die sich auf der oberen Bewegungsgrenze befindet. Wenn die transversalen Schienen 46 angehoben sind, wird der Druck in den Zylindern 55 erhalten, um die Schienen im angehobenen Zustand zu halten.

Am Entnahmeende jedes transversalen Balkens außerhalb des Ofens befindet sich ein Zylinder 60, der bei 61 an einer feststehenden Halterung angelenkt ist. Eine Kolbenstange 62 befindet sich normalerweise im ausgestreckten Zustand und ist drehbar angeordnet, so daß die nach oben und nach unten gerichtete Bewegung des transversalen Balkens ermöglicht wird. Wenn sich der Leerlaufbalken bewegt, begrenzt dieser Zylinder die Bewegung des transversalen Balkens, so daß die transversalen Zapfen auf der oberen Seite des Leer-Iu6fbalkens laufen und nur die vertikale Bewegung des Leerlaufbalkens auf den transversalen Balken übertragen wird. Wenn jedoch der transversale Balken angehoben ist, wie vorher beschrieben wurde, wird in die Zylinder 60 ein Strömungsmitteldruck eingeleitet, um gleichzeitig die angehobenen transversalen Balken um ein kurzes Stück nach links zu bewegen, das von der Größe der Stücke in dem Ofen abhängt, wobei die transversalen Walzen dann auf dem dann feststehenden Leerlaufbalken laufen. Wenn der Druck dann in den Zylindern 60 erhalten wird, stehen die Zylinder 55 unter Druck, um ihre Kolbenstangen 56 nach links zu bewegen und entsprechend die Leerlaufbalken nach links zu bewegen, so daß die Hebezapfen auf den Rampen in die unterste Stellung laufen und damit die transversalen Balken absenken, um die Werkstücke zurück auf die Tragschienen an der Stelle abzusenken, zu der sie weiterbewegt worden sind. Wenn sich der transversale Balken an oder nahe seinem normalen Niveau unter den Tragschienen befindet, werden die Kolben/Zylindereinheiten 60-62 in der entgegengesetzten Richtung bewegt, um die transversalen Balken zu ihren Startpositionen zurückzubringen. Es ergibt sich, daß beim Anheben der Last die Leerlaufbalken und ihre Kolbenstangen 56 unter Spannung stehen. Wenn die transversalen Balken die Last zu dem Abgabeende befördern, stehen sie und ihre Kolbenstangen unter Spannung, aber beim Absenken der Last und beim Zurückziehen der transversalen Balken von der Last stehen nur die entsprechend·«

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arbeitenden Balken und Kolbenstangen unter Druck. In mechanischer Hinsicht ist dies eine ideale Anordnung, da bei.hohen Temperaturen Zugspannungen mit geringerer Wahrscheinlichkeit Beschädigungen, beispielsweise Durchbiegungen, hervorrufen als Druckspannungen. In^dem jede Anordnung mit ihren individuellen Leistungszylindern versehen wird, ist die Anordnung der Zylinder kleiner, als wenn nur ein Betriebszylinder mit allen Einheiten verbunden würde, und eine einfache Steuerung kann den gleichzeitigen Betrieb der verschiedenen Zylinder bewirken.

Es ergibt sich, daß durch die Erfindung ein Schwingbalkenofen geschaffen wird, bei dem mehrere getrennte sich in Längsrichtung erstreckende wassergekühlte Galgen vorgesehen sind, von denen jede zwei getrennte Seitenbalkenanordnungen mit tiefem Querschnittsprofil aufweist, die von der Oberseite bis zum Bodenende durch den feststehenden mittleren Heberampenabschnitt 30 und die Streben 31 und die Befestigungsbolzen 48 zusammengefügt sind, wobei Druckoder Abstandsbuchsen nahe ihren oberen Enden vorgesehen sind, die eine starke Balkenanordnung ergeben und wirksam mit Wasser gekühlt werden können. Diese Seitenabschnitte enthalten an ihrer Oberseite die Tragschienen. Durch die längsseitige Bewegung des Leerlaufbalkens werden zwischen dem Leerlaufbalken und den Hebebalken wirksam zusammenarbeitende Einrichtungen, beispielsweise die Anordnung aus der geneigten Rampe und dem Hebezapfen geschaffen, um den Leerlaufbalken hezüglich der Seitenbalken zu heben und abzusenken und dadurch den transversalen Balken und die Schiene anzuheben. Indem dann der transversale Balken längsseitig bewegt wird, wenn er angehoben ist und dann durch Bewegungsumkehr des Leerlaufbalkens abgesenkt und dann der transverwsale Balken und die Schiene in die Ausgangsposition zurückgebracht werden, wird eine kompakte Anordnung geschaffen, die zwischen ihren Enden nur wenig Halterung erfordert. Somit ist eine Anzahl dieser Anordnungen parallel untereinander in dem Ofen angeordnet und ermöglicht es, daß der Bereich unter den

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Balken so frei von Trägern ist, daß längsseitig brennende Brenner unter den Werkstücken sowie auch über diesen verwendet werden können und komplizierte Dichtungen und Einrichtungen zur Entfernung von Hammerschlag im Gegensatz zum Stande der Technik nicht mehr erforderlich sind. Das äußere und die Bodenseiten der Seitenbalken 25 gemäß Fig. 4 sind vorzugsweise mit isolierendem feuerfesten Material 65 verkleidet, um die Geschwindigkeit der Wärmeübertragung durch die äußeren Wände der Balkenanordnung und damit auch den Kühlwasserbedarf herabzusetzen.

- Patentansprüche ■-

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Claims

Patentansprüche

1. Schwingbalkenοfen mit einer Herdfläche, einem Dach und Einlaß- und Auslaßenden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere voneinander beabstandete parallele Schwingbalkenanordnungen (10) im Abstand über der Herdfläche (3) und unter dem Dach (2) sich von einem zum anderen Ende erstrecken und jede der Schwingbalkenanordnungen einen einstückigen galgenartigen Aufbau aufweist mit zwei parallelen, wassergekühlten Seitenbalkenabschnitten (25), einem transversalen Balken {44) zwischen den oberen Abschnitten auf den Seitenbalken, die longitudinal und vertikal beweglich sind, Einrichtungen (31,38) zur starren Verbindung und Integration der unteren Teile der Seitenbalkenabschnitte in eine einstückige Anordnung, hin und her beweglichen Einrichtungen (35,36,40) zwischen den Seitenbalken unter dem transversalen Balken (44) und über dem Boden der Galgenanordnung zum Anheben und Absenken des transversalen Balkens, einer Einrichtung (6O,62) außerhalb des Ofens an dessen einem Ende zur Hinundherbewegung der letztgenannten Einrichtung für die gleichzeitige Bewegung der verschiedenen Anordnungen, einer am einen Ende außerhalb des Ofens befindlichen Einrichtung (55,56) zum Hinundherbewegen der transversalen Balken (44) der verschiedenen Anordnungen, wenn die transversalen Balken angehoben sind, Brennern (18) über den Schwingbalkenanordnungen, deren Flammen auf das Beschickungsende des Ofens gerichtet sind und Brennern (15) unter den Schwingbalkenanordnungen, deren Flammen ebenfalls auf das Beschickungsende des Ofens gerichtet sind.. ^T

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der transversale Balkenabschnitt (44) und die darunter befindliche Einrichtung (42) zur Hinundherbevxegung wassergekühlte Durchgänge (26) aufweisen.

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3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Reihe von Brennern (19) dicht beieinander in dem Dach angeordnet ist und sich quer zur Länge der Galgenanordnungen über die volle Breite des Ofens erstreckt, und wenigstens eine Reihe von Brennern in der Herdfläche in dichter seitlicher Anordnung sich über die volle Breite des Ofens quer zur Länge der Galgenanordnung erstreckt.

4. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die hin und her bewegbare EinricHung unter dem transversalen Balken zum Anheben und Absenken des transversalen Balkens einen Leerlaufbalken (40) aufweist, die Einrichtung zum Hinundherbewegen der Balken eine Druckmitteleinrichtung (55,56) zum Hinundherbewegen des transversalen Balkens (44) und einer andere Druckmitteleinrichtung (60,62) zum Hinundherbewegen des Leerlaufbalkens aufweist, die Druckmitteleinrichtung (60,62) für den Leerlaufbalken (4O) derart angeordnet ist, daß sie den Leerlaufbalken zieht, wenn er zum Anheben des transversalen Balkens bewegt wird und ihn drückt, wenn er den transversalen Balken absenkt und die Einrichtung zum Hinundherbewegen des transversalen Balkens so angeordnet ist, daß sie diesen Balken zieht, wenn er angehoben wird und ihn drückt, wenn er abgesenkt wird.

5. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die galgenartigen Anordnungen (10) an jedem Ende außerhalb des Ofens nahe üem Einlaß (5) und dem Auslaß (7) gelagert sind und zwischen diesen Enden teilweise auf feststehenden wassergekühlten Balken (11) angeordnet sind, die sich über der Herdfläche (3) befinden und sich transversal zu der Längsrichtung der galgenartigen Anordnungen er- , strecken.

6. Schwingbalkenanordnung zur Verwendung in einem dachseitig und bodenseitig beheizten Ofen mit einem zusammengesetzten galgenartigen Aufbau, dadurch gekennzeichnet, daß zwei voneinander beabstandete parallele wassergekühlte Seitenbalkenabschnitte (25) jeweils eine

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ein Werkstück tragende Einrichtung (27) auf der Oberseite haben, ein fester unterer Balkenabschnitt (30,31) sich längsseitig aber im Abstand von den unteren Teilen der Seitenbalkenabschnitte erstreckt und alle drei Abschnitte verbindet und starr, zusammenfaßt, ein transversaler Balkenabschnitt (44) sich längsseitig zwischen den oberen Teilen der Seitenbalkenabschnitte aber im Abstand von jedem dieser Abschnitte erstreckt und auf der Oberseite Sützeinrichtungen (45) für das Werkstück hat, zwischen dem transversalen Balkenabschnitt (44) und dem festen unteren Abschnitt (30,31) eine Einrichtung (35,36,40,42) zum Anheben und Absenken des transversalen Balkens zwischen einer unteren normalen Position, in welcher die Stützeinrichtungen für das Werkstück auf dessen Oberseite sich unter der Stützfeinrichtung für das Werkstück auf den zweiten Balkenabschnitt befindet, in eine angehobene Position vorgesehen ist, wo die Stützfläche für das Werkstück sich über der entsprechenden Stützfläche der Seitenbalkenabschnitte befindet und eine Einrichbing eine das Werkstück traversierende longitudinale Bewegung des transversal verlaufenden Balkens (44) bewirkt., wenn der Balken angehoben wird und den Balken in die ursprüngliche Stellung zurückstellt, wenn er abgesenkt wird.

7. Schwingbalkenanordnüng nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung (27) für das Werkstück auf den Seitenbalkenabschnitten (25) und dem transversal verlaufenden Balkenabschnitt (44) aus Schienen besteht, die auf der Oberseite der entsprechenden Abschnitte, auf denen sie verlaufen, getragen werden.

8. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen wenigstens für einen Teil ihrer Länge aus keramischem Material bestehen.

9. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen auf der Oberseite eines Η-Abschnittes aufgenommen sind, der sich längsseitig der Oberseiten der entsprechenden Balkenabschnitte erstreckt, auf denen die Schienen vorgesehen sind.

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10. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Anheben und Absenken des transversal laufenden Balkenabschnittes (44) einen Leerlaufbalkenabschnitt (39_f4O_r41) aufweist, der sich längsseitig zwischen den Seitenbalkenabschnitten (25) unter dem transversal verlaufenden Balkenabschnitt und über dem feststehenden unteren Balkenabschnitt (30,31) erstreckt und relativ zu dem transversal verlaufenden Balkenabschnitt und dem feststehenden unteren Balkenabschnitt bewegt wird und eine Einrichtung zwischen dem unteren feststehenden Balkenabschnitt und dem Leerlaufbalkenabschnitt angeordnet ist, um diesen anzuheben, wenn er in einer Richtung bewegt wird und ihn von einer angehobenen Stellung abzusenken, wenn er in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird und eine Einrichtung zwischen dem Leerlaufbalkenabschnitt und dem transversal verlaufenden Balkenabschnitt vorgesehen ist, die den transversal verlaufenden Balkenabschnitt auf dem Leerlaufbalkenabschnitt trägt, um ihn mit diesem anzuheben und abzusenken, die jedoch unwirksam ist, um die hin und her verlaufende Bewegung von einem der Balkenabschnitte zum anderen zu übertragen.

11. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Anheben und Absenken des Leerlaufbalkenabschnitts (40) bei der Hinundherbewegung bezüglich des feststehenden Balkenabschnittes geneigte Rampen (35) auf einem der beiden Abschnitte in Abständen sowie eine Walze (36) auf jeder Rampe zwischen den beiden Abschnitten aufweist, die auf den Rampen läuft, um die längsseitige Bewegung des Leerlaufbalkenabschnittes ^ (4oy in dessen vertikale Bewegung umzusetzen.

12. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Rampen auf dem unteren feststehenden Abschnitt (30) angeordnet sind.

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13. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet daß die Oberflächen der Rampen und des Leer1aufbalkenabschnittes, v/elche die Walzen erfassen, Zahnstangen (35) aufweisen und die Walzen (36) in diese Zahnstangen eingreifende Zähne haben.

14. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Leerlaufbalkenabschnittes (40) und die untere Fläche des transversal verlaufenden Balkenabschnittes (44) Bahnen (41,43) aufweisen und Walzen (4'2) in Abständen entlang der Anordnung zwischen den beiden Abschnitten vorgesehen sind, die auf aen Bahnen verlaufen.

15. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bahnen eine Zahnstange (41,43) aufvreisen und jede Walze (42) ein darauf befindliches Zahnrad hat, das in die Zahnstangen auf den beiden Balkenabschnitten eingreift.

16. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der transversal verlaufende Balkenabschnitt (44) eine Druckmitteleinrichtung (55,56) zu seiner Hinundherbewegung und der Leerlaufbalkenabschnitt (40) eine andere Druckmitteleinrichtung (60,62) zu seiner Hinundherbewegung aufweist und jede der Druckmitteleinrichtungen den entsprechenden Balkenabschnitt gegen längsseitige Bewegung begrenzt, wenn der andere Balkenabschnitt längsseitig bewegt wird.

17. Schwingbalkenanordnung zur Verwendung in einem Ofen zur Beheizung von Platinen von oben und unten, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusammengesetzte Galgenanordnung (10) zwei voneinander beabstanäete parallele wassergekühlte Seitenbalken (25) in der vollen Höhe der Galgenanordnung aufweist, ein unterer mittlerer Balkenabschnitt (30,31) sich längsseitig und im Abstand von den unteren 'Jeilen der Seitenbalken und. fest mit den Seitenbalken verbunden erstreckt und die Anordnung durch transversale Streben abschnittsweise

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sich zusammenhalt, ein hin und her bewegbarer Seitenbalkenabschnitt (40) zwischen den Seitenbalken (45) über dem unteren feststehenden Zwischenbalkenabschnitt befindet, eine Einrichtung (45,46) zwischen dem Leerlaufbalkenabschnitt und dem unteren feststehenden Zwischenbalkenabschnitt angeordnet ist, um den Leerlaufbalkenabschnitt anzuheben, wenn er in einer Richtung bewegt wird und ihn abzusenken, wenn er in der anderen Richtung bewegt wird, ein hin und her bewegbarer transversal verlaufender Balkenabschnitt (44) sich längsseitig zwischen den Oberteilen der beiden Seitenbalken erstreckt, eine Einrichtung lediglich die Hebe- und Senkbewegung des Leerlaufbalkens (40) an den transversal verlaufenden Balken (44) überträgt, v/ährend der transversal verlaufende Balken gegen längsseitige Bewegung des Leerlaufbalkens gesichert ist, eine Einrichtung wahlweise den Leerlaufbalken hin und her bewegt oder eine solche Bewegung blockiert, eine Einrichtung (55,56) wahlweise den transversal verlaufenden Balken hin und her bewegt oder eine solche Bewegung verhindert, die Seitenbalken (45) und der transversal verlaufende Balkenabschnitt (46) jeweils eine Tragschiene für ein Werkstück längs der Oberseite aufweist, die transversal verlaufende Schiene derart angeordnet ist, daß sie über die Schienen des Seiten*· balkens angehoben wird, wenn die transversal verlaufende Schiene voll angehoben ist, sich aber unter den Schienen der Seitenbalken befindet, wenn der Seitenbalken abgesenkt wird, und der feststehende untere Zwischenbälken (30), der Leerlaufbalken (40) und der transversal verlaufende Balken (44) hohl sind, so daß Kühlwasser hindurchlaufen kann.

18. Schwingbalkenanordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, aar eine Einrichtung (31) sich in Intervallen längs der Galgenanorunung zwischen dem Leerlaufbalken und dem transversalen Balken erstreckt und die oberen Teile der beiden Seitenbalken (25) verbindet und Darallel zueinander hält.

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