DE3231225C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen zur Wärmebe­ handlung und Durchführung von Wärmeprozessen für Werk­ stücke aus Eisenwerkstoffen und Nichteisenmetallen, mit einer in einem Heiz- und Kühlzonen aufweisenden Ofen­ gehäuse angeordneten Transportvorrichtung für die den Ofen durchlaufenden Werkstücke.

Wärmebehandlungsverfahren der vorgenannten Werkstoffe werden bisher in bekannten Durchlauföfen oder Drehherd­ öfen durchgeführt, wobei je nach der Art des Wärmebe­ handlungsverfahrens mit normaler Ofenatmosphäre oder mit Schutzgas gearbeitet wird. Als Transportmittel für die Werkstücke werden beispiels­ weise Rollen, Wagen, Roste oder Hubbalken verwendet.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Ofen zu schaffen, der durch einfach aufgebaute, günstig angeordnete und sicher wirkende Mittel eine energiesparende und um­ weltfreundliche Durchführung von Wärmebehandlungsver­ fahren und Wärmeprozessen ermöglicht. Dabei soll der Ofen bei günstigem Werkstück-Durchlaufweg eine kleine Standfläche haben, eine leichte Montage und Demontage ermöglichen und zu Wartungs- und Kontrollzwecken einen guten Zugang von außen ermöglichen.

Diese Aufgaben werden erfindungsgemäß durch die kenn­ zeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wo­ bei noch die in den Unteransprüchen aufgeführten Ge­ staltungsmerkmale vorteilhafte Weiterbildungen der Auf­ gabelösung darstellen.

Es sind zwar aus den DE-ASen 22 00 026, 17 58 288 und 15 08 420 Hubbalkenöfen bekannt geworden, die jedoch keine Verwendung der Hubbalken-Transportvorrichtung für Ringöfen aufzeigen.

Weiterhin sind aus der DE-AS 11 66 233 und der DE-OS 23 12 176 Ringöfen bekannt, die aber keine Hubbalken-Transportvorrichtung aufweisen.

Durch den erfindungsgemäßen Ofen werden folgende Vor­ teile erzielt:

• 1. Der Ofen ist als Ringofen mit kleiner Standfläche ausgebildet und kann dadurch vorteilhaft in einen kontinuierlichen Produktionsprozeß eingegliedert werden;
• 2. bei kleiner Standfläche zeigt der Ofen einen gün­ stigen Durchlaufweg für die Werkstücke, die auf einer kreisförmigen Durchlaufbahn einer optimalen Wärmebehandlung unterzogen werden;
• 3. der Ofen kann wahlweise direkt oder indirekt be­ heizt werden, und zwar entweder elektrisch oder mit Gas oder Öl;
• 4. bei indirekter Beheizung und entsprechender Schleusenausbildung ist Schutzgasbetrieb möglich;
• 5. der Ofen besteht aus einem ringförmigen Ofenge­ häuse ohne festen Boden, das nach unten hin durch die drehbare Hubbalken-Transportvorrichtung her­ metisch (gasdicht) abgeschlossen ist - der Hub­ balken der Transportvorrichtung ist ebenfalls ringförmig ausgebildet und faßt von unten her höhenbewegbar in das Ofengehäuse hinein, sowie ist darin verdrehbar vorgesehen;
• 6. die Hubbalken-Transportvorrichtung (das Hubbalken­ system) ist unterteilt in einen festen und einen be­ weglichen Teil. Der Transport des Wärmegutes er­ folgt mit Hilfe des beweglichen, ringförmigen Hub­ balkens, der bei seiner Aufwärtsbewegung das Wärm­ gut von den festen Auflagern im Ofengehäuse abhebt, ein Stück in Richtung Ofenaustritt transportiert und bei seiner Awärtsbewegung wieder auf die festen Auflager ablegt. Der Antrieb des Hubbalkensystems erfolgt mittels eines Kurbeltriebes. Durch den da­ durch gegebenen sinusförmigen Anfahr- und Abbrems­ betrieb wird eine behutsame und schonende Förderung des Wärmegutes erreicht. Der Hubbalken wird von radialen, um eine senkrechte Achse drehbaren Spei­ chen getragen, die vom Kurbeltrieb schrittweise verdreht werden. Die Höhenbewegung des Hubbal­ kens führen Spindel-Hubgetriebe aus, die auf den Speichen lagern und unter den Hubbalken zu dessen Höhenbewegung greifen sowie gemeinsam von einem zentralen Antrieb gleichlaufend angetrieben wer­ den. Durch dieses Förder- und Hubsystem wird ein geringer mechanischer Verschleiß gewährleistet;
• 7. zur Wartung des Hubbalkensystems ist der beweg­ liche Teil so ausgebildet, daß er um 360° dreh­ bar gelagert ist. Im Ofengehäuse ist an einer Stelle eine Wartungsöffnung vorgesehen; von der aus nach entsprechendem manuellen Verdrehen des Hubbalkens nach Lösen der Verbindung zwischen Speiche und Kurbeltrieb alle Teile desselben sowie die Chargenkörbe kontrolliert und gewartet werden;
• 8. um einen gasdichten Abschluß zwischen Ringofen und Hubbalkensystem zu gewährleisten, ist ein fluid­ gefüllte Tauchrinne vorgesehen. Die Kühlung des Fluids der Tauchrinne erfolgt durch Abzug eines Teilmengenstromes des Fluids. Dieser Teilmengen­ strom wird durch einen Wärmetauscher "Fluid- Wasser" geleitet, dort wird ihm Wärme entzogen, und das so abgekühlte Fluid fließt in die Tauch­ rinne zurück. Das erwärmte Wasser kann für ander­ weitige betriebliche Aufgaben genutzt werden;
• 9. das Hubbalkensystem arbeitet besonders energie­ sparend, da durch das Transportsystem keine Wärme in die Kühlzone abgeführt wird;
• 10. zwischen Ofenausgang und -eingang (die einzige Be­ schickungs- und Entnahmeöffnung) ist eine Wärme­ tauscherzone geschaltet, durch die die in der Kühl­ zone frei werdende Wärme zum Anwärmen der Charge in die Einlaufzone geleitet wird. Die ringförmige Ausführung des Ofens gestattet eine optimale An­ ordnung dieser Zone, da auf diese Weise sehr kurze Wege für das Wärmetauschermittel und damit hohe Wirkungsgrade erreicht werden;
• 11. für Schutzgasbetrieb ist für die Beschickung mit und für die Entnahme von Wärmegut nur eine Vakuum­ schleuse notwendig. Dadurch wird ein minimaler Schutzgasbedarf erreicht, weil pro Ofentakt das Schleusenvolumen nur einmal gespült wird;
• 12. für den Betrieb mit normaler Ofenatmosphäre können für die Beschickung und Entnahme je nach günstig­ ster Betriebsweise eine oder zwei Schleusen vorge­ sehen werden;
• 13. da das Wärmegut oder die Gutförderkörbe durch das Hubbalkensystem direkt gefördert werden, sind keine zusätzlichen Transportroste erforderlich. Somit kann die Ofenfördertechnik vollautomatisch in periphere Förderanlagen integriert werden;
• 14. durch die Ausbildung als Ringofen ist eine Segment- oder Modulbauweise möglich, so daß eine weitgehende Vorfertigung im Herstellerwerk gegeben ist und die Segmente fertig montiert auf der Baustelle nur noch zusammengesetzt werden müssen.

Anhand der Zeichnungen wird nachfolgend ein Ausführungs­ beispiel gemäß der Erfindung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Draufsicht auf den halben Grundformbereich eines Ringofens mit der Beschickungs- und Ent­ nahmeöffnung zugeordneter Vakuumschleuse und Werkstück-Zuführeinrichtung sowie im Ringofen angeordneter Hubbalken-Transportvorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht im teilweisen Querschnitt des Ringofengehäuses mit vorgelagerter Vakuumschleuse und untenseitig angeordneter Hubbalken-Transport­ vorrichtung,

Fig. 3 und 4 schematische Darstellung der Werkstückförderung durch die Hubbalken-Transportvorrichtung in der Grundstellung und in der Förderstellung,

Fig. 5 eine Querschnitt durch das Ringofengehäuse mit Heizeinrichtungen, Gebläse, untenseitigem Hub­ balken und Hubgetriebe für den Hubbalken,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Ringofen mit dessen Ofen­ gehäuse hängen tragendem Portal und die einzel­ nen Heiz- und Kühlzonen bildenden Heizeinrichtungen und Gebläse,

Fig. 7 eine Seitenansicht des sich mittels des Hubge­ triebes auf einer Speiche abstützenden Hubbalken und einem die Speiche drehbar haltenden, zentralen Gestell,

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Gestell mit Speiche und Hubgetriebe sowie Antrieb für die Speichenver­ drehung,

Fig. 9 eine Ansicht des Hubbalkens mit Hubgetriebe und Seil-Verspannung zwischen Speiche und Hubbalken gemäß Ansicht "A" in Fig. 8,

Fig. 10 eine schematische Draufsicht auf die Seil-Ver­ spannung zwischen Hubbalken und Speichen sowie zwischen den einzelnen Speichen,

Fig. 11 eine schematische Draufsicht auf eine mit einer Sperrflüssigkeit ausgestattete Tauchrinne mit zu­ geordneter Pumpe und Kühler.

Der erfindungsgemäße Ofen zur Wärmebehandlung und zur Durch­ führung von Wärmeprozessen für Werkstück 10 der verschie­ densten Art aus Eisenwerkstoffen und Nichteisenmetallen, wie z. B. Anlassen, Glühen, Vergüten, Entspannen, Löten od. dgl. ist als Ringofen mit kleiner Standfläche ausge­ führt und weist ein ringförmiges Ofengehäuse 11 ohne festen Boden auf, welches vorzugsweise einen U-förmigen, mit seiner U-Öffnung nach unten zeigenden Querschnitt besitzt. Dieses ringförmige Ofengehäuse 11 ist an einem Portal 12 aufge­ hängt gehalten und nimmt in sich zur Bildung einzelner Be­ handlungszonen I bis VI Heiz- und Kühlorgane 13 sowie Ge­ bläse 14 auf.

Das ringförmige Ofengehäuse 11 ist des weiteren nur mit einer einzigen, verschließbaren Beschickungs- und Ent­ nahmeöffnung 15 für die Werkstücke 10 ausgestattet und ist mit einer Hubbalken-Transportvorrichtung 16 versehen, welche das Ringofengehäuse 11 untenseitig hermetisch ver­ schließt. Diese Hubbalken-Transportvorrichtung 16 lagert an einem zentralen Gestell 17 um eine aufrechte (senk­ rechte) Achse drehbar und wirkt mit im Ofengehäuse 11 fest angeordneten Auflagern 18 zusammen, so daß bei der Verdrehung und Hubbewegung der Hubbalken-Transportvorrichtung (16) die Werkstücke 10 schrittweise durch den Ringofen auf einer Kreisbahn bewegt werden.

Die Hubbalken-Transportvorrichtung 16 besitzt einen Hub­ balken 19, der ebenfalls ringförmig ausgebildet ist und eine Breite hat, die kleiner als die Ringofengehäusebreite ist; dabei faßt dieser Hubbalken 19 durch eine bodenseitige Öffnung 20 (vgl. Fig. 2 bis 5) des Ofengehäuses 11 und erstreckt sich auf der Breitenhalbierenden des Ofengehäu­ ses 11.

Der ringförmige Hubbalken 19 wird von mehreren, vorzugs­ weise vier Speichen 21 (waagerechten Trägern) getragen, wobei diese Speichen mit einem Längenende am zentralen Gestell 17 gelagert sind, radial davon abgehen und mit ihrem anderen, freien Längenende unter Zwischenschaltung jeweils eines Hubgetriebes 22, vorzugsweise Spindel-Hub­ getriebe, den Hubbalken 19 aufnehmen; je nach Anzahl der Speichen 21 sind auch Hubgetriebe 22 vorgesehen, die sich auf den Speichenenden abstützen und unter den Hub­ balken 19 greifen und diesen gegenüber den höhenmäßig feststehenden Speichen 21 anheben und absenken.

Die von Profilen, wie U-Trägern, gebildeten Speichen 21 sind mittels eines Drehkranzes 23, vorzugsweise Kugel- Drehkranzes, am Gestell 16 in waagerechter Ebene verdreh­ bar gelagert. Dabei sind die vier kreuzförmig angeordne­ ten Speichen 21 mit ihren zur Ringofenmitte hin gerichte­ ten Stirnenden an einem in der Grundform eckigen, vorzugs­ weise quadratischen Drehrahmen 24 durch Schrauben, ggf. auch durch Nieten oder Schweißen, befestigt, der sich unter Zwischenschaltung des Drehkranzes 23 auf dem rahmenartigen Gestell 16 abstützt und mit den Speichen 21 durch den Dreh­ kranz 23 gegenüber dem feststehenden Gestell 16 verdrehbar ist.

Das Gestell 16 besitzt einen auf der Ofen-Aufstellfläche 25 aufstell- und lagefixierbaren Unterrahmen 26 und einen den Drehkranz 23 aufnehmenden Oberrahmen 27, auf dem sich der Drehrahmen 24 mit den Speichen 21 drehbar abstützt.

Zwischen Unter- und Oberrahmen 26, 27 sind aufrechte Stütz­ teile 28 angeordnet, die durch Schrauben od. dgl. mit den beiden Rahmen 26, 27 verbunden sind. Der Unter- und Ober­ rahmen 26, 27 haben ebenfalls eine eckige, vorzugsweise quadratische Grundform und die Stützteile 28 sind von Pro­ filen und/oder Platten gebildet und stellen die Gestell- Außenwandung sowie innenliegende Aussteifungen dar. Diese Stützteile 28 sind durch die lösbare Verbindung zwi­ schen den Rahmen 26, 27 demontierbar, so daß die Hubbalken- Transportvorrichtung 16 zu Wartungszwecken od. dgl. um das Höhenmaß "H" gemäß Fig. 7 abgesenkt werden kann.

Auf dem Drehrahmen 24 ist ein zentraler Antrieb 29 (Motor mit Getriebe) zur Durchführung der Hubbewegung des Hubbal­ kens 19 gelagert. Von diesem Antrieb 29, und zwar von sei­ nem Winkelgetriebe 29a geht zu jedem Hubgetriebe 22 eine Antriebswelle 30 ab, so daß alle vier Hubgetriebe 22 gleich­ laufend angetrieben werden.

Der Hubbalken 19 lagert auf den Hubgetrieben 22 und ist mit diesen lagefixiert verbunden; bei dem Antrieb der Hubge­ triebe 22 durch die Wellen 30 wird eine Spindel verdreht und schraubt sich nach oben aus dem Hubgetriebe 22 heraus bzw. in dieses wieder hinein, wodurch die Höhenbewegung des ringförmigen Hubbalkens 19 erfolgt.

Die Verdrehung um die senkrechte Achse (Drehkranz 23) der Speichen 21 mit den Hubgetrieben 22 und dem Hubbalken 19 wird von einem im Abstand zum Gestell 17 angeordneten und an diesem mittelbar gelagerten Antrieb 31 mit vorzugsweise Kurbeltrieb 32 vorgenommen (vgl. Fig. 7 und 8); der Kurbel­ trieb 32 steht mit einer Speiche 21 in Verbindung und er­ teilt bei seiner auf einer Kreisbahn 32a erfolgenden Dreh­ bewegung der Speiche 21 eine Schub- bzw. Zugbewegung und da­ durch schwenken alle Speichen 21 mit dem Drehrahmen 24 um den Drehkranz 23 hin und her, so daß der Hubbalken 19 den in Fig. 1 mit "X" gekennzeichneten Schwenkweg durchführt. Der Kurbeltrieb 32 steht mit der Antriebswelle 34 des Motors 31 in Verbindung und setzt sich aus einer exzentrisch zur Antriebswelle 34 angeordneten, auf der Kreisbahn 32a um­ laufenden Triebachse 33 und daran drehbar gelagerter und gelenkig an der Speiche 21 angreifender Pleuelstange 35 zusammen.

Um die frei vom Drehrahmen 24 nach außen abstehenden (auskragenden) Speichen 21 gegeneinander auszusteifen und mit dem ringförmigen Hubbalken 19 zu einer stabi­ len Einheit zu verbinden, sind mehrere Spannorgane, vorzugsweise Spannseile 36, 37 vorgesehen, deren Anord­ nung aus den Fig. 8, 9 und 10 ersichtlich ist.

Zwischen den freien (hubbalkenseitigen) Enden der Speichen 21 sind die Seile 36 gespannt, wobei jeweils zwischen zwei benachbarten Speichen 21 ein Seil diago­ nal verläuft. Die Seile 37 sind zwischen Hubbalken 19 und Speichen 21 gespannt; hierfür weist der Hubbalken 19 jeweils zwischen zwei benachbarten Speichen 21 einen nach unten gerichteten Ausleger 38 auf, der sich vorzugsweise auf der Winkelhalbierenden zwischen den benachbarten Speichen 21 erstreckt. Von jedem dieser vier Ausleger 38 gehen zwei Seile 37 ab und zwar je­ weils eines zu der einen und das andere zu der anderen Speiche 21 der beiden benachbarten Speichen 21, so daß insgesamt acht Seile 37 gespannt sind, die in der Draufsicht auf einem Achteck verlaufen. Die beiden Seile 37 zwischen zwei benachbarten Speichen 21 bilden mit dem dazwischen verlaufenden Seil 36 ein Dreieck (vgl. Fig. 10).

Die Befestigung der Seile 36, 37 an den Speichenenden erfolgt an einer an den Speichen 21 befestigten Platte 39 od. dgl. und auch der nach unten gerichtete Ausleger 38 zeigt für die Seilbefestigung eine Platte 40 (vgl. Fig. 8 und 9).

Da der Hubbalken 19 gegenüber den Speichen 21 eine Hubbewegung ausführt, werden die Seile 37 auch quer zu ihrer Längsrichtung um den Befestigungspunkt an der Speicher-Platte 39 um den Hub "Y" auf- und abbe­ wegt, was jedoch keinen Nachteil auf die Spannver­ bindung ergibt, weil der Hub von den Seilen 37 leicht ausgeglichen werden kann (vgl.Fig. 9).

Wie aus Fig. 5 und 6 ersichtlich, sind in dem Ofen­ gehäuse 11 Heiz- und Kühleinrichtungen 13, vorzugs­ weise in Form von Rohren, und Gebläse 14 für die Luft­ umwälzung angeordnet, sowie diesen Einrichtungen Luft­ führungen 41 zugeordnet, wobei der umlaufende Ofen- Ringraum in einzelne Behandlungszonen I bis VI unter­ gliedert ist.

Diese Zonen liegen in Werkstück-Durchlaufrichtung "C" hintereinander und zwar mit Abstand von der Be­ schickungsöffnung 15 auf dem gesamten Umfang bis zur Entnahmeöffnung 15.

An die Beschickungs- und Entnahmeöffnung 15 schließt sich in Durchlaufrichtung "C" zuerst eine Wärmetauscher­ zone V′ an, hinter der die Aufheizzonen I und II lie­ gen. Die Zonen III und IV bilden die Haltezonen, an die sich wiederum eine Wärmetauscherzone V anschließt. Vor der Beschickungs- und Entnahmeöffnung 15 und hin­ ter der Wärmetauscherzone V liegt die Kühlzone VI, der bei Schutzgasbetrieb Kühlregister 42 zugeordnet sind; bei Betrieb des Ofens ohne Schutzgas entfallen diese Kühlregister und es erfolgt eine Direktkühlung mit Kaltluft.

Die beiden Wärmetauscherzonen V und V′ sind durch zwei Kanäle 43 (Fig. 6) miteinander verbunden, wo­ bei durch einen Kanal 43 von der Wärmetauscherzone V die Warmluft zur Wärmetauscherzone V′ geblasen wird und die Kaltluft von der Zone V′ durch den zweiten Kanal 43 zur Zone V zurückgeblasen wird, so daß dadurch die in der Zone V vorhandene Warmluft gleichzeitig zur Vorwärmung der in den Ofen einkom­ menden Werkstücke 10 bereits vor der Aufheizzone I genutzt wird. Zwischen den beiden Zonen V und V′ besteht somit ständig ein Luftkreislauf.

Mit 44 ist eine elektrische Schalt- und Steueranlage und mit 45 ein von dieser Anlage 44 in den Ofen ge­ führter Kabelkanal bezeichnet, von dem aus die elektrischen Leitungen zu den Antrieben, Gebläsen 14, Heizeinrichtungen 13, verlegt sind.

Neben der Öffnung 15 ist eine Tür 46 oder Klappe im Ofengehäuse 11 vorgesehen, durch die eine Inspektion des Ofeninnenraumes und eine Wartung der darin ange­ ordneten Einrichtungen, insbesondere der Hubbalken- Transportvorrichtung 16 einfach durchführbar ist.

Das nach unten hin offene (die umlaufende Ringöffnung 20 zeigende) Ofengehäuse 11 wird einerseits durch die Transportvorrichtung 16 und andererseits durch zwei Tauchrinnen 47 mit darin angeordneter Sperrflüssigkeit hermetisch abgeschlossen. Beiderseits der Hubbalken- Transportvorrichtung 16 ist jeweils eine ringförmig umlaufende Tauchrinnen 47 vorgesehen, die an dem Hub­ balken 19 oder unter dem Gehäuse 11 befestigt sind und in die je nach Befestigungsart jeweils ein am Ofengehäuse 11 oder am Hubbalken 19 befestigter Sperring 48 eintaucht, der auch bei der Hubbewegung in der Flüssigkeit verbleibt und somit kein Schutzgas aus dem Ofen entweichen bzw. die Atmosphäre nicht in den Ofen eindringen läßt (vgl. Fig. 2, 5 und 7).

In Fig. 11 ist eine Tauchrinne 47 in der Draufsicht dargestellt, die im Rinnenraum eine Sperrwand 49 hat, wodurch die umlaufende Rinne 47 unterbrochen ist. Beiderseits der Sperrwand 49 geht jeweils eine Lei­ tung 50 zu einer Pumpe 51 ab, die die Sperrflüssigkeit zum Kreislauf um die Sperrwand 49 herum bewegt. Da sich die Sperrflüssigkeit in der Tauchrinne 47 er­ wärmt, wird der erwärmte Flüssigkeits-Teilmengenstrom durch die Pumpe 50 aus der Tauchrinne 47 herausge­ pumpt und abgekühlt, wobei die dabei entzogene Wärme anderweitig verwendet werden kann, und dann wird der abgekühlte Flüssigkeits-Teilmengenstrom wieder in die Tauchrinne 47 zurückgepumpt, so daß ein ständiger Kreis­ lauf besteht. Dieses Ab- und Einpumpen erfolgt immer vor und hinter der Sperrwand, wodurch in Kreislauf­ richtung immer wieder abgekühlte Flüssigkeit eingebracht wird. Die Sperrwand 49 ist an der Stelle in der Rinne 47 angeordnet, wo die Flüssigkeit die größte Erwärmung erhält.

Der erwärmte Flüssigkeitsstrom kann durch einen Wärme­ tauscher geleitet werden, oder es läßt sich in die Lei­ tung 50 hinter der Pumpe 51 ein Kühler 52 einbauen.

Das Portal 12 ist von mehreren aufrechten Ständern 12a und waagerecht oder schräg verlaufenden, zum Ofenzen­ trum hin gerichteten Querschlägern 12b gebildet, die im Zentrum an einer Knotenpunktplatte 12c zusammenkommen. Das Ofengehäuse 11 stützt sich mit seiner senkrechten Außen­ wand auf an den Ständern 12a befestigten Konsolen 53 ab und ist mit seiner senkrechten Innenwand durch Schrau­ benbolzen 54 unter den Querträgern 12b ausgehängt ge­ halten. Das Portal 12 umfaßt außen- und obenseitig den Ofen. An dem Portal 12 lassen sich in günstiger Weise Hebemittel oder andere Werkzeuge für die Ofenmontage und -demontage sowie Wartung lösbar anbringen, so daß das Portal als tragendes Teil zusätzlich für weitere Ar­ beiten benutzt werden kann.

Der Beschickungs- und Entnahmeöffnung 15 ist eine Vakuumschleuse 55 zugeordnet, die mit einer Schubeinheit 56 zum Einbringen der Werkstücke 10 in den Oben ausge­ stattet ist. Zwischen Vakuumschleuse 55 und Ofengehäuse 11 ist eine Hubtür 57 vorgesehen, die die Öffnung 15 verschließt bzw. freigibt. Der Vakuumschleuse 55 gegen­ überliegend ist eine zweite Schubeinheit 58 angeordnet, die am Ofengehäuse 11 lagert und zum Herausschieben der Werkstücke 10 aus dem Ofen und in die Vakuumschleuse (-kammer) 55 dient.

Der Vakuumschleuse 55 ist eine Zuführeinrichtung 59 in Form eines Rollen-, Ketten- oder Bandförderers zuge­ ordnet, auf der die in Chargenkörben, auf Rosten od. dgl. gelagerten Werkstücke 10 zu einem höhenbewegbaren Schleusentisch 60 gebracht werden, der in seiner abge­ hobenen Stellung die Vakuumkammer 55 untenseitig her­ metisch abschließt.

Der Schleusentisch 60 und der Ofen sind im Beschickungs- und Entnahmebereich mit Rollen 61 ausgestattet, auf denen die Werkstücke 10 vom Schleusentisch 60 auf die Hubbalken-Transportvorrichtung 16 gelangen.

Die Arbeitsweise des Ofens mit der Hubbalken-Transportvorrichtung 16 ist folgende:
Die Werkstücke 10 werden durch die Zuführeinrichtung 59 auf den abgesenkten Schleusentisch 60 gefahren, der dann nach oben hochfährt und die Werkstücke 10 somit in die Vakuumkammer 55 einfährt. Die Hubtür 57 ist in die Schließstellung abgesenkt und die Vakuumkammer 55 durch den Schleusentisch 60 untenseitig geschlossen. Nunmehr wird die Vakuumkammer 55 evakuiert und dann mit Schutzgas gefüllt. Dann wird die Hubtür 57 nach oben in die Öffnungsstellung gefahren. Dann fördern die Rollen 61 des Schleusentisches 60 die Werkstücke 10 durch die Öffnung 15 hindurch in den Ofen hinein auf die ofenseitigen Rollen 61. Der Hubbalken 19 ist auf Mittelstellung abgesenkt, so daß alle Rollen 61 auf gleicher Höhe liegen (vgl. Fig. 2).

Nunmehr erhält der Hubbalken 19 mit den aufgebauten Rollen 61 durch seine Hubgetriebe 22 die Hubbewegung "B" und hebt die Werkstücke 10 an. Gleichzeitig er­ hält der Hubbalken 19 durch die Speichen 21 und deren Kubelantrieb 31 eine Verdrehbewegung um seinen Dreh­ kranz 23 um das Maß "X", so daß die angehobenen Werk­ stücke 10 nunmehr auf die kreisförmige Durchlauf­ bahn im Ofen bewegt werden. Ist der Schwenkweg "X" absolviert, senkt der Hubbalken 19 wieder ab und legt die Werkstücke 10 auf die festen Aufleger 18 im Ofen­ gehäuse 11 ab. Die Hub- und Schwenkbewegung des ring­ förmigen Hubbalkens 19 erfolgt nun ständig, wodurch die Werkstücke 10 angehoben, auf einen kurzen Kreis­ bogen gefördert und wieder abgesenkt werden und da­ durch schrittweise den gesamten Ringraum des Ofenge­ häuses 11 zur Wärmebehandlung durchlaufen.

Nach dem Durchlaufen durch den Ofen auf der Kreisbahn gelangt das bzw. gelangen die Werkstücke 10 wieder zur Öffnung 15 und werden dort in umgekehrter Weise wie beim vorher beschriebenen Beschicken entnommen. Die Schubeinheiten 56, 58 führen jeweils die Beschickungs- bzw. Entnahmebewegung durch, so daß die Werkstücke 10 quer zur kreisförmigen Umlaufbewegung auf den Hubbalken 19 bzw. von diesem unter Zwischenschaltung der Rollen 61, transportiert werden.

Der Hubbalken 19 mit den Speichen 21 ist um den Dreh­ kranz 23 um 360° drehbar gelagert, er führt jedoch für den Werkstücktransport immer nur einen kleinen Schwenk­ winkel "X" durch. Um den Ofeninnenraum, die Hubbalken-Transportvorrichtung und deren Einzelteile kontrollieren und warten zu können, läßt sich die Tür 46 öffnen, und durch Lösen des Kurbelgetriebes 31 von der Speiche 21 kann die Hubbalken-Transportvorrichtung 16 leicht von Hand um 360° verdreht werden, so daß alle Einzelteile eingesehen werden können.

Claims (15)

1. Ofen zur Wärmebehandlung und Durchführung von Wärmeprozessen für Werkstücke aus Eisenwerk­ stoffen und Nichteisenmetallen, mit einer in einem Heiz- und Kühlzonen aufweisenden Ofengehäuse angeordneten Transportvorrichtung für die den Ofen durchlaufenden Werkstücke, dadurch gekenn­ zeichnet, daß derselbe als Ringofen mit einer einzigen verschließbaren Beschickungs- und Entnahmeöffnung (15) ausgebildet ist und eine den Ringofen untenseitig hermetisch abschließende, drehbare und mit festen Werkstück-Auflegern (18) im Ofen zusammenwirkende Hubbalken-Transportvorrichtung (16) aufweist.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubbalken-Transportvorrichtung (16) von einem ringförmigen Hubbalken (19) und mehreren um eine aufrechte Achse drehbaren, den Hubbalken (19) unter Zwischenschaltung von Hubgetrieben (22) höhenbewegbar tragenden und schrittweise in einem gewissen Schwenkwinkel­ bereich (X) hin- und herverdrehenden Speichen (21) gebildet ist. (Fig. 1, 2, 5, 7 bis 9).

3. Ofen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der ringförmige Hubbalken (19) durch eine bodenseitige Ringöffnung (20) im ringförmigen Ofengehäuse (11) faßt und dabei auf der Breitenhalbierenden des Ringofengehäu­ ses (11) angeordnet einen Teilbereich der Ringofengehäusebreite einnimmt (Fig. 2 und 5).

4. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die profilförmigen Speichen (21) mit einem Längenende an einem Drehrahmen (24) eines zentralen Gestelles (17) befestigt sind, radial nach außen in waagerechter Ebene abstehen und auf ihren freien Längenenden je­ weils ein Hubgetriebe (22) in Form eines Spindel-Hubgetriebes aufnehmen und alle Hubge­ triebe (22) den ringförmigen Hubbalken (19) in einem gewissen Höhenbereich höhenbewegbar tragen (Fig. 5, 7 bis 9).

5. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß auf dem Drehrahmen (24) ein zentraler Antriebsmotor (29) mit Getriebe (29a) gelagert ist, von dem aus zu jedem Hubgetriebe (22) eine Antriebswelle (30) zum gleichlaufenden Antrieb aller Hubgetriebe (22) geführt ist (Fig. 7 und 8).

6. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Drehrahmen (24) unter Zwischenschaltung eines die senkrechte Dreh­ achse für die Drehbewegung der Hubbalken- Transportvorrichtung (1) bildenden Drehkran­ zes (23) auf dem zentralen Gestell (17) drehbar gelagert ist und an diesem Gestell (17) ein mit einer Speiche (21) bewegungsmäßig und lösbar verbundenes, den Hubbalken (19) hin- und her­ verdrehendes Kurbelgetriebe (32) gelagert ist (Fig. 7 und 8).

7. Ofen nach den Ansprüchen 1, 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Gestell (17) aus einem auf der Ofen-Aufstellfläche (25) aufstell- und lagefixierbaren Unterrahmen (26), einem den Drehkranz (23) mit Oberrahmen (24) aufnehmenden Oberrahmen (27) und mehreren zwi­ schen dem feststehenden Unter- und Oberrahmen (26, 27) angeordneten aufrechten und lösbar mit beiden Rahmen (26, 27) verbundenen Stützteilen (28) in Profil- und/oder Plattenform gebildet ist, wobei die Stützteile (28) zum Absenken der Hubbalken-Transportvorrichtung (16) von den Rah­ men (26, 27) abnehmbar sind (Fig. 7).

8. Ofen nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen den freien Längenenden der Speichen (21) und den freien Speichen-Längen­ enden und dem Hubbalken (19) Spannorgane (36, 37) in Form von Spannseilen zur Aussteifung der sich drehenden Einheit (19, 21) angeordnet sind (Fig. 8 bis 10).

9. Ofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Spei­ chen (21) der vier kreuz­ förmig angeordneten Speichen (21) ein diagonal verlaufendes, an den Speichen-Längen­ enden befestigten Platten (39) angreifendes Spannseil (36) verläuft und zwischen den be­ nachbarten Speichen (21) unter dem ringförmigen Hubbalken (19) jeweils ein nach unten gerichte­ ter Ausleger (38) befestigt ist, von dem jeweils ein Spannseil (37) zu der Platte (39) der be­ nachbarten Speichen (21) unter Bildung einer achteckigen Verspannung verläuft (Fig. 8 bis 10).

10. Ofen nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beiderseits des Hubbalkens (19) jeweils eine ringförmig umlaufende Tauchrinne (47) mit einer darin vorgesehenen Sperrflüssigkeit zum hermetischen Abschluß des Ringofengehäuses (11) nach unten hin auch bei Hubbalkenverdreh- und Hubbewegung angeordnet ist, die am Hubbalken (19) oder am Ofengehäuse (11) befestigt ist und in die ein am (Ofengehäuse 11) oder am Hubbalken (19) festgelegter Sperring (48) eintaucht (Fig. 2, 5 und 7).

11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Tauchrinnen (47) innenseitig je mit einer Sperrwand (49) ausgestattet sind und um diese Sperrwand (49) eine Leitung (50) herumgeführt ist, in die eine Pumpe (51) und ein Kühler (52) zur Schaffung eines Sperrflüssigkeits-Kreislaufes und einer -Abkühlung eingesetzt sind (Fig. 11).

12. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ringförmigen Ofengehäuse (11) eine Tür (46) oder Klappe angeordnet ist, welche eine Inspek­ tionsöffnung verschließt (Fig. 5 und 6).

13. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofengehäuse (11) in Werkstück-Durchlaufrichtung (C) hintereinander auf dem gesamten Ringumfang mehrere Behandlungszonen vorgesehen sind, welche von Heiz- und/oder Kühlrohren (14) und zugeordneten Gebläse (13) sowie ggf. von Kühlregistern (42) gebildet sind, wobei sich in Durchlaufrichtung (C) hintereinander von der Beschickungs- und Ent­ nahmeöffnung (15) beginnend und bis zu dieser zu­ rück zwei Aufheizzonen (I und II), zwei Haltezonen (III und IV) und eine Kühlzone (VI) erstrecken und zwischen der Öffnung (15) und der ersten Aufheiz­ zone (I) und zwischen der Haltezone (IV) und der Kühlzone (VI) je eine Wärmetauscherzone (V und V′) vorgesehen ist, welche (V und V′) durch Wärme­ tauscherkanäle (43) miteinander verbunden sind (Fig. 5 und 6).

14. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Ofengehäuse (11) an einem aus aufrechten Ständern (12a) und radial ver­ laufenden obenseitigen Querträgern (12b) ge­ bildeten Portal (12) aufgehängt und abge­ stützt gelagert ist (Fig. 5 und 6).

15. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der durch eine Hubtür (57) verschließbaren Beschickungs- und Entnahmeöffnung (15) eine Vakuumschleuse mit höhenbewegbarem Schleusen­ tisch (60) und Werkstück-Einschubeinheit (56) sowie Werkstück-Zuführeinrichtung (59) in Rollen-, Ketten- oder Bandform zugeordnet ist und das Ofengehäuse (11) gegenüber der Vakuumschleuse (55) eine Werkstück-Ausschubeinheit (58) aufweist (Fig. 1 und 2).