WO2020104403A1 - Bar for a bar-type conveyor furnace - Google Patents

Bar for a bar-type conveyor furnace

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Publication number
WO2020104403A1
WO2020104403A1 PCT/EP2019/081701 EP2019081701W WO2020104403A1 WO 2020104403 A1 WO2020104403 A1 WO 2020104403A1 EP 2019081701 W EP2019081701 W EP 2019081701W WO 2020104403 A1 WO2020104403 A1 WO 2020104403A1
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WO
WIPO (PCT)
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base body
insert
bar
heating material
insert parts
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/081701
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German (de)
French (fr)
Inventor
Hans-Ulrich Dorst
Wilfried Brückner
Original Assignee
Saint-Gobain Industriekeramik Rödental GmbH
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Publication date
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Priority to EP19808558.1A priority patent/EP3884231B1/en
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/201—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace walking beam furnace
    • F27B9/202—Conveyor mechanisms therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
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    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types

Definitions

  • 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, which is used in the ken harmonyofen for supporting heating material. 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.
  • Sheet metal parts in the automotive industry can be produced by hot forming at relatively low manufacturing costs.
  • 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.
  • actively driven rollers serve as a support for sheet metal parts or for transport containers on which sheet metal parts are placed.
  • 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 direction of transport and serve to support the heating material.
  • 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.
  • 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 resting on.
  • the bars of the first set of bars are vertically displaceable walking beams and the bars of the second set of bars are horizontally displaceable moving bars.
  • the downward walking beams have the task of placing the heating material on the moving beams, which move the heat well a certain distance in the horizontal direction to the furnace exit, the heat then being taken up again by the lifting beams moving upward, so that the driving 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 traveling 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 perform a reciprocal movement in the vertical direction.
  • the traveling beams can also be made of a metallic material for cost reasons.
  • 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.
  • AlSi can build up to several millimeters on the beam material, causing the steel sheets to shift during transport through the furnace and consequently damage to the fiber-lined furnace wall or problems when the sheet is taken over by the industrial robot. 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.
  • DE 72 14 686 U discloses riders for heat carriers in industrial furnaces, in which the heating of the heating material takes place from above and from below, the heating material carriers consisting of a what-cooled carrier tube and the riders carrying the heating material and being supported on the water-cooled carrier tube.
  • a walking beam furnace is arranged with its longitudinal axis parallel to the feed direction fixed beam, with its longitudinal axis parallel to the feed direction and to the fixed beam arranged walking beam and be fixed on the walking beam and / or the fixed beam and an angle to the longitudinal axis Carriers revealed.
  • DE 42 03 595 A1 discloses a walking beam furnace, with at least one support tube through which coolant flows, on which at least two high-temperature-resistant attachment pieces are arranged, the at least one support surface for the feed material running eccentrically essentially parallel to the support tube in the longitudinal direction thereof, with adjacent support surfaces in Lateral distance from each other and at least partially alongside the support tube.
  • DE 197 10 870 A1 discloses a walking beam furnace with fixed beams and walking beams with supporting webs for flat annealing material and supporting webs for round annealing material, the walking beams and the fixed beams having a longitudinal web on their upper side, onto which the supporting webs are placed.
  • 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.
  • heat treatment of heating material in particular AlSi-coated sheet metal parts
  • an unexpected bar break should be avoided.
  • a new type of bar for a bar conveyor furnace is shown.
  • the bar (in cooperation with other bars of the same bar set) is used to place heating material in the beam conveyor furnace, whereby the heating material, depending on the type of use of the beam in the beam conveyor furnace, is subjected to a horizontal and / or vertical transport using the beam or stationary is stored in the beam conveyor furnace. There is no relative movement between the heating material and the bar on which the heating material is placed.
  • the bar can be used as a walking beam that can only be moved in the vertical direction, in accordance with the type described in WO 2018/019920 for a bar conveyor furnace.
  • the heating material is preferably a metal part, in particular a sheet steel part which has an AlSi protective layer.
  • the bar according to the invention comprises an elongated base body which is designed as a solid body or preferably as a hollow profile.
  • the base body has a profile wall which delimits an internal cavity.
  • one or more receptacles are formed in the elongated base body, in each of which an insert is received.
  • 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.
  • 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.
  • the respective contact surfaces of the inserts jointly form the support or support level for the heating material. This can be achieved in a geous manner 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 in the working position of the beam in the beam conveyor furnace). Due to less heat transfer between Heat material and base body advantageously reduce thermal stresses in the base body.
  • 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, in the working position of the bar in the bar conveyor furnace, has an overhead bar surface.
  • the elongate body and the inserts are made of 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 a 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.
  • the insert parts and the elongate base body can consist of one and the same, in particular ceramic, material.
  • the inserts on the one hand and the elongated base body on the other hand consist of different materials.
  • the inserts and the elongated base body consist of different ceramic materials, for example, a more durable ceramic material is used for the inserts than for the base body, the more resistant 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.
  • the inserts made of a ceramic material and the elongated base body 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.
  • an 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 in the working position of the beam in the beam conveyor in the furnace, which is particularly true for a hollow profile square or rectangular cross-sectional shape.
  • the receptacles for the inserts are each formed through the opening of the profile wall and the underlying area of the hollow space of the hollow profile.
  • 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 accommodated in the base body.
  • 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.
  • the inserts are loose, i.e. Can be removed non-destructively, inserted into the receptacles. 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, simple replacement 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.
  • the inserts accommodated in the receptacles are positively connected in the direction perpendicular to the direction of extension of the base body (in the direction out of the receptacle) with the associated receptacle, so that the insert is not exclusively stretched perpendicular to the direction of extension of the base body can be removed from the holder.
  • the inserts preferably each have a convex area (bulge) which engages in an undercut area of the receptacle.
  • the convex area of the insert engages behind the profile wall (upper profile wall section) on the inside.
  • the insert can advantageously be designed such that it has a concave area that is complementary to the convex area and opposite the convex area.
  • 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.
  • the contact areas between the cooler heating material and the base body can be reduced by the inserts, which together form a support for the heating material, compared with a direct support on the base body, thereby preventing large thermal stresses from building up .
  • 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.
  • the insert parts are each designed such that they have one or more projections directed toward the base body, in particular web-like projections.
  • the contact area and thus the heat transfer between the insert parts and the base body can advantageously be reduced, so that the formation of thermal stresses is inhibited even better.
  • the heat transfer between the inserts and the base body is thus also reduced. Both effects combine in an advantageous manner.
  • another important advantage of this embodiment results from the fact that contamination of the base body with AlSi or contact reaction with AlSi due to AlSi, which is located on the insert, is avoided.
  • 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.
  • a plurality of inserts is distributed along the direction of extension of the elongated Grundkör pers, in particular evenly distributed.
  • the inserts can have any shape as long as they each have a support or contact surface for the heating material.
  • the inserts are each plate-shaped, the plate-shaped inserts 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.
  • projections directed upwards and in the direction of the base body can be made more easily Be trained way.
  • the protrusions forming a support for the material to be heated are formed in the area 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 extending (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.
  • 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 AlSi. This prevents AlSi from making contact with the base body.
  • 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 heating material.
  • the fiber material is preferably a material that is chemically resistant to AlSi, for example AO ß- containing fiber paper.
  • 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:
  • 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.
  • 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.
  • 1a is a schematic representation of an embodiment of the base body of a beam according to the invention with openings formed on the top in side view,
  • FIG. 1 b the base body of FIG. 1 a in a cross-sectional view
  • FIG. 2a is a schematic representation of an embodiment of the inventive beam according to the invention with the base body of FIG. 1 and inserted parts in a side view,
  • FIG. 2c shows the bar of FIG. 2a in a cross-sectional view
  • FIG. 3a is a schematic representation of a further embodiment for the inventive beam with the base body of FIG. 1 and inserted a laying parts in side view,
  • FIG. 3b shows the bar of Fig. 3a in a view from above
  • FIG. 3c shows the bar of FIG. 3a in a cross-sectional view
  • 3d shows the insert part of the beam from FIG. 3a in a side view
  • FIG. 4a is a schematic representation of a further embodiment for the inventive beam with the base body of FIG. 1 and inserted a laying parts in side view,
  • FIG. 4c shows the bar of FIG. 4a in a cross-sectional view
  • Fig. 4d the insert of the bar of Fig. 4a in side view.
  • FIGS. 1 a to 1 c in which an exemplary embodiment of the base body 2 of a beam 1 according to the invention for a beam conveyor furnace is illustrated in various views.
  • the base body 2 is designed in the form of an elongated square hollow profile with a rectangular cross-sectional shape.
  • the base body 2 is shown in a shortened form, which results from the broken lines drawn.
  • the hollow profile of the base body 2 is formed by a profile wall 5 which delimits an internal cavity 3.
  • the profile wall 5 comprises an upper profile wall section 5-1 and ge opposite a lower profile wall section 5-2.
  • the profile wall 5 is completed by two parallel lateral profile wall sections 5-3.
  • the profile wall 5 has a profile outer surface 6 facing the outer environment and a profile inner surface 7 facing the cavity 3.
  • the upper and lower profile wall sections 5-1, 5-2 are typically horizontal, the two lateral profile wall sections 5-3 are aligned vertically.
  • the upper profile wall section 5-1 is provided with a plurality of slot-shaped openings (perforations) 4, which are arranged in a row along the extension of the base body 2.
  • 1 c shows four openings 4 by way of example, the base body 2 having more than four openings 4 due to the abbreviated representation.
  • a recess 8 of the profile inner surface 7 of the lower profile wall section 5-2 is formed.
  • the openings 4 are each slit-shaped, wherein different shapes are also possible.
  • an insert 21 can be loosely inserted into the openings 4, which is explained in more detail with reference to FIGS. 2a to 2d.
  • FIGS. 2a to 2d illustrate a first exemplary embodiment of the beam 1 according to the invention in a typical working position in the beam conveyor furnace.
  • the bar 1 comprises a base body 2 with slot-shaped openings 4, as shown in Figures 1 a to 1 c.
  • FIGS. 1 a to 1 c illustrate a first exemplary embodiment of the beam 1 according to the invention in a typical working position in the beam conveyor furnace.
  • the bar 1 comprises a base body 2 with slot-shaped openings 4, as shown in Figures 1 a to 1 c.
  • an insert 21 is loosely inserted, which passes through the cavity 3 and is supported on the profile inner surface 7 of the lower profile wall section 5-2.
  • Each opening 4 forms, together with the cavity 3, a receptacle 19 for the insert part 21.
  • the insert 21 is not connected to the base body 2 in a non-positive or material manner.
  • the insert 21 is in the form of a plate and has an upper end face 9 and a lower end face 10.
  • the lower end face 10 is supported on the profile inner surface 7, a lower region of the insert 21 being received in the depression 8.
  • the plane of the plate-shaped insert 21 is aligned parallel to the extension of the base body 2 and parallel to the two lateral profile wall sections 5-3. Since the vertical dimension of the insert 21 (ie the shortest or vertical dimension between the upper end face
  • the insert part 21 projects upwards from the base body 2, i.e. has a protruding area 11 with respect to the profile outer surface 6 of the upper profile wall section 5-1.
  • the protruding region 11 of the insert 21 has the upper end face 9 at the end.
  • the upper end faces 9 of all the insert parts 21 serve as contact or support surfaces and together form a support 23 for a heating material of the beam conveyor furnace.
  • the beam conveyor furnace typically has a multiplicity of parallel beams 1, the upper end faces 9 of all beams 1 jointly forming the support 23 for the heating material.
  • One of the upper end faces 9 of a beam 1 heat material is not on the profile outer surface 6 of the beam 1, son only has contact with the inserts 21st
  • all objects to be hot-formed can be considered as heating material, in particular metal parts, such as AlSi-coated steel sheets, which are used as vehicle body parts, for example for the B-pillar of a car.
  • the insert 21 can have various shapes. A possible embodiment is illustrated in Figures 2a to 2d.
  • the plate-shaped insert 21 has various end faces which are each arranged perpendicular to the plane of the plate. In addition, it has two parallel plate surfaces 14 in the plate plane. The upper face 9 and the lower face
  • the insert 21 also has two lateral end faces 12, 13 with a generally vertical orientation, which are curved surfaces, recognizable as curved lines in the sectional views of FIGS. 2a and 2b.
  • a first lateral end face 12 has a convex shape and has an expansion 15.
  • the opposite second lateral end face 13 has a concave shape and has a depression 16. The depression 16 is shaped to complement the bulge 15.
  • the two plate surfaces 14 are not flat, but instead have linear webs 17 (seen in FIG. 2 b) which extend in the vertical direction and extend from the upper end surface 9 to the lower end surface 10 and each project vertically from the plate surface 14 (ie each in the direction of the opposite edge 18 of the opening 4).
  • the bulge 15 engages behind the upper profile wall section 5-1 in the region of the opening 4, which, as it were, forms an undercut 22, so that there is a positive connection between the insert part 21 and the base body 2 in the direction perpendicular to the extension of the base body 2 (in the direction out of the opening 4).
  • Due to the recess 16 shaped complementarily to the bulge 15, the insert part 21 can be inserted into the opening 4 in a simple manner by vertical tilting.
  • Both the base body 2 and the inserts 21 are made of a refractory material.
  • the insert 21, and optionally the base body 2 consists of a ceramic material, for example of an SiC material, such as Si-SiC.
  • the base body 2 can consist of a ceramic or a non-ceramic material.
  • the bar 1 in the area of the upper profile wall section 5-1 on the profile outer surface 6 comprises a fiber layer 20 made of a fiber material, for example here AO ß -containing fiber paper.
  • the fiber layer 20 can absorb and bind molten AlSi, thereby preventing AlSi from making contact with the base body 2.
  • the protruding area 11 or the upper end face 9 forming a contact area for the heating material breaks through the fiber layer 20.
  • the plate surfaces 14 of the insert 21 each have a wavy contour with closely spaced, elongated webs 17 (Wel lenberge).
  • the webs 17 extend in the vertical direction.
  • the plate surfaces 14 of the insert 21 each have an elongate web 17, analogous to the configuration in FIG. 2b.
  • the upper end face 9 is not flat and has a wavy contour. Due to the wave-shaped surface shape, there are elongated webs 17 '(wave crests) in the horizontal direction (transverse to the extension of the base body 2), through which the contact area with the heating material can be further reduced in order to inhibit the heat transfer between the heating material and the beam 1.
  • the invention has been described with reference to exemplary embodiments, various modifications being possible, in particular as regards the design of the base body 2 and the insert parts 21.
  • the base body 2 it is conceivable not to design the base body 2 as a hollow profile, but as a solid body, the receptacles 19 for the insert parts 21 being formed in the form of cutouts in the solid body.
  • the invention provides an improved beam for a beam conveyor furnace for supporting a heating material. Due to the reduced contact area between inserts and heating material, heat transfer between heating material and bars are reduced in order to reduce thermal stresses and to avoid flaking of body parts or a body breakage. This is supported by a reduced contact area between the inserts and the base body, which also has the advantage of reduced contamination of the base body with AlSi and reduced contact corrosion.
  • the inserts can be inserted into the base body in a simple manner and removed again, which enables simple replacement.
  • a fiber layer on the outer surface of the profile allows molten AlSi to be absorbed and bound, which further reduces the risk of contact corrosion of the base body with AlSi, which is equally advantageous in terms of avoiding mechanical damage to the base body.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)

Abstract

The invention relates to a bar for a bar-type conveyor furnace, for placement of a heat-treatment item, comprising a longitudinal main part with one or more receiving portions, an insert part being received in each of said receiving portions and protruding in relation to the longitudinal main part such that they form, together, a support for said heat-treatment item.

Description

Balken für Balkenförderofen  Beams for beam conveyors
Die vorliegende Erfindung liegt auf dem technischen Gebiet der Erhitzung von Wärmgut in einem Durchlaufofen und betrifft einen Balken für einen Balkenförderofen , der im Bal kenförderofen 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, which is used in the kenförderofen for supporting heating material. 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 Fertigungskos ten 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 ge wünschte 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 the automotive industry can be produced 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 T rans- portbehältern, auf denen Blechteile abgelegt sind. Bei einem Balkenförderofen erfolgt ein schritt weises Weiterbewegen von Blechteilen durch eine koordinierte Bewegung zweier Balkensätze, die jeweils über eine Mehrzahl paralleler Balken verfügen, die sich in Transportrichtung erstre cken 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 Bal ken, denen es gerade aufliegt. In a roller oven, actively driven rollers serve as a support for sheet metal parts or for transport containers on which sheet metal parts are placed. In 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 direction of transport 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 resting on.
Beispielsweise sind bei einer aus DE 21 17148 oder WO 2018/019920 bekannten Bauart die Bal ken des ersten Balkensatzes vertikal versetzbare Hubbalken und die Balken des zweiten Balken satzes horizontal versetzbare Fahrbalken. Mit aufgelegtem Wärmgut haben die nach unten fah renden Hubbalken die Aufgabe, das Wärmgut auf die Fahrbalken abzusetzen, welche das Wärm gut eine gewisse Strecke in horizontaler Richtung zum Ofenausgang verfahren, wobei das Wärm gut dann wieder von den nach oben fahrenden Hubbalken aufgenommen wird, so dass die Fahr balken in ihre Ausgangsposition zurück in Richtung Ofenauseingang verfahren werden können. Beim nächsten Absetzen des Wärmguts auf den Fahrbalken kann es wiederum in Richtung Ofen ausgang transportiert und anschließend wieder von den Hubbalken aufgenommen werden. Die Fahrbalken vollführen hierbei eine reziproke Bewegung in horizontaler Richtung, was beispiels weise 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 Temperaturfes tigkeit, Kriechbeständigkeit und Temperaturwechselbeständigkeit notwendig. Die Fahrbalken können aus Kostengründen auch aus einem metallischen Material gefertigt sein. For example, in a design known from DE 21 17148 or WO 2018/019920, the bars of the first set of bars are vertically displaceable walking beams and the bars of the second set of bars are horizontally displaceable moving bars. With the heating material placed on top, the downward walking beams have the task of placing the heating material on the moving beams, which move the heat well a certain distance in the horizontal direction to the furnace exit, the heat then being taken up again by the lifting beams moving upward, so that the driving 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 traveling 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 perform 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 their 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 typischerweise Raum temperatur aufweisenden Blechteile werden am Ofeneingang auf die Hub- oder Fahrbalken ge setzt, 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 Schutz schicht aus einer Aluminium(AI)-Silizium(Si)-Legierung überzogen sind. Diese dient als wirksa mer Schutz gegen Verzunderung und sorgt als Legierungsbestandteil für eine bessere Aushär tung des erhitzten Materials, so dass die für ein Blechteil eingesetzte Materialmenge in vorteil hafter 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 Kontakt korrosion. Dies gilt insbesondere für die vertikal verfahrbaren Hubbalken, mit denen die Stahlble che meist längeren Kontakt haben. Mögliche Korrosionsmechanismen sind eine Diffusion von AlSi in das poröse Gefüge der Balken, Anhaftungen von AlSi an der Balkenoberfläche oder eine Reaktion in Form einer chemischen Umwandlung mit dem Balkenwerkstoff. Diffundiert AlSi in das Balkengefüge kommt es durch Unterschiede im Ausdehnungskoeffizienten zwischen Balken matrix, infiltrierten AlSi und korrosionsbedingten Reaktionsprodukten zu Wärmespannungen und aufgrund des großen Temperaturunterschieds zwischen Balken und kälteren Blechteilen zu Ab platzungen an der Balkenoberfläche oder sogar zum Balkenbruch. In addition, steel sheets used in modern automotive construction are often covered with a protective layer made of an aluminum (AI) silicon (Si) alloy. This serves as 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 be advantageously 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 a diffusion of AlSi into the porous structure of the beams, adherence of AlSi to the beam surface or a reaction in the form of a chemical transformation with the beam material. If AlSi diffuses into the beam structure, differences in the expansion coefficient between the beam matrix, infiltrated AlSi 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 AlSi am Balkenwerkstoff bis zu mehreren Millimetern auf bauen, wodurch es zu Verschiebungen der Stahlbleche während des Transports durch den Ofen kommt und in Folge zu Beschädigungen an der faserausgekleideten Ofenwand oder zu Proble men bei der Übernahme der Bleche durch den Industrieroboter. 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 entsor genden Industrieabfall. Die Fertigungskosten für die Blechteile erhöhen sich in unerwünschter Weise. In addition, AlSi can build up to several millimeters on the beam material, causing the steel sheets to shift during transport through the furnace and consequently damage to the fiber-lined furnace wall or problems when the sheet is taken over by the industrial robot. 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.
DE 72 14 686 U offenbart Reiter für Wärmgutträger in Industrieöfen, bei denen die Beheizung des Wärmgutes von oben und von unten her erfolgt, wobei die Wärmgutträger aus einem was sergekühlten Tragrohr bestehen und die Reiter das Wärmgut tragen und sich auf das wasserge kühlte Tragrohr abstützen. DE 72 14 686 U discloses riders for heat carriers in industrial furnaces, in which the heating of the heating material takes place from above and from below, the heating material carriers consisting of a what-cooled carrier tube and the riders carrying the heating material and being supported on the water-cooled carrier tube.
In der DE 41 33 698 A1 ist ein Hubbalkenofen mit mit ihrer Längsachse parallel zur Vorschub richtung angeordneten Festbalken, mit ihrer Längsachse parallel zur Vorschubrichtung und zu den Festbalken angeordneten Hubbalken und auf den Hubbalken und/oder den Festbalken be festigten und einem Winkel zur Längsachse verlaufenden Tragstegen offenbart. In DE 41 33 698 A1 a walking beam furnace is arranged with its longitudinal axis parallel to the feed direction fixed beam, with its longitudinal axis parallel to the feed direction and to the fixed beam arranged walking beam and be fixed on the walking beam and / or the fixed beam and an angle to the longitudinal axis Carriers revealed.
Die DE 42 03 595 A1 offenbart einen Hubbalkenofen, mit mindestens einem kühlmitteldurch- strömten Tragrohr, auf dem mindestens zwei hochtemperaturfeste Aufsatzstücke angeordnet sind, deren mindestens eine Auflagefläche für das Einsatzgut außermittig im Wesentlichen paral lel zum Tragrohr in dessen Längsrichtung verläuft, wobei benachbarte Auflageflächen in seitli chem Abstand zueinander liegen und mindestens zum Teil seitlich neben dem Tragrohr verlau fen. DE 42 03 595 A1 discloses a walking beam furnace, with at least one support tube through which coolant flows, on which at least two high-temperature-resistant attachment pieces are arranged, the at least one support surface for the feed material running eccentrically essentially parallel to the support tube in the longitudinal direction thereof, with adjacent support surfaces in Lateral distance from each other and at least partially alongside the support tube.
In der DE 197 10 870 A1 ist ein Hubbalkenofen mit Festbalken und Hubbalken mit Tragstegen für flaches Glühgut und Tragstegen für rundes Glühgut offenbart, wobei die Hubbalken und die Festbalken auf ihrer Oberseite einen Längssteg aufweisen, auf den die Tragstege aufgesetzt sind. DE 197 10 870 A1 discloses a walking beam furnace with fixed beams and walking beams with supporting webs for flat annealing material and supporting webs for round annealing material, the walking beams and the fixed beams having a longitudinal web on their upper side, onto which the supporting webs are placed.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, im Stand der Technik bekannte Balkenförderöfen so zu verbessern , dass eine Wärmebehandlung von Wärmgut, insbe sondere AlSi-beschichteten Blechteilen, mit weniger Produktionsunterbrechungen auf grund eines Wechsels beschädigter Balken und zu geringeren Kosten möglich ist. Zu dem soll ein unerwarteter Balkenbruch vermieden werden . Diese und weitere Aufgaben werden nach dem Vorschlag der Erfindung durch einen Balken für einen Balkenförderofen gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentan spruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben . 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. 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 patent 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 Aufle gen von Wärmgut im Balkenförderofen, wobei das Wärmgut, je nach Art der Verwendung des Balkens im Balkenförderofen, mithilfe des Balkens einem horizontalen und/oder vertikalen Trans port 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 Bal kenförderofen. Bei dem Wärmgut handelt es sich es vorzugsweise um ein Metallteil, insbeson dere 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 beam conveyor furnace, whereby the heating material, depending on the type of use of the beam in the beam conveyor furnace, is subjected to a horizontal and / or vertical transport using the beam or stationary is stored in the beam conveyor furnace. 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 walking beam that can only be moved in the vertical direction, in accordance with the type described in WO 2018/019920 for a bar 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 eines 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 ausgebil det 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 vor teilhafter 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 Grund körper. It is essential here that one or more receptacles are formed in the elongated base body, in each of which an insert is received. 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. This can be achieved in a geous manner 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 in the working position of the beam in the beam conveyor furnace). Due to less heat transfer between Heat material and base body advantageously reduce thermal stresses in the base body.
Der längliche Balken für einen Balkenförderofen kann unterschiedliche Querschnittsformen ha ben. Vorzugsweise weist der Balken eine rechteckige oder quadratische Querschnittsform auf, welche in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen eine obenliegende Balkenfläche auf weist. 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, in the working position of the bar in the bar conveyor furnace, has an overhead bar surface.
Typischerweise sind der längliche Grundkörper und die Einlegeteile aus einem feuerfesten Ma terial 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, Silizi- umoxinitrid, Silicium-M-oxynitrid, oder deren Mischungen. Typically, the elongate body and the inserts are made of 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 a 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 demselben, insbesondere keramischen, Material bestehen. Möglich ist jedoch auch, dass die Einlegeteile einerseits und der längliche Grundkörper andererseits aus voneinander verschiedenen Materia lien bestehen. Insbesondere können die Einlegeteile und der längliche Grundkörper aus ver schiedenen keramischen Materialien bestehen, wobei beispielsweise für die Einlegeteile ein be ständigeres keramisches Material eingesetzt wird als für den Grundkörper, wobei das beständi gere keramische Material in aller Regel auch teurer ist als das keramische Material des Grund körpers. Durch das günstigere keramische Material des Grundkörpers können Kosten einge spart werden. Möglich ist auch, dass die Einlegeteile aus einem keramischen Material und der längliche Grundkörper aus einem nicht-keramischen Material, insbesondere metallischen Mate rial, besteht. Durch die Wahl eines metallischen Materials für den Grundkörper und eines kera mischen Materials für die Einlegeteile können Kosten bei der Herstellung des erfindungsgemä ßen 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 inserts on the one hand and the elongated base body on the other hand consist of different materials. In particular, the inserts and the elongated base body consist of different ceramic materials, for example, a more durable ceramic material is used for the inserts than for the base body, the more resistant 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 that the inserts made of a ceramic material and the elongated base body 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 Hohl raum. Vorzugsweise sind die Öffnungen in einem in Arbeitsposition des Balkens im Balkenför derofen 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 darunterliegenden Bereich des Hohl raums des Hohlprofils gebildet. Die Einlegeteile liegen vorzugsweise dem gegenüberliegenden (in Arbeitsposition des Balkens im Balkenförderofen unteren) Profilwandabschnitt auf. Die Einle geteile 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 in the working position of the beam in the beam conveyor in the furnace, which is particularly true for a hollow profile square or rectangular cross-sectional shape. The receptacles for the inserts are each formed through the opening of the profile wall and the underlying area of the hollow space of the hollow profile. 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 accommodated in the base body.
Vorzugsweise ist eine dem Hohlraum zugewandte Innenfläche des Profilwandabschnitts gegen überliegend 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 Aufnah men 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, insbeson dere, wenn diese beschädigt sind, wobei der Grundkörper und nicht beschädigte Einlegeteile gegebenenfalls weiterverwendet werden können, wodurch Kosten eingespart werden können. Preferably, the inserts are loose, i.e. Can be removed non-destructively, inserted into the receptacles. 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, simple replacement 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 Auf nahmen 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 Er streckungsrichtung 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. Vorzugs weise 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) in nenseitig hintergreift. Um ein einfaches Einfügen des Einlegeteils zu ermöglichen, kann das Ein legeteil 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. Bei dem erfindungsgemäßen Balken kann durch die Einlegeteile, die gemeinsam eine Auflage für das Wärmgut bilden, die Kontaktfläche zwischen dem kühleren Wärmgut und dem Grundkör per vermindert werden, verglichen mit einer direkten Auflage auf den Grundkörper, wodurch ver hindert 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. According to an advantageous embodiment of the bar according to the invention, the inserts accommodated in the receptacles are positively connected in the direction perpendicular to the direction of extension of the base body (in the direction out of the receptacle) with the associated receptacle, so that the insert is not exclusively stretched perpendicular to the direction of extension of the base body can be removed from the holder. 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 inserts preferably each have a convex area (bulge) which engages in an undercut area 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 enable simple insertion of the insert, the insert can advantageously be designed such that it has a concave area that is complementary to the convex area and opposite the convex area. 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. In the bar according to the invention, the contact areas between the cooler heating material and the base body can be reduced by the inserts, which together form a support for the heating material, compared with 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 beson ders vorteilhaft, wenn die Einlegeteile jeweils so ausgebildet sind, dass sie einen oder mehrere zum Grundkörper gerichtete Vorsprünge, insbesondere stegartige Vorsprünge, aufweisen. Hier durch kann in vorteilhafter Weise die Kontaktfläche und somit der Wärmeübergang zwischen Ein- legeteilen 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 ver mindert. Beide Effekte kombinieren sich in vorteilhafter Weise. Ferner ergibt sich ein weiterer wichtiger Vorteil dieser Ausgestaltung daraus, dass eine Kontamination des Grundkörpers mit AlSi bzw. Kontaktreaktion mit AlSi, aufgrund von AlSi, das sich auf dem Einlegeteil befindet, ver mieden wird. Alternatively and / or additionally, according to a further embodiment of the invention, it is particularly advantageous 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. In this way, the contact area and thus the heat transfer between the insert parts and the base body can advantageously be 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 thus 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 AlSi or contact reaction with AlSi due to AlSi, which 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 Grundkör pers 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 is distributed along the direction of extension of the elongated Grundkör pers, in particular evenly distributed.
Die Einlegeteile können eine beliebige Form aufweisen, solange sie jeweils über eine Auflage- bzw. Kontaktfläche für das Wärmgut verfügen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Er findung sind die Einlegeteile jeweils plattenförmig ausgebildet, wobei die plattenförmigen Einle geteile 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 Be reich der (oberen) Stirnfläche des plattenförmigen Einlegeteils ausgebildet. Die zum Grundkörper gerichteten Vorsprünge sind im Bereich der beiden in der Plattenebene sich erstreckenden (zu einander 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 inserts are each plate-shaped, the plate-shaped inserts 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. In the case of plate-shaped inserts, projections directed upwards and in the direction of the base body can be made more easily Be trained way. The protrusions forming a support for the material to be heated are formed in the area 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 extending (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 vermei den, weist der Grundkörper des erfindungsgemäßen Balkens gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung auf der Außenfläche eine Lage aus einem Fasermaterial auf, welches geschmol zenes AlSi aufnehmen und binden kann. Hierdurch wird verhindert, dass AlSi 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 Fa sermaterial keinen Berührungskontakt zum Wärmgut hat. Das Fasermaterial ist vorzugsweise ein Material, das chemisch beständig gegen AlSi ist, beispielsweise A Oß-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 AlSi. This prevents AlSi from making contact with the base 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 heating material. The fiber material is preferably a material that is chemically resistant to AlSi, for example AO ß- containing fiber paper.
Die Erfindung erstreckt sich weiterhin auf ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemä ßen Balkens für einen Balkenförderofen, welches die folgenden Schritte umfasst: 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:
Herstellen eines länglichen Grundkörpers,  Production of an elongated base body,
Ausbilden von einer oder mehreren Aufnahmen im länglichen Grundkörper,  Forming one or more receptacles in the elongated body,
Einbringen eines Einlegeteils in eine jeweilige Aufnahme.  Inserting an insert into a respective receptacle.
Ferner erstreckt sich die Erfindung auf die Verwendung des erfindungsgemäßen Balkens in ei nem Balkenförderofen als Balken zum Auflegen von Wärmgut. Grundsätzlich kann der Balken als vertikal und/oder horizontal verfahrbarer Fahrbalken oder als stationärer Festbalken einge setzt werden. Beispielsweise wird der Balken aufgrund einer typischerweise 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 Kombinati onen realisiert sein. Insbesondere sind die vorstehend genannten und nachstehend zu erläutern- den Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombi nationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu ver lassen. The various configurations of the invention can be implemented individually or in any combination. In particular, the above and to be explained below- the features can be used not only in the specified combinations, but also in other combinations or alone, without leaving 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: 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:
Fig. 1 a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für den Grundkörper eines erfindungsgemäßen Balkens mit auf der Oberseite ausgebildeten Öffnun gen in Seitenansicht, 1a is a schematic representation of an embodiment of the base body of a beam according to the invention with openings formed on the top in side view,
Fig. 1 b den Grundkörper von Fig. 1 a in einer Querschnittsansicht,  1 b the base body of FIG. 1 a in a cross-sectional view,
Fig. 1 c den Grundkörper von Fig. 1 a in einer Ansicht von oben,  1 c the base body of FIG. 1 a in a view from above,
Fig. 2a eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels für den erfindungsge mäßen Balken mit dem Grundkörper von Fig. 1 und eingesetzten Einlegeteilen in Seitenansicht,  2a is a schematic representation of an embodiment of the inventive beam according to the invention with the base body of FIG. 1 and inserted parts in a side view,
Fig. 2b den Balken von Fig. 2a in einer Ansicht von oben,  2b the bar of Fig. 2a in a view from above,
Fig. 2c den Balken von Fig. 2a in einer Querschnittsansicht,  2c shows the bar of FIG. 2a in a cross-sectional view,
Fig. 2d das Einlegeteil des Balkens von Fig. 2a in Seitenansicht,  2d the insert of the bar of Fig. 2a in side view,
Fig. 3a eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für den er findungsgemäßen Balken mit dem Grundkörper von Fig. 1 und eingesetzten Ein legeteilen in Seitenansicht,  3a is a schematic representation of a further embodiment for the inventive beam with the base body of FIG. 1 and inserted a laying parts in side view,
Fig. 3b den Balken von Fig. 3a in einer Ansicht von oben,  3b shows the bar of Fig. 3a in a view from above,
Fig. 3c den Balken von Fig. 3a in einer Querschnittsansicht,  3c shows the bar of FIG. 3a in a cross-sectional view,
Fig. 3d das Einlegeteil des Balkens von Fig. 3a in Seitenansicht,  3d shows the insert part of the beam from FIG. 3a in a side view,
Fig. 4a eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels für den er findungsgemäßen Balken mit dem Grundkörper von Fig. 1 und eingesetzten Ein legeteilen in Seitenansicht,  4a is a schematic representation of a further embodiment for the inventive beam with the base body of FIG. 1 and inserted a laying parts in side view,
Fig. 4b den Balken von Fig. 4a in einer Ansicht von oben,  4b the bar of FIG. 4a in a view from above,
Fig. 4c den Balken von Fig. 4a in einer Querschnittsansicht,  4c shows the bar of FIG. 4a in a cross-sectional view,
Fig. 4d das Einlegeteil des Balkens von Fig. 4a in Seitenansicht.  Fig. 4d the insert of the bar of Fig. 4a in side view.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Es wird zunächst Bezug auf die Figuren 1 a bis 1 c genommen, worin ein Ausführungsbeispiel für den Grundkörper 2 eines erfindungsgemäßen Balkens 1 für einen Balkenförderofen in verschie denen 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. Detailed description of the drawings Reference is first made to FIGS. 1 a to 1 c, in which an exemplary embodiment of the base body 2 of a beam 1 according to the invention for a beam conveyor furnace is illustrated in various views. Accordingly, the base body 2 is designed in the form of an elongated square hollow profile with a rectangular cross-sectional shape. The base body 2 is shown in a shortened form, which results from the broken lines drawn.
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 ge genüberliegend 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 Profilinnen fläche 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 aus gerichtet. The hollow profile of the base body 2 is formed by a profile wall 5 which delimits an internal cavity 3. The profile wall 5 comprises an upper profile wall section 5-1 and ge opposite a lower profile wall section 5-2. The profile wall 5 is completed by two parallel lateral profile wall sections 5-3. The profile wall 5 has a profile outer surface 6 facing the outer environment and a profile inner surface 7 facing the cavity 3. In the working position in the beam conveyor furnace, the upper and lower profile wall sections 5-1, 5-2 are typically horizontal, the two lateral profile wall sections 5-3 are aligned vertically.
Der obere Profilwandabschnitt 5-1 ist mit einer Mehrzahl schlitzförmiger Öffnungen (Durchbre chungen) 4 versehen, die reihenförmig entlang der Erstreckung des Grundkörpers 2 angeordnet sind. In Fig. 1 c 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 Figuren 2a bis 2d näher erläutert wird. The upper profile wall section 5-1 is provided with a plurality of slot-shaped openings (perforations) 4, which are arranged in a row along the extension of the base body 2. 1 c shows four openings 4 by way of example, the base body 2 having more than four openings 4 due to the abbreviated representation. The openings 4, which are each bounded by an edge 18 formed by the profile wall 5, open into the cavity 3. Opposite each opening 4, a recess 8 of the profile inner surface 7 of the lower profile wall section 5-2 is formed. In the present exemplary embodiment, the openings 4 are each slit-shaped, wherein different shapes are also possible. In each case an insert 21 can be loosely inserted into the openings 4, which is explained in more detail with reference to FIGS. 2a to 2d.
In den Figuren 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 Figuren 1 a bis 1 c gezeigt ist. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird bezüglich des Grundkörpers 2 auf die Ausführun gen zu den Figuren 1 a bis 1 c 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. 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 StirnflächeFIGS. 2a to 2d illustrate a first exemplary embodiment of the beam 1 according to the invention in a typical working position in the beam conveyor furnace. The bar 1 comprises a base body 2 with slot-shaped openings 4, as shown in Figures 1 a to 1 c. In order to avoid unnecessary repetitions, reference is made to the explanations for FIGS. 1 a to 1 c with regard to the base body 2. In each opening 4, an insert 21 is loosely inserted, which passes through the cavity 3 and is supported on the profile inner surface 7 of the lower profile wall section 5-2. Each opening 4 forms, together with the cavity 3, a receptacle 19 for the insert part 21. The insert 21 is not connected to the base body 2 in a non-positive or material manner. The insert 21 is in the form of a plate and has an upper end face 9 and a lower end face 10. The lower end face 10 is supported on the profile inner surface 7, a lower region of the insert 21 being received in the depression 8. The plane of the plate-shaped insert 21 is aligned parallel to the extension of the base body 2 and parallel to the two lateral profile wall sections 5-3. Since the vertical dimension of the insert 21 (ie the shortest or vertical dimension between the upper end face
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 1 1 auf. Der überstehende Bereich 1 1 des Einlegeteils 21 weist endständig die obere Stirnfläche 9 auf. 9 and the lower end face 10) is larger than the vertical dimension of the base body 2 without the lower profile wall section 5-3 in the region of the recess 8, the insert part 21 projects upwards from the base body 2, i.e. has a protruding area 11 with respect to the profile outer surface 6 of the upper profile wall section 5-1. The protruding region 11 of the insert 21 has the upper end face 9 at the end.
Die oberen Stirnflächen 9 sämtlicher Einlegeteile 21 dienen als Kontakt- bzw. Auflageflächen und formen gemeinsam eine Auflage 23 für ein Wärmgut des Balkenförderofens. Typischerweise 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, son dern 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 umzufor menden Gegenstände in Frage, insbesondere Metallteile, wie AlSi-beschichtete Stahlbleche, wel che als Fahrzeugkarosserieteile, beispielsweise für die B-Säule eines Autos, eingesetzt werden. The upper end faces 9 of all the insert parts 21 serve as contact or support surfaces and together form a support 23 for a heating material of the beam conveyor furnace. The beam conveyor furnace typically has a multiplicity of parallel beams 1, the upper end faces 9 of all beams 1 jointly forming the support 23 for the heating material. One of the upper end faces 9 of a beam 1 heat material is not on the profile outer surface 6 of the beam 1, son only has contact with the inserts 21st This has the particular advantage that the upper end faces 9 of a beam 1 have in total a (contact) area which is smaller than the profile outer surface 6 of the upper profile wall section 5-1, as a result of which (compared to the direct application of the heat material to 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 are used as vehicle body parts, for example for the B-pillar of a car.
Das Einlegeteil 21 kann verschiedene Formen aufweisen. Eine mögliche Ausgestaltung ist in den Figuren 2a bis 2d veranschaulicht. Das plattenförmige Einlegeteil 21 weist verschiedene Stirnflä chen 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 StirnflächeThe insert 21 can have various shapes. A possible embodiment is illustrated in Figures 2a to 2d. The plate-shaped insert 21 has various end faces which are each arranged perpendicular to the plane of the plate. In addition, it has two parallel plate surfaces 14 in the plate plane. The upper face 9 and the lower face
10 sind jeweils eben, wobei sich in den Schnittdarstellungen von Fig. 2a oder 2d ein geradliniger Verlauf ergibt. Im eingefügten Zustand und in Arbeitsposition des Balkens 1 sind die obere Stirn fläche 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 Fig. 2a und 2b als gekrümmte Linien erkennbar. Eine erste seitliche Stirnfläche 12 weist eine konvexe Form auf und verfügt über eine Ausbau chung 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. 10 are in each case flat, with a linear course resulting in the sectional representations of FIGS. 2a or 2d. In the inserted state and in the working position of the bar 1, the upper end face 9 and the lower end face 10 are arranged horizontally. The insert 21 also has two lateral end faces 12, 13 with a generally vertical orientation, which are curved surfaces, recognizable as curved lines in the sectional views of FIGS. 2a and 2b. A first lateral end face 12 has a convex shape and has an expansion 15. The opposite second lateral end face 13 has a concave shape and has a depression 16. The depression 16 is shaped to complement the bulge 15.
Die beiden Plattenflächen 14 sind nicht eben, sondern weisen in vertikaler Richtung verlaufende, linienförmige Stege 17 auf (erkennbar in Fig. 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 instead have linear webs 17 (seen in FIG. 2 b) which extend in the vertical direction and extend from the upper end surface 9 to the lower end surface 10 and each project vertically from the plate surface 14 (ie each in the direction of the opposite edge 18 of the opening 4).
Wie sich aus Fig. 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 Grund körper 2 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 ver ringert. Hierdurch wird der Wärmeübergang zwischen Einlegeteil 21 und Grundkörper 2 gehemmt und die Gefahr einer Kontamination des Grundkörpers 2 mit AlSi, durch AlSi, welches sich auf dem Einlegeteil 21 befindet, verringert. Gleichwohl wird durch die Stege 17 eine sichere Positio nierung des Einlegeteils 21 in der Aufnahme 19 gewährleistet, insbesondere in Verbindung mit der in die Vertiefung 8 eingesetzten unteren Stirnfläche 10. As can be seen from FIG. 2a, the bulge 15 engages behind the upper profile wall section 5-1 in the region of the opening 4, which, as it were, forms an undercut 22, so that there is a positive connection between the insert part 21 and the base body 2 in the direction perpendicular to the extension of the base body 2 (in the direction out of the opening 4). This prevents the insert from being removed from the receptacle 19 solely by pulling perpendicular to the base body 2. This avoids that the insert 21 is pulled out of the receptacle 19 when it adheres to the heating material and the heating material is removed from the bar 1. Due to the recess 16 shaped complementarily to the bulge 15, the insert part 21 can be inserted into the opening 4 in a simple manner by vertical tilting. Through the linear webs 17 on the plate surfaces 14, which abut the edge 18 of the opening 4, the contact surface of the insert 21 to the base body 2 or profile wall 5 is reduced ver. As a result, the heat transfer between the insert 21 and the base body 2 is inhibited and the risk of contamination of the base body 2 with AlSi by AlSi, which is located on the insert part 21, is reduced. Nevertheless, a secure positioning of the insert 21 in the receptacle 19 is ensured by the webs 17, in particular in connection with the lower end face 10 inserted into the depression 8.
Sowohl der Grundkörper 2 wie auch die Einlegeteile 21 sind aus einem feuerfesten Material her gestellt. 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 base body 2 and the inserts 21 are made of a refractory material. The insert 21, and optionally the base body 2, consists of a ceramic material, for example of an SiC material, such as Si-SiC. The base body 2 can consist of a ceramic or a non-ceramic material.
Wie in Fig. 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 A Oß-enthaltendes Faserpapier. Die Faserlage 20 kann geschmolzenes AlSi aufnehmen und bin den, wodurch verhindert wird, dass AlSi Berührungskontakt mit dem Grundkörper 2 hat. Der über stehende Bereich 1 1 bzw. die eine Kontaktfläche für das Wärmgut bildende obere Stirnfläche 9 durchbricht die Faserlage 20. As can be seen in FIG. 2c, the bar 1 in the area of the upper profile wall section 5-1 on the profile outer surface 6 comprises a fiber layer 20 made of a fiber material, for example here AO ß -containing fiber paper. The fiber layer 20 can absorb and bind molten AlSi, thereby preventing AlSi from making contact with the base body 2. The protruding area 11 or the upper end face 9 forming a contact area for the heating material breaks through the fiber layer 20.
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 Fig. 2a bis 2d beschrieben und ansonsten wird auf obige Ausführungen Bezug genommen. A further description of further exemplary embodiments of the beam 1 according to the invention is provided, which differ only in the shape of the insert parts 21. The base body 2 is the same in each case. In order to avoid unnecessary repetitions, only the differences from the embodiment of FIGS. 2a to 2d are described and otherwise reference is made to the above statements.
Bei der Ausgestaltung der Figuren 3a bis 3d weisen die Plattenflächen 14 des Einlegeteils 21 jeweils eine wellenförmige Kontur mit dicht nebeneinanderliegenden, länglichen Stegen 17 (Wel lenberge) auf. Die Stege 17 erstrecken sich in vertikaler Richtung. Durch diese Oberflächenge staltung kann einerseits der Wärmeübergang zwischen Einlegeteil 21 und Grundkörper 2 vermin dert werden, andererseits ist das Einlegeteil 21 mit gutem Sitz zuverlässig in der Öffnung 4 auf genommen. Wie in Fig. 3c veranschaulicht, kann diese nicht-ebene Oberflächengestaltung auch in Erstreckungsrichtung des Grundkörpers 2 ausgebildet sein. In the embodiment of Figures 3a to 3d, the plate surfaces 14 of the insert 21 each have a wavy contour with closely spaced, elongated webs 17 (Wel lenberge). The webs 17 extend in the vertical direction. Through this surface design, on the one hand, the heat transfer between insert 21 and base body 2 can be changed, on the other hand, insert 21 is reliably seated in opening 4. As illustrated in FIG. 3 c, this non-planar surface design can also be formed in the direction of extension of the base body 2.
Bei der Ausgestaltung der Figuren 4a bis 4d weisen die Plattenflächen 14 des Einlegeteils 21 jeweils einen länglichen Steg 17 auf, analog zur Ausgestaltung von Fig. 2b. Ergänzend hierzu ist die obere Stirnfläche 9 nicht-eben und weist eine wellenförmige Kontur auf. Durch die wellenför mige 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. In the configuration of FIGS. 4a to 4d, the plate surfaces 14 of the insert 21 each have an elongate web 17, analogous to the configuration in FIG. 2b. In addition to this, the upper end face 9 is not flat and has a wavy contour. Due to the wave-shaped surface shape, there are elongated webs 17 '(wave crests) in the horizontal direction (transverse to the extension of the base body 2), through which the contact area with the heating material can be further reduced in order to inhibit the heat transfer between the heating material and the beam 1.
Die Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei vielfältige Modifika tionen 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 Vollkör per auszuführen, wobei die Aufnahmen 19 für die Einlegeteile 21 in Form von Aussparungen im Vollkörper ausgebildet sind. The invention has been described with reference to exemplary embodiments, various modifications being possible, in particular as regards the design of the base body 2 and the insert parts 21. In particular, it is conceivable not to design the base body 2 as a hollow profile, but as a solid body, the receptacles 19 for the insert parts 21 being formed in the form of cutouts in the solid 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 Kon taktfläche 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 AlSi und verringerter Kontaktkorrosion hat. Die Einlegeteile können in einfacher Weise in den Grundkörper eingesetzt und wieder ent fernt werden, was einen einfachen Austausch ermöglicht. Durch eine Faserlage auf der Profilau ßenfläche kann geschmolzenes AlSi aufgenommen und gebunden werden, wodurch die Gefahr einer Kontaktkorrosion des Grundkörpers mit AlSi 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 inserts and heating material, heat transfer between heating material and bars are reduced in order to reduce thermal stresses and to avoid flaking of body parts or a body breakage. This is supported by a reduced contact area between the inserts and the base body, which also has the advantage of reduced contamination of the base body with AlSi and reduced contact corrosion. The inserts can be inserted into the base body in a simple manner and removed again, which enables simple replacement. A fiber layer on the outer surface of the profile allows molten AlSi to be absorbed and bound, which further reduces the risk of contact corrosion of the base body with AlSi, which is equally advantageous in terms of avoiding mechanical damage to the base body.
Bezugszeichenliste Reference symbol list
1 Balken 1 bar
2 Grundkörper  2 basic bodies
3 Hohlraum 3 cavity
4 Öffnung  4 opening
5 Profilwand  5 profile wall
5-1 oberer Profilwandabschnitt 5-1 upper profile wall section
5-2 unterer Profilwandabschnitt 5-3 seitlicher Profilwandabschnitt5-2 lower section wall section 5-3 side section wall section
6 Profilaußenfläche 6 profile outer surface
7 Profilinnenfläche  7 inner profile surface
8 Vertiefung  8 deepening
9 obere Stirnfläche  9 upper face
10 untere Stirnfläche 10 lower face
1 1 überstehender Bereich 1 1 protruding area
12 erste seitliche Stirnfläche12 first side face
13 zweite seitliche Stirnfläche13 second side face
14 Plattenfläche 14 plate surface
15 Ausbauchung 15 bulge
16 Einsenkung  16 sinking
17, 17' Steg  17, 17 'web
18 Rand  18 rand
19 Aufnahme  19 recording
20 Faserlage 20 fiber layer
21 Einlegeteil  21 insert
22 Hinterschneidung  22 undercut
23 Auflage  23rd edition

Claims

Patentansprüche  Claims
1 . Balken (1 ) für einen Balkenförderofen zum Auflegen eines Wärmguts, welcher umfasst: einen länglichen Grundkörper (2), 1 . Beam (1) for a beam conveyor furnace for placing a heating material, which comprises: an elongated base body (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 Grund körper (2) vorstehen und gemeinsam eine Auflage (23) für das Wärmgut bilden.  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) projecting in relation to the elongated base body (2) and together a support (23) for form the heating material.
2. 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. 2. Beam (1) according to 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) has, in each of which an insert (21) is inserted.
3. 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) auf weist, in der eine untere Fläche (10) des durch die Öffnung (4) geführten Einlegeteils (21 ) aufge nommen ist. 3. Beam (1) according to claim 2, wherein a cavity (3) facing inner surface (7) of the profile wall (5) opposite to a respective opening (4) has a recess (8) in which a lower surface ( 10) of the insert (21) guided through the opening (4).
4. Balken (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem die Einlegeteile (21 ) lose in die Aufnahmen (19) eingesetzt sind. 4. Beam (1) according to one of claims 1 to 3, in which the insert parts (21) are loosely inserted into the receptacles (19).
5. 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 ver bunden sind. 5. bar (1) according to claim 4, wherein the inserts (21) with the receiving receptacle (19) in the direction perpendicular to the extension of the base body (2) are positively connected ver.
6. 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. 6. Beam (1) according to claim 5, wherein the insert parts (21) each have a convex region (15) which engages in an undercut (22) of the receptacle (19).
7. 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. 7. Beam (1) according to one of 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.
8. 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. 9. Balken (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welchem eine Mehrzahl Einlegeteile (21 ) entlang der Erstreckung des Grundkörpers (2) verteilt angeordnet ist. 10. 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. 8. Beam (1) according to one of 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. 9. Beam (1) according to one of claims 1 to 8, in which a plurality of insert parts (21) is arranged distributed along the extension of the base body (2). 10. Beam (1) according to one of claims 1 to 9, in which the insert parts (21) are each plate-shaped, the support (23) for the heating material from end faces (9) of the plate-shaped insert parts (21) is formed.
1 1. 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. 1 1. Beam (1) according to one of claims 1 to 10, in which the insert parts (21) consist of a material which is different from the material of the base body (2).
12. Balken (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , bei welchem der Grundkörper (2) auf seiner Außenfläche (6) mit einer Lage (20) aus Fasermaterial versehen ist. 13. Balken (1 ) nach Anspruch 12, bei welchem die Einlegeteile (21 ) jeweils durch die Lage12. Beam (1) according to one of claims 1 to 1 1, in which the base body (2) on its outer surface (6) is provided with a layer (20) made of fiber material. 13. Beam (1) according to claim 12, in which the insert parts (21) each by the position
(20) aus Fasermaterial hindurchgeführt sind. (20) made of fiber material.
14. Verfahren zur Herstellung eines Balkens (1 ) für einen Balkenförderofen zum Auflegen ei nes Wärmguts nach einem der Ansprüche 1 bis 13, welches die folgenden Schritte umfasst: - Herstellen eines länglichen Grundkörpers (2), 14. A method for producing a beam (1) for a beam conveyor furnace for placing a heating material according to one of claims 1 to 13, which comprises the following steps: - producing an elongated base body (2),
Ausbilden von einer oder mehreren Aufnahmen (19) im länglichen Grundkörper (2), Einbringen eines Einlegeteils (21 ) in eine jeweilige Aufnahme (19).  Forming one or more receptacles (19) in the elongated base body (2), inserting an insert (21) into a respective receptacle (19).
15. Verwendung des Balkens (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in einem Balkenförder- ofen als Balken zum Auflegen von Wärmgut. 15. Use of the bar (1) according to one of claims 1 to 13 in a bar conveyor furnace as a bar for placing hot material.
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