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DE19747018A1 - Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Werkstücken - Google Patents

Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Werkstücken

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DE19747018A1
DE19747018A1 DE19747018A DE19747018A DE19747018A1 DE 19747018 A1 DE19747018 A1 DE 19747018A1 DE 19747018 A DE19747018 A DE 19747018A DE 19747018 A DE19747018 A DE 19747018A DE 19747018 A1 DE19747018 A1 DE 19747018A1
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Germany
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frame
chamber
conveyor
stack
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DE19747018A
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Klaus Dr Loeser
Wilfried Zenker
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ALD Vacuum Technologies GmbH
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ALD Vacuum Technologies GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wärme­ behandlung von Werkstücken mit mehreren evakuier­ baren, über Schleusen verbundenen Kammern, einem Förderer, vorzugsweise einem Ketten-Kreisförderer für den Transport der Werkstücke entlang eines Pfades durch die Kammern, einer elektrischen Wi­ derstandsheizeinrichtung, einem Kühlgebläse und einem Wärmetauscher.
Bekannt ist eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Stahlteilen (DE 41 10 114), bestehend aus ei­ ner Aufkohlzone, einer Kühlungszone und einer Ni­ trierzone, die in Reihe ausgebildet sind und einen durch Türen voneinander getrennten kontinuierli­ chen Durchgang für die mittels einer Transportein­ richtung bewegten Stahlteile bilden, wobei die Kühlungszone eine Einrichtung zur Zwangskühlung der Stahlteile aufweist.
Weiterhin ist eine Anlage zur metallurgischen, kontinuierlichen Behandlung verschiedener Materia­ lien im Unterdruck oder Vakuum und in erhöhter Temperatur, z. B. Ferrolegierungen bekannt, (OS 15 38 276), bei der in einer Unterdruckkammer eine getrennte, mit einer Warmeisolierung und mit Erhitzungselementen versehene Erhitzungsvorrich­ tung angeordnet und die Unterdruckkammer mit einer Druckausgleichskammer versehen ist, die für die Zuführung und Entnahme des Materials mit der Un­ terdruckkammer verbunden und von ihr getrennt wer­ den kann, wobei in jeder der oben erwähnten Kam­ mern für den Prozeß erforderliche Vorrichtungen vorhanden sind, die vorteilhaft zentral fernge­ steuert werden.
Ferner ist ein kontinuierlich zu betreibender Elektroofen bekannt (DE 32 33 361) zur Wärmebe­ handlung von Stahlgegenständen mit einem horizon­ tal wirkenden Transportmechanismus, einer vorge­ schalteten Erwärmungskammer, einer Wärmebehand­ lungskammer, die oberhalb einer Beschickungskammer mit einer vertikal wirkenden Zuführung angeordnet ist, und einer nachgeschalteten Abkühlungskammer, wobei die Wärmebehandlungskammer durch einen Boden von der Beschickungskammer hermetisch abschließbar ist und die Beschickungskammer von der Erwärmungs­ kammer und der Abkühlungskammer durch Wärmeschilde abtrennbar ist, wobei der Boden in der Erwärmungs­ kammer und der Boden in der Abkühlungskammer, auf denen die Stahlgegenstände durch den horizontal wirkenden Transportmechanismus vorschiebbar sind, gegeneinander so vor- und zurückbewegbar sind, daß die Stahlgegenstände in Verbindung mit vor und hinter der Beschickungskammer ausfahrbaren An­ schlägen sowohl auf die und von der vertikal wir­ kenden Zuführung schiebbar als auch durch die Zu­ führung gemeinsam mit dem Boden nach oben in die Wärmebehandlungskammer anhebbar sind.
Schließlich ist ein Vakuum-Atmosphärenofen zur Wärmebehandlung von Werkstücken mit einer Heizkam­ mer, in der zur Umwälzung der Atmosphäre ein Ven­ tilator angeordnet ist bekannt (DAS 25 01 360), bei dem dem Ventilator zur Verwirbelung der Atmo­ sphäre unter Vermeidung ihrer Zwangsumwälzung ein zweiter Ventilator zugeordnet ist, wobei die Dreh­ geschwindigkeit und/oder Drehrichtung beider Ven­ tilatoren veränderbar sind.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu­ grunde, eine Vorrichtung des in Frage stehenden Typs zu schaffen, die geeignet ist, vergleichswei­ se dünnwandige, schmale Werkstücke, insbesondere Sägeblätter, einer Wärmebehandlung zu unterziehen, ohne daß diese sich infolge der Behandlung verfor­ men. Die Vorrichtung soll dabei so ausgebildet werden, daß jeweils eine große Zahl von Werkstücken gleichzeitig behandelt werden kann und zu die­ sem Zweck rasch in die Anlage eingeschleust bzw. nach erfolgter Behandlung wieder ausgeschleust werden können. Schließlich soll die Anlage ohne eine Vorrichtung auskommen, die das Halten und Einspannen jedes einzelnen Werkstücks notwendig macht bzw. für diesen Zweck jeweils eine besondere Halterung für jedes der Werkstücke erfordert.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch ge­ löst, daß eine Vielzahl von Werkstücken gleicher Größe und Konfiguration, beispielsweise Bügel- Sägeblätter eng aufeinander liegend, zusammen ei­ nen kompakten Block bildend, in einen oben offe­ nen, aus Profilzuschnitten gebildeten Rahmen ein­ gelegt sind, wobei der Rahmen über Tragelemente an den Förderer ankoppelbar ist.
Weitere Merkmale und Einzelheiten sind in den Un­ teransprüchen näher beschrieben und gekennzeich­ net.
Die Erfindung läßt die verschiedensten Ausfüh­ rungsmöglichkeiten zu; eine davon ist in den an­ hängenden Zeichnungen schematisch näher darge­ stellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Ein­ schleuskammer, Aufheizkammer, Wärmebehand­ lungskammer und Abschreckkammer in verein­ fachter, perspektivischer Darstellung und teilweise im Schnitt,
Fig. 2 den Schnitt quer durch die Aufheizkammer gemäß Fig. 1,
Fig. 3 den Schnitt quer durch die Abschreckkammer gemäß Fig. 1 und
Fig. 4 die Frontal-Ansicht des Rahmens mit dem von diesem gehaltenen Stapel von Bügel- Sägeblättern.
Die Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Werkstücken besteht im wesentlichen aus einer Einschleus­ kammer 3 mit Eingangsschleuse 2, einer dieser nachgeschalteten und von einer Schleuse 4 abge­ trennten Heizkammer 5, einer sich an die Heizkam­ mer 5 anschließenden, über eine Schleuse 7 ab­ trennbare Wärmebehandlungskammer 6 und der sich an die Wärmebehandlungskammer 6 anschließenden Ab­ schreckkammer 8 mit den Schleusen 9 und 10, einer durch alle Kammern 3, 5, 6, 8 hindurchgeführten Schiene 11 mit zwei sich horizontal von den Sei­ tenteilen der Schiene aus erstreckenden Laufflä­ chen 12, 12' für die Rollenpaare 13, . . . von rahmen­ förmigen Werkstückhaltern 14, . . ., den in der Heiz­ kammer 5 angeordneten, von einem schachtförmigen Heizschild 16 umschlossenen Heizelementen 15, 15' und den in der Abschreckkammer 8 angeordneten Wär­ metauscher 17 und dem Gebläse 18 mit Gebläsekanal 19 und den Leitblechen 20, 20'.
Die einzelnen Werkstücke, beispielsweise Sägeblät­ ter 21, . . . bilden zusammen einen Stapel, der von ei­ nem Rahmen 22 aus Profilzuschnitten gehalten ist, der seinerseits mit Hilfe von sich lotrecht er­ streckenden Streben 23, 23' an einem Joch 24 befe­ stigt ist, das mit mehreren Rollenpaaren 13, 13', . . . versehen ist. Das Joch 24 mit den an diesem hän­ genden Stapel von Sägeblättern 21, 21', . . . ist längs einer durch alle Kammern 3, 5, 6, 8 geführten Schiene 11 bewegbar, die ein etwa U-förmiges Profil auf­ weist, dessen beide Schenkel mit Laufflächen 12, 12' für die Rollenpaare 13, 13', . . . versehen sind und Teil eines Kreisförderers sind. Der Stapel Sä­ geblätter 21, 21', . . . wird zum Zwecke der Wärmebe­ handlung vom Joch 24 durch die Kammern 3, 5, 6, 8 be­ wegt, wozu an den Seitenwänden der Kammern 8 pa­ rallele Wellen mit Kettenrädern 26, . . . vorgesehen sind, die von Motoren 25, 25', . . . angetrieben sind, wobei über die Kettenräder 26, . . . eine Kette 27 ge­ führt ist, die mit dem Joch 24 über Mitnehmer 28, . . . koppelbar ist und die Rahmen 22, . . . durch die Be­ handlungskammern 3, 5, 6, 8 fördert.
Nachdem ein Sägeblätter-Stapel 21, 21', . . . in die er­ ste Kammer 3 eingefahren ist, wird diese Kammer 3 von der Schleuse 2 geschlossen, so daß anschlie­ ßend die Schleuse 4 geöffnet werden kann, die über die Rohrleitung 29 an eine Vakuumpumpe angeschlos­ sen ist und nach dem Einfahren das Aufheizen der Sägeblätter 21, 21', . . . in der Kammer 5 auf Behand­ lungstemperatur unter Vakuum gestattet, nachdem vorher die Schleuse 4 geschlossen wurde. Die Auf­ heizkammer 5 ist in Fig. 2 schematisch dargestellt und weist Heizelemente 15, 15' auf, die über die Anschlußfahnen 30, 30' an eine Stromquelle ange­ schlossen sind. Nachdem der Stapel Sägeblätter 21, 21', . . . die gewünschte Betriebstemperatur er­ reicht hat, kann der Stapel in die Kammer 6 einge­ schleust werden, die ähnlich wie die Kammer 5 aus­ gestattet und an eine Vakuumpumpe über eine Rohr­ leitung 29' angeschlossen ist und kann dort einige Zeit auf der Behandlungstemperatur unter Vakuum gehalten werden. Schließlich wird der Stapel in die Abschreckkammer 8 eingeschleust, deren Aufbau in Fig. 3 näher dargestellt ist. Diese Kammer 8 ist mit einem Gebläse 18 ausgestattet, das von ei­ nem Motor 31 angetrieben wird und weist Leitbleche 20, 20' auf, die einen in Pfeilrichtung geförderten Kühlgasstrom im Bereich des Stapels beschleunigt und dann auf einen Wärmetauscher 17 lenkt. Das Kühlgas kann über den Stutzen 32 in die Kammer 8 eingelassen werden und nach dem Abschreckprozeß von einer nicht näher gezeigten Pumpe oder von den mit den Rohrleitungen 29, 29' verbundenen Vakuum­ pumpen abgezogen werden. Nach erfolgtem Abschreck­ prozeß kann der Stapel an der Schiene 11 hängend in Pfeilrichtung C bei geöffneter Schleuse 10 aus der Anlage herausgefahren werden.
Ein besonderer Vorteil des Rahmens 14 besteht dar­ in, daß die zu einem Stapel aufgeschichteten Säge­ blätter einerseits durch ihr eigenes Gewicht an einer Verformung gehindert werden und andererseits alle auf einer etwa gleichbleibenden Temperatur gehalten werden können. Um sicher zu stellen, daß auch die im Stapel zuoberst liegenden Sägeblätter keinen Verzug erleiden, ist der Stapel Sägeblätter 21, 21', . . . mit einem Gewicht 33 belastet, das etwa die Breite und Länge der Sägeblätter aufweist und in die aus U-Profilen gebildeten Rahmenteile 22b, 22c einlegbar ist.
Bezugszeichenliste
2
Eingangsschleuse
3
Einschleuskammer
4
Schleuse
5
Heizkammer
6
Wärmebehandlungskammer
7
Schleuse
8
Abschreckkammer
9
Schleuse
10
Schleuse
11
Schiene
12
,
12
', . . . Lauffläche
13
,
13
', . . . Rollenpaar
14
Werkstückhalter
15
,
15
' Heizelement
16
Hitzeschild
17
Wärmetauscher
18
Gebläse
19
Gebläsekanal
20
,
20
' Leitblech
21
, . . . Werkstück, Sägeblatt
22
,
22
a,
22
b Rahmen
23
,
23
', . . . Strebe, Tragelement
24
Joch
25
Motor
26
, . . . Kettenrad
27
Kette
28
Mitnehmer
29
Rohrleitung
30
,
30
' Anschlußfahne
31
Motor
32
Gasanschluß
33
Gewicht

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Werkstücken mit mehreren evakuierbaren, über Schleu­ sen verbundenen Kammern, einem Förderer, vor­ zugsweise einem Ketten-Kreisförderer für den Transport der Werkstücke entlang eines Pfades durch die Kammern, einer elektrischen Wider­ stands-Heizeinrichtung, einem Kühlgebläse und einem Wärmetauscher, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Werkstücken gleicher Größe und Konfiguration, insbesondere Bügel- Sägeblätter eng aufeinander liegend, zusammen einen kompakten Stapel bildend, in einen aus Profilzuschnitten gebildeten Rahmen eingelegt sind, wobei der Rahmen über Tragelemente an den Förderer ankoppelbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Rahmen aus einem unteren, sich horizontal erstreckenden, die Werkstücke tragenden Rahmenteil und zwei die Enden der Werkstücke haltenden, jeweils aus einem Pro­ filzuschnitt gebildeten, sich vertikal er­ streckenden Seitenteilen besteht, wobei die beiden Seitenteile über Tragelemente mit dem Förderer verbindbar sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die einen Stapel bildenden, vom Rahmen gehaltenen Werkstücke mit einem als Prisma ausgeformten Gewicht be­ schwert sind, das von den Seitenteilen des Rahmens gehalten, auf das zuoberst liegende Werkstück aufgelegt ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Rahmen (22a, 22b, 22c) mit den von ihm gehaltenen Werkstücken (21, 21', . . .) durch die Behandlungs­ kammern (3, 5, 6, 8) gefördert wird, wobei die Längserstreckung der Werkstücke der Förder­ richtung entspricht, und wobei die Tragele­ mente (23, 23') des Rahmens (22a, 22b, 22c) nach oben zu so bemessen sind, daß das Joch (24) sich außerhalb des Wirkbereichs der Heizele­ mente (15, 15') der Heizkammer (5) befindet.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß insgesamt vier über Schleusen (4, 7, 9) miteinander verbindbare Kammern (3, 5, 6, 8) vorgesehen sind, wobei die erste Kammer (3) und die letzte Kammer (8) über Schleusen (2, 10) nach außen zu zu öffnen sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vor­ hergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß in der Kammer (8) zum Abkühlen der Werkstücke (21, 21', . . .) Leitbleche (20, 20') beiderseits des Pfades für den Werkstücksta­ pel vorgesehen sind, die den Kühlgasstrom un­ mittelbar an den Seitenflächen des Werkstück­ stapels vorbeilenken, wobei das Gebläse (18) oberhalb des Förderers und ein Wärmetauscher (17) unterhalb des für den Durchtritt des Stapels vorgesehenen Raumes vorgesehen sind.
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