Durchlaufofen für die Wärmebehandlung von Kleinteilen mit einer Spannvorrichtung für ein innenliegendes Förderband

Abstract

 Der Durchlaufofen für die Wärmebehandlung von Kleinteilen, insbesondere aus Metall, hat ein innenliegendes, endloses Förderband (6), welches über zwei im Ofen angeordnete und in zwei Seitenwänden (13) des Ofens gelagerte Wellen (4, 5) geführt ist, von denen wenigstens eine zum Spannen des Förderbandes (6) verlagerbar ist und von denen mindestens eine angetrieben ist. Wenigstens eine der verlagerbaren Wellen (4) ist in Doppelexzentern (11) gelagert.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung geht aus von einem Durchlaufofen mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.

[0002] Es sind Durchlauföfen mit innenliegendem, d.h. vollständig im Ofen verlaufendem, endlosem Förderband bekannt, welches über zwei im Ofen angeordnete und in zwei Seitenwänden des Ofens gelagerte Wellen herumgeführt ist, von denen die in der Nähe des Ausgang des Ofens liegende Welle angetrieben ist, wohingegen die in der Nähe des Eingangs des Ofens liegende Welle lediglich zum Umlenken des Förderbandes dient. Durch Verschleiß und Erwärmung ergibt sich zwangsläufig eine Verlängerung des Förderbandes, welche mittels einer Bandspannvorrichtung kompensiert werden muss. Dazu ist es bekannt, die Lager der Zapfen einer oder beider Wellen von Hand oder motorisch in Längsrichtung des Förderbandes zu verschieben. Zu diesem Zweck sind in den beiden Seitenwänden des Ofens Längsschlitze vorgesehen, in denen die Wellenzapfenlager angeordnet und mittels Schiebern und Andruckleisten verschiebbar sind. Im Bereich dieser Schlitze ist die Wärmeisolierung zwangsläufig wesentlich schlechter als sonst im Bereich der Seitenwände. Insbesondere bei Hochtemperaturöfen (Härte- und Aufkohlungsöfen mit Arbeitstemperaturen zwischen 800°C und 950°C) ergeben sich deshalb hohe Wärmeverluste und gleichzeitig eine unerwünschte Wärmebelastung der Wellenzapfenlager. Ein weiterer Nachteil der bekannten Durchlauföfen liegt darin, dass die für das Nachstellen der Wellen vorgesehenen Schlitze sich nur sehr schwierig gasdicht abdichten lassen, so dass mit ständigen Verlusten des Schutzgases oder Reaktionsgases zu rechnen ist, mit welchem im Durchlaufofen gearbeitet wird, wobei das Eindringen von Luft durch die Schlitze in den Ofenraum nur durch einen hinreichenden Überdruck im Ofenraum oder durch eine sehr aufwendige Abdichtung verhindert werden kann.

[0003] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im Bereich der verstellbaren Wellenzapfenlager die Wärmeverluste zu verringern und die Dichtigkeit des Ofens zu erhöhen.

[0004] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Durchlaufofen mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0005] Der erfindungsgemässe Durchlaufofen benötigt zum Spannen des Förderbandes keine Längsschlitze in den Seitenwänden des Ofens, weil das Verlagern der betreffenden Welle zum Spannen des Förderbandes nicht mit Hilfe eines Verschiebemechanismus bewirkt wird, sondern durch Verdrehen eines Doppelexzenters. Anstelle von Längsschlitzen werden erfindungsgemäss deshalb zylindrische oder konische Öffnungen in den Seitenwänden vorgesehen, welche durch die Exzenter ständig und in jeder Lage der Wellen gleichbleibend verschlossen sind. Dabei bildet man die Exzenter am besten als Stopfen aus, die in diesen Öffnungen in den Seitenwänden des Ofens gelagert sind und - zweckmässigerweise auf einer mit der Dicke der Seitenwand ungefähr übereinstimmenden Länge - aus einem wärmeisolierenden Werkstoff bestehen und auf der Aussenseite des Ofens fest mit einer metallischen Flanschplatte verbunden sind, welche einerseits die Öffnung in der Seitenwand überdeckt und dicht verschließen kann und andererseits in einer Halterung verdrehbar gelagert und nach einer Verdrehung festklemmbar ist. Vorzugsweise trägt die Flanschplatte (bei einem Doppelexzenter natürlich nur die innere Flanschplatte) das Lager für den jeweiligen Wellenzapfen. Die Wärmebelastung dieses Lagers rührt im wesentlichen von der unvermeidlichen Wärmeleitung über den Wellenzapfen her, wohingegen die Wärmeleitung über den wärmeisolierenden Exzenter verhältnismässig gering ist. Als wärmeisolierenden Werkstoff für den Exzenter verwendet man am besten einen Keramikfaserwerkstoff, wie z.B. den unter der Bezeichnung Kerlane bekannten Keramikfaserwerkstoff.

[0006] Die Verwendung von Doppelexzentern zum Spannen des Förderbandes hat gegenüber der Verwendung von Einfachexzentern den Vorteil, dass die Höhenlage der verstellten Welle und damit die Höhenlage des Förderbandes gleich gehalten werden kann. Die Verwendung von Doppelexzentern hat aber auch den Vorteil, dass die Höhenlage des Förderbandes nach Wunsch gezielt geändert werden kann.

[0007] Grundsätzlich genügt es, eine der beiden Wellen in Doppelexzentern zu lagern. Werden beide Wellen in Exzentern gelagert, hat das den Vorteil eines größeren Verstellweges. Dazu können beide Wellen in Doppelexzentern gelagert sein. Vorzugsweise ist jedoch nur eine Welle in Doppelexzentern und die andere Welle in Einfachexzentern gelagert. Den Einfachexzenter verstellt man in diesem Fall zweckmässigerweise nur in Schritten von 180°, was die Höhenlage der Welle unverändert läßt. Der damit verbundene weite Verstellschritt kann dazu dienen, die beiden Wellen einander soweit anzunähern, wie es für eine Montage und Demontage des Förderbandes im Ofen nötig ist, wohingegen das Nachspannen des Förderbandes aufgrund von Verschleiß und Wärmedehnung feinfühlig durch den Doppelexzenter erfolgen kann.

[0008] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in den beigefügten Zeichnungen dargestellt.

Figur 1

zeigt einen vertikalen Längsschnitt durch einen Durchlaufofen,

Figur 2

zeigt als Detail X-X gemäss Figur 1 in vergrößerter Darstellung den Aufbau eines Doppelexzenters, in dem eine der Wellen des Ofens gelagert ist,

Figur 3

zeigt in einem vertikalen Querschnitt als Detail die Anordnung des Doppelexzenters in einer Seitenwand des Ofens,

Figur 4

zeigt als Detail Y-Y gemäss Figur 1 den Aufbau eines Einfachexzenters zur Lagerung der zweiten Welle des Ofens, und

Figur 5

zeigt in einem vertikalen Querschnitt die Anordnung des Einfachexzenters aus Figur 4 in einer Seitenwand des Ofens.

[0009] Figur 1 zeigt einen Durchlaufofen mit einem Gehäuse 1, welches eine Aussenhaut 2 aus Stahlblech hat und im übrigen mit einem feuerfesten Mauerwerk 3 ausgemauert ist.

[0010] Im Ofen sind zwei waagerechte Wellen 4 und 5 gelagert, von denen eine, nämlich die Welle 5, angetrieben ist. Über diese beiden Wellen ist ein endloses Förderband 6 herumgeführt, beispielsweise ein Metallgeflechtband oder ein Gußgliederband. Zwischen dem Förderband 6 und den beiden Wellen 4 und 5 besteht eine formschlüssige Verbindung, beispielsweise durch am Umfang der Wellen angeordnete Mitnehmer, welche in das Förderband 6 eingreifen. Der Vortrieb des Förderbandes kann aber auch durch Reibung erfolgen, in diesem Fall wären noch angetriebene Zwischenrollen erforderlich (nicht dargestellt). Die angetriebene Welle 5 zieht das Obertrum des Förderbandes in Laufrichtung 8. Die andere Welle 4 ist normalerweise nicht angetrieben, sie lenkt das Förderband lediglich um. Bei sehr langen Öfen, bei welchen ein zusätzlicher Antrieb erforderlich ist, könnte auch die andere Welle 4 angetrieben sein.

[0011] Die der Wärmebehandlung zu unterziehenden Kleinteile werden durch eine Vibrationsrinne 9 in den Ofen geführt und nahe bei der Umlenkwelle 4 auf das Förderband 6 gelegt; sie fallen nach Erreichen der Antriebswelle 5 durch einen Fallschacht 10 hindurch aus dem Ofen heraus, beispielsweise in ein nicht dargestelltes Abschreckbad.

[0012] Um die Wellen 4 und 5 parallel zur Laufrichtung 8 des Förderbandes verstellen zu können, sind sie exzentrisch in den Seitenwänden 13 des Ofens gelagert. Die Lagerung der Umlenkwelle 4 ist detaillierter in den Figuren 2 und 3, die Lagerung der Antriebswelle 5 detaillierter in den Figuren 4 und 5 dargestellt.

[0013] Die Umlenkwelle 4 ist mittels Doppelexzentern 11 in den beiden Seitenwänden des Ofen gelagert. Jeder der beiden Doppelexzenter 11 ist in einer zylindrischen Bohrung 14 der Seitenwand 13 angeordnet. Der Doppelexzenter besteht aus einem äußeren Stopfen 15 und einem inneren Stopfen 16, welcher exzentrisch im äusseren Stopfen 15 steckt. Beide Stopfen bestehen aus wärmedämmendem Werkstoff in einer Dicke, die ungefähr übereinstimmt mit der Dicke der Seitenwand 13. Auf der Aussenseite sind beide Stopfen 15 und 16 mit einer Flanschplatte 17 bzw. 18 aus Stahl versehen. Die äussere Flanschplatte 17 steht über den Rand der Bohrung 14 über und ist durch einige an der Aussenhaut 2 des Gehäuses befestigte und längs des Umfangs der Flanschplatte 17 verteilte Klauen 19 gehalten und geführt, welche verdreht werden können, um den äusseren Stopfen 15 freizugeben und aus der Bohrung 14 herausziehen zu können.

[0014] In entsprechender Weise steht die innere Flanschplatte 18 über den äusseren Rand des Stopfens 16 über und ist durch Klauen 20, welche auf der äusseren Flanschplatte 17 befestigt und entlang dem Umfang der inneren Flanschplatte angeordnet sind, gehalten und geführt. Auch die Klauen 20 können gelockert und gedreht werden, um den inneren Stopfen 16 aus dem äusseren Stopfen 15 herausziehen zu können.

[0015] Die Umlenkwelle 4 geht an ihren Enden über einen konischen Abschnitt 21 in einen Zapfen 22 über, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser der Welle 4. Der innere Stopfen 16 hat einen dein konischen Abschnitt 21 und dem Zapfen 22 eng angepaßten Durchgang 23. Auf der Aussenseite der inneren Flanschplatte 18 ist ein Lager 24 befestigt, welches den Wellenzapfen 22 drehbar aufnimmt.

[0016] Der Spalt zwischen dem konischen Abschnitt 21 und dem Wellenzapfen 22 auf der einen Seite und dem inneren Stopfen 16 auf der anderen Seite wird durch die innere Flanschplatte 18 und das darauf befindliche Lager 24 abgedichtet, der Spalt zwischen dem inneren Stopfen 16 und dem äusseren Stopfen 15 wird durch die innere Flanschplatte 18 abgedichtet, welche die äussere Flanschplatte 17 überdeckt, und der Spalt zwischen dem äusseren Stopfen 15 und der Seitenwand 13 wird durch die äussere Flanschplatte 17 abgedichtet, welche diesen Spalt überdeckt.

[0017] Zum Festlegen des Lagers 24 auf der inneren Flanschplatte 18, der inneren Flanschplatte 18 auf der äusseren Flanschplatte 17 und der äusseren Flanschplatte 17 auf der Seitenwand 13 sind Schrauben 25 vorgesehen.

[0018] Das Förderband kann durch Verlagern der Umlenkwelle 4 gespannt werden. Dazu werden zunächst die Schrauben 25 gelöst, mit denen die äussere Flanschplatte 17 an der Seitenwand 13 befestigt ist; sie kann nun gemeinsam mit dem darin exzentrisch angeordneten inneren Stopfen 16, in welchem wiederum die Umlenkwelle 4 exzentrisch gelagert ist, verdreht werden, beispielsweise im Sinne der Figur 2 entgegen dem Uhrzeigersinn von A in Richtung B. Dabei ändert sich die Höhenlage der Umlenkwelle 4. Das kann dadurch ausgeglichen werden, dass der innere Stopfen 16 nach Lösen der Schrauben 25, welche die innere Flanschplatte 18 mit der äusseren Flanschplatte 17 verbinden, um den doppelten Winkel in die entgegengesetzte Richtung gedreht wird, in der Darstellung der Figur 2 im Uhrzeigersinn von D ausgehend in Richtung C. Diese Gegeneinanderverdrehung erfolgt zweckmässigerweise in kleinen Schritten, bis das Obertrum des Förderbandes 6 die gewünschte Spannung hat. Die größtmögliche Verstellung der Umlenkwelle 4 und damit die größmögliche Spannung des Förderbandes 6 ist erreicht, nachdem der äussere Exzenterstopfen 15 um 180° und der innere Exzenterstopfen in entgegengesetzter Richtung um 360° verdreht worden sind.

[0019] Der Bandspannvorgang muss natürlich durch Verdrehen der jeweiligen Exzenter auf beiden Seiten des Ofens synchron erfolgen, und nach dem Abschluss des Spannvorganges werden die Flanschplatten 17 und 18 mit den Schrauben 25 wieder angezogen und dadurch gasdicht mit dem Gehäuse 1 verbunden.

[0020] Will man beim Verlagern der Umlenkwelle 4 deren Höhenlage nicht ändern, muss stets der innere Exzenterstopfen 16 um den doppelten Winkel wie der äussere Exzenterstopfen 15 verdreht werden. Möchte man allerdings die Höhenlage des Förderbandes 6 ändern, dann kann man das, indem man den inneren Exzenterstopfen 16 um mehr oder weniger als den doppelten Winkel des äusseren Exzenterstopfens 15 verdreht.

[0021] In der Darstellung des Exzenters 12 für die angetriebene Welle 5 (Figuren 4 und 5) sind Teile, die der Darstellung in den Figuren 2 und 3 gleichen oder entsprechen, mit denselben Bezugszahlen wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt. Der Aufbau unterscheidet sich von den Figuren 2 und 3 darin, dass nur ein einziger Stopfen 26 in einer zylindrischen Bohrung 14 der Seitenwand 13 steckt, durch welchen die angetriebene Welle 5 mit ihrem Zapfen 22 in exzentrischer Anordnung hindurchgeführt ist. Dieser Stopfen 26 besteht aus wärmedämmendem Werkstoff und ist auf der Aussenseite mit einer kreisrunden Flanschplatte 27 aus Stahl versehen, welche über den Rand der Bohrung 14 hinausreicht und durch Klauen 19 gehalten und geführt ist, die auf der Seitenwand 13 befestigt und längs des Umfangs der Flanschplatte 27 angeordnet sind. Eine Verstellung des einfachen Exzenters 12 ist ohne Änderung der Höhenlage der angetriebenen Welle 5 nur möglich, wenn der Stopfen 26 um 180° verdreht wird. Dieser Exzenter 12 wird vornehmlich verdreht, um den Achsabstand zwischen den beiden Wellen 4 und 5 zu verkürzen oder zu verlängern, wenn das Fördeband demontiert oder montiert wird.

[0022] Bei beiden Exzentern 11 und 12 kann die Verstellung grundsätzlich von Hand erfolgen z.B. durch Ansetzen von Gabelschlüsseln an den 4- oder 6-kantförmigen Flächen des Lagers 24; vorzugsweise wird sie aber maschinell durchgeführt, beispielsweise mit motorisch angetriebenen Spannschlössern oder Pneumatikzylindern.

Ansprüche

1. Durchlaufofen für die Wärmebehandlung von Kleinteilen, insbesondere aus Metall,

mit einem innenliegenden, endlosen Förderband (6), welches über zwei im Ofen angeordnete und in zwei Seitenwänden (13) des Ofens gelagerte Wellen (4, 5) geführt ist, von denen wenigstens eine zum Spannen des Förderbandes (6) verlagerbar ist und von denen mindestens eine angetrieben ist,

dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der verlagerbaren Wellen (4) in Doppelexzentern (11) gelagert ist.

2. Durchlaufofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Welle (5) in Einfachexzentern (12) gelagert ist.

3. Durchlaufofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die in Doppelexzentern (11) gelagerte Welle (4) nahe bei dem Eingang des Ofens liegt.

4. Durchlaufofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzenter (11, 12) durch Stopfen (15, 16; 27) gebildet sind, die in den Seitenwänden (13) des Ofens gelagert sind, aus einem wärmeisolierenden Werkstoff bestehen und auf der Aussenseite des Ofens mit einer metallischen Flanschplatte (17, 18; 27) fest verbunden sind, auf deren Aussenseite, beim Doppelexzenter (11) auf der Aussenseite der inneren Flanschplatte (18), ein Wellenzapfenlager (24) angebracht ist.

5. Durchlaufofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wärmeisolierende Werkstoff ein Keramikfaserwerkstoff ist.

Zeichnung