DE2642099A1

DE2642099A1 - Ofeneinrichtung zum induktiven erhitzen metallener werkstuecke

Info

Publication number: DE2642099A1
Application number: DE19762642099
Authority: DE
Inventors: Friedrich Scheffler
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1976-09-18
Filing date: 1976-09-18
Publication date: 1978-03-23
Also published as: US4160891A; IT1090213B; JPS5339207A; HU173299B; BR7706152A; DE2642099B2; FR2365091A1; DE2642099C3; GB1573353A

Description

AEG-Elotherm Gesellschaft mit beschränkter Haftung

0770/76-(o2) Remscheid, I7.09.76

Pat/Seiffert/Sw.

Ofeneinrichtung zum induktiven Erhitzen metallener

Werkstücke

Die Erfindung betrifft eine Ofeneinrichtung zum induktiven Erhitzen metallener Werkstücke mit einem den Ofenraum umfassenden Induktionsspulenkörper und einer den Induktionsspulenkörper in seiner Längsrichtung durchsetzenden, in Längsrichtung hin- und herbeweglich gelagerten WerkstückaufnaTune zum Transport der Werkstücke durch den Induktionsspulenkörper und im Induktionsspulenkörper entlang der Werkstückaufnahme angeordneten Werkstückablagen zur Ablage der Werkstücke, bei dem die Werkstückaufnahme über außerhalb des Induktionsspulenkörpers angeordnete Antriebsmittel in Transportrichtung derart bewegbar ist, daß die am Ofeneingang auf die Aufnahme aufgelegten Werkstücke schrittweise von einer Werkstückablage zur folgenden und zum Ofenavisgang transportiert werden, während die Werkstückaufnahme in den Transportpausen um den Transportschritt rückwärts bewegbar ist.

In bekannten Öfan dieser Ausbildung ist die Transportvorrichtung als sogenannter Hubbalken-Förderer mit einem Hubbalken als Werkstückaufnahme ausgebildet, und es ist die Anordnung derart getroffen, daß der Hubbalken die gesamte Länge des Ofenraünis durchsetzt und an den beiden Stirnseiten des Durch-

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laufofcns über entsprechende mechanische Antriebsmittel motorisch antreibbar ist. Der Hubbalken führt dazu zunächst eine quer zur Transportrichtung verlaufende Htibbowegung aus, mit der der Hubbalken von unten durch eine Werkstücklagervorrichtung hindurchgreift und das dort lagernde Werkstück abhebt. Danach führt der Ilubbalkon eine in Transportrichtung verlaufende Translationsbewegung aus, die in einer Endphase in eine erneute (rückwärts verlaufende) Hubbewegung übergeht, mit der das Werkstück auf eine entsprechende Werkstückablage abgelegt wird. Danach führt der Hubbalken - unter den WerkstückabJagen — eine entgegen der Transportbewegtmg verlaufende Rückbewegung aus, mit der der Ilubbalken in seine ursprüngliche Ausgangslage zurückgeführt wird, aus der der erläuterte Transportvorgang erneut ablaufen kann.

Die bekannten Durchlaufofen leiden unter dem Mangel einer relativ kurzen Baulänge, da der Ilubbalken der zugehörigen Transportvorrichtungen infolge der Durchbiegung des Dalkens nicht beliebig lange Langen aufweisen kann. Werden gewisse Längen der Ofenanlage überschritten, so nimmt die Transportvorrichtung zur Herbeiführung der erforderlichen Durchhangstabilität Abmessungen an, die mit einer unerwünschten Aufweitung des Durchmessers der den Durchlaufraum des Ofens umschließenden Induktionsspulen verbunden ist.

Es ist deshalb bekannt, die Anordnung derart zu treffen, daß mehrere Durchlaufofen der genannten Art in unmittelbarem Abstand hintereinander angeordnet und zur Erwärmung der einzelnen Werkstücke ausgenutzt werden. Dabei läßt es sich nicht vermeiden, daß zwischen den einzelnen Ofenräumen ein Abstand verbleibt, in dem das zugehörige Werkstück, das den einen Ofen verläßt und dem Eingang des anderen Ofens zugeführt wird, nicht beheizt wird. Der Wirkungsgrad solcher Anlagen ist deshalb ungünstig.

Die Erfindung befaßt sich mit dor Aufgabe, Tnduktions-Durchlauföfnn der eingangs näher bezeichneten Art dahin zu verbessern, daß auch mit wachsender Länge des Ofenraums ein stö-

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render Durchhang der in Transportrichtung beweglich gelagerten Werkstückaufnähme nicht eintritt und eine den Durchhang vermeidende Dimensionierung der Werk« tückaufiiahme vermieden wird.

Ferner befaßt sich die Erfindung mi t der· Aufgabe, die Anordnung derart zu treffen, daß der Transport der Werkstücke durch den Ofenraum allein unter Benutzung von Transportvoi-richtungs te ilen möglich i s t, die den Ofeiirautu in Achsrichtung " des Indukt ions.spu 1 enkörpers durchsetzen, ohne daß Din c hführungen durch den Spulenkörper selbiif t;rf ordi-r I i c-h sind,

(iemäß einer weiteren Aufgabe dor Erfindung soll die Audi d mmg diibcii derart getroffen sein, daß die» ein/.cliu-n W«i Ii stücke, die den Ofen durchlaufen, muni I(el lmr aufeinanderfolgend angeordnet sind, so daß sie einander bet uhren und so elektrisch leitend miteinander verbunden sind, ohne daß beim Iransport der so gebildeten Werkstücksäule von einem Werkstück zum anderen wesentliche Kräfte übertragen werden, die in Verkleben oder Verschweißen der Werkstücke miteinander zur Folge haben.

Der Erfindung entsprechend wird da/.u eine. Ofene i m i cht nut·, der eingangs näher bezeiclinetcn Art irorgesthlagen, die» sicli ditdurch kennzeichnol, daß neben der in Lagern '.raus 1 a tor isih verstoll» baren Werkstückiuifnähme als Werks Lückablagen dienende Hebevorrichtungen angeordnet sind, die über im Innern des Induktionsspulenkörpers angeordnete Stellmittel von der Seite des Ofeiieingangs und/oder Ofenausgangs her gemeinsam betätigbar sind und die Werkstücke in den Transportpausen von der Werkstückauflage abheben.

In Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Einrichtung derart auszubilden, daß al3 Hebevorrichtungen drehbar gelagerte Nocken vorgesehen sind, die über eine den Spulenkörper in Transportrichtung durchsetzende Stange gemeinsam antreibbar sind.

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Die Nocken können dabei an der Antr i ebss tange befestigt und mit der Antriebsstange um deren Achse drehbar gelagert sein.

Die Of en ei iiri ch t ung nach der· Erfindung weist den Vorzug auf, daß die einzelnen Werkstücke in einer Werks tueksäuIe unmittelbar· aneinanderstoßend durch den Ofen transportiert werden können, ohne dall -- wie dieses bei den bekannten Stoßöfen üblich ist - iibe'r eine am ICiugang des Ofens angeordnete Stoßvorrichtung auf" die Werk.s t üc-k.sau 1 e Transpor· tkraf te übertragen weiden, die die e irr.'*· 1 neu Werkstücke aneinariderdriickeii und ggf. λuta Verkleben und Verschweißen der Werkstücke miteinander Anlaß Kibt.

Dar über hi mm« weist die Ki in ich tune, nach der Erfindung den V(Ji /,ng auf, daß auch einzelne Werkstücke durch den Ofen trans portierbar sind.

Die anliegende Zeichnung dient /,ur Erläuterung eines bevorzugten Ausfuhr im C₁S be is pi .e 1 s .

Fig. 1 dar Zeichnung zeigt in schema tischer· Darstellung und teilweise geschnitten eine i>e i f «n üiia i ch t einer Ofeneinrichtuiig Uci c; h der· Er ί "inching .

Fig. 2 zeigt eine Schni t tduri· t e 1 I ung der Einrichtung nach Anspruch 1 in IUchtuiig Il-il.

Fig. iia entspricht der Darstellung nach Fig. 2 in einer abweichenden Tranaportphasc der durch den Ofenraum transportierten Werkstücke.

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In Fig. 1 bezeichnen 1 das Fundament einer Erwärmungsmaschine nach der Erfindung, auf dem in einem Lagerteil 2 ein schlittenförmiges Bauteil 3 in Richtung des Doppelpfeils 4 hin- und herbewegbar gelagert ist. Die Bewegung des Bauteils ist über doppelt beaufschlagbare hydraulische Kolbenmotoren 5 und 6 steuerbar. Die Zylinder der Kolbenmotoren sind dazu auf dem Bauteil 2 ortsfest gelagert und stehen über zugehörige Stellstangen 5A und 6A mit dem Bauteil 3 in Verbindung.

Auf dem Bauteil 2 ist auf Lagerstangen 8 und 9 ortsfest ein Induktionsspulenkörper Io gelagert, dessen Wicklung 11 den von ihr umschlossenen Ofenraum 12 induktiv beheizt.

Der Ofenraum 12 vrird in Achsrichtung des Induktionsspulenkörpers Io von einer Werkstückaufnahme völlig durchsetzt, die aus zwei aus hitzebeständigem Material bestehenden Metallröhren 13 und Ik (vgl. Fig. 2) besteht. Die Metallröhren 13 und l4 sind an zwei pfostenartigen Erhebungen 3A und 3B des schlittenförmigen Bauteils 3 befestigt und verlaufen - den Öfenraum 12 durchsetzend - schienenartig parallel nebeneinander und sind im Innern des Ofenraums 12 in Gleitlagern 15 (vgl. Fig. 2), die in Spulenachsrichtung hintereinander angeordnet sind, mit dem Bauteil 3 in Richtung des Doppelpfeils k verschiebbar gelagert. Vor dem Eingang 12A des Induktionsspulenkörpers Io und hinter seinem Ausgang 12B ist die Werkstückaufnahme 13»l4 gegen die Horizontalebene geneigt angeordnet, so daß auf die Werkstückauflage am Ofeneingang 12A aufgelegte metallene Werkstücke 15 den geneigten Teil der Aufnahme 13» 1 '* hinabrutschend dem Ofeneängang 12A zugeführt und am Ausgang 12B - nach ihrem Transport durch den Ofonraum 12 über den am Ofenausgang angeordneten Teil der Werkstückaufnahme rutschend aus dem Ofenrautn 12 abgeführt werden.

Dem Ofeneingung 12A ist ein Transportband 16 vorgeschaltet, das in Verbindung mit einer Zuf ührvorri chtung 17 zur Zuführung der Werkstücke 15 Wim Ofeneingang 12A dient.

Dem Ofenausßnng 1213 ist eine Abf ührvorri chi ting in Form eines Transportbandes lO nachgeschaltet, das die Werkstücke 15» die aus dein Innern des Ofenraums 12 herausgerutscht sind, einer weiteren Bearbcitungsmaschine, z.B. einer Schmiedemaschi ne zuführt.

Mit 2o und 21 sind zwei, aus wärmebeständigem Material bestehende Stangen bezeichnet, die parallel zu den Stangen 13 und l'l der Werkstückaufnahme den Ofenraum 12 durchsetzen und über pfostenartige Lager 21 und 22 auf dem Bauteil 2 gelagert sind. Die Stangen 2o und 21 sind in den Lagerpfosten 21 und 22 um ihre Längsachse um So drehbar gelagert und entlang ihrer Längserstreckung mit mehreren, in geringem Abstand voneinander angeordneten nockenartigen Ansätzen 23 versehen, die über einen der Stangendrehung dienenden Antriebsmotor mit den Stangen 2o und 2oA um 9o drehbar sind. Die Nocken der Stangen 2o tind 2oA sind unterhalb der auf der Werkstückaufnahme 13» l4 angeordneten Werksstücke 15 gelagert, und es ist durch Drehung der Stangen 2o und 2oA mittels des Antriebsmotors 24 möglich.(vgl. Fig.2a), die Werkstücke 15 von der Werkstückaufnnhme 13_tl4 abzuheben und oberhalb der Werkstückaufnahme 13tl4 ^auf ^^en Nocken 23 zu lagern.

Mit 3o ist ein hydraulischer Kolbenmotor bezeichnet, der auf dem Bauteil JA gelagert ist und über seine Kolbenstarage zur Verschiebung eines auf der Seite des Ofeneingangs 12Ä auf die Werkstückaufnahme aufgelegten Werkstücks 15 in Richtung auf den Ofeneingang 12A dient.Der Motor 3o in eine Hilfseinrichtung.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Die einzelnen Werkstücke 15 werden mit Hilfe des Transportbandes l6 über die Zuführvorrichtung 17 am Ofeneingang 12A auf die Werkstückauflage 13,l4 aufgelegt und mit Hilfe des Kolbenmotors 3° ztiia Ofeneinang 12A transportiert. In der entspre-

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chendcn Lage wird das zum Ofeneingang gelangte Werkstück 15 von der Werkstückaufnahme 13» l4 durch Drehung der als Hebevorrichtungen dienenden Nocken 23 in eine in Fig. 2a gezeigte Stellung von der Werkstückaufnahme 13_fl4 abgehoben,und es wird durch Betätigung der Motoren 5 und 6 das Bauteil 2 in seine linke Endlage transportiert. Darauf folgen die Stangen 2o und 2oA durch Betätigung des Motors 24 wieder in ihre ursprüngliche Position zurückgedreht, wodurch das Werkstück 15 wieder auf die Werkstückauflage 13i l4 abgelegt und durch Betätigung der Motoren 5 und 6 mit der Werkstückaufnahme in die rechte Endlage des Bauteils 3 transportiert wird. In dieser Lage der Werkstückaufnahme wird das Bauteil erneut von der Werkstückaufnahme abgehoben, und es wird die Werkstückaufnahme mittels der Motoren 5 und 6 wieder in ihre linke Endposition zurücktransportiert. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich bis das Werkstück 15 über den Ausgang 12B des Spulenkörpers Io und den rutschenartigen Teil der Werkstückaufnahme zum Transportband l8 gelangt ist und von diesem Band der weiteren Bearbeitung zugeführt wird.

Zur Drehung der Antriebsstangen 2o und 2oA kann ein gemeinsamer Antriebsmotor 24 vorgesehen sein. Es können jedoch auch getrennte Antriebsmotoren benutzt werden. Die Steuerung der Antriebsmotoren erfolgt über eine zugehörige Ste\iervorrichtung phasenrichtig in Bezug axif die Steuerung der Antriebsmotoren 5 und 6 für das Bauteil 3·

Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Nocken 2 3 im Innern des Ofenraums 12 einzeln schwenkbar zu lagern und über eine gemeinsame Antriebsstange vom Ofeneingang oder vom Ofenausgang her zu betätigen.

Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, die Werkstückaufnahme 13,l4 und die Antriebsstangen 2o,2oA mit Mitteln zur Wasserkühlung auszustatten, wozu die stangenförmigen Bauteile als Röhren ausgebildet und in ihrem Innern mit Kühlwasser beschickt werden können.

Ferner liegt es im Rahmen der Erfindung, die Antriebsmotoren 5 und 6 durch einen einzigen Antriebsmotor zu ersetzen, der das schlittenformige Bauteil 3» das ggf. in Rollen gelagert ist, über ein Getriebe antreibt.

1 Zeichnung 3 Ansprüche

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Claims

Anspruc he

1. Ofeneinrichtung zum induktiven Erhitzen metallener Werkstücke mit einem den Ofenraum umfassenden Induktionsspulenkörper und einer den Induktionsspulenkörper in seiner Längsrichtung durchsetzenden, in Längsrichtung hin- .und herbeweglich gelagerten Werkstückaufnahme zum Transport der Werkstücke durch den Induktionsspulenkörper und im Induktionsspulenkörper entlang der Werkstückaufnahme angeordneten Werkstückablagen zur Ablage der Werkstücke, bei dem die Werkstückaufnahme über außerhalb des Induktionsspulenkörpers angeordnete Antriebsmittel in Transportrichtung derart bewegbar ist, daß die am Ofeneingang auf die Aufnahme aufgelegten Werkstücke schrittweise von einer Werkstückablage zur folgenden und zum Ofenausgang transportiert werden, während die Werkstückaufnahme in den Transportpausen um den Transportschritt rückwärts bewegbar ist_t dadurch gekennzeichnet, daß neben der in Lagern (L) translatorisch verstellbaren Werkstückaufnahme (I3,l4) als Werkstückablagen dienende Hebevorrichtungen (23) angeordnet sind, die über im Innern des Spulenkörpers (lo) angeordnete Stellmittel (2o,2oA) von der Seite des Ofeneingangs (12A) und/oder Ofenausgangs (l2B) her gemeinsam betätigbar sind und die Werkstücke in den Transportpausen von der Werkstückauflage (13,1*0 abheben.

2. Ofeneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Hebevorrichtungen drehbar gelagerte Nocken (23) dienen, die über eine den Spulenkörper (lo) in Transportrichtung durchsetzende Stange (2o,2oA) gemeinsam antreibbar sind.

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3. Ofeneinrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nocken (23) an der Antriebsstange (2o,2oA) befestigt sind.

4. Ofeneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3i dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zur Wasserkühlung der Werkstückaufnahme (I3,l4) und/oder der Werkstückablage (2o,2oA) vorgesehen sind.

AEG-Elotherm G.m.b.H.