Die Erfindung betrifft einen Drehherdofen zum Wärmebehandeln von Wärmgut unter gesteuerter Atmosphäre in Schutz- oder Glühhauben. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Drehherdofens.

Unter gesteuerter Atmosphäre in Schutz- oder Glühhauben werden vor allen Dingen Bleche, Bänder und Draht wärmebehandelt. Das Wärmgut ist zu Coils oder Bunden gewickelt, wobei die Hauben dazu geeignet sein können, mehrere aufeinander gestapelte Coils oder Bunde aufzunehmen. Die gesteuerte Atmosphäre kann aus Wasserstoff, Stickstoff, Spaltgas (AX) sowie aus Gasmischungen bestehen. Auch kommen Flüssigkeiten in Frage. In der Regel wechselt die gesteuerte Atmosphäre während der Wärmebehandlung. Dementsprechend müssen die verschiedenen Medien, die die jeweilige gesteuerte Atmosphäre bilden, den Hauben über gesonderte Leitungen zugeführt werden. Anwendbar ist die Erfindung allerdings auch dann, wenn lediglich mit einem einzigen Medium gearbeitet wird. Die folgende Beschreibung ist hierauf abgestimmt, ohne daß dadurch der Einsatz einer Mehrzahl von Medien ausgeschlossen sein soll.

Bisher war es üblich, die auf dem Drehherd abgestellten Hauben zentral mit den erforderlichen Medien zu versorgen. Dies setzt eine Drehdurchführung voraus, die schwer zu handha- ben ist, viel Wartung benötigt und darüber hinaus zu Leckagen neigt .

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Medienzuführung zu den auf dem Drehherd des Drehofen abgestellten Hauben zu verbessern. Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die Erfindung einen

Drehherdofen zum Wärmebehandeln von Wärmgut unter gesteuerter Atmosphäre in Schutz- oder Glühhauben, mit

- einem vorzugsweise ringförmigen Drehherd zum Aufnehmen der Hauben, - einem taktweise steuerbaren Antrieb für den Drehherd,

- einer Quelle für das Medium zum Erzeugen der gesteuerten Atmosphäre,

- mindestens einem über eine Schleppleitung an die Medienquelle angeschlossenen Medienwagen, der für eine bestimmte An- zahl von Takten der Verfahrbewegung des Drehherdes folgt und währen einer Stillstandszeit des Drehherdes in seine Ausgangsposition zurückkehrt,

- einer an die Schleppleitung angeschlossenen, mit dem Medienwagen verfahrbaren Los-Kupplungshälfte, - einer an die Medienquelle angeschlossenen stationären Los-Kupplungshälfte und

- einer Mehrzahl von an die Hauben angeschlossenen, mit dem Drehherd umlaufenden Fest-Kupplungshälften zum aufeinanderfolgenden Zusammenwirken mit den Los-Kupplungshälften. Die Erfindung löst sich also von dem Grundkonzept der zentralen Medienzuführung. Vielmehr werden die Hauben über zwei Wege mit dem Medium versorgt. Während eines oder mehrerer Takte des Drehherdes sind die Hauben an den Medienwagen angeschlossen. In der daran anschließenden Stillstandszeit des Drehherdes kehrt der Medienwagen in seine Ausgangsposition zurück, in der er nachfolgend über seine Los-Kupplungshälfte wieder mit den Hauben verbunden wird. Die stationäre Los-Kupplungshälfte dient dazu, die Hauben während der Rückfahrt des Medienwagens, also während der zugehörigen Stillstandszeit, weiterhin mit dem Medium zu versorgen, und zwar durch stationären Anschluß an die Medienquelle.

Die konstruktive Gestaltung der Schleppleitung bestimmt die Länge des Fahrweges, den der Medienwagen hin und her gehend zurücklegen kann. Denkbar ist im Extremfalle ein Fahrweg, der einer vollen Umdrehung des Drehherdes entspricht. Konstruktiv einfacher hingegen ist es, den Fahrweg des Medienwagens auf ein Winkelsegment der Drehbewegung des Drehherdes zu begrenzen. Dieses Winkelsegment entspricht dem Verfahrabschnitt mindestens eines Taktes des Drehherdes, währenddessen der Medienwagen an den Drehherd angeschlossen ist. In der anschließenden Stillstandszeit, während der der Medienwagen zurückfährt, sind die Hauben stationär mit der Medienquelle ver-

bunden. Zwischen diesen beiden Extremen ist jede beliebige Stufung möglich, und zwar auch dergestalt, daß die Bewegungszyklen des Medienwagen unterschiedlich lang sind. Vorteilhafter ist es allerdings aus konstruktiven Gründen, Bewegungszyk- len von gleicher Länge zu wählen, also Bewegungszyklen, deren Vielfaches einem Winkel von 360° entspricht.

In alternativer Lösung der gestellten Aufgabe schafft die Erfindung einen Drehherdofen zum Wärmebehandeln von Wärmgut unter gesteuerter Atmosphäre in Schutz- oder Glühhauben, mit - einem vorzugsweise ringförmigen Drehherd zum Aufnehmen der Hauben,

- einer Quelle für das Medium zum Erzeugen der gesteuerten Atmosphäre,

- einer Mehrzahl von je über eine Schleppleitung an die Medienquelle angeschlossenen Medienwagen, die zeitlich gegeneinander versetzt der Verfahrbewegung des Drehherdes über eine vorbestimmte Strecke folgen und sodann in ihre jeweilige Ausgangsposition zurückkehren,

- je einer an eine der Schleppleitungen angeschlossenen und mit dem zugehörigen Medienwagen verfahrbaren Los-

Kupplungshälfte und

- einer Mehrzahl von an die Hauben angeschlossenen, mit dem Drehherd umlaufenden Fest-Kupplungshälften zum aufeinanderfolgenden Zusammenwirken mit den Los-Kupplungshälften. Bei dieser Ausführungsform sind die Hauben beim Drehvorgang des Drehherdes ständig an mindestens einem der Medienwagen angeschlossen. Die stationäre Los-Kupplungshälfte kann also entfallen. Auch besteht nicht mehr die Notwendigkeit, den Drehherd taktweise anzutreiben. Vielmehr ist eine kontinuier- liehe Drehbewegung des Drehherdes möglich, da die Hauben ständig an einen der Medienwagen angeschlossen sind, während der andere Medienwagen bzw. die anderen Medienwagen zurückfährt bzw. zurückfahren.

Außerdem ist es möglich, einen nahezu leckagefreien Wech- sei von der einen Los-Kupplungshälfte auf die andere zu gewährleisten, indem die Kupplungshälften eine steuerbare Absperreinrichtung aufweisen. Die Steuerung wird vorzugsweise so

gestaltet, daß die Absperreinrichtungen der einen Los- Kupplungshälfte und der zugehörigen Fest-Kupplungshälfte erst dann öffnen, wenn die Absperreinrichtungen der anderen Los- Kupplungshälften geschlossen sind. Eine entsprechende Sensorik überwacht diese Vorgänge.

Die Anzahl der dem Drehherd zugeordneten Kupplungshälften bestimmt sich aus den vorstehend diskutierten Überlegungen. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, den Drehherd mit einem Medienwagen und einer stationären Los- Kupplungshälfte zu betreiben, wobei dem Drehherd acht Fest- Kupplungshälften zugeordnet sind, die einen Winkelabstand von 45° einhalten. Die stationäre Kupplungshälfte liegt in einem Winkelabstand zum Umkehrpunkt des Medienwagens, der 45° oder ein Vielfaches hiervon beträgt. Durch den Fortfall der Drehdurchführung vereinfacht sich die Medienzufuhr zu den Hauben. Auch vermindert sich der Wartungsaufwand. Da nur Rohrleitungen, Verschraubungen und Schläuche verbaut werden, ist die Gefahr von Leckagen minimiert . Das erfindungsgemäße Konzept bringt ferner den Vorteil mit sich, daß bei einem ringförmigen Drehherdofen der zentrale Raum nicht durch die Medienzufuhr versperrt wird. Er bleibt frei für die Aufnahme von Peripherie-Apparaturen. Dies ist bei einer zentralen Medienzuführung nicht möglich, da diese das Zentrum des Innenraums belegt und über Leitungen an den eigentlichen Drehherd angeschlossen sein muß.

Ferner ist es vorteilhaft, die Hauben an eine am Drehherd vorgesehene Ringleitung anzuschließen, die mit den Fest- Kupplungshälften verbunden ist. Insgesamt ergeben sich einfa- che konstruktive Verhältnisse. Der Begriff "Leitung" wird hier im Singular verwendet; im Falle mehrerer unterschiedlicher Medien handelt es sich ersichtlich um Leitungsstränge mit einer entsprechenden Anzahl von einzelnen Leitungen.

In wesentlicher Weiterbildung der Erfindung wird vorge- schlagen, daß die Hauben oder Gruppen von zusammengefaßten

Hauben je über eine Ventilstation an die Ringleitung des Drehherdes angeschlossen sind. In den Ventilstationen münden die

von der Ringleitung ausgehenden Leitungen bzw. die Leitungsstränge für unterschiedliche Medien, wobei hier eine Auswahl getroffen werden kann, welches Medium oder welche Medienmischung den einzelnen Hauben oder den Haubengruppen zugeführt werden soll. Zusätzlich dazu kann den Ventilstationen eine Absperrfunktion bezüglich der Hauben oder Haubengruppen zugeordnet werden.

Die Bewegungen des Medienwagens können von einem externen Antrieb gesteuert werden. Vorteilhafter ist es hingegen, daß der Medienwagen einen Eigenantrieb aufweist, der über ein

Schleppkabel mit einer Stromquelle verbunden ist. Das Schleppkabel kann mit der Schleppleitung zusammengefaßt und gemeinsam mit dieser an eine Versorgungsstation angeschlossen sein. Dabei besteht die vorteilhafte Möglichkeit, das Schleppkabel und die Schleppleitung übereinanderliegend zusammenzufassen. Das Schleppkabel und die Schleppleitung laufen vorzugsweise auf Wälzkörpern in einer Führungsrinne.

Die Bewegungsbahn des Medienwagens kann grundsätzlich beliebig gewählt werden. Ein besonders vorteilhaftes Merkmal be- steht darin, den Medienwagen um die Drehachse des Drehherdes herum zu bewegen. Dies gestattet eine einfache Gestaltung der Kupplungseinrichtungen .

Der Medienwagen führt, wie erwähnt, hin und her gehende Bewegungen aus. Während seiner Vorwärtsbewegung folgt er der Bewegung des Drehherdes. Daher ist es ganz besonders vorteilhaft, zwischen dem Drehherd und dem Medienwagen eine lösbare Zugverbindung vorzusehen. Der externe Antrieb des Medienwagens oder der Eigenantrieb ist dann lediglich für die Rückwärtsbewegung zuständig. Die Bewegungsbahn des Medienwagens kann grundsätzlich beliebig gewählt werden. Vorteilhaft ist es allerdings, den Medienwagen um die Drehachse des Drehherdes herum zu bewegen. Dies ermöglicht eine einfache Gestaltung der ersten Kupplungs- einrichtung. Eine ganz besonders vorteilhafte Lösung besteht darin, den

Medienwagen unterhalb des Drehherdes anzuordnen. Dort kann ausreichend Raum geschaffen werden, ohne daß für den Medienwa-

gen seitlich des Drehherdes ein zusätzlicher Platzbedarf anfällt. Auch lassen sich die Kupplungseinrichtungen konstruktiv optimal gestalten.

Ferner wird in Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Los-Kupplungshälften radial zur Drehachse des Drehherdes verfahrbar sind. Der Drehherd unterliegt erheblichen, und zwar unterschiedlichen thermischen Belastungen, so daß Wärmedehnungsprobleme unvermeidbar sind. Die radiale Bewegbarkeit gestattet eine zuverlässige Positionierung der zugeordneten Los-Kupplungshälften. Bei den thermischen Beanspruchungen des Systems kann es auch zu Winkelverstellungen kommen. Die Positionierung der Los-Kupplungshälften läßt sich daher dadurch optimieren, daß die Kupplungshälften Multiflexkupplungen bilden. Zur Lösung der gestellten Aufgabe schafft die Erfindung ferner ein Verfahren zum Betreiben eines Drehherdofens, vorzugsweise eines solchen mit ringförmigem Drehherd, zum Wärmebehandeln von Wärmgut unter gesteuerter Atmosphäre in Schutz- oder Glühhauben, wobei - der Drehherd des Drehherdofens taktweise bewegt wird,

- die Hauben während der Verfahrbewegungen des Drehherdes von mindestens einem Medienwagen mit dem Medium für die Erzeugung der gesteuerten Atmosphäre gespeist werden, wobei der Medienwagen, der über eine Schleppleitung mit einer Medienquelle verbunden ist, für eine bestimmte Anzahl von Takten den Verfahrbewegungen des Drehherdes folgt und während einer Stillstandszeit des Drehherdes in seine Ausgangsposition zurückkehrt , und

- die Hauben während der Stillstandszeit des Drehherdes, in der der Medienwagen in seine Ausgangsposition zurückkehrt, stationär an die Medienquelle angeschlossen werden.

Alternativ schafft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Drehherdofens, vorzugsweise eines solchen mit ringförmigen Drehherd, zum Wärmebehandeln von Wärmgut unter ge- steuerter Atmosphäre in Schutz- oder Glühhauben, wobei

- die Hauben von einer Mehrzahl von Medienwagen mit dem Medium für die Erzeugung der gesteuerten Atmosphäre gespeist werden und

- die Medienwagen, die über je eine Schleppleitung mit der Medienquelle verbunden sind, zeitlich gegeneinander versetzt der Verfahrbewegung des Drehherdes über eine vorbestimmte Strecke folgen und sodann in ihre jeweilige Ausgangsposition zurückkehren .

Zu den Vorteilen der Erfindung wird auf die obigen Ausfüh- rungen verwiesen.

Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 in höchst schematischer Darstellung einen vertikalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Drehherdofen;

Figur 2 in gleicher Darstellung einen an anderer Stelle verlaufenden vertikalen Schnitt; Figur 3 einen vereinfachten Grundriß eines Segments des Drehherdofens ;

Figur 4 ein in den Figuren 1 bis 3 nicht dargestelltes Detail.

Figur 1 zeigt einen ringförmig ausgebildeten Drehherdofen 1, dessen Ofenraum 2 von Gasbrennern 3 beheizt wird. Im Drehherdofen 1 ist ein ringförmiger Drehherd 4 vorgesehen, der auf Rollenbahnen 5 ruht und von einem taktweise steuerbaren Antrieb 6 (Figur 3) bewegt wird. Der Drehherd 4 trägt mindestens eine Reihe von Schutz- oder Glühhauben 7, die das zu behan- delnde Wärmgut enthalten. Bei diesem handelt es sich vorzugsweise um kornorientiertes oder nicht-kornorientiertes Stahlblech. Die Wärmebehandlung findet unter gesteuerter Atmosphäre statt, die den Hauben über eine gemeinsame Ringleitung 8 zugeführt wird. Als gesteuerte Atmosphäre kommen Wasserstoff, Stickstoff, Spaltgas oder Gasmischungen in Frage. Dementsprechend setzt sich die Ringleitung 8 aus einer Mehrzahl von Leitungssträngen zusammen. Die Hauben stehen einzeln oder in

Gruppen über eine zugehörige Ventilstation 9 mit der Ringleitung in Verbindung. Die Ventilstation bestimmt, welches der in der Ringleitung 8 geführten Medien der jeweiligen Haube bzw. der jeweiligen Gruppe von Hauben geliefert werden soll. Es sei darauf hingewiesen, daß Figur 1 den Drehherd 4 als Block darstellt, der die Ringleitung 8 und die Ventilstation 9 enthält. In der Praxis wird man diese Elemente an der Unterseite des Drehherdes befestigen, und zwar einschließlich der zugehörigen Leitungen, mit Ausnahme allerdings der von der Ventilstation 9 in die Haube 7 führenden Leitung.

Unterhalb des Drehherdes 4 befindet sich ein Medienwagen 10, der parallel zum Drehherd 4 verfahrbar ist. Er verfügt hierzu über einen Eigenantrieb 11. Der Medienwagen 10 dient dazu, die Hauben 7 während der Verfahrbewegungen des Drehher- des 4 mit den Medien zum Erzeugen der gesteuerten Atmosphäre zu versorgen. Hierzu ist der Medienwagen 10 über Schleppleitungen 12 (in Figur 1 als Kreis dargestellt, in Figur 3 deutlicher erkennbar) an eine nicht dargestellte Medienquelle angeschlossen. Die Schleppleitungen entsprechen den Leitungs- strängen, die in der Ringleitung 8 des Drehherdes 4 verlaufen. Zusätzlich dazu ist der Medienwagen 4 über ein mit den Schleppleitungen 12 zusammengefaßtes Schleppkabel an eine e- benfalls nicht dargestellte Stromquelle angeschlossen.

Dem Medienwagen 10 ist eine Los-Kupplungshälfte 14 zuge- ordnet. Sie dient dazu, die Schleppleitungen 12 des Medienwagens 10 bedarfsweise mit der Ringleitung 8 des Drehherdes 4 zu verbinden, und zwar über eine Mehrzahl von dem Drehherd 4 zugeordneten Fest-Kupplungshälften 15. Jeder der Kupplungshälften 14 und 15 ist eine steuerbare Absperreinrichtung 16 bzw. 17 zugeordnet.

Gemäß Figur 2 ist ferner eine stationäre Los- Kupplungshälfte 20 vorgesehen, die dazu dient, die Hauben 7 bedarfsweise stationär mit der nicht dargestellten Medienquelle zu verbinden, und zwar über die Fest-Kupplungshälften 15 und die Ringleitung 8.

Auch die Kupplungshälfte 20 verfügt über eine steuerbare Absperreinrichtung 21.

Der erfindungsgemäße Drehherdofen arbeitet folgendermaßen: Der Drehherd ist, wie in Figur 3 angedeutet, in acht Segmente unterteilt. Jedes Segment entspricht einer bestimmten Anzahl von Bewegungstakten des umlaufenden Drehherdes 4, be- stehend jeweils aus einer Verfahrzeit und einer Stillstandszeit. In hier nicht dargestellter Weise sind dem Drehherd 4 acht Fest-Kupplungshälften 15 zugeordnet.

Bevor der Drehherd 4 mit einer Fahrbewegung beginnt, wird eine seiner Fest-Kupplungshälften 15 mit der Los- Kupplungshälfte 14 des Medienwagens 10 zum Eingriff gebracht. Sobald dies geschehen ist, wird die bis dahin bestehende Verbindung zwischen der stationären Los-Kupplungshälfte 20 und einer der Fest-Kupplungshälften 15 des Drehherdes gelöst. Sämtliche nicht im Eingriff befindlichen Kupplungshälften sind von ihren Absperreinrichtungen geschlossen. Nun beginnt die Verfahrbewegung des Drehherdes 4 und gleichzeitig des Medienwagens 10. Der Medienwagen 10 wird vom Drehherd 4 mitgeschleppt, und zwar über eine lösbare Zugverbindung 25, siehe Figur 1. Während der Verfahrbewegung des Drehherdes übernimmt der Medienwagen 10 die Medienversorgung der Hauben 7.

Während der Medienwagen 10 um ein Segment weiterwandert, bleibt seine Verbindung zur Medienquelle erhalten, und zwar über die Schleppleitung 12, die an eine stationäre Versorgungsstation 26 (Fig. 3) angeschlossen ist. Nach Beendigung des Verfahrweges des Medienwagens 10 wird eine der Fest- Kupplungshälften 15 des Drehherdes 4 an die stationäre Los- Kupplungshälfte 20 angeschlossen. Sobald dies über eine zugehörige Sensorik erfaßt worden ist, trennt sich die Los- Kupplungshälfte 14 des Medienwagens 10 von der zugehörigen Fest-Kupplungshälfte 15 des Drehherdes 4, nachdem die dortigen Absperreinrichtungen 16 und 17 geschlossen worden sind. Eine Öffnung der Absperreinrichtungen am Orte der stationären Los- Kupplungshälfte 20 steht nunmehr nichts im Wege. Während der Stillstandszeit des Drehherdes 4 übernimmt die stationäre Los- Kupplungshälfte 20 die Medienversorgung der Hauben 7. Währenddessen kehrt der Medienwagen 10, angetrieben von seinem Eigenantrieb 11, in seine Ausgangsposition zurück, woraufhin seine

Los-Kupplungshälfte 14 wieder an eine der Fest- Kupplungshälften 15 des Drehherdes 4 angeschlossen wird. Vor Beginn der nächstfolgenden Fahrbewegung wird die Ankopplung der stationären Los-Kupplungshälfte 20 wieder gelöst. Figur 4 zeigt im Detail die Versorgungsstation 26, an die die Schleppleitungen 12 samt Schleppkabel angeschlossen ist. Vorgesehen sind demnach ein Anschluß 27 für Wasserstoff, ein Anschluß 28 für Stickstoff sowie ein Anschluß 29 für Spaltgas. Ein Anschluß 30 stellt die Verbindung zum Schleppkabel her. Aufgrund der thermischen Belastungen des Systems können sich zwischen den Fest- und Los-Kupplungshälften Justierungs- fehler ergeben. Zum Ausgleich radialer Fehler weist der Medienwagen 10 einen Schlitten 33 auf, der in Radialrichtung bewegbar ist und seinerseits die Los-Kupplungshälfte 14 trägt. Auch die stationäre Los-Kupplungshälfte 20 ist auf einem

Schlitten 34 angeordnet, der sich in Radialrichtung auf einem Arm 35 bewegen kann. Anstelle dieser Anordnungen oder zusätzlich zu ihnen können die Kupplungshälften Multiflexkupplungen bilden, die in der Lage sind, auch Winkelfehler zu kompensie- ren.

Der erfindungsgemäße Drehherdofen benötigt keine zentrale Drehdurchführung und gewährleistet auf diese Weise eine bessere Platzausnutzung. Ferner entfallen aufwendige Wartungsarbeiten sowie eine erhöhte Gefahr von Leckagen. Im Rahmen der Erfindung sind durchaus Abwandlungsmöglichkeiten gegeben. So kann der Ofenraum des Drehherdofens von flüssigkeitsbetriebenen Brennern beheizt werden. Auch besteht die Möglichkeit einer elektrischen Beheizung. Der Drehherdofen eignet sich grundsätzlich für eine Wärmebehandlung von belie- bigem Wärmgut unter beliebiger gesteuerter Atmosphäre. Dargestellt in Figur 1 ist lediglich eine einzige Reihe von Hauben. Mehrere parallel nebeneinander angeordnete Hauben sind gleichermaßen möglich. Ferner muß der Drehherdofen nicht ringförmig ausgebildet sein. Die Erfindung läßt sich mit gleichem Vorteil auf einen Drehherdofen mit scheibenförmigem Drehherd anwenden, ferner auch auf Tunnelöfen. Unter Verzicht auf die lösbare Zugverbindung zwischen dem Drehherd und dem Medienwa-

gen kann der Eigenantrieb des letzteren auch für die Vorwärtsbewegung zuständig sein. Ferner kann der Eigenantrieb entfallen, sofern ein entsprechender externer Antrieb vorgesehen wird. Entfallen kann auch die stationäre Los-Kupplungshälfte, sofern mit mehreren Medienwagen gearbeitet wird, die zueinander zeitversetzt mit den Fest-Kupplungshälften des Drehherdes im Eingriff sind.

Nicht dargestellt ist ferner eine Führungsrinne, in der die Schleppleitungen 12 samt Schleppkabel laufen.