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Patent Searching and Data


Title:
ROTARY HEARTH FURNACE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/047211
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention creates a system for heat treatment of workpieces, with at least one transport device (10, 10', 30') which is designed as a horizontally and vertically displaceable manipulator, and at least one boom (11, 11', 31') to grasp under and lift and/or lower the workpieces, with a rotary hearth furnace (1) to which is arranged an outer wall (2) surrounding a furnace chamber (4) with at least one furnace chamber opening (5) in said outer wall, and a plurality of defined locations for workpieces, wherein the boom (11, 11', 31') of the transport device (10, 10', 30') is moveable in the radial direction through the furnace chamber opening (5) and wherein the defined locations are designed so that the boom of the transport device can grasp under the workpieces resting upon the defined locations. The system further comprises a cooling device (6) arranged on one furnace chamber opening (5) and with at least one additional opening located opposite the furnace chamber opening (5) in a radial direction, and at least one workpiece carrier (6c) which is designed such that a boom (11, 11' 31') of a transport device (10, 10', 30') moveable in the radial direction and grasping through the opening can grasp underneath and can raise and/or lower the workpieces resting upon the workpiece carrier (6c).

Inventors:
KUEHN FRIEDHELM (DE)
SCHALBERGER WOLFGANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/063239
Publication Date:
April 16, 2009
Filing Date:
October 02, 2008
Export Citation:
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Assignee:
LOI THERMPROCESS GMBH (DE)
KUEHN FRIEDHELM (DE)
SCHALBERGER WOLFGANG (DE)
International Classes:
F27B9/16; F27D3/06
Domestic Patent References:
WO2005050112A22005-06-02
Foreign References:
EP0093060A11983-11-02
DE4334687A11994-04-14
GB285893A1929-04-08
Other References:
DATABASE WPI Week 198414, Derwent World Patents Index; AN 1984-087690, XP002505416
Attorney, Agent or Firm:
BONGARDS, Jochen et al. (Huyssenallee 58 - 64, Essen, DE)
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Claims:

Patentansprüche

1. Anlage zur Wärmebehandlung von Werkstücken, mit zumindest einer Transporteinrichtung (10, 10', 30'), die als horizontal und vertikal verfahrbarer Manipulator ausgebildet ist und zumindest einen Ausleger (11, 11', 31') zum Untergreifen und Anheben bzw. Absenken der Werkstücke aufweist, einem Drehherdofen (1), der eine einen Ofenraum (4) um- schließende Außenwand (2), in der zumindest eine Ofenraumöffnung (5) angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Stellplätzen für Werkstücke aufweist, wobei der Ausleger (11, 11', 31') der Transporteinrichtung (10, 10', 30') in radialer Richtung durch die Ofenraumöffnung (5) bewegbar ist und wobei die Stellplätze derart ausgebildet sind, dass der Ausleger der Transporteinrichtung die auf den Stellplätzen aufliegenden Werkstücke untergreifen kann, einer an einer Ofenraumöffnung (5) angeordneten Abkühleinrichtung (6) mit zumindest einer weiteren, der Ofenraumöffnung (5) in radialer Richtung gegenüberliegenden öffnung, und zumindest einem Werkstückträger (6c), der derart ausgebildet ist, dass ein die öffnung durchgreifender, in radialer Richtung bewegbarer Ausleger (11, 11', 31') einer Transporteinrichtung (10, 10', 30') die auf dem Werkstückträger (6c) auf- liegenden Werkstücke untergreifen und anheben bzw. absenken kann .

2. Anlage zur Wärmebehandlung von Werkstücken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrich- tung (10, 10', 30') einen zweiten Ausleger aufweist, wobei die beiden Ausleger getrennt voneinander verfahrbar bzw. austauschbar sind.

3. Anlage zur Wärmebehandlung von Werkstücken nach An- spruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkühleinrichtung (6) einen zweiten Werkstückträger, der derart ausge-

bildet ist, dass ein Ausleger einer Transporteinrichtung (10', 30') die auf dem Werkstückträger aufliegenden Werkstücke untergreifen und anheben bzw. absenken kann, und eine zweite öffnung aufweist, und dass der zweiten öffnung eine zweite Transporteinrichtung (30') zum Entfernen der Werkstücke aus der Abkühleinrichtung (6) zugeordnet ist, wobei die zweite Transporteinrichtung (30') als horizontal und vertikal verfahrbarer Manipulator ausgebildet ist und einen Ausleger (31') zum Untergreifen und Anheben bzw. Absenken der Werkstücke aufweist.

4. Anlage zur Wärmebehandlung von Werkstücken nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Transporteinrichtung (10') zum Be- und/oder Entladen des Drehherdofens (1) und die Transporteinrichtung (30') zum Entfernen der Werkstücke aus der Abschreckeinrichtung (6) auf einem gemeinsamen Führungssystem (40) verfahrbar angeordnet sind.

5. Anlage zur Wärmebehandlung von Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei zumindest einer der den Transporteinrichtungen (10, 10', 30') zugeordneten öffnungen in der Abkühleinrichtung (6) eine Einrichtung zum Erzeugen eines Fluidschleiers (40) angeordnet ist.

6. Anlage zur Wärmebehandlung von Werkstücken nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Ausleger (11, 11', 31') zum Untergreifen der Werkstücke einen Abschnitt (13) aufweist, der in seinem Umfang an die entsprechende öffnung in der Abkühleinrichtung (6) an- gepasst ist.

7. Anlage zur Wärmebehandlung von Werkstücken nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Drehherdofen (1) zumindest eine vertikal bewegliche Tür (5a, 5b, 5c, 5d, 5e, 5f) aufweist.

8. Verfahren zum Be- und Entladen einer Anlage zur Wärmebehandlung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei zum Beladen al) zumindest ein Werkstück von dem Ausleger (11, 11') einer Transporteinrichtung (10, 10') untergriffen und angehoben wird, bl) das Werkstück von der Transporteinrichtung (10, 10') durch eine Ofenraumöffnung (5) in den Ofenraum (4) bewegt und in diesem auf einem Stellplatz abgesetzt wird, zum Entladen a2) ein Ausleger (11, 11') einer Transporteinrichtung (10, 10') durch eine öffnung in der Abkühleinrichtung (6) und durch eine Ofenraumöffnung (5) in den Ofenraum (4) und im Ofenraum (4) unter zumindest ein Werkstück bewegt wird, b2) das zumindest eine Werkstück von dem Ausleger (11, 11') der Transporteinrichtung (10, 10') angehoben und durch die Ofenraumöffnung (5) in die Abkühleinrichtung (6) bewegt wird, und c2) das zumindest eine Werkstück auf dem Werkstückträger (6c) abgesetzt wird.

9. Verfahren zum Be- und Entladen einer Anlage zur Wärmebehandlung nach Anspruch 8, wobei d2) das zumindest eine Werkstück auf dem Werkstückträger (6c) in der Abkühleinrichtung (6) gekühlt und dann seitlich auf einen zweiten Werkstückträger bewegt wird, e2) das zumindest eine Werkstück nach dem Abkühlen von einem Ausleger (31') einer Transporteinrichtung (30') untergrif- fen und angehoben wird, und f2) das zumindest eine Werkstück durch eine zweite öffnung in der Abkühleinrichtung (6) aus der Abkühleinrichtung bewegt und der weiteren Bearbeitung zugeführt wird.

10. Verfahren zum Be- und Entladen einer Anlage zur Wärmebehandlung nach Anspruch 8, wobei

aθ) zumindest eine Werkstück auf einem Werkstückträger (6c) der Abkühleinrichtung (6) bereitgestellt wird, indem es durch eine weitere öffnung in der Abschreckeinrichtung (6) in diese geschoben bzw. bezogen wird.

Description:

Drehherdofen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zur Wärme- behandlung von Werkstücken sowie ein verfahren zum Be- und Entladen der Anlage.

üblicherweise werden bei Anlagen zur Wärmebehandlung die Werkstücke in den Drehherdofen eingelagert, indem diese aus einer dem Drehherdofen beigeordneten Kammer mit einer außer- halb des Drehherdofens angeordneten Stoßeinrichtung in den

Drehherdofen gestoßen bzw. geschoben werden. Entsprechend werden die Werkstücke ausgelagert, indem diese von einer zweiten Stoßeinrichtung, die außerhalb der Innenwand des Drehherdofens angeordnet ist, aus dem Drehherdofen in eine Kammer außerhalb des Ofens gestoßen bzw. geschoben werden. Bei der Kammer kann es sich um die gleiche Kammer handeln, über die die Werkstücke eingelagert wurden, die Auslagerung kann jedoch auch über eine andere Kammer erfolgen.

Ein Nachteil dieses Stoßvorganges ist, dass der sonst so verschleißlose Transport im Drehherdofen durch den Stoßvorgang unterbrochen wird. Ferner wird der Herdaufbau des Drehherdofens bei größer werdenden Gewichten der Werkstücke immer risikoanfälliger .

Die Werkstücke werden auf sogenannten Schienensteinen ge- schoben. Die Praxis hat gezeigt, dass die Schienensteine für den Drehherdofen nicht zuverlässig mit ausreichender Qualität geliefert werden können, was eine häufige Ausbesserung der Schienensteine zur Folge hat.

Die durch den Stoß- bzw. Schiebevorgang auf die Schienen- steine übertragenen Kräfte können nur begrenzt von dem Herd nach unten abgeleitet werden. Die Feststellung eines Schienensteinbruchs wird nur durch weitere Schäden im Drehherdofen, z.B. an den Strahlheizrohren oder den angrenzenden stehenden Außenwänden, ersichtlich bzw. durch die dann folgende Stö-

rungsmeldung des Antriebs oder der Drucküberwachung an den Strahlheizrohren ersichtlich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Anlage zur Wärmebehandlung mit einer alternativen Einrichtung zum Be- und Ent- laden des Ofens sowie ein entsprechendes Verfahren zu schaffen .

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Anlage zur Wärmebehandlung von Werkstücken, mit zumindest einer Transporteinrichtung , die als horizontal und vertikal verfahrbarer Manipulator ausgebildet ist und zumindest einen Ausleger zum Untergreifen und Anheben bzw. Absenken der Werkstücke aufweist, einem Drehherdofen, der eine einen Ofenraum umschließende Außenwand, in der zumindest eine Ofenraumöffnung angeordnet ist, und eine Mehrzahl von Stellplätzen für Werkstücke aufweist, wobei der Ausleger der Transporteinrichtung in radialer Richtung durch die Ofenraumöffnung bewegbar ist und wobei die Stellplätze derart ausgebildet sind, dass der Ausleger der Transporteinrichtung die auf den Stellplätzen aufliegenden Werkstücke untergreifen kann. Die Anlage umfasst ferner eine an einer Ofen- raumöffnung angeordnete Abkühleinrichtung mit zumindest einer weiteren, der Ofenraumöffnung in radialer Richtung gegenüberliegenden öffnung, und zumindest einem Werkstückträger, der derart ausgebildet ist, dass ein die öffnung durchgreifender, in radialer Richtung bewegbarer Ausleger einer Transportein- richtung die auf dem Werkstückträger aufliegenden Werkstücke untergreifen und anheben bzw. absenken kann.

Im Rahmen dieser Anmeldung soll der Begriff „Werkstück" sowohl ein einzelnes Werkstück umfassen, als auch eine Mehrzahl von Werkstücken, die auf einem entsprechenden Rost abge- legt sind, wobei der Rost mit den Werkstücken bewegt wird.

Ferner soll die Verwendung des Begriffs „Werkstück" auch eine Mehrzahl von Werkstücken gemäß obiger Definition umfassen, d.h. auch bei der Verwendung von „Werkstück" können mehrere Werkstücke gleichzeitig bewegt werden. Die erfindungsgemäße Anlage kann eine Mehrzahl von Ofenraumöffnungen, Abkühleinrichtungen mit entsprechenden öffnungen und Transporteinrichtungen aufweisen, wodurch eine sehr

flexibel einsetzbare Anlage geschaffen ist. Die Werkstücke können bei unterschiedlichen Positionen des Drehherdofens und damit nach unterschiedlichen Verweilzeiten im Drehherdofen selber entnommen und in diesen eingebracht werden. Ferner kön- nen bei einer Mehrzahl von Abkühleinrichtungen diese unterschiedlich ausgebildet sein, beispielsweise kann das Abkühlen mit unterschiedlichen Fluiden vorgenommen werden.

Die Anzahl der Ausleger pro Transporteinrichtung richtet sich nach den zu bewegenden Werkstücken, d.h. wenn große einstückige Werkstücke bewegt werden sollen, kann es ausreichend sein, dass lediglich ein Ausleger pro Transporteinrichtung vorhanden ist.

Die Stellplätze im Ofenraum sind, wie bereits oben dargelegt, derart ausgebildet, dass der Ausleger auf den Stellplät- zen aufliegende Werkstücke untergreifen kann. Dies kann erreicht werden, indem in den Stellplätzen dem bzw. den Auslegern entsprechende Ausnehmungen ausgebildet sind, oder die Stellplätze erhöhte Abstellflächen aufweisen, die eine entsprechenden Hohlraum zum Einführen des bzw. der Ausleger auf- weisen.

Die zumindest eine Abkühleinrichtung umfasst zumindest einen Werkstückträger, der derart ausgebildet ist, dass der Ausleger der Transporteinrichtung aufliegende Werkstücke untergreifen kann. Dazu kann der Werkstückträger beispielsweise, entsprechend den Stellplätzen im Ofenraum, geeignete Ausnehmungen aufweisen. Wie genau der Werkstückträger ausgebildet ist, hängt primär davon ab, wie die Werkstücke nach dem Abkühlen von diesem entfernt werden. Werden sie beispielsweise nach dem Abkühlen von diesem heruntergeschoben, sind entsprechend angeordnete Ausnehmungen bevorzugt. Wird das Werkstück aber nach dem Abkühlen mit einer weiteren Transporteinrichtung entnommen, so kann der Werkstückträger auch Abstellflächen aufweisen, die derart ausgebildet sind, das die Werkstücke aufgelegt bzw. von diesem gehoben werden können. Mit der erfindungsgemäßen Anlage werden die oben aufgezeigten Probleme gelöst. Die Werkstücke werden nicht in den Ofenraum geschoben, sondern vielmehr in den Drehherdofen geho-

ben. Aufgrund des Hebevorgangs ist es nicht mehr notwendig, im Drehherdofen Schienensteine zu verbauen, auf denen die Werkstücke geschoben werden können.

Eine erfindungsgemäße Anlage weist somit im Inneren des Drehherdofens weniger verschleißanfällige Bauteile auf. Die Wartungsintervalle sind damit größer. Dies ist insbesondere bei Anlagen zur Wärmebehandlung vorteilhaft, da diese vor einer Wartung stets so weit abgekühlt werden müssen, dass ein sicheres Arbeiten in dem Ofenraum selber gewährleistet ist. Die Transporteinrichtung kann sicher und ohne die Notwendigkeit des Abkühlens des Ofens außerhalb des Ofens gewartet werden. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anlage ist, dass nicht mehr zwei Einrichtungen zum Be- und Entladen, sondern lediglich eine notwendig ist. Die Einrichtung zum Aussto- ßen der Werkstücke fällt weg, so dass an der Innenwand des Drehherdofens keine Ausnehmung mehr ausgebildet sein muss, durch die die Stoßeinrichtung geführt wird. Der Wärmeverlust des Ofens wird somit vermindert und die Konstruktion der Innenwand vereinfacht. Die Abkühleinrichtung kann derart ausgebildet sein, dass mit einer Flüssigkeit, beispielsweise mit einem öl, gekühlt bzw. abgeschreckt wird. Bei der Verwendung einer Flüssigkeit als Kühlmedium bzw. Kühlfluid ist der Werkstückträger vorzugsweise vertikal verfahrbar, also als eine Art Elevator ausge- bildet. Die Werkstücke werden nach der Wärmebehandlung auf dem Werkstückträger abgesetzt, und der Werkstückträger wird mit dem aufgesetzten Werkstück in das Kühlmedium gesenkt. Sobald das Werkstück ausreichend gekühlt ist, kann der Werkstückträger mit aufliegendem Werkstück aus dem Kühlmedium gehoben und anschließend von dem Ausleger der Transporteinrichtung unter- griffen und aus der Abkühlvorrichtung entfernt. Dabei nimmt der Ausleger stets Kühlmittel von dem zu entfernenden Werkstück auf, was bei einem anschließenden Beladevorgang in den Ofenraum eingebracht wird und die Ofenatmosphäre nachteilig beeinflusst.

Um eine Verschmutzung der Ofenatmosphäre zu vermeiden ist es bevorzugt, dass die Transporteinrichtung einen zweiten Aus-

leger aufweist, wobei die beiden Ausleger getrennt voneinander verfahrbar bzw. austauschbar sind. Das Beladen des Ofenraums kann mit einem Ausleger, das Entladen mit einem anderen Ausleger durchgeführt werden. Auf diese Weise kann vermieden wer- den, dass durch einen mit Kühlmittel kontaminierten Ausleger die Ofenatmosphäre negativ beeinflusst wird.

Um den Kühlmitteleintrag vollständig zu unterbinden, weist bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Anlage die Abkühleinrichtung einen zweiten Werkstückträger, der derart ausgebildet ist, dass ein Ausleger einer Transporteinrichtung die auf dem zweiten Werkstückträger aufliegenden Werkstücke untergreifen und anheben bzw. absenken kann, und eine zweite öffnung auf, wobei der zweiten öffnung eine zweite Transporteinrichtung zum Entfernen der Werkstücke aus der Abkühlein- richtung zugeordnet ist, und wobei die zweite Transporteinrichtung als horizontal und vertikal verfahrbarer Manipulator ausgebildet ist und einen Ausleger zum Untergreifen und Anheben bzw. Absenken der Werkstücke aufweist.

Bei einer solchen Ausführungsform der Anlage dient die erste Transporteinrichtung zum Be- und Entladen des Ofenraums. Nach der Wärmebehandlung wird das Werkstück auf dem ersten Werkstückträger abgelegt, und zwar vorzugsweise derart, dass der bzw. die Ausleger der ersten Transporteinrichtung nicht in Kontakt mit dem Werkstückträger geraten, wodurch eine Kontami- nierung des Auslegers, sofern ein flüssiges Kühlmittel verwendet wird, vermieden werden kann.

Nach dem Ablegen des Werkstücks wird dieses entweder direkt auf den zweiten Werkstückträger bewegt (beispielsweise geschoben) , oder mit dem ersten Werkstückträger in ein Kühlme- dium abgesenkt, wozu der erste Werkstückträger vertikal verfahrbar ausgebildet sein muss. Im Kühlmedium kann das Werkstück dann auf den zweiten Werkstückträger bewegt werden und auf diesem aus dem Kühlmedium gehoben werden. Das Werkstück kann dazu von der zweiten Transporteinrichtung von dem zweiten Werkstückträger gehoben werden, wozu der Werkstückträger entsprechend ausgebildet ist (siehe oben) .

Die hier beschriebene Ausführungsform ermöglicht es, Werkstücke gänzlich ohne Kühlmitteleintrag in den Ofenraum zu bringen. Dazu werden diese von dem Ausleger der ersten Transporteinrichtung an einem geeigneten, nicht mit dem Kühlmittel in Kontakt tretenden Ablageort untergriffen und durch die

Kühleinrichtung direkt in dem Ofenraum abgelegt. Nach der Wärmebehandlung werden die Werkstücke von dem Ausleger der ersten Transporteinrichtung untergriffen und derart auf dem ersten Werkstückträger abgelegt, dass der Ausleger vorzugsweise nicht mit dem Werkstückträger in Kontakt tritt. Nach dem Ablegen auf dem ersten Werkstückträger werden die Werkstücke entweder direkt auf den zweiten Werkstückträger bewegt, oder erst in ein Kühlmedium abgesenkt und in diesem auf den zweiten Werkstückträger bewegt, von welchem sie dann, nachdem dieser aus dem Kühlmittel bewegt wurde, von der zweiten Transporteinrichtung entfernt werden, und zwar durch die zweite öffnung in der Abkühleinrichtung, die der zweiten Transporteinrichtung zugeordnet ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemä- ßen Anlage sind sowohl die Transporteinrichtung zum Be- und/oder Entladen des Drehherdofens als auch die Transporteinrichtung zum Entfernen der Werkstücke aus der Abkühleinrichtung auf einem gemeinsamen Führungssystem verfahrbar angeordnet. Dies hat den Vorteil, dass die Anlage wesentlich flexib- ler ist. So ist es beispielsweise möglich, die Werkstücke vor dem Einbringen in den Ofenraum nicht unmittelbar vor der entsprechenden öffnung der Abkühleinrichtung vorzuhalten, sondern bei einem seitlich versetzten Ablageort. Gleiches gilt bei der Entnahme der Werkstücke aus der Abkühleinrichtung. Die Werkstücke können nach der Entnahme aus der Abkühleinrichtung seitlich, d.h. beispielsweise parallel zu einer Tangente an der Außenwand des Drehherdofens, einer Weiterbehandlung, beispielsweise einer weiteren Kühleinrichtung, zugeführt werden. Durch die Verwendung eines gemeinsamen Führungssystems und eine entsprechende, sprich weitgehend gleiche, Ausführung der beiden Transporteinrichtungen ist gewährleistet, dass eine Transporteinrichtung bei dem Ausfall der anderen Transportein-

richtung die Arbeiten der anderen übernehmen kann. Ist beispielsweise die Transporteinrichtung zum Be- und Entladen ausgefallen, können die Werkstücke auch mit der Transporteinrichtung zum Entfernen der Werkstücke aus der Abkühleinrichtung aus dem Ofenraum entnommen werden und auf dem ersten Werkstückträger abgesetzt werden. Dies ist insbesondere im Hinblick auf den Materialwert der im Ofenraum befindlichen Werkstücke von besonderem Vorteil, da in einer modernen Anlage Werkstücke mit einem Materialwert von mehr als einer Millionen Euro behandelt werden können. Bei der Verwendung lediglich einer Transporteinrichtung können die Werkstücke bei Ausfall dieser nicht mehr wie vorgesehen aus dem Ofenraum entnommen werden, was unweigerlich zu zumindest einer starken Beeinträchtigung der Qualität der Werkstücke führt. Ein weiterer Vorteil der Verwendung von zwei Transporteinrichtungen ist die Verkürzung der Taktzeiten, da die Arbeitsgänge auf zwei Transporteinrichtungen verteilt sind.

Es kann ferner vorgesehen sein, auf dem Führungssystem eine dritte Transporteinrichtung anzuordnen, die beispielsweise dann verwendet wird, wenn eine der beiden anderen Transporteinrichtungen eine Funktionsstörung aufweist oder zu warten ist. So kann vermieden werden, dass die Anlage bei einer Störung oder Wartung mit einer verminderten Auslastung gefahren werden muss . Ferner kann es vorgesehen sein, dass das Führungssystem einen Abstellplatz aufweist, auf welchen Transporteinrichtungen im Falle der Wartung und der Reparatur bewegt werden, wobei der Abstellplatz derart im Führungssystem angeordnet ist, dass die Anlage weiter betrieben werden kann. Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der bzw. den vorzugsweise verschließbaren öffnungen der Abkühleinrichtung eine Brennereinrichtung zugeordnet, die im geöffneten Zustand der verschließbaren öffnung (en) der Abkühleinrichtung dafür sorgt, dass keine zu große Abkühlung der Abkühleinrichtung auftritt. Ferner kann bei der bzw. den verschließbaren öffnung (en) der Abkühleinrichtung, die der bzw. den Transporteinrichtungen zugeordnet sind, eine Einrichtung zum Erzeugen ei-

nes Fluidschleiers angeordnet sein. Eine solche Einrichtung erzeugt dann, wenn die verschließbare öffnung geöffnet ist, vor dieser öffnung einen Fluidschleier, so dass nur eine begrenzte Menge unerwünschter Gase durch die öffnung in die Ab- kühleinrichtung eintreten.

Bei einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Anlage weist zumindest einer der Transporteinrichtungen einen Abschnitt auf, der in seinem Umfang an die öffnung in der Abkühleinrichtung angepasst ist. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass ab einer gewissen Eintauchtiefe in die Abkühleinrichtung bzw. den Drehherdofen die öffnung in der Abkühleinrichtung weitgehend verschlossen ist, so dass in diesem Stadium keine Gase aus der Einrichtung bzw. dem Ofen entweichen o- der in diese eintreten. Ggf. ist bei der Ausgestaltung des entsprechenden Abschnitts auf den Hub der Transporteinrichtungen zu achten.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage weist der Drehherdofen zumindest eine vertikal bewegliche Tür auf. Die zumindest eine bewegliche Tür trennt der Drehherdofen in mehrere Abschnitte. In jedem der Abschnitte können im Bedarfsfall unterschiedliche Wärmebehandlungsbedingungen eingestellt werden. So ist es beispielweise möglich, die Temperatur und/ oder die Atmosphäre zwischen verschiedenen Abschnitten zu variieren. Auf diese Weise entsteht eine sehr flexible Anlage, die auf die unterschiedlichsten Anforderungen bei der Wärmebehandlung abgestimmt werden kann.

Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zum Be- und Entladen einer Anlage zur Wärmebehandlung, wobei zum Beladen al) zumindest ein Werkstück von dem Ausleger einer Transporteinrichtung untergriffen und angehoben wird, bl) das Werkstück von der Transporteinrichtung durch eine Ofenraumöffnung in den Ofenraum bewegt und in diesem auf einem Stellplatz abgesetzt wird, zum Entladen a2) ein Ausleger einer Transporteinrichtung durch eine öffnung in der Abkühleinrichtung und durch eine Ofenraumöff-

nung in den Ofenraum und im Ofenraum unter zumindest ein Werkstück bewegt wird, b2) das zumindest eine Werkstück von dem Ausleger der Transporteinrichtung angehoben und durch die Ofenraumöffnung in die Abkühleinrichtung bewegt wird, und c2) das zumindest eine Werkstück auf dem Werkstückträger abgesetzt wird, und zwar vorzugsweise derart, dass der das zumindest eine Werkstück absetzende Ausleger der Transporteinrichtung nicht in Kontakt mit dem Werkstückträger kommt. Das Werkstück kann zum Beladen der Anlage in der Abkühleinrichtung oder außerhalb der Abkühleinrichtung bereitgestellt werden, wobei bei der Bereitstellung außerhalb der Abkühleinrichtung das Werkstück bei Schritt bl) von der Transporteinrichtung zunächst durch die Abkühleinrichtung und dann durch die Ofenraumöffnung bewegt wird.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in einem Schritt d2) das zumindest eine Werkstück auf dem Werkstückträger in der Abkühleinrichtung gekühlt und dann seitlich auf den zweiten Werkstückträger be- wegt, und anschließend in Schritt e2) wird das zumindest eine Werkstück nach dem Abkühlen von einem Ausleger einer zweiten Transporteinrichtung untergriffen und angehoben, und dann f2) wird das zumindest eine Werkstück durch die zweite öffnung in der Abkühleinrichtung aus der Abkühleinrichtung bewegt und der weiteren Bearbeitung zugeführt.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann also mit einer oder mehreren Transporteinrichtungen ausgeführt werden, wobei bei der der Verwendung von zwei Transporteinrichtungen die bereits oben genannten Vorteile erreicht werden können. Wird das Ver- fahren mit zwei Transporteinrichtungen ausgeführt, so wird im Regelfall das Be- und das Entladen des Ofenraums mit der ersten Transporteinrichtung vorgenommen, und das Entfernen des Werkstücks aus der Abkühleinrichtung mit der zweiten Transporteinrichtung . Im nachfolgenden werden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen

Anlage sowie zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben. In der Zeichnung zeigt:

Figur 1 eine Draufsicht auf ein ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anlage, Figur 2 eine schematische vertikale Schnittansicht entlang des Bewegungsweges der Transporteinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der Anlage zur Wärmebehandlung,

Figur 3 eine schematische vertikale Schnittansicht der Abkühleinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der erfin- dungsgemäßen Anlage zur Wärmebehandlung, und zwar in Blickrichtung von der Transporteinrichtung hin zum Drehherdofen, und

Figur 4 eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anlage. Figur 1 zeigt eine Draufsicht des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anlage. Die Anlage umfasst einen Drehherdofen (1) mit einer Außen- und Innenwand (2, 3), wobei die Außen- und Innenwand (2, 3) einen Ofenraum (4) begrenzen. Die Außenwand (2) weist eine verschließbare Ofenraumöffnung (5) zum Be- und Entladen des Drehherdofens (1) auf. Die verschließbare Ofenraumöffnung (5) kann durch eine bewegbare Tür (5a) freigegeben oder verschlossen werden.

Die Anlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel umfasst eine Abkühleinrichtung (6) und eine Transporteinrichtung (10) zum Transport von Werkstücken von der Abkühleinrichtung (6) in den Drehherdofen (1) und aus diesem in die Abkühleinrichtung (6). Die Abkühleinrichtung (6) und die Transporteinrichtung (10) werden jeweils detaillierter unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 beschrieben. Die Anlage weist ferner einen mit der Abkühleinrichtung

(6) in Verbindung stehenden Vorheizofen (20) sowie eine Wascheinrichtung (21) auf. Der Drehherdofen (1) ist durch eine Mehrzahl von vertikal beweglichen Türen (5b, 5c, 5d, 5e) in eine Mehrzahl von Behandlungszonen (4a, 4b, 4c, 4d) unter- teilt.

Bei dem in Figur 1 gezeigten ersten Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber jeweils ein Verbund von drei be-

nachbarten Werkstücken (100) dargestellt, die simultan durch die Anlage bewegt werden.

Figur 2 zeigt eine schematische vertikale Schnittansicht entlang des radialen Bewegungsweges der Transporteinrichtung (10). Die Transporteinrichtung (10) weist zwei Ausleger (11) auf, welche ab einem gewissen Punkt einstückig ausbildet sind, wobei dieser einstückige Abschnitt (13) deutlich höher ausgebildet ist. Die Ausleger (11) sind relativ flach ausgebildet, so dass diese gut in (nicht gezeigte) Ausnehmungen eines Werk- Stückträgers (6c) unter die Werkstücke bzw. die Roste geführt werden können.

Die Transporteinrichtung (10) umfasst einen Hebe- /Senkmechanismus (12), mit welchem die Ausleger (11, 13) im Bedarfsfall angehoben bzw. abgesenkt werden können. Um ent- sprechende Abschnitte der Transporteinrichtung (10) in die Abkühleinrichtung (6) und weiter in den Ofen (1) bewegen zu können, umfasst die Transporteinrichtung (10) eine mit Rollen (16) versehene Antriebseinrichtung (15), die die Transporteinrichtung (10) auf einer Führungsschiene (14) bewegt. In Figur 2 ist die Abkühleinrichtung (6) in einer Schnittansicht gezeigt, bei welcher der Werkstückträger (6c) zu erkennen ist. Unter dem vertikal verfahrbaren Werkstückträger (6c) ist ein ölbad (6a) angeordnet, in welches die Werkstücke nach der Behandlung im Drehherdofen (1) abgesenkt werden. Die Abkühleinrichtung (6) umfasst eine verschließbare öffnung

(6e), durch welche im Bedarfsfall die Ausleger (11, 13) der Transporteinrichtung (10) eingefahren werden können. Die verschließbare öffnung (6e) kann mit Hilfe einer Tür (6d) verschlossen werden. Um bei geöffneter Tür (6d) einen Wärmeverlust der Abkühleinrichtung (6) zu vermeiden, ist bei der Tür (6d) der Abkühleinrichtung (6) eine Brennereinrichtung (6b) installiert. In der Nähe der verschließbaren öffnung (6e) der Abkühleinrichtung (6) ist ferner eine Einrichtung (40) zum Erzeugen eines Fluidschleiers angeordnet. Diese kann zur Vermeidung des Eintritts unerwünschter Gase im geöffneten Zustand der verschließbaren öffnung (6e) einen (nicht gezeigten) Gasschleier

vor der verschließbare öffnung (6e) erzeugen. Bei dem in Figur 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Werkstücke (100) selbst lediglich schematisch dargestellt.

Figur 3 zeigt eine schematische vertikale Schnittansicht der Abkühleinrichtung des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anlage, und zwar in Blickrichtung von der Transporteinrichtung (10) hin zum Drehherdofen (1). Die Abkühleinrichtung umfasst zwei Kammern (6f) mit jeweils einem Werkstückträger (6c), die getrennt voneinander in das ölbad (6a) bewegt werden können. Dem ölbad ist ferner eine Stoßbzw. Schiebeeinrichtung zugeordnet, mit welcher Werkstücke von einem Werkstückträger auf den anderen Werkstückträger bewegt werden können, wobei bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel diese Stoß- bzw. Schiebeeinrichtung auf Höhe des 01- bades angeordnet ist, d.h. eine Verschiebung des Werkstückes in dem ölbad stattfindet.

Aufgrund der Blickrichtung von der Transporteinrichtung (10) hin zum Drehherdofen (1) ist in einer Kammer (6f) der Abkühleinrichtung (6) lediglich ein Werkstück (100) gezeigt, das auf einem Werkstückträger (6c) aufliegt. Um die Erfindung nicht unnötig zu verkomplizieren, wird auf die übrigen in Figur 3 gezeigten Elemente, die für den Erfindungsgedanken nicht maßgeblich sind, nicht näher eingegangen.

Figur 4 zeigt eine Draufsicht auf ein zweites Ausführungs- beispiel der erfindungsgemäßen Anlage. Die Anlage gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst einen Drehherdofen (1) mit einer Außen- und Innenwand (2, 3), wobei die Außen- und Innenwand (2, 3) einen Ofenraum (4) begrenzen. Der Drehherdofen (1) ist durch eine Mehrzahl von vertikal beweglichen Türen (5b, 5c, 5d, 5e, 5f) in eine Mehrzahl von Behandlungszonen (4a, 4b, 4c, 4d, 4e) unterteilt. Die Außenwand (2) weist eine verschließbare Ofenraumöffnung (5) zum Be- und Entladen des Drehherdofens (1) auf. Die verschließbare Ofenraumöffnung (5) kann durch eine bewegbare Tür (5a) freigegeben oder verschlossen werden.

Die Anlage umfasst ferner eine Abkühleinrichtung (6) und zwei Transporteinrichtungen (10', 30'), wobei die erste Trans-

porteinrichtung (10') zum Transport von Werkstücken in den O- fenraum (4) und aus diesem auf den Werkstückträger dient.

Die erste Transporteinrichtung ist in zwei Positionen gezeigt, und zwar in einer Be-/Entladeposition (mittige Position in der Figur) sowie einer Position zum Zugreifen auf ein Vorhaltelager bzw. Vorheizofen (20') (untere Position in der Figur) .

Die zweite Transporteinrichtung (30') dient zum Entfernen der Werkstücke aus der Abkühleinrichtung (6) und zum Zuführen der Werkstücke der weiteren Bearbeitung. Die zweite Transporteinrichtung ist in der Figur in der oberen Position dargestellt, an welcher ein Werkstück der weiteren Bearbeitung zugeführt wird.

Die beiden Transporteinrichtungen sind über ein gemeinsa- mes Führungssystem (40) parallel zu einer Tangente an der O- fenaußenwand verfahrbar, wobei die Transporteinrichtungen so ausgebildet sind, dass beide Transporteinrichtungen sowohl das Be- und Entladen des Ofenraums als auch das Entfernen der Werkstücke aus der Abkühleinrichtung durchführen können. Das Führungssystem ist vorzugsweise so ausgebildet, dass bei einem Ausfall einer Transporteinrichtung diese in eine Abstellposition bewegt werden kann, die den weiteren Betrieb der Anlage mit nur einer Transporteinrichtung nicht behindert. In Figur 4 ist das Führungssystem der Einfachheit halber verein- facht dargestellt, d.h. ohne eine entsprechende Abstellposition .

Die Anlage umfasst ferner eine Abkühleinrichtung (6), deren Aufbau bereits unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 beschrieben wurde. Eine mit dem zweiten Ausführungsbeispiel zu verwendende Abkühleinrichtung umfasst zusätzlich eine zweite, der zweiten Transporteinrichtung zugeordnete (in der Figur 4 nicht dargestellte) öffnung, durch welche Werkstücke mit der zweiten Transporteinrichtung aus der Abkühleinrichtung entfernt werden können. Die Anlage umfasst ferner einen Vorheizofen (20') bzw.

Vorhaltelager, auf welchen die Transporteinrichtungen zur Entnahme eines Werkstückes zugreifen können.

Bei dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel wird lediglich jeweils ein Werkstück (100') bewegt, es ist jedoch auch möglich, die Anlage entsprechend dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zu betreiben, d.h. das zeitgleich eine Mehrzahl von Werkstücken bewegt werden.

Im Nachfolgenden wird anhand der Figuren 1 bis 3 eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert.

Zunächst werden die Werkstücke (100) aus dem Vorheizofen (20) über einen Elevator in eine Elevatorschleuse (40) bewegt. Aus der Elevatorschleuse (40) werden die Werkstücke auf einen Werkstückträger (6c) in einer Kammer (6f) der Abkühleinrichtung (6) bewegt. Im Fall des gezeigten Ausführungsbeispiels dient eine Schiebevorrichtung dazu, die Werkstücke (100) in die Kammer (6f) zu bewegen. Bei anderen Ausführungsbeispielen können andere Bewegungseinrichtungen, wie beispielsweise eine Zugeinrichtung, verwendet werden. Sobald die Werkstücke (100) auf den Werkstückträger (6c) bewegt wurden, werden die Ausleger (11) der Transporteinrichtung (10) in (nicht gezeigte) Ausnehmungen in dem Werkstückträger (6c) unter die Werkstücke (100) gefahren. Anschließend heben die Ausleger (11, 13) der Transporteinrichtung (10) die Werkstücke (100) an, woraufhin die Werkstücke durch die geöffnete verschließbare öffnung (5) in den Drehherdofen (1) bewegt werden. Sobald die Transporteinrichtung die Werkstücke tief genug in den Drehherdofen (1) bewegt hat, wird die Transporteinrichtung herabbewegt und die Werkstücke (100) werden im Drehherdofen (1) auf entsprechenden Stellplätzen abgesetzt. Anschließend werden die Ausleger (11, 13) aus dem Drehherdofen (1) in die Abkühleinrichtung (6) bewegt und die zumindest eine verschließbare öffnung (5) wird geschlossen.

Sobald die verschließbare öffnung (5) mit der entsprechenden Tür (5a) verschlossen ist, wird der Drehherdofen eine Position weiter bewegt. Nachfolgend wird nun das Entladen beschrieben, wobei dies die gleichen Schritte wie das Beladen umfasst, jedoch in umgekehrter Reihenfolge.

Sobald die Werkstücke (100) in dem Drehherdofen (1) an die richtige Stelle bewegt worden sind, wird die Tür (5a) so be-

wegt, dass die verschließbare öffnung (5) in der Außenwand (3) des Drehherdofens (1) freigegeben ist. Die Transporteinrichtung (10) bzw. die Ausleger (11) der Transporteinrichtung (10) werden durch die Abkühleinrichtung (6) in den Ofenraum (4) be- wegt, wobei die Ausleger (11) unter die Werkstücke (100) bewegt werden. Sobald die Ausleger (11) ausreichend weit unter die Werkstücke bewegt wurden, werden die Werkstücke (100) angehoben. Sobald eine entsprechende Hubhöhe erreicht ist, werden die Werkstücke auf den Auslegern aufliegend durch die ver- schließbare öffnung (5) in die Abkühleinrichtung bewegt. In dieser wird die Transporteinrichtung (10) wieder gesenkt und die die Werkstücke auf dem Werkstückträger (6c) abgelegt, wobei die Ausleger (11) in (nicht gezeigten) Ausnehmungen in dem Werkstückträger (6c) bewegt werden. Um zu vermeiden, dass die Ausleger (11) mit an dem Werkstückträger (6c) anhaftendem öl verunreinigt werden, sind die Ausnehmungen derart gestaltet, dass kein Kontakt zwischen den Auslegern (11) und dem Werkstückträger (6c) auftritt, und zwar auch dann nicht, wenn die Werkstücke auf dem Werkstückträger abgelegt sind. Nach dem Ab- legen der Werkstücke wird die Transporteinrichtung (10) vollständig aus der Abkühleinrichtung (6) entfernt. Anschließend wird die Tür (6d) der Abkühleinrichtung (6) geschlossen und die Werkstücke werden zum Abkühlen in das ölbad (6a) gelassen. Im ölbad (6a) selbst werden die Werkstücke von einer Stoßein- richtung von dem Werkstückträger (6c) auf einer zweiten Werkstückträger bewegt, woraufhin der erste Werkstückträger (6c) aus dem ölbad (6a) bewegt wird, so dass der Beladevorgang von neuem beginnen kann.

Bezug nehmend auf die Figur 4 wird nachfolgend eine weite- re Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, wobei bereits oben beschriebene Einzelheiten des Verfahrens nicht wiederholt dargelegt werden.

Zunächst wird zum Beladen des Ofenraums ein Werkstück von von den Auslegern (H') der ersten Transporteinrichtung (10') untergriffen und angehoben, und zwar in einem Vorheizofen bzw. einem Vorhaltelager (20') . Das Werkstück von der ersten Transporteinrichtung (10') durch die Abkühleinrichtung, und zwar

ohne Ablage auf dem Werkstückträger, durch die Ofenraumöffnung (5) in den Ofenraum (4) bewegt und in diesem auf einem Stellplatz abgesetzt. Zum Entladen werden die Ausleger (H') der ersten Transporteinrichtung (10') durch eine öffnung in der Abkühleinrichtung (6) und durch eine Ofenraumöffnung (5) in den Ofenraum (4) bewegt, und im Ofenraum (4) werden die Ausleger (H') unter zumindest ein Werkstück bewegt. Nach dem Untergreifen des Werkstücks wird das Werkstück von den Auslegern (H') der Transporteinrichtung (10') angehoben und durch die Ofenraumöffnung (5) in die Abkühleinrichtung (6) bewegt, wo das Werkstück auf dem Werkstückträger abgesetzt wird.

Das auf dem Werkstückträger aufliegende Werkstück wird in der Abkühleinrichtung (6) gekühlt, und zwar indem es in ein ölbad abgesenkt wird, wo es dann seitlich auf einen zweiten Werkstückträger bewegt wird. Dies geschieht beispielsweise mit einer Stoß- oder einer Zieheinrichtung. Nach dem Abkühlen wird das Werkstück, aufliegend auf dem zweiten Werkstückträger, aus dem ölbad gehoben und von einem Ausleger der zweiten Transporteinrichtung (30') untergriffen und angehoben und anschlie- ßend durch eine zweite, der zweiten Transporteinrichtung (30') zugeordneten öffnung in der Abkühleinrichtung (6) aus dieser entfernt und der weiteren Bearbeitung zugeführt.