УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Полезная модель относится к устройству для нагрева стальных деталей.
Является известным нагревать стальные детали до так называемой температуры аустенитизации и затем производить закалку за счет быстрого охлаждения. Для нагрева до температуры аустенитизации предназначены так называемые закалочные печи, в которые стальные детали загружаются и соответственно нагреваются, а затем извлекаются.
С начала 90-х годов закалке подвергаются не только части машин из стали, такие как, например, валы или подшипники, но также и детали кузова. Этот способ также называется закаливаемыми под прессом сталями (PHS). При этой технологии для достижения высокой прочности стальной сляб нагревают до температуры аустенитизации и затем деформируют в формовочном инструменте и при этом одновременно быстро охлаждают, так что возникает известный эффект закалки. С помощью этого способа закалки прочность материала кузова повышается, например, до 1500 МПа. Благодаря этой максимально возможной прочности материала стало возможным значительно повысить безопасность современных транспортных средств при неизменной массе кузова.
До сих пор для нагрева подобных стальных слябов применялись проходные печи и, прежде всего, роликовые печи, в которых нагревались слябы или предварительно отформованные детали. Так как при этих температурах на поверхности деталей уже возникает значительное окисление (образование окалины), подобные закалочные или нагревательные печи обычно эксплуатируются в среде защитного газа.
Кроме того, является известным снабжать слябы и предварительно отформованные элементы покрытием из алюминия или сплава, который, примерно наполовину состоит из алюминия или цинка. При использовании подобных покрытий при определенных обстоятельствах атмосфера защитного газа может отсутствовать.
В настоящее время для нагрева деталей кузова применяются такие проходные печи, такие как роликовые печи, но также и печи с вращающимся подом, в которых детали находятся более длительное время. Затем детали кузова транспортируются на прессы, и там им придают желаемую форму.
Существующие печи имеет недостаток, заключающийся в том, что система транспортировки расположена внутри печи и поэтому является очень легко повреждаемой. Техническое обслуживание системы транспортировки может происходить только когда печь охлаждена. Кроме того, положение деталей кузова не зафиксировано и во время транспортировки через печь происходит смещение положения деталей, так что при выходе из печи необходимо снова позиционировать детали, чтобы затем иметь возможность их извлечения и транспортировки к прессу. При этом недостатком является то, что детали, которые не позиционированы аккуратно и надлежащим образом, быстро охлаждаются во время последующего позиционирования. Для того чтобы компенсировать эти тепловые потери, детали в печи с самого начала нагреваются до температур, которые значительно превышает те, которые были бы необходимы для закалки под прессом.
Благодаря тому, что все детали нагреваются до более высоких температур, чем необходимо, но только одна из деталей должна быть позиционирована повторно, детали достигают различных температур в штамповочных инструментах. Но различные температуры также означают, что достигнутые значения твердости не являются едиными и здесь присутствует разброс. Кроме того, это означает, что детали с разными исходными температурами имеют также различные конечные температуры, так что это тоже может привести к перекосу.
Кроме того, у обычных печей недостатком является то, что используются опоры для изделий, которые весят более 60 кг. Эти опоры после нагрева деталей кузова выезжают из печи, и вне печи транспортируется обратно к входу, где затем снова на опоры может быть положена новая деталь. При выдвижении, возврате и вдвигании опора теряет до 200°. Эта теплопотеря должна быть снова компенсирована в печи, то есть печь должна нагревать не только детали кузова, но также и опору, что выражается в дополнительном расходе энергии.
Следующим недостатком у известных роликовых подовых печей является то, что роликовые подовые печи ограничены по своей ширине. Так как ролики выполнены из керамики или жаропрочной стали, то вследствие воздействия тепла при слишком большой ширине печи происходят прогибы, с которыми в данном случае нельзя мириться. Кроме того, это приводит к негативным последствиям нагрузочного цикла на роликах.
Задачей полезной модели является создание устройства, с помощью которого стальные детали и, прежде всего, подлежащие закалке под прессом детали из листовой стали могут эффективно и экономично нагреваться, выравнивается качество продукции и экономится энергия.
Задача решается с помощью устройства по п.1 формулы полезной модели.
Предпочтительные усовершенствования отличаются зависимыми пунктами формулы полезной модели.
В закалочной печи предусмотрено первое транспортировочное устройство, которое благодаря определенным захватам, которые проходят через печь от входа к выходу, транспортирует детали через печь абсолютно с точным расположение и позиционированием.
Предпочтительно, детали на выходе из печи передаются на второе транспортировочное устройство, которое с точным расположением принимает детали с первого транспортировочного устройства и с высокой скоростью выводит из печи с точным расположением или же позиционированием деталей, и на участке передачи соответствующего приемного устройства передает их для закладки в пресс или же в формовочный инструмент для закалки под прессом.
В следующей предпочтительной форме осуществления предусмотрено третье транспортировочное устройство, которое вводит детали с очень большой скоростью во входной области печи снаружи в печь и с точным расположением передает их на первое транспортировочное устройство или же захват первого транспортировочного устройства.
Второе и/или третье транспортировочное устройство направляет подлежащие закалке детали через соответственно входной и выходной шлюз, который открывается на момент прохода детали и затем тут же закрывается. Благодаря высокой скорости подачи в печь или же вывода из печи шлюзы открыты только на очень короткий период времени, так что потеря энергии незначительна.
Подлежащие закалке детали, например слябы или предварительно отформованные или уже окончательно отформованные детали, помещаются на характерные для соответствующей детали опоры и транспортируются с помощью транспортировочных устройств. Опоры проходят в непосредственной печи лишь участками, большая часть находится вне печи, причем для точной по месту транспортировки через печь предусмотрены соответствующие захватывающие устройства, в которые могут входить в зацепление захватывающие средства первого транспортировочного устройства, второго транспортировочного устройства и, при необходимости, третьего транспортировочного устройства. Захват или же соединение опор с транспортировочными устройствами происходит вне печи. Таким же образом происходит проводка опор.
За счет, при необходимости, высоких скоростей входа и выхода из печи и точной по месту транспортировки деталей достигается преимущество в том, что детали теряют меньше тепла и поэтому не требуют такого большого нагрева, как в уровне техники. За счет точной по месту транспортировки и незначительных теплопотерь все детали в процессе прессования также имеют примерно одинаковые температуры, вследствие чего достигается гомогенные свойства материала во время всего процесса изготовления.
Вследствие того, что нагревается только малая часть опор и, кроме того, предусмотрены шлюзы, выходящее из печи тепло в виде теплопотерь удерживается на незначительном уровне. Благодаря этому способ может быть осуществлен с оптимальной затратой энергии.
Устройством согласно полезной модели является печь, которая имеет печную камеру. На поде печной камеры расположен по меньшей мере один проходящий продольно паз, причем под подом печи расположена транспортная зона или же транспортная область. В транспортной области под печной камерой расположен по меньшей мере один цепной транспортер, который находится под пазом таким образом, что верхняя ветвь цепи движется вдоль паза, а нижняя ветвь цепи возвращается назад.
Для того чтобы предотвратить выход тепла из паза, прежде всего вследствие конвекции и излучения, или же поступления воздуха, паз, предпочтительно, имеет уплотнение. В простейшем случае уплотнение состоит из щеткообразных планок, которые плотностоящими волокнами из термостойкого синтетического материала, такого как политетрафторэтилен, и/или металлических волокон и/или стеклянных волокон и/или керамических волокон простираются в паз от ограничивающего паз края. У следующей предпочтительной формы осуществления паз 42 герметизирован от ограничивающих паз поверхностей с помощью тефлоновых кромок, которые, предпочтительно, имеют область нахлеста. Кроме того, является возможным предусмотреть вдоль паза множество металлических пластин, которые параллельно нижней стенке печи и перпендикулярно пазу с пружинной нагрузкой повернуты вдоль паза. Как волокна щетки, так и синтетические кромки, и подпружиненные металлические пластины отжимаются в сторону или же поворачиваются несущей колонной движущейся вперед опоры и после прохождения несущей колонны снова оказываются в области паза, так что достигается надежное экранирование от теплопотерь и/или побочного воздуха. Экранирование также может происходить посредством воздушно-тепловой завесы.
Направляющие звездочки или направляющие ролики цепи расположены в области начала печи или же в области шлюзов. На цепи на упорядоченных интервалах расположены стержни или выступы. В области направляющих звездочек или направляющих роликов цепи или цепей, если рядом друг с другом расположены несколько цепей, по направлению к входу печи или же по направлению к выходу печи расположены соосные с направлением движения цепи линейные приводы. Линейные приводы имеют соответственно захват, который таким же образом, что и цепь имеет стержень или же выступ. Этот стержень или же выступ выполнен направленным к поду печи или же наверх, причем стержень или же выступ линейного привода предусмотрен, однако, с возможностью выдвигания и вдвигания.
Например, стержень может приводиться в действие пневматически или гидравлически. Для транспортировки деталей предусмотрены опоры, которые выполнены, например, в виде плоских плит. С нижней стороны эти опоры в виде плоских плит имеют по меньшей мере одну выемку, с которой может входить в зацепление стержень линейного привода и/или конвейерной цепи. Опоры сбоку направляются в швеллерных профилях или в соответствующих направляющих рельсах или в подобном, так что они двигаются вдоль этих направляющих рельсов или швеллерных профилей с помощью входящих в зацепление с их нижней стороной стержней. С помощью простирающегося вверх от цепи и от плиты кронштейна эти опоры проходят через пазы печи, причем на вдающемся в печь свободном конце кронштейна закреплен детали с возможностью снятия захват для подлежащей закалке детали. Захват для детали может заменяться в зависимости от формы детали и имеет, например, плоский контур, на который опирается деталь, но также у деталей с отверстиями может иметь разветвленные кронштейны, которые внизу входят в зацепление в соответствующие отверстия и, таким образом, обеспечивают хороший нагрев элемента. Размеры печь или же захвата и несущих колонн рассчитаны так, что нагреваемая деталь имеет минимальный зазор 200 мм по отношению ко всем стенкам печи.
Предпочтительно, стенка дна печи выполнено более толстым, чем остальные стенки для того, чтобы удержать теплопотери из паза вследствие излучения и конвекции на небольшом уровне. При толщине стенки печи, например, 200 мм, толщина дна составляет 300 мм.
Например, плитообразный элемент опоры имеет снизу три выемки для стержней или же выступов, которые расположены в направлении подачи друг за другом. Для того чтобы ввести подобную опору в соответствующую печь, опора полностью автоматически надевается на первый стержень линейного привода, который толкает опору в печь. Линейный привод управляется таким образом, что он в определенный момент времени подталкивает опору или же плиту в швеллерных профилях или направляющих рельсах к входному окну печи, которое состоит, например, из известных самих по себе двух расположенных друг за другом ворот.
Если опора проходит определенную область печи или же входа в печь, причем эта область устанавливается с помощью расположенных на направляющих рельсах датчиков, первая дверь печи открывается и после прохождения этой области закрывается. Опора теперь направляется через промежуточный шлюз до тех пор, пока она не пройдет через следующую область, которая ведет к отверстию внутреннего шлюза.
Затем этот шлюз открывается, и линейный привод толкает опору также через эту область. При этом управление охлаждением осуществляется таким образом, что опора позиционируется в области первой направляющей звездочки или первого направляющего ролика конвейерной цепи, когда соответствующий стержень или выступ конвейерной цепи направляется вверх вокруг направляющей звездочки.
Затем этот стержень или же выступ входит в зацепление со средней выемкой, причем в это время линейный привод уже опустил свой выступ и передвинулся в свое исходное положение и там принимает и транспортирует следующую опору. Затем опора направляется сбоку вдоль направляющих рельсов или же швеллерных профилей через печь, причем она толкается выступом конвейерной цепи.
В конце конвейерной цепи транспортирующий выступ конвейерной цепи выходит из выемки в опоре, причем с регулировкой по времени и, по возможности, синхронно, стержень входит в зацепление в третью, переднюю по направлению подачи материала выемку плиты, и, таким образом, соединенный с ним линейный привод вытягивает опору из печи. При этом опора по-прежнему направляется в швеллерных профилях или же в боковых направляющих рельсах, причем управление шлюзом печи на выходе печи происходит также как и на входе.
Разумеется, также могут применяться шлюзы печи с одной единственной дверью. Линейные приводы в начале и в конце печи способны очень сильно ускорить опоры и лежащие на них детали и на очень большой скорости вывести их из печи.
Благодаря тому, что опоры проводятся в швеллерных профилях или же в направляющих рельсах точно по месту и, кроме того, транспортировочный стержень или же выступ линейных приводов также точно определяет положение прохождения конвейерной цепи, опора и детали точно по месту выходят из печи.
Как только детали или же опоры вышли из печи, детали могут быть сняты и заведены в пресс. Опоры извлекаются из соответствующего направляющего рельса и автоматически отводятся обратно под печью или над печью к входу печи и там снова устанавливаются в рельсы и транспортируются линейным приводом.
Вместо одной конвейерной цепи могут также использоваться две проходящие параллельно друг другу конвейерные цепи с синхронным приводом. При этом преимущество состоит в том, что соответствующие линейные приводы могут проходить между цепями для того чтобы передавать или принять опору. Захватывающее средство, такое как, например, кулачки, проходят параллельно друг другу на каждой цепи, так что предусмотрено два захватывающих средства, которые с обеих сторон воздействуют на среднюю область на опоре или же на соответствующих захватывающих средствах. Линейные приводы с помощью своих захватывающих средств входят в зацепление, предпочтительно, с единственным зацепляющим средством в поперечной средней области опоры между захватывающими средствами для цепных кулачков.
Хотя у этого устройства согласно полезной модели опора извлекается из печи и на входе в печь снова вводится в печь, у транспортной системы согласно полезной модели нагревается только небольшая часть опоры, так что теплопотери значительно ниже, чем в уровне техники.
Полезная модель объясняется для одной конвейерной цепи, одного паза и единственной, лежащей на ней сверху детали. Тем не менее, также возможно пропустить под печь параллельно две или более конвейерные цепи и для каждой конвейерной цепи предусмотреть паз. Таким образом, возможно транспортировать через печь и затем направлять на прессование соответственно увеличенное количество деталей. На другой стороне также возможно синхронизировать конвейерные цепи и линейные приводы относительно их движения и, например, укладывать отдельные большие детали на две или более опоры и направлять через печь.
Разумеется, наряду с описанной транспортной системой, допустимы также другие транспортные системы. Так, конвейерная цепь может воздействовать под опорой в соответствующих выемках также на боковых областях опоры, смежных с направляющими рельсами или же швеллерными профилями. Для этого опора имеет, например, по центру только одну выемку для обоих линейных приводов.
Дополнительно, в этой формы осуществления вместо цепи с двумя расположенными поперек направления подачи материала параллельными выступами или же стержнями также могут применяться две конвейерные цепи, движение которых синхронизировано, так что линейный привод может осуществлять транспортировку в область между обеими направляющими звездочками или же направляющими роликами для обеспечения надежной передачи.
Кроме того, также возможно, что плитообразные элементы опор имеют выступающие сбоку над швеллерными профилями выступы, с которыми по типу гребенки вступают в зацепление стержни или же выступы цепи. Для этого направляющие рельсы в боковой области плитообразных деталей выполнены либо в виде швеллерных профилей с открытым дном, либо в виде L-образного опорного рельса, который с помощью верхней кромки обеспечивает боковую проводку плит, но не охватывает плиты сверху.
Кроме того, также возможно, что стержни конвейерной цепи, которые перемещают плитообразные элементы под печью, не захватывают сзади боковые выступы или входят в зацепление в нижние выемки, а только поднимаются позади задней поперечной кромки плиты, воздействуют на заднюю поперечную кромку и, таким образом, двигают плиту через печь. Если из соображений технического обслуживания необходима обратная подача плит, это также не вызывает проблем, так как стержни возвращающейся цепи воздействуют, соответственно, на переднюю поперечную кромку.
В остальном для устройства согласно полезной модели является существенным только то, что опоры с помощью линейного привода и с относительно высокой скоростью транспортируются точно по месту в печь, с помощью соответствующего транспортирующего устройства транспортируются точно по месту через печь, и в конце печи с помощью линейного привода на высокой скорости транспортируются точно по месту из печи и передаются точно по месту на участке передачи. Кроме того, все транспортирующее устройство расположено в некритичной температурной области.
Кроме того, у полезной модели преимуществом является то, что транспортная система расположена не внутри печи, а под печью, так что через расположенный в поде печи паз в печь вдается только небольшая, несущая детали часть опоры, остальная часть опоры направляется вне печи.
Линейными приводами могут быть обычные шпиндельные приводы, пневматические приводы или гидравлические приводы. Решающим моментом для применения в данной полезной модели является управление, обеспечивающее точное расположение и траекторию. Поэтому линейные приводы вместо захватывающих средств могут иметь торцевые захваты, которые захватывают опоры за кромку.
Стержни или же транспортировочные выступы на цепях расположены в интервалах, например, 200 мм, однако также возможен любой другой интервал в направлении подачи материала, который настроен на соответствующие опоры.
Согласно полезной модели вместо цепей могут, разумеется, использоваться зубчатые ремни, клиновые ремни или любые другие известные виды ремней.
Вместо цепного, ременного или иного привода, который направляется с помощью верхней или нижней ветви, разумеется, также возможно осуществлять транспортировку в области пода печи с помощью шпиндельного привода, пневматического или гидравлического привода.
Разумеется, также является возможным использовать один единственный линейный привод, который осуществляет транспортировку в различных областях печи с разной скоростью. Это, прежде всего, является возможным у агрегатов, в которых должны нагреваться заготовки, у которых подогрев идет быстро либо вследствие индукционного нагрева, либо у которых отсутствует необходимость в достижении особо большого количества изготовленных изделий, либо которые быстро нагреваются ввиду своего незначительного размера.
Подобное короткое время вдвигания и время выдвигания опор или же деталей нельзя достичь в уровне техники с помощью печей с роликовым подом. С одной стороны, исключено достижение быстрой загрузки, так как подающие ролики имеют намного меньшее сопротивление трению для выработки ускорения. Во-вторых, невозможно во время роликовой подачи осуществить различные скорости роликов, так как вследствие этого в областях, в которых деталь попадает с более быстрого ролика на более медленный ролик, произошло бы неконтролируемое смещение детали. То же самое происходит в точке передачи с более медленных роликов на более быстрые ролики. Принципиально, необходимо еще раз указать на то, что в печах с роликовым подом невозможно осуществление действительно точной по месту подачи. Такая точная по месту подача как у полезной модели необходима также потому, что в конце нагрева деталь снимается с транспортирующего устройства обычно с помощью робота. При этом у полезной модели преимуществом является то, что у линейного сервопривода простым способом осуществляется соединение управления между линейным приводом или же положением детали и роботом, так что с помощью робота является возможным без затруднений съем «на лету».
В отличие от ограниченной по ширине печи с роликовым подом, печь согласно полезной модели может иметь любую ширину. Поэтому возможно предусмотреть любое количество пазов и, кроме того, предусмотреть снизу отверстие для доступа или же смотровое отверстие для входа в печную камеру.
Далее устройство согласно полезной модели объясняется с помощью примера осуществления полезной модели и с помощью прилагаемого чертежа.
При этом показано на:
Фиг.1: сильно схематизированный вид сбоку устройства согласно полезной модели в частичном разрезе,
Фиг.2: сильно схематизированный вид сверху транспортирующего устройства согласно полезной модели,
Фиг.3: сильно схематизированный вид устройства согласно полезной модели в области передачи между первым транспортирующим устройством и вторым транспортирующим устройством,
Фиг.4: вид снизу опоры для детали согласно полезной модели,
Фиг.5: продольный разрез через опору для детали в области захватывающего средства для соответствующего захватывающего средства линейного привода,
Фиг.6: опора согласно фиг.5 в другом виде в частичном разрезе, показывающим захватывающее средство для соответствующего захватывающего средства цепного или ременного привода.
Устройство 1 согласно полезной модели для нагрева деталей 2 содержит проходную печь 3 с транспортирующим устройством 4. Печь 3 имеет загрузочное отверстие 5 печи, зону 6 нагрева, а также разгрузочное отверстие 7 печи. Загрузочное отверстие 5 печи и разгрузочное отверстие 7 печи отделены от области 6 шлюзовой дверью 8, 9. Дополнительно, загрузочное отверстие 5 печи и разгрузочное отверстие 7 печи отделены от наружной атмосферы с помощью двери 10, 11 печи.
Альтернативно, могут присутствовать только двери 10, 11 печи или шлюзовые двери 8, 9.
Собственно под печью 3 расположено транспортирующее устройство 4. Транспортирующее устройство 4 содержит, по меньшей мере, под печью 3 и под областью 6 нагрева ременное или цепное транспортирующее устройство 12 в качестве первого транспортирующего устройства. Ременное или цепное транспортирующее устройство 12 имеет по меньшей мере одну цепь 12а или ремень 12а с верхней ветвью 13 и нижней ветвью 14, причем верхняя ветвь 13 и нижняя ветвь 14 направлены вокруг соответствующих ременных шкивов или же зубчатых колес или цепных зубчатых колес 15, 16. Ременные или же цепные транспортирующие устройство 12 имеет, прежде всего, две параллельных цепи или же ремня 12а, 12b, которые расположены параллельно друг другу, причем для каждого транспортирующего устройства 12а, 12b предусмотрено по одной нижней ветви и верхней ветви 13а, 13b, 14а, 14b. Соответствующие зубчатые колеса и/или ременные шкивы 15а, 15b, 16а, 16b с приводом в движение без возможности поворота соединены, предпочтительно, с соответственно общим приводным валом 17 (фиг.3). Верхняя ветвь 13а, 13b и нижняя ветвь 14а, 14b цепей 12а, 12b или же цепей или ремней 12а, 12b сами имеют направленные наружу, то есть от колес 15, 16, транспортные кулачки, транспортные выступы или транспортные стержни 18. Эти транспортные кулачки, стержни или выступы выдаются вперед наружу от цепей 12 или же ремней 12 и служат в качестве захватывающего средства 18.
Кроме того, предусмотрено по меньшей мере одно линейное транспортирующее средство 20 в качестве второго транспортного средства. Линейным транспортирующим средством является линейный привод, который может приводиться в действие гидравлическим, пневматическим или электромагнитным способом или с помощью шпиндельного привода. При этом направление движения (стрелка 21) линейного привода проходит параллельно направлению 22 движущей силы транспортирующего устройства 4, тогда как транспортирующее устройство 4 при работе движется только в одном направлении, направление движения линейного привода 20 или же устройства 20 линейного привода является реверсивным.
Устройство 20 линейного привода имеет однонаправлено с кулачком 18 выступающий или же подвижный кулачок или же стержень 24, который с возможностью выдвигания и вдвигания расположен на линейном транспортирующем устройстве 20. Устройство 20 линейного привода может перемещаться над осью 17 и между обеими цепями 12а, 12b или же ремнями 12а, 12b или ременными шкивами 16а, 16b.
Кроме того, противолежащее первому устройству 20 линейного привода в качестве третьего транспортирующего устройства может быть предусмотрено второе, выполненное подобно устройство 25 линейного привода. При этом устройство 20 линейного привода, предпочтительно, находится под областью 7 разгрузочного отверстия, а устройство 25 линейного привода - под областью 5 загрузочного отверстия. Линейные приводы 20, 25, предпочтительно, приводятся в действие серводвигателями.
Для того чтобы провести через печь 3 подлежащие закалке детали предусмотрены несущие элементы 30. Несущие элементы 30 имеют выполненную в форме плоской пластины ножку 31, которая в направлении 22 движения имеет переднюю кромку 32, заднюю кромку 33, а также правую и левую боковые кромки 34. Кроме того, ножка имеет нижнюю сторону 35 и верхнюю сторону 36. В центре на верхней стороне 36 ножки 31 предусмотрена несущая колонна 37. Несущая колонна 37 простирается в направлении от ножки 31.
С помощью продольных кромок 34 и с их охватом ножка 31 направляется в направляющих рельсах 40, которые простираются от загрузочного отверстия печи до разгрузочного отверстия печи. При этом направляющие рельсы 40 простираются над транспортирующими устройствами 4, 20, 25 и под подом 41 печи и направляют ножку 31 как в вертикальном направлении, так и в горизонтальном поперечном к направлению 22 движения направлении. На своих боковых кромках 34 несущий элемент может иметь выступающие опорные ролики, которые установлены с возможностью вращения вокруг оси, которая проходит параллельно плоскости плиты и, вращаясь, направлена в направляющие рельсы. Кроме того, могут быть предусмотрены направляющие ролики или шарики, которые расположены с возможностью вращения вокруг перпендикулярной плоскости плиты оси, и вызывают перемещение поперек направления подачи материала.
В поде 41 печи предусмотрен паз 42, который выполнен проходящим от загрузочного отверстия до разгрузочного отверстия. Через паз 42 направлена несущая колонна 37, которая немного простирается в печную камеру 6. На свободном конце 42 несущей колонны 37 предусмотрен держатель 43 для обрабатываемой детали 2. Паз выполнен насколько возможно узким, но с удалением от несущей колонны 37.
Несущий элемент 30 выполнен для транспортировки в направлении 22 прохода через печь посредством устройств 4, 20, 25. Для этого ножка 31 на своей нижней стороне 35 имеет зацепляющее устройство 50 для взаимодействия с соответствующими зацепляющими устройствами цепи(-ей) 12 или же ремней 12 транспортирующего устройства 4. Кроме того, ножка снизу на своей нижней стороне имеет зацепляющее устройство 51, которое соответствует зацепляющим средствам устройств 20, 25 линейного привода.
Если в случае с зацепляющими устройствами транспортирующего устройства 4 речь идет о выступающих от цепей кулачках, стержнях или выступах 18, то зацепляющие средства 50 выполнены в виде параллельных канавок, интервал которых соответствует интервалу проходящих параллельно вдоль направления 22 движущей силы кулачков 18 транспортирующего устройства 4. Канавки 50 открыты на задней торцевой стороне 33 ножки 31 и закрыты рядом с передней кромкой 32 с помощью дна 52 канавки.
Если зацепляющим устройством линейных приводов является выдвижной кулачок или же выступ 24, то соответствующим зацепляющим средством на дне 35 ножки 31 является соответствующая выемка 51 с геометрическим замыканием.
Для того чтобы достичь аккуратного и точного позиционирования предпочтительным является (фиг.5), что выемка 51 выполнена, например, конической или же в форме усеченного конуса, а соответствующий кулачок 24 устройства 20, 25 линейного привода имеет такую соответствующую форму, что он после выдвижения с геометрическим замыканием заходит в выемку 51 и посредством соответствующих стенок 53 в форме усеченного конуса не только создает геометрическое замыкание, но также происходит и позиционирование.
Далее объясняется принцип работы устройства согласно полезной модели.
Перед загрузочным отверстием 5 печи опоры 30 своими ножками 31 вставляются в рельсы 40. На свободном конце 42 несущей колонны 37, если не установлен ранее, устанавливается несущий элемент 43 для детали 2. Затем на него точно по месту укладывается деталь 2. Если в случае с деталью 2 речь идет об уже предварительно отформованной детали 2, несущий элемент 43 может быть выполнен таким образом, что он воздействует на определенных частях контура детали 2 или входит в зацепление с соответствующими штифтами, например, с помощью уже проделанных отверстий.
Затем линейный привод 25 с кулачком 24 заезжает под отверстие 51 ножки 31 опоры 30. Кулачок 24 посредством гидравлического, пневматического или электромагнитного привода въезжает в выемку или же зацепляющее устройство 51. Затем линейный привод 25 перемещает опору 30 с деталью 2 через имеющуюся, при необходимости, первую дверь 10 печи, зону 5 загрузочного отверстия печи и, при необходимости, вторую дверь, которая отделяет зону 5 загрузочного отверстия от зоны 6 нагрева.
Перемещение заканчивается, когда линейный привод 25 с кулачком 24 находится в области цепных звездочек 16а, 16b или же ременных шкивов 16а, 16b и над осью 17. Кулачок 24 линейного привода 25 теперь опускается вниз, так что линейный привод может снова выезжать из этих областей перед печью. Здесь он таким же образом транспортирует следующую опору 30. За счет выполнения канавок также могут использоваться опоры, которые длиннее, чем продольный интервал между смежными кулачками 18.
Опора 30, которая находится в области колес 15а, 15b, теперь продвигается дальше за счет того, что кулачки 18 на наружном контуре транспортирующего устройства 4 или же соответствующей верхней ветви 13 цепи или ремня, подчиняясь вращению колес 15а, 15b, поднимаются вверх на колесе 15 и сзади входят в канавки 50. В момент, когда кулачки 18 прилегают к стенкам канавки или же дну 52 канавки, опоры транспортируются цепью через зону 6 нагрева. Благодаря наличию канавок, которые длиннее, чем продольный интервал между смежными кулачками 18, могут также использоваться несущие элементы 30, которые длиннее, чем продольный интервал между кулачками.
Предпочтительно, процессы движения линейных приводов и цепных и ременных приводов синхронизированы. Это означает, что первый линейный привод осуществляет транспортировку на высокой скорости, плавно тормозит в области передачи, а затем осуществляет транспортировку таким образом, что кулачки цепного или же ременного привода входят в зацепление без рывков и осуществляют транспортировку далее. Таким образом, линейный привод проходит незначительный путь со скоростью цепи до тех пор, пока не произойдет расцепление. В точке передачи согласно способу линейный привод осуществляет транспортировку вместе с цепью, входит в зацепление с опорой, а затем увеличивается скорость подачи, тогда как кулачки цепного привода опускаются вниз.
В конце зоны 6 нагрева линейный привод 6 уже ожидает опору 30, причем кулачок 24 линейного привода 20 в момент, когда опора 30 находится над ним, входит в отверстие 51. Предпочтительно, это происходит также в точке изменения направления соответствующей цепи 12 или ремня 12, так что кулачки 24 выходят из канавок 50, тогда как кулачок 24 входит в опору 30 в отверстие 51. Линейный привод 20 может теперь тянуть опору 30 из области или же зоны 6 нагрева через дверь 9, через зону 7 разгрузочного отверстия и через вторую дверь 11 наружу точно по месту.
При этом скорости подачи линейных приводов 20, 25 могут быть значительно выше, чем скорость подачи транспортирующего устройства 4. Прежде всего, например, возможны скорости транспортировки в 10 м/с.
Предпочтительно, шлюзовые двери 8, 9 и двери 10, 11 настроены таким образом, что движение линейного привода в соответствующее время вызывает открытие двери, и после прохождения опоры двери снова немедленно закрываются. Таким образом, является возможным эффективный по затратам, энергосберегающий режим эксплуатации печи.
В отличие от вышеописанной предпочтительной формы осуществления, транспортировка посредством транспортирующего устройства может начинаться уже в области 5 загрузочного отверстия и заканчиваться в области 7 разгрузочного отверстия, причем между областью 5 загрузочного отверстия и зоной 6 нагрева и зоной 7 разгрузочного отверстия имеются либо предусмотрены двери, которые соответственно настроены для открытия и закрытия при прохождении деталей, либо двери совсем отсутствуют, а присутствуют, при необходимости, лишь шлюзы, которые создаются посредством соответствующих завес из горячего или холодного воздуха или же отсосом воздуха.
После того как опора 30 с деталью полностью извлечена из печи, деталь снимается и направляется на последующую обработку. Опора извлекается из рельсов и с помощью подходящих устройств обратного хода отправляется к загрузочному отверстию печи и там снова вставляется в рельсы.
У устройства согласно полезной модели и способа согласно полезной модели преимуществом является то, что несущий элемент или же опора 30 для детали большей частью направляется вне печи. Благодаря этому нагреваются только более мелкие части опоры для детали и, таким образом, минимизируются энергопотери вследствие охлаждения опоры для детали вне печи.
Благодаря тому, что все транспортирующее устройство находится вне печи, является возможным в случае повреждения, обслуживания или подобного подойти к транспортирующему устройству и устранить повреждения или провести обслуживание, не отключая печь. Также это повышает эффективность и снижает энергопотребление.
Соответствующие зацепляющие средства транспортирующих устройств 4, 20, 21 или же опор 30 не обязательно должны быть кулачками или стержнями, подходит любой тип соответствующих друг другу форм, которые могут привести к возникновению движущей силы. Кроме того, зацепляющие средства не обязательно должны быть расположены в нижней части опоры. Кулачки или другие средства транспортирующих устройств 4, 20, 25 могут таким же образом воздействовать на передних или задних поперечных кромках опоры.
Также преимуществом полезной модели является то, что в случае, когда детали падают с захвата и попадают на под печи, в направляющие рельсы может вставляться специальная опора с ездящим над подом скребком и извлекающим деталь из печи.
При этом согласно полезной модели, печь эксплуатируется или же обогревается так, что детали нагреваются до температуры 750°С-950°С, прежде всего до температуры 800°С-930°С.