STAHL UND EISEN
Z E I T S C H R I F T F Ü R D A S D E U T S C H E E l S E N H Ü T T E N W E S E N
Herausgegeben vom Verein deutscher Eisenhüttenleute G eleitet von Dr.-Ing. Dr. mont. E. h. O . P e t e r s e n
unter verantwortlicher Mitarbeit von D r.J.W . Reichert und Dr.M.Schlenker für den wirtschaftlichen Teil
H E F T 2 4 13. J U N I 1 9 2 9
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- J A H R G A N GO efen für Betriebe mit fließender Fertigung (Fließöfen).
Von G. B u lle und C. F lö s s e l in Düsseldorf.
[M itteilung N r. 126 der W ärm estelle des Vereins deutscher E isenhüttenleute*).]
( Beschreibung der verschiedenen Arten von Oefen m it fließender Fertigung, der verschiedenen Fördermittel und ihrer A usbildung. Wahl der Feuerung. Betriebsangaben. Kosten. Vor- und Nachteile.)
A . E i n l e it u n g .
I
mmer mehr Betriebe der E isen verarbeitenden Industrie gehen zu fließender Fertigung über. Mit den Möglichkeiten zufließenderVerarbeitung werden für dieWarmbetriebe die Möglichkeiten zu fließender Erwärmung wichtig.
Solche Betriebe können den verschiedenartigsten Zwei
gen der Verarbeitung angehören, wie W eiterverarbeitung von Blechen, Glühen und Vergüten der Bleche während des Warm- und K altw alzens, A nfertigung von Behältern, Ge
schirren, Dosen, Preßteilen, Baubeschlag, Dachblechen, B e
stecken usw. Es kann sich um die W eiterverarbeitung von Rohren handeln, w ie z. B. in Rohrziehereien, wo wieder und wieder geglüht werden muß, oder in der Puffer- und Nippel-, Flanschen- und Achsenherstellung, die eine ganze Reihe von Warmschmiedevorgängen und Warmvergütungsvorgängen umfaßt, es kann die W eiterverarbeitung von Draht und Stabeisen in Betracht kommen, die gezogen und wieder aus
geglüht zu Bolzen, Schrauben, Muttern, Nägeln verarbeitet werden oder bei der Um wandlung in Kugellagerkugeln, Federn usw. vielfache Erwärmungen erfahren. Es können Bandeisenbetriebe in Frage kommen, die K alt
walzwerke und Glühereien, Lackierereien und Trocknereien brauchen, um Fahrrad- und andere Teile herzustellen. Zu den in Umstellung befindlichen Warmbetrieben gehören auch zahlreiche Gießereien, die die Unzahl ihrer kleinen Massenerzeugnisse fließend gießen, glühen, auch emaillieren und die notwendigen Formen und Kerne trocknen und brennen müssen. Auch Betriebe, die Schmiede- und Preß- stücke in Kraftwagenachsen oder Kurbelwellen oder Werk
zeuge umwandeln und eine oft große Reihe vonW ärm ver- fahren verwenden, nehmen Bedacht auf die Ausgestaltung der Wärm Vorrichtungen' bei fließender Fertigung. Schließ
lich gehören alle Stoßöfen und Rollöfen unserer Walzwerke und alle Schachtöfen in das Gebiet der Fließfertigung.
V ielgestaltig sind die W ä r m v o r g ä n g e , die für F ließ
öfen in Frage kommen, es kann sich um das Trocknen von Formen, lackierten, em aillierten Teilen und keramischen Erzeugnissen handeln, es kann der W erkstoff geglüht, ge
härtet oder vergütet werden m üssen, es kann Tempern, Ze
mentieren und Em aillieren von Erzeugnissen notwendig werden. Vielfach werden die Gegenstände bei der Verar
beitung schweißwarm gem acht werden müssen, um günstige Verformbarkeit zu haben, w ie z. B. in der Schrauben-,
*) V ortrag vor der H au p tv ersam m lu n g des Vereins d e u t
scher E isen h ü tten leu te am 4. Mai 1929. — Sonderdrucke sind vom Verlag Stahleisen m . b. H ., D üsseldorf, zu beziehen.
Bolzen-, Nieten- und Federnerzeugung, vielfach wird man gegossene Teile langsam abkühlen lassen, dam it sie nicht springen, wie z. B. in der Stahlgießerei; häufig werden Rohre, Drähte, Bleche oder andere Zwischenerzeugnisse bei ihrer U m wandlung in das Fertigerzeugnis verzinkt, verzinnt, alumini- siert oder sonstwie heiß m itM etall überzogen. A ll diese W ärm
vorgänge verlangen, wenn sie in eine fließende Fertigung eingegliedert werden sollen, besonders gestaltete Wärme
vorrichtungen. D ie Wärme muß auf das Stück sozusagen im Fluge entweder durch bewegte Feuerungen oder beim Hindurchführen des Stückes durch einen Ofen übertragen werden. D abei entstehen z w e i S o n d e r s c h w i e r i g k e it e n , nämlich einerseits muß sich die W ärmegebung an den Fluß desW ärmgutes anschmiegen, und anderseits muß dieW erk- stoffbewegungso geregelt werden, daß das W erkstückdierich- tige Erwärmung erhält. W arnvorrichtungen für Fließarbeits
vorgänge sind deshalb nicht nur nach der wärmetechnischen .Seite, sondern auch besonders nach der fördertechnischen Seite sorgfältig zu entwickeln und weisen nach beiden R ichtun
gen hin Eigentüm lichkeiten auf. D a die Lösung der Förderfrage die w ichtigste bauliche Frage bei Oefen m it fließender F erti
gung ist, soll sie im Vordergründe der Betrachtung stehen.
B . A u s b ild u n g d er W e r k s t o f f b e w e g u n g im O fe n . I. Fördermittel.
D ie Auswahl der Förderm ittel muß beim Fließofen in derselben W eise geschehen, wie sie bei anderen Fördervor
gängen zu geschehen pflegt, d. h. man wird bestrebt sein, m it m öglichst geringen Totgewichten m öglichst große Massen zu fördern. Daraus ergibt sich als günstigstes Förderm ittel für den Fließofen das laufende Band, das entweder ein w irk
liches Band oder eine K ette oder ein Seil sein kann. V iel
fach erlaubt die Schwere des W erkstoffes, wenn es sich z. B.
um schwere Schmiedestücke oder Guß- oder Maschinenteile handelt, die Förderung m it Band oder K ette nicht, und es werden dann Rollen, sich bewegende Balken oder schließlich Wagen verwendet. Von F all zu F all wird nach Gewicht und Form der im Fließofen zu wärmendenMasse zu entscheiden sein, welches Tragm ittel als Förderm ittel Verwendung finden kann. D abei kann die Auswahl allerdings nicht rein f ö r d er - t e c h n i s c h geschehen, da man stets darauf achten muß, daß das Förderm ittel auch Temperatur und Atmosphäre des heißen Ofens aushalten muß. Je höher die A rbeitstem pe
ratur des Fließofens ist, desto mehr wird die Auswahl des Fördermittels nach o f e n t e c h n i s c h e n A n s p r ü c h e n in den Vordergrund rücken. So kom m t es, daß die Rutschförderung oder die m ittelbare Förderung eine große Rolle spielen.
109 Y Y T V 865
866 S tahl un d Eisen. Oefen f ü r Betriebe m it fließ en d er F ertig u n g (F lie ß ö fe n ). 49. Ja h rg . N r. 24.
a) O e fe n m it F ö r d e r u n g d es W e r k s t o f f s d u rch s e in E ig e n g e w ic h t .
Diese Oefen brauchen kein Fördermittel und sparen da
durch Kosten für Anschaffung und Erwärmung von diesen, anderseits verschleißen sie das Ofeninnere möglicher
weise stark, geben dem Werkstoff nur eine geringe Führung, so daß Verklemmungen mög
lich sind, und sind nur anwend-
A bbildung 1.
D urchrutschofen fü r Bolzen m it Außenbeheizung (T rinis).
Entwurf eines Ofens für Bolzen und ähnliche Werkstücke, die von oben in den Schachtofen einge
schaufelt werden und von selbst beim Herausnehmen der erwärm
ten Bolzen an der Austragöffnung nacbrutschen sollen. Her Ofen ist
für Ferngas entworfen.
Abbildung 3.
Stoßvorrichtung an Stoßöfen fü r
leichte Teile.
1. Der D u r c h r u t s c h o f e n ,
wie er oft für N ieten u n d S chrauben b e n u tz t w ird, der als Topf m it A u ß e n - (Abb. 1) o d e r a ls S c h a c h t o f e n m i t u n m i t t e l b a r e r I n n e n b e h e i z u n g ausgebildet w ird, in die das W ärm gut h ineingeschüttet un d aus denen es nach A rt v on K alkschacht- oder ähnlichen Oefen u n ten oder seitlich en tleert w ird. D er u n u n ter
brochenen E ntleerung solcher Oefen durch W alzen-, Dreh- oder Schiebetischroste ste h t grundsätzlich n ichts im W ege. E ine Ueber- wachung des W erkstoffs w ährend des D urchgangs un d eine solche des W ärm Vorganges is t bei Oefen dieser A rt s ta rk erschw ert.
SCfj/7/ft y4~ ß
t’/m fm w W '/
Abbildung 4. Durchstoßofen für kleine Rundblöcke (Schilde).
Kleine Gesenkschmiedeteile von 35 bis 75 mm Dmr. werden durch eine Stoßvorrichtung, die aus Stahlketten und -daumen besteht, auf einem Winkelprofil aus hitzebeständigem Stahl durch den Wärmofen gestoßen
und auf 1000 bis 1100° gebracht (Zahlentafel 1, Spalte 3).
A bbildung 2. Durchrollofen fü r R ohrenden (Schilde).
Die Rohrenden rollen durch ihr eigenes Gewicht dem Herd zu, aus dem sie seitlich gezogen werden. Der Herd wird m it zwei Hochdruckbrennern durch Ferngas beheizt. Bei 11 m3 Fern
gasverbrauch je h können 800 Rohrenden je h auf 800° ge
wärmt werden [Zahlentafel 1*), Spalte 1].
2. Der D u r c h r o llo f e n
(Abb. 2), bei dem runde W erkstücke u n te r ihrem Eigengew icht im Ofen vo rw ärts rollen. E r findet fü r R ohre, R undblöcke, Radreifen, Achsen u n d ähnliches in W alzw erken u n d Glühereien Anwendung, erfordert oft Nachhilfe durch K ippen, w enn die H erde nicht steil sind u nd kan n bei U ebertem peraturen zum Zusamm en
schweißen b en ach b arter Teile (R ohre oder Blöcke) führen.
b) O e fe n m i t W e r k s t o f f ö r d e r u n g v o n a u ß e n . Zu dieser Gruppe von Fließöfen gehören die bekannten 3. S t o ß ö f e n
der W alzw erke, bei denen das W ärm g u t d urch einen außen
gelegenen B lockdrücker in R eihen d urch den Ofen gedrückt wird.
F ü r F ließ arb eitsb etrieb e eignet sich v o n dieser A rt der Oefen be
sonders der D u r c h s t o ß o f e n , bei dem der W erk sto ff durch die gleiche Bewegung, die ih n v o rtre ib t, auch ausgetragen wird.
Die F ö rd e rm itte l eines solchen Ofens bestehen in elektrisch oder durch W asserdruck getriebenen S toßstangen einfachster
Bei dem Oien werden die durch ihr Eigengewicht in den Wärmoien rutschen
den Badreifen m it einem Tauchkolben in den ferngasbeheizten Wärm- raum gehoben, in dem sie durch Sperrklinken festgehalten werden. Die fertiggewärmten B inge können oben abgezogen
werden.
ßesckickungsfür . - Heöef/sc/.
A bbildung 5. D urchstoßofen fü r R adreifen (Nuß).
4 b/aufkronen ßärteofen O/öad dn/aßofen °,er ^pressen Trockner Hufrr/cke/apparat
Abbildung 6. Durchziehofen fü r D ra h t (H u th & R öttger).
Die zu glühenden oder zu härtenden Drähte werden von Aufwickelkronen von der Austragseite aus durch den Härte- und Anlaßofen hintereinander hindurchgezogen. Die Führung der Drähte im Härteofen geschieht dabei durch Lochsteine.
bar, wo die Werkstoffe sich nicht durch ihr Eigengewicht gegenseitig verletzen und nicht aneinanderkleben können.
Sie kommen also nur für derbe Werkstücke in Betracht, können aber für alle vom Werkstoff ertragbaren Tempera
turen benutzt werden. Sie gliedern sich in Fließbetriebe nicht immer bequem ein, da sie ein hochgelegenes Eintrag- und ein tiefgelegenes Austragende brauchen. Fließöfen dieser Art sind z. B .:
B a u art (Abb. 3). D urchstoßöfen können fü r alle A rbeitstem pera tu re n gebaut w erden, bei denen die W erkstoffe n ich t zusammen schweißen, sind billig in A nlage u n d B etrieb , können a b e r n u r füi standfestes W ärm g u t wie Blöcke, S tangen u n d ähnliches Verwen dung finden, da jedes W erk stü ck den D ruck einer langen au rau h er H erdfläche oder nur h a lb g la tten Schienen steh en d en Reihi ähnlicher W erkstücke au sh a lten m uß. Auch feh lt die Führung der W erkstücke im Ofen, so d a ß n u r sehr gleichartige K örpe
*) Siehe F o rtse tzu n g dieser A rb eit in H e ft 25.
H erd
w w w w m w w w w m w T F w rw w w /w /
13. J u n i 1929. Oefen f ü r Betriebe m it flie ß e n d e r F ertig u n g (F lie ß ö fe n ). S tahl un d Eisen. 867 erw ärm t w erden können, bei denen keine G efahr der E n tg lei
sung b esteht.
Einen D urehstoßofen fü r kleine R undblöcke, die auf einem W inkelherd ru tsch en , zeigt Abb. 4.
E in D u r c h s t o ß o f e n i n s e n k r e c h t e r R i c h t u n g , bei dem das W ärm gut vo n u n te n nach oben bew egt w ird, h a t fü r W erke, die durch ihre Enge m ehr in die H öhe s t a t t in die Länge zu bauen gezwungen sind, B edeutung u n d is t je tz t n ich t nur fü r W alzw erke zur K nüppelerw ärm ung1), sondern neuerdings auch von N u ß für die R adreifenerw ärm ung entw ickelt w orden. Bei Oefen dieser A rt steh t m eist jedes W erk stü ck u n te r dem D ruck einer Säule von W erkstücken (Abb. 5). D er O feninhalt m uß von Sperrklinken aufgefangen werden.
(Abb. 8). E in solcher Ofen leidet s ta rk u n te r seinen eignen E r sch ütterungen u n d is t n u r anw endbar fü r leichte u n d gegen S toß unem pfindliche W erkstücke, w odurch seine A nw endung auf Sonderfälle besch rän k t w ird.
6. Aehnlich arbeiten D r e h ö f e n verschiedenster B auart, bei denen entw eder das W ärm g u t dan k der Schräglage der sich drehenden T rom m el vom E in trag - zum A ustragende w a n d ert oder wie bei A usführung (Abb. 9) schraubenförm ige E in b a u ten oder eine schraubenförm ige O fenauskleidung den W erkstoff bei der T rom m eldrehung se lb sttä tig von einem E nde zum anderen bewegt.
Die A ußenansicht eines solchen Ofens zeigt Abb. 10. Solche Oefen erfahren n atü rlich einen stark en Verschleiß ihres F u tte rs , lassen sich w ärm etechnisch n u r unvollkom m en ausführen, z. B. n u r
A bbildung 7. Durchziehofen fü r Stabeisen.
Das auf Scümiedetemperatur zu erwärmende Stabeisen wird mit Zufilhrungsrollen der Flamme entgegen in den Ofen eingebracbt und auf der anderen Seite m it Ziehrollen wieder ausgetragen und der Schmiedemaschine zugefiihrt.
J n trie t
Abbildung 9. D rehrohrofen m it innerem Schraubengang, von innen beheizt (Schütte).
e/ebtriscfie 7u/eifu/7ff
A bbildung 8. Schüttelofen.
Ein Exzenter bewegt den beweglich gelagerten Ofen langsam nach der Austragseite hin und zieht ihn dann wieder schnell zurück, so daß die in den Ofen von hinten einrutschenden Werkstücke schrittweise nach der Austragseite hin gefördert
werden.
4. D u r c h z ie h ö f e n
(Abb. 6) können n u r bei „u n en d lich langen“ K ö rp ern Verwen
dung finden un d w erden dem entsprechend n u r fü r D räh te benutzt , an die im m er neue B unde gebunden oder geschweißt werden, oder B andeisen u n d Bleche, die n ach h in te n stä n d ig durch A n
schweißen v erlän g ert w erden. M an k an n a b er auch S täbe (z. B. bei der Schienennägelherstellung oder Bolzen- u n d N ietenerzeugung) in den Ofen einsetzen, w obei d a n n zeitw eise die E in s e tz v o rr ic h - tung n ur zum V ordrücken oder die A u s z ie h V orrichtung n u r zum Herausziehen d ien t (Abb. 7). D urchziehöfen haben grundsätzlich Ein- u n d A usführungsV orrichtungen fü r den W erkstoff, die m eist aus R ollen (Zug- oder D ruckrollen) bestehen.
Es genügt, w enn eine der V orrichtungen angetrieben ist
— m eist die Zugrollen — u n d die andere n u r zur F ü hrung dient. Durchziehöfen h ab en einen besch rä n k ten A nw en
dungsbereich, d a die F üh ru n g sro llen n u r wenige Q uer
schnitte rich tig leiten können, a b er wo sie anw endbar sind, arbeiten sie billig. D er W erk sto ff m uß dem Zug auch in der W ärm e gewachsen sein, w odurch der A rb eitste m p era
tu r Grenzen g esetzt w erden.
Die W erkstoffbew egung geschieht in Abb. 6 durchZieh- haspel, die den D ra h t vo n A blaufkronen durch zwei Oefen und ein A nlaßbad hin d u rch auf A ufw ickelkronen ziehen und in Abb. 7 durch R eibungsrollen, die die Stäbe von der E intragseite durch F ührungsrollen u n d durch den Ofen hindurchziehen.
5. D ie Bewegung des W erkstoffes kann unter U m ständen dem Ofengehäuse selbst übertragen werden, wie z .B . bei dem S c h ü t t e l o f e n ,
bei dem ein auf E x ze n te rn ru h en d er Ofen nach A rt einer S c h ü tte l
rutsche den W erkstoff w ährend der E rw ärm u n g v o rw ä rts bewegt
A bbildung 10. A nsicht eines D rehrohrofens m it innerem Schraubengang (G ashärteöfen, Schütte).
Bei der langsamen Drehung des Drehrohrofens bewegen sich die Werkstücke (Preß- und Drehteile aus Stahl), von dem schraubenförmigen Futter des Ofeninnern geführt, langsam der Austragseite zu. Der Ofen wird von außen m it Leuchtgas beheizt. Der Ofen leistet 160 kg/h bei 600° W erkstück
temperatur und 10 m3 Leuchtgasveibrauch je h (Zahlentafel 1, Spalte 4).
schw er gegen W ärm everlust schützen un d m eist n u r einseitig in der A chsenrichtung beheizen, w enn m an n ich t zu der schwierig auszuführenden M antelbeheizung (Abb. 10) greifen w ill. Sie eignen sich fü r grobe M assenkörper, bei denen ein kleiner V er
schleiß durch gegenseitige B erührung der W erkstücke n ich t ins Gewicht fä llt, also kleine Schm iedeteile u n d ähnliches, die a u s
geglüht oder g e h ärte t w erden sollen. Auch hohe A rb e itstem p era
tu re n können m it Oefen dieser A rt b eh errsch t werden.
7. B ei einseitiger Erwärmung, w ie z. B. bei den H ut- und Angelöfen der Rohrzurichtereien, oder Blechwärmöfen
^Xetfe/7
J) Vgl. S t. u. E . 47 (1927) S. 57/60.
A bbildung 11. W ärm ofen fü r R ohrenden m it A ußenförderung (Schilde).
Außerhalb des Glühraums laufen Tempergußketten, die die "Werkstücke (Stangen und Federnblätter) dem eigentlichen Arbeitsherd zutragen. Auf dem Arbeitsherd wird das Glühgut bis auf Glühtemperatur (höchstens 1000°) gebracht. Der Ofen wird durch Hochdruckbrenner mit Ferngas beheizt. Die Stundenleistung beträgt 180 Stangen bei einem Gasverbrauch von 350 m3 Ferngas/h (Zahlentafel 1, Spalte 5).
v o n Küm peleien und Schweißereien kann man S c h l i t z ö fe n m it A u ß e n f ö r d e r u n g verwenden,
wie z. B. Abb. 11 a n dem Beispiel eines H utofens k lar m ac h t. D ie A ußenförderung w ird bei dieser A rt d er Oefen R ollen oder B ändern üb ertrag en . E in Ofen solcher A rt h a t zw ar eine billige F ö rd eru n g , a rb e ite t ab er w ärm etechnisch re ch t u ngünstig, d a die A bgase aus dem Schlitz wehen. E r is t besonders fü r einseitige E rw ärm u n g bis herau f zu S chw eißtem peraturen geeignet.
868 Stahl und Eisen. Oefen f ü r Betriebe m it fließ en d er F ertigung ( F lie ß ö fe n ). 49. Ja h rg . N r. 24.
A bbildung 14.
R undofen zum Emaillieren m it Außenförderung.
c) Erlaubt die Beschaffenheit des Werkstückes nicht, daß die Bewegung unter Vermeidung von Förderorganen im Ofen geschieht, so bemüht man sich oft, wenigstens nur
Abb. 15 zeigt eine A usführung dieser A rt fü r einen Längsofen.
Auch s e i t l i c h d e s O f e n i n n e r n laufende T rag m ittel, die m it Fingern oder D ornen in den Ofen greifen, sind möglich. T rin k s '-) beschreibt einen Drehofen dieser A rt, der für G ranaten- oder K raft-
w agenzylindervergütereien be
n u tz t w ird. E s gibt auch R u n d öfen, bei denen nur der Tischrand
A bbildung 12. Emaillierofen m it Außenförderung (Siemens-Schuckertwerke).
Der Ofen wird elektrisch beheizt, die über dem Ofen laufende Förderkette bewegt die Träger für die Emaillebleche durch den Ofen. Der Ofenschlitz wird durch eine mitbewegte, in Sanddiphtung laufende Steinreihe geschlossen gehalten. Werkstofftemperaturen bis 1000 einstellbar (Zahlentafel 1, Spalte 6).
Abbildung 13. Emaillierofen m it Außenförderung (Schilde).
Eine über dem Ofen entlang laufende Förderkette trägt an feuerfesten Stahlfingern emaillierte Blechteile für Thermometer, die im Ofen getrocknet, gebrannt und abgekiihlt werden. Der Ofen wird durch Preßgasbrenner mit Ferngas beheizt. Die notwendige Werkstücktemperatur beträgt 850°,
bei Grundemaille 900°, der Brennstoffverbrauch 350 m3/h (Zahlentafel 1, Spalte 7).
g e r in g e T e ile der F ö r d e r m i t t e l der Hitze des Ofens auszusetzen. Dabei kann die eigentliche
8. T r a g v o r r ic h tu n g o b e r h a lb des Ofens laufen,
wie z. B. Abb. 12 und 13 für einen Längsofen, Abb. 14 für einen Rundofen zeigen. Oefen dieser A rt können z. B. zum Glühen em aillierter oder Trocknen lackierter Teile, die m it H angern an außen liegenden Schlepp
rollen (Abb. 13) hängen, oder für ähnliche Zwecke dienen. Bei diesen Oefen ist das Dach durch einen engen Schlitz aufgespalten, durch den sich die H änger bewegen. Dieser Schlitz bildet den größten Nachteil solcher Oefen, da er leicht zu Ausflammen, W ärm e
verlusten und Beschädigungen des Förderm ittels fü h ren kann. Einen Abschluß dieser Schlitze durch eine m itwandernde Steinreihe zeigt der Ofen Abb. 12 der Siemens-Schuckertwerke. Im übrigen h a t der Ofen einen beschränkten Verwendungsbereich für p la tte n förmige oder flache W erkstücke.
9. Man kann natürlich bei Teilen, die besser auf Dornen oder Fingern stehend gefördert wer
den, auch die tragenden Bänder, Ketten oder Wagen u n t e r h a lb der Oefen laufen lassen und ordnet dann im Herd einen Bewegungsschlitz für die Tragdorne oder Finger an.
2) W . T r in k s : In d u strial Furnaces, I I , S. 290.
(New Y ork: Jo h n W iley & Sons 1925.)
3) Vgl. auch den bekannten W alther-O fen für Glühen von D raht. St. u. E. 35 (1915) S. 287.
im Feuer liegt, der A ntrieb ihm aber nich t ausgesetzt ist. Durch den A uftrieb der heißen Ofengase versprechen Oefen m it unten oder seitlich liegendem Schlitz bessere W ärm e Verhältnisse und größere H a ltb ark eit der F ö rd erm ittel als solche m it obenliegendem Schlitz. F ü r Vor- u nd N achteile und A nw endungsbereiche dieser Oefen g ilt im übrigen etw a das fü r Oefen m it obenliegendem Schlitz Gesagte.
d) Die meisten Fließarbeitsöfen lassen das F ö r d e r m i t t e l ganz d u r c h d en O fen laufen und verlegen nur den Antrieb nach außen; bei dieser Bauart muß natürlich das Fördermittel die Einwirkungen von H itze und Ofengasen voll ertragen, und es müssen Maßnahmen getroffen werden, den schädlichen Einfluß dieser Einwirkungen wettzumachen.
Der Vorteil dieser Oefen liegt hauptsächlich in der guten Führung des W erkstoffes und der Eingliederung in den Fließbetrieb, nachteilig wirkt der starke Verschleiß der Förderm ittel bei hohen Temperaturen, der zu den ver
schiedensten Bauarten geführt hat und der die Oefen dieser Art für sehr hohe Temperaturen ungeeignet macht.
10. Die einfachste Ofenbauart dieser Gruppe verwendet K e t t e n (Abb. 16 und 17) 3) zur Werkstoffbewegung, dabei sind auf den F ö rd erk etten je nach der A rt des W ärm gutes gestaltete Tragfinger, -daumen, -dorne, -frösche oder ähnliches ( Abb. 18) angebracht, der A ntrieb erfolgt m eist durch ein ziehendes K e tte n rad von der A ustragseite her. L aufen m ehrere K etten
A bbildung 15.
Messerwärmofen m it A ußenförderung (Siemens-Schuckertw erke).
Auf dem unter dem Ofen liegenden Förderband sind die zu härtenden oder an
zulassenden Messerklingen aufgeklemmt. Der Ofen wird mit elektrischer Wider
standsbeheizung beheizt und hat bei einer Werkstücktemperatur bis zu 780° eine Stundenleistung von 1100 Stück, bei einem Stromverbrauch bis 8 kW
(Zahlentafel 1, Spalte 8).
Abbildung 16. E lektrischer K ettenofen für Glühzwecke (G autschi & B randt).
Der Ofen dient zum Glühen von Bändern, Tafeln, Formstücken oder Schütt- gutem , die m it Förderketten durch den elektrisch geheizten Ofen gezogen werden. Bei Werkstücktemperaturen bis 1000° beträgt die Stromzufuhr bis zu
300 kW (Zahlentafel 1, Spalte 9).
in. Ju n i 192». O efen f ü r Betriebe m it flie ß e n d e r F ertigung ( F ließ ö fen ) . Stahl und Eisen. 8fi»
Abbildung 18. N ickel-C hrom -K ettenglieder (D uralloy Co.).
Abbildung 23.
Glühofen m it B lechbandförderung (Schilde).
Abbildung 19. F örderkette m it Verbindungsstegen
(Duralloy Co.).
Abbildung 17. E lektrischer G lüh
ofen m it K etten fö rd eru n g (Gautschi & B randt). A nsicht.
Abbildung 21. F lache P fanne aus N ickelchrom m it Bodenlöchern.
(W ird m it kleinem G lühgut gefüllt und auf K etten oder Bollen durch
den Ofen bewegt.) a. ■ G/ü'tigut. t -NiCr -Fette
e • Führungsrirm e
¿L ■ Oetwungs -/tusg/etctr
Abbildung 20. K ettenofen. K e tte n in U-Schienen geführt (Schilde).
Der Ofen dient zum Härten und Anlassen von Kraftwagenteilen. Diese werden von sechs neben
einanderlaufenden Ketten durch den ferngasbe
heizten Ofen hindurchgezogen. Bei ’Werkstück
temperaturen bis zu 930° werden Stundenleistun
gen bis 2340 kg erreicht (Zahlentafel 1, Spalte 10).
ä . m t U r - r - r ^ y r r r r r r e a p e r A > vW
Abbildung 22. Glühofen m it B lechbandförderung (Schilde).
Der Ofen dient zum Glühen von kaltgepreßten Schrauben, Kugellagerteilen, Muttern, Sicherungen u. ä. und fördert das Wärmgut auf einem feuerfesten Chrom-Nickel-Band, das zur Aufnahme von Wärmespannungen, wie in Abb. 24 gezeigt, eingeschnitten ist. Der Ofen wird durch Preßgas
brenner mit Leuchtgas beheizt und erreicht bei einer Werkstücktemperatur bis 900° eine Stundenleistung von 270 kg bei 35 bis 40 m3 Leucht
gasverbrauch je h. Der Ofen ist in weiten Grenzen regelbar (Zahlentafel 1, Spalte 13).
oder Seile durch den Ofen, z. B. bei b re iten Teilen, K raftw agen
achsen un d ähnlichem , so w erden die K e tte n durch Quer
leisten, W inkel, R ippen, oft auch R ollen, gekuppelt (Abb. 19).
Die K etten un d vielleicht auch die K ettenverbindungen schleifen auf dem H erde, da sie die ganze Ofenlänge n ich t schwebend ohne Gefährdung der H a ltb a rk e it durchlaufen können, der H erd m uß dementsprechend g la tt au sg efü h rt oder es müssen als Auflager Gleitschienen, G leitrillen, F übrungsrollen und ähnliches vorge
sehen w erden (Abb. 20). D er h erabfallende Z under w irk t dabei immer erschw erend un d k an n leich t zu einem Festklem m en und Abreißen des Förderseils oder der K e tte führen. Bei W ärm e
behandlung von kleinen Teilen ste llt m an auf die K e tte n flache Pfannen (Abb. 21), die das W ärm g u t trag en .
11. Einfacher gestaltet sich die Ausbildung der Laufbahn bei e n d lo s e n B ä n d e r n (A bb. 22 und 23).
Diese können entw eder aus einem endlosen zusam m engeschw eißten Blech band bestehen, das in seinem m ittle ren Teil m eist etw as heißer als im äußeren Teil u nd deshalb gelocht un d eingekerbt ausgeführt w ird ( Abb. 24) — oder aus D ra h tm a tra tz e n nach A rt v o n R ingelpan
zern hergestellt (Abb. 25) oder schließlich aus allen möglichen F or
men b reiter Lam ellen oder P la tte n (Abb. 26, 27, 28) zusam m en
gesetzt werden. P la tte n b än d e r lä ß t m an auf ihrem W eg durch den Ofen von Seil- oder K etten ro lle n tragen, die leichten endlosen
\OQOOÖQQOOO-i ü0 0
0 0 0000 0 00000000 Blechbänder können u n m ittelb ar auf
einem g la tte n Scham otteherd gleiten (Abb. 22).
12. Bei geringem Platzbedarf können O e fe n m it e n d lo s e m
S e il o d e r K e t te a u c h s e n k r e c h t ausgebildet werden ( Abb. 29), die Uebergabe des m it fließendem B and herangebrachten W ärm gutes in die Senkrechte geschieht d an n durch Abheben m it Greifern oder pendelnd aufgehängten P la tte n . Abb. 29 zeigt eine solche A nord
nung an einem K erntrockenofen.
S ta tt des endlosen Seiles kan n für k räftige M assenkörper auch F o r t
schaufelung in K ippkübeln Verwendung finden, wie von T r i n k s 4) gezeigt w ird. D abei m üssen die V erbindungsstangen n atü rlich sehr s ta rk ausgeführt werden.
A bbildung 24. Biegsam e N ickel-C hrom -Förder- bän d er (m it ausgezack
ten oder ausgestanzten V orsprüngen zum F e s t
h a lte n des Glühgutes).
4) W . T r i n k s : In d u stria l F urnaces, I I (New Y ork: Jo h n W iley & Sons 1925) S. 284.
870 Stahl und Eisen. Oef en f ü r Betriebe m it flie ß e n d e r F ertig u n g (F lie ß ö fe n ). 49. Ja h rg . N r. 24.
Abbildung 25. Elektrischer Trockenofen m it M atratzenförderung (AEG).
Der Ofen dient zum Emaillieren and Trocknen von Transformatorblechen und verwendet als Fördermittel eine Drahtmatratze. Er wird m it elektrischer Widerstandserhitzung be
heizt und wärmt bei etwa 450° Werkstücktemperatur etwa 1000 kg Transformator
bleche je h bei einem Verbrauch von 20 kW (Zahlentafel 1, Spalte 14).
Abbildung 26. F ö rd erb an d aus Nickelchrom oder feuerbeständigem Guß (Ohio Steel Co.).
W agen, B and, Rolle, R utsche) zum E intragende zurückgebracht, w ährend das W erkstück im Fließgang w eiterw an d ert. Man k a n n die H erd
klötze leichter als Teile der endlosen Seile und B änder gegen die E inw irkung der H itze durch Scham ottebelag oder ähnliches schützen, da ein K ippen der K lö tze n ich t unb ed in g t nötig ist.
Die K lötze e n th a lte n oft Einkerbungen, in
Abbildung 27. Förderband aus Nickelchrom (Amsco Fahralloy Co.).
13. Die Oefen m it Seil, Kette oder Band arbeiten ver
hältnismäßig billig, sind aber ihrem Wesen nach haupt
sächlich für l e i c h t e Massengüter geeignet, bei schwereren Teilen empfiehlt sich als Fördermittel der w a n d e r n d e
d. h. ein H erd aus eisernen Klötzen, die hintereinander auf Schienen aufgereiht im Ofen liegen, wie die Blöcke eines Durchstoßofens, und die auch so bewegt werden. Die K lötze dienen als H erd für das eigent
liche W ärm gut; die am A ustrag
ende aus dem Ofen treten d en Herdklötze werden m it einem ein
fachen R ückförderm ittel (K ette, H erd (A b i. 30 Ms 32),
ir C T
ü z l =J
Abbildung 28. Förder-G elenk
platten aus feuerfestem Guß (Ohio Steel Co.).
Abbildung 29. K erntrockenofen m it Pendelbandförderung.
H roffdäffe/
c - Hfaffrecdf- fö rd e rt effe d - Herne
Heu e r an ff
Abbildung 30. D urchstoßofen m it w anderndem Herd (K lötzchenherd) fü r V ergütung vo n W ellen.
(Unten: Verschiedene Formen von Ni-Or-Klötzchen, a = Stahlführungsschiene,
b = Ni-Or-Klötzchen, c = Einschnitt für das Grlühgut.)
Abbildung 31. K lötzchenherdofen fü r W ellen (Schilde). A nsicht.
o
A bbildung 32. Oelgefeuerter Zem entierofen m it durchgehendem K istenvorschub.
13. J u n i 1929. O efen f ü r Betriebe m it flie ß e n d e r F ertig u n g (F lie ß ö fe n ). S tahl u n d Eisen. 871 denen das W ärm g u t ru h t, die G leitschienen im Ofen sind entw eder
glatte U -Eisen oder gerillte Schienen oder R illen m it K ugeln oder Rollen, m an k an n auch den Deckel von Z em entiertöpfen als tragenden K lotz verw enden u n d m uß d an n die Töpfe vor dem Einsetzen um drehen (Abb. 32).
14. Der wandernde Klotzlierd erfordert einen starken Stoßantrieb, da unverhältnism äßig große tote Massen auf einer Gleitbahn bew egt werden müssen, die wegen der Hitze schlecht in gutem Zustand erhalten werden kann; auch braucht er eine dauernde Bedienung zum Abbauen und Aufbauen des Herdes. Man zieht
I A ¿Z f
...1
A bbildung 33.
Ofen m it R echenherd (Schema).
deshalb trotz seiner unverkennbaren Vorteile (E in
fachheit der Bewegung im Ofen) vielfach, z. B. für Wärmöfen von Flanschen, Glühöfen für Federn und ähnliche, den H e r d m i t R e c h e n b e w e g u n g vor.
Bei diesem ist ein Teil des H erdes als Rechen ausgeführt, die nach A rt der bekan n ten K ü h lb ettreeh en durch seitlich oder unterhalb liegende E x zen ter oder ähnliches bewegt werden
( Abb.33 u.34) . J e nach der G eschw indigkeit, die m an dem V orschub im Ofen zu geben w ünscht, k a n n m an den Rechen kreisförm ig, eiförm ig oder im R echteck bewegen un d d am it langsam e, schnelle, große, kleine, ruckw eise oder ähnliche S ch ritte des W erkstoffs im Ofen erzielen. D er R echenherd h a t den N achteil, d aß bei jedem H ub alle im Ofen befindlichen W erkstücke n ich t n u r v o rw ärts geschoben, sondern auch g e h o b e n w erden m üssen, tro tz d em b a u t sich wegen der g ut ausführbaren L agerung der Rechen der A ntrieb
A bbildung 34. W ärm ofen m it R echenherd (S ta h l & Co.).
Der Ofen dient zum Erwärmen von Flanschen auf Schweißtemperatur und hat eine Rechenherdförderung für die Bewegung des Wärmgutes auf dem Stoßherd. Er wird m it Ferngas durch vier Mollbrenner beheizt.
Die Flanschrohlinge sind bis 250 mm dick und 300 mm breit. Der Ofen leistet bei 1350° Werkstlicktemperatur 1950 kg je h bei 300 m3 Ferngas
verbrauch je h (Zahlentafel 1, Spalte 16).
ibbildung 36. K arussellofen m it D rehherd (Siem ens-Schuckertw erke) m it ^elektrischer B eheizung (Zahlentafel 1, Spalte 21).
A bbildung 37. E lek trisch er W ä rm ofen m it R ollenförderung, g latte
Rollen.
Abbildung 35. W ärm ofenjm it D rehherd (Schütte).
Der Ofen dient zum Wärmen von Kraftwagenteilen, wie Radnaben, Achs
schenkeln usw. auf Schmiedetemperatur und fördert sein Wärmgut durch einen auf Rollen gelagerten Drehherd m it Sandtassenabschluß. Er wird mit Leuchtgas beheizt und leistet bei 1100 bis 1200° Werkstücktemperatur bis 400 kg/h bei einem Leuchtgasverbrauch von 60 bis 70 m3/h. Die stündliche Umdrehungszahl läßt sich zwischen 2 und 20 regeln (Zahlen
tafel 1, Spalte 20).
n ich t schwer. Bei Oefen m it Schw eißhitze als A rb eitstem p eratu r findet vielfach der R echenherd als Z ubringer fü r den feststehenden Schweißherd Verwendung, so daß sich ein halbkontinuierlicher Ofen ergibt.
Eine Sonderform des Rechenofens ist der O fe n m it S c h ü t t e l h e r d , bei dem der Herd als „Schüttelrutsche“
arbeitet, und der für Bolzen, Schrauben und kleine Massen
teile ab und zu Verwendung findet5).
15. In Rundöfen kann der bewegliche Herd einfach als D r e h t is c h gebaut werden ( A l l . 3 5 ),
die R ückforderung des beweglichen H erdes fä llt weg, m an kan n leichter als bei Längsöfen den bew egten H erd auf K ugeln oder Rollen lagern u n d den E ö rd eran trieb entlasten. D er R undofen w ird in F ließarbeitsbetrieben fü r die E rw ärm ung kleiner Schmiede- und Preßteile häufig verw endet. N euerdings fin d et er auch als großer Karussellofen für schwere Teile als W ärm - u n d Glühofen Anw endung (Abb. 36).
16. Wo der W erkstoff ein Herabfallen verträgt, kann der Rundofen natürlich auch als F o r t s c h a u f e l u n g s o f e n ausgebildet
und die Fortbew egung des W ärm gutes D rehm essern a n v e rtra u t w erden; diese schieben auf einer Bühne den W erkstoff nach außen, wo er d an n durch Oeffnungen auf das n ä ch st tieferliegende Stockw erk fä llt, u n d befördern ih n h ier n ach innen, wo e r dan n aberm als eine Stufe tiefer fällt. D er geschilderte Ofen ist in seiner W irkungsweise aus der E rzrö st- u n d Schw eitechnik bek an n t.
5) M itt. W ärm estelle V. d. E isenh. N r. 114, A bb. 13.
872 Stahl und Eisen. Oefen f ü r Betriebe m it fließ en d er F ertigung (F lie ß ö fe n ). 49. Ja h rg . N r. 24.
nri oc m f f . ...
Schachtgeneratoren.
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Abbildung 38.
Blechglühofen m it R ollenförderung (H u th & R öttger).
Der Oien dient zum Glühen von Mittel
blechen und fördert die Bleche auf wasser
gekühlten Scheibenrollen, deren Scheiben aus Hämatitguß hergestellt sind. Br wird m it Generatorgas beheizt und leistet 12 bis 14 t/h bei 600 kg Gaskohlenverbrauch
je h (Zahlentafel 1, Spalte 22).
Gaskanat
17. Bleche, wohl auch Rohre und ähnliche Massenkörper verhältnismäßig großer Länge, aber nicht großen Gewichtes kann man im Ofen gut auf R o lle n gelagert bewegen.
Abbildung 39.
Blechglühofen m it Scheibenrollenförderung (Schilde). Ansicht . Der Ofen dient zum Glühen von Feinblechen von 0,5 bis 3 mm Dicke und fördert die Bleche durch wassergekühlte Seheibenrollen, deren Scheiben aus hitzebeständigem Stahl bestehen. Er wird mit Koksgas beheizt und leistet bei 950 bis 980° Werkstücktemperatur bis 4 t/h bei 2-mm-Blechen, bei einem Brennstoffverbrauch von 160 bis 190 m3/t (Zahlentafel 1, Spalte 24).
Die einfachste Ausführung dieser Bewegungsart bedient sieh glatter, seitlich, d. h. außerhalb des H eizraum s gelagerter Rollen ( Abb. 37), die der Gewichtsersparnis wegen m eist hohl ausgeführt und m it W asser gekühlt werden. Neuerdings verw endet m an m eist S e h e ib e n r o ll e n (Abb. 39), bei denen die dünne S ta h l
tragrolle durch W asser gekühlt ist, oder m an bildet die Rollen als
wassergekühlte Schrauben aus. Die w assergekühlten Schrauben
rohre rufen, d a ih r B erührungspunkt m it dem Blech bei der Vor
wärtsbew egung sich seitlich verschiebt, keine schädliche K ühlw ir
kung auf das W erkstück aus (Abb. 40). Die Steigung der Schrauben
rohre m uß, d a m it keine seitliche Schubw irkung auf das durch den Ofen getragene Blech oder sonstige W erk stü ck ausgeiibt w ird, ihre R ichtung in der M itte wechseln. W o, wie bei Rohren, die W erkstücke sich nur ungern dem V orw ärtsschub der F örder
rollen fügen, kan n m an diesen Zähne, F inger oder auch eiförmige E i n k e r b u n g e n 6) geben, die die M itnahm e des G utes sicher
stellen. Auch ein eiförm iger, u n ru n d er oder v ierk an tig er Quer
sc h n itt der Förderrollen b ew äh rt sich bei W erkstoffen, die zum G leiten auf runden Rollen neigen. Der Vorschub bei solchen Rollen ist natü rlich unregelm äßig, m anchm al schrittw eise. M itunter, z. B. bei ganz dünnen Feinblechen, k an n ein T anzen des leichten W erkstoffs auf den Förderrollen e in trete n , u nd es m uß entweder ein schwereres Förderblech untergelegt oder durch nich t ange
triebene, nur locker gelagerte S c h l e p p r o l l e n der nötige Gegen
h a lt geschaffen werden.
18. W ohl die älteste1, aber auch roheste Art, fließend zu w ärm en,besteht darin, daß man die W erkstücke auf W a g en durch einen Ofen hindurch bewegt,
wobei es g rundsätzlich von u n terg eo rd n eter B edeutung ist, oh die W agen gedrückt oder gezogen w erden (Abb. 41). Diese Be
wegungsart, die bei K analöfen fü r Steine, Tem pertöpfe u n d äh n liches schon lange die Regel b ild et, h a t noch h eu te ein großes An
w endungsgebiet, d a sie vielseitig is t — k an n m an doch Töpfe oder W ellen, S tahlgußstücke, wie F edern, Bleche oder R ohre auf sol
chen W agen durch Glüh- oder W ärm öfen hindurchbew egen. — Der W agenofen v e rliert allerdings in der eigentlichen Stahl
industrie dauernd an B eliebtheit, weil ein unverhältnism äßig 6) W . T r i n k s : In d u stria l F urnaces, I I (New Y ork: Jo h n W iley & Sons 1925) S. 275.
13. J u n i 1929. Oefen f ü r Betriebe m it fließeruier F ertig u n g (F lie ß ö fe n ). Stahl un d Eisen. 873 H o/i/enstaub
3 m.
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¿JO m .- Abbildung 40.
Blechglühofen m it Schraubenrohrförderung für K ohlenstaubfeuerung.
großes T otgew icht d au ern d zu erw ärm en (hoher W ärm e verbrauch), zu w arten u n d instan d zu setzen (hohe B etriebskosten) ist. Auch bereitet die A bdichtung der W agen (m eist Sandschloß gegen den Ofen, N ut- un d F ed erd ich tu n g der einzelnen Wagen) Schwierigkeiten. G roße Sorgfalt m uß auf die Lagerung und Schmierung der W agenräder v erw endet werden, d am it der drückende T auchkolben oder das ziehende Seil oder die schleppende K ette n ich t ü berm äßig b eansprucht werden. Kugeln als G leit
körper für die W agen w erden m it R e ch t m ehr und m ehr verlassen, da ihre F ü h ru n g u n d B ah n sich n u r schwer in der nötigen Sauberkeit u n d F o rm h a lte n lä ß t. W agenöfen w erden m eist als Längs-, n u r ausnahm sw eise als Ringöfen ausgeführt.
II. Antrieb der Fördermittel.
"Warmvorgänge gehören zu den langsamen Arbeiten in Fließfertigungsbetrieben, die Fließarbeitsöfen müssen des
halb dem Werkstück lange A ufenthaltszeiten gewähren, also entweder sehr lang sein oder sehr langsam fördern.
Meist wählt man nicht zu lange Oefen und geringe Werk
stoffgeschwindigkeit, 60 bis 500 m m /m in sind die Regel (Feinblechglühöfen bis 10 m /m in), dementsprechend muß der Antrieb langsam arbeiten. Meist finden schnellaufende elektrische Kleinmotoren und starke U e b e r s e t z u n g e n ins Langsame m it Schnecken und Zahnrädern Anwendung.
Wärmzeit und dam it Geschwindigkeit wird je nach den Temperaturen im Ofen und den Abmessungen der Werk
stücke geändert, man verlangt deshalb vom Antrieb w eit
gehende R e g e l b a r k e it , die man bei nicht regelbaren Mo
toren durch Stufenscheiben, m itunter auch durch auslösbare Kupplungen sicherstellt. D ie B e w e g u n g s ü b e r t r a g u n g auf die Förderm ittel geschieht vielfach durch Ketten (z. B.
bei Ketten- und Bandöfen); da, wo eine gleiche Bewegung nötig ist, wie bei Rollenöfen, Rechenöfen usw., durch Kegel
räder oder Schnecken. D ie Förderbewegung im Ofen besteht meist aus einem gleichm äßigen W andern, dementsprechend hat der Antrieb m it ganz gleichm äßiger Geschwindigkeit zu arbeiten. Bei Härte-, Schweiß- und anderen Oefen, bei denen die höchste W erkstofftem peratur am Ofenende liegt, hat man neuerdings stoßweisen Antrieb eingeführt, damit das Werk
stück beim Austragen nicht, w ie bei langsam em Durchlauf
betrieb, erkaltet. Der stoßweise Betrieb wird durch Rnaggen- antrieb oder dadurch erreicht, daß der Antriebsmotor m it Zeitschalter nur alle 20 bis 30 m in eingeschaltet wird und dann kurze Zeit hindurch schnell arbeitet.
C. Ausbildung der Fördermittel im Ofen.
D ie W ahl der Förderart im Ofen hängt w esentlich von*der gewünschten A rbeits
temperatur ab, denn m it steigender Ofen- innentemperatur steigen die Gefahren für das Fördermittel, sow eit es im Ofen liegt, und zwar wird sowohl seine H alt
barkeit als auch einwandfreie Förder
arbeit gefährdet. Die W ä r m e d e h n u n g kann zu Verzerrungen, Verbiegungen, Ver
klemmungen der Fördermittel führen, die h o h e T e m p e r a t u r kann aber auch Verzunderung, Verbrennung, ja sogar Schmelzung und dadurch Zerstörung der Fördermittel bewirken. Früher wählte man deshalb grundsätzlich bei höheren Tem
peraturen mittelbare Werkstoffbewegung und konnte Fließöfen dann überall da nicht einführen, wo die Sperrigkeit oder K lein
heit des Werkstoffes oder seine Em pfind
lichkeit gegen Druck oder Zug mittelbare För
derung nicht erlaubte. H eute hat man durch verschiedene bauliche Maßnahmen und die Entwicklung neuer Baustoffe das Bewegen von Werkstoff in Arbeitstemperaturen bis 1100° m it im Feuer liegenden Förderm itteln zu ermöglichen gelernt, und nur noch bei Oefen m it Schweißhitze behält man m ittel
bare Werkstoffbewegung bei oder besorgt wenigstens die Förderung nur bis zum Gebiet der Schweißhitze unm ittel
bar, in dieser aber mittelbar.
D ie Fördermittel, die im heißen Ofen arbeiten, zeigen im einzelnen folgende Sonderheiten:
I. Rücksicht auf Wärmedehnung.
U m d ie W ä r m e d e h n u n g in d e r H itze zu berücksichtigen, erhalten alle Rollen, Seile, K etten, Bänder und W agen quer zur Bewegungsrichtung reichlich Spiel, in der Bewegungs
richtung werden Spannvorrichtungen (z. B. Federn, Gegen
gew ichte, Spannschrauben in Schlitzen) für Kettenräder und Seilscheiben angebracht7); auch Tragrollen für Seile und Ketten und Auflager für Bewegungsrechen müssen in der Längsrichtung verstellbar sein, die Führungen für K et
ten, Seile, Rechen und die Schlitze, durch die außenliegende Querzüge oder Hängebahnen oder Schlepper irgendwelcher Art m it Fingern, Dornen oder Hangern in den Ofen greifen, müssen reichlich w eit gehalten werden, um Verklemmungen zu vermeiden. D ie K etten oder Bänder müssen in ihrem rücklaufenden Teil locker durchhängen, dam it sie hier, wo sie m eist durch kalte Ofenteile oder durch die Außenluft laufen, die M öglichkeit zur Zusammenziehung beim Ab
kühlen haben. D ie Kettenräder gleichläufiger Ketten müssen unabhängig voneinander gelagert oder bei gleichen Achsen lose sitzen, dam it sie den verschiedenen W ärme
dehnungen gewachsen sind. Tragrollen, die nicht gekühlt oder durch Einmauerung vor der unm ittelbaren Bestrahlung durch den Ofen geschützt sind, müssen so schnell umlaufen, daß sie gleichm äßig warm werden. U m die W ärm eeinwir
kung auf die Tragrollen zu mindern, baut man diese m anch
mal versenkt oder teilw eise übermauert. Schließlich müssen auch die Kettenräder m it reichlichen Zahnzwischenräumen versehen sein, dam it die im Ofen sich dehnende K ette m it ihren erweiterten Gliedern richtig gefaßt werden kann und nicht auf die Zahnkränze heraufklettert und reißt.
7) N icht angetriebene K e tte n räd e r können ohne Verzahnung ausgeführt werden.
110 Abbildung 41. T unneltem perofen m it W agenförderung (Indugas).
Der Ofen dient zum ununterbrochenen Tempern von kleinen Teilen und fördert die Tempertöpfe m it Hilfe von Wagen, die auf Rädern mit Rollenlagern laufen. Er wird mit Ferngas beheizt und liefert bei 980° Tempertemperatur bis 146 kg Tempergut je h, bei
einem Gasverbrauch von 46 m3/b (Zahlentafel 1, Spalte 26).
874 Stahl und Eisen. Oefen f ü r Betriebe m it fließ en d er F ertigung (F lie ß ö fe n ). 49. Ja h rg . N r. 24.
II. Rücksicht auf die Haltbarkeit bei hohen Ofentemperaturen.
Bei Ofentemperaturen bis zu 500° erweisen sich eiserne Fördermittel ohne besonderen Schutz als genügend haltbar, darüber hinaus z. B. bei Glühöfen, deren Temperaturen bis 1000°, ausnahmsweise noch mehr, ansteigen oder gar bei Wärmöfen, die Schweißhitze brauchen, wie bei der Bolzen-, Nieten-, Mutternherstellung, leidet der Baustoff der Förder
m ittel erheblich unter der H itze und der heißen Ofenum
gebung. Man hilft sich durch Wasserkühlung oder Ver
wendung feuerfester bzw. hitzebeständiger Baustoffe.
a) W a s s e r k ü h lu n g .
Ketten, Seile, Bänder können innerhalb des Ofens schlecht wassergekühlt werden, da Bespritzung oder ähn
liches auch die dem Werkstoff zugewandte Seite der Förder
m ittel unzulässig abkühlen würde. Nur stellenweise läßt sich S e il, K e t t e o d er B a n d in e in e r W a s s e r r in n e nach Art eines Kabelka
nals bei Bock
kranen führen, wobei dann nur die Förderfinger oder ähnliche Teile der Ofen
hitze ausgesetzt werdeii(Äbb.42).
Bewegliche Herde, z. B. bei Rechenöfen oder Drehtischöfen, können zur Kühlung ohne Schwierigkeiten m it Kühlschlangen oder Kühlrohren ausgerüstet werden, wobei nur Stopfbüchsen, Schläuche, bewegliche Kühlarme oder ähnliche Verbindungen des festen und beweglichen Teiles gewisse schwache oder Gefahrenpunkte des Ofens bilden.
Am einfachsten lassen sich Rollen m it Wasser kühlen, da hier Wasserzu- und -abführung bequem durch die außer
halb des Ofeninnern liegenden Naben der Rollen geschehen kann ( Abb. 38 bis 40).
b) F e u e r f e s t e S te in e .
Wegen der geringen mechanischen Haltbarkeit feuer
fester Steine kann nur selten das eigentliche Fördermittel aus Stein hergestellt und damit hohen Ofentemperaturen gegenüber widerstandsfähig gemacht werden. Aber die Decke von Ofenrechen (Abb. 34)»), die Deckschicht von Förderrollen ( Abb. 43) und die Herdseite von Förderwagen kann ohne Furcht vor schnellem Verschleiß feuerfest ge
mauert, gegebenenfalls m it Formsteinen — oder mindestens doch m it feuerfestem Belag bestrichen werden. Die Aus
führung von Förderfingern oder -hängern aus feuerfestem Stein verbietet dessen geringe mechanische Haltbarkeit:
steinerne Fördermittel weisen meist der geringen Festigkeit wegen plumpe gedrungene Form auf.
Alle möglichen feuer
festen Massen werden a - A, — für die Fördermittel von
Fließarbeitsöfen emp
fohlen, und man kann keine allgemeine Vor
schrift für die richtige Steinauswahl geben.
Immer wird allerdings 8) Außer bei Schüttelherden.
gute mechanische F estigkeit des feuerfesten Bausteines verlangt werden müssen, bei Rechen- oder Tragrollen
besatz außerdem hohe F estigkeit gegen dauernde H itze
beanspruchung, bei Wagen- oder Seilöfen Unempfindlich
keit gegen häufigen Temperaturwechsel, da hier die Steine in ständigem W echsel warm und kalt werden.
Man findet in Anwendung m eist dichte festgebrannte Schamotte, manchmal hochtonerdehaltige feuerfeste Steine, neuerdings auch mehr und mehr Karborundum- (oder ähn
liche Karbid-) Steine, die zwar sehr teuer, aber dafür von hoher mechanischer Festigkeit und guter W ärmeleitfähig
keit (zur Vermeidung von Temperaturstau) sind.
Je nach W ahl des Baustoffes könnte man m it steinernen oder steingeschützten Förderm itteln Arbeitstemperaturen bis 1500° beherrschen. Bei Temperaturen über 1100°
tritt allerdings leicht eine Verschlackung der Steine mit möglicherweise abblätterndem Zunder ein, welcher die Steine schnell zerstört. Deshalb m acht man auch bei stein
geschützten Fördermitteln m eist noch m it der Anwendung bei etwa 1100° Arbeitstemperatur halt. Neuerdings plant man stellenweise die Anwendung von feuerfestem Porzellan als Fördermittel.
c) H i t z e b e s t ä n d i g e S t ä h l e , G u ß e i s e n u n d M e t a l l e g i e r u n g e n .
Durch Zusätze von Chrom lassen sich Stähle und Gußeisen schaffen, die hohe mechanische F estigkeit m it guter Tempe
raturbeständigkeit bis fast 1200° verbinden; ähnliche Eigen
schaften haben M etallegierungen, die hauptsächlich aus Chrom und N ickel bestehen. B ei höheren Arbeitstem
peraturen beherrschen allerdings bisher noch Steine als Baustoff das Feld, denn bis jetzt verursacht die Herstellung hitzebeständiger Stähle, Gußeisen und M etalle noch sehr er
hebliche Kosten, so daß man bei ihrer Verwendung sehr sparsam vorgehen muß. Man bildet deshalb bei Seil- oder Kettenöfen manchm al nur die Tragfinger, bei Bandöfen allerdings das ganze Band, das dann entsprechend dünn hergestellt wird, bei Rollenöfen gegebenenfalls Rollenauf-
A bbildung 44. Zusam m ensetzung vo n Scheibenrollen, a = Stahlachse. a = Stahlachse,
b = Ni-Or-Förderrad. b = Hämatitguß.
c = Abstandsaasen. c = Ausdehnungsfeder, d = feuerfeste Zwischenlage.
sätze (Scheiben), stellenw eise neuerdings auch ganze Schei
bem ollen, die dann nicht wassergekühlt sind, aus hitzebestän
digem Stoff aus. D ie Verbindung solcher M etallteile mit wassergekühlten Teilen, z. B. von R ollen, muß m it Rücksicht auf die Wärmedehnung sehr vorsichtig geschehen (Abb. 44).
B eiW agenöfen oder Oefen m it beweglichem Herd (Drehtische, Rechen) findet sich bisher selten hitzebeständiger Stahl in Anwendung — höchstens als Finger, Auflagerechen, Dorn oder ähnliches (Em aillierstützen) — , da hier der billigere feuerfeste Stein ausreichend gute D ienste tu t und man dessen (infolge der geringen mechanischen H altbarkeit) große Masse leicht in Kauf nehmen kann.
Es gibt noch keine genaue E inteilung der hitzebeständigen M etalle nach den Anwendungsgebieten, es genüge hier der Hinweis, daß ein Chromzusatz die W iderstandsfähigkeit gegen hohe Temperatm en vermehrt, ein E isenzusatz dagegen die mechanische H altbarkeit erhöht, so daß die Eigenschaften durch die Art der Legierung weitgehend dem jew eiligen An
wendungszweck angepaßt werden können. (Schluß folgt.) Abbildung 42.
Förderketten in wassergekühlter Rinne m it Nickel-Chrom-Tragbügeln.
Abbildung 43.
Förderrolle fü r Bleche, Bänder, R ohre usw. aus feuerfester Masst
a = Achse aus Stahl, b = feuerfeste Steine, c = Ausdehnunggfeder.
13. Ju n i 1929. Z u r A u sg itteru n g von W ärm espeichern. S tah l u n d Eisen. 875
Zur Ausgitterung von Wärmespeichern.
Von K u r t T h o m a s in Düsseldorf.
[B erich t N r. 167 des Stahlw erksausschusses des Vereins deutscher E isen h ü tten leu te1).]
( Beziehungen zwischen Steinstärke und spezifischem Flächendruck sowie Steinhöhe und Heizfläche je m3 Gitterwerk bei gleicher Wärmespeicherfähigkeit un d gleichem Durchgangsquerschnitt.)
U
eber zweckmäßige Ausgitterungen von Wärmespeichern sind in den letzten Jahren mehrfach Untersuchungen veröffentlicht worden. Dabei wurden auch verschiedentlich die Anforderungen besprochen, die an die günstigste Steinform zu stellen sind. Genannt sei hier die Ausgitterung nach L i c h t e 2) m it der besonderen Setzweise der Steine, nach K n i e p e r t 3) m it den abgeschrägten „K ästchen“- Steinen oder m it den als H ohlsteinen ausgebildeten Sonder
steinen nach M o ll - R h e n a n i a 4). D ie Betriebsergebnisse mit diesen Steinen zeigen, daß die H eizfläche oder vielmehr das Verhältnis Heizfläche zu Steingewicht einen besonderen Einfluß auf die W ärm eaustauschleistung des Gitterwerks ausübt, worauf auch kürzlich von W. T a f e l 5) hingewiesen wurde. Ist für die H öhe der Vorwärmungstemperatur die Größe der H eizfläche der Kammer von bestimmendem Einfluß, so gilt das gleiche auch für das Verhältnis von H eiz
fläche zu Steingewicht je m3 Gitterraum oder auch je Stein.
Die nächste an eine gut arbeitende Kammer zu stellende Forderung, daß der Temperaturabfall des vorzuwärmenden Mittels während der E ntheizzeit der Kammer m öglichst ge
ring wird, würde ein m öglichst großes Steingewicht als zweckmäßig erscheinen lassen. Eine Grenze wird hier aber wiederum gesetzt einm al dadurch, daß bei der üblichen Form der Steine z. B . m it zunehmendem Steingewicht die H eiz
fläche je kg Gitterwerk verringert wird, und zum ändern, daß die inneren Teile des Steines als Folge der geringen Wärmeleitfähigkeit z. B. bei halbstündiger U m stellzeit keine Temperaturschwankungen mehr aufweisen, am Wärmeaus
tausch also nicht mehr b eteiligt sind; es wären also nutzlos Kosten aufgewendet. Man hat daher zur Erzielung der günstigsten Verhältnisse beide Faktoren richtig aufeinander abzustimmen.
Eine Vergrößerung des Verhältnisses Heizfläche zu Stein
gewicht nun dadurch zu erzielen, daß man die Steinstärke ver
ringert,bringt, worauf bisher noch nicht hingewiesen wurde, bei der in den Kammern von Siemens-Martin-Oefen üblichen Gitterung u. a. N achteile durch die m it abnehmender Stein
stärke größer werdende spezifische Belastung der Steine. Die allgemeine Ansicht, die auch W. Tafel in der schon er
wähnten Arbeit vertritt, daß näm lich die spezifische Be
lastung, die ja für die Standfestigkeit des Gitterwerks und damit für die H altbarkeit der Steine bei hohen Tem
peraturen — die dritte Forderung — verantwortlich ist, lediglich von der Gitterwerkshöhe abhängig ist, trifft in dieser Form nicht zu, wie folgende kurze Rechnung zeigt.
Ist für einen Stein, der in üblicher Weise ver
mauert wird, a die Steinlänge, x die Steindicke, h die Höhe und y das spezifische Gewicht, so ist die Belastung p je cm2 Auflagefläche
a • x • h P = Y '
a ■ x
4) V orgetragen in d e r S itzung des U n te ra u s s c h u s s e s fü r den Siem ens-M artin-B etrieb am 21. M ärz 1929. — S o n d e ra b d ru c k e sind vom Verlag Stahleisen m. b. H ., D ü sse ld o rf, P o stseh b eß - facb 664, zu beziehen.
2) St. u. E . 47 (1927) S. 635/8.
3) St. u . E . 48 (1928) S. 548/51.
*) S t.u . E. 48 (1928) S. 1160/5.
5) St. u. E. 49 (1929) S. 355.
Hieraus geht ohne weiteres hervor, daß eine Aenderunir der Steinstärke x auf die Größe des spezifischen Flächen- drueks p keinerlei Einfluß ausübt, dieser vielmehr lediglich durch die Höhe des Steines oder auch des gesam ten Gitter
werks bestim m t wird, jedoch nur dann, wenn, w ie es vor
ausgesetzt war, die Steinschichten eine einfache Mauer oder auch eine durchgehende G lattschacht- oder Cowper-Gitte
rung bilden.
Anders werden die Verhältnisse bei den in den Kammern von Siemens-Martin-Oefen oder sonstigen Regenerativöfen üblichen, verschiedenen Arten der Rostgitterung.
Abbildung 1.
Schematische D a r
stellung der G itte
rung u n d Bezeich
nungsweise.
Sfe/nsrtrr/iv/rrm/rr A bbildung 2. Spezifischer F läch en - d ru ck bei gleichbleibender K analw eite (100 mm) u n d Steinhöhe (125 mm)
u n d sich ändernder Steinstärke.
Bedeutet bei diesen Gitterungen b die Kanalweite (vgl.
Abb. 1 ), so errechnet sich aus R aum inhalt und Auflagefläche der spezifische Flächendruck p zu
(b + x) • x • h P = Y ^ --- oder bei y ' h = c
c • b • x + c x2 p = ---■---oder
x2
, 1
p = c b • — f- c x
Hierbei is t x die Stärke, b + x die Länge des auf der Fläche x2 liegenden Steines, h die Steinhöhe und demzufolge Y (b + x) x h in kg das Gewicht, das auf der F läche x2 lastet.
Man erkennt den E influß der Steinstärke x, d. h. m it größer werdender Steinstärke nim m t die spezifische B e
lastung ab. D iese Feststellung hat deshalb Bedeutung, weil sie zeigt, daß die Belastungsverhältnisse bei der R ost
packung andere sind als bei der G lattschachtpackung, bei der ja, wie oben gezeigt, der spezifische Flächendruck n ic h t von der Steinstärke abhängt.
Trägt man als Beispiel den sich ergebenden Flächendruck je cm2 Auflagefläche schaubildlich auf, wenn man die Stein
stärke x ändert, die K analw eite b des Gitters etw a m it 100 mm und die H öh e des Steines m it 125 m m gleich groß hält bei einem spezifischen Gewicht der feuerfesten Steine von etwa 2 k g /d em 3, so erhält man das in A bb. 2 wiederge
gebene Bild. Daraus geht hervor, daß bei einer Steinstärke von
