Thermprozesstechnik

Fallschachtöfen elektrisch oder gasbeheizt

Vollautomatischer Fallschachtofen mit verfahrbarem Wasserabschreckbad inkl. Stellplatz zum Chargieren und Entladekran

Fallschachtofen mit fest stehendem Abschreckbad

Fallschachtöfen werden eingesetzt für das Lösungsglühen und anschließende schnelle Abschrecken von Aluminiumlegierungen. Insbesondere bei dünnwandigen Aluminiumbauteilen müssen Abschreckverzögerungszeiten von nur 5 Sekunden ab Beginn Türöffnung bis zum vollständigen Eintauchen in das Abschreckbad realisiert werden. Diese strengen Anforderungen lassen sich in der Regel nur mit diesem Ofenkonzept erreichen. Der Fallschachtofen ist dabei auf einem Untergestell aufgeständert, so dass ein Abschreckbad direkt unter dem Ofen positioniert werden kann. Zum Abschrecken fährt dann der Boden horizontal zur Seite und ein Korb mit den Bauteilen wird über eine Hubeinheit, die im Ofen integriert ist, in das Abschreckbad abgesenkt. Die Bewegungstechnik kann automatisch oder halbautomatisch gesteuert werden. Auf Grund des breiten Temperaturarbeitsbereiches lassen sich mit den Fallschachtofenanlagen komplette T6-Wärmebehandlungen, bestehend aus Lösungsglühen, Abschrecken und Warmauslagern in nur einem Ofen realisieren.

Fallschachtofenvarianten

  • Fallschachtofen mit fest stehendem Abschreckbad als preisgünstige Variante mit geringem Platzbedarf
  • Fallschachtofen mit verfahrbarem Abschreckbad inkl. Stellplatz zum Chargieren, optional mit Entladekran
  • Kundenspezifische Lösungen mit mehreren Öfen, mehreren Bädern und mehreren Stellplätzen zum vollautomatischen Abarbeiten mehrerer Chargen

Anlagendetails

  • Temperaturarbeitsbereich zwischen 80 °C und 600 °C
  • Arbeitstemperatur optional erweiterbar auf 650 °C
  • Beheizung in der Regel elektrisch, direkte oder indirekte Gasbeheizung alternativ möglich
  • Luftströmung je nach Platzverhältnissen und Chargengeometrie horizontal oder vertikal
  • Einhaltung relevanter Luftfahrt- und Automobilnormen, wie AMS 2750 E, AMS 2770/2771 oder CQI-9 als Option
 

Vollautomatische Fallschachtofenanlage, bestehend aus zwei Fallschachtöfen, verfahrbarem Wasserbad und mehreren Belade- und Entnahmeplätzen

Steuerung, Visualisierung und Dokumentation mit Nabertherm Control-Center NCC

Abschreckbäder

Wasser- oder Polymerabschreckbäder werden einwandig in Edelstahl ausgeführt und haben standardmäßig eine Umwälzung des Abschreckmediums für eine effektive Abführung der Energie aus dem Bauteil. Temperatur und Niveau werden überwacht. Alle Bäder verfügen über Anschlüsse für Wasserzu- und -ablauf sowie einen Wärmetauscher. Auf Kundenwunsch wird das Abschreckbad mit einer geregelten Heizung zum Vorwärmen des Abschreckmediums und/oder einem Wärmetauscher zum Kühlen ausgestattet. Soll das Abschreckmedium kontinuierlich auf einer hohen Temperatur gehalten werden, empfiehlt sich eine Beckenisolierung mit oder ohne Deckel.

Gesteuert werden die Anlagen über eine Siemens SPS-Regelung. Die Bedienung erfolgt komfortabel über die PC-basierte Software Nabertherm Control Center. Zudem können die Bewegungen im manuellen Betrieb mit einem Mobile Panel gefahren werden.

Je nach Kundenanforderungen werden individuelle Anlagenkonzepte entwickelt und gefertigt.

GrößenbeispieleTmaxNutzraumabmessungen in mmVolumenAußenabmessungen in mmHeizleistungElektrischer
Modell°Cbthin lHin kW1Anschluss*
FS 2000/60HAS6008001200120020005377**723phasig
FS 2200/60HAS60011001100110022005550**843phasig
FS 5350/60AS60014001400120053507524**1963phasig
FS 5670/60AS60015001500135056706452***1963phasig
1Anschlusswert je nach Ausführung höher *Hinweise zur Anschlussspannung siehe Seite 81
**Mit Abschreckbad auf Verfahrwagen
***Mit im Boden eingelassenem Abschreckbad
 

Vergüteanlagen für Stahl

Vollautomatische Vergüteanlage mit zwei Kammeröfen, Abschreckbecken, Fördertechnik und Abstellplätzen für vier Chargierkörbe Glühofen mit Manipulator

Vergüteanlage mit Haubenofen H 4263/12S und Wasserbad

Die Charge wird über einen Manipulator in dem heißen Ofen chargiert und auch heiß wieder herausgefahren und in das Abschreckmedium überführt

Beim Vergüten von Stahl wird der Glühofen bei Arbeitstemperaturen deutlich oberhalb von 1000 °C geöffnet. Nach Öffnen der Hubtür überführt der Manipulator die Charge in das Abschreckmedium. Anschließend wird die Charge im Umluft-Kammerofen angelassen. Entscheidend ist eine gute Temperaturgleichmäßigkeit.

Als Abschreckmedium werden Bäder mit Öl oder Wasser eingesetzt. Je nach Stahlsorte und benötigter Abkühlgeschwindigkeit kann die Charge auch in einer Luft-Abschreckkammer forciert gekühlt bzw. abgeschreckt werden.

Je nach Prozessanforderungen kommen abgestufte Lösungen zum Einsatz. Für kleinere Chargengewichte kann eine manuelle Vergüteanlage, bestehend aus Glühofen, Abschreckbad und manuellem Manipulator eingesetzt werden. Für schwere Lasten und hohe Durchsatzraten kommen halbautomatische oder vollautomatische Anlagen zum Einsatz. Die Charge wird über einen Manipulator in dem heißen Ofen chargiert und auch heiß wieder herausgefahren und in das Abschreckmedium überführt.

Kundenseitig wird die Abschreckverzögerungszeit vom Öffnen der Ofentür bis zum vollständigen Überführen in das Abschreckmedium auf den Prozess spezifiziert. Schnelle Verzögerungszeiten lassen sich nur über einen angetriebenen Manipulator erzielen. Sofern die Abschreckverzögerungszeit unkritisch ist, wie z.B. bei schweren und dickwandigen Teilen, können auch Herdwagenöfen eingesetzt werden. Der Wagen wird elektrisch aus dem Ofen gefahren und die Bauteile können über einen vor Ort verfügbaren Kran abgenommen und abgeschreckt werden.

Bei langen Bauteilen und geringen Anforderungen an die Abschreckverzögerungszeit bieten sich Haubenöfen an. Die Ofenhaube wird heiß geöffnet und anschließend wird die Charge über einen kundenseitigen Kran mit C-Haken entnommen und abgeschreckt.

Glühofendesignalternativen

  • Kammerofen mit Strahlungsbeheizung und Hubtür für das Chargieren mittels Manipulator
  • Herdwagenofen mit angetriebenem Herdwagen für die Chargierung mit Kran bei geringen Anforderungen an die Abschreckverzögerungszeit
  • Haubenofen für lange Bauteile, wie z.B. Stangenmaterial für die Chargierung mit Kran und C-Haken

Abschreckdesignalternativen

  • Abschreckbäder mit Wasser, Öl oder Polymer als Abschreckmedium
  • Kühlstation mit leistungsstarker Gebläsekühlung zum Abschrecken an Luft

Alternativen für das Überführen der Bauteile

  • Handbetriebener Manipulator für manuelle Vergüteanlagen
  • Elektrisch angetriebener Manipulator für manuelle Vergüteanlagen
  • Schienengebundener 2-Achs-Manipulator, halbautomatisch für das Chargieren, Entnehmen und Abschrecken der Charge in einem flüssigen Medium
  • Schienengebundener 3-Achs-Manipulator, halbautomatisch oder vollautomatisch für das Chargieren, Entnehmen, Abschrecken, Anlassen in einem Umluftofen oder Überführen auf einen Abstellplatz