专利名称：装载和卸载热处理炉的设备和方法
装载和卸载热处理炉的设备和方法本发明是关于如何装载和卸载热处理炉(尤其是转底炉)的设备，以及相对应的 方法。更进一步说，该发明与一种设备的使用相关，该设备有一个框架结构，该框架结构有 两个支持面，第一个高，第二个低，两者平行地上下放置，并被多个框架支柱连接起来，以装 载和卸载热处理炉。根据在先工艺，通常是使用所谓的起重机来进行转底炉的装载和卸载。为了装载， 一个工件将会被移到起重机的定位滑表面，通常同时放置一个合适的推进装置。然后，用推 进装置将该工件从热处理炉外壁上的一个开口被推入热处理炉内部。根据热处理炉的结 构，以及装载和卸载时所使用的起重机及其他装置的结构，可以使用相同的或不同的推进 装置。为了卸载，在转底炉中的热处理完成之后，一个工件将被推进装置(该推进装置位于 热处理炉内壁的外部)推出炉体，推到起重机的定位滑表面。然后，该定位滑表面将和其上 的工件一起，进入油浴，以使工件冷却。在起重机这个较低的部位，该工件将被另一个推进 装置从定位滑表面推下来。起重机的该定位滑表面重新抬起到装载位置，另一个工件将被 推到定位滑表面上，以继续推入转底炉内。由于定位滑表面在每次卸载过程中都会浸入油 浴，它一直都是油腻的，当工件从定位滑表面滑下时，油都会随着它们进入热处理炉。由于 炉内的高温，工件上的这些油会蒸发或燃烧，将会污染转底炉内的空气。为了持续地获得高 质量的热处理，必须避免这样的空气污染。因此，本发明的目的是提供一种设备和方法，当使用这种设备和方法时，可以避免 油进入热处理炉。根据本项发明中的权利要求1所述的设备的特点，上述目标已经达到了。根据该装载和卸载热处理炉(尤其是转底炉)的发明，该设备包括一个框架结构， 该框架结构有两个平面，第一个高，第二个低，两者平行地上下放置，并被多个框架支柱连 接起来，第一个和第二个平面均有许多开口，这样支柱就有很多操纵装置。该设备还包括许多提升支柱，这些提升支柱与提升机械相连，可以通过垂直的移 动安放到框架支柱的操控装置上，并且垂直地延伸到较高的平面上。每个提升支柱都有托 架，在第一个部位的，与第一个平面相连，在第二个部位的，与第二个平面相连。托架被成直 线安放在提升支柱上，因此，当提升支柱垂直移动时，它们将进入相连接的平面的开口，或 从中穿出。另外，该设备的框架支柱上，至少含有一个停止装置，其可以限制相应的提升支 柱的垂直移动。该发明的思想基础是使用“双层”设备进行热处理炉的装载和卸载，除了有着第一 个和第二个平面的框架结构外，该设备还包括由提升支柱组成的提升框架，该提升支柱有 许多托架。托架和平面组成了一个支持表面，根据提升支柱在框架结构中的位置，一方面， 该支持而的结构使得工件几乎不会放在平面上，滑到平面上，或是被从平面上推走，但是另 一方面，支撑工件的支持面仅仅是由托架组成的。因此，一个贴合在工件下的上升/下降的 操控装置就可能被送入或送出热处理炉。为了装载或卸载热处理炉，会用到不同的平面或支持面。较高的平面或表面用于 装载热处理炉，较低的表面则用于卸载。由此，在热处理炉的装载过程中，油将不会被带入热处理炉。由于托架(被安置在提升支柱上)的使用，装载和卸载时就可能不再推动工件，而 是用提升/降低操控装置将工件移入或移出热处理炉。为了该目的，操控装置贴合在工件 下，然后用适当的操作，将其轻轻地提起。这种贴合只有在工件被托架从平面上提起时才有 可能，此时才有空间给操控装置去进行适当的提升。这种装载和卸载装置尤其有优势，因为 所谓的路砖可以被省略。在用传统的方法将工件装入或卸出转底炉时，工件都会滑到路砖 上。要生产质量稳定的该种路砖极其困难，而且资金和时间成本都很高。该设备的框架结构使得工件可以毫不困难地移入或移出对应的平面或托架。该申 请中的“工件”不仅包括不含格栅的单个工件，还包括放置于所谓格栅上的大量工件，因此， 工件是和格栅一起移动的。根据申请书，框架结构可以含有3个或3个以上框架支柱，通过这种方法将两个平 面连接起来。如果有必要的活，例如为了稳定或隔离热辐射，还可能用器壁将两个框架支柱 的特定部分连接起来。框架支柱有许多操控装置，通过这些装置操控提升支柱。每个框架支柱使用的操 控装置数量主要取决于设备的尺寸和将要移动的工件的重量。放置在操控装置上的是可垂直移动的提升支柱，其与一个提升机械相连。所有的 提升支柱可分别与单独提升机械相连，或者将几个提升支柱连接起来，再与一个提升机械 相连。例如，每两个支柱可与一个提升机械相连，这就可能将提升支柱提升或降低到不同的 程度。提升支柱组成了一个“提升框架”，其根据框架结构是可移动的。通过排列，提升支柱 可以被安置在框架结构“内部”，此时，平面有更多的开口或调节过的开口，因为在这种情况 下，至少有一部分被操控的提升支柱会通过平面。但是，提升支柱也可以被操控装置在框架 结构“外部”操控。在这种情况下，提升支柱在框架结构外移动，而托架在平面内移动或通 过平面。平面上开口的构造或可以容纳托架，或可以使托架从其中穿过。在这种情况下，开 口很自然的延伸到平面的整个高度。托架是在垂直移动中，是通过对应的平面，还是仅仅进入平面，取决于设备的结 构。特定的结构可以使得托架仅仅进入平面。在这种情况下，必须确保的是，一旦其上表面 与平面的表面持平，托架就会立即停止，这样的话，当需要时候，工件才能滑到平面上或从 平面滑下。停止装置需要安置在至少一个框架支柱上以限制相应提升支柱的垂直移动。如果 只使用一个停止装置，当所有的提升支柱被连接在了一起时，停止装置就会限制所有提升 支柱的垂直移动。如果提升支柱没有连在一起，就必须相应的使用大量的停止装置。该发明中的设备适用于任何热处理炉，其尤其适用于转底炉，因为转底炉的一个 开口通常既进行装载也进行卸载。在该发明中的设备的一个实施方案中，滑道安置在至少一个平面的上表面。这简 化了工件移入或移出平面的移动，因此可以使用较小的推进装置。使用滑道的另一优势在 于，当磨损出现时，只需要更新滑道，而不需要更换平面。当较低的平面浸入油浴冷却时，油会从平面的边缘流走。为了简化平面浸入油的 过程，较低的平面有着许多开口，当其浸入油浴时，油可以从开口中通过。用这种方法，一方 面，冷却油浴可以变小一点，因为从较低的平面流出的油已经不再需要了，另一方面，较低
5的平面浸入油浴的过程加快了，因为有更多的开口供油流出。根据框架结构，为了限制提升支柱的垂直移动，至少要在一个框架支柱上装一个 停止装置。在本发明设备的一个可行的实现方法中，其中一个操控装置就是停止装置。不 再需要单独的停止装置了，这就全面的简化了该设备的结构。权利要求6中所述发明特点进一步实现了本发明的目标。根据本发明的一个实施方案，步骤a)，通过使用提升支柱，该设备首先被提升了一 个台阶，进入第一个位置。在这个进入第一个位置的过程中，至少有一个停止装置会根据框 架结构限制提升支柱的垂直移动。因此，整体设备仅仅通过提升支柱被提升，且框架结构不 与提升机械直接相连。在这第一个位置，较低的托架位于较低的平面之上，第一个工件被从 热处理炉移出，放到较低的托架上。举例来说，工件可以被从外部夹出，放在托架上。以下 将进一步描述将工件从热处理炉移出，放到托架上的可实现性。步骤b)，通过使用提升支柱，在第一个工件被放置在较低的托架上之后，设备会被 降低一个台阶，进入第二个位置。该设备较低的部分(包含了较低的托架和较低的平面) 被放入冷却装置，但是，托架依然在各自的平面之上。由于托架依然在平面之上，工件就仍 然是安放在这个位置的托架上。在步骤c)中，第二个工件将被移到较高的支持表面，该表面由较高的平面或较高 的托架组成。举个例子来说，在存贮或准备时，一个操控装置从侧面与一个工件相贴，然后 将其存在较高的托架上。接下来介绍详细的过程。步骤d)中该第二个工件将会从较高的支持面移动到热处理炉内。这样就可以使 一个操控装置从侧面与一个工件相贴，并将其提升到热处理炉内。在第二个工件被从较高的支持面移到热处理炉内之后，步骤e)提升支柱将被进 一步降低到第三个位置，托架将会进入平面，且第一个工件将会被较低的托架放到较低的 平面上。如果设备的结构使得托架通过平面上的开口，而不是仅仅进入平面的话，留间隔 器会被安放在冷却装置中，这次较低的平面将会安放在其上，平面下由此产生了一个自由 空间，提升支柱上的托架可以从中通过。步骤f)中第一个工件将被用合适的装置从较低的平台移走。在步骤a)中，比较可取的是用操控装置将从工件底部贴入，提升或降低，将其从 热处理炉中，然后放在较低的托架上。在步骤c)中，举个例子来说，可以从用操控装置从侧面贴合工件，然后置于较高 的托架上。但是，在步骤c)中较可取的是，用提升/降低操控器将工件置于较高的托架上， 这样，在传送到托架上的过程中，操控器贴合在工件的下面。这种传送工件的方式极其简单 及可靠，不需要在工件上装备特殊的固定装置以从侧面夹住该工件。更重要的是，操控器不 需要握力功能，其仅需要提升装置，该提升装置在实际传送过程中贴合于工件下方。在本发明的一个实施方案中，步骤d)工件被提升/降低操控装置从下方提起或放 低，并被放到热处理炉内。操控装置从侧面接触的优势如上所述。在步骤f)中，由于用推拉装置在结构上更简单(这点在步骤d)中尤为重要)，更 可取的做法是，用推拉装置移动较低平面上的工件。根据上述方法，在步骤b)中，该设备被降低，从而托架仍然在各自的平面上方，并且第二个工件将被移到较高的支持面上，在这种情况下，该支持面由较高的托架组成。由于 当设备进行装载时，托架和第二个工件都被放置在平面上，只能从上方将第二个工件放置 到较高的托架上，例如，使用提升/降低操控装置。在本发明的一个实施方案中，根据步骤b)，提升支柱将近一步被降低，以使托架移 入到平面的开口中，这样，第一个工件就会被较低的托架放到较低的平面上。在步骤c)中， 第二个工件接下来被一个推拉装置移动到第二个支持面上，作为较高的平面引起的设备的 进一步降低的结果。然后该设备会被提升支柱提起，以致托架将工件从各个平面上提起。该实施方案还需一个步骤，但是该步骤使得将工件推或拉到较高的支持面上成为 可能，此时的支持面由较高的平面组成。由于上述不利因素，将工件推入或拉入热处理炉是 不可取的，但是由于非常不同的情况和条件，将工件从热处理炉中推出或拉出则没有问题。 能够用推拉装置将工件移动到较高的平面上，从结构上讲够简单，且更经济。
如果只需要短的冷却期，步骤f)可与以下步骤同时进行在较低平面上的工件被 从较低平面上移开。更进一步讲，该发明与一种设备的使用相关，该设备有一个框架结构，该框架结构 有两个支持面，第一个高，第二个低，两者平行地上下放置，并被一个多元化的支柱连接起 来，以装载和卸载热处理炉。当进行热处理炉装载时，工件被从热处理炉移出到较低的支持 面，当进行热处理炉卸载时，工件将被从较高的支持面移到热处理炉。以下将参照附图，更加详细的描述本发明设备的一个典型的实现方式以及本发明 方法的一个典型的实现方式。其中附
图1是本发明设备的一个典型的实施方案的略图附图2a_2e是关于本发明典型实施方案的各个步骤的视图。附图1是本发明设备的一个典型的实施方案的略图。所示的设备被用来进行转底 炉的装载和卸载(未展示)。设备(1)包括一个框架结构(20)和一个提升框架(30)，该框架结构(20)包括一 个较高的平面(21)和一个与较高的平面平行的较低的平面(22)，两个平面被四个框架支 柱(23)相连接，以致框架支柱(23)贯穿或固定在平面(21，22)的角上。框架支柱(23)垂 直的延伸在较高的平面(21)上，在所示的典型实现方法中，框架支柱较高的一端与横向连 接器(24)相连。但是，这种横向连接器(24)在其他典型的实现方法中不一定是必须的，但 是它们可以提高框架结构(20)的稳定性。每个框架支柱(23)含有两个操控装置(25)，它们被缚在平面上方的框架支柱上， 因此每个框架支柱上的操控装置(25)都被安放在同样的高度。在附图1所示的典型实现 方法中，操控装置(25)被进一步缚在框架支柱上，以致在所有情况下两个操控装置都是相 对安放的，也就是说，沿着平面(21，22)的一边。一个提升支柱(31)在一个框架支柱(23) 上的两个操控装置(25)下可垂直移动。在该典型实现方法中，该设备包含四个提升支柱 (31)，它们在较高一端与横向支柱相连。由四个提升支柱(31)组成的矩形的相对的角被另 外的支柱(33)连在一起，其连接处与提升机械(34)相连。在该典型实现方法中，只有一个 提升机械被用于提升或降低提升支柱(31)和该设备(1)。但是，举例来说，也有可能把每个 提升支柱(31)均与一个单独的提升机械相连，当然，单独的提升支柱(31)不再被死板的连 在一起了。
较高的和较低的平面(21，22)都有很多开口(21a，22a)，在所示典型的实施方案 中，这些开口贯穿了平面。这些开口以90°的角度从平面的边缘直穿平面的中轴线。
每个提升支柱(31)都包含托架(35，36)，一个在与较高的平面(21)相连接的第一 个位置，一个在与较低的平面(22)相连的较低的位置。因此，该设备含有四个较低的托架 (36)和四个较高的托架(35)，它们固定在提升支柱(31)的同样高度(这样就形成了平面， 未显示)。托架以90°角沿平面的一边排列，并延伸进设备内，两个托架总是相对的。在提 升支柱垂直移动时，也即，提升支柱(31)相对于框架结构(20)移动，托架(35，36)移入较 高平面(21)和较低平面(22)的开口(21a，22a)中。由于开口(21a，22a)与托架(35，36) 被放在同一直线上，后者可以完全进入或穿过平面。在附图1所示的典型的实施方案中，操控装置(25)也作为停止装置使用，即用它 们限制提升支柱(31)相对于框架结构(20)的移动。附图1中所示的开口和托架的布局只是多种布局中的一种。例如，托架也可以被 朝向各个平面的中心安放。同样的，根据框架支柱进行安放的提升支柱也可以被如此安放。 重要的是，在提升支柱和框架结构之间总是能够相对移动的，并且在此过程中，托架要能够 进入或通过平面。关于该设备各个部分的选择，仅需要注意，一方面它们要能适应所产生的压力，另 一方面，它们要能够抵御转底炉近距离处的高温。更加重要的是，由于设备的维护会引起转 底炉产量的减少，因此所选用材料的维护周期越长越好。以下将参照附图2a_2e对该装载和卸载热处理炉的发明方法的实施方案的各个 步骤进行描述。附图2a_2e中所示的设备与附图1所示的设备略有不同。在实际发明设备(1)下方的是底部装有留间隔器(41，61)的油浴池(冷却装置) (只用略图标识)(40)。在冷却装置(40)中所显示的是一个起重机(60)，该起重机用于在 工件冷却后将其从冷却装置中提出。设备⑴包含四个框架支柱(23)和四个提升支柱(31)，它们被横向支柱(32)连 接起来。而横向支柱(32)又与提升机械(34)相连接。各个框架支柱(23)都包含三个操 控装置(25a，25b，25c)，其中只有操控装置(25b)作为停止装置使用，限制提升支柱(31)相 对于框架支柱(23)的移动。每个框架支柱(23)上安放两个托架(35，26)。设备(1)首先被提升支柱(31)提到第一个位置，在该位置，从转底炉出来的第一 个工件(50)被移到较低的托架上(36)(附图2a)。在该位置，较低的托架上(36)与热处理 炉大致相平。可用提升/降低操控器(未显示)将第一个工件(50)降低到较高的托架(35)上。 在这种实施方案中，无需将路砖合并到转底炉中。装有适当的提升装置的提升/降低操控 器，从第一个工件的下方与其贴合，将其移出，并放到托架(35)上。该设备接下来被提升支柱(31)降低(附图2b)到第二个位置，在该位置，该设备 较低的部位(该部位包括较低的托架(36)和较低的平面(22))被移入冷却装置或油浴池 (40)中，且较低的平面(22)位于留间隔器(41)上方(附图2b)。在所示的典型实施方案中，提升支柱(31)将会进一步降低到第三个位置(附图 2c)，托架(35，36)从平面(21，22)上的开口 (21a, 22a)(未显示)中穿过，第一个工件(50) 将被较低的托架(36)置于较低的平面上(22)。
一旦设备到达这个位置，第二个工件(51)将被推动装置(未显示)推到较高的平 面(21)上。然后该设备将通过提升支柱(31)提升，托架(35，36)将会把工件(51，52)从各个 平面(21，22)上提起(附图2d)。然后，提升/降低操控装置(未显示)将从底部把第二个工件(51)相贴合，并将其移入转底炉内。—旦第二个工件(51)被较高的托架(35)移入转底炉内，设备将被提升支柱(31) 降低，以致托架(35，36)可通过平面(21，22)，且第一个工件(50)被放在较低的平面(22) 上(附图2e)。第一个工件(50)被推动装置(未显示)从较低的平面上(22)推到起重机 (60)的一个较低的平面(62)上，该平面与油浴池(40)中的设备(1)相邻。第二个工件 (51)被起重机从油浴池(40)中提出，以供后续加工。
权利要求
一个进行热处理炉装载和卸载的设备，该设备包括一个框架结构(20)，该框架结构有一个较高的平面(21)和一个较低的平面(22)，它们被平行地上下放置，并通过多个框架支柱(23)连接起来。第一个和第二个平面(21，22)都各有许多开口(21a，22a)，同时，框架支柱上有很多操控装置(25)，许多提升支柱(31)与一个提升机械(34)相连，能垂直的移动到框架支柱(23)上的操控装置(25)上，并能垂直的延伸到较高的平面(21)上方，在这个位置，每个提升支柱(31)有一个托架(35，36)在第一个位置与较高的平面(21)相连，在第二个位置与较低的平面(22)相连。托架(35，36)在提升支柱(31)上的放置方法，使得它们在提升支柱(31)进行垂直移动时，可以进入与之相连的平面的开口(21a，22a)中。框架支柱(23)上至少安装了一个停止装置，其将限制相应的提升支柱(31)的垂直移动。
2.如权利要求1所述的设备，其特点在于滑道被安放在至少一个平面(21，22)的上表 面上。
3.如权利要求1或2所述的设备，其特点在于至少较低的平面(21)上有额外的开口。
4.如权利要求1到3任一所述的设备，其特点在于至少一个操控装置(25)被作为停止 装置使用，用来限制提升支柱(31)相对于框架结构的垂直移动。
5.如权利要求1到4任一所述的设备，其特点在于提升支柱(31)的较高的一端被成对 的支柱(32，33)连接在一起。
6.一个根据权利要求1到5所述的设备进行热处理炉装载和卸载的方法以及该设备下 方安装的一个冷却装置(40)，其中a)用提升支柱(31)将该设备提高到第一个位置，此时，第一个工件从热处理炉中移出 到较低的托架(36)上，b)用提升支柱(31)将该设备降低到第二个位置，该设备较低的部位(该部位包括较低 的托架(36)和较低的平面(22))被浸入冷却装置(40)且较低的平面(22)被放置在冷却 装置(40)内，但是托架(35，36)仍然在各自的平面(21，22)上方。c)第二个工件被移到一个较高的支持表面，该表面由较高的平面(21)或较高的托架(35)组成。d)第二个工件被从较高的支持表面移入转底炉内。e)该设备被提升支柱降低到第三个位置，以致托架(35，36)移入平面(21，22)，然后第 一个工件就从较低的托架(36)被放到了较低的平面(22)上，并且f)第一个工件被从较低的平面(22)上移走。
7.如权利要求6所述的装载和卸载热处理炉的方法，其特点在于，在步骤a)中，在热 处理炉内，一个提升/降低操控装置从第一个工件的下方与其贴合，将其放在较低的托架(36)上。
8.如权利要求6或7所述的装载和卸载热处理炉的方法，其特点在于，在步骤c)中，第 二个工件被一个提升/降低操控装置放在较高的托架(35)上，在将第二个工件移送到较高 的托架(35)上的过程中，该提升/降低操控装置从第二个工件的底部与其进行贴合。
9.如权利要求6到8任一所述的装载和卸载热处理炉的方法，其特点在于，在步骤d) 中，一个提升/降低操控装置从第一个工件的下方与其贴合，第一个工件被移入热处理炉 内。
10.如权利要求6到9任一所述的装载和卸载热处理炉的方法，其特点在于，在步骤f)中，第一个工件被一个推拉装置从较低的平面(22)上移走。
11.如权利要求6，7，9或10任一所述的装载和卸载热处理炉的方法，其特点在于，在 步骤b)后，提升支柱(31)进一步降低，以致托架(35，36)被移入平面(21，22)中的开口 (21a, 22a)内，这样第一个工件就被较低的托架(36)放在较低的平面(22)上。在步骤c) 中，第二个工件被一个推拉装置移动到较高的支持表面，接着，该设备被提升支柱(31)提 高，以致托架(35，36)将工件从各自的平面(21，22)上提起。
12.—种设备的用途，该设备有一个框架结构，该框架结构有两个支持面，第一个高，第 二个低，两者平行地上下放置，并被多个框架支柱连接起来，以装载和卸载热处理炉。在卸 载热处理炉的过程中，工件被从热处理炉中移出，放到较低的支持面上，而在装载热处理炉 的过程中，工件被从较高的支持面上移到热处理炉内。
全文摘要
本发明关于一种进行热处理炉装载和卸载的设备和方法，热处理炉通常是使用所谓的起重机来进行装载和卸载。在卸载过程中移除工件通常被起重机降低进入油浴，在其中从起重机上移除。油都会通过被油覆盖的起重机进入热处理炉。本申请通过一个设备除去油，该设备包括一个框架结构，该框架结构有一个较高的平面和一个较低的平面，它们被平行地上下放置，并通过多个框架支柱连接起来，第一个和第二个平面都各有许多开口，同时，框架支柱上有很多操控装置，同时，框架支柱上有很多操控装置，许多提升支柱与一个提升机械相连，能垂直的移动到框架支柱上的操控装置上，在这个位置，每个提升支柱有一个托架在第一个位置与较高的平面相连，在第二个位置与较低的平面相连。托架在提升支柱上的放置方法，使得它们在提升支柱进行垂直移动时，可以进入与之相连的平面的开口中。框架支柱上至少安装了一个停止装置，其将限制相应的提升支柱的垂直移动。
文档编号F27B9/16GK101849025SQ200880017843
公开日2010年9月29日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年1月14日
发明者弗里德黑尔姆·屈恩, 沃尔夫冈·沙尔伯格, 豪斯特·贝克 申请人:洛伊热处理有限公司