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Pneumatische Antriebe

Pneumatikzylinder regelt zuverlässig Temperatur und Luftdruck in Herdwagenofen

| Autor/ Redakteur: Mark-Philipp Rasche /

Geht es um Robustheit, Kraftdichte und Kosten, liefert der Pneumatik im Vergleich zum Elektroantrieb die besseren Ergebnisse. Das zeigt sich bei der Betätigung einer Druckregelklappe eines Herdwagenofens zum Anlassen großer Stahlteile: Ein doppeltwirkender Pneumatikzylinder sorgt für hohe Zuverlässigkeit der Temperatur- und Luftdruckregelung im Ofen – bei weniger Installationsaufwand auf halber Höhe des Abluftkamins.

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Bild 1: Pneumatikzylinder mit Stellgerät, der die Temperatur- und Luftdruck-Regelklappe am Kamin zuverlässig betätigt.
Bild 1: Pneumatikzylinder mit Stellgerät, der die Temperatur- und Luftdruck-Regelklappe am Kamin zuverlässig betätigt.
( Archiv: Vogel Business Media )

Nach dem Umformen übernehmen Herdwagen-Durchschuböfen den Behandlungsprozess bei Großteilen wie Waggonrädern oder Stahlblöcken. In diesen Öfen werden innere mechanische Bauteilspannungen, die durch das Umformen entstanden sind, abgebaut. Auf einem Wagen liegend werden die Teile dazu von vorne in den Ofen gefahren.

Auf der Rückseite des Ofens, am Abluftkamin, erfolgt die Temperatur- und Luftdruckregulierung. Dazu wird eine Ofendruck-Regelklappe auf halber Höhe des im Freien stehenden Kamins betätigt. Das übernimmt bei einem Herdwagenofen bis 800 °C ein Elektromotor. Bei Temperaturen bis 1200 °C setzt der Industrieofenhersteller Andritz Maerz auf die Pneumatik.

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Über einen Hebelmechanismus verstellt ein Pneumatikzylinder von Norgren stufenlos die Klappe (Bild 1). Das an dem Zylinder angebrachte Stellgerät meldet die aktuelle Klappenstellung an den Prozessleitstand, der Prozessrechner verfährt die Klappe nach Bedarf. Der Stellzylinder – Typ PSA/182080/F1/350 mit Viton-Dichtung – ist außerhalb des Abluftkamins angebracht.

Hohe Funktionssicherheit bei einfacher Anlagentechnik gefordert

Dadurch wird er zwar nicht direkt von der „abstrahlenden“ Wärme des Kamins erfasst, im Gegensatz zur Achse, die die Klappe betätigt, doch ist er dafür umso mehr den Wetterverhältnissen wie Regen, Schnee und Luftfeuchtigkeit ausgesetzt (Bild 2). Der doppeltwirkende Zylinder – angesteuert über einen Stellungsregler, der die Druckluft in den beiden Zylinderräumen dosiert – dreht die Regelklappe stufenlos in einem Winkel zwischen 0 (Klappe liegt horizontal) und 90° (Klappe steht vertikal) mit einer radial zum Zentrum des Abluftkanals angeordneten Welle. Es werden keine weiteren Ventile benötigt.

In einem Herdwagen-Durchschubofen verliert der Stahl durch kontrolliertes Erwärmen bei gleichbleibender Temperatur über eine bestimmte Zeit die inneren mechanischen Spannungen, die beim Umformen entstanden sind. Eine komplette Anlage des Herstellers Andritz Maerz besteht im Wesentlichen aus Härteofen, Anlassofen und den dazu gehörigen Abschreck- sowie Chargiereinrichtungen. Zu den Anwendern gehören vor allem Stahlerzeuger und Massivumformer, die in der Regel schlüsselfertige Industrieofenanlagen ordern. Ein wichtiges Auswahlkriterium ist dabei hohe Funktionssicherheit bei einfacher Anlagentechnik.

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