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Abschreckvorrichtung für die Wärmebehandlung von Profilstahl im Durchlaufverfahren
Bei der Wärmebehandlung von Profilstahl im Durchlaufverfahren, beispielsweise bei der Durchlaufhärtung von Walzprofil, bei welcher die Profile nach dem Verlassen des Ofens mittels Brausen abgeschreckt werden, liegt ein Übelstand darin, dass die Profile trotz gleichmässiger Abschreckung nicht in allen Profilbereichen die gleiche Härte bzw. Festigkeit aufweisen.
Es ist zwar speziell für Walzprofile be- reits vorgeschlagen worden, die Form der Abschreckbrausen der Profilform anzupassen, und deren auf das Profil gerichtete Austrittsöffnungen hinsichtlich Anzahl und Grösse derart zu verteilen, dass den Profilbereichen unterschiedlicher Wandstärke entsprechend unterschiedliche Flüssigkeitsmengen zugeführt werden,
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Durchgangstrotz der Wandstärkenunterschiede eine in allen Profilbereichen gleichmässige Härte bzw. Festigkeit zu erzielen.
Diese Lösung hat sich jedoch noch nicht als befriedigend erwiesen, weil derartige Profile aus herbtullungsbediagten Gründen nicht unerheblichen Toleranzen hinsichtlich der Wandstärken sowie auchnämlich wegen der unvermeidlichen Abweichungen zwischen den einzelnen Chargen - der Werkstoffqua-
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Di se Toleranzen brilgen bei ücll bi & iicr bekanulten AboChreckvomchtungen, insbeson-dere. bei geometrisch komplizierten Profilformen mit unterschiedlichen Wandstärken in den verschiedenen Profilbereichen. unvermeidliche Unregelmässigkeiten in bezug auf die Aufhärtung der Profile bzw. der einzelnen Profilbereiche mit sich, die zu für den Durchlaufbetrieb sehr lästigen Verwerfungen der Profilstahlabschnitte führen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden. Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Abschreckvorrichtung aus, welche eine der Profilform angepasste, das Profil allseitig umschliessende Gestaltung aufweist, und bei welcher die Austrittsöffnungei1 für die Ab- schreckflüssigkeit hinsichtlich Anzahl und Grösse derart verteilt sind, dass den Profilbercichen unterschiedlicher Wandstärke unterschiedliche Flüssigkeitsmengen zugeführt werden, kennzeichnet sich aber den bekannten Ausführungsformen gegenüber dadurch, dass den einzelnen Profilbereichen auf mindestens einer
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abhängig voneinander regelbare Brausenkörper zugeordnet sind.
Die Abschreckvorrichtung gemäss der Erfindung hat nicht nur den Vorteil, dass die auf die verschiedenen Profilbereiche gerichteten Flüssigkeits- strömezum Ausgleich von Toleranzen hinsichtlich Werkstoffqualität und Wandstäfxen-Abweichungen sehr
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nicht nur die Lagerhaltung, sondern vermeidet auch bei Umstellung auf abweichende Profilformen bzw.
- klassendensonstnotwendigen jedesmaligenumbau bzw. Austausch derAbschreckvorrichtung. Obschon die Abschreckvorrichtung gemäss der Erfindung wegen der vorerwähnten Vorteile im allgemeinen für die Serien- fertigungvergüteterodergehärteter Profile verwendet werden wird, eignet sie sich in besonderem Masse auch als Testvorrichtung für die Einstellung bzw. Fertigung von für ganz bestimmte Profilformen und -klassen vorgesehene einteilige Ringbrausen bekannter Gestaltung.
Zu diesem Zweck wird die für die verschiedenen Profilform men und-grossen erforderliche Einstellung der einzelnen Brausenkörper an Versuchsstäben empirisch ermittelt und nach dem Vorbilde der sich hiebei ergebenden differenzierten Einstellung der verschiedenen Brausen-
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vorgesehenen einteiligtcn Ringbraust ! n angefertigt.I reiche mit unterschiedlicher Härte versehen werden.
Unter Ausnutzung der bekannten Erscheinung, dass hochstegige Profile die Neigung besitzen, sich . unter der Wirkung einer unterschiedlichen Härtung zu verziehen, lässt sich die Abschreckvorrichtung wei- terhin auch dazu heranziehen, die Profile bereits während des Abschreckvorganges in dem später ge- wünschten Sinne vorzubiegen. Sollen beispielsweise die Flanschen eines Rinnenprofils auf der Bogenaussen-
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des Profils bereits eine Vorspannung geschaffen wird, die das nachträgliche Biegen erleichtert.
In allen diesen Fällen bietet die Abschreckvorrichtung gemäss der Erfindung natürlich die Möglichkeit, die einzelnen Brausenkörper automatisch, u. zw. beispielsweise unter Verwendung von mechanischen Abtastvorrichtungen, die Veränderungen in der Profilform oder Abweichungen in der Durchlaufrichtung bzw. Verwerfungen abtasten, zu regulieren.
Obschon es in mancuen Fällen vorteilhaft ist, zumindest zusatzlich auch die Möglichkeit einer Hintereinanderschaltung der einzelnen Brausenkörper vorzusehen, ist es im allgemeinen zweckmässig, sämt-
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Parallelschaltung an diegelventile eingeschaltet sein, wobei jedoch die Brausenkörper in jedem Falle zusätzlich in bezug auf die Menge und Verteilung sowie in bezug auf die Richtung des Flüssigkeitsstroms einzeln regelbar sein müssen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Abschreckvorrichtung aus einer quer zur Durchlaufrichtung der Profile angeordneten und mit einer der Profilform entsprechend gestalteten Ausnehmung versehenen Tragplatte besteht, an deren Auslaufseite die das Profil umgebenden Brausenkörper verstellbar, u. zw. vorzugsweise einzeln verstellbar, befestigt sind. Die mit den Brausenkörpern versehene Tragplatte wird zweckmässig in einen mindestens von oben zuganglichen gehauseförmigen Kasten emgebaut, dessen quet zur Durchlauíncl1tung angeordnet Wände ebenfalls der Profilform angepasste Durchbrechungen aufweisen. An der Unterseite des Gehäuses befinden sich an geeigneter. Stelle Abflussöffnungen für den Ablauf der Abschreckflüssigkeit.
Die Brausenkörper sind vorteilhaft aus zu den ihnen zugeordneten Profilbereichen annähernd parallel angeordneten Rohrkörpem gebildet, die mit zum Profil hin gerichteten Längsschlitzen versehen sind, deren Länge durch an den Enden der Rohrkörper auf-bzw. eingesetzte und in axialer Richtung verstellbare Hülsenkörper veränderbar ist.
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durch flexible Leitungsabscbnitte verbunden werden und in ihren Halterungen an der Tragplatte derart drehbar gelagert sind, dass die Strömungsrichtung der austretenden Abschreckflüssigkeit in beliebiger Weise verändert werden kann.
Eine zweckmässige Ausführungsform besteht hiebei darin, dass die Brausenkörper aus zwei koaxial ineinanuefgefühnen und relativ zueinander verdrehbaren Rohrabschnitten mit zum Profil hin gerichteten Durchtrittsöffnungen oder Schlitzen bestehen, deren Überdeckungsmass durch die "Relativverdrehung veränderbar ist. Hiebei kann gemäss einer weiteren Ausgestaltung das Aussenrohr mit einer breiten, sich im'wesentlichen über die Länge des Rohrkörpers erstreckenden schlitzförmigen Ausnehmung versehen sein, während das Innenrohr mehrere in Umfangsrichtung zueinander versetzte Gruppen von Bohrungen aufweist, die in bezug auf die Grösse und Verteilungsdichte der Bohrungen voneinander verschieden sind.
In der Zeichnung ist die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen : Fig. l die Gesamtansicht der Abschreckvorrichtung quer zur Durchlaufrichtung der Profile, Fig. 2 und 2a einen ein- zelnen Brausenkörper in zwei verschiedenen Betriebsstellungen. Fig. 3 und 3a einen Querschnitt durch den Brausenkörper gemäss Linien in-in in Fig. 2, ebenfalls in zwei verschiedenen Betriebsstellungen, Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Brausenkörper einer abweichenden Ausführungsform u ! 1d Fig. 5 ebenfalls einen Querschnitt durch einen Brausenkörper einer weiteren Ausführungsform.
In Fig, 1 ist das Walzprofil mit 1, die die Brausenkörper 2a-2h aufnehmende Tragplatte mit 3 und die Verteilerleitung für die Zuführung der Abschreckflüssigkeit mit 4 bezeichnet. Die Tragplatte 3 ist in ein in Fig. l im Schnitt dargestelltes Kastengehäuse 5 eingebaut, dessen offene Oberseite durch einen abnehmbaren, in der Zeichnung nicht dargestellten Deckel verschliessbar ist und welches im Bereich des Bodens eine Ablauföffnung 6 aufweist. Das Gehäuse ist einschliesslich der Tragplatte 3 auf Stützen 7 in solcher Höhe hinter der Austrittsöffnung des nicht dargestellten Ofens montiert, dass die Profile 1 ohne Richtungs-
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änderung durch den in der Tragplatte sowie in den beiden Stirnwandungen des Gehäuses 5 vorgesehenen, der Profilform angepassten Schlitz 8 hindurchgeführt werden können.
Wie aus Fig. 5 ersichtlich, sind die Brausenkörper an der Tragplatte mittels Halteschellen 9 gelagert, die mittels die Tragplatte im Bereich von Langlöchern 10 durchsetzender Schrauben 11 derart verstellbar sind, dass die Brausenkörper sowohl hinsichtlich ihrer Winkelstellung zueinander als auch in ihrer Längs- und Umfangsrichtung unabhängig voneinander einstellbar sind.
Die von der Verteilerleitung 4 in Parallelschaltung abgezweigten Anschlussrohre 12a-12h sind mit voneinander unabhängig zu betätigenden Regelventilen 13a-13h versehen, wobei die Brausenkörper an die
Anschlussrohre unter Zwischenschaltung von flexiblen Schläuchen 14a-14h angeschlossen sind, um ihnen eine von dem Anschluss unabhängige Verstellung zu ermöglichen.
Aus Fig. 1 ist erkennbar, dass jedem mit unterschiedlicher Wandstärke versehenen Bereich des Profils mit geringem Abstand ein in der Länge entsprechend ausgebildeter und annähernd parallel zu diesem an- geordneter Brausenkörper derart zugeordnet ist, dass das Profil allseitig mit Abschreckflüssigkeit benetzt wird. In den Bereichen grösserer Wandstärke sind hiebei beiderseits dieses Profilbereiche gesonderte Ab- schreckbrausen vorgesehen, während in den Bereichen geringerer Wandstärke, beispielsweise im Bereich der Stege, jeweils nur aussenseitig eine Abschreckbrause vorgesehen ist.
Um mit der gleichen Abschreckvorrichtung auch Profile unterschiedlicher Gewichtsklassen bzw. Grö- ssen oder gegebenenfalls sogar unterschiedlicher Formen abschrecken zu können, sind die die Brausenkör- per bildenden Rohrabschnitte gemäss Fig. 2 und 2a an den Enden durch in diese eingesetzte und in axialer
Richtung verstellbare Hülsenkörper 15 verschlossen, die die Endbereiche der Schlitze 16 um ein unter- schiedliches Mass abdecken können. Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform sind die Hül- senkörper 15 mittels Aussengewinde mit den mit Innengewinde versehenen Rohrkörpern verschraubt. doch
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des Flüssigkeitsstrahls auf dem Profil zu verändern.
Bei der in Fig. 4 und 5 dargestellten Ausführungsform bestehen die Brausenkörper aus zwei koaxial ineinander geführten und relativ zueinander verdrehbaren Rohren. Im Falle der Ausführungsform gemäss Fig. 4 weisen beide Rohre schlitzförmige, sich im wesentlichen über die Länge der Rohrkörper erstreckende Ausnehmungen 16a. 16b auf, die sich je nach dem Grad der relativen Verdrehung der beiden Rohrkör- per um ein jeweils unterschiedliches Mass überdecken lassen.
Die Ausführungsform gemäss Fig. 5 unterscheidet sich von der gemäss Fig. 4 im wesentlichen dadurch, dass nur das Aussenrohr eine schlitzförmige Austrittsöffnung 16 aufweist, während das innenrohr mit meh-
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sehen ist, die sich voneinander durch eine unterschiedliche Anzahl, Dichte und Grösse der Bohrungen unterscheiden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Abschreckvorrichtung für die Wärmebehandlung von Profilstahl im Durchlaufverfahren, welche eine der Profilform angepasste, das Profil allseitig umschliessende Gestaltung aufweist, und bei welcher die Austrittsöffnungen für die Abochreckflùssigkeit hinsichtlich Anzahl und Grösse derart verteilt sind, dass den Profilbereichen unterschiedlicher Wandstärke unterschiedliche Flüssigkeitsmengen zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, dass den einzelnen Profilbereichen auf mindestens einer Seite des Profils gesonderte, jeweils etwa entsprechend der Länge dieser Profilbereiche bemessene und unabhängig voneinander regelbare Brausenkörper (2a-2h) zugeordnet sind.