DD270928A1 - Verfahren und vorrichtung zum haerten der saegeblattzaehne von kreissaegeblaettern - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Haerten der Saegeblattzaehne von Kreissaegeblaettern aus unlegierten und legierten Staehlen, die zum Trennen von Formstahl und anderen metallurgischen Erzeugnissen dienen. Das erfindungsgemaesse Verfahren und die erfindungsgemaesse Vorrichtung werden in der Metallurgie, insbesondere in Formstahlwalzwerken angewendet. Es ist das Ziel der Erfindung, den Verschleisswiderstand von Kreissaegeblaettern zu erhoehen und den Saegegrat zu reduzieren. Das Wesen besteht darin, dass entsprechend dem Verschleissbild der Saegeblattzaehne im Bereich der maximalen Abnutzung eine Haerte von 55 bis 64 HRC und im weniger beanspruchten Bereich eine solche von 48 bis 58 HRC eingestellt wird. Dies erfolgt durch geeignete Anordnung eines Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenners und durch definierte Austenitisierungs- und Abschreckbedingungen. Fig. 1

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten der Sägeblattzähne von Kreissägeblättarn aus jnlegierten und legierten Stählen, die zum Trennen von Formstahl und anderen metallurgischen Erzeugnissen dienen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Zum bekannten Stand der Technik gehören verschiedene Verfahren zum Härten von Sägeblattzi*hnen und Zähne von Zahnrädern oder Zahnstangen. Dabei wird die Erwärmung mittels Flamme, elektrischem Widerstand oder Induktion vorgenommen.

So beschreibt die US-EB 2346923 eine Vorrichtung zur Flammenhärtung von Zahnstangen, die längs und quer zur Zahnstange bewegt werden kann.

Eine einstellbare Führung für Flammenhärtungsbrenner ist Gegenstand der US-EB 2404656.

Mit einer Maschine, die zur Oberflächenhärtung von Zahnradzähnen dient, befaßt sich die US-EB 2617643. Das Brennerpaar mit der Wasserdusche bewegt sich hierbei längs der Zahnflanken. Zur Temperaturmessung dient ein Thermoelement, das am erW'Vmton Zahn anliegt.

Die g». lannten Erfindungsbeschreibungen behandeln nur Vorrichtungen, die über die zu härtenden Zähne der Werkzeuge hinweg bewegt werden.

Mit einem Verfahren zur Wärmebehandlung von Metallsägeblättern befaßt sich die US-EB 3540949. Hierbei kann die Flamme bowohl auf den Zahngrund als auch auf die Zahnspitze gerichtet werden. Nach Abschrecken in einer Kühlstrecke wird das gesamte Blatt angelassen.

In ähnlicher Weise beschreibt die DE-EB 2623731 ein Verfahren zum Härten von Zähnen einer Bandsäge, die durch einen Wasserstrom läuft. Die Flamme des Brenners bläst den Wasserfilm hinweg, so daß nur im Zahnspitzenbereich eine Härtung erfolgt. Eine Methode zur Flammenhärtung rotationssymmetrischer Teile wird durch die JP-iB 61-113712 geschützt. Zur Stabilisierung der Temperatur wird be! dieser Lösung ein Viertel des Umfanges von einem Kasten umhüllt, wodurch Härteverzug verhindert wird. Eine induktive Härtung der Zähne und Zahnfüße von Kreissägeblättern beschreibt die DE-EB 1911277. Hier werden lediglich Härtewerte für die Zahnseitenfläche im Bereich von 42-58 HRC angegeben.

Schließlich befaßt sich die DD-EB 82746 mit einem Verfahren zur Wärmebehandlung von Kreissägeblättern, wobei eine Erwärmungsquelle und eine Wasserbrause das 3latt in radialer Richtung gabelförmig umschließen. Das mit Arbeitsdrehzahl rotierende Blatt wird zunächst austenitisiert und anschließend nach Abschaltung der Wärmequelle abgeschreckt. Es kann konstatiert werden, daß für die Zahnhurtung von Kreissägeblättern keine Flammenhärteverfahren mit definierten Prozessparametern bekannt sind.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, den Verschleißwiderstand von Kreissägeblättern zum Trennen von Profilstahl zu erhöhen und den Sägegrat zu reduzieren.

Dabei wird auf der Grundlage des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Arbeitszeiteinsparung für das Härten der !Sägeblätter und eine Verringerung der Stillstandszeiten der Walzstraße erreicht.

Darlegung des Wesens der Erfindung Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten der Sägeblattzähne von Kreissägeblättern zu entwickeln, mit deren Hilfe durch Beschreibung der Vorrichtung und Angabe wesentlicher Prozeßparameter

wie Austenitisierungstemperatur, spezifische Gasmenge und spezifische Menge des Abschreckmittels die entscheidenden

Nachteile des Standes der Technik, d. h. fehlende Anpassung des Härteprofiles an das Verschleißbild von Walzwerkssägeblättern, beseitigt werden. Erfindungsgemäß wird dio Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Sägeblattzahn eines Kreissägeblattes aus einem unlegierten oder

einem legierten Stahl von einem Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenner auf Austenitisierungstemperatur erwärmt undanschließend mit einer definierten Kühlmittelmenge abgeschreckt wird.

Das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß entsprechend dem Verschleißbild der Sägeblattzähne im Bereich der maximalen Abnutzung eine größere Härte von 55 bis 64 HRC und im weniger beanspruchten Bereich eine mittlere Härte von 48 bis 58 HRC eingestellt wird. Das wird durch die gefundene Wärmelokalisierung aufgrund des erfindungsgemäßen Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenners erreicht. Diese Vorrichtung ist so angeordnet, daß die seitlichen Brennerdüsen einen

axialen Abstand von 10 bis 30mm und einen radialen Abstand < on 1 bis 3mm von der Zahnspitze besitzen und in einem Winkelvon 60 bis 90 Grad zur Blattebene geneigt sind. Die mittlere E-ε inerdüse, welche in der Blattebene liegt, besitzt einen radialen

Abstand von 10 bis 50mm von der Zahnspitze. Unterhalb des wassergekühlten Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenners befindet sich eine gabelförmige Wasserbrause, die

ebenso wie der Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenner vertikal und horizontal verstellbar ist.

Ein boanspruchungsgerechter Härteverlauf im Sägeblattzahn wird dadurch erreicht, daß die Flammentemperatur der mittleren

und der seitlichen Brennerspitzen durch verschiedene Gasmengenventile unabhängig voneinander eingestellt werden kann. Sokann die Härte in der Zahnmitte unabhängig von der Härte der Zahnseitenflächen variiert werden.

Die neutrale Flamme der seitlichen Brennerdüse des Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenners wird durch die Einstellung einer Azetylenmenge von 200 bis 600l/h und einer Sauerstoffmengo von 200 bis 700 l/h gewährleistet, während die mittlere Brennerdüse mit einer Azetylenmenge von 0 bis 300 l/h und einer Sauerstoffmenge von 0 bis 350 l/h beaufschlagt wird, wodurch

eine Austenitisierungstemperatur von 800 bis 950⁹C realisiert wird. Die Austenitisierungszeit beträgt für max. 20 mm hohe Zähne0,2 bis 0,8 Sekunden pro Millimeter Blattstärke.

Da es sich um ein Umlaufhärteverfahren handelt, wird der Sägeblattzahn nach der Austenitisierung mittels Schrittschaltwerk um

den Betrag der Zahnteilung zu einer Wa »erbrause transportiert. Dort erfolgt ein Abschrecken mit einer Wassermenge von 350bis 700 l/h bei einer Wassertemperatur von 5 bsi 2O⁰C. Das Wesen der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß aufeiner vertikal und horizontal verstellbaren Halterung ein Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenner befestigt ist, der aus einem

System der seitlichen Brennerdüsen und einem System der mittleren Brennerdüse besteht, wobei die Gasmengen beider Brennersysteme unabhängig voneinander reguliert werden können. Eine Rohrdusche dient zur Kühlung der Brennerdüsen. Unterhalb des Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenners ist eine gabelförmige Wasserbrause angebracht. Das System der seitlichen BrennerdUsen kann unabhängig vom System der mittleren Brennerdüse positioniert werden. Verfahren und Vorrichtung weisen den Vorteil auf, daß unterschiedliche Sägeblattstärken entsprechend dem Beanspruchungsprofil ohne Verzug gehärtet werden können. Ausführungsbeispiel Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbe'spiel erläutert werden.

Ein Kaltkreissägeblatt de· Stahlmarke C60 mit einem Durchmesser von 1800mm und einer Stärke von 12mm, welches durch Neuanschiiff eine Dreieckszahnform von 6mm Zahnhöhe bei einer Zahnsteiiung von 9mm erhalten hat, wird mit der erfindungsgemäßen Härtevorrichtung, die in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist. gehärtet. Dabei zeigt Figur 1 die Seitenansicht und Figur 2 die Draufsicht der Härtevorrichtung.

Diese Härtevorrichtung ist so aufgebaut, daß auf einer vertikal und horizontal verstellbaren Halterung 1 ein Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenner befestigt ist, der aus einem System der seitlichen Brennerdüsen 2 und einem System der mittleren Brennerdüse 3 besteht. Beide Systeme können getrennt reguliert werden, da sie jeweils eine unabhängige Azetylen-Sauerstoff-Zufuhr besitzen. Eine Rohrdusche 4 dient zur Kühlung der drei BrennerspiUen. Unterhalb des D.-ennersystems befindet sich eine gabelförmige Wasserbrause 5, die den Sägeblattzahn 6 umschließt. Die Wasserbrause 5 ist ebenso wie das Brennersystem 2,3 ver ikal und horizontal verstellbar.

Mit CiT beschriebenen Härtevorrichtung wird ein Sägeblattzahn auf 850¹C TCr die Dauer von 4 Sekunden erwärmt. Dazu ist für die seitlichen Brennerdüsen eine Azetylenmenge von 36pl/h sowie eine Sauerstoffmenge ν 400 l/h sowie für die mittlere

Brennerdüse eine Azetylenmenge von 120l/h und eine Sauerstoffringe von 130 l/h erforderlich. Die beiden seitlichen Brennerspitzen sind axial 15mm und radial 1 mm von derZahnspitze entfernt, während die mittlere Brennerdüse einen radialen Abstand von 20mm von der Zahnspitze besitzt. Nach dor Erwärmungsphase wird der austenitisierte Sägeblattzahn mittels Schrittschaltwerk durch Drehung des Kaltkreissägeblattes um den Betrag der Zahnteilung zu einer Wasserbrause transportiert. Hier erfolgt ein Abschrecken mit einer Waäsermenge von 480 l/min bei einer Wassertemperatur von 10⁰C. Die Härtemessung ergibt eine Härte von 58 HRC in der Mitte der Sägeblattzahnflanke und eine solche von 61 HRC auf der Sägeblattzahnseitenfltche. Der Erfolg der beschriebenen Wärmebehandlung wird im Vergleich zu konduktiv gehärteten Sägeblattzähnen anhand der

nachstehenden Tabelle deutlich:

Härteverfahren Stahlmarke gesägter Profil

querschnitt (m²)

konduktiv C 60 3,4

erfindungsgemäß C 60 27,0

Die Standzeit bzw. der gesägte Profilquerschnitt kann nahezu um den Faktor 8 erhöht werden.

Claims (6)

1. Verfahren zum Härten der Sägeblattzähne von Kreissägeblättern aus unlegierten und legierten Stählen zum Trennen von Formstahl und anderen metallurgischen Erzeugnissen, gekennzeichnet dadurch, daß durch Anwendung eines Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenners, dessen 60 bis 90 Grad zur Blattebene geneigten, seitlichen Brennerdüsen einen axialen Abstand von 10 bis 30 mm und einen radialen Abstand von 1 bis 3 mm von der Zahnspitze sowie dessen mittlere Brennerdüse einen radialen Abstand von 10 bis 50 mm von der Zahnspitze besitzen, nach definierter Austenitisierung und Abschreckung im Bereich der maximalen Abnutzung des Sägeblattzahnes eine Härte von 55 bis 64 HRC und im weniger beanspruchten Bereich das Sägeblattzahnes eine Härte von 48 bis 58 HRC erzielt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß mit einem Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenner bei Einspeisung einer Azetylenmenge von 200 bis 600 l/h und einer Sauerstoffmenge von 200 bis 700 l/h in das System der seitlichen Brennerdüsen sowie eine Azetylenmengo von 0 bis 300 l/h und eine Sauerstoff menge von 0 bis 350 l/h in das System der mittleren Brennerdüse eine Austenitisierungstemperatur von 800 bis 95O⁰C erzielt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß eine Austenitisierungszeit von 0,2 bis 0,8 s/mm Blattstärke bei einer Zahnhöhe von höchstens 20 mm angewandt w;^rd.

4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Abschreckung mit einer Wassermenge von 350 bis 700 l/h bei einer Wassermenge von 5 bis 20⁰C durchgeführt wird.

6. Vorrichtung zum Härten der Sägeblattzähne von Kreissägeblättern aus unlegierten und legierten Stählen zum Trennen von Formstahl und anderen metallurgischen Erzeugnissen, gekennzeichnet dadurch, daß auf einer vertikal und horizontal verstellbaren Halterung (1) ein Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenner befestigt ist, der aus einem System der seitlichen Brennerdüsen (2) und einem System der mittleren Brennersdüse (3) sowie einer Rohrdusche (4) zur Kühlung der Brennerdüsen besteht, wobei die Gasmengen beider Brennersysteme unabhängig voneinander reguliert werden können und daß unterhalb des Azetylen-Sauerstoff-Dreifachbrenners eine gabelförmige Wasserbrause (5) angebracht ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet dadurch, daß das System der seitlichen Brennerdüsen (2) und das System der mittleren Brennerdüse (3) unabhängig voneinander positionierbar sind.