-
Technisches Gebiet
-
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Werkstücken. Bei diesen handelt es sich beispielsweise um gerade, gebogene oder gewinkelte Rohre, die Anbauten aufweisen können und/oder an ihren Endbereichen passgenau mit anderen Rohrabschnitten aus metallischem Material, seien sie gewinkelt, gerade oder gebogen stoffschlüssig verbunden werden.
-
Stand der Technik
-
-
DE 24 58 484 A1 bezieht sich auf ein Verfahren einer Vorrichtung zum Formen von Rohren. Es werden insbesondere Metallrohre mittels eines metallischen Dorns verformt. Dieser ist auf einen Träger montiert, wobei dessen Form der für das Rohr vorgesehenen Form entspricht. Es sind Einrichtungen zum Erhitzen des Dorns auf eine Temperatur vorgesehen, die für eine Ausweitung des Rohresauf dem Dorn ausreichend ist, ferner eine Einrichtung zur Erzeugung einer relativen Gleitbewegung zwischen dem Dorn und dem Rohr. Es eine elektrische Mittelfrequenz-Heizschaltung für den Dorn vorgesehen, die einen Induktor aufweist, der den Dorn in einem Abstand umgibt, der merklich größer ist als die Dicke des zu formenden Rohres.
-
DE 10 2012 00 439 A1 bezieht sich auf eine Abgasanlage und ein Verfahren zum Verbindung zum Verbinden von Komponenten einer Abgasanlage. Es ist eine erste Auspuffkomponente vorgesehen, ferner eine zweite Auspuffkomponente, die relativ zu der ersten Auspuffkomponente positioniert ist, um zwischen der ersten und der zweiten Auspuffkomponente einen Lötspalt zu bilden. Dieser kann bis zu 1,2 mm betragen. Es wird eine Induktionslöstverbindung zwischen der ersten und der zweiten Auspuffkomponente an dem Lötspalt gebildet.
-
Bei der Herstellung von Rohren, seien sie gebogen, gewinkelt oder gerade ausgeführt, bilden sich bei der Wärmebehandlung dieser Rohre bzw. Rohrabschnitte in Öfen Oxidschichten, die beispielsweise eine blaue Farbgebung derart wärmebehandelter Rohre nach sich ziehen. Die Oxidschicht, die sich auf dem Mantel derart wärmebehandelter metallischer Rohre bzw. Rohrabschnitte bildet, hat rissfördernde Eigenschaften. Die Bildung von Rissen an wärmebehandelten metallischen Rohren bzw. Rohrabschnitten ist beispielsweise bei dem Einsatz derartiger Bauteile in der Luftfahrt von erheblicher sicherheitsrelevanter Bedeutung. Bei Luftfahrtanwendungen treten erhebliche Lastwechsel durch Temperatur- sowie Druckdifferenzen auf, die die eingesetzten Rohre bzw. Rohrabschnitte aus metallischem Material bereits erheblichen mechanischen Beanspruchungen aussetzen. Eine weitere Erhöhung dieser mechanischen Belastung etwa durch eine der Rissbildung förderliche Oxidbeschichtung ist nicht tolerierbar.
-
Bisher wurde die rissfördernde Wirkung aufweisende Oxidschicht durch Abbeizen, Abtragen in frei zugänglichen Bereichen entfernt. Weisen die Wärme zu behandelnden metallischen Rohre bzw. Rohrabschnitte hingegen Anbauteile auf, können Abschnitte, an denen die Anbauteile mit den zu beizenden Rohren verbunden sind, die Zugänglichkeit zum eigentlichen Rohrmaterial erschweren, so dass Teile der Oxidschicht auf den Rohren bzw. Rohrabschnitten verbleiben und/oder Beizmedien in Spalten verschleppt werden, was zu langfristigen Schädigungen führt. Die Verbindung von Rohren bzw. Rohrabschnitten aus metallischem Material und eine durch die Ausbildung der Oxidschicht erfolgende Verfärbung, kann durch eine Schutzgasatmosphäre vermieden bzw. signifikant verringert werden.
-
Offenbarung der Erfindung
-
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine partielle Behandlung von Endbereichen oder Abschnitten von Rohren aus metallischem Material unter Schutzgasatmosphäre ermöglicht und welches darüber hinaus zu einer sehr hohen Maßhaltigkeit, insbesondere hinsichtlich der Rundheit und von Durchmessertoleranzen derart wärmebehandelter Werkstücke ermöglicht.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren zur Wärmebehandlung von Werkstücken die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen werden:
Als erster Verfahrensschritt erfolgt die Fixierung eines Endbereiches oder eines Abschnittes des Werkstücks in einer ein Schutzgas enthaltenden Schutzgaskammer.
-
Anschließend erfolgt das Positionieren eines aufweitbaren, verfahrbaren Werkzeugs am Endbereich oder an einem Abschnitt des zu behandelnden Werkstücks.
-
Daran schließt sich ein Aufweiten des aufweitbaren, verfahrbaren Werkzeugs an den Endbereich und/oder den Abschnitt des zu behandelnden Werkstückes bis zur gewünschten Geometrie an,
bevor eine Erwärmung des Endbereiches und/oder des Abschnitts des zu behandelnden Werkstückes mittels einer Induktionsspule erfolgt.
-
Danach erfolgt eine Abkühlung des Werkstücks in Schutzgasatmosphäre bis zu einer Temperatur, ab der eine Oxidbildung unterbleibt.
-
Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren erlaubt eine Wärmebehandlung von geraden, gebogen oder gewinkelten und/oder bereits mit Anbauteilen versehener Rohre bzw. Rohrabschnitte partiell nur an den Enden oder partiell nur innerhalb ausgewählter Abschnitte. Die Wärmebehandlung erfolgt unter Schutzgasumgebung, welche durch das Einspülen eines Schutzgases, beispielsweise Argon in die Schutzgaskammer erreicht wird. Durch die Wärmebehandlung unter Schutzgasatmosphäre wird eine Verfärbung, d. h. die Ausbildung einer Oxidschicht vermieden. Falls es doch zu einer Verfärbung kommen sollte, erfolgt diese nicht am gesamten Werkstück, sondern nur innerhalb von partiellen Bereichen. Diese Bereiche können gegebenenfalls nach der Demontage von Anbauteilen auch wieder abtragend gereinigt werden. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung einer partiell auf bestimmte Bereiche, wie zum Beispiel Endbereiche begrenzten Wärmebehandlung, macht den Einsatz großer Öfen überflüssig, da gezielt und lokal auf das zu behandelnde Werkstück eingewirkt werden kann. Als Schutzgas können neben Argon auch andere Gase, wie beispielsweise Neon, Helium oder Stickstoff eingesetzt werden.
-
In weiterer Ausgestaltung der der Erfindung zugrundeliegenden Lösung wird das aufweitbare, verfahrbare Werkzeug durch eine einen Arbeitshub durchfahrende Hub-/Zugstange in den Endbereich oder den Abschnitt des zu behandelnden Werkstücks verfahren. Durch die Bewegbarkeit des Werkzeugs können lokal definierte begrenzte Bereiche des Wärme zu behandelnden Rohrabschnittes oder Rohrstückes gezielt angefahren werden.
-
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des der Erfindung zugrundeliegenden Gedankens, wird das aufweitbare, verfahrbare Werkzeug radial an eine Innenseite des Endbereiches oder des Abschnittes des zu behandelnden Werkstücks angestellt. Durch diese Maßnahme ist sichergestellt, dass im Wärme zu behandelnden Endbereich oder im Wärme zu behandelnden Abschnitt des Rohrabschnittes oder des Rohrstücks dessen Maßhaltigkeit hinsichtlich Durchmessertoleranz und Rundheit während der Wärmebehandlung erreicht und aufrechterhalten wird. Insbesondere bei der Wärmebehandlung von Endbereichen von Rohrabschnitten oder Rohren aus metallischem Material, wird durch diese Maßnahme das maßhaltige Fügen, beispielsweise durch Ausbildung einer stoffschlüssigen Verbindung erheblich begünstigt.
-
Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren weiter folgend, kann ein oder können mehrere aus der Schutzgaskammer herausragende Teile des zu behandelnden Werkstücks mit einem Kühlmedium, beispielsweise mittels Kühlkissen, mittels einer Gasdusche und dergleichen mehr behandelt werden. Dies ist innerhalb eines eine geschlossene Behandlungskammer aufweisenden Ofens nicht möglich.
-
Dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren folgend, wird das aufweitbare, verfahrbare Werkzeug durch ein in dieses einfahrenden bzw. ausfahrenden Konus aufgeweitet. Durch den Konus, der bevorzugt über eine hydraulisch betätigbare Hub- bzw. Zugstange betätigt wird, erfolgt die gezielte Verformung des Werkzeugs, insbesondere dessen radiale Aufweitung, so dass der Außenumfang des Werkzeugs spaltfrei an der Innenseite des zu behandelnden Werkstücks anliegt.
-
Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend, ist mindestens eine Induktionsspule innerhalb der Schutzgaskammer derart angeordnet, dass diese in Außenlage das Wärme zu behandelnde Werkstück umschließt. Dies ermöglicht einen gleichmäßigen Wärmeeintrag, wobei Temperaturgradienten über den Wärme zu behandelnden Endbereich bzw. den Wärme zu behandelnden Abschnitt des Rohrabschnittes oder des gebogenen oder gewinkelten Rohrabschnittes vermieden werden.
-
Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren erwärmt die Induktionsspule den Abschnitt des zu behandelnden Werkstücks, insbesondere dort, wo sich das aufweitbare, verfahrbare Werkzeug in Innenlage an der Innenseite des zu behandelnden Werkstücks befindet. Analog dazu erwärmt die Induktionsspule andererseits auch den Endbereich des zu behandelnden Werkstückes gerade dort, wo sich das aufweitbare, verfahrbare Werkzeug in Innenanlage an der Innenseite des Werkstücks befindet. Durch diese Vorgehensweise ist eine besondere Maßhaltigkeit hinsichtlich der Durchmessertoleranzen und der Rundheit, insbesondere an mit Flanschen zu verbindenden Endbereichen derart wärmebehandelter Rohrabschnitte bzw. Rohre gewährleistet. Der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung folgend wird die vertikale Bewegung des aufweitbaren, verfahrbaren Werkzeugs, insbesondere querbewegungsfrei wie auch winkelbewegungsfrei durchgeführt. Dadurch werden der Maßhaltigkeit abträgliche Gier-, Nick- oder Rollbewegungen vermieden. Insbesondere erfolgt keine Änderung der Vertikalbewegung, insbesondere keine Beschleunigung. Schließlich wird diese Bewegung ruck- bzw. stoßfrei durchgeführt. Bei den Werkstücken, die mittels des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wärmebehandelt werden, handelt es sich insbesondere um runde, dünnwandige geschweißte Rohre. Als metallische Materialien kommen Titan-Werkstoffe in Betracht, insbesondere 3.70241.1, 3.7034.1, 3.7064.1, 3.7164.1 sowie 3.7194. Der Nenndurchmesser mit dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren Wärme zu behandelnder Rohre, liegt bei 165,1 mm; deren Wanddicke liegt in einem Bereich zwischen 0,4 mm bis 1,6 mm.
-
Zur exakten Positionierung des aufweitbaren, verfahrbaren Werkzeugs, wird innerhalb des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens der Zugweg der hydraulisch betätigten Hub-Zugstange innerhalb eines Verstellabschnittes der Hub-Zugstange eingestellt. Die Wärmebehandlung des zu behandelnden Endbereiches bzw. des zu behandelnden partiellen Abschnitts des zu behandelnden Werkstücks in der Schutzgaskammer erfolgt über einen Zeitraum von bis zu 45 min; die Abkühlung des Werkstücks erfolgt ebenfalls in Schutzgasatmosphäre.
-
Erfindungsgemäß wird des Weiteren eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Werkstücken vorgeschlagen, die eine Arbeitsfläche umfasst, wobei innerhalb einer Schutzgaskammer mindestens eine Induktionsspule angeordnet ist, die in einem Endbereich und/oder in einem Abschnitt des zu behandelnden Werkstücks, dieses erwärmt, wobei der betreffende Endbereich und/oder der betreffende Abschnitt von einem radial aufweitbaren und vertikal verfahrbaren Werkstück abgestützt ist.
-
Bei dem Werkzeug der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Vorrichtung handelt es sich insbesondere um eine in Radialrichtung segmentierte Keramikscheibe, deren Umfang in Anlage zum Wärme zu behandelnden Endbereich und/oder zum Wärme zu behandelnden Abschnitt des Werkstücks gebracht wird. Die Schutzgaskammer, die ein Schutzgas wie beispielsweise Neon, Helium oder auch Stickstoff oder auch Argon enthält, ist an ihrer Oberseite offen. Das Schutzgas, welches den Wärme zu behandelnden Abschnitt oder den Wärme zu behandelnden Endbereich des Werkstücks umspült, und eine Oxidbildung bei der Wärmebehandlung vermeidet, ist schwerer als die Luft die sich außerhalb der Schutzgaskammer befindet. Das Schutzgas bleibt somit innerhalb der Schutzgaskammer aus deren Oberseite ein Teil oder Teile des Wärme zu behandelnden Werkstücks herausragen können, die dann ihrerseits beispielsweise der obenstehend erwähnten Kühlung unterzogen werden können.
-
Vorteile der Erfindung
-
Die mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung erzielbaren Vorteile sind vor allem darin zu erblicken, dass nunmehr eine partielle Wärmebehandlung von Endbereichen und/oder Abschnitten von geraden, gewinkelten oder gebogenen Rohrabschnitten oder Rohren unter Schutzgasatmosphäre erfolgen kann, so dass voluminöse Öfen eingespart werden können. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Wärmebehandlung, insbesondere von Flanschverbindungen darstellenden Endbereichen derartiger, insbesondere aus Titan und/oder Aluminium gefertigter Endbereiche von Werkstücken, lässt sich dort eine signifikante Verbesserung der Maßhaltigkeit derartiger Endbereiche hinsichtlich von Durchmessertoleranzen und Rundheitswerten erreichen. Dies wiederum vereinfacht in erheblichem Maße das Ausführen stoffschlüssiger Verbindungen von erfindungsgemäß wärmebehandelten Endbereichen mit anderen Flanschteilen von Rohrleitungen, insbesondere im Flugzeugbau, um ein Beispiel zu nennen. Des Weiteren kann durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung erreicht werden, dass großflächig die Ausbildung einer rissfördernden Oxidbeschichtung vermieden werden kann, was die mechanische Belastbarkeit erfindungsgemäß wärmebehandelter Rohre bzw. Rohrabschnitte verbessert.
-
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachfolgend eingehender beschrieben.
-
Es zeigt:
-
1 eine Seitenansicht einer Aufweitstation mit Schutzgaskammer und in dieser befindlichem Werkstück,
-
2 einen Schnitt durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Aufweitvorrichtung,
-
3 eine perspektivische Draufsicht auf die Aufweitstation.
-
Ausführungsvarianten
-
1 zeigt eine erfindungsgemäße Aufweitvorrichtung mit Schutzgaskammer und einem in dieser befindlichen Werkstück.
-
Aus der Darstellung gemäß 1 geht eine Aufweitstation 10 hervor, auf welcher eine Schutzgaskammer 14 aufgenommen ist. Die Schutzgaskammer 14 ihrerseits weist eine Arbeitsebene 12 auf. Innerhalb der Schutzgaskammer 14, in welche ein Edelgas wie beispielsweise Argon, Neon, Helium und dergleichen eingespült werden kann, erfolgt eine Wärmebehandlung eines Wärme zu behandelnden Werkstücks 16. Bei diesem handelt es sich insbesondere um dünnwandige geschweißte metallische Rohre. Das Werkstück 16 ist bevorzugt aus einem Material wie beispielsweise Titan, Werkstoffbezeichnungen 3.7024.1, 3.7034.1, 3.7064.1, 3.7164.1 sowie 3,7194, beschaffen. Typische Durchmesser derartiger in 1 teilweise dargestellter Werkstücke 16 liegen beispielsweise bei 161,1 mm, die Wanddicke derartiger Werkstücke 16 liegt in der Größenordnung zwischen 0,4 mm bis 1,6 mm.
-
Wie der Darstellung gemäß 1 entnommen werden kann, befindet sich das Werkstück 16 innerhalb der Schutzgaskammer 14. Ein unterer Endbereich, der beispielsweise auf der Arbeitsebene 12 der Schutzgaskammer 14 aufsitzt, ist von einer Induktionsspule 22 umschlossen. Deren Zuleitungen 18 erstrecken sich von der Oberseite der Schutzgaskammer 14 in Richtung zur Arbeitsebene 12. Im unteren Bereiche, d. h. im Werkstückendbereich 32 des Wärme zu behandelnden Werkstücks 16 befindet sich ein Werkzeug 34, welches Teil einer Aufweitvorrichtung 20 ist. Bei dem Werkzeug 34 kann es sich beispielsweise um eine segmentierte Keramikscheibe 36 handeln. Das Werkzeug 34 ist über einen Konus mit einer in vertikale Richtung verfahrbare Hub-/Zugstange verbunden. Deren Arbeitshub ist durch Bezugszeichen 60 identifiziert. Die Hub-/Zugstange 28 fährt entsprechend ihres Arbeitshubes 60 in ein Stützgestell 62, welches sich unterhalb der Aufweitstation 10 befindet, ein bzw. aus. In der Darstellung gemäß 1 befindet sich die Induktionsspule 22 bezogen auf das Wärme zu behandelnde Werkstück 16 in der Außenlage 24. Alternativ könnte die Induktionsspule 22 in Innenlage, d. h. innerhalb des Werkstücks 16 und das Werkzeug 34 von außen aufgesetzt werden. In diesem Falle erfolgt keine Aufweitung eines von außen auf das Werkstück 16 angesetzten Werkzeuges, sondern dessen Zusammenziehen.
-
Ein partieller Abschnitt im rohrförmigen Wärme zu behandelnden Werkstück 16 ist in der Darstellung gemäß 1 mit Bezugszeichen 33 bezeichnet.
-
2 zeigt einen Schnitt durch die Aufweitvorrichtung der Aufweitstation gemäß 1.
-
Aus der Darstellung gemäß 2 ist ersichtlich, dass die Induktionsspule 22, kontaktiert durch die Zuleitung 18, einen Endbereich 32 des in der Schutzgaskammer 14 befindlichen Werkstücks 16 in Außenlage 26 umschließt. Das rotationssymmetrisch ausgebildete Werkstück 16 ruht dabei auf einer Auflage 44, die ihrerseits auf einer Unterlage 46, bei der es sich beispielsweise um Keramik handelt, um den auftretenden Temperaturen von bis zu 800°C zu widerstehen, aufgenommen ist. Die Unterlage 46 ihrerseits ist auf einer Arbeitsfläche 48 der Aufweitstation 10 gemäß 1 aufgenommen. In der Arbeitsfläche 48, der Unterlage 46 und der Auflage 44 befindet sich eine Öffnung 50.
-
Aus 2 geht des Weiteren hervor, dass sich im Inneren des Wärme zu behandelnden Werkstückes 16, d. h. innerhalb von dessen Endbereich 32 das Werkzeug 34 befindet. Bei dem Werkzeug 34 handelt es sich bevorzugt um eine in Radialrichtung aufweitbare, segmentierte Keramikscheibe 36. In einer kegelförmig ausgeführten Öffnung in der Mitte des Werkzeugs 34 ist ein Konus 40 aufgenommen. Der Konus 40 ist Teil einer Konusstange 52, die einen Verstellabschnitt 56 aufweist, innerhalb dessen die Konusstange 52 mit der in vertikale Richtung über einen Hydraulikantrieb 28 verfahrbaren Hub-/Zugstange in Verbindung steht. Wird der Konus 40 bei Betätigung einer Hydraulikeinheit 30 (die teilweise in 1 dargestellt ist), beispielsweise nach unten gemäß des Arbeitshubes 60 verfahren, so erfolgt eine radiale Aufweitung des als segmentierte Keramikscheibe 36 ausgebildeten Werkzeugs 34. Bei der radialen Aufweitung des Werkzeugs 34 legt sich dessen Umfang 38 an die Innenseite 17 des Endbereiches 32 des Wärme zu behandelnden Werkstücks 16 an. Damit ist der Endbereich 32 – insbesondere was die spätere maßhaltige Ausbildung einer Flanschverbindung anbetrifft – hinsichtlich seiner Rundheit und seiner Maßhaltigkeit exakt definiert. Nach radialer Aufweitung des Werkzeugs 34 erfolgt eine 8 bis 12, vorzugsweise 10-minütige Wärmebehandlung des Endbereiches 32 des Wärme zu behandelnden Werkstücks 16 unter Schutzgasatmosphäre innerhalb der in 1 dargestellten Schutzgaskammer 14. Die Bestromung der mindestens einen in der Schutzgaskammer 14 aufgenommene Induktionsspule erfolgt über die Zuleitung 18.
-
Aus 2 ergibt sich, dass ein Kraftfluss 42 über die Wirkkette aus Hub-/Zugstange 28, der innerhalb des Verstellbereiches 56 justierbaren Konusstange 52 über den Konus 40 entsprechend der Pfeile 42 über das Werkzeug 34 an die Innenseite des Endbereiches 32 des Wärme zu behandelnden Werkstücks 16 verläuft.
-
Die Wärmebehandlung erfolgt für einen Zeitraum unter Schutzgasatmosphäre innerhalb der Schutzgaskammer 14 bis zu 45 min, ebenso erfolgt die Abkühlung in Schutzgasatmosphäre.
-
Die Verbindung zwischen der den Arbeitshub in die Hub-/Zugstange 28 einleitenden Verstellabschnitt 56 erfolgt über ein Gewinde 54 (Gewinde M24). Über die in 1 dargestellte Hydraulikeinheit 30 samt Steuerung wird eine linear ablaufende Auf- bzw. Abbewegung des Werkzeugs 34 erreicht. Die Bewegung bleibt zeitlich und räumlich gleichförmig linear, d. h. die Bewegung ist querbewegungs- und winkelbewegungsfrei, derart, dass kein Gieren, Nicken oder Rollen auftritt. Die gleichmäßig linear ablaufende Bewegung erfährt keine Änderung hinsichtlich der Geschwindigkeit sowie einer Beschleunigung und erfolgt sowohl stoß- als auch ruckfrei.
-
Analog kann zu der in 2 dargestellten Wärmebehandlung des Endbereiches 32 des Wärme zu behandelnden Werkstückes 16 das Werkzeug 34 beispielsweise in den in 1 dargestellten Abschnitt 33 bewegt werden, so dass eine entsprechende Vergrößerung der hier schematisch dargestellten Schutzgaskammer 14 vorausgesetzt, in dem Abschnitt 33 eine Wärmebehandlung erfolgen kann. Das Werkzeug 34 bewegt sich bis die gewünschte Geometrie erreicht ist. Zur Entnahme des dann wärmebehandelten Werkstücks 16 wird der Konus 40 per Betätigung der Hub-/Zugstange 28 aus dem Werkzeug 34, insbesondere einer segmentierten Keramikscheibe 36, wieder ausgefahren.
-
3 zeigt eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Aufweitstation.
-
3 zeigt, dass auf der Arbeitsfläche 48 der Aufweitstation 10 die Schutzgaskammer 14 angeordnet ist. Im Vordergrund der Aufweitstation 10 ist die Hydraulikeinheit 30 samt Steuerung zu erkennen. Auf der Arbeitsfläche 48 der Aufweitstation 10 befinden sich die Auflage 44 und die Unterlage 46, die den Boden der Schutzgaskammer 14 bilden. In diese wird ein Schutzgas wie beispielsweise Argon, Neon oder Stickstoff eingespült, welches die Ausbildung einer rissfördernde Oxidschicht an der unter Schutzgasatmosphäre Wärme zu behandelnden Werkstücke 16 verhindert bzw. signifikant herabsetzt. Unterhalb der Aufweisstation 10 ist das Abstützgestell 62 zu erkennen, welches die hydraulisch betätigte Hub-/Zugstange 28 bei deren linear und gleichförmig ablaufender Vertikalbewegung entsprechend des Arbeitshubes 60 nach oben bzw. nach unten führt.
-
Wie aus der perspektivischen Darstellung gemäß 3 hervorgeht, ist die Schutzgaskammer 14 an ihrer Oberseite offen. Das in der Kammer enthaltene Schutzgas verbleibt in der Schutzgaskammer 14, da das Schutzgas schwerer ist als die sich außerhalb der Schutzgaskammer 14 befindende Luft. Bei dem Schutzgas kann es sich wie erwähnt um Argon, Helium, Neon oder auch um Stickstoff handeln. Dadurch, dass die Schutzgaskammer 14 an ihrer Oberseite offen ist, besteht die Möglichkeit, an der Oberseite aus der Schutzgaskammer 14 herausragende Teile des Wärme zu behandelnde Werkstücks 16 beispielsweise mit einem Kühlmedium zu beaufschlagen, was innerhalb eines einem geschlossenen Raum aufweisenden Ofens nur schwerlich möglich ist. Somit kann das zu behandelnde Werkstück 16 gleichzeitig partiell an Endbereichen bzw. Abschnitten wärmebehandelt werden und gleichzeitig kann eine Kühlung von Abschnitten des zu behandelnden Werkstücks 16 außerhalb der Schutzgaskammer 14 erfolgen.
-
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, vielmehr umfasst diese auch Abwandlungen, die im handwerklichen Können eines Fachmanns liegen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Aufweitstation/Aufweitinsel
- 12
- Arbeitsebene
- 14
- Schutzgaskammer
- 16
- Werkstück
- 17
- Innenseite des Werkstücks
- 18
- Zuleitung
- 20
- Aufweitvorrichtung
- 22
- Induktionsspule
- 24
- Außenlage
- 28
- Hub-/Zugstange
- 30
- Hydraulikeinheit mit Steuerung
- 32
- Endbereich des Werkstücks
- 33
- Abschnitt des Werkstücks
- 34
- Werkzeug
- 36
- segmentierte Keramikscheibe
- 38
- Umfang des Werkzeugs
- 40
- Konus
- 42
- Kraftfluss
- 44
- Auflage
- 46
- Unterlage (Riffel-Gummi-Matte)
- 48
- Arbeitsfläche
- 50
- Öffnung
- 52
- Konusstange
- 54
- Gewinde
- 56
- Verstellabschnitt
- 60
- Arbeitshub der Hub-/Zugstange
- 62
- Stützgestell
