DE102018101226A1

DE102018101226A1 - Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken

Info

Publication number: DE102018101226A1
Application number: DE102018101226.8A
Authority: DE
Inventors: Andreas Zahn
Original assignee: Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH; Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Current assignee: Maschinenfabrik Alfing Kessler GmbH; Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2019-07-25

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken (1), insbesondere von Achswellen, Seitenwellen oder Antriebswellen, die wenigstens eine Härtestation (2) und eine Anlassstation (5) aufweisen. Die wenigstens eine Härtestation (2) verfügt über eine Induktoreinrichtung (3) zum Erwärmen und eine Abschreckeinrichtung (4) zum Abschrecken der Werkstücke (1). Die Härtestation (2) ist horizontal angeordnet und ausgerichtet, um die zu härtenden langgestreckten Werkstücke (1) in einer horizontalen Ausrichtung aufzunehmen. Dabei ist ein Mehrachsroboter (6) vorgesehen, um die zu härtenden Werkstücke (1) in die Härtestation (2) einzusetzen und zu entnehmen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken, insbesondere von Achswellen, Seitenwellen oder Antriebswellen, aufweisend wenigstens eine Härtestation und eine Anlassstation nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken, insbesondere von Achswellen, Seitenwelten oder Antriebswellen.
Die Erfindung betrifft außerdem ein langgestrecktes, induktiv gehärtetes Werkstück, insbesondere eine Achswelle, eine Seitenwelle oder eine Antriebswelle.
An Achs-, Lenk- und Getriebekomponenten von Fahrzeugen werden hohe Anforderungen hinsichtlich deren Robustheit gestellt, gleichzeitig solten die Komponenten gute fahrdynamische Eigenschaft aufweisen, langlebig sein und ein geringes Gewicht aufweisen. Diese Anforderungen lassen sich im modernen Fahrzeugbau nur dadurch erfüllen, dass die Achs-, Lenk- und Getriebekomponenten gehärtet werden.
Auch in anderen technischen Bereichen werden regelmäßig gehärtete Werkstücke aus den vorgenannten oder ähnlichen Gründen eingesetzt.
Zum Härten von Werkstücken haben sich induktive Härteverfahren besonders bewährt.
Die bekannten Vorrichtungen zum induktiven Härten von Werkstücken beruhen auf einem Härteprozess, der sich in zwei zeitlich aufeinanderfolgende Teilprozesse unterteilen lässt. Zunächst werden die zu härtenden Werkstücke auf die Härtetemperatur aufgeheizt, anschließend folgt das Abschrecken mit einem Kühlmedium. Beide Prozesse gelten als wichtig, um ein prozesssicheres Ergebnis zu erreichen.
Das bekannte Induktionsprinzip sieht vor, dass die Kurbelwelle auf die Härtetemperatur aufgeheizt wird. Die Härtetemperatur ist derart gewählt, dass sich austenitisches Material bildet. In dem sich zeitlich an das Aufheizen anschließenden Abschreckprozess entsteht in bekannter Weise Martensit. Die Abkühlung erfolgt dabei mit einem Abschreckmedium bzw. einem Kühlmedium, bei dem es sich um eine Flüssigkeit, im Allgemeinen um Wasser mit Zusätzen, handelt. Die Martensitbildung lässt dich dabei durch das Abschreckmedium und die Abkühlgeschwindigkeit beeinflussen.
Zum induktiven Härten von Werkstücken werden berührungslos arbeitende Induktoren eingesetzt, wobei die Werkstücke bei den gängigen Verfahren während des Härtens eine Rotationsbewegug ausführen. Dies wird auch als rotatorisches Induktionshärten bezeichnet. Dabei kann als Achse für die Rotationsbewegung die Mittelachse des langgestreckten Werkstücks verwendet werden.
Die Erwärmung des Werkstücks kann mittels eines sogenannten Halbschalen-Induktors erfolgen.
Bekannt sind auch Induktoren mit einer integrierten Abschreckeinrichtung zum Zuführen des Abschreckmediums auf die Lagerzapfen.
Durch die Rotation des langgestreckten Werkstücks wird erreicht, dass der Halbschalen-Induktor das Werkstück prozesssicher über den gesamten Umfang auf die Härtetemperatur, zur Ausbildung von Austenit, bringen kann.
Zum Betrieb der Induktoren werden Umrichter verwendet, die eine geeignete elektrische Leistung bereitstellen, damit der Induktor das langgestreckte Werkstück erwärmen kann.
Zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken, insbesondere von rotationssymmetrischen, langgestreckten Werkstücken, wie Achswellen, Seitenwellen oder Antriebswellen, sind aus dem Stand der Technik zwei unterschiedliche Konzepte bekannt, die als Trommelmaschine und als vertikal ausgerichteten Induktionsanlage bezeichnet werden.
Die bekannten Trommelmaschinen weisen zwei Schaltteller auf, zwischen denen in einer Teilung von 120° drei langgestreckte Werkstücke eingespannt werden können. Dabei ist vorgesehen, dass das Werkstück in einer ersten Aufnahme eingespannt wird und anschließend durch eine Rotation um 120° der Induktorstation zum Erwärmen zugeführt wird. Nachdem das Werkstück durch den Induktor erwärmt wurde, wird das Werkstück durch eine weitere Drehung der Schaltteller um 120° in ein Wasserbad zum Abschrecken eingefahren. Die Trommelmaschine hat den Vorteil, dass sich kurze Taktzeiten erreichen lassen, da durch die drei Aufnahmen immer eine Aufnahme bereitsteht, um ein neues Werkstück aufzunehmen, während sich die anderen beiden Aufnahmen in der Induktorstation bzw. in dem Wasserbad befinden.
Ein Nachteil der Trommelmaschinen besteht jedoch darin, dass ein Umrüsten der Trommelmaschinen, um Werkstücke mit unterschiedlichen Ausprägungen induktiv zu härten, einen überdurchschnittlichen Aufwand erfordert.
Eine Trommelmaschine zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken ist beispielsweise aus der DE 1 963 368 bekannt.
Die DE 1 963 368 beschreibt ein Trägersternenpaar mit drei Trägerarmpaaren, die dazu dienen, die zu härtenden Werkstücke an einer Ladestation aufzunehmen und diese nacheinander in die Heizstation, in der die induktive Erhitzung erfolgt und anschließend in die in einem Abschreckbad gelegene Abschreck- und Entladestation zu verbringen. Das zu härtende Werkstück soll der Ladestation zugeführt werden, an der es in ein Pinolenpaar des Trägersternenpaares eingespannt wird. Durch eine Teildrehung des Trägersternenpaares um 120° wird das Werkstück dann in die Heizstation transportiert, wonach der Induktor durch eine Bewegung senkrecht zur Werkstückachse in seine Arbeitsstellung über dem Werkstück gebracht wird. Danach erfolgt die induktive Erhitzung der zu härtenden Oberflächenschicht. Nach der induktiven Erhitzung wird der Induktor zurückgezogen und das Werkstück durch eine weitere Teildrehung des Trägersternenpaares um 120° in die im Abschreckbad gelegene Abschreck- und Entladestation gebracht, von der das Werkstück nach erfolgter Abschreckung von dem Pinolenpaar freigegeben und durch eine geeignete Transporteinrichtung abgeführt wird.
Bei der alternativ zur Trommelmaschine aus dem Stand der Technik bekannten vertikalen Induktionsanlage, nachfolgend auch als Vertikal-Härtestation bezeichnet, ist vorgesehen, dass das induktiv zu härtende, langgestreckte Werkstück in einer vertikalen Ausrichtung, vorzugsweise von einem Roboter in die vertikal ausgerichtete Härtestation eingeführt wird, so dass das langgestreckte Werkstück in einer vertikalen Orientierung innerhalb der Härtestation angeordnet bzw. ausgerichtet ist. Die Härtestation weist hierzu eine geeignete Spannvorrichtung auf. Nachdem das Werkstück in die Vertikal-Härtestation eingebracht wurde, wird der Roboterarm aus der Vertikal-Härtestation zurückgefahren, sodass eine Schiebetür den Zugang wieder verschließen kann. Anschließend wird das langgestreckte Werkstück mit einem Forminduktor erwärmt und nach dem Erwärmen mittels einer Abschreckeinrichtung abgeschreckt. Nach dem Abschrecken öffnen sich die Schiebetüren erneut und der Roboter entnimmt das gehärtete Werkstück aus der Vertikal-Härtestation und führt dieses einer Anlassstation zu, in dem das Werkstück angelassen bzw. geglüht wird.
Ein Nachteil der Vertikal-Härtestationen ist jedoch, dass bei der Entfernung des Werkstücks vergleichsweise große Wassermengen aus der Vertikal-Härtestation austreten bzw. von dem mit der Abschreckeinrichtung abgeschreckten Werkstück abtropfen.
Zum weiteren Stand der Technik wird ferner auf die DE 44 23 832 A1 verwiesen, welche einen Gesamtflächen-Forminduktor offenbart, der eine zu härtende Hohlwelle im zu härtenden Bereich sowohl axial als auch umfangseitig etwa vollständig umschließt. In der DE 44 23 832 A1 wird auch eine Brause offenbart, die zum Abschrecken der mittels des Induktors erwärmten Zonen vorgesehen ist.
Zum weiteren Stand der Technik wird auch auf die DE 23 40 722 verwiesen, welche ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Stahlröhren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens offenbart.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken, insbesondere von Achswellen, Seitenwellen oder Antriebswellen zu schaffen, die die Nachteile des bekannten Standes der Technik vermeiden, insbesondere ein einfaches Umrüsten ermöglichen und die Verschleppung von Abschreckwasser reduzieren.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Diese Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren nach Anspruch 15 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken, insbesondere von Achswellen, Seitenwellen oder Antriebswellen weist wenigstens eine Härtestation und eine Anlassstation auf. Die wenigstens eine Härtestation weist dabei eine Induktoreinrichtung zum Erwärmen und eine Abschreckeinrichtung zum Abschrecken des Werkstücks auf. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Härtestation horizontal angeordnet und ausgerichtet ist um die zu härtenden langgestreckten Werkstücke in einer horizontalen Ausrichtung aufzunehmen, wobei wenigstens ein Mehrachsroboter vorgesehen ist, um die zu härtenden Werkstücke in die Härtestation einzusetzen und zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Lösung hat gegenüber den bekannten Trommelmaschinen den Vorteil, dass der Umrüstvorgang um wechselnde Werkstücke zu härten, schnell und unkompliziert durchgeführt werden kann.
Gegenüber den bekannten Vertikal-Härtestationen hat die erfindungsgemäße Vorrichtung zudem den Vorteil, dass bei der Entnahme des langgestreckten Werkstücks die Wasserverschleppung deutlich reduziert wird. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene horizontale Anordnung und Ausrichtung der Härtestation ist es nun möglich, das langgestreckte Werkstück in einer horizontalen Ausrichtung aufzunehmen. Das Werkstück kann dadurch so aus der Härtestation entnommen werden, dass das von dem Werkstück abtropfende Wasser zunächst wieder zurück in die Härtestation fällt. Ferner ist es durch die erfindungsgemäße Anordnung und Ausrichtung der Härtestation möglich, die Transportwege des Werkstücks von der Härtestation zu einer Anlassstation so zu gestalten, dass von dem Werkstück abtropfendes Wasser nicht von der Vorrichtung nach außen gelangt, insbesondere nicht auf den Boden oder die Umgebung abtropft.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es in besonders vorteilhafter Weise, die Härtestation und die Anlassstation aneinander angrenzend zu positionieren, sodass das Werkstück direkt von der Härtestation in die Anlassstation - mit kürzesten Wegen - übergeben werden kann, ohne dass Wasser auf den Boden abtropft.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht somit kurze Umrüstzeiten und vermeidet weitgehend eine Wasserverschleppung.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass durch die horizontale Anordnung der Härtestation die Bedienung durch einen Mehrachsroboter in besonders einfacher Weise erfolgen kann. Die Arbeitshöhe bis zu der sich der Mehrachsroboter bewegen muss, beispielsweise um das Werkstück in die Härtestation einzubringen, ist wesentlich geringer als bei einer Vertikal-Härtestation.
Es hat sich auch gezeigt, dass die Verfahrwege durch eine horizontale Anordnung der Härtestation optimiert werden können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich grundsätzlich zum Härten von beliebigen langgestreckten Werkstücken. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich jedoch in besonderer Weise zum Härten von Achswellen, Seitenwellen, Vorderachswellen, Hinterachswellen, Ausgleichswellen und Antriebswellen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Härten von langgestreckten, rotationssymmetrischen Werkstücken.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich sowohl zum Härten von Hohlwellen als auch zum Härten von Vollwellen.
Von Vorteil ist es, wenn die Härtestation zum rotatorischen Induktionshärten ausgebildet ist. Hierfür kann vorgesehen sein, dass die Induktoreinrichtung als Halbschaleninduktor ausgebildet ist. Die Induktoreinrichtung kann vorzugsweise zur Gesamtflächenhärtung des Werkstücks ausgebildet sein.
Es kann auch vorgesehen sein, dass der Induktor derart gestaltet ist, dass dieser das Werkstück umfangsseitig umschließt, bzw. nahezu umschließt, wozu vorgesehen sein kann, dass die Induktoreinrichtung zwei Induktorhälften aufweist, von denen vorzugsweise eine feststehend und eine bewegbar ausgebildet ist.
Die Induktoreinrichtung wird vorzugsweise durch eine Bewegung senkrecht zur Achse des Werkstücks zugeführt, das heißt von einer Ruhestellung in die Arbeitsstellung bewegt.
Die Abschreckeinrichtung kann vorzugsweise als Abschreckeinrichtung zum Abbrausen ausgebildet sein.
Die erfindungsgemäße Härtestation weist vorzugsweise eine fest bzw. unbeweglich installierte Abschreckeinrichtung auf.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise eine Induktoreinrichtung auf, die auch während des Abschreckvorganges in der Härtestation bzw. im Abschreckbereich verbleibt.
Die Anlassstation ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese das gehärtete Werkstück in bekannter Weise anlässt bzw. glüht. Die Anlassstation kann, in Abhängigkeit der Taktzeiten, ausgebildet sein, um eine, zwei oder mehrere Werkstücke gleichzeitig aufzunehmen. Hierzu kann die Anlassstation eine geeignete Anzahl an Werkstückaufnahmen aufweisen. Ein angelassenes Werkstück kann gegebenenfalls auch im noch erwärmten Zustand entnommen und auf eine Abfuhreinrichtung, beispielsweise ein Förderband, aufgelegt werden. Anlassstationen und deren Funktionsweise sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Von Vorteil ist es, wenn die Härtestation wenigstens zwei, vorzugsweise genau zwei Härtestationen aufweist. Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Anlassstation auf. Besonders bevorzugt ist es, wenn zwei Härtestationen und eine Anlassstation innerhalb der Vorrichtung vorgesehen sind. Dadurch werden die Taktzeiten optimiert. Ein Zusammenspiel von zwei Härtestationen mit einer Anlassstation hat sich hierfür als besonders geeignet herausgestellt, da die Zeitdauer, die die Werkstücke in der Anlassstation verbringen, kürzer gewählt werden kann als die Zeitdauer, die die Werkstücke zum Härten in der Härtestation verbringen. Zudem kann gegebenenfalls vorgesehen sein, dass die Anlassstation zwei oder mehrere Aufnahmen zur Aufnahme der Werkstücke aufweist. Es hat sich gezeigt, dass ein Mehrachsroboter in besonders vorteilhafter Weise zwei Härtestationen und eine Anlassstation bedienen kann.
Der im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendete Mehrachsroboter kann einen, vorzugsweise jedoch zwei Roboterarme aufweisen. Dies ermöglicht es, dass der Mehrachsroboter beispielsweise aus der Härtestation mit einem Arm ein gehärtetes Werkstück entnehmen und mit dem anderen Arm ein zu härtendes Werkstück einbringen kann. Auch dies führt zu einer Optimierung der Taktzeiten.
Der Mehrachsroboter kann auch mehr als zwei Roboterarme aufweisen.
Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, dass die Anlassstation horizontal angeordnet und ausgerichtet ist, um die Werkstücke in einer horizontalen Ausrichtung aufzunehmen, wobei der wenigstens eine Mehrachsroboter ausgebildet und angeordnet ist, um die Werkstücke aus der wenigstens einen Härtestation zu entnehmen und in die Anlassstation einzubringen.
Dadurch, dass sowohl die Anlassstation als auch die wenigstens eine Härtestation, vorzugsweise die zwei Härtestationen, horizontal angeordnet und ausgerichtet sind, lassen sich die Prozesswege optimieren und insbesondere ein Austreten von Abschreckwasser weitgehend vermeiden. Die Härtestationen und die Anlassstation lassen sich zudem optimal zueinander gruppieren und anordnen.
Von Vorteil ist es, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Abfuhreinrichtung umfasst und der wenigstens eine Mehrachsroboter ausgebildet und angeordnet ist, um die Werkstücke aus der Anlassstation zu entnehmen und der Abfuhreinrichtung zuzuführen.
Von Vorteil ist es ferner, wenn die Vorrichtung eine Zufuhreinrichtung zum Zuführen der zu härtenden Werkstücke umfasst und der wenigstens eine Mehrachsroboter angeordnet und ausgebildet ist um die zu härtenden Werkstücke von der Zufuhreinrichtung zu entnehmen und in die wenigstens eine Härtestation einzubringen.
Die Zufuhreinrichtung und die Abfuhreinrichtung kann über Förderbänder verfügen.
Der Erfinder hat erkannt, dass sich der Mehrachsroboter, ohne Taktzeitverluste, einsetzen lässt, um sowohl die Härtestationen und die Anlassstation zu bestücken als auch die zu härtenden Werkstücke von einer Zufuhreinrichtung zu entnehmen und die gehärteten Werkstücke aus der Anlassstation auf eine Abfuhreinrichtung aufzulegen. Eine derart effiziente Verwendung des Mehrachsroboters wird ermöglicht, da die Härtestationen und die Anlassstation horizontal angeordnet und ausgerichtet sind und somit besonders vorteilhaft positioniert und bestückt werden können. Es ist von Vorteil, wenn die Abfuhreinrichtung und die Zufuhreinrichtung die Werkstücke ebenfalls in einer horizontalen Ausrichtung transportieren, wodurch das Handling mittels des Mehrachsroboters nochmals weiter optimiert wird.
Von Vorteil ist es, wenn die Vorrichtung genau einen Mehrachsroboter, zwei Härtestationen und eine Anlassstation aufweist und der Mehrachsroboter angeordnet und ausgebildet ist, um die Werkstücke sowohl in die Härtestationen als auch in die Anlassstation einzubringen und von dort zu entnehmen.
Erfindungsgemäß ist eine gemeinsame Energiequelle zur wechselseitigen Versorgung der beiden Härtestationen vorgesehen.
Die Härtestationen lassen sich vorzugsweise derart betreiben, dass im Wechsel immer eine der Härtestationen von einer gemeinsamen Energiequelle mit der notwendigen Leistung versorgt wird. Dadurch genügt es, dass die Vorrichtung nur eine gemeinsame Energiequelle für die beiden Härtestationen aufweist, wodurch die Kosten für die Vorrichtung reduziert werden können.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Härtestation, vorzugsweise die zwei Härtestationen, und die Anlassstation in einer Reihe nebeneinander, in einem Block, in einer L-Form zueinander oder in einer U-Form zueinander angeordnet sind.
Durch eine derartige Anordnung lassen sich die Prozesswege optimieren und es lässt sich erreichen, dass kein oder nur eine geringe Menge von Abschreckwasser aus der Vorrichtung austritt.
Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Härtestation, vorzugsweise die zwei Härtestationen, und die Anlassstation aneinander angrenzend positioniert sind.
Vorgesehen sein beispielsweise, dass die erste Härtestation mit einer Stirnseite oder mit einer Längsseite an die zweite Härtestation angrenzt und die Anlassstation an eine weitere Stirnseite der ersten oder der zweiten Härtestation angrenzt oder die Anlassstation an eine der freien Längsseiten einer der Härtestationen angrenzt. Die Anlassstation kann auch zwischen den beiden Härtestationen positioniert sein, und zwar sowohl zwischen den Stirnseiten der beiden Härtestationen als auch zwischen den Längsseiten der beiden Härtestationen. Ferner kann eine aneinander angrenzende Positionierung der Härtestationen und der Anlassstation über ein Eck erfolgen, beispielsweise derart, dass ein Teil einer Längsseite der Anlassstation oder einer ersten Härtestation an die Stirnseite der zweiten Härtestation angrenzt. Durch eine aneinander angrenzende Positionierung der Härtestationen und der Anlassstation lassen sich die Prozesswege wiederum optimieren und ein Austreten von Abschreckwasser weitgehend verhindern.
Vorzugsweise grenzen die Stationen so aneinander, dass sich die Stationen berühren. Es ist vorzugsweise sichergestellt, gegebenenfalls auch durch eine zusätzliche Abdeckung oder eine Rinne, dass kein Abschreckwasser zwischen zwei aneinander angrenzende Stationen eindringt.
Von Vorteil ist es, wenn der Mehrachsroboter zentral angeordnet und die wenigstens eine Härtestation, vorzugsweise die zwei Härtestationen, die Anlassstation, die Abfuhreinrichtung und die Zufuhreinrichtung um den Mehrachsroboter herum positioniert sind.
Durch eine derartige Anordnung kann der Mehrachsroboter die wenigstens eine Härtestation, die Anlassstation, die Abfuhreinrichtung und die Zufuhreinrichtung besonders effizient bedienen.
Von Vorteil ist es, wenn die Zufuhreinrichtung an einer ersten Seite, die Härtestation oder die Härtestationen an einer daran angrenzenden zweiten Seite, die Anlassstation an einer daran angrenzenden dritten Seite und die Abfuhreinrichtung an einer daran angrenzenden vierten Seite des Mehrachsroboters angeordnet ist.
Eine derartige Positionierung hat sich als besonders geeignet herausgestellt.
Von Vorteil ist es ferner, wenn die wenigstens eine Härtestation derart ausgebildet ist, dass der Mehrachsroboter die Werkstücke von einer ersten Seite in eine Werkstückaufnahme der Härtestation einbringen kann, wobei die Induktoreinrichtung der Werkstückaufnahme ebenfalls von der ersten Seite oder von einer gegenüberliegenden zweiten Seite zuführbar ist, um das aufgenommene Werkstück zu erwärmen, und wobei die Abschreckeinrichtung wenigstens eine erste Abschreckeinheit und eine zweite Abschreckeinheit aufweist, die auf einer dritten und vierten Seite der Werkstückaufnahme angeordnet sind, wobei die dritte Seite und die vierte Seite um 90° versetzt zu der ersten Seite ausgerichtet sind und sich die Werkstückaufnahme zwischen der ersten Abschreckeinheit und der zweiten Abschreckeinheit befindet.
Eine derartige Anordnung hat sich für die Härtestation als besonders geeignet herausgestellt, da dadurch der Mehrachsroboter das Werkstück in einfacher Weise zuführen kann. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Mehrachsroboter das Werkstück von oben in die Härtestation einlegt. In diesem Fall wird dann die Induktoreinrichtung vorzugsweise ebenfalls von oben, z. B. durch eine Schwenkbewegung, oder von unten an das in die Werkstückaufnahme der Härtestation eingesetzte Werkstück herangeführt. Die beiden Abschreckeinheiten können dann vorzugsweise seitlich der Werkstückaufnahme positioniert sein, derart, dass sich die Werkstückaufnahme bzw. das eingesetzte Werkstück in einer Linie zwischen den beiden Abschreckeinheiten befindet.
In einer alternativen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass die beiden Abschreckeinheiten in einem Winkel von 90° zueinander positioniert sind, beispielsweise derart, dass die erste Abschreckeinheit an einer Unterseite der Härtestation positioniert ist und die zweite Abschreckeinheit seitlich der Werkstückaufnahme. In diesem Fall kann dann die Induktoreinrichtung seitlich von einer der zweiten Abschreckeinheit gegenüber liegenden Seite der Werkstückaufnahme zugeführt oder von der Oberseite der Härtestation kommend, d.h. der ersten Seite, eingeschwenkt werden.
In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Mehrachsroboter das Werkstück nicht von oben, sondern seitlich in die Härtestation einführt. In diesem Fall kann dann die Induktoreinrichtung vorzugsweise an der gegenüberliegenden Seite positioniert sein oder von derselben Seite eingeschwenkt werden, während die beiden Abschreckeinheiten an der Ober- und der Unterseite der Werkstückaufnahme, das heißt oben und unten in der Härtestation positioniert sind.
Vorzugsweise ist die Induktoreinrichtung von einer Oberseite der Härtestation einschwenkbar. Vorzugsweise wird das Werkstück von oben in die Werkstückaufnahme, das heißt von einer Oberseite in die Härtestation eingesetzt.
In besondere Weise eignet es sich, wenn das Werkstück mittels des Mehrachsroboters von einer Oberseite in die Härtestation eingebracht und in der Werkstückaufnahme fixiert und anschließend die Induktoreinrichtung, vorzugsweise durch eine Schwenkbewegung, ebenfalls von der Oberseite der Härtestation an das zu härtende Werkstück herangeführt, vorzugsweise eingeschwenkt wird.
Nachdem auch der Mehrachsroboter zum Einführen des Werkstücks eine geeignete Bewegung durchführen kann, stehen sich der Mehrachsroboter und die Induktoreinrichtung nicht gegenseitig im Weg, so dass beide Einheiten von der Oberseite der Härtestation zugeführt werden können.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass die Induktoreinrichtung zwischen der Werkstückaufnahme und einem Boden der Härtestation angeordnet ist.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, dass der Mehrachsroboter die Härtestation bzw. die Härtestationen und die Anlassstation von oben bestücken kann. Das heißt die Werkstücke können von einer Oberseite der Stationen in die Werkstückaufnahme eingesetzt werden. Dies hat den Vorteil, dass wenn ein Werkstück wieder aus einer Härtestation entfernt wird, das Abschreckwasser, wenn dieses von dem Werkstück abtropft, zunächst wieder zurück in die Härtestation fällt. Die Transportwege können dabei derart gewählt werden, dass das Werkstück über den Stationen transportiert wird, so dass gegebenenfalls weiteres abtropfendes Abschreckwasser in diese Stationen tropft. Sollten die Stationen während des Transports des Werkstücks oberhalb der Stationen geschlossen sein, so kann mit einfachen Maßnahmen sichergestellt werden, dass das auf die geschlossene Oberseite der Stationen tropfende Wasser in geeigneter Weise abgeleitet wird, spätestens dann, wenn die Station wieder geöffnet wird. Das von dem Mehrachsroboter transportierte Werkstück wird, nachdem dieses eine Härtestation verlassen hat, vorzugsweise wiederum von oben in eine Anlassstation eingesetzt, so dass möglicherweise weiterhin abtropfendes Abschreckwasser in die Anlassstation fallen kann. Der Transport von einer Härtestation zu der Anlassstation kann gegebenenfalls über eine weitere Härtestation erfolgen, d. h. dass das Werkstück über die Härtestation, oberhalb deren Oberseite, transportiert wird.
Die Transportwege sind vorzugsweise derart gewählt, dass sich das Werkstück, wenn dieses die Härtestation verlassen hat, immer oberhalb einer anderen Station befindet, bis das Werkstück der Anlassstation zugeführt wird.
Die Härtestationen und die Anlassstation weisen vorzugsweise eine Abdeckung bzw. einen Deckel bzw. eine Zugangseinrichtung, z.B. eine Türe auf, die geschlossen wird, wenn in die Stationen ein Werkstück eingesetzt ist.
Im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Abschreckeinrichtung nicht gewechselt werden muss, wenn ein anderes Bauteil gehärtet werden soll. Vorgesehen ist in diesem Fall vorzugsweise lediglich ein Wechseln der Induktoreinrichtung bzw. des Induktors.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein langgestrecktes, induktiv gehärtetes Werkstück, insbesondere eine Achswelle, eine Seitenwelle oder eine Antriebswelle, die auf der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehärtet wurde.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum induktiven Härten von langgestreckten Werkzeugen, insbesondere von Achswellen, Seitenwellen oder Antriebswellen, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Die Merkmale, die hinsichtlich der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben wurden, sind auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren einsetzbar und umgekehrt. Ferner ergeben sich, sofern dies nicht anderweitig dargestellt ist, aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem erfindungsgemäßen Verfahren analoge Vorteile, die nicht nochmals beschrieben werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Die Figuren zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsbeispiele, in denen einzelne Merkmale der vorliegenden Erfindung in Kombination miteinander dargestellt sind. Merkmale eines Ausführungsbeispiels sind auch losgelöst von den anderen Merkmalen des gleichen Ausführungsbeispiels umsetzbar und können dementsprechend von einem Fachmann ohne weiteres zu weiteren sinnvollen Kombination und Unterkombinationen mit Merkmalen anderer Ausführungsbeispiele verbunden werden.
In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente mit demselben Bezugszeichen versehen.
Es zeigt schematisch:

1 eine Draufsicht von oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken in einer ersten Ausführungsform;
2 eine Draufsicht von oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken in einer zweiten Ausführungsform;
3 eine Draufsicht von oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken in einer dritten Ausführungsform;
4 eine Draufsicht von oben auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken in einer vierten Ausführungsform;
5 einen Querschnitt durch eine Härtestation in einer ersten Ausführungsform; und
6 einen Querschnitt durch eine Härtestation in einer zweiten Ausführungsform.

Verfahren und Vorrichtungen zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken und das grundsätzliche Funktionsprinzip sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, weshalb nachfolgend nur auf die für die Erfindung relevanten Merkmale näher eingegangen wird.
Die 1 zeigt eine Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken 1, bei denen es sich insbesondere um Achswellen, Vorderachswellen, Seitenwellen, Hinterachswellen, Ausgleichswellen, Gelenkwellen oder Antriebswellen handeln kann. Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken am Beispiel einer Antriebswelle 1 beschrieben, hierauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist vorzugsweise wenigstens eine Härtestation 2 auf. Im Ausführungsbeispiel sind zwei Härtestationen 2 vorgesehen. Die Härtestationen 2 sind dabei vorzugsweise baugleich ausgebildet. Die Härtestationen 2 weisen jeweils eine Induktoreinrichtung 3 zum Erwärmen und eine Abschreckeinrichtung 4 zum Abschrecken der Antriebswelle 1 auf.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner eine Anlassstation 5 auf.
Die Härtestationen 2 und die Anlassstation 5 sind horizontal angeordnet und ausgerichtet, um die Antriebswelle 1 in einer horizontalen Ausrichtung aufzunehmen. Das Einlegen und das Entnehmen der Antriebswelle 1 in bzw. aus den Härtestationen 2 und der Anlassstation 5 erfolgt dabei im Ausführungsbeispiel von oben, d. h. von der Oberseite der Härtestation 2 bzw. der Anlassstation 5. Es ist jedoch auch möglich, die Antriebswelle 1 seitlich in die Härtestationen 2 und/oder die Anlassstation 5 einzubringen. Möglich sind auch Mischungen hieraus, d. h. dass die Antriebswelle 1 in die Härtestationen 2 von oben, in die Anlassstation 5 jedoch von der Seite eingebracht wird, und umgekehrt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner einen Mehrachsroboter 6 auf, der vorgesehen ist, um die Antriebswelle 1 in die Härtestationen 2 und die Anlassstation 5 einzusetzen und von dort zu entnehmen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner eine Abfuhreinrichtung 7 und eine Zufuhreinrichtung 8 auf, wobei der Mehrachsroboter 6 angeordnet und ausgebildet ist, um Antriebswellen 1 von der Zufuhreinrichtung 8 zu entnehmen bzw. auf die Abfuhreinrichtung 7 aufzulegen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, so wie diese in den Ausführungsbeispielen dargestellt ist, weist vorzugsweise genau einen Mehrachsroboter 6, zwei Härtestationen 2 und eine Anlassstation 5 auf, wobei der Mehrachsroboter 6 angeordnet und ausgebildet ist, um die Antriebswelle 1 sowohl in die Härtestationen 2 als auch in die Anlassstation 5 einzubringen und von dort zu entnehmen.
Grundsätzlich ist jedoch auch die Verwendung von zwei oder mehreren Mehrachsrobotern 6 möglich. Grundsätzlich kann auch nur eine Härtestation 2 oder mehr als zwei Härtestationen 2 vorgesehen sein. Auch die Verwendung von mehr als einer Anlassstation 5 ist vorliegend möglich.
Der Mehrachsroboter 6 weist im Ausführungsbeispiel zwei Roboterarme 6a, 6b auf. Dabei kann vorgesehen sein, dass ein Roboterarm 6b eine Antriebswelle 1 aus beispielsweise der Härtestation 2 entnimmt, während der andere Roboterarm 6a eine neue, zu härtende Antriebswelle 1 in die Härtestation 2 einsetzt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine gemeinsame Energiequelle 9 zur wechselseitigen Versorgung der beiden Härtestationen 2 auf. Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Energiequelle 10 zur Versorgung der Anlassstation 5 auf, die entsprechend geringer dimensioniert sein kann. Typischerweise benötigt die Anlassstation 5 einen wesentlichen geringeren Energiebedarf als die Härtestationen 2. Grundsätzlich kann auch eine gemeinsame Energiequelle für sowohl die Härtestationen 2 als auch die Anlassstation 5 vorgesehen sein.
Im Ausführungsbeispiel ist die Anlassstation 5 zur Aufnahme einer Antriebswelle 1 ausgebildet. Grundsätzlich kann die Anlassstation 5 auch zur Aufnahme von zwei oder mehreren Antriebswellen 1 vorgesehen sein, um diese anzulassen bzw. zu glühen.
In den 1 bis 4 ist der Mehrachsroboter 6 zentral angeordnet derart, dass dieser sowohl die Härtestationen 2 als auch die Anlassstation 5 und die Abfuhreinrichtung 7 sowie die Zufuhreinrichtung 8 bedienen kann.
In den 1 und 2 sind die Härtestationen 2, die Anlassstation 5, die Abfuhreinrichtung 7 und die Zufuhreinrichtung 8 um den Mehrachsroboter 6 herum positioniert.
Die 1 zeigt eine Ausgestaltung, bei der die Zufuhreinrichtung 8 an einer ersten Seite, die Härtestationen 2 an einer daran angrenzenden zweiten Seite, die Anlassstation 5 an einer daran angrenzenden dritten Seite und die Abfuhreinrichtung an einer daran angrenzenden vierten Seite des Mehrachsroboters 6 angeordnet ist.
Die Härtestationen 2 sind dabei unmittelbar aneinander angrenzend positioniert. Ferner ist vorgesehen, dass die Anlassstation 5 an eine der Härtestationen 2 angrenzt.
Die beiden Härtestationen und die Anlassstation 5 sind in der 1 in einer L-Form zueinander positioniert.
Eine weitere geeignete Positionierung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in der 2 dargestellt. Hierbei sind die beiden Härtestationen 2 und die Anlassstation 5 in einer U-Form zueinander positioniert. Die Abfuhreinrichtung 7 und die Zufuhreinrichtung 8 sind dabei nebeneinander an einer vierten Seite des Mehrachsroboters 6 positioniert.
In 2 ist strichliniert eine Abdeckung 11 dargestellt, die einen Freiraum zwischen den beiden Härtestationen 2 bzw. zwischen einer der Härtestationen 2 und der Anlassstation 5 überbrückt.
Die beiden Härtestationen 2 und die Anlassstation 5 können auch in einer U-Form zueinander positioniert sein, bei der vorgesehen ist, dass die der Zufuhreinrichtung 8 benachbarte Härtestation 2 sowie die Anlassstation 5 in der Bildebene derart nach oben verschoben sind, dass deren Längsseiten jeweils an eine Stirnseite der dazwischenliegenden Härtestation 2 angrenzt. In diesem Fall kann auf eine Abdeckung 11 verzichtet werden.
Die 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die beiden Härtestationen 2 und die Anlassstation 5 in einem Block positioniert sind. Auch eine derartige Konstellation hat sich als besonders geeignet herausgestellt.
Die 4 zeigt eine weitere geeignete Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei der die beiden Härtestationen 2 und die Anlassstation 5 in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Genauso wie in der Ausführungsform nach der 3 grenzen dabei die Härtestationen 2 und die Anlassstation 5 aneinander an.
In den Ausführungsbeispielen ist die Positionierung der Anlassstation 5 und der Härtestationen 2 austauschbar, d. h. es kann beispielsweise bei der in 4 dargestellten Ausführungsform vorgesehen sein, dass die Anlassstation 5 mittig zwischen den beiden Härtestationen 2 positioniert ist. Dies kann im Hinblick auf die Prozesswege und insbesondere im Hinblick darauf, dass möglichst wenig Abschreckwasser aus der Vorrichtung austreten, insbesondere auf den Boden tropfen soll, von Vorteil sein.
In nicht näher dargestellter Weise ist vorgesehen, dass die Härtestationen 2 und/oder die Anlassstation 5 an ihren Oberseiten 2b mit einer Abdeckung bzw. einem Deckel bzw. einer Tür bzw. einer Klappe versehen sind, insbesondere damit beim Abschreckvorgang keine Flüssigkeit aus den Härtestationen 2 austritt.
In den 5 und 6 sind beispielhaft zwei Härtestationen 2 dargestellt. Die 5 zeigt die bevorzugte Ausführungsform. Dabei ist vorgesehen, dass der Mehrachsroboter 6, von dem in 5 nur ein Roboterarm 6a dargestellt ist, die Antriebswelle 1 von einer ersten Seite, im Ausführungsbeispiel von oben, d. h. von einer Oberseite 2b der Härtestation 2 in eine - nur strichliniert dargestellte - Werkstückaufnahme 12 der Härtestation 2 einbringt. Die Werkstückaufnahme 12 ist im Ausführungsbeispiel zur rotatorischen Induktionshärtung ausgebildet und auch prinzipmäßig in den 1 bis 4 dargestellt. Die Werkstückaufnahme 12 in der Anlassstation 5 trägt zwar dasselbe Bezugszeichen, muss jedoch nicht baugleich ausgebildet sein.
Wie aus 5 ersichtlich ist, kann die Härtestation 2 vorzugsweise derart ausgebildet sein, dass die Induktoreinrichtung 3 der Werkstückaufnahme 12 von derselben Seite (ersten Seite) zuführbar ist. D. h. im Ausführungsbeispiel nach 5 ist vorgesehen, dass der Roboterarm 6a und die Induktoreinrichtung 3 von der Oberseite 2b der Härtestation 2 an die Werkstückaufnahme 12 heranführbar sind.
Das Heranführen der Induktoreinrichtung 3 an die in die Werkstückaufnahme 12 eingespannte Antriebswelle 1 erfolgt im Ausführungsbeispiel nach 5 dadurch, dass die Induktoreinrichtung 3 durch eine nicht näher dargestellte Schwenkbewegung bzw. eine Schwenkeinrichtung von der Oberseite 2b der Härtestation 2 eingeschwenkt wird. In ebenfalls nicht näher dargestellter Weise kann dabei vorgesehen sein, dass sich die Induktoreinrichtung 3 auch in ihrer Ruhestellung innerhalb der Härtestation 2 befindet und durch eine entsprechend geeignete Schwenkbewegung von der Oberseite 2b der Härtestation 2 kommend an die Werkstückaufnahme 12 herangeführt wird. Der Mehrachsroboter 6 führt die Antriebswelle 1 durch eine entsprechende geeignete Bewegung, ebenfalls von der Oberseite 2b der Härtestation 2 an die Werkstückaufnahme 12 heran bzw. entnimmt die Antriebswelle 1 nach dem Härtevorgang wieder von der Werkstückaufnahme 12.
In der 6 ist eine alternative Positionierung der Induktoreinrichtung 3 dargestellt. Im Ausführungsbeispiel nach der 6 ist vorgesehen, dass die Induktoreinrichtung 3 der Werkstückaufnahme 12 von einer der Oberseite 2b gegenüber liegenden zweiten Seite zuführbar ist. D. h. im Ausführungsbeispiel nach 6 ist vorgesehen, dass der Roboterarm 6a und die Induktoreinrichtung 3 von gegenüber liegenden Seiten an die Werkstückaufnahme 12 heranführbar sind. Die Induktoreinrichtung 3 ist hierzu zwischen der Werkstückaufnahme 12 und einem Boden 2a der Härtestation 2 positioniert.
In den Ausführungsbeispielen nach den 5 und 6 ist ferner vorgesehen, dass die Abschreckeinrichtung 4 eine erste Abschreckeinheit 4a und eine zweite Abschreckeinheit 4b aufweist, die auf einer dritten und vierten Seite der Werkstückaufnahme 12 angeordnet sind. Die Abschreckeinheiten 4a, 4b sind damit an Seiten der Werkstückaufnahme 12 positioniert, die um 90º zu der ersten Seite von denen der Roboterarm 6a an die Werkstückaufnahme 12 herangeführt wird, versetzt sind. Im Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass sich die Werkstückaufnahme 12 in einer Linie zwischen der ersten Abschreckeinheit 4a und der zweiten Abschreckeinheit 4b befindet. Grundsätzlich können die beiden Abschreckeinheiten 4a, 4b jedoch auch in einem Winkel von 90º zueinander angeordnet sein, beispielsweise derart, dass eine Abschreckeinheit unterhalb der Werkstückaufnahme 12, insbesondere zwischen der Werkstückaufnahme 12 und dem Boden 2a der Härtestation 2, und die zweite Abschreckeinheit 4b in einem Winkel von 90º, d. h. seitlich zu der Werkstückaufnahme 12 angeordnet ist.
Die Induktoreinrichtung 3 weist im Ausführungsbeispiel vorzugsweise einen Halbschaleninduktor auf.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist vorzugsweise zur Gesamtflächenhärtung der Antriebswelle 1 ausgebildet.
Erfindungsgemäß kann sowohl eine Randschichtenhärtung als auch eine Durchhärtung vorgesehen sein.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 1963368 [0017, 0018]
DE 4423832 A1 [0021]
DE 2340722 [0022]

Claims

Vorrichtung zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken (1), insbesondere von Achswellen, Seitenwellen oder Antriebswellen, aufweisend wenigstens eine Härtestation (2) und eine Anlassstation (5), wobei die wenigstens eine Härtestation (2) eine Induktoreinrichtung (3) zum Erwärmen und eine Abschreckeinrichtung (4) zum Abschrecken der Werkstücke (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Härtestation (2) horizontal angeordnet und ausgerichtet ist, um die zu härtenden langgestreckten Werkstücke (1) in einer horizontalen Ausrichtung aufzunehmen, wobei wenigstens ein Mehrachsroboter (6) vorgesehen ist, um die zu härtenden Werkstücke (1) in die Härtestation (2) einzusetzen und zu entnehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlassstation (5) horizontal angeordnet und ausgerichtet ist, um die Werkstücke (1) in einer horizontalen Ausrichtung aufzunehmen, wobei der wenigstens eine Mehrachsroboter (6) ausgebildet und angeordnet ist, um die Werkstücke (1) aus der wenigstens einen Härtestation (2) zu entnehmen und in die Anlassstation (5) einzubringen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Abfuhreinrichtung (7) umfasst und der wenigstens eine Mehrachsroboter (6) ausgebildet und angeordnet ist, um die Werkstücke (1) aus der Anlassstation (5) zu entnehmen und der Abfuhreinrichtung (7) zuzuführen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Zufuhreinrichtung (8) zum Zuführen der zu härtenden Werkstücke (1) umfasst und der wenigstens eine Mehrachsroboter (6) angeordnet und ausgebildet ist, um die zu härtenden Werkstücke (1) von der Zufuhreinrichtung (8) zu entnehmen und in die wenigstens eine Härtestation (2) einzubringen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung einen Mehrachsroboter (6), zwei Härtestationen (2) und eine Anlassstation (5) aufweist und der Mehrachsroboter (6) angeordnet und ausgebildet ist, um die Werkstücke (1) sowohl in die Härtestationen (2) als auch in die Anlassstation (5) einzubringen und von dort zu entnehmen.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine gemeinsame Energiequelle (9) zur wechselseitigen Versorgung der beiden Härtestationen (2) vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlassstation (5) ausgebildet ist um eine, zwei oder mehrere Werkstücke (1) aufzunehmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Härtestation (2) und die Anlassstation (5) in einer Reihe nebeneinander, in einem Block, in einer L-Form zueinander oder in einer U-Form zueinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Härtestation (2) und die Anlassstation (5) aneinander angrenzend positioniert sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Mehrachsroboter (6) zentral angeordnet und die wenigstens eine Härtestation (2), die Anlassstation (5), die Abfuhreinrichtung (7) und die Zufuhreinrichtung (8) um den Mehrachsroboter (6) herum positioniert sind.
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhreinrichtung (8) an einer ersten Seite, die Härtestation (2) oder die Härtestationen (2) an einer daran angrenzenden zweiten Seite, die Anlassstation (5) an einer daran angrenzenden dritten Seite und die Abfuhreinrichtung (7) an einer daran angrenzenden vierten Seite des Mehrachsroboters (6) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Härtestation (2) derart ausgebildet ist, dass der Mehrachsroboter (6) die Werkstücke (1) von einer ersten Seite in eine Werkstückaufnahme (12) der Härtestation (2) einbringen kann, wobei die Induktoreinrichtung (3) der Werkstückaufnahme (12) ebenfalls von der ersten Seite oder von einer gegenüberliegenden zweiten Seite zuführbar ist, um das aufgenommene Werkstück (1) zu erwärmen, und wobei die Abschreckeinrichtung (4) wenigstens eine erste Abschreckeinheit (4a) und eine zweite Abschreckeinheit (4b) aufweist, die auf einer dritten und vierten Seite der Werkstückaufnahme (12) angeordnet sind, wobei die dritte Seite und die vierte Seite um 90° versetzt zu der ersten Seite ausgerichtet sind und sich die Werkstückaufnahme (12) zwischen der ersten Abschreckeinheit (4a) und der zweiten Abschreckeinheit (4b) befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktoreinrichtung (3) zwischen der Werkstückaufnahme (12) und einem Boden (2a) der Härtestation (2) angeordnet ist oder die Induktoreinrichtung (3) von einer Oberseite (2b) der Härtestation (2) einschwenkbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Gesamtflächenhärtung der Werkstücke (1) ausgebildet ist.
Verfahren zum induktiven Härten von langgestreckten Werkstücken (1), insbesondere von Achswellen, Seitenwellen oder Antriebswellen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren auf einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14 durchgeführt wird.
Langgestrecktes, induktiv gehärtetes Werkstück (1), insbesondere Achswelle, Seitenwelle oder Antriebswelle, hergestellt auf einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14.