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Anlage zum Aufkohlen von in Körben eingesetzten Werkstücken unter
Schutzgasatmosphäre Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlage zum Aufkohlen von
in Körben eingesetzten Werkstücken, vorzugsweise zum Gasaufkohlen, Karbonitrieren
und Blankglühen unter kontrollierbarer Schutzgasatmosphäre.
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Derartige Anlagen setzen sich aus einer Glühkammer, einer Kühlkammer
und einem ölbad als Härtebad zusammen, welche die zu behandelnden Werkstücke hintereinander
passieren.
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In der Regel sind die erwähnten drei Einheiten, .nämlich die Glühkammer,
die Kühlkammer und das ölbad in horizontaler Lage hintereinander angeordnet. Dies
hat den Nachteil, daß die Anlage sehr langgestreckt ist und infolgedessen viel Platz
in Anspruch nimmt. Meistens sind bei diesen Anlagen zwei am Anfang und Ende derselben
vorgesehene Beschickungsöffnungen, z. B. in Form von Türöffnungen, angebracht, so
daß ein Abdichten, insbesondere der Kühlkammer, nach außen äußerst schwierig ist.
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Statt diese drei Einheiten in einer Längsrichtung hintereinander anzuordnen,
hat man sie auch schon um eine Einschleuskammer herum in der Weise angeordnet, daß
sich die Glühkammer hinter, die Kühlkammer seitlich und das ölbad unterhalb der
erwähnten Einschleuskammer befinden. Dabei können sie durch besondere Absperrorgane,
z. B. Schiebervoneinander abteilbar sein. Auch diese Ausführung nimmt viel Platz
in Anspruch und hat außerdem den Nachteil, daß die zu behandelnden Werkstücke beim
Transport von einer Einheit zur anderen jedesmal die Einschleuskammer passieren
müssen. Dadurch nimmt der gesamte Behandlungsvorgang viel Zeit in Anspruch.
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Ferner ist es bekannt, die Werkstücke einzeln nacheinander unter Luftabschluß
durch ein Glührohr zu fördern und anschließend in ein Härtebad fallen zu lassen.
Eine Kühlkammer zum Temperieren der geglühten Werkstücke ist dabei nicht vorgesehen.
Außerdem sind die Werkstücke während der Drehung des Glührohres durch die in ihm
eingebaute Schnecke einem hohen Verschleiß ausgesetzt. Für die Herstellung hochwertiger
Werkstücke sind sie somit nicht geeignet. Ähnlich liegen die Verhältnisse bei einer
weiteren, nach dem gleichen Prinzip arbeitenden Anlage. Dort werden zwar Körbe verwendet,
in welche die Werkstücke eingesetzt werden, jedoch werden sie durch eine Kammer
zum Einschleusen in den Glühraum eingeschoben und nach erfolgter Glühbehandlung
über diese in ein Härtebad eingetaucht. Eine Kühlkammer ist ebenfalls nicht vorhanden.
Schließlich kennt man eine Einrichtung, bei der ohne ein Härtebad gearbeitet wird,
so daß mit ihr nur eine Wärmebehandlung in einer Wasserstoffatmosphäre mit sich
anschließender langsamer Ab-
kühlung der Werkstücke in einer unter der Glühkammer
gelegenen Kühlkammer durchführbar ist.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine Anlage
zu schaffen, in welcher die Werkstoffe nacheinander einem Glüh-, Kühl- und
Härtevorgang unterworfen werden und die sowohl wenig Grundfläche einnimmt, als auch
ein vollkommen dichtes Abschließen der Anlage nach außen während der Durchführung
der erwähnten Arbeitsvorgänge ermöglicht.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einer Anlage zum Aufkohlen von
in Körben eingesetzten Werkstücken, vorzugsweise zum Gasaufkohlen, Karbonitrieren
und Blankhärten unter kontrollierter Schutzgasatmosphäre, die aus einer Glühkammer,
einer Kühlkammer und einem Härtebad, z. B. einem ölbad, besteht, die untereinander
verbunden sowie gegeneinander abteilbar sind, erfindungsgemäß die Glühkammer, die
Kühlkammer und das Härtebad übereinander angeordnet, wobei eine den drei Behandlungsräumen
gemeinsame Hebeeinrichtung über eine seitlich an der Kühlkammer angebrachte verschließbare
Beschickungsöffnung mit den Körben zu beschicken ist.
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Eine solche Einrichtung nimmt wenig Grundfläche in Anspruch und ermöglicht
es, die Temperatur der geglühten Werkstücke vor dem Eintritt in das Härtebad auf
einen der stofflichen Zusammensetzung der Werkstücke jeweils angepaßten Wert genau
einzustellen, zum anderen aber auch für die Durchführung der drei grundlegenden,
in Betracht kommenden Arbeitsgänge, nämlich das Glühen, das Ab-
kühlen und
das Härten, den Transportweg für die
Körbe durch die einzelnen Behandlungsstationen
möglichst kurz in einer Richtung und erschütterungsfrei zu gestalten.
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Vorzugsweise besteht die Hebeeinrichtung nach der Erfindung aus einem
auf einer höhenverstellbaren Säule angebrachten und unterhalb der Glühkammer befindlichen
Tisch, auf dem sich während des Hub-und Senkvorganges eine in der Zwischenstellung
der Hebeeinrichtung den Boden der Glühkammer bzw. die Decke der Kühlkammer bildende
Platte mit Hilfe von an ihr befestigten Säulen lose abstützt. Dabei kann der durch
die Stützsäulen gegebene Abstand zwischen dem Tisch und der Platte annähernd der
Höhe der Kühlkaminer entsprechen und über dem Tisch ein mit diesem verbundener Rost
vorgesehen sein.
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Nach einem weiteren Merlanal der Erfindung sind der Rost und die Platte
mit Durchgangsöffnungen versehen. Um einen Abschluß zwischen der Glühkammer und
der Kühlkammer herzustellen, versieht man erfindungsgemäß die Verbindungsöffnung
zwischen denselben mit Sitzen, gegen die sich je nach der Stellung der Hebevorrichtung
der Tisch oder die Platte abwechselnd anlegen. Vorzugsweise bringt man an dem Tisch
und an der Platte Randabschrägungen und an der l#,'-ühlkammerwand im Bereich der
Durchtrittsöffnungen entsprechend ausgebildete Schrägen an. Schließlich kann man
gemäß der Erfindung an der beim öffnen sich schräg stellenden Tür an der Beschickungsöffnung
der Kühlkammer eine Greifvorrichtung für den Glühkorb anbringen.
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Die Erfindung wird nachstehend an Hand des in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt
durch eine erfindungsgemäße Anlage, F i g. 2 eine Draufsicht gemäß F i
g. 1.
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Wie den F i g. 1 und 2 zu entnehmen ist, besteht die Anlage
im wesentlichen aus einer Glühkammer 1,
einer Kühlkammer 2 und einem ölbad
3, wobei die Glühkammer oben, die Kühlkammer in der Mitte und das ölbacl
unten liegt. Die Glühkammer besteht aus einer Retorte 12, die seitlich von einer
Isolierung 11 umgeben ist. Zwischen Retorte 12 und Isolierung 11 sind
Heizkörper 13 zum Aufheizen der Glühkammer angeordnet. Nach oben hin ist
die Glühkammer mit einem einen Hohlraum zur Aufnahme von Schutzgas aufweisenden
Deckel 15 abgeschlossen, der einen Motor 14 trägt, durch den ein in der Glühkammer
1 befindlicher Flügel 14' angetrieben wird.
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Zwischen der Glühkammer 1 und der darunterliegenden Kühlkammer
2 ist eine Verbindungsöffnung 17 vorgesehen, die durch einen aus zwei Schrägen
16 und 26 bestehenden Vorsprung be-
grenzt ist. Die Wandung
21 der Kühlkammer 2 ist doppelt ausgeführt und die dadurch entstehende Hohlwandung
21 mit Wasser geflutet. An einer Seite der Kühlkammer 2 ist eine Türöffnung 24 vorgesehen,
während auf der anderen Seite ein Rohrstutzen 22 als Verpuffungsklappe angeordnet
ist. Die Hohlwandung 21 der Kühlkammer 2 geht nach unten in die Isolationswandung
31 des Ölbades 3 über, das seinerseits auf einem Sockel
6 steht und mit Härteöl gefüllt ist.
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Im untersten Bereich des ölbehälters 3 ist der Antrieb für
eine Hebeeinrichtung 4 angeordnet. Ein annähernd in der Mitte des Ölbadbodens stehender
Schnecken- bzw. Kegelradtrieb 41 wird mittels eines außerhalb der Kühlkammer stehenden
Motors 42 angetrieben und bewegt eine senkrecht angeordnete Gewindespindel 43. An
dem der Glühkammer 1 zugewandten Ende der Gewindespindel 43 ist ein annähernd
den Querschnitt des ölbades einnehmender Tisch 44 befestigt, während das andere
Ende durch den Sockel 6 nach unten geführt ist. Auf dem Tisch 44 ist ein
eine kleinere Fläche aufweisender, mit Durchgangsöffnungen 45' versehener Rost 45
mit Hilfe von Füßen 46 starr befestigt.
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Die Türöffnung 24 ist mit Hilfe einer Tür 5 verschließbar.
Diese Tür 5 ist in horizontaler Richtung Cleradlinig verschiebbar, wozu sie
an einer Gewindespindel 51 befestigt ist, die durch ein Getriebe
53 bewegt werden kann. Die Befestigung der Tür 5 an der Gewindespindel
51 erfolgt durch ein Gelenk 54 und eine Zugfeder 55, die die Tür
5 beim öffnen schräg stellt. An der Tür ist zur Kühlkammer 2 hin eine aus
zwei Armen bestehende Greifvorrichtung 52
befestigt, an deren Enden Zapfen
vorgesehen sind. Vor der Türöffnung 24 befindet sich außerhalb des Kammerretortenofens
eine Fördereinrichtung 7 in Form eines aus Rollen 71 bestehenden Rollenbandes,
auf dem bei zurückgefahrener Tür 5 ein Glühkorb 8
bis vor die Türöffnung
24 antrausportiert werden kann. An dem Glühkorb 8 sind zwei dem Zapfen
56
der Greifvorrichtung zugeordnete Klötze 81 mit. Durchgangsöffnungen
82 angebracht. Beim Vorfahren der an der Gewindespindel 51 gelenkig
befestigten Tür 5 in Richtung zur l#c-ühlkammer 2 hin legen sich die Zapfen
56 an den Glühkorb 8 an und schieben diesen durch die Türöffnung 24
auf den Rost 45. Auf dem Rost sind Anschläge 47 vorgesehen, die den Glühkorb
8 führen und an die der Glühkorb 8 am Ende seiner Einfahrbewegung
anschlägt. Schon vor dem Anschlagen des Glühkorbes 8
an die Anschläge 47 gelangt
die durch die Feder 55
schräggestellte Tür 5 mit ihrem unteren Rand
an die Türöffnung 24 und stellt sich im weiteren Verlauf senkrecht. Dabei führen
die Zapfen 56 der Greifvorrichtung eine Drehbewegung um das Gelenk 54 aus
und kommen dadurch, durch die - Durchgangsöffnungen 82 gleitend, aus
dem Bereich der Klötze 81
in eine Ruhelage.
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über den Schneckentrieb 41, durch den Motor 42 angetrieben, wird nun
die Hebeeinrichtung 4 nach oben gefahren, wobei der auf dem Rost 45, der seinerseits
auf dem Tisch 44 befestigt ist, stehende Glühkorb 8 in die Glühkammer
1 gelangt. Bei dieser Bewegung wird eine an vier Eckpunkten des Tisches 44
auf Säulen 19 'lose stehende Platte 18 mit nach oben beweat. Diese
Platte, 18 liegt bei heruntergefahrener Hebeeinrichtung 4 mit Randabschrägun-,gen
auf der Schräge 16 der Verbindungsöffnung 17
und schließt die Glühkammer
somit bei geöffneter Tür 5 zur Kühlkammer hin ab. Der Glühkorb
8 wird so weit nach oben gefahren, bis sich der Tisch 44 mit seinen Bandabschrägungen
44' an die Abschrägung 26 im Bereich der Verbindungsöffnung 17
anlegt
und die Glühkammer dicht abgeschlossen ist.
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Nach beendetem Glühvorgang wird der Glühkorb mit Hilfe der Hebeeinrichtun-
4 wieder nach unten in die Kühlkammer 2 gefahren, wobei die Platte 18
den
Abschluß der Glühkammer 1 in der oben beschriebenen Weise wieder übernimmt.
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Ist der Glühkorb mit den darin zu härtenden Werkstücken auf die erforderliche
Härtetemperatur abgekühlt, wird der Tisch 44 nach unten in das ölbad
gefahren,
wobei er sich von den Säulen 19 der Platte 18 löst und diese auf ihrem
Sitz verbleibt. Nach dem Abschrecken wird der Glühkorb 8 wiederum in Ausgangsstellung
gefahren und die Tür 5 zurückbewegt; dabei dreht sie die Greifvorrichtung
um das Gelenk 54, so daß die an den Armen 52 befestigten Zapfen
56, um das Gelenk 54 drehend, in die Durchgangsöffnung 82 der Klötze
81 gelangen und der Glühkorb 8 im weiteren Verlauf der Rückfahrbewegung
der Tür 5 durch die Türöffnung 24 auf die Rollen 71
der Fördereinrichtung
7 gezogen wird und darauf abtransportiert werden kann. Der Kammerretortenofen
steht nunmehr zur Beschickung mit einem neuen Glühkorb bereit.
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Die Verpuffungsklappe 22 in der Kühlkammer 2 dient zum Regulieren
des Druckes in dem Kammerretortenofen. Bei zu hohen Drücken öffnet sich die Verpuffungsklappe.
Weiterhin ist die Platte 18 mit Durchgangsöffnungen 18' versehen,
so daß beim Heben und Senken ein Übertrömen der Gase von der einen zur anderen Kammer
und damit eine ungünstige Beeinflussung der in ihnen einzuhaltenden Temperaturen
weitgehend vermieden wird. Die Platte 18 besteht zweckmäßig aus Korund. In
ähnlicher Weise ist der Rost 45 mit Durchgangsöffnungen 45' versehen, so daß beim
Eintauchen des Glühkorbes 8
in das ölbad dieser auch von unten her mit
öl in Berührung kommt.