DE1252715B - Einrichtung zur Sprüh nebel-Hartung von schweren rotationskorperformigen Werkstucken in horizon taler Lage - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

lot CL:

C21d

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT Deutsche H.: Mc-1/06

Nimmer. 1252715

AJktenzeknen: S100318 VI «/18 C Anmeldet«;: 2. November 1965 Auslegetag: 26. Oktober 1967

Die Erfindung besieht rieh tat eine Einrichtung zur SprUhncbcl-Härrung von schweren rotationskörpcrförmigcn Werkstücken in horizontaler Lage.

Eise zur Spiühocbel-Härtung too rotatjonskörperförmigcn Wertstücken bestimmte Einrichtung ist In JJ der fraftzßsiscben Patentschrift 1204 662 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung hängt das zu behandelnde Werkstück vertikal aod einseitig eingespannt an einer drehbaren Halterung und wird der Einwirkung wo gleichzeitig «us mehreren vertikalen Sprühdüsen- i« reibeo austretenden Wasscrnebcl ausgesetzt Dabei sind sämtliche Düsen aller Duscnrcihcn gleich weit tod der Achse des Werkstücks entfernt angeordnet, und dieser Abstand ist «o bemessen, daß zwischen den Mündungen der Düsen und der am weitesten von tj der WerkstDckachsc cnlfcrn ten Oberficbe des Werkstücks noch ein Spidvcrbkibt Weist d» ro hürteode Werkstück Abschnitte unterschiedlichen Durchmesser» auf, to variiert der Abstand der Sprübdlben wo der zu behandelnden Werkstückoberfläche ent- to lang der WcrkstOckfichsc und dementsprechend uca die auf die Obcrflächcneinheit auftretende Sprühncbchnecge. Die Einwirkung de» Sprilhnebels ami die einzelnen Oberflächentelle entlang der Achse des Werkstücks wird also ungleichmäßig, und ebenso as zeigen sich Unglckhmäßigkchcn bei der durch die Sprühnebclcinwirkuni erzielten Hirtung der Werkstückoberfläche.

Den gleichen Nachteil weist auch die in der USA.-Pateotjchrut 2776230 aa Hlrtnng von rotations* ι» körperförmigen Werkstücken gedachte Einrichtung aut bei der das zu härtende zylindrische Werkstück in horizontaler Richtung durch das Zentrum eines oder mehrerer kreisförmiger, mit Sprühdosen bc-M tzterDnjckw^asscrlcitungcn hindurch geschoben wild. Auch bei dieser Vorrichtung haben die Spröbdüseo Bümtlich den gleichen Abstand von der Achse des Werkstück», so daß bei Werkstücken mit unterschiedlich abgestuftem Durchmesser ein unterschied* Dcaer Abstand zwischen den SprühdütenmüDdungco ejoereerto und den verschiedenen WerkstOcfcoberflftchcn amkreneiu auftritt und dadurch die erzielte Härtung ungleichmäßig wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der obenerwähnten Art anzusehen, mit deren Hilfe sich auch bei lwig$e*trecklea werk· stücken mit zahlreichen zylindrischen Abschnitten unterschiedlichen Durchmessers eine gkichmMßigc Sprflhoebd-HIrtung erzielen IMSt. Dies wird erfindungsgemäß unter Anpassung der Spröhkühlung an die Durchmesser der emzetnen Abschnitte des Werkstacks in der Welse erreicht, daß spiegd- Einrich tung zur Sprflhocbcl-Härtnng von scfaweren rotetioißkörpcrf önnigen Werkstücken in horizooüuVr Lage

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Stc des Forges ei Ateliers du Crcusot, Paris

Vertreter:

DipL-Ing. R. Beetz und Dlpl.-Ing. K. Lamprecht, PatenlanwMlte, München 22, Stcinsdorfstr. 10 Beanspruchte Priorität; Frankreich vom 4.Dczonber 1964(997404) --

«ymmetrisch zueioer die Achse des von zwei Drehantriebsschljrten mit BBgetriebeoen Stützrollen getragenen and stetig um seine horizontal gehaltene Achse gedrehten Werkstücks enthaltenden Ebene zwei Druckwasscr-Verteaerrohrreihen angeordnet rind, die JeweQs eine Mehrzahl von entlang der Achse des Werkstücks In gleichen Abständen verteilten Sprühvonichrungcn speisen, die jede für och derart gegenüber dem Umfang jedes der zylindrischen Abschnitte des Werkstück« einstellbar sand, daß die Erzeugenden der SprUhkegel die zylindrischen WerkgtUckabechnirtc tangieren und die Spiühkcgd sich in der NU» einer durch die Achse des Werkstücks

gehenden Ebene!gegenseitig überdecken. Zur näheren Erlä d Efid

ggg

rläuterung der Erfindung ist m der Zeichnung in mehr oder weniger schematischer Weise eine spezielle AusfOhrongsform einer crfindungsgemäßen Einrichtung zur Sprühnebel-Härtuna veranschauUcht, die fan folgenden beschrieben wird. In der Zeichnung zeigt

Fig.1 eine schcmalisch dargestellte Endansicht der Einnchtuflg,

F i g. 2 eioe schemausche Auijicht auf eine Anordnung zur Speisung eines Rohrstücks der Vertcilcrrohrrcihcn,

Fig.3 eine in vergrSeertcm Maßstab gezeichnete TeÜdarttelluog aus der Fig. 1, die die Anordnung eines Schwenkgelenks Mir einen Abschnitt der VcrtelkrrohrTcihcn wiedergibt,

Fig.4 und S SchcmadarstclluDgen der Anordnung der Spröhvorrichtuoien und -strahlen m zwei unterschiedlichen Durchmessern des Werkstücks,

F i g. 6 eine schexnalischc Skizze, welche die fJbcrdectamg der Sprübkcgel in Längsrichtung des Werkstücks veranschaulicht

Fig. 7 ein Schema der Anordnung der Sprühvorrichtungen längs eines mehrfach abgesetzten, langen Werkstücks.

Die Fig. 1 und 7 zeigen, wie das langgestreckte, mehrfach im Durchmesser abgesetzte Werkstück 1 durch zwei Paare von Rollen 2 abgestützt ist, von denen jedes Paar auf einem Drehantriebsschlitten 3 angeordnet ist. Die Drehachse des Werkstücks 1 ist mit O bezeichnet.

Diese nur sehr schematisch dargestellten Drehantriebsschlitten 3 bilden keinen Bestandteil der Erfindung. Sie sind in Längsrichtung der Werkstückachse derart verschiebbar, daß man ihren gegenseitigen Abstand in Abhängigkeit von den Längsabmessungen des von ihnen aufzunehmenden Werkstücks einstellen kann.

Auf jedem Drehantriebsschlitten 3 sind die beiden von einem Motor 4 angetriebenen Stützrollen 2 in nicht dargestellten Querschlitten gelagert, so daß durch Querverschieben der Stützrollen die Achse O des Werkstücks 1 horizontal eingestellt werden kann.

Die Drehantriebsschlitten 3 weisen weiterhin eine Kühlvorrichtung für die Lager der Stützrollen auf; die unmittelbar der Wärmestrahlung des Werkstücks ausgesetzten mechanischen Organe können durch Aufsprühen von .Wasser gekühlt werden.

Die Sprühnebel-Härtevorrichtung umfaßt zwei Druckwasser-Verteilerrohrreihen 5 und 6, welche das ihnen zugeführte Druckwasser verteilen und in einer gleichen horizontalen Ebene über dem Werkstück 1 liegen, und zwar spiegelsymmetrisch zu einer durch die Achse O des Werkstücks gehenden vertikalen Mittenebene. An die Verteilerrohrreihen sind zahlreiche Sprühvorrichtungeh oder -düsen 5 a und 6 a angeschlossen, die im wesentlichen in Richtung auf die Werkstückachse O gerichtet sind. Die beiden VerteileiTohrreihen 5 und 6 bestehen aus mehreren getrennten Rohrstücken Sb und 6 b (Fig. 2), von denen jedes mehrere Sprühdüsen 5 α oder Sb speist. Jedes aus zwei einander gegenüberliegenden Rohrstücken 5 b und 6 b bestehende Rohrstückpaar wird mit Druckwasser über eine gemeinsame Anschlußleitung? gespeist, die sich in dem Punkt 7 α in zwei getrennte Leitungen 5 c und 6 c teilt, die mit Regelabschlußventilen 5 d und 6d versehen sind. Der Parallelismus zwischen den Leitungen 5 c und 6 c ist durch ein Querverbindungsrohr 8 gesichert, welches die beiden Verteilerrohrstücke 5 b und 66 miteinander verbindet.

Die gemeinsame Anschlußleitung 7 ist über einen Schlauch 9 an ein Ventil 10 angeschlossen, das in den Abzweig von einer Hauptzuführleitung 11 eingeschaltet ist, welche die gesamte Einrichtung mit Wasser versorgt und in einem Graben 12 angeordnet ist.

Ein fest mit dem Boden verbundener, zusammengesetzter Längsträger 13 trägt sämtliche Anschlußleitungen?. Dieser Träger bildet eine Einstellschiene für die jeweils einer der Anschlußleitungen 7 zugeordneten, an dein Längsträger 13 feststellbaren Halterungen 14. Um das Anheben der Verteilerleitungen 5 und 6 für das Einbringen und das Wiederherausnehmen der Werkstücke zu gestatten, ist jeder Leitung 7 ein »Galgen« 15 zugeordnet, der sich mit einer horizontalen Achse 16 in einer Gabel 17 am oberen Teil der Halterung 14 abstutzt (F i g. 3). Eine Einstellschraube 18, die mit £iner Gegenspannmutter 19 versehen ist und sich auf einen fest an dem Galgen 15 angebrachten Anschlag 20 abstützt, gestattet es, die beiden miteinander verbundenen Rohrstücke Sb und 6 b der Verteilerrohrreihen, die von der Leitung 7 gespeist werden, in eine gemeinsame horizontale Ebene zu schwenken. In einer hochgeschwenkten Stellung der Rohrstücke der Verteilerrohrreihen stützt sich der Galgen 15 auf einen festen Anschlag 21 ab. Das Anheben und Absenken der einzelnen Verteilerrohrstückgruppen geschieht von Hand, wozu an der Leitung? einerseits und an den Leitungen 5 c und 6 c

ίο andererseits je ein Greifbügel 22 (Fig. 1) befestigt ist.

Das Aufsprühen des Wassers auf das Werkstück erfolgt derart, daß die Sprühkegel der Düsen der beiden Verteilerrohrreihen 5 und 6 mit den Erzeugenden ihrer Mantelflächen im wesentlichen Tangenten an die Umfangslinie des Werkstücks 1 bilden, selbstverständlich mit einer leichten gegenseitigen Überdeckung bei jedem der unterschiedlichen Werkstückdurchmesser, wie dies in den F i g. 4 und 5 für zwei

ao unterschiedliche Durchmesser gezeigt ist. Um diese Lage der Sprühkegel zu "erreichen, sind die Sprühdüsen 5 α und 6 a auf Rohre 5 e und 6e aufgesetzt, die unterschiedliche Längen Ll und L 2 haben, welche den Durchmessern Dl und D 2 des Werkstücks angepaßt sind.

In der Längsrichtung des Werkstücks ist der Abstand zwischen den Sprühdüsen jeder der Verteilerrohrreihen 5 und 6 derart gewählt, daß eine bestimmte Überdeckung der Sprühkegel in der Längsrichtung erzielt wird, wie dies die F i g. 6 zeigt; die Achsen dieser Sprühkegel sind jeweils gegenüber den Achsen der Sprühkegel der gegenüberliegenden Verteilerrohrreihe um eine halbe Teilung versetzt.

Die F i g. 7 zeigt schematisch in Aufsicht die An-Ordnung der Sprühdüsen längs eines Werkstücks in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Durchmessern dieses Werkstücks.

Man erkennt, daß die soeben beschriebene Einrichtung die Sprühnebel-Härtung von Werkstücken großer Länge in rationeller und wirksamer Weise gestattet, indem man bei den horizontal angeordneten Werkstücken die Kühlung bzw. die Härtungswirkung entsprechend der Form und insbesondere entsprechend den unterschiedlichen Durchmessern des Werkstücks abstufen kann und daß man auf diese Weise die Gefahr vermeidet, daß die Oberfläche des Werkstückes unter eine gegebene Grenztemperatur absinkt.

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Sprühnebel-Härtung von schweren rotationskörperförmigen Werkstücken in horizontaler Lage, insbesondere von Werkstücken, welche mehrere zylindrische Abschnitte mit unterschiedlich großen Durchmessern aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß spiegelsymmetrisch zu einer die Achse (O) des von zwei Drehantriebsschlitten (3) mit angetriebenen Stützrollen (2) getragenen und stetig um seine horizontal gehaltene Achse gedrehten Werkstücks (1) enthaltenden Ebene zwei Druckwasser-Verteiierrohrreihen (5, 6) angeordnet sind, die jeweils eine Mehrzahl von entlang der Achse des Werkstücks in gleichen Abständen verteilten Sprühvorrichtungen (5 a, 6 a) speisen, die jede für sich derart gegenüber dem Umfang jedes der zylindrischen Abschnitte des Werkstücks einstellbar sind,

Claims (3)

Fig. 7 ein Schema der Anordnung der Sprühvorrichtungen längs eines mehrfach abgesetzten, langen Werkstücks. Die Fig. 1 und 7 zeigen, wie das langgestreckte, mehrfach im Durchmesser abgesetzte Werkstück 1 durch zwei Paare von Rollen 2 abgestützt ist, von denen jedes Paar auf einem Drehantriebsschlitten 3 angeordnet ist. Die Drehachse des Werkstücks 1 ist mit O bezeichnet. Diese nur sehr schematisch dargestellten Drehantriebsschlitten 3 bilden keinen Bestandteil der Erfindung. Sie sind in Längsrichtung der Werkstückachse derart verschiebbar, daß man ihren gegenseitigen Abstand in Abhängigkeit von den Längsabmessungen des von ihnen aufzunehmenden Werkstücks einstellen kann. Auf jedem Drehantriebsschlitten 3 sind die beiden von einem Motor 4 angetriebenen Stützrollen 2 in nicht dargestellten Querschlitten gelagert, so daß durch Querverschieben der Stützrollen die Achse O des Werkstücks 1 horizontal eingestellt werden kann. Die Drehantriebsschlitten 3 weisen weiterhin eine Kühlvorrichtung für die Lager der Stützrollen auf; die unmittelbar der Wärmestrahlung des Werkstücks ausgesetzten mechanischen Organe können durch Aufsprühen von .Wasser gekühlt werden. Die Sprühnebel-Härtevorrichtung umfaßt zwei Druckwasser-Verteilerrohrreihen 5 und 6, welche das ihnen zugeführte Druckwasser verteilen und in einer gleichen horizontalen Ebene über dem Werkstück 1 liegen, und zwar spiegelsymmetrisch zu einer durch die Achse O des Werkstücks gehenden vertikalen Mittenebene. An die Verteilerrohrreihen sind zahlreiche Sprühvorrichtungeh oder -düsen 5 a und 6 a angeschlossen, die im wesentlichen in Richtung auf die Werkstückachse O gerichtet sind. Die beiden VerteileiTohrreihen 5 und 6 bestehen aus mehreren getrennten Rohrstücken Sb und 6 b (Fig. 2), von denen jedes mehrere Sprühdüsen 5 α oder Sb speist. Jedes aus zwei einander gegenüberliegenden Rohrstücken 5 b und 6 b bestehende Rohrstückpaar wird mit Druckwasser über eine gemeinsame Anschlußleitung? gespeist, die sich in dem Punkt 7 α in zwei getrennte Leitungen 5 c und 6 c teilt, die mit Regelabschlußventilen 5 d und 6d versehen sind. Der Parallelismus zwischen den Leitungen 5 c und 6 c ist durch ein Querverbindungsrohr 8 gesichert, welches die beiden Verteilerrohrstücke 5 b und 66 miteinander verbindet. Die gemeinsame Anschlußleitung 7 ist über einen Schlauch 9 an ein Ventil 10 angeschlossen, das in den Abzweig von einer Hauptzuführleitung 11 eingeschaltet ist, welche die gesamte Einrichtung mit Wasser versorgt und in einem Graben 12 angeordnet ist. Ein fest mit dem Boden verbundener, zusammengesetzter Längsträger 13 trägt sämtliche Anschlußleitungen?. Dieser Träger bildet eine Einstellschiene für die jeweils einer der Anschlußleitungen 7 zugeordneten, an dein Längsträger 13 feststellbaren Halterungen 14. Um das Anheben der Verteilerleitungen 5 und 6 für das Einbringen und das Wiederherausnehmen der Werkstücke zu gestatten, ist jeder Leitung 7 ein »Galgen« 15 zugeordnet, der sich mit einer horizontalen Achse 16 in einer Gabel 17 am oberen Teil der Halterung 14 abstutzt (F i g. 3). Eine Einstellschraube 18, die mit £iner Gegenspannmutter 19 versehen ist und sich auf einen fest an dem Galgen 15 angebrachten Anschlag 20 abstützt, gestattet es, die beiden miteinander verbundenen Rohrstücke Sb und 6 b der Verteilerrohrreihen, die von der Leitung 7 gespeist werden, in eine gemeinsame horizontale Ebene zu schwenken. In einer hochgeschwenkten Stellung der Rohrstücke der Verteilerrohrreihen stützt sich der Galgen 15 auf einen festen Anschlag 21 ab. Das Anheben und Absenken der einzelnen Verteilerrohrstückgruppen geschieht von Hand, wozu an der Leitung? einerseits und an den Leitungen 5 c und 6 c ίο andererseits je ein Greifbügel 22 (Fig. 1) befestigt ist. Das Aufsprühen des Wassers auf das Werkstück erfolgt derart, daß die Sprühkegel der Düsen der beiden Verteilerrohrreihen 5 und 6 mit den Erzeugenden ihrer Mantelflächen im wesentlichen Tangenten an die Umfangslinie des Werkstücks 1 bilden, selbstverständlich mit einer leichten gegenseitigen Überdeckung bei jedem der unterschiedlichen Werkstückdurchmesser, wie dies in den F i g. 4 und 5 für zwei ao unterschiedliche Durchmesser gezeigt ist. Um diese Lage der Sprühkegel zu "erreichen, sind die Sprühdüsen 5 α und 6 a auf Rohre 5 e und 6e aufgesetzt, die unterschiedliche Längen Ll und L 2 haben, welche den Durchmessern Dl und D 2 des Werkstücks angepaßt sind. In der Längsrichtung des Werkstücks ist der Abstand zwischen den Sprühdüsen jeder der Verteilerrohrreihen 5 und 6 derart gewählt, daß eine bestimmte Überdeckung der Sprühkegel in der Längsrichtung erzielt wird, wie dies die F i g. 6 zeigt; die Achsen dieser Sprühkegel sind jeweils gegenüber den Achsen der Sprühkegel der gegenüberliegenden Verteilerrohrreihe um eine halbe Teilung versetzt. Die F i g. 7 zeigt schematisch in Aufsicht die An-Ordnung der Sprühdüsen längs eines Werkstücks in Abhängigkeit von den unterschiedlichen Durchmessern dieses Werkstücks. Man erkennt, daß die soeben beschriebene Einrichtung die Sprühnebel-Härtung von Werkstücken großer Länge in rationeller und wirksamer Weise gestattet, indem man bei den horizontal angeordneten Werkstücken die Kühlung bzw. die Härtungswirkung entsprechend der Form und insbesondere entsprechend den unterschiedlichen Durchmessern des Werkstücks abstufen kann und daß man auf diese Weise die Gefahr vermeidet, daß die Oberfläche des Werkstückes unter eine gegebene Grenztemperatur absinkt. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Sprühnebel-Härtung von schweren rotationskörperförmigen Werkstücken in horizontaler Lage, insbesondere von Werkstücken, welche mehrere zylindrische Abschnitte mit unterschiedlich großen Durchmessern aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß spiegelsymmetrisch zu einer die Achse (O) des von zwei Drehantriebsschlitten (3) mit angetriebenen Stützrollen (2) getragenen und stetig um seine horizontal gehaltene Achse gedrehten Werkstücks (1) enthaltenden Ebene zwei Druckwasser-Verteiierrohrreihen (5, 6) angeordnet sind, die jeweils eine Mehrzahl von entlang der Achse des Werkstücks in gleichen Abständen verteilten Sprühvorrichtungen (5 a, 6 a) speisen, die jede für sich derart gegenüber dem Umfang jedes der zylindrischen Abschnitte des Werkstücks einstellbar sind,

daß die Erzeugenden der Sprühkegel die zylindrischen Werkstückabschnitte tangieren und die Sprühkegel sich in der Nähe einer durch die Achse des Werkstücks gehenden Ebene gegenseitig überdecken.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der beiden Druckwasser-Verteilerrohrreihen (5, 6) in mehrere getrennte Rohrstücke (5 b, 6 b) unterteilt ist, von denen jedes mehrere Sprühvorrichtungen (5 a, 6 a) trägt, daß jeweils zwei Rohrstücke, von denen das eine zu der einen Verteilerrohrreihe und das andere zu der anderen Verteilerrohrreihe gehört, an eine gemeinsame Druckwasserzuleitung (7) angeschlossen sind und daß jede aus einer gemeinsamen Wasserzuleitung und zwei Verteilerrohrstücken bestehende Einheit um eine Achse schwenkbar ist, die das Hochschwenken der Einheit in eine die Werkstücklagerung (2, 3) freigebende Seitenstellung gestattet.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Druckwasser-Verteilerrohrreihen (5, 6) in der gleichen Horizontalebene liegen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1204 662;
USA.-Patentschrift Nr. 2 776 230.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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