DE1508399B2 - Vorrichtung zum haerten und gleichzeitigen richten von stahlringen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Härten und gleichzeitigen Richten von in einem Durchlaufofen erwärmten Stahlringen durch Eintauchen der durch Antriebswalzen in Rotation versetzten Ringe in einen mit einer Abschreckflüssigkeit gefüllten Behälter, wobei die Ringe den Ofen in mehreren einander parallelen Reihen durchlaufen, und diese Vorrichtung eine Einrichtung zum Transport der Ringe von der Austragsöffnung des Durchlaufofens zu den Walzen und eine Einrichtung zum Eintauchen der rotierenden Ringe in die Abschreckflüssigkeit aufweist.

Es sind automatische Vorrichtungen zum Härten

ίο von Stahlringen bekannt, bei denen das Härten der Stahlringe im Stanzen auf Härtungspressen erfolgt.

Es ist auch eine Vorrichtung zum Härten von Lagerringen bekannt, die aus einem Durchlaufofen, einem mit Kühlflüssigkeit gefüllten Behälter und einer über dem mit Kühlflüssigkeit gefüllten Behälter angeordneten schwenkbaren Härtungsvorrichtung besteht, die die Härtung durch Drehung der Ringe zwischen an diese angedrückten Walzen in der Kühlflüssigkeit durchführt, wobei Antriebswalzen und an die Ringe andrückbare Richtwalzen vorgesehen sind, und ein anhebbarer und absenkbarer Tisch zum Einführen der Ringe zwischen die Walzen sowie eine Einrichtung zum Eintauchen der Ringe in die Kühlflüssigkeit. Eine derartige Anordnung weist wohl eine baulich einfache Gestaltung auf und auch eine hohe Härtungsqualität, hat jedoch den Nachteil, daß die Verwendung derartiger Anordnungen den Einsatz von Handarbeit für die aufeinanderfolgende Entnahme von Ringen aus dem Wärmeofen und für die Übergabe derselben in die Härtevorrichtung erfordert, in der jeweils gleichzeitig immer nur ein Ring gehärtet werden kann, während in der Regel zwei oder mehr Ringe in einer in Richtung der Ofensohlenbreite gelegenen Reihe eingebracht werden. Die Automatisierung der Entmahme jedes nächstfolgenden Ringes der Reihe aus dem Ofen ist jedoch äußerst schwierig.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu beheben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige selbsttätige Anlage zum Härten von Stahlringen, vorzugsweise von Lagerringen mit einem Durchmesser von 200 bis 60.0 mm zu schaffen, die in der baulichen Gestaltung einfacher als alle bisher bekannten Vorrichtungen ist und die beim Härten eine kleinstmögliche Verformung der Ringe sowie eine Gleichförmigkeit der Struktur und Härte ermöglicht.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen am Ausgang des Durchlaufofens angeordneten, mit periodisch veränderbarer Geschwindigkeit angetriebenen Rollgang, durch einen diesem Rollgang nachgeordneten, mit einem Antrieb versehenen Förderorgan zur Überführung jeweils einer quer zur Ofenlängsachse liegenden Reihe von Ringen zu den Antriebswalzen und durch mehrere Richtwalzen, deren Anpreßdruck individuell einstellbar ist.

Der Antrieb des am Ausgang des Durchlaufofens befindlichen Rollganges kann aus einem mittels eines im Durchlaufofen befindlichen Geber in Abhängigkeit von den an diesen herangeführten Ringen periodisch einschaltbaren Elektromotor und aus zumindest einer mit dem Rollgang sowie mit dem aus den Rollen gebildeten Herd des Durchlaufofens und des Elektromotors kinematisch verbundenen Antriebsmuffe bestehen.

Es ist vorteilhaft, wenn jede Richtwalze durch einen Winkelhebel anpreßbar ist, auf dessen anderem Ende der Kolben eines mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Zylinders einwirkt.

Vorteilhaft ist, wenn das Förderorgan für die Übernahme einer Gruppe von Ringen aus dem Durchlaufofen und für die Heranführung derselben an die Antriebswalzen eine geneigte Rinne sowie eine in senkrechter Richtung zur Bewegungsrichtung der Ringe verlaufende Stützleiste aufweist, die durch einen mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Zylinder in Längsrichtung der Rinne hin und her verschiebbar ist.

Es ist günstig, wenn ein den Schwenkrahmen zusammen mit den die Stahlringe zwischen sich haltenden Richtwalzen und Antriebswalzen über einen Hebel für die Zeit des Abschreckens periodisch in die vertikale Stellung schwenkender Hydraulikzylinder vorgesehen ist.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 die Vorrichtung zum Härten von Stahlringen in Gesamtansicht,

Fig.2 die Einrichtung zur Ausgabe von Ringen aus dem Ofen sowie die Härtevorrichtung in der Ausgangsstellung in Gesamtansicht,

Fig. 3 einen Schnitt nach Linie I-I gemäß Fig.2,

Fig.4 einen Schnitt nach Linie H-II gemäß Fig. 3,

F i g. 5 dia Härtevorrichtung in Arbeitsstellung.

Die Vorrichtung zum Härten und gleichzeitigen Richten von Stahlringen enthält einen Durchlaufofen 1 (Fig. 1), eine Härtungsvorrichtung 2 und einen Behälter 3 mit Abschreckflüssigkeit. Der Behälter ist mit einem Förderer 4 für die gehärtete Ringe ausgestattet.

Der Durchlaufofen 1 weist einen aus Rollen 5 bestehenden Herd auf (Fig. 2 und 3). Der Ofenausgang ist mit einer selbsttätigen Entnahmevorrichtung für die Stahlringe ausgestattet, die aus einem eine Ofentür 8 über einen Kettentrieb 9 betätigenden Hydraulikzylinder 7, aus einem über ein mechanisches Getriebe 11 eine aus Rollen 6 bestehende Rollgruppe periodisch einschaltbaren Elektromotor 10, aus einem auf der letzten der Rollen 6 freisitzenden Sternrad 12, aus einem Ratschengetriebe 13, einer Kette 14 und aus einem Sternrad 15 besteht und aus zumindest einer mit dem Rollgang 6 sowie mit dem aus den Rollen 5 gebildeten Herd des Durchlauf of ens 1 und dem Elektromotor 10 kinematisch verbundenen Antriebsmuffe 16 α besteht.

Auf der äußersten linken Rolle 6 sitzt lose ein Sternrad 16 (F i g. 3), das mit dem Antrieb der übrigen Rollen 6 der Of ensohle kinematisch verbunden ist und die Rollengruppe der Rollen 6 über ein Ratschengetriebe 17 und eine Kette 14 in Bewegung setzt.

Am Ofen ist ein (schematisch dargestellter) Geber 18 (Fig.2) vorgesehen, der die Lage der Ringe im Ofen kontrolliert. Hierfür kann ein elektrischer Kontaktgeber, ein radioaktiver oder ein anders gebauter Geber verwendet werden.

Die Härtungsvorrichtung 2 ruht auf den Seitenwänden des Behälters 3 und weist einen Schwenkrahmen auf, der aus Seitenträgern 19 (F i g. 2 und 3) und Querträgern 20 und 21 besteht sowie einem Tragrahmen 22.

Der Schwenkrahmen wird durch einen Hydraulikzylinder 23 über eine Kurbel 24 (F i g. 2), eine in am Rahmen 22 (Fig.2 und3) befestigten Lagern sitzende Welle 25 und einen auf der Welle 25 sitzenden und den Schwenkrahmen tragenden Hebel 26 gedreht. Der Schwenkrahmen bildet in seiner Gesamtheit zusammen mit dem Schwenkantrieb eine Einrichtung zum Eintauchen der Ringe in den mit Abschreckflüssigkeit gefüllten Behälter.

Auf dem Schwenkrahmen ist eine Einrichtung zum Rotieren der zu härtenden Stahlringe angeordnet, die einen Elektromotor 27 enthält, der die Drehbewegung auf die im Querträger 20 angeordneten Antriebswalzen 28 über eine Welle 29 auf auswechselbare Zahnräder 30, ein Kegelradgetriebe 31, eine Welle 32, ein

ίο Kegelradgetriebe 33 und ein System von Stirnradgetrieben 34 überträgt.

Auf dem Schwenkrahmen ist eine Traverse 35 angeordnet, auf dem eine Einrichtung zum Richten der Stahlringe angeordnet ist, die einen Hydraulikzylinder 36 mit zwei unabhängig voneinander wirkenden Kolben enthält, deren jeder über eine Öse 37 mit einem sich um eine in der Traverse 35 befestigte Achse 39 drehenden Winkelhebel 38 verbunden ist, der eine Richtwalze 40 trägt. Die Kolbenstangen des Zyh'nders 36 sind mit Einstellmuttern 41 ausgestattet.

Die Traverse 35 kann längs der Seitenträger des Schwenkrahmens mit Hilfe von Muttern 42 und einer an der Traverse befestigten und durch den Querträger 21 hindurchgehenden Spindel 43 verschoben werden.

Zum Fixieren der Traverse in einer bestimmten Stellung dienen Keilverschlüsse 44 (F i g. 4), die an den Enden des Querträgers angeordnet sind.

Die Härtungsvorrichtung weist eine Einrichtung zum Einbringen der Stahlringe zwischen die Antriebswalzen 28 und die Richtwalzen 40 auf, die mit einem zum Einbringen der Ringe zwischen die Walzen und zum Entfernen der Stahlringe nach beendeter Härtung dienenden Hebetisch versehen ist sowie ein mit einem Antrieb versehenes Förderorgan für die Annahme einer Gruppe von Stahlringen und Heranführung derselben an den Hebetisch, welcher an einem Querträger 35 befestigt ist und mit einem eine Platte 46 antreibenden Hydraulikzylinder 45 (F i g. 2) ausgestattet ist. Auf einem schwenkbaren Rahmen ist ein Förderorgan für die Annahme der Ringe und Heranführung derselben an die Platte 46 des Hebetisches angeordnet, das eine neigbare Rinne 47 und als Antrieb einen Hydraulikzylinder 48 aufweist, der über ein Zahnstangengetriebe, zwei Ketten 49, ein Ubersetungs-

zahnradgetriebe 51, eine Welle 52 (F i g. 3) und Stirnräder antriebt.

Auf den Ketten 49 ist als Förderorgan je eine Stützleiste 53 befestigt.
Die Stahlringe 54 werden mittels Rollen 5 und 6 weitergeschoben, während der Elektromotor 10 ausgeschaltet ist und die Rollen 6 durch den Hauptantrieb der Ofensohle über ein Sternrad 16, über ein Ratschengetriebe 17 und über eine Kette 14 in Bewegung gesetzt werden.

Die Drehgeschwindigkeit der Rollen 6 ist dabei die gleiche wie die Drehgeschwindigkeit der übrigen den Rollenherd bildenden Rollen 5. Gelangen die Ringe einer in Richtung der Sohlenbreite gelegenen Reihe auf die Rollen 6, so gibt der Geber 18 ein Steuersignal, worauf der Hydraulikzylinder 7 die Ofentür 8 öffnet und der Elektromotor 10 die Rollen 6 über ein Getriebe 11, ein Sternrad 12, ein Ratschengetriebe 13 und eine Kette 14 in schnelle Drehung versetzt. Alle in einer der hintereinanderliegenden parallelen Reihen befindlichen Stahlringe werden gleichzeitig aus dem Ofen ausgetragen und gleiten auf der Rinne 47 hinab. Eine eventuell auftretende geringe Verschiebung der in einer Reihe befindlichen Stahlringe relativ zueinan-

5 6

der verhindert nicht ein gleichzeitiges Austragen der- zen 40 von den Stahlringen fortgebewegt und der selben aus dem Ofen, da der Anfangszeitpunkt der be- Elektromotor 27 abgeschaltet, der Zylinder 45 verschleunigten Bewegung des Stahlringes zur Austrags- schiebt die hebetischförmige Platte 46 nach vorn. Daöffnung nicht von der Lage des Ringes in bezug auf bei werden die gehärteten Stahlringe auf den Fördedie Rollen 6, sondern vom Zeitpunkt des Einschaltens 5 rer 4 des Behälters 3 ausgestoßen,
des Elektromotors 10 abhängt. Nach dem Austragen Der Hydraulikzylinder 23 dreht dann den Rahmen der Ringe aus dem Ofen wird der Elektromotor 10 der Vorrichtung in die in Fig.2 dargestellte Ausausgeschaltet und die Ofentür 8 geschlossen. Die gangsstellung zurück. Hierauf wiederholt sich der Ar-Ringe gleiten längs der Rinne 47 bis zum Anschlag an beitszyklus.

die als Förderorgan dienende Stützleiste 53 hinab. 10 Eine Einstellung der Härtevorrichtung 2 auf ver-Dann setzt der Hydraulikzylinder 48 die Ketten 49 in schieden große Ringmaße erfolgt durch Verschieben Bewegung und führt die Stützleiste 53 in ihre untere der Traverse 35 mittels einer Mutter 42 und einer Stellung hinab. Unter dem Einfluß des Eigengewichts Spindel 43. Eine Feineinstellung der Richtwalzen ergleiten die Ringe in der Rinne hinter der Stüzleiste folgt mittels der sich gegen den Deckel des Zylinders her, gelangen auf die hebetischförmige Platte 46 und 15 36 stützenden Muttern 41, die die untere Stellung der bleiben dort stehen, wobei sie sich gegen die Vor- Richtwalzen 40 bestimmen. Die Traverse 35 wird an sprünge des Querträgers 20 stützen. den Seitenträgern 19 durch Verschlüsse 44 verriegelt.

Der Hydraulikzylinder 45 senkt die hebetischför- Die Rotationsgeschwindigkeit der zu härtenden Stahl-

mige Platte 46 zusammen mit den auf ihr liegenden ringe wird durch bestimmte Auswahl auswechselbarer

Stahlringen ab. Hierbei werden die Stahlringe von der 20 Zahnräder 30 geregelt.

hebetischf örmigen Platte zwischen die Walzen geleitet Die Verwendung der anmeldungsgemäßen Anord- und bleiben auf den Bunden der Antriebswalzen 28 nung ermöglicht es, durch Automatisierung des Arund der Richtwalzen 40 sich auf diese Walzen stüt- beitsvorganges und durch Vereinfachung der baulizend, liegen, wobei die hebetischförmige Platte 46 ihre chen Gestaltung der Anordnung bei verhältnismäßig Bewegung nach unten fortsetzt und sich um ein gewis- 25 geringen Herstellungs- und Betriebskosten die Arses Maß von den Stahlringen entfernt. Der Hydraulik- beitsleistung um das 2 bis 3fache zu steigern und die zylinder 23 dreht den Schwenkrahmen in die in F i g. 5 Arbeitsbedingungen wesentlich zu verbessern,
dargestellte vertikale Stellung. Hierbei werden die Die bauliche Gestaltung der Härtungsvorrichtung, Stahlringe 54 in eine Abschreckflüssigkeit eines Be- die Automatisierung des Arbeitsvorganges und die hälters 3 eingetaucht, wobei der Elektromotor 27 die 30 Verwendung des in der Praxis gut bewährten Här-Antriebswalzen 28, die die zu härtenden Ringe in Ro- tungsverfahrens für Stahlring durch Rotieren bei tation versetzen, dreht und der Hydraulikzylinder 36 gleichzeitigem Richten derselben sowie die durch die die Winkelhebel 38 betätigt und die Richtwalzen 40 Vereinfachung der baulichen Gestaltung erzielbare mit vorbestimmter Kraft gegen die rotierenden Ringe Betriebssicherheit der Anlage gewährleisten eine hohe drückt. Die Richtwalzen 40 können sich unabhängig 35 Stabilität der Metallstruktur und der Härte der gehärvoneinander verschieben, da jede Richtwalze durch teten Stahlringe sowie eine minimale Verformung der einen selbständigen Kolben des Zylinders 36 betätigt Stahlringe bei der Härtung.

wird. Auf diese Weise wird eine minimale Verfor- Für Ringe mit 280 mm Durchmesser, 93 mm Höhe

mung der Stahlringe beim Härten gewährleistet. und 18 mm mittlerer Wandstärke beträgt die durch-

Die als Förderorgan wirkende Stützleiste 53 kehrt 40 schnittliche Abweichung von der Rund- und Kegelhierauf in ihre obere Ausgangsstellung zurück. Nach form 0,15 mm und die maximale Abweichung von der Abschluß des Härtungszyklus werden die Richtwal- Rund- und Kegelform 0,25 mm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Härten und gleichzeitigen Richten von in einem Durchlaufofen erwärmten Stahlringen durch Eintauchen der durch Antriebswalzen in Rotation versetzten Ringe in einen mit einer Abschreckflüssigkeit gefüllten Behälter, wobei die Ringe den Ofen in mehreren einander parallelen Reihen durchlaufen, und diese Vorrichtung eine Einrichtung zum Transport der Ringe von der Austragsöffnung des Durchlaufofens zu den Walzen und eine Einrichtung zum Eintauchen der rotierenden Ringe in die Abschreckflüssigkeit aufweist, gekennzeichnet durch einen am Ausgang des Durchlaufofens (1) angeordneten, mit periodisch veränderbarer Geschwindigkeit angetriebenen Rollgang (6), durch ein diesem Rollgang (6) nachgeordnetes, mit einem Antrieb (48) versehenes Förderorgan (53) zur Überführung jeweils einer quer zur Ofenlängsachse liegenden Reihe von Ringen (54) zu den Antriebswalzen (28) und durch mehrere Richtwalzen (40), deren Anpreßdruck individuell einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des am Ausgang des Durchlaufofens befindlichen Rollganges (6) aus einem mittels eines im Durchlaufofen befindlichen Gebers (18) in Abhängigkeit von den an diesen herangeführten Stahlringen periodisch einschaltbaren Elektromotor (10) und aus zumindest einer mit dem Rollgang (6) sowie mit dem aus den Rollen (5) gebildeten Herd des Durchlauf of ens (I) und dem Elektromotor (10) kinematisch verbundenen Antriebsmuffe (16 d) besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Richtwalze (40) durch einen Winkelhebel (38) anpreßbar ist, auf dessen anderem Ende der Kolben eines mit einem Druckmedium beaufschlagbaren Zylinders (36) einwirkt.

• 4. Vorrichtung ■ nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderorgan (53) für die Übernahme einer Gruppe von Ringen (54) aus dem Durchlaufofen (1) und für die Heranführung derselben an die Antriebswalzen (28) eine geneigte Rinne (47) sowie eine in senkrechter Richtung zur Bewegungsrichtung der Ringe verlaufende Stützleiste (53) aufweist, die durch einen mit' einem Druckmedium beaufschlagbaren Zylinder (48) in Längsrichtung der Rinne (47) hin und her verschiebbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Schwenkrahmen zusammen mit den die Stahlringe zwischen sich haltenden Richtwalzen (40) und Antriebswalzen (28) über einen Hebel (26) für die Zeit des Abschrekkens periodisch in die vertikale Stellung schwenkender Hydraulikzylinder (23) vorgesehen ist.