DE1508399C3 - Vorrichtung zum Härten 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 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 Behälterund 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 Entnahme 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 600 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 in an sich bekannter Weise mit veränderbarer Geschwindigkeit antreibbaren Rollgang und einem diesem Rollgang nachgeschalteten antreibbaren 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 übernähme 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,

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

F i g. 3 einen Schnitt nach Linie I-I gemäß F i g. 2,

F i g. 4 einen Schnitt nach Linie II-II gemäß Fig.3,

F i g. 5 die 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 S 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?, 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 Durchlaufofens 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 Ofensohle 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 (F i g. 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 Härtungsvorrich'tung 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 der 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 Zylinders 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 (Fig.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.53 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 Übersetzungszahnradgetriebe 51, eine Welle 52 (F i g. 3) und Stirnräder antreibt.

Auf den Ketten 49 ist als Förderorgan 53 je eine Stützleiste 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-

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der verhindert nicht ein gleichzeitiges Austragen derselben aus dem Ofen, da der Anfangszeitpunkt der beschleunigten Bewegung des Stahlringes zur Austragsöffnung nicht von der Lage des Ringes in bezug auf die Rollen 6, sondern vom Zeitpunkt des Einschal tens des Elektromotors 10 abhängt. Nach dem Austragen der Ringe aus dem Ofen wird der Elektromotor 10 ausgeschaltet und die Ofentür 8 geschlossen. Die Ringe gleiten längs der Rinne 47 bis zum Anschlag an die als Förderorgan dienende Stützleiste 53 hinab. Dann setzt der Hydraulikzylinder 48 die Ketten 49 in Bewegung und führt die Stützleiste 53 in ihre untere Stellung hinab. Unter dem Einfluß des Eigengewichts gleiten die Ringe in der Rinne hinter der Stüzleiste her, gelangen auf die hebetischförmige Platte 46 und bleiben dort stehen, wobei sie sich gegen die Vorsprünge des Querträgers 20 stützen.

Der Hydraulikzylinder 45 senkt die hebetischförmige Platte 46 zusammen mit den auf ihr liegenden Stahlringen ab. Hierbei werden die Stahlringe ao von der hebetischförmigen Platte zwischen die Walzen geleitet und bleiben auf den Antriebswalzen 28 und der Richtwalzen 40 sich auf diese Walzen stützend, liegen, wobei die hebetischförmige Platte 46 ihre Bewegung nach unten fortsetzt und sich um ein gewisses Maß von den Stahlringen entfernt. Der Hydraulikzylinder 23 dreht den Schwenkrahmen in die in F i g. 5 dargestellte vertikale Stellung. Hierbei werden die Stahlringe 54 in eine Abschreckflüssigkeit eines Behälters 3 eingetaucht, wobei der Elektromotor 27 die Antriebswalzen 28, die die zu härtenden Ringe in Rotation versetzen, dreht und der Hydraulikzylinder 36 die Winkelhebel 38 betätigt und die Richtwalzen 40 mit vorbestimmter Kraft gegen die rotierenden Ringe drückt. Die Richtwalzen 40 können sich unabhängig voneinander verschieben, da jede Richtwalze durch einen selbständigen Kolben des Zylinders 36 betätigt wird. Auf diese Weise wird eine minimale Verformung der Stahlringe beim Härten gewährleistet.

Die als Förderorgan 53 wirkende Stützleiste kehrt hierauf in ihre obere Ausgangstellung zurück. Nach Abschluß des Härtungszyklus werden die Richtwalzen 40 von den Stahlringen fortbewegt und der Elektromotor 27 abgeschaltet; der Zylinder 45 verschiebt die hebetischförmige Platte 46 nach vorn. Dabei werden die gehärteten Stahlringe auf den Förderer 4 des Behälters 3 ausgestoßen.

Der Hydraulikzylinder 23 dreht dann den Rahmen der Vorrichtung in die in Fig.2 dargestellte Ausgangsstellung zurück. Hierauf wiederholt sich der Arbeitszyklus.

Eine Einstellung der Härtevorrichtung 2 auf verschieden große Ringmaße erfolgt durch Verschieben der Traverse 35 mittels einer Mutter 42 und einer Spindel 43. Eine Feineinstellung der Richtwalzen erfolgt mittels der sich gegen den Deckel des Zylinders 36 stützenden Muttern 41, die die untere Stellung der Richtwalzen 40 bestimmen. Die Traverse 35 wird an den Seitenträgern 19 durch Verschlüsse 44 verriegelt. Die Rotationsgeschwindigkeit der zu härtenden Stahlringe wird durch bestimmte Auswahl auswechselbarer Zahnräder 30 geregelt.

Die Verwendung der anmeldungsgemäßen Anordnung ermöglicht es, durch Automatisierung des Arbeitsvorganges und durch Vereinfachung der baulichen Gestaltung der Anordnung bei verhältnismäßig geringen Herstellungs- und Betriebskosten die Arbeitsleistung um das 2 bis 3fache zu steigern und die Arbeitsbedingungen wesentlich zu verbessern.

Die bauliche Gestaltung der Härtungsvorrichtung, die Automatisierung des Arbeitsvorganges und die Verwendung des in der Praxis gut bewährten Härtungsverfahrens für Stahlring durch Rotieren bei gleichzeitigem Richten derselben sowie die durch die Vereinfachung der baulichen Gestaltung erzielbare Betriebssicherheit der Anlage gewährleisten eine hohe Stabilität der Metallstruktur und der Härte der gehärteten Stahlringe sowie eine minimale Verformung der Stahlringe bei der Härtung.

Für Ringe mit 280 mm Durchmesser, 93 mm Höhe und 18 mm mittlerer Wandstärke beträgt die durchschnittliche Abweichung von der Rund- und Kegelform 0,15 mm und die maximale Abweichung von der Rund- und Kegelform 0,25 mm.

Hierzu 3 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 periodisch in an sich bekannter Weise mit veränderbarer Geschwindigkeit angetriebenen Rollgang (6) und einem diesem Rollgang nachgeordneten, antreibbaren Förderorgan (53) zur Überführung jeweils einer quer zur Ofenlängsachse liegenden Reihe von Ringen zu den Antriebswalzen (28) und durch mehrere bezüglich ihres Anpreßdruckes für jedes Werkstück individuell einstellbare Richtwalzen (40).

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 Durchlaufofens (1) und dem Elektromotor (10) kinematisch verbundenen Antriebsmuffe (16 a) 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 haitenden Richtwalzen (40) und Antriebswalzen (28) über einen Hebel (26) für die Zeit des Abschrekkens periodisch in die vertikale Stellung schwenkender Hydraulikzylinder (23) vorgesehen ist.

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