DE1608329B2 - Vorrichtung fuer die induktionshaertung von mit axialbohrung versehenen stahlwalzen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Induktionshärtung von mit Axialbohrung versehenen Stahlwalzen mit Walzenkörper und über Hohlkehlen angeschlossenen Wellenzapfen, bestehend aus Einspannvorrichtung mit Einspanndornen und Induktionsspule mit zugeordneten elektrischen Aggregaten. Bekannt ist eine Vorrichtung zum fortlaufenden Oberflächenhärten der Innenfläche hohler metallener Werkstücke durch Erhitzen und Abschrecken. Dazu ist ein Induktor vorgesehen, der die Wandung des betreffenden Werkstückes von außen induktiv bis zur Innenfläche und bis auf Abschrecktemperatur erhitzt, während innerhalb des Werkstückes ein Spritzkopf für das Abschreckmittel so angeordnet ist, daß das fortlaufende Abschrecken der Innenfläche von innen jeweils nach Erreichen der Abschrecktemperatur erfolgt. Zwischen Spritzkopf und Werkstück findet im Zuge des Abschreckprozesses eine Relativbewegung statt. Für das Werkstück, z. B. ein Rohr, ist endseitig ein Halter vorgesehen. Eine derartige Vorrichtung ist jedoch für die Härtung von Stahlwalzen mit Axialbohrung praktisch ungeeignet. Denn die Einführung eines Spritzkopfes ist dabei praktisch ausgeschlossen, schon weil die Stahlwalzen im Zuge der Härtung zum Erwärmen eingespannt werden müssen. Einspannvorrichtungen aber lassen das Arbeiten mit einem in der Axialbohrung verfahrbaren Spritzkopf kaum zu (vgl. deutsche Patentschrift 752 084).

Ferner ist eine Vorrichtung zum Härten der Innenfläche von Rohren bekannt, die jedoch zuvor in einem Ofen auf Abschrecktemperatur erwärmt worden sind. Nach Durchlaufen des Ofens werden die ausreichend erwärmten Rohre jeweils gegen eine Spritzdüse gefahren und mittels besonderer Einrich- S5 tungen in dieser Position gehalten. Über die Spritzdüse erfolgt dann die Abgabe des Abschreckmittels in das Rohrinnere. Diese Ausführungsform ist für die Härtung von Stahlwalzen mit Axialbohrung ebenfalls kaum geeignet. Denn sie würde den Transport der Stahlwalzen durch einen Ofen hindurch und hinter dem Ofen gegen eine Spritzdüse verlangen. Das ist einerseits aus transporttechnischen Gründen problematisch, andererseits aus härtetechnischen Gründen, weil Wärmebehandlung und Abschreckbehandlung nur diskontinuierlich in verschiedenen Behandlungsstufen hintereinander erfolgen könnten, so daß die Einhaltung der Abschrecktemperatur ganz erhebliche Schwierigkeiten bereiten würde. Insbesondere das Überführen der auf Abschrecktemperatur erwärmten Stahlwalzen in Abschreckposition und deren Ausrichten wäre auf Grund der zu berücksichtigenden Temperatur- und Gewichtsverhältnisse kaum ohne weiteres möglich (vgl. britische Patentschrift 770 935).

Es ist aber auch eine Vorrichtung lediglich zum Abschrecken von mit Axialbohrung versehenen Stahlwalzen bekannt. Bei der bekannten Ausführungsform ist eine Einspannvorrichtung für die betreffende Stahlwalze verwirklicht, die jedoch allenfalls für das untere Ende der Stahlwalze einen Einspanndorn aufweist, der eher die Funktion einer Lagerbuchse mit Schulter als Auflager für die Stahlwalze erfüllt. Auf jeden Fall besitzt dieser Einspanndorn lediglich eine Bohrung zum Hindurchführen einer Kühlmittelzuführungslanze, die im Bereich des oberen Endes der Axialbohrung der Stahlwalze endet und dort Austrittsöffnungen für das Kühlmittel besitzt. Während des Härteprozesses fließt das Kühlmittel in dem Ringraum zwischen Lanze und Bohrungsinnenwandung zurück. Hier bereitet die Einführung der Kühlmittellanze in die Axialbohrung der betreffenden Walze Schwierigkeiten, während darüber hinaus die Lagerung der Kühlmittellanze besonders lagertechnische Maßnahmen erfordert. Im ganzen ist verhältnismäßig komplizierte und aufwendige Bauweise verwirklicht (vgl. USA.-Patentschrift 2146 793).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Induktionshärtevorrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welche die Innenhärtung von Stahlwalzen mit Axialbohrung ermöglicht und sich dennoch durch besonders einfache, kompakte und funktionssichere Bauweise auszeichnet.

Diese Aufgabe wird nach Lehre der Erfindung gelöst durch die Kombination folgender, teilweise für sich bekannter Merkmale, nämlich das von den Einspanndornen der eine eine Kühlmittelzuführungsbohrung, der andere eine Kühlmittel abführungsbohrung aufweist und die Einspanndorne in Einsteckkonen auslaufen, welche in einen in die Axialbohrung der Stahlwalze eingesetzten Kühlmittelzuführungsnippel bzw. Kühlmittelabführungsnippel einführbar sind. Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist an den Kühlmitteleinführungsnippel ein Verteilerrohr mit im Bereich der Mündung angeordnetem Verteilerkegel angeschlossen.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß Induktionserwärmung und Abschreckbehandlung von mit Axialbohrung versehenen Stahlwalzen in stets der gleichen Walzenposition nacheinander oder gleichzeitig vorgenommen werden kann. Die Zuführung des Kühlmittels und dessen Abführung erfolgen in einfacher Weise, nämlich unmittelbar über die ohnehin erforderlichen Einspanndorne. Dazu laufen die Einspann-

Jörne in Einsteckkonen aus, die mit den entsprechenden in die Axialbohrung der Stahlwalzen eingesetzten Kühlmitteleinführungsnippeln bzw. Kühlmitlelabführungsnippeln einerseits einen dichten Anschluß zwischen Einspannvorrichtung und Stahlwalze ermöglichen, andererseits zugleich eine Zentrierung •ler Stahlwalzen in der Einspannvorrichtung. Nach ^ehre der Erfindung wird also mit besonders einfa- ;hen Mitteln eine einwandfreie Innenhärtung der Stahlwalze ermöglicht, und zwar eben in jener Posiion, welche diese Stahlwalze ohnehin für das Erwärnen im Zuge der Induktionshärtung einnehmen nuß. Zugleich wird einfache, kompakte und funk- ! ionssichere Bauweise verwirklicht.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer ediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur /.eigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgenäße Vorrichtung für die Induktionshärtung von jtahlwalzen, teilweise im Schnitt.

Die in der Figur dargestellte Vorrichtung dient für lie Induktionshärtung von solchen Stahlwalzen 1, die •ine Axialbohrung 2 aufweisen. Im übrigen bestehen lie Stahlwalzen aus einem Walzenkörper 3 und über Üohlkehlen4 angeschlossenen Wellenzapfen 5. Die Vorrichtung selbst besteht aus einer Einspannvorrichtung mit Einspannköpfen 6. Die Einspannköpfe ,ind Einspanndorne 6, von denen zumindest einer in axialer Richtung über geeignete und nicht gezeichnete Aggregate verstellbar ist. Nur angedeutet ist eine zugeordnete Induktionsspule 7, die der Induktionsspule zugeordneten elektrischen Aggregate sind nicht dargestellt worden.

Von den Einspanndornen 6 weist der eine eine Kühlmittelzuführungsbohrung, der andere eine Kühlmittelabführungsbohrung 8 auf, wobei diese Bohrungen mit der Axialbohrung 2 der Stahlwalze 1 in Verbindung stehen. Die Anordnung ist so getroffen, daß die Einspanndorne 6 in Einsteckkonen 9 auslaufen und diese in die Axialbohrung 2 der Stahlwalze 1 eingesetzte, z. B. eingeschdaubte Kühlmittelzuführungsnippel bzw. Kühlmittelabführungsnippel 10 einführbar sind. Dabei ist ein Dichtungsmittel 11 zwischengeschaltet, welches im Ausführungsbeispiel ein O-Ring ist. Eine entsprechende Nut 12 zur Aufnahme des O-Ringes befindet sich in dem Kühlmittelzuführungsnippel bzw. im Kühlmittelabführungsnippel 10. Im übrigen ist an den Kühlmittelzuführungsnippel 10 ein Verteilerrohr 13 angeschlossen, welches im Bereich der Mündung durchbrochene Wandungen 14 und einen Verteilerkegel 15 aufweist, der das Kühlmittel auf den Umfang der Axialbohrung 2 der Stahlwalze 1 verteilt. So erreicht man nach induktiver Erwärmung der Stahlwalze 1. auf einfache Weise eine Innenhärtung der mit Axialbohrung versehenen Stahl walzen 1. Sowohl bei der induktiven Erwärmung als auch bei der Abkühlung rotiert die Stahlwalze 1 mit den Einspannköpfen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung für die Induktionshärtung von mit Axialbohrung versehenen Stahlwalzen mit Walzenkörper und über Hohlkehlen angeschlossenen Wellenzapfen, bestehend aus Einspannvorrichtung mit Einspanndornen und Induktionsspule mit zugeordneten elektrischen Aggregaten, gekennzeichnet durch die Kombination folgender für sich teilweise bekannter Merkmale, nämlich daß von den Einspanndornen (6) der eine eine Kühlmittelzuführungsbohrung (8), der andere eine Kühlmittelabführungsbohrung (8) aufweist und die Einspanndorne in Einsteckkonen (9) auslaufen, welche in einen in die Axialbohrung (2) der Stahlwalze (1) eingesetzten Kühlmittelzuführungsnippel bzw. Kühlmittelabführungsnippel (10) einführbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Kühlmitteleinführungsnippel (10) ein Verteilerrohr (13) mit im Bereich der Mündung angeordnetem Verteilerkegel (15) angeschlossen ist.

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