DE1765735C - Elektrische Widerstandsheizvorrichtung - Google Patents

Description

der Elektrode anliegt, und eine Klammer (70) Diese Aufgabe wird bei einer elektrischen Wider-

zum Festklemmen der Elektrode aufweist. Standsheizvorrichtung zum Erhitzen knüppelartiger

Werkstücke, mit einer ein Werkstück an seinen En-45 den einklemmenden und ihm einen das Werkstück in

Längsrichtung durchfließenden Heizstrom zuführenden Elektrodenanordnung aus zwei Elektrodenpaaren, deren jedes aus zwei das Werkstück quer zu sei-

Die Erfindung betrifft eine elektrische Wider- ner Längsrichtung in einer Spannbewegung umfasstandsheizvorrichtung zum Erhitzen knüppelartiger 50 senden Elektroden besteht, von denen mindestens ein Werkstücke, mit einer ein Werkstück an seinen En- Elektrodenpaar in Axialrichtung des Werkstückes geden einklemmenden und ihm einen das Werkstück in gen dieses nachgiebig gelagert ist, erfindungsgemäß Längsrichtung durchfließenden Heizstrom zuführen- dadurch gelöst, daß die Elektrodenpaare an ihrer den Elektrodenanordnung aus zwei Elektrodenpaa- dem Werkstück zugewandten Seite eine das Werkren, deren jedes aus zwei das Werkstück quer zu sei- 55 stück unmittelbar an seinen Enden aufnehmende ner Längsrichtung in einer Spannbewegung umfas- Kerbe mit sich in Verlängerung des Werkstückes versenden Elektroden besteht und von denen mindestens ringerndem Querschnitt aufweisen, ein Elektrodenpaar in Axialrichtung des Werkstückes Infolge der sich in ihrem Querschnitt verringern-

gegen dieses nachgiebig gelagert ist. den Kerbe ist eine genaue Abstandseinstellung der

Für die elektrische Widerstandserhitzung von 60 beiden Elektrodenpaare nicht erforderlich, da sich knüppelartigen Werkstücken ist es bekannt, die diese Kerbe infolge ihrer Verjüngung selbsttätig an Werkstücke zwischen ihren Stirnseiten einzuspannen. unterschiedliche Werkstücklängen und -dicken an-So verwendet man schalenförmige (deutsche Auslege- paßt. Ferner lassen sich die Kerben ohne weiteres so schrift 1048 370), kegelförmige (deutsches Patent ausbilden, daß sich eine möglichst symmetrische An-886) oder auch ebene (deutsche Auslegeschrift 65 lage der Elektrodenpaare an den Werkstückenden 801) Endelektroden, über welche dem Werk- und somit eine gleichmäßige Erwärmung des Werkstück der Strom zugeführt wird. Zur Anpassung an Stückes bis an seine Enden ergibt. Beispielsweise könschräge Stirnflächen sind ferner selbsteinstellende nen die Kerben in besonderer Ausgestaltung der Er-

findung V-förmig ausgebildet sein, und der Querschnitt der Kerben kann sich in eincin Winkel von etwa 10° verjüngen.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Darstellungen eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise im Schnitt dargeste&e Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen elektrischen Widerstandsheizvorrichtung,

F i g. 2 eine Stirnansicht der in F i g. 1 dargestellten Heizvorrichtung,

F i g. 3 eine von oben gesehene Teilansicht eines das Werkstück umgreifenden Elektrodenpaares der in den F ig. 1 und 2 dargestellten Heizvorrichtung,

Fig.4 eine Seitenansicht des in Fig. 3 dargestellten Elektrodenpaares und

F i g. 5 eine Stirnansicht einer der Elektroden zur Veranschaulichung des sich verjüngenden Kerbenverlaufs.

Der in Fig. 1 und 2 gezeigte elektrische Widei-.standsheizapparat hat ein Traggestell 10 mit einer oberen festen, plattenartigen Plattform 11 am Geslellmittelteil und einer weiteren Tragplatte 12 am linken Gestellende, ges. in Fig. 1. Von der Plattform 11 stehen zwei plattenartige Seitenrahmenteile !3 und 14, in denen zwei Gewindewellen 15 und 16 drehbar gelagert sind, nach oben. Zwei Büchsen 17 und 18 an einem Winkelhalter 19 nehmen die Wellen 15 und 16 gleitbar auf, so daß die Platten längs der Wellen verstellt werden können. Mutternpaare 20, 21, 22 und 23 sind auf die Wellen aufgeschraubt und erfassen die beiden Enden der Büchsen 17 und 18, so daß der Halter 19 relativ zu den Platten 13 und 14 verstellt werden kann. Am Winkelhalter 19 ist ein Führungsteil 24 angeordnet, das an seinem oberen Ende nach unten geneigt ist und eine Stützplatte 25 sowie ein Flanschteil 26 zum Führen des einen Endes einer Reihe von Werkstücken S aufweist

Ein ähnliches Führungsteil 27 ist ebenfalls auf den Wellen 15 und 17 gelagert und entsprechend so konstruiert, daß es die anderen Enden der Werkstücke erfaßt. Der für jede der Führungen 24 und 27 vorgesehene Winkelhalter 19 schließt die Rückseite der Führung ab und bildet somit einen kanalförmigen Teil, durch den die Werkstücke 5 durch Schwerkraft in allgemein senkrechter Richtung gegen die Tragplatte 11 nach unten befördert werden.

Gleitbar auf dem Tragplattenteil ist eine Ausstoßplatte 28 gelagert, die, wie in Fig. J und 2 gezeigt, nach vorn stehende Arme 29 und 30 mit nach einwärts ragenden Teilen 31 und 32 aufweist, die Kerben 33 und 34 zum Aufnehmen der Enden des untersten Werkstücks S in den Führungen 24 und 27 bilden.

Durch Verstellen der Muttern 20 bis 23 längs der Wellen 15 und 16 kann der Abstand zwischen den Führungen 24 und 27 zum Aufnehmen von Werkstücken 5 unterschiedlicher Längen eingestellt werden. Mehrere solcher Einheiten können Seite an Seite angeordnet werden. Zum Anpassen an Werkstücke wechselnder Länge können die Vorderabschnitte der Ausstoßplatte 28 auswechselbar oder gewünschtenfalls in der Breite verstellbar sein. Die Ausstoßplatte 28 ist mittels eines geeigneten Druckluftzylinders oder Luftmotors 35, der an einer Platte oder einem anderen Halter 36 an der Tragplatte 11 befestigt ist, auf der Tragplatte 11 hin und her beweglich. Eine Verbindungsstange 37 des Luftmotors ist durch einen Gabelkopf 38 mit einer hochstehenden Fahne 39 an der Ausstoßplatte 28 verbunden, so daß bei Ausfahren der Verbindungsstange die Seitenplatte nach links und bei Zurückfahren der Verbindungsstange die Ausstoßplatte nach rechts, gesehen in Fig. 1, bewegt wird.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, sind die Kerben 33 und 34 in Ausrichtung mit dem unteren Ende der Führungen 24 und 27 angeordnet, so daß ein Werk-

stück S in die Kerben 33 Und 34 tauen kann. Wenn die Seitenplatte 28 durch den Druckluftzylinder oder Motor 35 nach links (Fig. 1) bewegt wird, bewegt sich das von den Kerben erfaßte Werkstück ebenfalls nach links, bis es über den linken Rand der Trag-

IS platte 11 nach unten fällt Das über dem ausgestoßenen Werkstück befindliche Werkstück erfaßt die Oberfläche der Ausstoßplatte 28 und kann somit nicht unter Behinderung der Bewegung der Ausstoßplatte nach unten fallen. Wenn das Werkstück über

ao de« Rand der Platte 11 tritt, fällt es nach unten auf eine Führung (Fig. 1 und 2), die zwei Führungsfinger 40 und 41 aufweist, von denen der eine (40) in Fig 1 gezeigt ist. Der Führungsfinger 40 ist beispielsweise ein Hebel, der schwenkbar in einem Ga-

S5 belkxpf 42 auf einer Welle 43 gelagert ist, die mittels zweier Muttern 44 und 45 an der Ausstoßplatte 28 befestigt und zusammen mit dieser beweglich ist. Die Welle 43 und die Mutter 44 sind in einem Schlitz 46 in der Tragplatte Il gleitbar, so daß der Hebel 41

sich zusammen mit der Gleitplatte 28 zwischen den durch ausgezogene und gestrichelte Linien in Fig. 1 dargestellten Lagen bewegt. Am rechten Ende des Hebels 41 befindet sich ein Gegengewicht 47, das den Führungsfinger normalerweise in Horizontallage hält.

Die Führungsfinger 40 und 41 tragen auf ihren Oberflächen eine umgekehrt kanalförmige Führungsplatte 47, die am linken Ende der Hebel, gesehen in Fig. 1, befestigt ist und den Zwischenraum zwischen

den Hebeln überspannt und die dazu dient, ein Werkstück aufzunehmen und zu haltern. Das Gewicht des Werkstücks kippt die Platte und die Finger nach unten, so uafl das Werkstück im Eingriff mit den festen Elektroden 50 und 51 des Heizapparates rollt, wie man am besten in F i g. 1 und 3 sieht

Die Elektrode 50 hat eine V-förmige Kerbe 52 (Fig.4 und 5) von solchen Abmessungen, daß sie das Ende eines Werkstücks 53 aufnehmen kann. Die Seite 54 der Kerbe 52 hat eine kleine Abschrägung nach unten links, gesehen vom rechten Ende der Maschine in Fig. 3, im Winkel von ungefähr 10° zur Horizontalen, und die angrenzende Seite 55 hat eine entsprechende kleine Neigung nach oben links im Winkel von ungefähr 10° zur Horizontalen.

Eine entsprechende V-förmige Kerbe (nicht gezeigt) ist in der Elektrode 51 vorgesehen, wobei die Seiten dieser Kerbe ebenfalls im Winkel von ungefähr 10° nach oben bzw. nach unten gegen rechts, gesehen vom linken Ende der Maschine in Fig.2, geneigt sind.

Ein weiteres Paar von kooperierenden Elektroden 59 und 60 ist verschiebbar relativ zu den Elektroden 50 bzw. 51 gelagert, um die Enden eines Werkstücks zwischen ihnen zu greifen und zu haltern, während beim Erhitzungsvorgang Strom durch das Werkstück geschickt wird. Zu diesem Zweck hat die Elektrode 59 (Fig. 3 und 4) eine Kerbe 61 von der gleichen Größe und Form wie die Kerbe 52 in der Elektrode

90 angeordnet, das eine weitere quer angeordnete Rohrhülse 91 trägt. Die Hülsen 89 und 91 sind mit Buchsen aus Teflon zur Gleitbewegung auf den Wellen 93 und 94 versehen, die in dem an einer Trag-5 platte 96 im Gestell 10 befestigten umgekehrten Kanalprofilteil 95 befestigt sind. Zwischen den Enden der Hülsen 89 und 91 und einem Flansch (nicht gezeigt) am Profilteil 95 sind Federn (nicht gezeigt) angeordnet, damit der Luftmotor 67 und die Führungs-

50, wobei diese Kerbe 61 gegen die Kerbe 52 gewandt ist. Die Kerbe 61 ist mit ihren angrenzenden
Seiten 62 und 63 (F i g. 2) geringfügig nach oben bzw.
unten in einem Winkel von ungefähr 10° zur Horizontalen gegen rechts, gesehen vom rechten Ende der
Maschine in F i g. 2, verjüngt.

Eine entsprechende Kerbe 64 besteht in der Elektrode 60 gegenüber der Kerbe 56 in der Elektrode 51.
Diese Kerbe 64 hat ebenfalls Seiten 65 und 66, die in
einem Winkel von ungefähr 10° zur Horizontalen io hülse 90 sich gegen den Druck der Feder in Richtung nach oben bzw. nach unten gegen links, gesehen vom der Wärmeausdehnung des Werkstücks während des linken Ende der Maschine in F i g. 2, verjüngt sind. Erhitzens bewegen kann, wie in der genannten USA.-

Wie man sieht, haben die Paare von gegeneinander Patentanmeldung beschrieben.

gerichteten Kerben jeweils die Form eines angenäher- Die Führung 90 nimmt die Druckluftzylinder-Kol-

ten Konus, dessen Scheitelpunkt außerhalb der An- 15 benslange 99 sowie eine Kupplung (nicht gezeigt) lage liegt, wenn die Elektrodenanordnungen in ge- zum Verbinden der Kolbenslange 99 mit einer Fühschlossener oder an das Werkstück angestellter Lage rungswelle 100, auf der die bewegliche Elektrode 59 sind, wobei jedes Elektrodenpaar vier mit dem Werk- gelagert ist, auf. Die andere Elektrode 60 ist in ähnlistück kontaktgebende Flächen hat. eher Weise gelagert. Erforderlichenfalls kann ein Iso-

Die beiden Elektroden 59 und 60 sind mittels eines ao lierhalter 101 zum zusätzlichen Führen und Haltern Druckluftzylinders oder Motors 67 relativ zu den der beweglichen Elektroden 59 und 60 vorgesehen Elektroden 50 und 51 bewegbar. Wie noch beschrie- sein.

ben wird, ist eines der Eleklrodenpaarc 50 und 59, 51 Die Elektroden 59 und 60 können also, um ein

und 60 oder sind beide Elektrodenpaare allgemein in Werkstück zu greifen, gegen die feststehenden Elek-Achsrichlung des Werkstücks beweglich, damit das 25 troden 50 und 51 und, um ein Werkstück auszuspan-Werkstück sich beim Erhitzen in Längsrichtung oder nen und ein. anderes Werkstück zum Erhitzen einzumit seinen Enden ausdehnen kann. spannen, von den feststehenden Elektroden weg be-

Wie man in F i g. 3 und 4 sieht, sind die Elektroden wegt werden.

50 und 51 jeweils in einer Elektrodenklammer 68 ge- Im Betrieb erfolgen die Bewegungen der verschie-

haltert, die zweckmäßigerweise aus einem Rechteck- 30 denen oben beschriebenen Bauteile in zeitlich abgeblock mit einem nach vorn stehenden Flansch 69 und stimmter Aufeinanderfolge. Wenn die Elektroden 59 einem abnehmbaren Klammerteil 70 besteht, das mit- und 60 und die Ausstoßplatte 28 zurückgefahren lcls eines Gewindebolzens mit Mutter 71 zum Erfas- sind, sind die Kerben 33 und 34 auf die Werkstücksen und Feststellen der Elektrode 50 befestigt ist. In führungen 24 und 27 ausgerichtet, so daß sie aus dieder Klammer 68 und der Elektrode 50 sind kooperie- 35 sen Führungen ein Werkstück 5 aufnehmen. Der errende konkave und konvexe Lagerflächen 68 a bzw. ste Bewegungsvorgang besteht darin, daß die Aus-69 α vorgesehen, die für einen guten elektrischen stoßplatte 28 durch den Druckluftzylinder 35 zusam-Kontakt und eine wirksame Wärmeübertragung bei men mit der Führungsplatte 47 und den Fingern 40 den erhöhten Temperaturen während des Erhitzungs- und 4t nach vorn gefahren wird, bis das von der Ausvorgangs sorgen. Die Klammer 68 hat zwei nach 40 stoßplatte geschobene Werkstück über den Rand der rückwärts stehende Ansätze 72 und 73, die schwenk- Plattform 11 hinaustritt und auf die Förderplatte 47 bar in an horizontalen Armen 76 bzw. 77 befestigten fällt, so daß letztere gekipßt wird und das Werkstück Gabelköpfen 74 bzw. 75 gelagert sind. Auf diese nach unten in die Kerben der feststehenden Eieklro-Weise sind die Elektroden 50 und 51 schwenkbar an- den 50 und 51 rollen kann. Sodann werden die begelenkt und aufgehängt, so daß sie auf ein zwischen 45 'weglichen Elektroden 59 und 60 durch den Luftmoihnen befindliches Werkstück »selbstzentrierend« tor 67 nach vorn gefahren, so daß die Enden des aufsitzen können, wenn sie in die Festklemmlage zusammengebracht werden. Ein verstellbarer Anschlag
78 begrenzt die untere Einstellung des Klammerteils
68 und dient im übrigen der Kontrolle und Stabili- 50
tat.

An den Armen 76 und 77 sind zwei Hülsen 79 und
80 z. B. durch Anschweißen befestigt Die Hülsen 79
und 80 sind vorzugsweise gleitbar auf den Wellen gelagert, wobei Maßnahmen getroffen sind, um eine 55 den an den beiden Werkstückenden eingeschaltet, unnachgiebige Seitwärtsverschiebung einer oder beider das Werkstück zu erhitzen. Wenn das Werkstücl der Elektroden 50 und 51 im Zuge der seitlichen über eine bestimmte Zeitspanne erhitzt worden ist Ausdehnung des Werkstücks beim Erhitzen zu er- werden die beweglichen Elektroden 59 und 60 durcl möglichen. Entsprechende Lagerungen können zum ihre Luftmotoren zurückgefahren, so daß die erhitz gleichen Zweck für eine oder beide der Elektroden 59 60 ten Werkstücke in eine Rinne 102 oder auf eine und 60 vorgesehen sein. Förderer fallen können, von wo sie zu einer Wann

Wie in Fig. i gezeigt, ist der Druckluftzylinder 67 schmiedepresse od.dgl. transportiert werden. Dies auf einer Platte 88 gelagert, die an ihrem inneren Vorgänge verlaufen jeweils repetierend, so daß nact Ende mit einer Rohrhülse 89 verschweißt ist. Die einander Stück für Stück eine Serie von erhitzte Hülse 89 isi quer zu einem rohrförmigen Führungsteil 65 Werkstücken ausgestoßen wird.

Werkstücks zwischen den Kerben in diesen Elektroden und den Kerben in den Elektroden 50 und 51 eingespannt werden.

Sobald das Werkstück von den Elektroden erfaßt und eingespannt ist, werden die Ausstoßplatte 28 und die Führungsplatte 47 sowie die Finger 40 und 41 durch den Druckluftzylinder 35 zurückgefahren und anschließend wird die Stromzufuhr zu den Elektro

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

ρα» ♦„ c ,τ,*. Kontaktstücke bekannt (»Tekwsk Tidskrift«, Januar Patentansprüche: m^ & ^ diß m KugxeJgeienken gelagert sind und

1. Elektrische Widerstandsheizvorrichtung zum sich entsprechend der Schräge der Stirnfläche einstel-Erhitzen knüppelartiger Werkstücke, mit einer ein len. Ferner sind Endelektroden bekannt (»Werkstatt Werkstück an seinen Enden einklemmenden und 5 und Betrieb«, 1966, S. 340, deutsches Patent ihm einen das Werkstück in Längsrichtung durch- 373 588). welche sich in Form einer ganzen Anzahl fließenden Heizstrom zuführenden Elektrodenan- federnder Einzelelektroden an die Stirnflächen und Ordnung aus zwei Elektrodenpaaren, deren jedes gegen die diesen benachbarten Teile der Seitenfläaus zwei das Werkstück quer zu seiner Längsrich- chen dss Werkstückes anlegen. Zum Ausgleich der tung in einer Spannbewegung umfassenden Elek- io Wärmedehnung des Werkstückes ist es hierbei betroden besteht und von denen mindestens ein kannt, die Elektroden auf in Axialrichtung des Werk-Elektrodenpaar in Axialrichtung des Werkstückes Stückes verfahrbaren Kontaktwagen anzuordnen. gegeD dieses nachgiebig gelagert ist, dadurch Außerdem wird hierbei vor der Erhitzung des Werkgekennzeichnet, daß die Elektrodenpaare Stückes dessen Länge gemessen und der Abstand der (50, 59 bzw. 51, 60) an ihrer dem Werkstück (53) 15 Kontaktwagen entsprechend eingestellt, zugewandten Seite eine das Werkstück unmittel- Außerdem ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift bar an seinen Enden aufnehmende Kerbe (56, 64) 1010211), die Endelektroden als Froschklemmen mit sich in Verlängerung des Werkstückes ver- auszubilden, welche die Längendehnung des Werkringerndem Querschnitt aufweisen. Stückes beim Erhitzen zur Erhöhung des Anpreß-

2. Widerstandsheizvorrichtung nach Anspruch ao druckes der sich seitlich gegen die Enden dta Werk-1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kerben (56, Stückes legenden Elektroden ausnutzen. Auch hierbei 64) der Elektroden V-förmig ausgebildet sind. muß der Abstand der beiden Froschklemmen einiger-

3. Widerstandsheizvorrichtung nach Anspruch maßen genau auf die jeweilige Werksiücklänge einge-1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich der stellt wenden, damit die gewünschte Wirkung erzielt Querschnitt der Kerben (56, 64) in einem Winkel as wird. Es sind ferner Formgebungselektroden bekannt von etwa 10° verjüngt. (französische Patentschrift 692945), welche sich seit-

4. Widerstandsheizvorrichtung nach Anspruch lieh gegen das erhitzte Werkstück legen und diesem 1, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Elek- beim Zusammendrücken das ihrer Form entspretrode (50, 51) jedes Elektrodenpaares quer zur chende Profil verleihen.

Spannbewegung und quer zur Längsrichtung des 30 Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaf-Werkstückes (53) schwenkbar auf einem Gleitteil fung einer Spannvorrichtung für knüppelartige Werk-(76, 77) gelagert ist und daß ein verstellbarer An- stücke, welche die Vorteile der bekannten Spannvorschlag (78) zum Einstellen der Ruhelage für diese richtungen, nämlich die Spannbewegung in Axialrich-Elektrode in bezug auf das Gleitteil vorgesehen tung des Werkstückes bzw. quer dazu, vereinigt, ohne ist. 35 jeweils genau auf die Werkstücklänge eingestellt wer-

5. Widerstandsheizvorrichtung nach Anspruch den zu müssen, und die dabei sehr einfach aufgebaut 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode ist. Insbesondere sollen die Elektroden so ausgebildet (50, 51) jedes Elektrodenpaares in einer Halte- sein, daß das Werkstück in seiner vollen Länge, also rungsvorrichtung (68, 69) befestigt ist, welche bis an seine Enden, vom Strom durchflossen wird, so eine gekrümmte Lagerfläche (68 a), gegen die 40 daß eine möglichst gleichförmige Erwärmung des eine entsprechend gekrümmte Lagerfläche (69 a) Werkstückes erreicht wird.