DE19647248A1 - Werkstückträger zum Wärmebehandeln von Werkstücken, Vorrichtung zum Entnehmen von Werkstücken aus einem Rollenherdofen und Wärmebehandlungsanlage - Google Patents
Werkstückträger zum Wärmebehandeln von Werkstücken, Vorrichtung zum Entnehmen von Werkstücken aus einem Rollenherdofen und WärmebehandlungsanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Werkstückträger zum Wärmebehandeln
von Werkstücken in einer Station einer Wärmebehandlungsanlage.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Entnehmen
von warmen, auf Rollen eines Rollenherdofens an dessen Aus
laufende aufliegenden Werkstücken und zum Überbringen und
Eintauchen der Werkstücke unter Beibehaltung der relativen Lage
untereinander in ein Abschreckbad, wobei ein Werkstückträger
vorgesehen ist, dessen Boden aus querverlaufenden, voneinander
beabstandeten, parallel zueinander angeordneten Stegen besteht,
deren Abstand derart ist, daß jeweils ein Steg zwischen zwei
benachbarten Rollen frei aufnehmbar ist, und wobei ferner eine
Halte- und Transportvorrichtung vorgesehen ist, die den Werk
stückträger von einer Aufnahmestellung, in der der Stegboden
zwischen den Rollen derart abgesenkt ist, daß die Bodenebene
tiefer als die Rollenebene liegt, unter Beibehaltung einer
horizontalen Ausrichtung der Bodenebene in das Abschreckbad
überführt.
Die Erfindung betrifft schließlich eine Wärmebehandlungsanlage
für Werkstücke mit einer Mehrzahl von Stationen, mit Werkstück
trägern und mit Transportmitteln zum Umsetzen der Werkstückträger
zwischen den Stationen.
Ein Werkstückträger, eine Vorrichtung und eine Wärme
behandlungsanlage der vorstehend genannten Art sind aus der
DE-PS 40 07 852 bekannt.
Bei dieser bekannten Anlage befinden sich Chargen von Werkstücken
auf Werkstückträgern, dessen Boden nach Art eines Gitterrostes
mit parallel zueinander und voneinander beabstandeten Stegen
ausgebildet ist.
Sobald die Werkstückträger das Auslaufende des Rollenherdofens
erreicht haben, werden sie mittels einer Umsetzeinrichtung in
Fortsetzung der Durchlaufrichtung des Ofens aus diesem entnommen
und alsdann nach unten in ein Abschreckbad abgesenkt. Das
Abschreckbad ist in Verlängerung des Auslaufendes des Rollenherd
ofens offen, weil von dort der sich im wesentlichen horizontal
erstreckende Greifarm der Umsetzeinrichtung einfährt.
Da der Greifarm die Werkstückträger aus dem geöffneten Ofen
entnimmt, bedeutet dies, daß während der Phase der Entnahme
des Werkstückträgers aus dem Ofen und während des Umsetzens
des Werkstückträgers in das Abschreckbad die Gesamtanordnung
offen ist, so daß Sauerstoff nicht nur in den Bereich des
Abschreckbades, sondern auch in den Bereich des Auslaufendes
des Rollenherdofens gelangen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile des
Standes der Technik zu vermeiden.
Insbesondere soll ein möglichst schutzgasdichter Betrieb sowohl
des Ofens wie auch der weiteren Stationen der Wärmebehandlungs
anlage erreicht werden. Auf diese Weise sollen störende chemische
Einflüsse im Bereich des Ofens und im Bereich der Stationen,
insbesondere durch den Luftsauerstoff, herabgesetzt werden.
Darüber hinaus sollen aber auch umweltschädliche Einflüsse der
Behandlungsstationen so gering wie möglich gehalten werden,
auch um im Bereich der Stationen tätige Personen nicht zu
schädigen.
Bei einem Werkstückträger und einer Vorrichtung der eingangs
genannten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst,
daß der Werkstückträger mit Dichtmitteln versehen ist, die ein
gasdichtes Einsetzen des Werkstückträgers in eine Aufnahme der
Station ermöglichen.
Bei der eingangs genannten Wärmebehandlungsanlage wird die
Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Werkstückträger
mit Dichtmitteln versehen sind, die ein gasdichtes Einsetzen
der Werkstückträger in Aufnahmen der Stationen ermöglichen.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auf diese Weise
vollkommen gelöst.
Dadurch, daß der Werkstückträger gasdicht in einer Aufnahme
der jeweiligen Station sitzt, sind zwar die Werkstücke dem
Behandlungsmedium der Station ausgesetzt, gleichzeitig ist aber
der Behandlungsraum der Station zur Außenwelt hin gasdicht
abgeschirmt.
Dies bedeutet, daß während der Entnahme der Werkstückträger
aus einem Ofen allenfalls ein ganz kurzfristiges Eindringen
von Luftsauerstoff in das Auslaufende des Ofens möglich ist,
was jedoch zu wesentlich geringeren Effekten führt als beim
eingangs geschilderten Stand der Technik.
Bei anderen Stationen einer Wärmebehandlungsanlage, beispiels
weise bei einem Abschreckbad oder bei einer Kühlstation hat
die Abdichtung den Vorteil, daß das Kühlmedium nicht herum
spritzen und im Umfeld der Anlage befindliche Personen schädigen
kann. Dies gilt beispielsweise bei Kühlstationen dann, wenn
die Werkstücke mit einem Luftstrom hoher Geschwindigkeit
behandelt werden und der Luftstrom so stark ist, daß Partikel
des Abschreckmediums (zum Beispiel Salz) von den Werkstücken
abgerissen und in die Umgebung getragen werden.
All dies wird vermieden, wenn die Werkstückträger dicht,
insbesondere gasdicht, in die Aufnahmen der Stationen eingesetzt
werden.
Bei einer Weiterbildung des erfindungsgeinäßen Werkstückträgers
umfaßt dieser ein kastenartiges Unterteil zur Aufnahme der
Werkstücke sowie einen seitlich über das Unterteil vorstehenden
Deckel.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Abdichtung in besonders
einfacher Weise vorgenommen werden kann.
Dies gilt insbesondere dann, wenn die Wärmebehandlungsanlage
Stationen mit jeweils einer Deckplatte umfaßt, die eine Öffnung
aufweist, in die die Werkstückträger mit ihrem Unterteil
einsetzbar sind, wobei die Deckel dann gasdicht auf den Deck
platten aufliegen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß eine extrem einfache und
zugleich sehr wirkungsvolle Abdichtung erreicht wird, die auch
in den rauhen Einsatzbedingungen einer Wärmebehandlungsanlage
langfristig störungsfrei einsetzbar ist.
Besonders bevorzugt ist, wenn in an sich bekannter Weise das
Unterteil der Werkstückträger seitlich offen ist, derart, daß
ein Behandlungsmedium in das Unterteil einströmen kann.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der
beigefügten Zeichnung.
Durch die eingangs erwähnte spezielle Ausgestaltung der Werkzeug
träger mit einem Stegboden können diese von oben zunächst auf
das Auslaufende der Rollenbahn im Rollenherdofen aufgesetzt
werden, wobei die einzelnen Stege zwischen die Rollen eintreten.
Dadurch, daß die Halte- und Transportvorrichtung den Werkstück
träger in der Aufnahmestellung soweit absenkt, daß die Bodenebene
tiefer als die Rollenebene liegt, können über die Rollenbahn
Werkstücke in den Endbereich transportiert werden, also in den
Bereich, in dem bereits der Werkstückträger zwischengelegt ist.
Hat die gewünschte Anzahl an Werkstücken die Position auf den
Rollen über der Bodenebene der Stege eingenommen, wird mittels
der Halte- und Transportvorrichtung der Werkstückträger an
gehoben, wobei die Oberkanten der Stege die Werkstücke von der
Rollenebene abheben. Die Bodenebene, die selbstverständlich
parallel zur Rollenebene verläuft, ermöglicht deshalb ein
lagestabiles Abheben der Werkstücke, da ja die Bodenebene des
Werkstückträgers, die aus den jeweiligen Oberkanten der Stege
gebildet wird, wesensgleich ist zur Rollenebene ist, die durch
die jeweils obere Mantellinie der Rollen gebildet wird. Es ist
dadurch möglich, auch pyramidenartig aufgeschichtete Chargen
von übereinandergestapelten Werkstücken ohne Verrücken oder
Verändern der Lage vertikal durch die Stege von den Rollen
abzuheben. Nach dem Abheben kann durch eine einfache und rasche
Bewegung der Werkstückträger vom Auslaufende wegbewegt und in
ein unmittelbar dahinter angeordnet es Abschreckbad eingesenkt
werden. Die Werkstücke werden dabei gerichtet abgeschreckt,
d. h. sie können in einer horizontalen Ausrichtung von oben nach
unten in das Abschreckbad eingesenkt werden. Liegen auf dem
Boden beispielsweise gestapelte Ringe auf, so tauchen diese
über den gesamten Ringumfang gleichmäßig in die Abschreck
flüssigkeit ein, so daß nur geringer Verzug entsteht. Der
Werkstücksträger selbst ist ein konstruktiv sehr einfaches und
robustes Bauteil, das keine mechanisch bewegten Teile enthalten
muß, die mit der Abschreckflüssigkeit in Berührung treten. Die
Werkstücke können anschließend, nach Verlassen des Abschreckbades
auf dem Werkstückträger verbleiben und weiteren Behandlungsvor
gängen wie Nachkühlvorgängen, Waschvorgängen und Anlaßvorgängen
oder dgl. unterworfen werden, wobei sie in gleichbleibender
Ausrichtung lagestabil auf dem Werkstückträger aufgenommen
bleiben. Dies eröffnet die Möglichkeit einer vollautomatischen
Bestückung und Entnahme eines Rollenherdofens über computerge
steuerte Roboter, da die zu Chargen aufgestapelten Werkstücke
vom Einlauf des Rollenherdofens bis zum Ende ihrer Behandlung
keinerlei Lageänderungen relativ zueinander unterworfen sind.
Der erfindungsgeinäße Werkstückträger eröffnet diese Möglichkeit,
quasi als Verbindungsglied zwischen Ofen und weiteren Nach
behandlungsstationen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung laufen die Stege
an ihrer querverlaufenden Oberkante spitz zu.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die dadurch etwa linienförmig
ausgebildeten Oberkanten nahezu identisch sind mit den jeweiligen
Mantellinienbreiten der Rollen, so daß der auf die Unterseite
der Werkstücke wirkende Widerlagerdruck über gleichartig
ausgebildete geometrische Auflagestellen wirkt, so daß insgesamt
beim Übergang von den Rollen auf den Werkstückträger dies
bezüglich keine Änderung stattfindet, was besonders zur Lage
stabilität einer zu einem Stapel aufgetürmten Charge an Werk
stücken beiträgt.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstand
der Oberkanten zweier aufeinanderfolgenden Stege gleich dem
Abstand der jeweils oberen Mantellinie zweier auf einanderfolgen
der Rollen.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß das Auflagemuster, auf dem
die Werkstücke auf den Rollen aufliegen, identisch zu dem ist,
über das sie auf dem Werkstückträger auflegen. Dadurch ist es
dann auch möglich, den Werkstückträger sehr rasch anzuheben,
um die Werkstücke von den Rollen abzuheben, ohne daß die Gefahr
besteht, daß die Werkstücke verrutschen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind die Stege
an ihren äußeren Enden jeweils mit einem Seitenteil des Werk
stückträgers verbunden.
Durch Vorsehen von lediglich zwei Seitenteilen wird ein etwa
U-förmiger Werkstückträger geschaffen, der in Transportrichtung
der Rollenbahn offen ist, so daß die Werkstücke problemlos bei
auf die Rollenbahn aufgesetzten Werkstückträger in den Bereich
zwischen die Seitenteile einlaufen können. Ferner führt es zu
einer äußerst einfachen und robusten Konstruktion eines Werk
stückträgers, der einfach herstellbar ist, beispielsweise durch
Verschweißen der Stege mit den Seitenteilen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gehen die Stege
von den Seitenteilen über einen gekröpften Bereich in einen
tiefergelegenen mittigen Abschnitt über, wobei lediglich der
mittige Abschnitt zwischen den Rollen eingeschoben wird.
Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß der höher gelegene Seiten
endbereich der Stege höher als die seitlichen Bereiche der Rollen
liegen kann, so daß die meist seitlich der Rollen angeordneten
Antriebselemente durch den Werkstückträger nicht beeinträchtigt
sind, so daß herkömmliche Konstruktionen unverändert beibehalten
werden können. Lediglich der mittige tiefergelegene Bereich
wird dann zwischen die Rollen eingeführt.
Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nach
stehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils
angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen
und in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der
vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter
Ausführungsbeispiele in Zusammenhang mit den beiliegenden
Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Werkstückträgers
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 2 den Werkstückträger von Fig. 1 in einer Aufnahme
stellung, in der er zwischen die Rollen einer Rollen
bahn eines Rollenherdofens abgesetzt ist;
Fig. 3a bis 3c eine ausschnittsweise Schnittdarstellung entsprechend
einer Linie III-III in Fig. 2, wobei eine Variante
eines Werkstückträgers dargestellt ist;
Fig. 4 stark schematisiert im Längsschnitt einen Endbereich
eines Rollenherdofens mit anschließendem Abschreckbad
mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 5 eine Darstellung, ähnlich Fig. 1, zur weiteren
Erläuterung eines erfindungsgemäßen Werkstückträgers;
und
Fig. 6 eine Darstellung, ähnlich Fig. 4, zur Erläuterung
eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Wärmebehandlungsanlage.
Eine in Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung 10 weist einen
Werkstückträger 12 und eine Halte- und Transportvorrichtung
14 auf.
Der Werkstückträger 12 weist zwei gegenüberliegende Seitenteile
16 und 18 auf, die als rechteckförmige Metallplatten 20 und
22 ausgebildet sind. Jede Platte 20, 22 ist an ihrem unteren
Ende mit diametral gegenüberliegenden, von der Außenseite weg
gerichteten Abwinklungen 24 bzw. 26 versehen. Die Abwinklungen
25 bzw. 26 sind jeweils mit Öffnungen 23 und 25 versehen, deren
Sinn und Zweck näher in Zusammenhang mit Fig. 4 beschrieben
werden.
Die Platten 20 und 22 sind am unteren Ende im Bereich deren
Abwinklungen 24 und 26 über querverlaufende Stege 28 miteinander
verbunden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind dreizehn gleichermaßen
ausgebildete Stege 28 deckungsgleich und mit jeweils gleichem
Abstand untereinander angeordnet. Die jeweils äußeren Enden
der Stege 28 sind jeweils mit den Innenseiten der Platten 20,
22 verschweißt.
Jeder Steg 28 weist einen gekröpften Endbereich 30, 32 auf,
der in einen tiefergelegenen, mittigen Abschnitt 34 übergeht.
Die jeweiligen Oberkanten 36 der mittigen Abschnitte 34 der
dreizehn Stege 28 bilden eine Boden- oder Auflageebene des
Werkstückträgers 12. Die Gesamtheit der Stege 28 bilden einen
Boden 27 des Werkstückträgers 12.
An der Innenseite 38 der Platte 20 sind zwei Kopplungselemente
40, 42 angeordnet.
Das Kopplungselement 40 weist eine nach unten gerichtete
Dachfläche auf, das Kopplungselement 42 eine entsprechend nach
unten gerichtete Trapezdachfläche.
An der Innenseite der Platte 22 sind spiegelbildlich angeordnete,
entsprechende Kopplungselemente vorhanden.
Wie insbesondere aus Fig. 2 zu entnehmen, dienen die Kopplungs
elemente 40, 42 dazu, daß sie in Eingriff mit entsprechend
geformten Nasen 46 bzw. 48 an einem Arm 44 der Halte- und
Transportvorrichtung 14 kommen. Die Halte- und Transportvor
richtung 14 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei
Arme 44 auf (nur ein Arm 44 ist dargestellt), wobei der darge
stellte Arm 44 mit den an der Innenseite der Platte 22 ange
ordneten Kopplungselemente 40 bzw. 42 in Eingriff kommen sollen.
Demzufolge ist die Nase 46 im Querschnitt dreiecksförmig
ausgebildet, wobei das Dachprofil des Dreiecks dem Dachprofil
des Kopplungselementes 40 entspricht. Dementsprechend ist dann
die Nase 48 im Querschnitt trapezförmig ausgebildet.
Wird der Arm 44 so an die Kopplungselemente 40, 42 herangebracht,
daß dessen Nasen 46, 48 von unten in die Kopplungselemente 40,
42 eingreifen, so verursacht ein weiteres Anheben des Armes
ein Anheben des Werkstückträgers. Wird der Arm abgesenkt, wie
das durch einen Pfeil 49 in Fig. 2 angedeutet ist, wird der
Werkstückträger 12 solange mit transportiert, bis dieser mit
der Unterseite der Stege 28 oder ggf. mit der Unterseite der
Abwinklungen 24, 26 auf einen Grund trifft, wonach sich dann
bei weiterem Absenken der Arm 44 löst. Dieser kann dann bei
spielsweise horizontal gerichtet vom Werkstückträger 12 weg
bewegt werden.
In Fig. 2 ist eine Situation dargestellt, bei der der in Fig. 1
dargestellte Werkstückträger 12 über die Halte- und Transport
vorrichtung in einer vertikal gerichteten Absenkbewegung auf
eine Rollenbahn eines Rollenherdofens 52 abgesenkt wurde.
Die Rollenbahn besteht aus mehreren Rollen 50, die allesamt
zylinderformig sind und voneinander beabstandet sind, wie
insbesondere aus der Schnittdarstellung von Fig. 3 zu entnehmen.
Die Rolle 50 erstreckt sich etwa über die Länge des mittigen
Abschnittes 34 eines Steges 28.
Wie insbesondere aus Fig. 3c zu entnehmen, ist der Abstand 74
zwischen zwei benachbarten Stegen 58, 59 gleich groß, wie der
Abstand 72 der oberen Mantellinien zweier benachbarter Rollen
50.
Die in Fig. 3a bis 3c dargestellten Stege 58 bis 61 unterscheiden
sich von den Stegen 28 in Fig. 1 und 2 dahingehend, daß deren
Oberkanten 63 spitz zuläuft, wohingegen die Oberkanten 36 der
Stege 28 (siehe Fig. 1) der Materialbreite der Stege 28 ent
spricht.
Wie insbesondere aus Fig. 3a zu entnehmen, die der in Fig. 2
dargestellten Situation entspricht, liegt die durch eine
horizontale Verbindungslinie der Oberkanten 63 gebildete Boden-
oder Stegebene 66 etwas tiefer als eine Rollenebene 68, die
durch eine horizontale Verbindung der oberen Mantellinien der
Rollen 50 entsteht.
In dieser Stellung des Werkstückträgers 12 bzw. 12' (Fig. 2
und 3a) können längs der Transportrichtung der aus den Rollen
50 zusammengesetzten Rollenbahn, wie dies durch einen Pfeil
70 dargestellt ist, Werkstücke 56 und 57 in den Bereich gebracht
werden, in dem zwischen den Rollen 50 die Stege 28 bzw. 58 bis
61 der Werkstückträger 12 bzw. 12' angeordnet sind.
In Fig. 2 sind zu erläuternden Zwecken lediglich zwei ringförmige
Werkstücke 56, 57 dargestellt, im praktischen Einsatz sind
mehrere Ringe nebeneinander und in Transportrichtung hinterein
ander angeordnet und ferner noch weitere Ringe darauf aufge
stapelt. Eine derartige gestapelte Charge kann beispielsweise
so aufgebaut sein, daß in einer ersten Lage 10 × 13 = 130 Ringe
nebeneinander liegen. Darauf aufgestapelt ist eine zweite Lage
aus 9 × 12 = 108 Ringen. Die Ringe sind dabei versetzt zu den
Ringen der unteren Lage angeordnet. Darauf ist beispielsweise
eine dritte Lage aus 8 × 11 = 88 Ringen und darauf wieder eine
vierte Lage aus 7 × 10 = 70 Ringen aufgestapelt. Daraus resul
tiert dann eine pyramidenförmige Charge mit insgesamt 396 Ringen.
Die Arbeitsweise der Vorrichtung 10 zum Abnehmen der Werkstücke
56, 57 von den Rollen 50 ist wie folgt:
Nach dem der Werkstückträger 12, wie in Fig. 2 und 3a dargestellt ist, zwischen die Rollen 50 gebracht wurde, werden die Werkstücke (hier als Werkstück 57) durch Betätigen des Antriebes der Rollen 50 in den Bereich über den Boden 27 des Werkstückträgers transportiert, wie dies durch einen Pfeil 70 angedeutet ist.
Nach dem der Werkstückträger 12, wie in Fig. 2 und 3a dargestellt ist, zwischen die Rollen 50 gebracht wurde, werden die Werkstücke (hier als Werkstück 57) durch Betätigen des Antriebes der Rollen 50 in den Bereich über den Boden 27 des Werkstückträgers transportiert, wie dies durch einen Pfeil 70 angedeutet ist.
Anschließend wird der Werkstückträger 12 über den Arm 44 der
Halte- und Transportvorrichtung 14 ergriffen und vertikal
angehoben.
In Fig. 3b ist eine Übergangsstellung dargestellt, bei der die
Spitzen 63 der Stege 58 bis 61 soeben auf die Unterseite des
Werkstückes 57 treffen.
Ein weiteres Anheben des Werkstückträgers 12' bewirkt ein Abheben
der gesamten Charge, ohne daß sie dabei verrückt oder verrutscht.
Ist der Werkstückträger 12' wie in Fig. 3c soweit angehoben,
daß sich dessen Stege 58 bis 61 über das Niveau der Rollen 50
angehoben hat, kann der Werkstückträger 12' samt der aufgenom
menen Charge (Werkstücke 57) in horizontaler Richtung von den
Rollen 50 weg bewegt werden, wie dies durch einen Pfeil 76
angedeutet ist.
In Fig. 4 ist der Endbereich eines Rollenherdofens 52 darge
stellt, der an seinem Auslaufende mit einem Ofenauslaufhals
54 versehen ist.
Im Ofenauslaufhals 54 ist die aus den Rollen 50 aufgebaute
Rollenbahn angeordnet, deren Antrieb, Steuerung, Lagerung aus
Gründen der Übersichtlichkeit nicht angedeutet sind.
Unmittelbar anschließend an den Ofenauslaufhals 54 ist ein
Abschreckbad 88 angeordnet, in dem eine Flüssigkeit 90, meist
ein Öl oder ein Salzbad aufgenommen ist. Die Temperatur der
Flüssigkeit beträgt etwa 200°C. Der Ofenauslaufhals 54 ist über
eine höhenverschiebbare Auslaßtür 86 verschiebbar.
In Fig. 4 ist eine Situation dargestellt, bei der ein in Fig. 1
und 2 dargestellter Werkstückträger 12 auf den Rollen 50
abgesetzt ist, außerdem ist eine Charge 80 aus einer Pyramide
an einzelnen Werkstücken über den Bereich des Werkstückträgers
12 transportiert. Der Werkstückträger 12 hat zwischenzeitlich
die Temperatur des Ofenauslaufhalses 54 eingenommen, d. h. ca.
860°C.
Eine weitere Charge 78 nähert sich dem Ende des Rollenherdofens
52. Die Durchlaufgeschwindigkeit ist relativ gering, so daß
zum Überbringen der Charge 78 bzw. der Charge 80 ein Ofenrollen-
Schnellgang betätigt wird, um diese möglichst rasch in die
Position über den Stegen 28 des Werkstückträgers 12 zu bringen.
In Fig. 4 ist ferner eine Situation dargestellt, in der zwei
deckungsgleiche Arme 44 eine mit einer Charge 82 beladenen
Werkstückträger 12'' gerade aus dem Abschreckbad 88 anheben,
so daß noch daran anhaftende Abschreckflüssigkeit abtropfen
kann.
Die Halte- und Transportvorrichtung 14 hatte den Werkstückträger
12'' zuvor in einer Position im Ofenauslaufhals 54 übernommen,
wie dies durch den mit der Charge 80 beladenen Werkstückträger
12 dargestellt ist.
Um den mit der Charge 80 beladenen Werkstückträger 12 in die
Position des Werkstückträgers 12'' bringen zu können, sind die
Arme 44 endseitig mit einem vertikalen Verschiebemechanismus
96 verbunden, über den die Arme 44 in vertikaler Richtung
anhebbar oder absenkbar ist, wie dies durch einen Pfeil 96
dargestellt ist.
Der vertikale Verschiebemechanismus 96 kann aus einer Kolben-
Zylinder-Einheit oder aus einer mit einem Getriebemotor ver
sehenen Gewindespindel und einer Laufbuchse bestehen.
Der vertikale Verschiebemechanismus 96 hängt an einem horizon
talen Verschiebemechanismus 98, so daß der gesamte Zusammenbau
auch horizontal hin und her verschiebbar ist, wie dies durch
einen Pfeil 99 angedeutet ist.
Der horizontale Verschiebemechanismus 99 enthält zwei hier nicht
näher bezeichnete parallele deckungsgleiche Laufstangen auf
der Laufbuchsen aufgenommen sind, die dann über Kolben-Zylinder-
Einheiten Motoren oder sonstige Antriebe hin und her bewegt
werden können.
Nachdem der die Charge 82 enthaltende Werkstückträger 12''
ausreichend abgetropft ist, wird dieser auf einem ersten
Kühlplatz 92 abgesetzt, wobei er, wie dies durch einen Pfeil
93 angedeutet ist, bewegt wird.
Der Kühlplatz 92 ist an seiner Oberseite mit Zapfen 91 bzw.
95 versehen, die in die in Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen
Öffnungen 23 und 25 an den Abwinklungen 24 bzw. 27 eingreifen.
Dadurch ist dann ein zentriertes und exakt lagebestimmtes Ab
setzen des Werkstückträgers 12'' auf dem ersten Kühlplatz 92
möglich.
Nach dem Absetzen kann dann die Halte- und Transportvorrichtung
14 in den Ofenauflaufhals 54 einfahren und den Werkstückträger
12 aufnehmen und sofort in das Abschreckbad 88 eintauchen.
Der zwischenzeitlich weiter abgekühlte, auf dem ersten Kühlplatz
92 aufgenommene Werkstückträger 12'', wird anschließend über
einen Hubbalken 100 angehoben und, in der Darstellung von Fig.
4 nach rechts zu einem zweiten Kühlplatz 94 bewegt und an
schließend auf diesem abgesetzt.
Der Hubbalken 100 ist an seiner Außenseite mit entsprechenden
dreiecksförmigen oder trapezförmigen Nasen versehen, die dann
an die an der Innenseite an der Werkstückträger vorhandenen
Kopplungselemente 40 bzw. 42 eingreifen.
Der erste Kühlplatz 92 ist danach frei, so daß ein weiterer
Werkstückträger, in diesem Fall dann der Werkstückträger 12
mit der Charge 80 nach Durchlaufen des Abschreckbades 88 auf
dem ersten Kühlplatz 92 abgesetzt werden kann.
Der Hubbalken 100 transportiert dann nach und nach die Werk
stückträger 12 bzw. 12' taktweise zu weiteren Arbeitsplätzen,
z. B. zu einem Waschplatz 102 oder weitere anschließende Plätze
bis zu einem Übergabeplatz, an dem die Werkstücke von dem
Werkstückträger entnommen werden.
Dazu ist der Hubbalken in horizontaler Richtung bewegbar, wie
dies durch einen Doppelpfeil 101 angedeutet ist.
Ein hier nicht näher dargestelltes Magazin an Werkstückträgern
ist benachbart zum Rollenherdofen 52 angeordnet, so daß aus
dem Magazin jeweils leere Werkstückträger entnommen und von
der Halte- und Transportvorrichtung auf den Endbereich der
Rollenbahn abgesetzt werden können.
In Fig. 5 ist in einer Darstellung ähnlich Fig. 1 perspektivisch
ein Werkstückträger 12''' dargestellt. Der Werkstückträger 12'''
ist am oberen Ende der Seitenteile 16, 18 mit einem Deckel 105
versehen. Der Deckel 105 weist an seiner Oberseite Ösen 106
auf, um den Werkstückträger 12''' ergreifen und umsetzen zu
können.
Wie man aus Fig. 5 deutlich erkennt, steht der Deckel 105
seitlich über das aus den Seitenteilen 16, 18 und dem Boden
27 gebildete, kastenartige Unterteil vor. Vorzugsweise steht
der Deckel 105 an allen vier Seiten über das Unterteil vor.
Der Sinn dieser Maßnahme soll nun anhand der Fig. 6 bei einer
Wärmebehandlungsanlage der dort dargestellten Art erläutert
werden:
Man erkannt links in Fig. 6 den Rollenherdofen 52', an dessen Auslaufende sich die Auslauftür 86' befindet. Vor dem Auslaufende des Rollenherdofens 52' erstreckt sich in horizontaler Richtung eine Rampe 108, auf die die Werkstückträger 12''' gelangen.
Man erkannt links in Fig. 6 den Rollenherdofen 52', an dessen Auslaufende sich die Auslauftür 86' befindet. Vor dem Auslaufende des Rollenherdofens 52' erstreckt sich in horizontaler Richtung eine Rampe 108, auf die die Werkstückträger 12''' gelangen.
Die Rampe 108 ist von Gehäusewänden 110, 111 umgeben, derart,
daß der Werkstückträger 12a''' mit seinem Deckel 105 oben auf
der horizontalen Gehäusewand 111 aufliegt.
Auf diese Weise entsteht am Auslaufende des Rollenherdofens
52' ein Raum 113, der gasdicht ausgebildet ist und somit wie
eine Schleuse 114 wirkt.
Es versteht sich, daß der Raum 113 zum Beispiel mit Stickstoff
gespült werden kann, um den Eintritt von Luftsauerstoff in das
Auslaufende des Rollenherdofens 52' so gering wie möglich zu
halten.
Die Elemente zum Ausfahren des Werkstückträgers 12 aus dem
Auslaufende des Rollenherdofens 52' sowie die Mittel zum
Herstellen der Dichtheit zwischen dem Deckel 105 und den
Gehäusewänden 110, 111 sind in Fig. 6 der Übersichtlichkeit
halber nicht dargestellt.
Zum Ausfahren der Werkstückträger 12 aus dem Rollenherdofen
52' wird die Auslauftür 86' kurz angehoben und der Werkstück
träger 12a''' ausgegeben. Während dieser kurzen Phase kann etwas
Luftsauerstoff in den Raum 113 eindringen. Sobald der Werkstück
träger 12a''' die in Fig. 6 eingezeichnete Stellung erreicht
hat, ist die Schleuse 114, d. h. der Raum 113, wieder gasdicht
geschlossen und kann zum Beispiel mit Stickstoff gespült werden.
Die Auslauftür 86' wird nun wieder geschlossen, so daß beim
nachfolgenden Umsetzen des Werkstückträgers 12a''' kein Luft
sauerstoff in das Auslaufende des Rollenherdofens 52' eindringen
kann.
Erfindungsgemäß kann alternativ vorgesehen sein, daß die
Werkstückträger selbst den Ofen durchlaufen, wie dies zuvor
in Fig. 4 dargestellt und beschrieben wurde.
Alternativ ist aber auch möglich, daß die Werkstückträger die
aus dem Rollenherdofen austretenden Werkstücke erst am freien
Ende einer Rollenbahn erfassen, die auf der Oberseite der Rampe
108 angeordnet ist. Die Werkstückträger würden dann in die in
Fig. 6 bei 12a''' eingezeichnete Position eingesetzt, um dort
auf die herankommenden Werkstücke zu warten, diese zu ergreifen
und dann zu den nachfolgenden Stationen weiter mitzunehmen.
Zum Umsetzen der Werkstückträger 12 dient eine Umsetzeinrichtung
116, die einen Greifer 117 umfaßt. Der Greifer 117 ist so
ausgebildet, daß er in die Ösen 106 der Werkstückträger 12'''
fassen kann. Der Greifer 117 ist durch nicht näher dargestellte
Verfahrmittel sowohl in vertikaler Richtung (Pfeil 118) wie
auch in horizontaler Richtung (Pfeil 119) verfahrbar.
Fig. 6 zeigt rechts neben der Schleuse 114 ein Bad 120, das
zum Beispiel ein Salzbad, ein Ölbad oder dergleichen sein kann.
Das Bad 120 ist seitlich von Wandungen 121 begrenzt, so daß
der entstehende Innenraum ganz mit Salz, Öl oder dergleichen
gefüllt ist.
Das Bad 120 umfaßt eine horizontale Deckplatte 122, die mittig
eine Öffnung 123 aufweist. Die Öffnung 123 ist in ihrer Form
gebung an das Unterteil der Werkstückträger 12 angepaßt.
Fig. 6 zeigt einen Werkstückträger 12b''', der mit seinem
Unterteil in die Öffnung 123 eingesetzt wurde. Dies bewirkt,
daß der Deckel 105 des Werkstückträgers 12b''' auf der Deckplatte
122 aufliegt und die darin befindliche Öffnung somit insgesamt
und praktisch gasdicht abdeckt. Dies deswegen, weil der Deckel
105, wie aus Fig. 5 ersichtlich, allseits über das aus den
Elementen 16, 18, 27 gebildete, kastenförmige Unterteil seitlich
übersteht.
Da der Werkstückträger 12b''' im Bereich seines Unterteils von
der Seite her zugänglich ist, kann die zum Abschrecken dienende
Flüssigkeit 124 seitlich in den Innenraum des Werkstückträgers
eintreten und die Werkstücke umspülen, wie mit einem Pfeil 125
angedeutet.
Rechts vom Bad 120 befindet sich noch eine Kühlstation 130,
in der die Werkstücke mittels eines starken Gebläses abgekühlt
werden.
Die Kühlstation 130 umfaßt ebenfalls eine Deckplatte 131 mit
entsprechenden Öffnungen, so daß Werkstückträger 12c''' und
12d''' von oben in diese Öffnungen der Deckplatte 131 gasdicht
eingesetzt werden können, wie bereits beschrieben.
Claims (11)
1. Werkstückträger zum Wärmebehandeln von Werkstücken (56,
57, 78, 80, 82) in einer Station (52, 120, 130) einer
Wärmebehandlungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß der
Werkstückträger (12) mit Dichtmitteln versehen ist, die
ein gasdichtes Einsetzen des Werkstückträgers (12) in einer
Aufnahme der Station (52, 120, 130) ermöglichen.
2. Werkstückträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß er ein kastenartiges Unterteil (16, 18, 27) zur Aufnahme
der Werkstücke (56, 57, 78, 80, 82) sowie einen seitlich
über das Unterteil (16, 18, 27) vorstehenden Deckel (105)
umfaßt.
3. Werkstückträger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Unterteil (16, 18, 27) seitlich offen ist, derart,
daß ein Behandlungsmedium in das Unterteil (16, 18, 27)
einströmen (125) kann.
4. Vorrichtung zum Entnehmen von warmen, auf Rollen (50) eines
Rollenherdofens (52) an dessen Auslaufende (54) aufliegenden
Werkstücken (56, 57, 78, 80, 82) und zum Überbringen und
Eintauchen der Werkstücke (56, 57, 78, 80, 82) unter
Beibehaltung der relativen Lage untereinander in ein
Abschreckbad (88), wobei ein Werkstückträger (12) vorgesehen
ist, dessen Boden (27) aus querverlauf enden, voneinander
beabstandeten, parallel zueinander angeordneten Stegen
(28, 58 bis 61 besteht, deren Abstand (72) derart ist,
daß jeweils ein Steg (28, 58 bis 61) zwischen zwei benach
barte Rollen (50) frei aufnehmbar ist, und wobei ferner
eine Halte- und Transportvorrichtung (14) vorgesehen ist,
die den Werkstückträger (12) von einer Aufnahmestellung,
in der der Stegboden (27) zwischen den Rollen (50) derart
abgesenkt ist, daß die Bodenebene (66) tiefer als die
Rollenebene (88) liegt, unter Beibehaltung einer horizon
talen Ausrichtung der Bodenebene (66) in das Abschreckbad
(88) überführt, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstück
träger (12) mit Dichtmitteln versehen ist, die ein gasdich
tes Einsetzen des Werkstückträgers (12) in eine Aufnahme
(110, 111) des Abschreckbades (88) ermöglichen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stege (58 bis 61) an ihrer querverlaufenden Oberkante
(63) spitz zulaufen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abstand (74) der Oberkanten (36, 63) zweier
aufeinanderfolgender Stege (28, 58 bis 61) etwa gleich
dem Abstand (72) der jeweils oberen Mantellinie zweier
aufeinanderfolgender Rollen (50) ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (28, 58 bis 61) an
ihren äußeren Enden jeweils mit einem Seitenteil (16, 18)
des Werkstückträgers (12) verbunden sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
die Stege (28, 58 bis 61) von den Seitenteilen (16, 18)
her über einen gekröpften Bereich (30, 32) in einen tiefer
gelegenen mittigen Abschnitt (34) übergehen, wobei lediglich
der mittige Abschnitt (34) zwischen den Rollen (50)
eingeschoben ist.
9. Wärmebehandlungsanlage für Werkstücke (56, 57, 78, 80,
82) mit einer Mehrzahl von Stationen (52, 120, 130), mit
Werkstückträgern (12) und mit Transportmitteln zum Umsetzen
der Werkstückträger (12) zwischen den Stationen (52, 120,
130), dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückträger (12)
mit Dichtmitteln versehen sind, die ein gasdichtes Einsetzen
der Werkstückträger (12) in eine Aufnahme der Station (52,
120, 130) ermöglichen.
10. Wärmebehandlungsanlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Werkstückträger (12) jeweils ein kastenartiges
Unterteil (16, 18, 27) zur Aufnahme der Werkstücke sowie
einen seitlich über das Unterteil vorstehenden Deckel (105)
umfassen.
11. Wärmebehandlungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Stationen (52, 120, 130) jeweils eine
Deckplatte (111, 122, 131) mit einer Öffnung (123) umfassen,
daß die Werkstückträger (12) mit ihrem Unterteil (16, 18,
27) in die Öffnungen (123) einsetzbar sind, und daß die
Deckel (105) gasdicht auf den Deckplatten (111, 122, 131)
aufliegen.
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