DE2018862A1

DE2018862A1 - Warmebehandlungseinnchtung

Info

Publication number: DE2018862A1
Application number: DE19702018862
Authority: DE
Inventors: Kurt Oak Park 111 Genrich (V St A )
Original assignee: Sola Basic Industries Inc
Current assignee: Sola Basic Industries Inc
Priority date: 1970-02-12
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1971-09-02
Also published as: CA929349A; ES380160A1; FR2058001A5; GB1313409A; US3684263A

Description

DIPL-INQ. DIETER JANDER DR.-INQ. MANFRED BÖNINQ Patentanwälte Zustelladresse:

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8MONCHENeO(BOGENHAUSEN) 1 BERLIN 33 (DAHLEM)

KOLBERGER STRASSE 21 HOTTENWEG 15

Telefon: 0811/48 27 04 Telefon: 03 11/76 1303

Telegramme: Consideration Berlin

796/15340 DE 14. April 1970

Patentanmeldung

der !irma
SOLA BASIC HTDUSiRIES, HTG.

Ill East Wisconsin Avenue Milwaukee, Wisconsin, U.S.A.

"WärmebehandlungseinrichtunR¹ ¹

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wärmebehandlung von Teilen durch Erhitzen und Abschrecken, mit einem Ofen zum Aufheizen und einen Tank zum Abschrecken der Teile sowie einer Transportvorrichtung zum Überführen der Teile aus dem Ofen in den Tank.

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Poiticktckkonto i»rlln Weit 1743 84 B»rlln«f Bank AG., D«poilt»nka»ie 1

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Bei der Wärmebehandlung von Werkstücken durch Erhitzen und Abschrecken wird das erhitzte Gut mit vergleichsweise hoher Geschwindigkeit aus dem Ofen über den Abschrecktank gefahren

in
und/die sich in diesem befindliche Flüssigkeit getaucht. Eine hohe Geschwindigkeit wählt man deshalb, um zu verhindern, daß einerseits die Temperatur des erhitzten Gutes um einen unerwünscht hohen Betrag abfällt, und daß andererseits beim Eintauchen des Gutes in die vorzugsweise von einem Öl gebildete Abschreckflüssigkeit eine lokale Aufheizung des Öls in einem Maße erfolgt, das zum Zünden des Öls oder zu seiner Verdampfung führen könnte. Bei den bekannten Einrichtungen hält man den Abschrecktank so kühl wie möglich. Dieser wird daher vom Ofen durch einen Hitzeschild oder eine Vakuumtür getrennt. Eine derartige Trennung macht nicht nur den Aufbau der bekannten Einrichtungen kompliziert, sondern sie erschwert auch die Wärmebehandlung selbst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmebehandlungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die einfach aufgebaut und leicht bedienbar ist und darüber hinaus besonders gute Arbeitsergebnisse liefert. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Ofen und der niedriger als dieser angeordnete Tank in einer evakuierbaren Kammer untergebracht sind und zur Transportvorrichtung ein in den Ofenlßweg-barer Förderer gehört, der Träger zum Abstützen des zu behandelnden Gutes aufweist, die aus ihrer Stützlage in eine Freigabelage überführbar sind, in der das Gut nach Verfahren des Förderers aus dem Ofen über den Tank nach unten auf einen zweiten Förderer gelangt, der sich im Tank befindet.

Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet den Torteil, daß durch die Anordnung von Ofen und Abschrecktank in einer Kamner und

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durch die Gestaltung der Transportvorrichtung eine schnelle Überführung des erhitzten Gutes in den Abschrecktank möglich ist und daß man einwandfreie und gut reproduzierbare Arbeitsergebnisse erhält.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die evakuierbare Kammer einen zylindrischen horizontalen Abschnitt aufweist, an dessen einem geschlossenen Ende sich der Ofen befindet und dessen anderes Ende mit einem Verschluß versehen ist, der in Sichtung der Längsachse des zylindrischen Abschnitts verfahrbar ist.

Zur Transportvorrichtung gehören vorzugsweise Schienen, die sich über den Tank und unter den Ofen erstrecken und auf denen ein zur Beförderung des zu behandelnden Gutes dienender Transportwagen geführt ist· Die Schienen der Transportvorrichtung sind dabei in vorteilhafter Weise verschiebbar in der Kammer angeordnet und zusammen mit dem Verschluß verfahrbar. Sie ragen bei geöffnetem Verschluß aus dem zylindrischen Abschnitt der Kammer heraus und gestatten es, den Transportwagen in eine Be- und Entladestellung außerhalb der Kammer zu überführen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in der beigefügten Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Einrichtung;

Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1; Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie 3-5 inFig. Ij

Fig. 4 eine Teilansicht der Einrichtung gemäß Fig. 1 bei geöffnetem Verschluß und

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Fig. 5 eine Draufsicht auf die Teilansicht gemäß Fig. 4.

In Fig. 1 ist mit 10 allgemein die Kammer bezeichnet, in der ein gewünschtes Vakuum aufgebaut werden kann. Die Kammer besitzt einen horizontalen zylindrischen Abschnitt 11 mit einem Wassermantel 12. Sie ist an einem Ende ständig durch einen Dekkel 13 geschlossen und besitzt am anderen Ende einen ihre Beschickung ermöglichenden Verschluß 14·. Im untersten Teil der Kammer befindet sich der zum Abschrecken dienende Tank 15·

Im zylindrischen Abschnitt 11 ist in der Nähe des Deckels 13 ein Ofen 16 angeordnet, der elektrisch beheizt sein kann. Dieser Ofen 16 besitzt eine Tür 17? die sich durch ein Hydraulikaggregat öffnen läßt und nach oben bewegbar ist. Das Hydraulikaggregat befindet sich in einem Gehäuse 19_t welches nach oben aus dem zylindrischen Abschnitt 11 herausragt. Die Tür 17 ist durch ein geeignetes Gestänge 20 mit dem Kolben des Hydraulikaggregats verbunden. Im Ofen sind vertikale Stützen 21 angebracht, auf die ein zu behandelndes Werkstück oder ein Behälter mit einer Vielzahl von Teilen abgesetzt werden können.

Der Tank 15 hat wassergekühlte zylindrische Wände 22 und 23, welche zur Ableitung der während des Abschreckvorgangs von dem Abschreckmedium aufgenommenen Wärme dienen. Unter dem Boden der Wand 22 befinden sich Offnungen 24·. Die zylindrischen Wände rufen einen Kanalisierungseffekt hervor, der zur Folge hat, daß etwa 90% &es Abschrecköls an den Werkstücken vorbeigespült werden. Ein Quirl 26 bewegt das Öl in Richtung der eingezeichneten Pfeile.

In dem von der innersten Wand 22 umgebenden fiaum des Abschrecktanks 15 ist ein hydraulischer Zylinder 27 angeordnet, der völlig in das Abschrecköl eintaucht, Jedoch aus dem Öl heraus

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bewegbar ist, um das Gut zu übernehmen. Der Hydraulikzylinder 27 kann teleskopförmig ausgebildet sein, um nicht zuviel Platz im Abschrecktank zu beanspruchen. Das obere Ende des Zylinders 27 ist mit einer Plattform 27A versehen, auf die die Last 28 absetzbar ist. Der Hydraulikzylinder sollte mit dem gleichen Öl betrieben werden, welches auch zum Abschrecken verwendet wird oder welches Bestandteil einer zum Abschrecken verwendeten Ölemulsion ist. Auf diese Weise wfrd eine Verschmutzung des Abschreckbades verhindert.

Die Transportvorrichtung zum Überführen der mit 28 bezeichneten Last aus dem Ofen 16 in den Abschrecktank 15 umfaßt einen Transportwagen 29, der sich über Räder 30 auf einem Paar paralleler Schienen 31 abstützt, welche sich über den Tank 15 und unter den Ofen 16 erstrecken, wie dies in Figur 1 dargestellt ist.

An einem Ende des Transportwagens 29 befindet sich ein vertikaler Ständer 32, an dem im Abstand voneinander und parallel zueinander zwei Tragarme 33 befestigt sind. Der Abstand der Tragarme voneinander ist, wie aus Figur 2 entnommen werden kann, etwas größer als die Breite der Last 28. Die Tragarme 33 sind drehbar in Lagerblöcken 34 gelagert. An den einander zugewandten Seiten sind sie mit nach innen gerichteten Trägern 35 versehen, welche zum Halten der Last dienen, wie dies in Figur 2 gezeigt ist.

An jedem Tragarm 33 erstreckt sich ein Hebel 36 nach außen, der bei 37 gelenkig mit einer Kolbenstange 38 eines Hydraulikzylinders 39 verbunden ist, welch letzterer mit seinem oberen Ende bei 40 am Ständer 32 gelagert ist. Bei Betätigung des Hydraulikzylinders 39 zwecks Zurückziehung der Kolbenstange 38 wird jeder Tragarm 33 um etwa 90° geschwenkt, nach der Schwenkbewegung nehmen die Träger 35 die in Figur 2 "bei 35-k durch strich-

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punktierte Linien dargestellte Lage ein.

Der Transportwagen 29 ist mittels einer endlosen Kette 41 horizontal auf den Schienen 31 hin- und herbewegbar. Sie mit dem Transportwagen 29 verbundene Kette wird durch geeignete Kettenräder angetrieben«,

Der zum Öffnen der Kammer 10 dienende Verschluß 14- ist an einem Traggestell 42 befestigt, das Hader 43 aufweist, die auf Schienen 44 abrollen, welche mit der Außenfläche des zylindrischen Abschnitts 11 verbunden sind und parallel zueinander verlaufen (vgl.Figur 5)» Durch das Traggestell kann der Verschluß 14 zusammen mit dem Transportwagen 29 in die in den !Figuren 4 und 5 dargestellte Lage überführt werden, in der eine Be» und -Entladung möglich ist.

Bei dem Arbeiten mit der erfindungsgemäßen Einrichtung werden zunächst die Vakuumpumpe und andere zum Betrieb der Einrichtung erforderliche Hydraulikmotoren eingeschaltet· Befindet sich der Transportwagen 29 bei geöffnetem Verschluß 14 in der in Figur 4 und 5 dargestellten Lage, kann eine Last auf ihn gesetzt werden. Der Verschluß wird anschließend geschlossen und die Last gelangt, wie in Figur 1 dargestellt, in den oberhalb der Abschreckkammer 15 angeordneten Bereich, des zylindrischen Abschnitts 11. Nach Öffnen eines Vakuumventils beginnt die Evakuierung der Kammer. Die Tür.17 des Ofens 16 wird geöffnet und die Last in diesen überführt, wobei der Transportwagen unter den Ofen gefahren wird. In dieser Stellung des Transportwagens ragen die Tragarme in das Innere des Ofens. Si© werden hier gedreht und übergeben die Last auf die Stützen 21 im Ofen.

Nach Abschluß des Erhitsungsvorgaags wird der Quirl 26 in Tätigkeit gesetzt. Sobald die vorgeschriebene Öltemperatti? erreicht

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ist, öffnet man die Tür 17 des Ofens 16, und das Gut wird durch, die Transportvorrichtung aus diesem herausbewegt. Der die Last 28 tragende Transportwagen wird in die in Figur 1 dargestellte Position zurückgeführt und der Hydraulikzylinder betätigt, so daß seine Plattform in eine Stellung gelangt, in der sie die Last 28 übernehmen kann. Nachdem die Plattform 27A diese Stellung erreicht hat, werden die Tragarme des Transportwagens wieder im entgegengesetzten Sinne gedreht, und es erfolgt eine Übergabe der Last von den Trägern 35 auf die Plattform 27A. Anschließend wird das abzuschreckende Gut durch den Zylinder 27 " abwärts in das Abschreckbad bewegt.

Nach Beendigung des Abschreckvorganges hebt der Hydraulikzylinder 27 das Gut wieder auf die Transportvorrichtung. Es kann Luft in die Kammer eintreten und der Verschluß 14 zur Entladung der Kammer geöffnet werden.

Die beschriebene Einrichtung kann auch für Wärmebehandlungsvorgänge verwendet werden, bei denen zum Abschrecken Gas Verwendung findet. In einem derartigen Fall wird das Vakuumventil geschlossen und ein Füllventil geöffnet, das das Eintreten eines geeigneten Gases in die Kammer ermöglicht. Ein Umwälzventilator 45, der von einem Elektromotor 46 angetrieben wird, bewegt das Gas durch die Kammer· Nachdem das Gut nach Beendigung der Aufheizperiode aus dem Ofen 16 herausgefahren ist, nimmt es auf dem Transportwagen die in Figur 1 dargestellte Lage ein, in der die Gasabschreckung erfolgen kann.

Wie die vorstehenden Darlegungen gezeigt haben, besitzt die erfindungsgemäße Einrichtung eine Reihe von Vorteilen. Zu diesen Vorteilen muß auch der Umstand gerechnet werden, daß das Gut im Ofen auf einfachen Stützen ruht und die Notwendigkeit des Aus-

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richtens des Gutes gegenüber dem !Transportwagen entfällt. Beim Übergang der Last auf die Transportvorrichtung treten keine Gleit-, Roll- oder ähnliche Bewegungen auf, die mit Reibung verbunden sind, welche im Hinblick auf die hohen Temperaturen einen Verschleiß begünstigen würde. Die Übergabe der Last von dem Transportwagen auf die Plattform des Hydraulikzylinders und umgekehrt geht reibungslos vonstatten.

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Claims

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Telegramme: Consideration Berlin

796/1334-0 DE 14·. April 197O

Patentanmeldung

der Firma

SOLA BASIG INDUSTEIES, ING.

Ill East Wisconsin Avenue

Milwaukee, Wisconsin, U.S.A.

Patentansprüche :

!.Einrichtung zur Wärmebehandlung von Teilen durch Erhitzen und Abschrecken, mit einem Ofen zum Aufheizen und einem Tank zum Abschrecken der Teile sowie einer Transportvorrichtung zum überführen der Teile aus dem Ofen in den Tank, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (16) und der niedriger als dieser angeordnete Tank (15) in einer evakuierbaren Kammer (10) untergebracht sind und zur Transportvorrichtung ein in den Ofen bewegbarer Förderer (29) gehört, der Träger (35) zum Abstützen des zu behandelnden Gutes aufweist, die aus ihrer Stützlage in eine Freigabelage überführbar sind, in der das Gut nach Verfahren des Förderers aus dem Ofen über den Tank nach unten auf einen zweiten Förderer (27) gelangt, der sich im Tank befindet.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ,gekennzeichnet, daß der Förderer im Tank (15) von einem Hydraulikkolben gebildet wird.
3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die evakuierbare Kammer (10) einen zylindrischen horizontalen Abschnitt (ll) aufweist, an dessen einem geschlossenen Ende sich der Ofen (16) befindet und dessen anderes Ende mit einem Verschluß (14) versehen ist, der in Sichtung der Längsachse des zylindrischen Abschnitts verfahrbar ist·
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß zur Transportvorrichtung Schienen (31) gehören, die sich über den Tank (15) und unter den Ofen (16) erstrecken und auf denen ein zur Beförderung des zu behandelnden Gutes dienender Transportwagen (29) geführt ist.
5. Einrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportwagen (29) ein Paar parallel zueinander angeordneter Tragarme (33) aufweist, die bei unter den Ofen (16) gefahrenem Wagen in das Innere des Ofens ragen.
6.. Einrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennze ichn e t , daß die Tragarme (33) parallel zu den Schienen (31) verlaufen und einen Abstand voneinander haben, der größer ist als die Breite der zu tragenden Last (28), und daß an den Tragarmen die Träger (35) zum Abstützen der Last angeordnet sind·
7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Träger (35) an den Tragarmen (33) befestigt sind und diese in entgegengesetzte Sichtung hin- und herdrehbar sind, um die Träger aus ihrer Stütssteilung in eine Freigabe-

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PATENTANWALTE

Stellung und umgekehrt überführen zu können.
8. Einrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Schienen (31) der Transportvorrichtung verschiebbar in der Kammer (10) angeordnet und zusammen mit dem Verschluß (14) verfahrbar sind·

MB: KK

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