DE2057005C3 - Einrichtung zum Induktionshärten von im wesentlichen zylindrischen Werkstücken länglicher Form - Google Patents

Description

entfernt Hegenden Rückholstellung und g kehrt bewegbar ist, und einer Werkstuck-Drehvorrichtimg zum Drehen des Werkstücks in der Härte- und Abschreckstation, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizvorrichtung, wie an sich bekannt, aus einem an einen Hochfrequenzstrom anlegbaren, sich im wesentlichen über die ganze Länge des Werkstücks (B) erstreckenden und dieses teilweise umgreifenden Einschleifeninduktor (280, 400) besteht und daß die Abschreckvorrichtung (16) einen sich ebenfall« im wesentlichen über die gesamte Werkstücklänge erstreckenden, das Werkstück (B) teilweise umgreifenden und mit über seine Länge verteilt angeordneten Spritzöffnungen versehenen Spritekörper (330, 370) aufweist, der, ebenso wie der Einschleifeninduktor, quer zur Werkstuckachse und quer zur Bewegungen der Transportvorrichtung (10) von einer Betnebsstellung in unmittdbarer Nähe des Werkstücks in eine von der Werkstück-Bewegungsbahn entfernt hegende Rückholstellung und umgekehrt bewegbar .st

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Transpcrtrichtung der Transportvorrichtung (10) zwei oder mehr Ab-Schreckvorrichtungen (1«, 20) im Abstand hintereinander angeordnel sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr einander nach-

sm die

richtung (It) _aJ^£SX_K^_ti
gleich der Anzahl der Scüaltposra

«5 FrfindunE betrifft eine Einrichtung zum InJJVJgL^ %_Qn J_n, wesentiichen zylindrischen ^£&κ Form, bestehend aus einer e zwischen einer Beschickung- und über eine Härtestation und eine ihr in nachgeschaltete Abschreckstation ^tfrrichtimg. einer an der Här_induktiven Heizvorrichtung. _quer ^ ßewechtug von einer BeNähedes Werkstücks

S£S^mdSS^ bewegbar einer Werkstück-Drehvorrichtung zum ?%3£ in der Härte- und Ab

35

die ^

40

Werkstück zugewandten gekrümmten Fläche Emrchtungen^ eine Vielzahl von Spritzöffnungen(336. 367) auf- s«„e ^rükdachse

T'Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 Λ'^^J^ bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Trans-55 bewegt wutd, Portvorrichtung (10), wie bekannt, aus einem Lange zu f^ drehkörper b«teht. der mit mehreren in Um- £ iangsrichtung gegeneinander versetzt angeordneten Werkstückhaltern (70, 72) mit ihnen zügeordneten Werkstück-Drehvorrichtungen versehen«»

_{der Werk}.

Si ^ Werknach dem Aufwärmen Einrichtun-

^St5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 ^niSS=^CH^c^^

⁶⁵ ^

3 I 4

Der Arbeitszyklus wird bier von der Zeitdauer be- schickungs- und Austragsvorrichtungen aufnimmt, Stimmt, die erforderlich ist, um den Induktor und die führt zu einer raum- und bauaufwendigen Härteein-Xbschreckvorrichtimg über die gesamte zu härtende richtung, bei der der Drehkörper mit den an ihm anjjnge des Werkstücks zu führen. Dies kann bei lan- geordneten Werkstückhältern und Drehvorrichtungen gerea Achswellen eine erhebliche Zeitspanne in An- 5 und deren Antriebs- und Stellmitteln durch das Absprach nehmen, schreckbad hindurchtauchen muß und bei der in-Bekannt ist auch eine Einrichtung rumlnduktions- folgedessen auch die Transport- bzw. die Fortschalthärten von Wellen u.dgl., die zum induktiven Er- geschwindigkeit nicht allzu hoch gewählt werden wärmen der Werkstücke einen Einschleifeninduktor kann.

aufweist, der sich im wesentlichen über die geststae 10 Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der Wexkstöeklärge erstreckt so daß das Werkstück vorgenannten Art für das Härten von langgestreckgjeicbzeitig auf seiner gesamten Länge erwärmt wird, ten, zylindrischen Werkstücken auf im wesentlichen Während des Erwärmens wird das Werkstück um ganzer Länge herzurichten und dabei so auszubilden, seine Längsachse gedreht Nach dem Erwärmen wird daß ein groß bauender, die verschiedenen Einrichdas Werkstück in ein Abschreckbad abgeworfen. 15 tungsteile aufnehmender Abschrecktank vermieden Dies« bekannte Einrichtung weist keine Beschik- werden kann, zugleich aber hohe Durchsatzleistungen kungs- und Austragsvorrichtung auf, mit der die bei wirksamer Abschreckung und guten Härteergeb-Werkstücke der Einrichtung maschinell zugeführt nissen erzielt werden können, und nach dem Abschrecken selbsttätio abgeführt Die erfindungsgemäße Einrichtung ist dadurch gewerden können. Auch hier ist die Durchsatzleistung 20 kennzeichnet, daß die Heizvorrichtung, wie an sich verhältnismäßig gering. bekannt, aus einem an einen Hochfrequenzstrom an-

Zum induktiven Oberflächenhärten von Kurbel- legbaren, sich im wesentlichen über die ganze Länge wellen ist eine Einrichtung bekannt, die in einem Ab- des Werkstücks erstreckenden und dieses teilweise schreckiank in der Abschreckflüssigkeit liegende Ab- umgreifenden Einschleifeninduktor besteht und daß Schreckblöcke aufweist, welche mit einer Vielzahl 25 Hie Abschreckvorrichtung einen sicn ebenfalls im von gegen das Werkstück gerichteten Düsenöffnungen wesentlichen über d>c gesamte Werkstücklänge erfUr den Austritt der Abschreckflüssigkeit versehen streckenden, das Werkstück teilweise umgreifenden sind. In dem Abschrecktank ist ein rotierender Werk- und mit über seine Länge verteilt angeordneten Spritzstückträger in Gestalt einer Trommel angeordnet, die öffnungen versehenen Spritzkörper aufweist, der, Haltevorrichtungen für mehrere Werkstücke aufweist. 30 ebenso wie der Einschleifeninduktor, quer zur Werk-Bei dieser Einrichtung erfolgt ein abschnittsweises stückachse und quer zur Bewegungsbahn der Trans-Oberflächenhärten der Kurbelwelle. Dabei ist die portvorrichtung von einer Betriebsstellung in unmit-Anordnung so getroffen, daß alle am Werkstückträger telbarer Nähe des Werkstücks in eine von der Werkangeordneten Werkstücke, mit Ausnahme des unter stück-Bewegungsbahn entfernt Hegende Rückholstelder Heizvorrichtung befindlichen Werkstücks, einge- 35 lung und umgekehrt bewegbar ist. taucht im Abschrecktank liegen. Es ist daher bei die- Die genannte Transportvorrichtung ist in bekannser vorbekannten Einrichtung nicht möglich, die ter Weise so ausgebildet, daß sie die Werkstücke Werkstückbeschickung und den Austrag der Werk- schrittweise von einer Beschickungsstation über die Stücke durchzuführen, während gleichzeitig ein Werk- Beheizungsstation und die nachgeschaltete Atechreckstück erwärmt und ein weiteres Werkstück abge- 40 station zur Austragsstation befördert, so daß die schreckt wird. Werkstückbeschickung und der Werkstückaustrag

Für das induktive Teilhärten von zylindrischen durchgeführt werden können, während zugleich ein Werkstücken, wie insbesondere Nockenwellen, ist Werkstück erwärmt und ein weiteres Werkstück abau h eine Einrichtung bekannt, bei der als Transport- geschreckt wird. Besonders vorteilhaft als Transportvorrichtung ein aus einem Trägersternpa ir bestehen- 45 vorrichtung ist ein bei solchen Einrichtungen an sich der Drehkörper vorgesehen ist, welcher nut mehreren bekannter Drehkörper, der mit mehreren in Umin Umfangsrichtung versetzt angeordneten Werkstück- fangsrichtung gegeneinander versetzt angeordneten haltern nebst Werkstück-Drehvorrichtungen versehen Werkstückhältern mit ihnen zugeordneten Werkstückist. Der Drehkörper befördert somit die Werkstücke Drehvorrichtungen versehen ist. Mit einem solchen von einer Beschickungsstation aus über eine Härte- 5<> schrittweise fortschaltbaren Drehkörper ist es mögstation und eine Abschreckstation zu eine!¹ Austrags- lieh, die Werkstücke in unmittelbarer Aufeinanderstation, in der die gehärteten Werkstücke '-om Dreh- folge der Heiz- und Abschreckvorrichtung zuzufühkörper abgenommen werden. An der Härtestation ist ren und dabei mindestens ein Werkstück zu erwäreine induktive Heizvorrichtung angeordnet, welche men, während zugleich mindestens ein anderes, zuquer zur Werkstückachse und quer zur Bewegungs- 55 vor erwärmtes Werkstück abgeschreckt wird, bahn des Drehkörpers von einer Betrisbsstellung in Die Verwendung des sich im wesentlichen über die

unmittelbarer Nähe des Werkstücks in eine von der gesamte Werkstücklänge erstreckenden Einschleifen-Werkstück-Bewegungsbahn entfernt liegende Rück- induktors sowie des sich ebenfalls im wesentlichen holstellung und umgekehrt bewegbar ist. Der gesamte über die gesamte Werkstücklänge erstreckenden Drehkörper nebst den Beschickungs- und Austrags- ^6o Spritzkörpers ermöglicht ein rasches und gleichvornchtungen ist hier in einem Abschrecktank ein- mäßiges Aufwärmen und Abschrecken der Werkgebaut, der bis zu einem bestimmten Niveau mit Ab- stücke, so daß mit rascher Taktfolge gearbeitet werschreckflüssigkeit gefüllt ist. Dabei ist die Anordnung den kann. Da das Beschicken der Transportvorrichso getroffen, daß die Werkstücke von dem Drehkör- tung mit den Werkstücken und das Austragen der per hinter der Härtestation durch das Abschreckbad ⁶5 gehärteten Werkstücke während des Erwärmungshindurchgeführt werden. u»d Abschreckvorgangs erfolgen, ist die Durchsatz-

Die Verwendung eines Tanks, der sowohl die geschwindigkeit lediglich abhängig von demjenigen Werkstück-Transportvorrichtung als auch die Be- Arbeitsvorgang, welcher die größte Zeitspanne' in

Ansprach nimmt. Hohe Fortschaltgeschwindigkeiten j_n <j_en _Fj_g [ _{und2 e}j_ne Einrichtung^ zum Indukwerden bei der erfindungsgemäßen Einrichtung auch tionshärten von etwa zylindrischen, langgestreckten dadurch begünstigt, daß ein Hindurchfördern der Werkstücken, die hier aus geflanschten Achswellen B Werkstücke durch ein Abschreckbad vermieden wird. bestehen.

Infolgedessen kann von der Verwendung groß bauen- 5 Als Transportvorrichtung ist ein Drehkörper 10 der Abschrecktanks, durch weiche die Transportvor- vorgesehen, der die Werkstücke B in Aufeinanderrichtung hiridurchläuft und welche die Beschickungs- folge zwischen den in Fig.2 mit I, II, III und IV be- und Austr^gsvorrichtungen aufnehmen, abgesehen zeichneten Schaltpositionen befördert. An der Schaltwerden. Dadurch ergibt sich zugleich eine -Erhöhung position I befindet sich eine Beschickungsvorrichtung des Einbauraumes im Bereich der Transportvorricb- v> 12, mit der die Werkstücke B dem Drehkörper 10 zutung bzw. am Umfang des Drehkörpers. Es ist daher geführt werden. Nach erfolgter Weiterschaltung des möglich, auf dem Transportweg der Transportvor- Drehkörpers gelangt das Werkstück in die Schaltporichtung bzw. am Umfang des Drehkörpers mehrere silionll, wo sich die lnduktions-Heisivorrichtung 14 Härte- und/oder Abschreckstationen vorzusehen, zu- befindet. Der Drehkörper 10 bringt das Werkstück B mal der Plattbedarf der Einschleifeninduktoren und 15 dann in die Position III, in der eine Abschreckvorder Spritzkörper verhältnismäßig,klein ist. richtung 16 angeordnet ist. Bei erneutem Fortschal-

Es besteht somit z. B. die Möglichkeit, in Trans- ten des Drehkörpers 10 wird das Werkstück B in die portrichtung der Transportvorrichtung zwei oder Position IV gebracht, wo sich eine Austragsvorrichmehr Abschreckvorrichtungen im Abstand hinterein- tung 18 sowie eine Hilfsabschreckvorrichtung 20 beander anzuordnen und hierfür die genannten, von 20 finden. Hinter der Position IV nimmt ein Abschreckeiner Betriebsstellung in eine Rückholstellung beweg- tank 22 die Werkstücke von der Abnahmevorrichlichen Spritzkörper zu verwenden, deren Länge etwa tung auf. Ein in diesem Tank angeordneter Schräggleich der Werkstücklänge ist und die an ihrer dem förderer 24 führt dann die Werkstücke aus der EinWerkstück; zugewandten gekrümmten Fläche eine richtung A heraus.

Vielzahl von Spritzöffnungen aufweisen. Ferner kann 95 Wie insbesondere F i g. 4 zeigt, weisen die Werkdie erfindungsgemäße Einrichtung so ausgebildet wer- stücke B im vorliegenden Fall zwischen ihren Enden den, daß in Transportrichtung zwei induktive Heiz- 30 und 32 einen im wesentlichen zylindrischen vorrichtungen einander nachgeschaltet sind, die je- Werkstürkkörper 34 sowie am Ende 30 den bei solweils aus einem quer zur Transportrichtung beweg- chen Achswellen üblicherweise vorgesehenen kerblichen, das Werkstück teilweise umgreifenden Ein- 30 verzahnten Abschnitt 36 auf, während am anderen Schleifeninduktor bestehen. Die mit den Werkstück- Ende, wie üblich, ein Flansch 38 angeordnet ist.
haltern versehene Transportvorrichtung ist, wie be- Wie erwähnt, werden die Werkstücke B in der Pokannt, mittels eines Schrittschaltwerks über minde- sitionl mittels der Beschickungsvorrichtung 12 dem stens drei Schaltpositionen, vorzugsweise über vier Drehkörper 10 aufgegeben, worauf dieser weiterge- oder mehr Schaltpositioncn, schrittweise fortbeweg- 35 schaltet wird, so daß das Werkstück in die Position II bar, wobei eine Werkstück-Beschickungsvorrichtung gelangt, wo es unter Drehung um seine Achse inan der ersten Schaltposition, mindestens eine induk- duktiv erwärmt wird. Gleichzeitig wird ein anderes tive Heizvorrichtung an mindestens einer weiteren Werkstück von der Beschickungsvorrichtung 12 dem Schaltposition und mindestens eine Abschreckvor- Drehkörper 10 zugeführt. Dieser wird dann wierichtung und eine Austragsvorrichtung an jeweils 40 derum um einen Winkel von etwa 90° weitergeschalmindestens einer weiteren Schaltposition in Nähe der tet, wodurch das erstgenannte Werkstück B in die Transportvorrichtung angeordnet sind und die An- Position III gelangt, in der die Abschreckvorrichtung zahl der an der Transportvorrichtung angeordneten 16 die Abschreckhärtung des Werkstücks bewirkt. Werkstückhalter gleich der Anzahl der Schaltposi- Während dieses Vorgangs wird ein weiteres Werktionen ist. 45 stück B in der Position I dem Drehkörper 10 zuge-

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird im führt. Im Anschluß an diesen Arbeitsvorgang wird folgenden an Hand der Zeichnung ein Ausführungs- der Drehkörper 10 wieder um etwa 90° weitergebeispiel näher erläutert. In der Zeichnung zeigt schaltet, wodurch das erstgenannte Werkstück in die

Fig. 1 eine Einrichtung zum Induktionshärten Position IV gelangt. In dieser Position kann, falls ergemäß der Erfindung in Draufsicht, so forderlich, die Oberfläche des Werkstücks mittels der

Fig.2 in größerem Maßstab einen Schnitt nach Hilfsabschreckvorrichtung 20 weiter abgeschrecki Linie 2-2 der F i g. 1, werden. Die Austragsvorrichtung 18 nimmt dam

F i g. 3 in einem Querschnitt eme Werkstück-Ein- das Werkstück von dem Drehkörper ab und fuhrt es spannvorrichtung der Einrichtung gemäß den F i g. 1 dem Abschrecktank 22 zu, in dem die Werkstück- und 2, 55 temperatur weiter abgesenkt wird. Die Austiagsvor

Fig. 4 in Seitenansicht und in größerem Maßstab richtung 18 übergibt das Werkstückß dem Schräg schematisch ein Werkstück und einen Induktor, förderer 24, der es aus dem Tank 22 zn einer geeig

F i g. 5 in größerem Maßstab einen Querschnitt neten Ablagestelle befördert. Gleichzeitig wird voi nach Linie 5-5 der F ig.4, der Vorrichtung 12 ein weiteres WerkstückB den

Fig.6 und 7 jeweils im Querschnitt eine Ab- 60 Drehkörper aufgegeben. Es ist erkennbar, daß nacl Schreckvorrichtung, die bei der Einrichtung gemäß jedem Weiterschalten des Drehkörpers 10 ein Werk den F i g. 1 bis 5 verwendet wird. stück aufgegeben und ein zuvor aufgegebenes Werk

F i g. 8 die Vorrichtung gemäß F i g. 4 in geringfü- stück von dem Drehkörper abgenommen wird. Dw gig geänderten Ausführungen, Gesamtzeitspanne für das Härten einer emzigei

F i g. 9 bis Il weitere Ausführungsbeispiele der 65 Achswelle entspricht daher nicht der Summe de Erfindung in schcmatischer Darstellung. Zeitdauer der Einzelvorgänge, sondern der Zeitdaue

Die Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausfüh- desjenigen Arbeitsvorgangs der Schaltposittonen I rungsbckpicl der Erfindung wiedergegeben ist. zeigt H, Hl und IV. der die längste Zeitspanne in Ansprucl

nimmt, zusätzlich der Zeitdauer einer einzigen Drehkörper-Weiterschaltung. Wird die Hilfsabschreckvorrichtung 20 vorgesehen, so ist die Zeitdauer des Arbeitszyklus der Einrichtung A im wesentlichen bestimmt durch die Hälfte der Abschreckzeit, was bedeutet, daß eine Achswelle in einer Zeit gehärtet wird, die erforderlich ist, um das erwärmte Werkstück in der Position III abzuschrecken, zusätzlich der Zeitdauer für das Weiterschalten des Drehkör-(Fig. 1) vorgesehen. Im Gehäuse 112 sind im axialen Abstand Lager 120 und 122 angeordnet, in denen eine hohle Welle 124 drehbar gelagert ist, mit der ein angetriebenes Zahnrad 130 mittels einer Mutter 132 befestigt ist. Das Zahnrad 130 wird über ein Ritzel 134 angetrieben, welches auf der Abtriebswelle eines Hydraulikmotors 136 sitzt, der an der Motorlagerplatte 116 befestigt ist. Mittels des Motors 136 kann daher die Hohlwelle 124 angetrieben wer-

pers 10 um einen Schaltschritt. Dies stellt eine we- ίο den, die über eine von einer Nut-Federverbindung sentliche Verbesserung der vorbekannten Einrichtun- gebildeten Schiebekupplung 140 mit einer Antriebsgen dar, bei denen sich die Beschickungs- und die welle 142 verbunden ist, die an der Schiebekupplung Austragszeiten zu den Erwärmungs- und Abschreck- 140 befestigt ist. Diese Antriebswelle bildet den zeiten hinzuaddierten, so daß die Gesamtdauer eines Haupttragteil des Werkstückhalters 72. Am linken

is Ende der Welle 142 (Fig. 3) ist ein Spanngehäuse 150 angeordnet, während das andere Wellenende

Arbeitszyklus vergleichsweise groß ist.

Der Drehkörper 10 weist gemäß den F i g. 1 und 2 eine zentrale Antriebswelle 41 auf, die in Lagerblökken 42 und 44 drehbar gelagert ist und im mittleren Bereich mit einem Abschnitt größeren Durchmessers versehen ist. Um den Drehkörper über die vier Posi- ao einen Ringkragen 152 trägt. An diesem Wellenende ist ein Einspann-Betätigungsmechanismusl54 angeordnet, der eine sich zu dem Gehäuse 150 hin erstreckende Hohlwelle 160, einen Kolben 162,

tioraen I, II, III und IV gemäß Fig.2 schrittweise eine Zylinderkammer 164 zur Aufhebung der weiterzuschalten, ist ein Schrittschaltwerk 45 vorge- Einspannung, eine Einspannfeder 166 und einen hysehen, das hier aus einem Motor 46 besteht, welcher jdraulischen Einlaß 168 aufweist Wenn das Drucküber einen Kettentrieb 50 antriebsmäßig mit einem I mittel aus der Zylinderkammer 164 entweichen kann, Getriebe-, Kupplungs- und Bremsmechanismus 48 as so nehmen die Teile die in Fig.3 gezeigte Stellung verbunden ist. Eine hydraulische Kupplung 52 bildet ein. Wird die Zylinderkammer 164 dagegen mit dem einen Drehanschluß für die erforderlichen hydrauli- Druckmittel beaufschlagt, so drückt der Kolben 162 sehen Leitungen, die zu dem Mechanismus 48 führen die Feder 166 zusammen, wodurch die Hohlwelle und dessen Weiterschaltung durch Betätigung der 160 nach links verschoben und der Flansch 38 des Kiapplungen und Bremsen oder sonstiger Vorrichtun- 30 Werkstücks B von der Einspannvorrichtung freigegegen des genannten Mechanismus bewirken. Für den ben wird.

Schaltmechanismus 48 können bekannte Vorrichtun- I Der Werkstückhalter 72 wisist einen die Spanngen Verwendung finden. Der Drehkörper 10 besteht {elemente betätigenden Speichenstern 170 auf, der im wesentlichen aus zwei im Abstand voneinander (am Ende der Hohlwelle KiO befestigt ist. Die angeordneten kreisrunden Stützplatten 60 und 62, an 35 Spannelemente bestehen aus Spannarmen 172, die in denen in gleichen Winkelabständen vier Werkstückhalter angeordnet sind, die jeweils aus einem Reitstock 70 und einem Werkstückhalter 72 bestehen. Da
diese Bauteile der einzelnen Werkstückhalter gleich

ausgebildet sind, genügt die Erläuterung eines einzigen Halters.

Wie vor allem Fig. 1 zeigt, ist der Reitstock 70 mittels Lagerflansche 80 und 82 an der Platte 60 befestigt. Eine hin- und herbewegliche Reitstockspitze

84 mit einem sich nach hinten erstreckenden Schaft

85 ist in einer feststehenden Führung 86 verschiebbar angeordnet, die mit dem Flansch 82 einstückig ist. Die Spitze 84 nimmt eine federbelastete Werkstück-Haltespitze 88 auf, die das Werkstück B im wesentlichen in seiner Längsachse hält. Zur Hin- und Herbewegung der Spitze 84 ist ein Arbeitszylinder 9· vorgesehen, dessen Kolbenstange 92 über eine Konsole 94 mit dem Schaft 85 der Spitze 84 verbunden ist Db Konsole trägt eine tfockenplatte96, die nüt im Abstand angeordneten elektrischen Schaltern MO und 102 zor Begrenzung der Vorwärts- und Rückwärtsbewegung der Spitze 84 and der federbelasteten Spitz? Si Tusamiaeswirkt Die Schalter and in ihrer T-V- ν rollbar, um den Werkstückhalter unter-Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordnet sind und jeweils einen Klemmfinger 174, einen Gelenkbolzen 176, einen Schlitz 178 und einen Gleitbolzen ISO aufweisen, der in dem Schlitz 178 gleitet

schiedkcheQ WetkslQcklängen anpassen zn können. Der elektrische Steuerkreis, Is dem die Schalter angeordnet and, ist aus Granden der Einfachheit nicht

Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, weist der Werk- und die Verbindung zwischen dem Speichenstern und den Spannarmen 172 herstellt Befindet sich der Kolben 162 in der Stellung gemäß Fig.3, so sind die Arme 172 gegen den Flansch 38 geschwenkt, so daß dieser gegen einen Abstütz- und Haltering 190 verspannt wird. Bei Druckbeaufschlagung der Zylinderkammer 164 verschiebt sich der Kolben 162 nach links, wodurch sich die Gleitbolzen 180 in den Schlitzen 178 verschieben und dabei' die Finger 174 der Arme 172 von dem Flansch 38 abheben, so daß dieser freigegeben wird.

. Um das Werkstück B in den Werkstückhalter 72 !einzusetzen, ist eine federbelastete Zentrierspitze 1192 vorgesehen, die Gleitlager 194 and ISNi und eine Belastungsfeder 198 aufweist Auf diese Weise wird , die Zentrierspitze 192 nach außen gedrückt, so dafi sie beim Verspannen des Flansches gegen den Rifif 190 ihre Zentrierfunktion ausübt
ι Zur WerkstückbescMckung and zum Werkstück !austrag empfiehlt es sich, das Spaangehäuse 150 an ijdem Werkstückaufnahmebereich zurückzuschieben •Dies wird bei dem dargestellten AusführungsbeispK mittels eines Schabhebels 200 bewirkt, der an eine Lagerplatte 202 angelenkt ist, die die WeBe 41 un gibt. Ein an einer Konsole 206 befestigter Zyiindt

stockhalter 72 eine Lr ItO «ad em Gehäuse! 65 204 kann so beaufschlagt werden, dafi er den Hebt 112 sät, welches an der StStzplatte 62 mittels Schran-| 200 von der Platte 62 fortbewegt und dabei de

jRingkragen 152 (in Fig.3 nach rechts) verschieb !Wodurch das SpanogehSuse 150 zarückgeschobt

509636/3·

ben 114 befestigt ist Aa dean hinteren Ende
Gehäuses 112 ist eine MotoTanschlußpktte 116

wird. Das Werkstück kann nun quer in den Drehkör- in die Aufnahmemulden eingelegt werden, nachdem per eingeführt werden. An den Hebel 200 ist eine die Werkstück-Aufnahmespitzen zurückgezogen unü Schaltstange 210 angeschlossen, die einen Schalter- I in die' Beschickungsstellung gebracht worden sind betätiger 212 zwischen im Abstand angeordneten Anschließend werden der Reitstock und die Flansch-Kontrollschaltern 214 und 216 verstellt. Diese Schal- 5 Einspannvorrichtung in der Position I so betätigt, ter begrenzen die Bewegung des Hebels und damit daß sie das Werkstück erfassen und festlegen, so daß diejenige des Gehäuses 150 über einen elektrischen es von dem Drehkörper 10 mitgenommen werden Schaltkreis. kann.

Die Betätigung der Einspannvorrichtung gestaltet Es versteht sich, daß für die Beschickung des sich nach vorstehendem also so, daß zunächst der io Drehkörpers 10 in der Position I auch andere BeHebel 200 gemäß F ig. 3 im Uhrzeigersinn ver- Schickungsvorrichtungen Verwendung finden können, schwenkt wird, wodurch das Gehäuse 150 zurückge- Wie insbesondere die Fi g. 2 und 4 zeigen, weist schoben wird. Durch Druckbeaufschlagung der Zy- die induktive Heizvorrichtung 14 einen Einschleifinhnder 164 werden die Spannarme 172 in die öff- duktor 280 auf, mit dem sich das Werkstück B auf nullstellung gebracht. Anschließend wird das 15 seiner gesamten Länge erwärmen läßt. Dieser Induk-Werkstuckß eingeführt, so daß es vor der Flansch- tor besteht aus parallelen Seitenschenkeln 282 und Feinspannvornchtung liegt, und es wird dann der He- ■ 284, die über Querschenkel 286 und 288 endseitig bei 200 iin Gegenuhrzeigersinn verschwenkt. Hierbei verbunden sind. Um den Induktor an einen Hochfrewird die Zentrierspitze 192 mittig gegen die Stirn- quenzstrom anzuschließen, sind in Abständen anflache des Werkstucks gedruckt, wodurch dieses aus- »o geordnete Leiter 290 und 292 vorgesehen, die an irgenchtet wird Anschießend wird die Zylinderkam- gendeiner Abgriffstelle des Schenkels 284 angeordnet

Z¹Hi IZ J Α^ϊ« ?"? |^ntIasteV^{O daß Werden kÖnnen}· ^{Zur Erze}W ^des Hochffequenzdie Feder 16die Arme 172 in die Spannstellung an stromes ist eine Stromquelle vorgesehen, die in

38 JSdtfSiSSn* ΪΓ·^αw^Chn^^d *"P*⁰**^{1 FigA kdiglich} Nematisch als Generator 294 dar-38 gegen den Ring 190 gedruckt. Bei diesen Vorgän- »5 gestellt ist. Die Stromquelle befindet sich in einem gen wjrd somit das Werkstück ß in Verbindung mit Gehäuse 296, ^ibS^n^bS^^ SS der Betätigung des Reitstocks 70 in dem Werkstück- 300 getragen ist (Fie 2) Unterhalb der beweeUchei halter des Drehkörpers 10 festgelegt. In der Ein- Platte \J_aaA&^tSSSSevS£lispannstellung läßt sich das Werkstück um seine gen welche sich die biwegHche P?atte intoerabge-Achse drehen. Zu diesem Zweck wird der hydrauü- 30 senkten Stellung legt FühWlbolzen 304 von deii^{e 1}^iL^{136 betätigt}' ^{SO daß dieser die Za}hnräder nen in der Zeichnung nuTeTeiSer d^rtesleit ist 134 und 130 und damit über die Hohlwelle 124 das dienen zur Führung⁸ 3es Gehlutes 296 Si ein«

SnS¹S der SsSSen^üh²™ ^.fTS*¹" Vertikalbewegung. &e HüSSS^ÄSS m ist in der teststehenden Fuhrung 86 drehbar, so Lagerbuchse 306 drehbar An der beweelichen Platte

ρ.ϊ. säsä s/g s?s s,. ss

nahmeelemente 230 und 232 drehfest, jedoch in WeI- stange 31Φ nur eeSnoi» Tk Ϊ

lenlängsrichtung verschiebbar angeordnet. Die Werk- braucht, um <£s wS?k I_nTf". ^™*™ stück-Aufnahmeelemente 230 und 232 sind von glei- 45 führen bzw. aSdtaSIS«Z hL £1
eher Ausbüdung; sie weisen eine Mulde 234 für die Wenn im BeS"Jh?^KÄT^f "^ 1 u

Abstützung des Werkstücks B auf Di dhft V iti I SSSΥ S ^

sbüdung; sie weisen eine Mulde 234 für die Wenn im

Abstützung des Werkstücks B auf. Die drehfeste Ver- position I dmι SSfcSa-Υί SS κ J^

bindung der Elemente 230 und 232 mit der Welle so hebt die KdbStaSVÄ ^⁸A" ^Sf⁰ **

224 erfolgt mittels Nut-Federverbindungen, die je- durch der SS^ J ^Gthause*⁹* ^

doch eine Verschiebung der Werkstück-AufnahnL ₅o ausgeführt
elemente auf der WeHe zulassen. Mit den Elementen wegung v

230 und 232 sind Gewindejustierstangen 240 und RiHLT

242 verschraubt, die in Blöcken 244 und 246 dreh- !AnsSeßeSd

bar gelagert sind, so daß sie keine Axiafcewegungen 'Gehtefmί Α^ίΞ^ΐ5⁵ΐΤ

amffihren können. An die Enden 250 dieser Stangen « tor 280 fa«Z5ZJ^S£· ^⁰⁰¹¹¹^ ^{dw Io}

kann ein Schraubenschlüssel od.dgl. angesetzt^" iflächVoeL^S¹?¹*.?^{41116 dw} WerkstOckober·

den, um die Stangen zu drehen and <Sdfe SL ¹KrA%Ά ^{lD Λβ56Π1 Al}^^bKck ™«* *"

lang der Werkstück-Aufnahmeelemente 230 und 232 SSV^J^ ⁸^ "° ^daß *" ^Werks«?

auf der Welle 224 einzustellen. Auf diese Weise Hft ^SltS^SSBJSSS^ ^ ^lsä^^t^ nh di Vrih d

nzustellen. Auf diese Weise Hft
nch die Vorrichtung den unterschiedlichen Werk- _6o
stScklängen anpassen. Nachdem ein Werkstück in dfeA
#e Haitemulden 234 der Werkstück-Aufnahmeele- gende A

oiente gelegt worden ist, wird über die hubbeweg- Fi₈ 4 iVt ζΠ^^⁸η S?^?
fiche Kolbenstange 262 eines Zylinders 260 eineTn 2841 eme lobtefSS™^ *? ******
der Welle 224 befestigte Kurbel 264 verschwenkt 6₅ ^^t^^^V⁰⁰\^Kotmi *%
Hierbei schweakt das Werkstfick von der in Fig.2 WWiShTSL¹^¹^ zwiscbea
strichpuaktimdargesglten Stellung in die voH aL SifiSjS ^SSSS'^S
gezeKAneteSteflung. Das Wertstück kann von Hand |lS8

11 ^ 12

sehen dein zylindrischen Abschnitt 34 und dem ausgezeichnete Stellung gemäß F i g. 2 zu schwenken,

Flansch 38 des Werkstücks zu ziehen und hier zu dient ein Zylinder 364, dessen Kolbenstange 366 mit

konzentrieren. einer Kurbel 368 verbunden ist. Die Kurbel ver-

Der Induktor kann im übrigen verschiedene Ände- schwenkt die Welle 354 und damit die Abnahmerungen erfahren. Beispielsweise läßt sich eine weitere 5 arme.

Konturgebung der Schenkel 282 und 284 vornehmen Wenn im Betrieb der Drehkörper 10 ein Werk- und es können Eisenlamellierungen über die gesamte stück in die Position IV gebracht hat, so werden die Länge der den Induktor bildenden Leiter verwendet Arme 350 und 352 nach oben geschwenkt, so daß sie werden, um das zur Erwärmung der Außenfläche des das Werkstück in ihren Aufnahmemulden 353 aufWerkstücks B verwendete Magnetfeld zu beeinflus- io nehmen. Hierbei werfen zugleich Steuerelemente besen und zu richten. tätigt, wodurch die Spannanne 172 von dem Werk-

Nach dem Erwärmungsvorgang werfen das Ge- stückflansch 38 und der Reitstock 70 von'dem Werkhäuse 296 und der Induktor 280 mittels der Kolben- stück abgehoben werfen, wobei zugleich der Werkstange 310 wieder angehoben, so daß das Werkstück sackhalter 72 von dem Werkstück fortgeschoben bei seiner Weiterbewegung von der Position II in die 15 wird. Hierdurch wird das Werkstück freigegeben, so Abschreckposkion III nicht gegen den Induktor sto- daß dieses nun von den Armen 350 und 352 getraßenkann. gen wird. Die Arme werfen dann abwärts ge-

Wie insbesondere die Fi g. 2 und 6 zeigen, weist schwenkt, so daß sie das Werkstück zur Weiterbeför-

die in Position III angeordnete Abschreckvorrich- derung und zum Austrag auf den Förderer 24 ab-

tung 16 einen langgestreckten, im Querschnitt im we- ao legen.

sentlichen kreisbogenförmig ausgebildeten Spritzkör- I_n einigen Fällen wird der in Position III durchzuper 330 auf, der im Inneren einen Kanal 332 für die führende Abschreckvorgang bei optimalen Ergebnis-Zuführung der Abschreckflüssigkeit hat, welcher an sen mehr Zeit in Anspruch nehmen als der Erwäreinen Flüssigkeitseinlaß 334 angeschlossen ist. Die mungsvorgang in Position II. Um die hierdurch bekonkav gekrümmte, dem Werkstück zugewandte «5 dingte Verlangsamung des Fortschalitzyklus des Fläche des Spritzkörpers weist eine Vielzahl über die Drehkörpers zu vermeiden, empfiehlt es sich, eine Fläche verteilter Spritzöffnungen 336 auf. Der Spritz- Hilfsabschreckvorrichtung 20 in Position IV vorzusekörper 330 ist an einer Halterung 340 befestigt, hen. Diese Abschreckvorrichtung weist einen bogendie ihrerseits an Gleitbolzen 342 befestigt ist, von de- förmig gekrümmten Spritzkörper 370 auf, der sich nen in der Zeichnung nur ein einziger dargestellt ist. 30 gemäß F i g. 7 angenähert über 90° um den Werk-Diese Gleitbolzen sind in Buchsen 344 geführt, die stückumfang erstreckt. Der Spritzkörper befindet an einem Rahmen 345 gelagert sind. Ein Zylinder sich auf der Innenseite der kreisförmigen Bcwegungs-346 verschiebt mittels seiner Kolbenstange 348 die bahn der Werkstücke, so daß er die Zuführung des Halterung in beiden Richtungen, wodurch der Spritz- Werkstückes in die Position IV nicht behindern körper in die Abschreckposition und in eine Ruhe- 35 kann. Die Hilfsabscbreckvorrich tung kann hierbei an stellung gebracht wird. einer Konsole 371 befestigt sein. In dem Spritzkörper

Bevor der Drehkörper 10 weitergeschaltet wird, 370 befindet sich ein Zuführungskanal 372 mit einem schiebt der Zylinder 346 den Spritzkörper 330 in die Einlaß 374 für die Zuführung der Abschreckflüssigin Fig.2 strichpunktiert dargestellte Position. So- keit. In seiner dem WerkstückB zugewandten konbald das Werkstück B in die Position III gelangt ist, 40 kav gekrümmten Fläche weist der Spritzkörper eine wirf der Zylinder 346 wieder betätigt, so daß er den größere Anzahl an öffnungen 376 auf, durch die die Spritzkörper 330 in die in F i g. 2 voll ausgezeichnete Abschreckflüssigkeit auf die Oberfläche des Werk-Arbeitsstellung hebt. Mittels eines Steuermechanis- Stückes B austritt. Hierfurch wird zusätzlich zu der mus kann nun die Abschreckflüssigkeit zum Austritt in Position III erfolgten Abschreckung eine Sekundärauf den Zylinderabschnitt 34 des Werkstücks B ge- 45 abschreckung bewirkt. Falls eine solche Hilfsabbracht werfen. Während des Abschreckvorgangs schreckung vorgesehen wirf, wird das WerkstückB wirf das Werkstück mittels des Motors 136 in Dre- beim Einführen in die Position FV selbstverständlich hung versetzt, um die induktiv erwärmte Werkstück- zunächst noch nicht von dem Drehkörper abgenomaußenfläche gleichmäßig abzuschrecken. Nach einer men. Das Werkstück wird in dieser Position während vorbestimmten Abschreckzeit wird der Zufluß der 50 des Abschreckvorgangs gedreht, so daß auch hier Abschreckflüssigkeit abgeschaltet, und es wird dann eine gleichmäßige Abschreckung erzielt wird. Reicht mit Hilfe des Zylinders 346 der Spritzkörper 330 in die in Position III vorgesehene Abschreckung für das die Ruhestellung zurückgeführt. Das Werkstück läßt Härten des Werkstückes aus, so kann selbstverständskh jetzt von der Position IH in die Position FV Hch von der Anordnung der Hilrsabschreckvorrichbringen. 55 tung abgesehen werfen.

Die in Position IV angeordnete Austragsvorrich- Wie F i g. 2 zeigt, ist der- in dem Tank 22 gelagerte

tung 18 weist gemäß den Fig. 1 und 2 ein Paar im Schrägförderer 24 unterhalb der Arme 350 und 353

Abstand angeordneter Abnehmearme 350 and 352 dei Werkstück-Abnahmevorrichtung angeordnet

auf, die jeweils mit einer Aufnahmemulde 353 für Der Schrägförderer weist Kettenräder 380 und 383

die Halterung des Werkstücks S versehen sind. Diese 60 auf, die über ein endloses Kettenband 384 verbunden

Arme sind mittels verschiebbarer Paßstifte 355 ver- sind. An dem Kettenband sind in Abständen Mitneh·

schiebbar anf einer Welle 354 befestigt Die Welle ist mer 386 angeordnet, die die von den Armen 350

in Lagern 356 und 358 in den Platten 220 und 222 352 auf das Band abgelegten Werkstücke aufnehmer

drehbar gelagert. Wie bei der Bescbicktmgsvorrich- und sie mitnehmen. In Fig.2 sind die Anne 350

tung sind auch hier Gewindejustierstangen 360 und 65 352 in ihrer abgesenkten Stellung voll ausgezeichnet

362 zum Einstellen des Abstandes der Abnahme- in der sie ein Werkstück ß dem Förderer 24 überge

arme 350 und 352 vorgesehen. Um die Arme 350 ben. Ein Motor 390 treibt über eine Kette 392 am

und 352 aus der strichpunktierten Stellung in die ein Getriebe 394 die Kettenräder 382 an. Auf die»

Weise werden die auf den Schrägförderer abgelegten Werkstücke aus dem Tank 22 abgefordert Der Spiegel der in dem Tank 2?? befindlichen Abschreckflüssigkeit wird so eingestellt, daß die Werkstücke iu die Abschreckflüssigkeit eintauchen, bevor sie die Abhebeanne verlassen. Auf diese Weise wird eine abschließende Kühlung der Werkstücke bewirkt, bevor diese die F.inn^htnng A veiiassen.
_r Die Arbeitsweise der Einrichtung Λ ist vorstehend bereits im Zusammenhang mit der Beschreibung der einzelnen Bauteile dieser Einrichtung erläutert worden. Es versteht sich, daß beim Weiterschalten des Drehkörpers von der einen zur nächsten Position jeweils ein neues Werkstück in Position I dem Dreh- - körper zugeführt wird. Demgemäß befinden sich jeweils vier Werkstücke auf dem Drehkörper. Der Arbeitszyklus für ein einziges Werkstück wird daher von der Fortschaltzeit und der Dauer des längsten Arbeitsvorganges isserhalb der Einrichtung Λ bestimmt Im allgemeinen ist dies der Abschreckvorgang in Position ΙΠ, obwohl gegebenenfalls auch der Erwärmungsvorgang in Position II die längste Zeitdauer in Anspruch nehmen kann. Weist der Abschreckvorgang die längste Zeitdauer auf, so kann die Abschreckzeit durch die Anordnung der Hilfsabschreckvorrichtung 20 zwischen den Positionen ΙΠ und IV aufgeteilt werden.

In der Praxis wird für den Erwärmungsvorgang mit einem Hochfrequenzstrom von 3000Hz gearbeitet. Wenn das Werkstück mit einer Drehgeschwindigkeit von 100 Umdrehungen je Minute rotiert und die Eingangsleistung etwa 450 kW beträgt, so beläuft sich die Erwärmungszeit für eine Achswelle von 25,6 nun auf etwa 12 Sekunden. Die Abschreckzeit beträgt hier etwa 25 Sekunden, wobei die Abschreckzeit zur Hälfte auf die Abschreckung in Position III und zur anderen Hälfte auf die Abschreckung in Position IV entfällt Die Hilfsabschreckvorrichtung 20 arbeitet kontinuierlich. Die Abschreckung wird daher bewirkt, sobald sich das Werkstück der Position IV nähert Die Abschreckzeit steuert demgemäß die Ar beitsgeschwindigkeit der gesamten Einrichtung. !Der Arbeitszyklus beträgt bei diesem Beispiel etwa 13 Sekunden zuzüglich einer Zeit von etwa 3 Sekunden für die Weiterschaltung des Drehkörpers. Die Hilfsabschreckvorrichtung arbeitet somit etwa 12 bis 13 Sekunden; dies entspricht etwa der Zeitdauer der Erwärmung.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann verscMe-

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dene Änderung^ erfahren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. In Fig. 8 ist eine Anordnung dargestellt, bei der der Induktor 400 parallele Schenkel 402 und 404 and Anschlußscheckel 406 und 408 aufweist Dieser Induktor dient zum Erwärmen eines flanschlosen Werkstücks 410. lter Schenkel 402 weist an semero einen Ende zwei Abgriffstelien für die Eingangsleitungen 412 und 414 auf, die an die Stromquelle 416 angeschlossen sind.

Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Drehkörper 10 vier gesonderte Positionen auf. Es besteht allerdings auch die Möglichkeit, die Anzahl der Drehkörperpositionen unterschiedlich einzustellen. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 weist der Drehkörper W drei Positionen, nämlich die Positionen I_A, Π_Α und ΠΙ_Α auf. Ia der Position I_A wird ein Werkstück^' dem Drehkörper aufgegeben. In Position Π_Α wird ein Induktor 420 in die Erwännungsposftion gebracht, so daß das

ao Werkstück Ef induktiv erwärmt wird. Eine Abschreckvorrichtung 422 wird in Position III_A in die dargestellte Stellung gebracht, in der sich der Abschreckvorgan'; vollzieht In dieser letztgenannten Position wird das Werkstück anschließend von dem

as Drehkörper 10'abgenommen.

Gemäß Fig. 10 weist der Drehkörper fünf Posi-I tionen I_B, Π_Β, ΠΙ_Β, IV₈ und V_B auf. In der Position I_B 'wird ein WerkstückB" dem Drehkörper 1.0" aufgegeben. Das Werkstück wird dann in der Position II_B

von dem Induktor 430 erwärmt, der in die Arbeitsstellung in unmittelbarer Nähe des Werkstücks bewegbar ist In den Positionen ΙΠ_Β und IV₃ erfolgt das Abschrecken des Werkstückes mittels Abschreckvorrichtungen 432 und 434. Eine Hilfsabschreckvor-

35, richtung 436 befindet sich in der Position V_B, in der das Werkstück auch von dem Drehkörper abgenommen wird.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 11 weist der Drehkörper 10'" insgesamt sechs gesonderte

Schaltpositionen I₀ bis VI₀ ^auf- &^{1 der} Position I_c wird ein Werkstück^'" dem Drehkörper aufgegeben. Das Werkstück wird dann in Position 1I₀ mittels eines beweglichen Induktors 440 vorerwärnnt und anschließend in Position nie mittels eines beweglicher

♦51 Induktors 442 auf die Endtemperatur erwärmt Ii den Positionen IV_C und V_c werfen Abschreckvorrichtungen 444 und 446 in die Abschreckstellung gebracht in der sie das Werkstück abschrecken. Dei Austrag des Werkstücks vollzieht sich in Position VI₀.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. 'S

   Patentansprüche:

   1. Einrichtung zum Induktionshärten von an tlih ^lidrischen Werkstücke«ig

   wesentlichen zylindrischen Werkstücken lieber Form, bestehend aus einer die Werkstücke zwischen einer Beschickung- und Austragsstelie _4jber eine Härtestation und eine ihr in Transportrichtung nachgeschaltete Abschreckstation befördernde Transportvorrichtung, einer an der Härte- station angeordneten induktiven Heizvorrichtung, die quer zur Werkstückachse und quer zur Bewe-

   6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 _b- ₅ dadurch gekennzeichnet, daß die nut den WeÄäUen versehene Transportvorrichtung hekannt miiteis eines Schrittschaltwerks ** Schaltpositionen (I bis ?*, SeTmehr Schaltschrittweise fortbewegbar ck-Beschichtungsvorrich-Schaltposition(b, min-Heizeinrichtung (14) an Schaltposition (Π) und fch (16 20)

   „^«η Schaltposition (Π) und SS Abschreckvonfchtung (16, 20) /SW&tg (18^ an jeweils