DE2140184A1 - Widerstandsbeheizungseinrichtung zum Erhitzen von Werkstücken länglicher Form - Google Patents

Description

Patentanmeldung

der Firma

Park-Ohio Industries, Inc., 5800 Harvard Avenue, Cleveland, Ohio 44105 (USA)

Widerstandsbeheizungseinrichtung zum Erhitzen von Werkstücken

länglicher Form

Die Erfindung betrifft eine Widerstandsbeheizungseinrichtung zum Erhitzen von Werkstücken länglicher Form, wie vor allem Wellen, Achsen u.dgl., mittels an elektrischen Strom anlegbarer Heizkontakte, die mit jeweils zwei gegeneinander beweglichen und in der Beheizungsposition das Werkstück zwischen sich einspannenden Kontaktstücken versehen sind.

Obwohl die Erfindung insbesondere für das Widerstandserhitzen von langgestreckten, etwa zylindrischen Werkstücken, wie Me-

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tallwellen u.dgl., bestimmt ist, läßt sie sich aber auch. mit Vorteil zum Erhitzen von länglichen Werkstücken anderer Querschnittsfonaen verwenden.

Die für diese Zwecke bisher bekannten Widerstandsbeheizungseinrichtungen weisen zwei im Abstand voneinander angeordnete Widerstandsheizkontakte auf. Jeder dieser beiden Eontakte umfaßt zwei gegeneinander gerichtete Kontaktstücke, von denen zumindest das eine gegenüber dem anderen so verstellbar ist, daß im Betrieb ein Werkstück zwischen den zugeordneten Eontaktstücken der beiden Heizkontakte eingespannt werden kann. Über eine äußere Stromquelle wird dann der Heizstrom über die Heizkontakte an das Werkstück angelegt, so daß dieses erhitzt wird. Nach erfolgter Werkstückerhitzung werden dann die beweglichen Eontaktstücke der Heizkontakte zurückgezogen, um das erhitzte Werkstück zu entfernen und anschließend ein neues Werkstück einzusetzen.

Beim Widerstandserhitzen ist das Ausmaß des flächenkontakts zwischen dem Werkstück und den Heizkontakten von besonderer Bedeutung, da der Wirkungsgrad des Erhitzungsvorgangs um so größer ist, je größer sich die Eontaktoberfläche einstellen läßt. Dies gilt insbesondere für das Erhitzen von langgestreckten Werkstücken, wie Metallwellen u.dgl. Um einen hinreichenden flächenkontakt zwischen den Eontaktstücken und dem Werkstück zu erzielen, hat man vorgeschlagen, die Eontaktstücke mit V-förmigen Werkstück-Aufnahmeflachen zu versehen, so daß an jedem Keizkontafct im wesentlichen vier Linienkon-

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takte zwischen dem Kontaktstück und dem Werkstück erhalten werden. Obgleich mit dieser Maßnahme der Flächenkontakt zwischen den Kontaktstücken und dem Werkstück etwas verbessert wird, ergeben sich jedoch auch hier Schwierigkeiten vor allem beim Erhitzen von solchen Werkstücken, die eine gewisse Querausstellung aufweisen.

Die mit dieser Querausstellung der Werkstücke verbundenen Schwierigkeiten sind in der Praxis vor allem deshalb besonders ausgeprägt, weil die zur Verwendung kommenden Werkstücke zumeist Längenabschnitte von warm- oder kaltgewalzten Stahlstäben sind, bei denen in besonderem Maße die Möglichkeit besteht, daß die Langenabschnitte zumindest eine Querausbiegung bzw. eine sonstige Querausstellung aufweisen. Werden solche Werkstücke erhitzt, so wird der Wirkungsgrad der Widerstandsbeheizungseinrichtung dadurch unter Umständen erheblich vermindert, daß bei solchen verzogenen und gekrümmten Werkstücken nur ein begrenzter Oberflächenkontakt zwischen den Werkstück-Aufnahmenuten der Kontaktstücke und dem Werkstück erhalten wird. Um die Leistungsfähigkeit der Anlage dennoch aufrechtzuerhalten, muß entweder die zugeführte elektrische Energie oder die Beheizungszeit erhöht werden, was in beiden Fällen zu einer Betriebskostenerhöliung führt. Außerdem kann es in den Spalten und Lücken zwischen den Kontaktstücken und den verworfenen und gekrümmten Werkstücken zu einem Funkenüberschlag und zur Lichtbogenbildung kommen, wodurch ebenfalls der Wirkungsgrad der Anlage ver-

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mindert wird und es zu Ausmessungen an den Kontakt stücken kommt.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, eine Widerstandsbeheizungseinrichtung zu schaffen, mit der die vorgenannten Schwierigkeiten und Nachteile der bekannten Einrichtungen behoben werden und die sich vor allem durch hohe Leistungsfähigkeit und unbedingt gleichmäßiges Erhitzen samtlicher Werkstücke auszeichnet.

Gemäß der Erfindung sind die Kontaktstücke in der Einspannstellung jeweils in einer Ebene senkrecht zu dem Werkstück auf einem bogenförmigen Verstellweg beweglich. Vorzugsweise sind die beiden Kontaktstücke der in gegenseitigem Abstand angeordneten Heizkontakte jeweils an einem gesonderten Kontaktarm angeordnet, der zwischen der Öffnungsposition und der Werkstück-Einspann- und Beheizungsposition beweglich ist.

Die Kontaktstücke sind zweckmäßig so ausgebildet, daß zwisehen einem Kontaktpaar und dem Werkstück in der Einspannposition ein Linienkontakt an mindestens drei Stellen vorhanden ist. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, zumindest das eine der beiden Kontaktstücke der Heizkontakte so auszubilden, daß es eine das Werkstück in der Einspannstellung zumindest teilweise aufnehmende, gleichgerichtet zu dem Werkstück verlaufende Aufnahme- und Kontaktf.lache aufweist. Diese Kontaktfläche ist zweckmäßig als etwa V-förmip.c Nut od.drl. ausgebildet.

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Aufgrund der beweglichen Anordnung der Kontaktstücke können sich diese in ihrer Betriebsstellung unterschiedlichen Werkstück-Querausstellungen, wie Biegungen, Verwerfungen und Erümmungen, anpassen, so daß unter allen Umständen ein guter Kontakt zwischen den Kontaktstücken und dem Werkstück aufrechterhalten wird. Dabei ist die Anordnung zweckmäßig so getroffen, daß sich die Kontaktstücke selbsttätig auf die jeweilige Form der Werkstücke einstellen können. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Kontaktstücke an Kontaktarmen angeordnet, die um eine zu der Werkstückachse parallele Achse schwenkbar sind. Die Kontaktarme bestehen vorzugsweise aus zweiarmigen Hebeln, welche an ihrem einen Hebelarm die Kontaktstücke tragen und an deren anderem Hebelarm eine Schwenkvorrichtung, vorteilhafterweise ein Zylinder mit Kolben, angreift.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind die Heizkontakte in ihren gegenseitigen Abstand einstellbar. Zu diesem Zweck können die gelenkig gelagerten Kontaktarme der beiden Heizkontakte in Richtung ihrer zur Werkstückachse parallelen Gelenkachse gegeneinander beweglich angeordnet sein. Vorteilhaft ist weiterhin eine Ausführung, bei der die Kontakte bzw. die schwenkbaren Kontaktarme während des Erhitzungsvorgangs gegen eine Rückstellkraft in Achsrichtung des Werkstücks verstellbar sind, so daß die Kontakte Längsdehnungen der Werkstück« zu folgen vermögen. Es empfiehlt sich, die Kontakte bzw. die Kontaktarme an Haltern anzuordnen, die auf einer

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gemeinsamen Achse verstellbar gelagert sind. Zwischen den Haltern und an der Achse befestigten Widerlagern sind dabei zweckmäßig federn angeordnet.

Die Viderstandsbeheizungseinrichtung gemäß der Erfindung kann im übrigen mit einer Verkstück-Beschickungs- und Austragsvorrichtung zu einer Baueinheit zusammengefaßt werden.

Sie zeichnet sich durch hohe Leistungsfähigkeit, einfache Bedienung und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Verkstückformen aus. Vie erwähnt, läßt sich die erfindungsgemäße Einrichtung auch so herrichten, daß die sich während der Werkstückerhitzung einstellenden Längsdehnungen der Werkstücke kompensiert werden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 die Einrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht} Fig. 2 eine Draufsicht in Eichtung der Linie 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 einen Teilquerschnitt nach Linie 3-3 der Fig. 2; Fig. 4 in einer Stirnansicht die Anordnung der Kontaktstücke an einem gekrümmten Werkstück;

Fig. 5 in größerem Maßstab eine Draufsicht auf ein Eontaktstück und seine Halterung!

Fig. 6 einen Querschnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5s Fig. 7 einen Querschnitt nach Linie 7-7 der Fig. 6§ Fig. 8 eine Ansicht nach Linie 8-8 der Fig. 1 zur Darstellung dex* Werkstück-Austragsvorrichtung.

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Die Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausfüiirungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben ist, zeigt in Fig. 1 die Gesamtanordnung der Viderstandsbeheizungseinrichtung, die aus der eigentlichen Beheizungsvorrick&ung A, einer Werkstückzuführung svorrichtung B mit einer Beschickungsvorrichtung C, einer Werkstück-AustragsvorricSitung D, einem elektrischen Stromversorgungsteil JE und einem Steuerstand F besteht. Biese Vorrichtungen sind sämtlich an einem gemeinsamen Gestell G angeordnet·

Vie vor allem die Fig. 1 und 2 zeigen, ist die Widerstandsbeheizungseinrichtung A über eine Lagerachse 10 an dem Gestell G gelagert. Die Achse weist vorzugsweise einen Bechteckquerschnitt auf j sie sitzt in Achshaltern 12 und 14, welche die Achse in ihrer Position an dem Gestell G festlegen. An der Achse 10 sind Heizkontaktvorrichtungen 16 und 18 angeordnet. Diese Vorrichtungen sind von übereinstimmender Bauweise $ es wird daher im folgenden nur die Vorrichtung 18 näher erläutert.

Die Heizkontaktvorrichtung 18 weist einen Halter 20 für eine Kontaktarmwelle auf, der in Fig. 3 in größerem Maßstab dargestellt ist. Der Halter 20 ist auf der Achse 10 verschiebbar angeordnet, so daß er sich auf unterschiedliche Werkstücklangen einstellen läßt. Zu diesem Zweck ist der Halter mit einer lösbaren JQemmvorrichtuiip; versehen, mit der er in der jeweiligen Einstellposilblon auf der Achse festgelegt werden Van?;. Die Ekiakontaktvorj*:clitraig 18 weist ferner zwei über-

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einander angeordnete Kontaktarme 22 und 24 auf, die bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Aluminium gefertigt sind, damit sich in Nähe der stromführenden Leiter ein unmagnetisches Material befindet. Die Kontaktarme 22 und 24 sind mit einem Kontaktarmgehäuse 26 verschwenkbar verbunden. Das Gehäuse 26 weist einen äußeren Lagerflansch 28, einen inneren Lagerflansch 30 und einen dazwischenliegenden Gehäusekörper 52 auf. Zwischen den Planschen 28 und 30 sind eine

ober© Kontaktarmschwenkachse 34 und eine Schwenkachse 36 für den unteren Kontaktarm angeordnet. Die Kontaktarme 22 und 24 sind auf diesen Wellen bzw. Schwenkachsen 34 und 36 gelagert. TJm die Schwenkbewegung der beiden einander zugeordneten Arme 22 und 24 zu synchronisieren, weisen die Wellen 34 und 36 Getrieberäder 38 und 40 auf, die hier aus im Eingriff stehenden Stirnrädern bestehen. Es versteht sich, daß statt dessen aber auch andere Vorrichtungen vorgesehen werden könnten, um die Bewegung der beiden zweiarmigen Kontaktarme genau aufeinander abzustimmen.

Zwischen den rückwärtigen Hebelarmen der beiden Kontaktarme 22 und 24 ist ein Zylinder 50 angeordnet, der über eine Gelenkgabel 54 und einen Gelenkbolzen 58 an dem unteren Kontaktarm 24 angelenkt ist und dessen Kolbenstange mittels einer Gelenkgabel 52 und eines Gelenkbolzens 56 mit dem oberen Kontaktarm gelenkig verbunden ist. Der Zylinderantrieb 50 kann von unterschiedlicher Bauart sein} bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht er aus einem pneumatischen

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Zylinder, der von einer (nicht dargestellten) Druckluftquelle gespeist wird. Es ist erkennbar, daß mit Hilfe des Zylinderantriebs die Kontaktarme 22 und 24 um die Gelenkachsen 34 und 36 nach Art einer Schere verschwenkt werden können, wobei die Schwenkbewegung der Kontaktarme durch die Getrieberäder 38 und 40 synchronisiert wird, so* daß beide Kontaktarme gleiche Schwenkwege zurücklegeüu

Zwischen dem Halter 20 und dem Flansch 28 des Kontaktarmgehäuses 26 ist eine Anzahl an Führungsbolzen 60 angeordnet. Außerdem ist eine Druckfeder 62 zwischen dem Gehäuse 26 und dem Halter 20 eingeschaltet, welche die Achse 10 umschließt. Das Gehäuse 26 ist auf der Achse 10 in deren Längsrichtung verschiebbar geführt, wobei die Führungsbolzen 60 das Maß der Verschiebung des Gehäuses gegenüber dem auf der Achse festgelegten Halter begrenzen. Die zwischen dem Halter 20 und dem Flansch 28 angeordnete Schraubendruckfeder ist bestrebt, das Gehäuse 26 mit den Kontaktarmen 22 und 24 von dem Halter 20 fortzudrücken. Es versteht sich, daß anstelle der Schraubendruckfeder aber auch andere Vorspaanmittel vorgesehen werden könnten»

Vie insbesondere die Fig_e I₅ 2 und 4 bis 7 zeigen, weisen die Kontaktarme 22 und 24 an ihren vorderen, dem Zylinder gegenüberliegenden Hebelarmen zusammenwirkend© Kont&ktirarrichtungen 64 und 66 auf, die von übereinstiiffliender Bauweise sind«, Es wird daher im folgenden nur die unter® Kontaktvorrichtung 64 näher besaihrieteno Diese Yorriehtrag ist saite ©i-

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nem Kontaktträger 68 versehen, der unter Zwischenlage einer elektrischen Isolierschicht 70 an dem Kontaktarm 22 befestigt ist. Die Isolierschicht 70 verhindert, daß der an den Kontakt angelegte Strom über die Kontaktarme in die übrigen Teile des Geräts fließen kann. Der Kontaktträger 68 weist eine öffnung 69 auf, in der ein elektrischer Kontaktblock 72 liegt, der gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus Kupfer gefertigt ist. Der Kontaktblock ?2 ist seinerseits mit einer Innenöffnung 73 versehen, die ein Werkstück-Kontaktstück 74 aufnimmt, welches ebenfalls vorzugsweise aus Kupfer besteht· Das Kontaktstück 74- besteht aus einem massiven Kontaktblock} es weist eine V-formige Werkstück-Aufnahmenut 75 auf, die sich entlang der Bodenseite des Kontaktstücks erstreckt.

Der Kontaktträger 68 und die Isolierschicht 70 sind mittels Schraubenbolzen ?6.an dem Kontaktarm 22 befestigt, welche den Kontaktarm 22 und die Isolierschicht 70 durchfassen und in den Kontaktträger 68 eingeschraubt sind. Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Teilen 72 und 7* zu erhalten, sind diese über eisen Scüraubenbslsen. 78 s «ine Mutter und eiae Unterlegscheibe 82 Verbundes., obwohl -ffb? die elektrische Verbindung auch asäsre Vorriehttisgeii Verwendung finden Mfesäan. Ih den Kontaktträger 68 sind Gelenkzapfen 84 eingeschraubt, die den Eo^tsktblosk 72 diirehfaeeen und sich gegen das Kontaktstück ψ± l&gea. BIe S«spfen sind mittelst Stifte 85, welch© durek ö.ca E©atakttei«re-r SS Md die Zapfen

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hindurchfaseen, gesichert. Auf diese Weise keimen der taktblock und das Kontaktstück auf eimern Ireisbogenweg um die Schwenkzapfen 84- geschwenkt werden, wobei das Ausmaß der Schwenkbewegung durch den instand a swisehen der Oberseite des Kontaktbloeks 72 und dem Boden der öffnung 69 des Trägers 68 bestimmt wird, ler Kontaktöleck 72 weist einen Kühlmittel-ZuführungsanschluE 86 für den Anschluß einer Kühlmittelleitung 88 auf. Er ist außerdem mit einem Kühlaittel-Burchflußkanal 90 verseilen, der sich dureli den Block hindurch erstreckt. Auf diese ¥eise Miauen der Kontaktblock und das Kontaktstück im Betrieb ständig gekühlt werden» Als Kühlmittel wird vorzugsweise Wasser

An den Kontaktblock 72 ist gemäß den Fig. 1, 2 12nd 8 ein elektrisches Stromzuführuogskab®! 92 abgeschlossen«, Der An= Schluß des Kabels 92 an den Bloek 72 ist von herkömmlicher Art? er weist hier Bolzen oder Stifte auf, welche an dem Leitungsanschluß angeordnet und in den Block 72 einfassen» Das andere Ende des Kabels 92 ist zu der elektrischen Stromversorgungsstelle E geführt, wo es an die Stromquelle angeschlossen ist. ¥ie 3?ig. 2 zeigt, ist das elektrische Kabel 92, ebenso wie die anderen Stroaversorgratgsleittingen der Einrichtung so geführt, daß es auf dem Weg ztilsehen der Stromvarsorgungsstelle E und dea zugeordneten Kontaktblock 72 swischen den beiden Heizkontaktvorrichtungen 16 und 18 verläuft.

Jeder Heizkontakt vorrichtung der Widerstandsbeheizungsein-

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richtung A ist ein Werkstück-Ab streif organ 94 zugeordnet, wie die Fig. 2 und 4 aeigen. Die Abstreiforgane weisen jeweils ein oberes und ein unteres Abstreifteil 96 und 98 auf. Die Teile 96 und 98 sind in einem gegenseitigen Abstand an der Achse 10 angeordnet, wobei der Abstand größer ist als die Querschnittsabmessung des Abstreifelements, jedoch kleiner ist als der Abstand zwischen den Kontaktvorrichtungen, wenn sich diese in der Öffnungsstellung befinden. Die Werkk stück-Abstreifvorrichtungen bewirken, daß im Anschluß an den Erhitsungsvorgang die Werkstücke zwangsweise von den Widerstandsheiskontakten entfernt werden, wenn die Kontaktarme in die öffnungsstellung schwenken.

Die Einrichtung B weist gemäß Fig. 1 einen Werkstück-Aufnahmebehälter 100 auf, der so bemessen ist, daß er eine größere Anzahl von einzelnen Werkstücken 102 aufnehmen kann. Der Behälter 100 ist an der Oberseite 104 offen, so daß von hier aus die Werkstücke eingefüllt werden können. Der schräge Behälterboden 106 bildet mit der Behälterseitenwand eine Entnahme öffnung 108, über welche die zylindrischen Werkstücke unter der Wirkung ihrer Schwerkraft aus dem Behälter entnommen werden. An der Entnahmeöffnung 108 ist eine sich in deren Längsrichtung erstreckende zylindrische Entnahmewalze 110 angeordnet, welche die einzelnen Werkstücke ausrichtet und einzeln einer Zuführungsrinne 112 zuführt, die unterhalb der Behälterentnahmeöffnung mittels Halterungen schräg in dem Gestell angeordnet ist. Die Rinne 112 ist an

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der Unterseite 116 offen, damit die Werkstücke von der Beschickungsvorrichtung 0 erfaßt und einzeln der Widerstandsbeheizungsvorrichtung zugeführt werden können.

Die Beschickungsvorrichtung C weist einen Werkstück-Vorschubarm 118 auf, der mit einer Werkstück-Aufnahmeöffnung 119 versehen ist. Der Arm 118 ist mit einem Führungsschaft 120 verbunden, der in einem Arm- und Schaftsupport 122 verschiebbar ist. Ein Antriebszylinder 124, der vorzugsweise aus einem pneumatischen Zylinder besteht, dient zum Antrieb des Vorschubarms 118, der dadurch von einer Werkstück-Aufnahmeposition unmittelbar unterhalb des offenen Einnenendes 116 in eine zweite Position in Nähe der Kontaktarmvorriehtungen 16 und 18 gebracht werden kann. Der Zylinder 124 und der Arm 118 sind über eine Konsole 126 untereinander verbunden.

Wie vor allem die Fig. 1 und 8 zeigen, weist die ¥erkstück-Austragsvorrichtung D einen Ballenförderer 130 auf, der mit L-förmigen Seitenwänden 132 und 134 versehen ist, zwischen denen eine größere Anzahl an Eollen 136 quer angeordnet ist„ Diese Rollen können ebenfalls von unterschiedlicher Ausführung seinj sie bestehen vorzugsweise aas Stahlrollen, die im mittleren Bereich eine rinnenförmige Einziehung 137 aufweisen, welche der Werkstück-Umrißform angepaßt ist. Die Werk= stücke legen sich daher bei ihrem Austrag in dies© Bolleneinziehungen. Der Eollenforderer 130 ist an einem Förderergerüst angeordnet, welches aus vertikalen Eahmenteilen 138 und horizontalen Querrahmenteilen 140 aufgebaut ist«, Jedes ver-

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tikale Rahmenteil 158 weist eine Anzahl übereinander angeordneter Förderer-Befestigungslöcher 142 auf. Es ist daher möglich, den Eollenförderer durch Ein- und Umstecken von Bolzen 144 in die verschiedenen Locher 142 in unterschiedlichen Schrägstellungen an dem Förderergerüst festzulegen. Oberhalb des !Förderers sind eine in dessen Längsrichtung gerichtete rückwärtige Leitwand 146 und eine vordere Leitwand 148 angeordnet (Fig. 1) , um die Werkstücke 102 bein Austrag fe aus der Beheizungsvorrichtung A in den Eollenförderer zu führen.

Der Steuerstand F weist die erforderlichen elektrischen und pneumatischen Steuerungen auf, mit denen die gesamte Einrichtung betätigt wird. Diese Vorrichtung ist an ä&r Buck«-~~te des Geräts angeordnet.

Das Gestell G weist mehrere rohrförsige Beine ^ä 54 «::-« - iorizontale rohrförmige Holiaa 1% und schräg ste -:*n&± ? aenteile 158 auf. An diesem G^tell si?:-d die ein?.-.:-In^=T o^rich-" tungen der Gesamteinrichtu^g in der largesteil -η Zuordnung gelagert. Es besteht die ibglichkeit, ein Bleciigehäuss /orzusehen, welches das gesamte Gestell umschließt und daait die einzelnen Vorrichtungen nach außen hin abdeckt und se liüzt. Das Gehäuse ist zugleich als Schutzgehäuse für das Be-lisnungspersonal ausgebildet und bildet mit dem Gestell eine ;e3chlossene Baueinheit.

Vor Inbetriebnahme der Einrichtung werden zunächst die Heiz-

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kontaktvorrichtungen 16 -und 18 mit den übereinander angeordneten Kontaktvorrichtungea 64 und 66 in ihren Querab- stand eingestellt. ¥m dies sm bewerkstelligen, werden Klemmschrauben 160 der Halter 20 gelost, so daß die Halter zu-.. sammen mit den Kontaktarmem IMmgs auf der ÄGhm® 10 vsrsefe,©«- ben werden können. Es versteht sich, daß der Abstand zwischen den Kontakten abhängig ist wa der Werkstüelsliageo Bi© Dostakte werden-im allgemeinem m® eingestellt, äaS si© sieh, in "unmittelbarer Mäfee der WerkstSLekenden g@g@a dios© !©gQSo Mach erfolgter Einstellung tfd^äen die KlsMascteaiabea 160 wieder festgesogen 3"© aaeSi ÜQskstüekgröß© i©^ ©s g©gsbenen=- f alls @rford@^li@a, eatspseekeffiiä© Eias"fe©lliaagea. an d@a richtungen B₉ G imM. B TorsiaaoMaeno Bie Eimpiektmig iüt schließend

Die einzelnen Wes-ks-feüeke 102 worden in dem Äiafnalae"belillt©r 100 eingeführt, s© daß sie "vom. der Reibwalze 110 ©ia^eln in ausgerichteter L^e unte^¹ Sefewerkraftwisfeaag ia di© führungsrinne 112 gslsageso las iHLt©n aus der Znfütorai ne austretende Werkstück gelaagt in die Aiafnalmeöffninig 119 und wird dann in Pfeilrichtiang b nach oben in imaittelbare Mhe der ViderstandsbeheiztH^svorrichtimg A gebrachte Während dieses .Arbeitsvorgangs "befinden sich die Kontakt arme in der in den Fig. 1 und 2 strichpunktierten öffnungsstellung. Anschließend werden die den beiden Kontaktarmpaaren z«g@ortoeten Zylinder 50 vom Druck beaufschlagt, so daß sich die KontektssEae schließen Tand die übereinander angeordneten

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Kontaktstücke 64 und 66 der beiden Vorrichtungen 16 und 18 um das Werkstück 102 legen und dieses einspannen. Während des ErhitzungsVorgangs ist das Werkstück in den V-förmigen Werkstück-Aufnahmeschlitzen 75 der Kontaktstücke 74· eingespannt, wie dies die Fig. 1 und 6 zeigen. Der Werkstück-Vorschubarm 118 wird dann in seine Ausgangsstellung zurückgezogen, so daß er nun das nächstfolgende Werkstück in seine Aufnahmeöffnung 119 aufnehmen kann.

™ Anschließend werden die Kontaktblöcke 72 über die Kabel 92 an die elektrische Stromquelle E angeschlossen. Zugleich wird Kühlmittel über die Kühlmittelleitungen 88 zugeführt, um die Kontaktblöcke 72 und die Kontaktstücke 74 zu kühlen und damit unter ihrer Schmelztemperatur zu halten. Der elektrische Strom fließt über die Kontaktstücke 74 durch das Werkstück 102, so daß dieses erhitzt wird.

Wie bekannt, ist in den V-Nuten 75 der Kontaktstücke ein Linienkontakt zu dem Werkstück vorhanden _t wie dies in Fig. w für die Kontaktvorrichtung 64 dargestellt ist. Die Kontaktlinien sind hier mit c und d bezeichnet. Bei einem Verschleiß der Kontaktstücke innerhalb der V-Nuten 75 erhöht sich der Linienkontakt an diesen Stellen, d.h. es stellt sich in diesem Fall ein Flächenkontakt ein.

Während des Erhitzens wird sich an dem Werkstück 102 eine gewisse Längsdehnung einstellen. TJm diese Längsdehnung auszugleichen, sind die Heizkontaktvorrichtungen 16 und 18 ver-

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schiebbar auf der .Achse .10 angeordnet, wie dies vorstehend näher erläutert worden ist. Wie z.B. Jig. 2 zeigt, können die Torrichtungen 16 und 18 von der hier strichpunktiert dargestellten Ausgangsposition in die voll ausgezeichnete Position verschoben werden. Die Sichtung dieser Verstellbewegung ist hier mit e und f bezeichnet. Nach dem Erhitzen und Austragen des Werkstücks werden die Kontaktarmvorrichtungen unter der Rückstellkraft der Vorspannelemente 62 wieder in ihre vorgenannte Ausgangsposition zurückgestellt.

Versuche haben ergeben, daß die Erhitzungszeit für die Erhitzung einer Stahlwelle von 9,5 mm Durchmesser und 203 mm länge bei einer Erhitzung auf 1270° G etwa zehn Sekunden und für die Erhitzung einer Welle von 41,2 mm Durchmesser und 457 Jam Länge auf dieselbe Temperatur etwa fünfundvierzig Sekunden beträgt. Wie erwähnt,- verlaufen die elektrischen Stromversorgungsleitungen 92 zwischen den Beheizungsvorrichtungen 16 und 18 hindurch, da sich gezeigt hat, daß ein Beheizungssystem nach Art einer Induktionsbeheizung in der zwischen den Leitungen gebildeten Schlaufe erzielt wird, wenn die Leitungen sich entlang der Außenseite der beiden Eontaktarmvorrichtungen erstrecken. Als Folge dieses induktiv wirkenden Beheizungssystems ergibt sich eine Erhöhung der Temperatur der verschiedenen Komponenten der Einrichtung. Von größerer Bedeutung ist noch, daß, wie Versuche ergeben haben, eine verbesserte Widerstandsbeheizung erreicht wird, wenn die Kabel in der erfindungsgemäßen Weise zwischen

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den Heizkontaktvorrichtungen hindurchgeführt werden. Versuche in dieser Sichtung haben ergeben, daß bei einer solchen Verlegung der Leitungen bei der Erhitzung einiger Werkstücke Leistungen erreicht werden, die um etwa 20% größer sind als bei solchen Einrichtungen, bei denen die Kabel an der. Außenseite der Kontaktarmvorrichtungen verlaufen.

Aus Pig. 4 ist zu ersehen, daß sich die Kontaktblöcke 72 und die Werkstück-Kontakt stücke 74· an jedem Kontaktarm um das Maß e auf einem bogenförmigen Schwenkweg verstellen können. Es ist daher möglich, etwaige QuerausStellungen, wie Krümmungen, Verwerfungen u.dgl., der Werkstücke auszugleichen, so daß zwischen den Kontaktvorrichtungen 64- und 66 und den Werkstücken stets der Linienkontakt beibehalten wird. Sa die Kontaktblöcke und die Kontaktstücke gegenüber ihren Kontaktarmen schwenkbar sind, ergibt sich diese Einstellung selbsttätig beim Einspannen der Werkstücke.

Nach erfolgter Erhitzung des Werkstücks werden die gelenkig eingeschalteten Zylinder 50 wieder eingeschoben, so daß sich die übereinander angeordneten Kontakt vorrichtungen voneinander in die Öffnungsstellung bewegen und damit das erhitzte Werkstück 102 freigeben, so daß es über die Austragsvorrichtung abgeführt werden kann. Das freigegebene Werkstück 102 fällt in Pfeilrichtung g auf den Rollenförderer 150, wobei es durch die Leitbleche 146 und 148 in die Förderposition gebracht wird. Sollte das erhitzte Werkstück an einem der

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Kontaktstücke haften bleiben, so wird es von den Abstreifelementen 98 gelöst. Zugleich mit dem Austrag des erhitzten Werkstücks wird ein neues Werkstück 102 mittels der Beschickungsvorrichtung O der Widerstandsbeheizungsvorrichtung A zugeführt.

Wie Fig. 8 zeigt, lassen sich mit Hilfe der Lochreihen 142 und der Steckbolzen 144 unterschiedliche Schrägstellungen des Austrags-Bollenforderers erzielen. Bei der Anordnung gemäß Fig. 8 werden die Werkstücke in Pfeilriehtung nach rechts auf dem Rollenförderer abgeführt. Es ist aber auch möglich, durch Umstecken der Bolzen in den Löchern 142 den förderer in die strichpunktierte Lage zu bringen, in der er zur entgegengesetzten Seite hin geneigt ist und damit die Werkstücke zur linken Seite hin austrägt« Es ist erkennbar, daß mit dieser Anordnung eine Anpassung an unterschiedliche Betriebsverhältnisse möglich ist. Beispielsweise lassen sich auf diese Weise zwei gesonderte Produktionsstraßen von der Widerstandsbeheizungseinrichtung her bedienen«, Anstelle des Rollenförderers können aber auch andere Werkstück-Fördersysteme, wie z.B. ein angetriebener Endlosbandförderer, verwendet werden.

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Claims (17)

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   Ansprüche

   l^Widerstandsbeheizungseinrichtung zum Erhitzen von Werkstücken länglicher form, wie vor allem von Wellen, Achsen u.dgl., mittels an elektrischen Strom anlegbarer Heizkontakte , die mit jeweils zwei gegeneinander beweglichen und in der Beheizungsposition das Werkstück zwischen sich einspannenden Kontaktstücken versehen sind, dadurch ge- w kennzeichnet, daß die Kontaktstücke (64, 66) in der Einspannstellung jeweils in einer Ebene senkrecht zu dem Werkstück (102) auf einem bogenförmigen Verstellweg beweglich sind.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Kontaktstücke (64, 66) der im gegenseitigen Abstand angeordneten Heizkontakte (16, 18) jeweils an einem zwischen der Öffnungsposition und der Werkstück-Einspann- und Beheizungsposition beweglichen Kontaktarm (22,

   24) angeordnet sind.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke (64, 66) so ausgebildet sind, daß zwischen einem Kontaktpaar und dem Werkstück in der Einspannposition ein Linienkontakt (c, d) an mindestens drei Stellen vorhanden ist.
4. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine die Werkstücke (102) bei der Rückstellung

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   der Kontaktstücke von der Einspannposition in die Öffnungsposition abführende Austragsvorrichtung (D).
5. 5· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Beschickungsvorrichtung (0), mit der die Werkstücke (102) in Aufeinanderfolge von einer entfernt liegenden Vorratsstelle (B) in den Kontaktbereich bewegbar sind.
6. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (22, 24) um eine zu der Werkstückachse parallele Achse (34, 36) schwenkbar sind.
7. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (22, 24) aus zweiarmigen Hebeln bestehen, wobei die Kontaktstücke (64, 66) an dem einen Hebelarm angeordnet sind, während an dem anderen Hebelarm eine Schwenkvorrichtung, vorzugsweise ein Zylinder (50) <> angreift.
8. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkontakte (16, 18) in ihren gegenseitigen Abstand einstellbar sind«
9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gelenkig gelagerten Kontaktarme (22, 24) der beiden Heizkonfcakte (16, 18) in Sichtung ihrer zu der Werkstückachse parallelen Gelenkachse gegeneinander beweglich sind.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet,

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    daß die Heizkontakte (16, 18) bzw. die schwenkbaren Kontaktarme (22, 24) während des Erhitzungsvorgangs gegen eine Rückstellkraft in Achsrichtung des Werkstücks (102) verstellbar sind.
11. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte bzw. die Kontaktarme an Haltern (20) angeordnet sind, die auf einer gemein-

    . samen Achse (10) verstellbar gelagert sind.
12. 12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Haltern (20) und einem an der Achse (10) festlegbaren Widerlager Federn (62) angeordnet sind.
13. IJ. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Kontakten führenden elektrischen Kabel (92) zwischen den Kontaktarmen (22, 24·) und im wesentlichen gleichgerichtet zu diesen geführt sind.
14. 14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest das eine der beiden Kontaktelemente (74) der Heizkontakte (16, 18) eine in der Einspannstellung das Werkstück (102) zumindest teilweise aufnehmende, gleichgerichtet zu dem Werkstück verlaufende Aufnahme- und Kontaktfläche (75) aufweist.
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Kontaktelemente eine etwa V-förmige Kon-

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    taktfläche aufweisen.
16. 16. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke schwenkbar an den Kontaktarmen (22, 24) angeordnet sind.
17. 17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Lagerzapfen (?8) zur schwenkbaren Verbindung der einzelnen Kontaktelemente und der Kontaktstückträger an dem Kontaktarm vorgesehen ist.

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