DE2140184B2 - Widerstandserwärmungseinrichtung zum Erwärmen von Werkstücken länglicher Form, wie vor allem Wellen, Achsen u.dgl - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Widerstandserwärmungseinrichtung zum Erwärmen von Werkstücken länglicher Form, wie vor allem Wellen, Achsen u. dgl., mittels an elektrischen Strom anlegbarer Kontaktvorrichtungen, die mit jeweils zwei in der Erwärmungsposition das Werkstück zwischen sich einspannenden, gegen das Werkstück anstellbaren und von diesem zurückstellbaren Seitenkontakten vereehen sind.
Obwohl die Erfindung insbesondere auf das Wider-Standserwärmen von langgestreckten, zylindrischen Werkstücken gerichtet ist, läßt sie sich aber auch mit Vorteil zum Erwärmen von langgestreckten Werkstükken anderer Querschnittsformen verwenden.

Die bekannten Widerstandserwärmungseinrichtungen weisen zwei im Abstand angeordnete, das Werkstück einspannende und mit Stirn- oder Seitenkontkakten versehene Kontaktvorrichtungen auf, die z. B. mittels Druckzylinder oder sonstiger Anstellvorrichtungen gegen das Werkstück anstellbar sind und

JO über die der elektrische Heizstrom in das Werkstück eingeleitet wird (FR-PS 11 93 773). Bei Verwendung von Stirnkontakten ist es bekannt, die als Einspannbacken ausgebildeten Stirnkontakte kugelgelenkig zu lagern, so daß sie sich auch zur Einspannung von schräg gekappten Werkstücken, wie Knüppeln u. dgl., verwenden lassen (FR-PS 6 67 147, Zeitschrift »Elektrowärme«, Nr. 1, Januar 1963, S. 17 bis 27). Werden Seitenkontakte vorgesehen, so weist jede Kontaktvorrichtung zwei seitlich gegen das Werkstück anstellbare, das Werk-

ίο stück zwischen sich einspannende Kontaktstücke auf, die z. B. an zangenartigen Schwenkarmen od. dgl. angeordnet sind (FR-PS 11 46 605, FR-PS 12 03 605).

Die Leistungsfähigkeit einer Widerstandserwärmungseinrichtung wird weitgehend bestimmt durch die Höhe des durch das Werkstück fließenden Stromes, der sich nur soweit erhöhen läßt, wie es die Kontaktvorrichtungen zulassen. Der Wirkungsgrad der Widerstandserwärmungseinrichtung ist um so größer, je größer sich die Kontaktoberfläche zwischen den Kontaktvorrichtungen und dem Werkstück einstellen läßt. Dies gilt insbesondere für das Erwärmen von langgestreckten Werkstücken, wie Metallwellen u.dgl. Um einen hinreichenden Flächenkontakt zwischen den Kontaktvorrichtungen und dem Werkstück zu erzielen, ist es bekannt, die Kontaktvorrichtungen mit V-förmigen Werkstück-Aufnahmeflächen zu versehen, so daß an jeder Kontaktvorrichtung im wesentlichen vier Linienkontakte mit dem Werkstück vorhanden sind (Zeitschrift »Teknisk Tidskrift« vom 8.1.1949, S. 17 bis 27).

Obwohl mit dieser Maßnahme der Flächenkontakt zwischen den Kontaktvorrichtungen und dem Werkstück verbessert wird, ergeben sich jedoch auch hier Schwierigkeiten vor allem beim Erwärmen von solchen langgestreckten Werkstücken, die eine gewisse Querausstellung, d. h. eine Krümmung oder Verwerfung aufweisen.

Die mit der Behandlung verzogener Werkstücke verbundenen Schwierigkeiten sind in der Praxis vor

allem deshalb von Bedeutung, weil die zur Verwendung kommenden Werkstücke zumeist Längenabschnitte von warm- oder kaltgewalzten Stahlstäben sind, bei denen in besonderem Maße die Gefahr besteht, daß die Längenabschnitte eine Querausbiegung Oii. dgl. aufweisen. Werden solche Werkstücke erwärmt, so wird die Wirkung der Widerstandserwärmungseinrichtung unter Umständen dadurch erheblich vermindert, daß bei solchen verzogenen und gekrümmten Werkstücken nur ein begrenzter Oberflächenkontakt an den Kontaktvorrichtungen vorhanden ist. Es ist dann erforderlich, die zugeführte elektrische Energie oder die Erwärmungszeit zu erhöhen, was in beiden Fällen mit einer Betriebskostenerhöhung verbunden ist. Außerdem kann es in den Spaltöffnungen zwischen den Kontaktvorrichtungen und den gekrümmten Werkstücken zu einem Funkenüberschlag und zur Lichtbogenbildung kommen, wodurch ebenfalls der Wirkungsgrad der Anlage vermindert wird und es zu Ausbrennungen an den Kontaktvorrichtungen kommt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine mit Seitenkontakten ausgestattete Widerstandserwärmungseinrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß auch bei gekrümmten oder verzogenen Werkstücken der erforderliche Kontakt zwischen den Seitenkontakten und dem Werkstück beim Einspannen desselben hergestellt und während der Erwärmungsperiode bei den sich hierbei einstellenden Werkstückdehnungen aufrechterhalten wird. Zugleich soll die Widerstandserwärmungseinrichtung nebst ihren Kontaktvorrichtungen möglichst so ausgebildet sein, daß ein maschineller Betrieb mit hohen Durchsatzleistungen erreichbar ist.

Mit der Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß die Seitenkontakte jeweils um zueinander parallele, etwa senkrecht zu der Werkstückachse verlaufende Achsen schwenkbar an Kontaktarmen angeordnet sind, die etwa in Richtung der Werkstückachse gegen eine Federrückstellkraft verstellbar sind.

Die schwenkbare Anordnung der Seitenkontakte an den Kontaktarmen in Verbindung mit der Beweglichkeit der Kontaktarme quer zur Längsachse des Werkstücks gewährleistet, daß bei der Schließbewegung der Seitenkontakte der erforderliche Kontakt zwischen diesen und dem Werkstück selbst dann hergestellt wird, wenn die Werkstücke leichte Krümmungen, Ausbiegungen oder Verwerfungen od. dgl. aufweisen. Dabei ist es nicht unbedingt erforderlich, die Werkstücke in einer genau definierten Raumlage den Kontaktvorrichtungen zuzuführen, da unter der Wirkung der Schließkraft der zusammenwirkenden schwenkbaren Seitenkontaktpaare eine selbsttätige Ausrichtung der Werkstücke gegenüber den Seitenkontakten erfolgt, so daß der gewünschte guie Kontakt zwischen den Werkstücken und den Seitenkontakten auch in diesem Fall gewährleistet ist. Der sich unter der Schließkraft der Kontaktarme einstellende Ausrichtvorgang kann durch entsprechende Formgebung der Kontaktflächen der Seitenkontakte begünstigt werden. Es hat sich gezeigt, daß die Schwenkbarkeit der Seitenkontakte um eine einzige Schwenkachse ausreicht, um die vorkommenden Ausbiegungen der Werkstücke zu kompensieren und damit den gewünschten Kontakt sicherzustellen. Die Verwendung von Kardangelenken oder Kugelgelenken für den Anschluß der Seitenkontakte an den Kontaktarmen ist demgemäß nicht erforderlich. Solche Raumgelenke können aufgrund ihrer allseitigen freien Gelenkbeweglichkeit Schwierigkeiten beim Einspannen der Werkstücke verursachen. Demgegenüber gewährleistet bei der Erfindung die begrenzte Verschwenkbarkeit der Seitenkontakte in der genannten Ebene eine selbsttätige Ausrichtung zwischen Werkstück und Seitenkontakten unter den Schließ- und Einspannkräften.

Dadurch, daß die mit den Seitenkontakten versehenen Kontaktarme etwa in Richtung der Werkstückachse gegen eine Federrückstellkraft verstellbar sind, vermögen die Kontaktvorrichtungen den sich aufgrund der Werkstückerwärmung zwangsläufig einstellenden Werkstückdehnungen frei zu folgen. Damit wird sichergestellt, daß während des Erwärmungsvorgangs der erforderliche Kontakt zwischen den Seitenkontakten und dem Werkstück zuverlässig beibehalten wird. Die Verstellbarkeit der Kontaktarme gegen die Federrückstellkraft stellt außerdem sicher, daß die Kontaktarme und damit auch die Seitenkontakte nach dem Erwärmungsvorgang und dem Austrag des erwärmten Werkstücks selbsttätig wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgelangen, in der ein neues Werkstück aufgenommen werden kann.

Im Hinblick auf den guten Kontakt zwischen Werkstück und Seitenkontakten empfiehlt es sich, die Seitenkontakte so auszubilden, daß zwischen einem Kontaktpaar und dem Werkstück in der Einspannposition ein Linienkontakt an mindestens drei Stellen vorhanden ist. Dabei wird zweckmäßig zumindest das eine der beiden Kontaktstücke der Heizkontakte so ausgebildet, daß es eine das Werkstück in der Einspannstellung zumindest teilweise aufnehmende, gleichgerichtet zu dem Werkstück verlaufende Aufnahme- und Kontaktfläche aufweist. Diese Kontaktfläche ist zweckmäßig als etwa V-förmige Nut od. dgl.

ausgebildet, wie dies an sich bekannt ist. Im allgemeinen wird es sich empfehlen, die Kontaktflächen sämtlicher Seitenkontakte als V-förmige Nut auszubilden.

In baulich vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Widerstandserwärmungseinrichtung sind die Kontaktarme um eine zu der Werkstückachse parallele Achse schwenkbar. Vorzugsweise bestehen dabei die Kontaktarme aus zweiarmigen Hebeln, wobei die Seitenkontakte an dem einen Hebelarm angeordnet sind, während an dem anderen Hebelarm eine Schwenkvorrichtung, z. B. ein Zylinder, angreift. Die Kontaktvorrichtungen werden vorteilhafterweise an Haltern angeordnet, die auf einer gemeinsamen Achse verstellbar gelagert sind. Die Verstellbarkeit der Halter ermöglicht eine Einstellung der Kontaktvorrichtungen

so auf unterschiedliche Längen der Werkstücke. Die Halter werden in diesem Fall so angeordnet, daß sie sich in den verschiedenen Einstellpositionen an der Achse festlegen lassen. Zwischen den Haltern und einem die jeweilige Kontaktvorrichtung tragenden Bauteil können die in Achsrichtung des Werkstücks wirkenden Federn angeordnet werden, gegen deren Wirkung die Kontaktvorrichtungen bei den Längsdehnungen der Werkstücke verschoben werden.

Die erfindungsgemäße Widerstandserwärmungseinrichtung läßt sich in vorteilhafter Weise mit einer Werkstück-Beschickungsvorrichtung und einer Werkstück-Austragsvorrichtung zu einer Baueinheit zusammenfassen. Die Zuführung der zu erwärmenden Werkstücke zu den Kontaktvorrichtungen wird durch deren Ausbildung als scherenartig verschwenkbare Kontaktarmpaare begünstigt.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den einzelnen Unteransprüchen aufgeführt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 die Einrichtung gemäß der Erfindung in Seitenansicht;

Fig. 2 eine Draufsicht in Richtung 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 Kontaktstück und seine Halterung;

F i g. 6 einen Querschnitt nach Linie 6-6 der F i g. 5;

F i g. 7 einen Querschnitt nach Linie 7-7 der F i g. 6;

Fig. 8 eine Ansicht nach Linie 8-8 der Fig. 1 zur Darstellung der Werkstück-Austragsvorrichtung.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 die Gesamtanordnung einer Widerstandserwärmungseinrichtung, die aus einer Beheizungsvorrichtung A, einer Werkstückzuführungsvorrichtung B mit einer Beschickungsvorrichtung C, einer Werkstück-Austragsvorrichtung D, einem elektrischen Stromversorgungsteil fund einem Steuerstand F besteht. Diese Vorrichtungen sind sämtlich an einem gemeinsamen Gestell C angeordnet.

Wie vor allem die Fig. 1 und 2 zeigen, ist die Widerstandserwärmungseinrichtung A über eine Lagerachse 10 mit Rechteckquerschnitt an dem Gestell G gelagert. Die Achse 10 sitzt in Achshaltern 12 und 14, welche die Achse in ihrer Position an dem Gestell C festlegen. An der Achse 10 sind Kontaktvorrichtungen 16 und 18 angeordnet. Diese Vorrichtungen sind von übereinstimmender Bauweise; es wird daher im folgenden nur die Kontaktvorrichtung 18 näher erläutert.

Die Kontaktvorrichtung 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 £iuf unterschiedliche Werkstücklängen einstellen läßt. Zu diesem Zweck ist der Halter 20 mit einer lösbaren Klemmvorrichtung versehen, mit der er in der jeweiligen Einstellposition auf der Achse festgelegt werden kann. Die Kontaktvorrichtung 18 weist ferner zwei übereinander angeordnete Kontaktarme 22 und 24 auf, die 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. D'as Gehäuse 26 weist einen äußeren Lagerflansch 28, einen inneren Lagerflansch 30 und einen dazwischenliegenden Gehäusekörper 32 auf. Zwischen den Flanschen 28 und 30 sind eine obere Kontaktarmschwenkachse 34 und eine Schwenkachse 36 für den unteren Kontaktarm angeordnet. Die Kontaktarme 22 und 24 sind auf diesen Schwenkachsen 34 und 36 gelagert. Um die Schwenkbewegung der beiden einander zugeordneten Kontaktiirme 22 und 24 zu synchronisieren, weisen die Achsen 34 und 36 Getrieberäder 38 und 40 auf, die hier aus im F-ingriff stehenden Stirnrädern bestehen.

Zwischen den rückwärtigen Hebelarmen der beiden Kontaktarme 22 und 24 ist ein Zylinder 50 angeordnet, der über eine Gclenkgabcl 54 und einen Gelenkbolzen 58 an dem unteren Kontaktarm 24 angelcnkt ist und dessen Kolbenstange mittels einer Gelenkgabel 52 und eines Gclcnkbol/.cns 56 mit dem oberen Kontaktarm gelenkig verbunden ist. Der Zylinderantrieb besteht aus einem pneumatischen Zylinder, der von einer (nicht dargestellten) Druckluflqucllc 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 zurücklegen. Zwischen dem Halter 20 und dem Flansch 28 des Kontaktarmgehäuses 26 ist eine Anzahl an Führungsbolzen 60 angeordnet. Außerdem ist eine Druckfeder 62

ίο 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.

Wie insbesondere die Fig. 1, 2 und 4 bis 7 zeigen, weisen die Kontaktarme 22 und 24 an ihren vorderen, dem Zylinder 50 gegenüberliegenden Hebelarmen zusammenwirkerde Seitenkontakte 64 und 66 auf, die von übereinstimmender Bauweise sind. Es wird daher im folgenden nur der untere Seitenkontakt 64 näher beschrieben. Diese Vorrichtung ist mit einem 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 aus Kupfer gefertigt ist. Der Kontaktblock 72 ist seinerseits mit einer Innenöffnung 73 versehen, die ein Werkstück-Kontaktstück 74 aufnimmt, welches ebenfalls aus Kupfer besteht.

Das aus einem massiven Kontaktblock bestehende Kontaktstück 74 weist eine V-förmige Werkstück-Aufnahmenut 75 auf, die sich entlang der Bodenseite des Kontaktstücks erstreckt.

Der Kontaktträger 68 und die Isolierschicht 70 sind mittels Schraubenbolzen 76 an dem Kontaktarm 22 befestigt, welche den Kontaktarm 22 und die Isolier-

4^r> schicht 70 durchfassen und in den Kontaktträger 68 eingeschraubt sind. Um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Teilen 72 und 74 zu erhalten, sind diese über einen Schraubenbolzen 78, eine Mutter 80 und eine Unterlegscheibe 82 verbunden. In den

vi Kontaktträger 68 sind Gelenkzapfen 84 eingeschraubt, die den Kontaktblock 72 durchfassen und sich gegen das Kontaktstück 74 legen. Die Zapfen sind mittels Stifte 85, welche durch den Kontaktträger 68 und die Zapfen hindurchfassen, gesichert. Auf diese Weise können der

v, Kontaktblock und das Kontaktstück auf einem Kreisbogenweg um die Schwenkzapfen 84 geschwenkt werden, wobei das Ausmaß der Schwenkbewegung durch den Abstand a zwischen der Oberseite des Kontaktblocks 72 und dem Boden der öffnung 69 des Trägers 68 bestimmt

wi wird. Der Kontaktblock 72 weist einen Kühlmittel-Zufuhrungsanschluß 86 für den Anschluß einer Kühlmittelleitung 88 auf. Er ist außerdem mit einem Kühlmittel-Durchflußkanal 90 verschen, der sich durch den Block hindurch erstreckt. Auf diese Weise können der

<<^r> Kontaktblock und das Kontaktstück im Betrieb ständig gekühlt werden,

Anden Kontaktblock 72 ist gemäß den Fig, I₁2 und 8 ein elektrisches Slrom/uführungskabel 92 angcschlos-

sen. Der Anschluß des Kabels 92 an den Block 72 ist von herkömmlicher Art; er weist hier Bolzen oder Stifte auf, welche an dem Leitungsanschluß angeordnet und in den Kontaktblock 72 einfassen. Das andere Ende des Kabels 92 ist zu der elektrischen Stromversorgungsstelle E geführt, wo es an die Stromquelle angeschlossen ist. Wie F i g. 2 zeigt, ist das elektrische Kabel 92 ebenso wie die anderen Stromversorgungsleitungen der Einrichtung so geführt, daß es auf dem Weg zwischen der Stromversorgungsstelle £und dem zugeordneten Kontaktblock 72 zwischen den beiden Kontaktvorrichtungen 16 und 18 verläuft.

Jeder Kontaktvorrichtung der Widerstandserwärmungseinrichtung A ist ein Werkstück-Abstreiforgan 94 zugeordnet, wie die Fig.2 und 4 zeigen. 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 als der Abstand zwischen den Kontaktvorrichtungen, wenn sich diese in der Öffnungsstellung befinden. Die Werkstück-Abstreifvorrichtungen bewirken, daß im Anschluß an den Erwärmungsvorgang die Werkstücke zwangsweise von den Widerstandsheizkontakten entfernt werden, wenn die Kontaktarme in die Öffnungsstellung schwenken.

Die Einrichtung B weist gemäß F i g. 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 Entnahmeöffnung 108, über welche die zylindrisehen Werkstücke unter der Wirkung ihrer Schwerkraft aus dem Behälter entnommen werden. An der Entnahmeöffnung 108 ist eine sich in deren Längsrichtung erstreckende zylindrische 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 Behältercntnahmeöffnung mittels Halterungen 114 schräg in dem Gestell angeordnet ist. Die Rinne 112 ist an der Unterseite 116 offen, damit die Werkstücke von der Beschickungsvorrichtung C erfaßt und einzeln der Widerstandserwärmungseinrichtung 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 Rinnenendes 116 in eine zweite Position in Nähe der ^h(| Kontaktvorrichtungen 116 und 118 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 Werkstück-Austragsvorricnlung D einen Rollenförde- ·"> rer 130 auf, der mit L-förmigcn Seitenwänden 132 und 134 versehen ist, zwischen denen eine größere Anzahl an Rollen 136 quer angeordnet ist. Diese Rollen können ebenfalls von unterschiedlicher Ausführung sein; sie bestehen vorzugsweise aus Stahlrollen, die im mittleren Bereich eine rinnenförmige Einziehung 137 aufweisen, welche der Werkstück-Umrißform angepaßt ist. Die Werkstücke legen sich daher bei ihrem Austrag in diese Rolleneinziehungen. Der Rollenförderer 130 ist an einem Förderergerüst angeordnet, welches aus vertikalen Rahmenteilen 138 und horizontalen Querrahmenteilen 140 aufgebaut ist. Jedes vertikale Rahmenteil 138 weist eine Anzahl übereinander angeordneter Förderer-Befestigungslöcher 142 auf. Es ist daher möglich, den Rollenförderer durch Ein- und Umstecken von Bolzen 144 in die verschiedenen Löcher 142 in unterschiedlichen Schrägstellungen an dem Fördergerüst festzulepen. Oberhalb des Förderers sind eine in dessen Längsrichtung gerichtete rückwärtige Leitwand 146 und eine vordere Leitwand 148 angeordnet (F i g. 1), um die Werkstücke 102 beim Austrag aus der Beheizungsvorrichtung A in den Rollenförderer zu führen.

Der Steuerstand F weist die erforderlichen elektrischen und pneumatischen Steuerungen auf, mit denen die gesamte Einrichtung betätigt wird. Diese Vorrichtung ist an der Rückseite des Gerätes angeordnet.

Das Gestell G weist mehrere rohrförmige Beine 154 sowie horizontale rohrförmige Holme 156 und schräg stehende Rahmenteile 158 auf. An diesem Gestell sind die einzelnen Vorrichtungen der Gesamteinrichtung in der dargestellten Zuordnung gelagert. Es besteht die Möglichkeit, ein Blechgehäuse vorzusehen, welches das gesamte Gestell umschließt und damit die einzelnen Vorrichtungen nach außen hin abdeckt und schützt. Das Gehäuse ist zugleich als Schutzgehäuse für das Bedienungspersonal ausgebildet und bildet mit dem Gestell eine geschlossene Baueinheit.

Vor Inbetriebnahme der Einrichtung werden zunächst die Kontaktvorrichtungen 16 und 18 mit den übereinander angeordneten Seitenkontakten 64 und 66 in ihren Querabstand eingestellt. Um dies zu bewerkstelligen, werden Klemmschrauben 160 der Halter 20 gelöst, so daß die Halter zusammen mit den Kontaktarmen längs auf der Achse 10 verschoben werden können. Es versteht sich, daß der Abstand zwischen den Kontakten abhängig ist von der Werkstücklänge. Die Kontakte werden im allgemeinen so eingestellt, daß sie sich in unmittelbarer Nähe der Werkstückenden gegen diese legen. Nach erfolgter Einstellung werden die Klemmschrauben 160 wieder festgezogen. Je nach Werkstückgröße ist es gegebenenfalls erforderlich, entsprechende Einstellungen an den Vorrichtungen B₁ C und D vorzunehmen. Die Einrichtung ist anschließend betriebsbereit.

Die einzelnen Werkstücke 102 werden in den Aufnahmebehälter 100 eingeführt, so daß sie von der Reibwalze 110 einzeln und in ausgerichteter Lage unter Schwerkraftwirkung in die Zuführungsrinne 112 gelangen. Das unten aus der Zuführungsrinne austretende Werkstück gelangt in die Aufnahmeöffnung 119 und wird dann in Pfeilrichtung b nach oben in unmittelbare Nähe der Beheizungsvorrichtung A gebracht. Während dieses Arbeitsvorganges befinden sich die Kontaktarme in der in den Fig. 1 und 2 strichpunktierten Öffnungsstellung. Anschließend werden die den beiden Kontaktarmpaaren zugeordneten Zylinder 50 vom Druck beaufschlagt, so daß sich die Kontaktarme schließen und die übereinander angeordneten Scitcnkontaktc 64 und 66 das Werkstück einspannen. Während des Erwärmungsvorgangs ist das Werkstück in den V-förmigen Werkstück-Aufnahmenuten 75 der Kontaktstückc 74

eingespannt, wie dies die F i g. 1 und 6 zeigen. Der Werkstück-Vorschubarm 118 wird dann in seine Ausgangsstellung zurückgezogen, so daß er nun das nächstfolgende Werkstück in seine Aufnahmeöffnung 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 w>rd.

Wie bekannt, ist in den V-Nuten 75 der Kontaktstükke ein Linienkontakt zu dem Werkstück vorhanden, wie dies in F i g. 6 für die Kontaktvorrichtung 64 dargestellt ist. Die Kontaktlinien sind hier mit cund 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 Erwärmens wird sich an dem Werkstück 102 eine gewisse Längsdehnung einstellen. Um diese Längsdehnung auszugleichen, sind die Kontaktvorrichtungen 16 und 18 gegen die Federrückstellkraft frei verschiebbar auf der Achse 10 angeordnet, wie dies vorstehend näher erläutert worden ist. Wie z. B. F i g. 2 zeigt, können die Kontaktvorrichtungen 116 und 18 von der hier strichpunktiert dargestellten Ausgangsposition in die voll ausgezeichnete Position verschoben werden. Die Richtung dieser Verstellbewegung ist hier mit e und /bezeichnet. Nach dem Erwärmen und Austragen des Werkstücks werden die Kontaktarmvorrichtungen unter der Rückstellkraft der Federn 62 wieder in ihre vorgenannte Ausgangsposition zurückgestellt.

Versuche haben ergeben, daß die Erwärmungszeit für die Erwärmung einer Stahlwelle von 9,5 mm Durchmesser und 203 mm Länge bei einer Erhitzung auf 1270⁰C etwa zehn Sekunden und für dieErwärmung einer Welle von 41,2 mm Durchmesser und 457 mm Länge auf dieselbe Temperatur etwa fünfundvierzig Sekunden beträgt Wie erwähnt, verlaufen die elektrischen Stromversorgungsleitungen 92 zwischen den Kontaktvorrichtungen 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 Kontaktarmvorrichtungen 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 Widerstandserwärmung erreicht wird, wenn die Kabel in der erfindungsgemäßen Weise zwischen den Heizkontaktvorrichtungen hindurchgeführt werden. Versuche in dieser Richtung 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 F i g. 4 ist zu ersehen, daß sich die Kontaktblöcke

ίο 72 und die Werkstück-Kontaktstücke 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 Seitenkontakten 64 und 66 und den Werkstücken stets der Linienkontakt beibehalten wird. Da die Kontaktblöcke und die Kontaktstücke gegenüber ihren Kontaktarmen schwenkbar sind, ergibt sich diese Einstellung selbsttätig beim Einspannen der Werkstücke.

Nach erfolgter Erwärmung des Werkstücks werden die gelenkig eingeschalteten Zylinder 50 wieder eingeschoben, so daß sich die übereinander angeordneten Seitenkontakte in die Öffnungsstellung bewegen und damit das erwärmte Werkstück 102 freigeben, so daß es über die Austragsvorrichtung abgeführt werden kann. Das freigegebene Werkstück 102 fällt in Pfeilrichtung g auf den Rollenförderer 130, wobei es durch die Leitbleche 146 und 148 in die Förderposition gebracht wird. Sollte das erwärmte Werkstück an einem der 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 C der Wider-Standsbeheizungsvorrichtung A zugeführt.

Wie F i g. 8 zeigt, lassen sich mit Hilfe der Lochreihen 142 und der Steckbolzen 144 unterschiedliche Schrägstellungen des Austrags-Rollenförderers erzielen. Bei der Anordnung gemäß F i g. 8 werden die Werkstücke in Pfeilrichtung nach rechts auf den. 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 Widerstandsso beheizungseinrichtung her bedienen. Anstelle des Rollenförderers können aber auch andere Werkstück-Fördersysteme, wie z. B. ein angetriebener Endlosbandförderer, verwendet werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Widerstandserwärmungseinrichtung zum Erwärmen von Werkstücken länglicher Form, wie vor allem Wellen, Achsen u. dgl., mittels an elektrischen Strom anlegbarer Kontaktvorrichtungen, die mit jeweils zwei in der Erwärmungsposition das Werkstück zwischen sich einspannenden, gegen das Werkstück anstellbaren und von diesem zurückstellbaren Seitenkontakten versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkontakte (64, 66) jeweils um zueinander parallele etwa senkrecht zu der Werkstückachse verlaufende Achsen (84) schwenkbar an Kontaktarmen (22, 24) angeordnet sind, die etwa in Richtung der Werkstückachse gegen eine Federrückstellkraft verstellbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkontakt^ (64, 66) an ihren Kontaktflächen so ausgebildet sind, daß zwischen einem Seitenkontaktpaar und dem Werkstück (102) in der Einspannposition ein Linienkontakt (c, d) an mindestens drei Stellen vorhanden ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Seitenkontakte (64, 66) eine etwa V-förmige Kontaktfläche aufweisen.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (22, 24) um eine zu der Werkstückachse parallele Achse (34,36) schwenkbar sind.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktarme (22, 24) aus zweiarmigen Hebeln bestehen, wobei die Seitenkontakte (64, 66) an dem einen Hebelarm der zweiarmigen Hebel angeordnet sind, während an dem anderen Hebelarm der zweiarmigen Hebel eine Schwenkvorrichtung (50) angreift.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtungen (16,18) an Haltern (20) angeordnet sind, die auf einer gemeinsamen Achse (10) verstellbar gelagert sind.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Haltern (20) und einem die Kontaktvorrichtungen (16, 18) tragenden, in Richtung der Werkstückachse beweglichen Bauteil (32) Federn (62) angeordnet sind.

8. Einrichtung nach Anpruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (20) an der Achse (10) verschiebbar und in unterschiedlichen Positionen festlegbar sind.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenkontakte (64, 66) aus elektrischen Kontaktblöcken (72) bestehen, die mittels Lagerzapfen (84) an Kontaktträgern (68) der Kontaktarme (22,24) angelenkt sind.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die zu den Seitenkontakten (64, 66) führenden elektrischen Kabel (92) zwischen den Kontaktarmen (22, 24) und im wesentlichen gleichgerichtet zu diesen geführt sind.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktvorrichtungen (16, 18) in einem Maschinengestell (G) angeordnet sind, welches eine Beschickungsvorrichtung (C) aufweist, mit der die Werkstücke (102) in Aufeinanderfolge von einer entfernt liegenden Vorratsstelle (B) in den Kontaktbereich bewegbar sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß durch eine die Werkstücke (102) bei der Rückstellung der Kontaktvorrichtungen (16, 18) von der Einspannposition in die Öffnungsposition abführende Austragsvorrichtung (DJl