DE2241382C3

DE2241382C3 - Rotary device of a spray hardening system for long cylindrical workpieces

Info

Publication number: DE2241382C3
Application number: DE19722241382
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Creusot-Loire, Paris
Priority date: 1971-09-03
Filing date: 1972-08-23
Publication date: 1976-04-15

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung /um Sprühhärten von langen zylindrischen Werkstücken, die in horizontaler Lage auf Drehstützvorrichtungen drehbar gehalten sind, die in Richtung der Längsachse der Werkstücke verschiebbar sind, von denen zumindest eine das Werkstück in Drehung versetzt. Das Härten kann hierbei durch Zerstäubung von Wasser oder gegebenenfalls durch Einblasen von Luft erfolgen.The invention relates to a device / for spray hardening of long cylindrical workpieces, which are rotatably held in a horizontal position on rotary support devices in the direction of The longitudinal axis of the workpieces can be displaced, at least one of which sets the workpiece in rotation. The hardening can take place here by atomizing water or, if necessary, by blowing in air respectively.

Es gibt Vorrichtungen /um Härten von schweren Drehteilcii. beispielsweise von Rotoren von Turbinen oder ähnlichen Gegenständen, bei denen das Werkstück in vertikaler oder horizontaler Lage vor dei Vorrichtung zum Abschrecken gehalten ist. Eine Vorrichtung des ersten Typs ist in der französischen Patentschrift 1 204 662 beschrieben. Sie umfaßt insbesondere Drehstül/cn, auf denen das zu härtende Werkstück aufgehängt ist, wobei sich die Härtekolonne neben dem Werkstück erstreckt. Diese Vmrichtung gestattet nicht die Behandlung \on sehr schweren "und sehr sperrigen Werkstücken. Bei der Härtevorrichtung mit horizontaler Anordnung, wie sieThere are devices for hardening heavy turned partscii. for example of rotors of turbines or similar objects in which the workpiece in a vertical or horizontal position in front of the dei Device for quenching is held. A device of the first type is disclosed in French patent specification 1 204 662. It includes in particular Drehstül / cn on which the to be hardened Workpiece is suspended, the hardening column extending next to the workpiece. This direction does not permit the treatment of \ "very heavy" and very bulky workpieces Hardening device with a horizontal arrangement, like them

in der französischen Patentschrift 1 425 3'JS beschrieben ist. ruht das Werkstück auf zwei Rollenpaaren. wobei jedes Rollenpaar auf einem Drehschlitten ungeordnet ist. von denen eine der Rollen durch einen Motor angetrieben ist, die die Drehbewegung auf dasdescribed in French patent specification 1 425 3'JS is. the workpiece rests on two pairs of rollers. each pair of rollers being disordered on a rotating slide is. one of the rollers is driven by a motor that provides the rotary motion to the

ic Werkstück vor der Härteeinrichtung überträgt. Die zuletzt erwähnte Vorrichtung ist im wesentlichen nur zur Aufnahme und zum Antrieb von bereits bearbeiteten Werkstücken geeignet, da sich jede Abweichung vom genauen Zylinder beim Ablauf an den Rollenic transfers workpiece in front of the hardening device. the The last-mentioned device is essentially only for receiving and driving already machined Workpieces, as any deviation from the exact cylinder when running on the rollers

ungünstig auf den Lauf des Werkstückes auswirkt. has an unfavorable effect on the movement of the workpiece.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für das Sprühhärten eine Vorrichtung zu schaffen, die auch unbearbeitete, schwere, sperrige WerkstückeThe invention is therefore based on the object To create a device for spray hardening that can also handle unprocessed, heavy, bulky workpieces

aufzunehmen vermag und auf der nicht nur Werkstücke von in sich gleichen, aber gegenüber anderen Werkstücken unterschiedlichen als auch Werkstucke, die im Verlauf ihrer Länge unterschiedliche Durchmesser aufweisen, gelagert werden können.able to absorb and on which not only workpieces of the same, but of others Workpieces different as well as workpieces that have different diameters in the course of their length have, can be stored.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfinüung dadurch gelöst, Jaß jede Drehstützvorrichtung ein endloses Band oder eine endlose Kette aufweist, die über zwei in gleicher Höhe oben an der Stützvorrichtung mit einem zumindest dem Durchmesser des Werkstückes entsprechenden Abstand angeordneten Rollen und über eine unten in der Stützvorrichtung angeordnete dritte Rolle geführt ist, wobei das obere Trum des Bandes oder der Kette das zu härtende Werkstück abstützt.This object is achieved according to the invention in that each rotary support device is an endless one Has belt or an endless chain, which has two at the same height on top of the support device with a spaced rollers and at least corresponding to the diameter of the workpiece is guided over a third roller arranged at the bottom of the support device, the upper run of the Belt or chain supports the workpiece to be hardened.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung sind die beiden oberen Rollen zumindest einer Drehstützvorrichtung auf einem Zwischenrahmen angeordnet, der durch eine Antriebsvorrichtung in horizontaler Richtung senkrecht zur Werkstückachse auf einem Grund-According to a preferred development, the two upper rollers are at least one rotary support device arranged on an intermediate frame, which is driven by a drive device in the horizontal direction perpendicular to the workpiece axis on a base

rahmen verschiebbar und festlegbar ist. Damit ist sichergestellt, daß die Auflage dem Werkstück angepaßt werden kann und Rundlauf gewährleistet ist.frame is movable and fixable. This ensures that the support is on the workpiece can be adjusted and concentricity is guaranteed.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist die untere Rolle in der Höhe verstellbar. Damit ist nicht nur ein Spannen des Bandes oder der Kette zum Ausgleich von Spiel nach längerem Betrieb möglich, sondern es kann damit eine weitere Anpassung an das Werkstück erreicht werden, da sowohl Unregclmäßigkeiten im Werkstück ausgeglichen, als auch Werkstücke, die im Laufe ihrer Längserstreckung unterschiedliche Durchmesser aufweisen, fluchtend gelagert werden können.According to a further advantageous embodiment, the lower roller is adjustable in height. So is It is not only possible to tension the belt or the chain to compensate for play after prolonged operation, Instead, it can be used to achieve a further adaptation to the workpiece, as both irregularities balanced in the workpiece, as well as workpieces that differ in the course of their longitudinal extension Have diameter, can be stored in alignment.

Bei der Drehstützvorrichtung, durch die das Werkstuck gedreht werden soll, erfolgt die Drehung zweckmäßig über den Antrieb des Bandes oder der Kette durch die untere Rolle mittels eines Getriebes und eines Motors.In the case of the rotating support device by which the workpiece is to be rotated, the rotation is expedient via the drive of the belt or the chain through the lower roller by means of a gearbox and of an engine.

Ein ganz besonderer Vorteil läßt sich erzielen, wenn fio die beiden oberen, zu beiden Seiten des Werkstücks angeordneten Rollen in Stützgehäusen angeordnet sind, deren gegenseitiger Abstand einstellbar ist. Es können dabei die Umschlingungswinkel an den Werkstucken deren verschiedenen Durchmessern angepaßt und auch wieder Durchmesserdifferenzen ausgeglichen werden.A very special advantage can be achieved if fio the top two, on both sides of the workpiece arranged rollers are arranged in support housings, the mutual spacing of which is adjustable. It can adjust the wrap angle on the workpieces adapted to their different diameters and also compensated for differences in diameter will.

Ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben. Es zeigtAn embodiment according to the invention is described on the basis of the drawing. It shows

Jm μ. 1 cine Ansicht der erfindungsgemaßen Vorrichtung. Jm μ. 1 is a view of the device according to the invention.

Fig. 2 cine Seitenansicht der in F ι μ. 1 rechts dargestellten Drehstätzvorrichtung, oei der die untere Rolle durch einen Motor angetrieben ist. undFig. 2 is a side view of the in F ι μ. 1 shown on the right Drehstätzvorrichtung, oei which the lower roller is driven by a motor. and

F i g. 3 eine Seitenansicht der in F i g 1 links dargestellten Drehstützvorrichiung, bei der die unteie Rolle ein Spannen der Kette gestattet, um die vertikale Lage des /u härtenden Werkstückes zu verstellen.F i g. 3 is a side view of the rotary support device shown on the left in FIG. 1, in which the lower part the chain can be tensioned in order to adjust the vertical position of the workpiece being hardened.

Die Vorrichtung nach der Fig. 1 zeigt ein zu härtendes Werkstück. 3, abgestützt und angetrieben durch zwei Drehstützvorrichtungen 1 und 2. Die Drehstützvorrichtung 1 bewirkt insbesondere die Drehung des Werkstückes 3. Die Drehstützvorrichtung 2 gestattet die Horizontaleinstellung des Werkstückes unabhängig von seinem Profil.The device according to FIG. 1 shows one to be hardened Workpiece. 3, supported and driven by two rotating support devices 1 and 2. The rotating support device 1 causes in particular the rotation of the workpiece 3. The rotary support device 2 permits the horizontal adjustment of the workpiece regardless of its profile.

Ein anderer Teil 4der Härtevorricntung, der in den Fig. 2 und 3 sehr schematisch dargestellt ist, besieht aus einer Reihe von Rohren 5 mit jeweils einer Vielzahl von Zerstäubern, die beim Aufbringen und Abheben der Werkstücke vollständig wegklappbar oder teilweise abklappbar sind, um die Lage der verschiedenen Zerstäubungseinrichtungen dem Profil des Werkstückes anpassen zu können. Dieser Teil gehört nicht zur Erfindung.Another part 4 of the hardness device, which is included in the Fig. 2 and 3 is shown very schematically, viewed from a series of tubes 5, each with a plurality of atomizers, which are used during application and removal the workpieces can be completely folded away or partially folded down to accommodate the different To be able to adapt atomization devices to the profile of the workpiece. This part belongs not for invention.

Die Drehstützvorrichtung 1, die in ihren Einzelheiten in Fig. 2 dargestellt ist, weist eine Doppelkette Il auf. die das Werkstück 3 abstützt. Die KeUc 11 ist über zwei Rollen oder Scheiben 121 und 131 geführt und verläuft weiter über eine untere Rolle 151. Die seitlichen Kettentrume sind in Kettenkästen 123 und 133 geführt. Die Achsen der Rollen 121 und 131 sind in Lagern gehalten, die durch Zerstäubung von Wasser gekühlt werden und durch Stützgehäuse 122 und 132 getragen sind. Diese Stützgehäuse sind auf einem Zwischenrahmen 14angeordnet, der aus einem Querträger 141 besteht, welcher auf querverlaufcnden kleineren Balken 142, 143 und 144 abgestützt sind, die durch längsverlaufendc kleinere Balken wie 145 untereinander verbunden sind. Die untere von einer Abdeckhaube 147 umgebene Rolle 151 ist zwischen den Balken 143 und 144 angeordnet, die so profiliert sind, daß sie die im Abdeckgehäuse gelagerte Achse 152der Rolle 151 frei durchtreten lassen. Die Rolle 151 wird durch einen Motor 154 über ein Untersetzungsgetriebe 153 angetrieben.The rotary support device 1, which is shown in detail in FIG. 2, has a double chain II. which supports the workpiece 3. The KeUc 11 is guided over two rollers or disks 121 and 131 and continues over a lower roller 151. The lateral chain strands are guided in chain cases 123 and 133. The axles of the rollers 121 and 131 are held in bearings cooled by atomization of water and supported by support housings 122 and 132. These support housings are arranged on an intermediate frame 14 which consists of a cross member 141 which is supported on transverse smaller beams 142, 143 and 144 which are connected to one another by longitudinally smaller beams such as 145. The lower roller 151, which is surrounded by a cover hood 147, is arranged between the beams 143 and 144 , which are profiled in such a way that they allow the axis 152 of the roller 151 mounted in the cover housing to pass freely. The roller 151 is driven by a motor 154 through a reduction gear 153 .

Die Balken 142, 143 und 144 des Zwischenrahmens 14 liegen auf einem Grundrahmen 16 auf und können auf ihm quer zur Achse des Werkstückes 3 verschoben werden. Der Grundrahmen 16 besteht aus Balken 162, 163 und 164, welche durch zwei Platten 165 und 166 miteinander verbunden sind, die ihrerseits auf den Fundamenten ruhen. Durch die Verschiebbarkeit des Zwischenrahmens lassen sich eventuell Unterschiede des Werkstückes 3 in Längsrichtung ausgleichen. Das Werkstück 3 liegt auf der Kette 11 entsprechend einem Berührungsbogen mit Schraubenlinienform auf und ist so einer leichten schraubenförmigen Bewegung unterworfen. Auf den Balken des festen Grundrahmens und des beweglichen Zwischenrahmens sind Gleitschuhe wie z. B. 142/j und 162/) angeordnet. Die Querbewegung des beweglichen Zwischenrahmens wird durch vier hydraulische Stellzylinder, 163</, XMd bewirkt, die von einem Steuerpult aus betätigt werden und symmetrisch und horizontal im Inneren der Balken 163 und 164 des festen Grundrahmens angeordnet sind. Zur Führung während der Querbewegung dienen zwei Gleilführungen 167 auf dem festen Grundrahmen 16 und zwei Führungsbacken 148 an dem bewegbaren Zwisciien^rahmen 14. Die beiden Glcflführungcn 167 sind parallel zueinander und gegenüberliegend an den Balken angeordnet, die mit den Platten 165 und 166 verbunden sind.The bars 142, 143 and 144 of the intermediate frame 14 rest on a base frame 16 and can be moved on it transversely to the axis of the workpiece 3. The base frame 16 consists of beams 162, 163 and 164 which are connected to one another by two plates 165 and 166, which in turn rest on the foundations. Due to the displaceability of the intermediate frame, any differences in the workpiece 3 in the longitudinal direction can be compensated for. The workpiece 3 rests on the chain 11 according to a contact arc with a helical shape and is thus subjected to a slight helical movement. On the bars of the fixed base frame and the movable intermediate frame are sliding shoes such. B. 142 / j and 162 /) arranged. The transverse movement of the movable intermediate frame is effected by four hydraulic actuating cylinders, 163 </, XMd , which are operated from a control panel and are arranged symmetrically and horizontally inside the beams 163 and 164 of the fixed base frame. To guide during the lateral movement two Gleilführungen 167 serve on the fixed base frame 16 and two guide shoes 148 on the movable Zwisciien ^r mimic 14. The two Glcflführungcn 167 are parallel to each other and oppositely disposed on the beams, which are connected to the plates 165 and 166th

Bei der in Fig. 3 dargestellten Drehsiul/.vorrichtung 2 ist eine Kette 21 über drei Rollen 221. 231 und 252 geführt. Das Werkstück 3 bzw. 3' ruht aufIn the Drehsiul / .vorrichtung shown in Fig. 3 2, a chain 21 is guided over three rollers 221, 231 and 252. The workpiece 3 or 3 'rests

m dem oberen Trum, das sich zwischen den Rollen 221 und 231 erstreckt, die durch Stützgehäuse 222 und 232 getragen sind. Die Kette 21 ist in Kettenkasten 223, 233 geführt. Die Stutzgehäuse sind auf einem Querträger 241 angeordnet, der auf Schienen 6. 6 und 7. T ruht, die symmetrisch und parallel zueinander in bezug auf die Achse des Werkstückes 3 auge ordnet sind. Die Drehstüizvorrichiung 2 ist in Längsrichtung, längs der Achse des Werkstückes 3 verschiebbar. Der Querträger 241 ist durch Befestigungsmittel auf einem beliebigen Platz der Schienen festgelegt. Die untere Rolle 252 ist in einem Gehäuse 251 angeordnet, das in vertikaler Richtung beweglich ist und durch vier Säulen wie 253,254 und 255 geführt ist, die in Rohren wie 242 gleiten, welche im Inneren des Trägers 241 vorgesehen sind. Hydraulische Stellzylinder wie 243 sind in dem Träger 241 vorgesehen und steuern die vertikale Verschiebung des Gehäuses 251. Die Anordnung von Ventilen in dem hydraulischen Kreis der Stellzylinder gestattet die Festlegung der Kolbenstangen der Stellzylinder auf Grund der Inkompressibililät des Öles. Das Niveau, in welchem die untere Spannrolle 252 festgelegt werden soll, kann von einem Steuerpult durch das Schließen der Ventile ausgewählt werden.m the upper run extending between rollers 221 and 231 carried by support housings 222 and 232. The chain 21 is guided in chain cases 223, 233. The socket housing are arranged on a cross member 241, which rests on rails 6. 6 and 7. T , which are symmetrical and parallel to each other with respect to the axis of the workpiece 3 eyes. The Drehstüizvorrichiung 2 can be moved in the longitudinal direction, along the axis of the workpiece 3. The cross member 241 is fixed by fastening means on any desired place on the rails. The lower roller 252 is arranged in a housing 251 which is movable in the vertical direction and is guided by four columns such as 253, 254 and 255, which slide in tubes such as 242 which are provided inside the carrier 241. Hydraulic actuating cylinders such as 243 are provided in the carrier 241 and control the vertical displacement of the housing 251. The arrangement of valves in the hydraulic circuit of the actuating cylinders allows the piston rods of the actuating cylinders to be fixed due to the incompressibility of the oil. The level at which the lower idler 252 is to be set can be selected from a control panel by closing the valves.

Die Drehstützvorrichtung 1 wird meist stärker belastet als die Drehstützvorrichtung 2. Hat das Werkstück 3 unterschiedliche Durchmesser, so wird es so aufgelegt, daß der mit der Kette 11 in Berührung stehende Teil im allgemeinen den größeren Durchmesser aufweist als derjenige Teil, der auf der Kette 21 der Drehstützvorrichiung 2 auflieg:. Diese Anordnung des Werkstückes 3 begünstigt seinen Antrieb durch die Drehstützvorrichtung 1.The rotary support device 1 is usually more heavily loaded than the rotary support device 2. Has the workpiece 3 different diameters, it is placed so that the chain 11 is in contact Part generally has the larger diameter than that part on the chain 21 of the Rotary support device 2 lay :. This arrangement of the workpiece 3 promotes its drive the rotating support device 1.

Um einen genügenden Umschlingungsbogen zwisehen der Kette 21 der Drehstützvorrichtung 2 und dem Werkstück 3 zu sichern und ein Schwanken des Werkstückes zu begrenzen, ist der Abstand der Stützgehäusc 222 und 232 der Drehslützvorrichtung 2 einstellbar. Die Stützgehäuse 222 und 232 sind auf dem Querträger 241 durch Befestigungsmittel 244, 245 und 246 mit Längsschlitzen und Querkeilen befestigt, welche demontierbar sind und die Einstellung des Abstandes der Stützgehäuse gestatten. Das Stützgehäuse 222 ist in Fig.Ό in der angenäherten Stellung dargestellt, die für Werkstücke mit kleinem Durchmesser bestimmt ist, während das Stützgehäuse 232 in einer Stellung für Werkstücke mit großem Durchmesser dargestellt ist.In order to ensure a sufficient looping arc between the chain 21 of the rotary support device 2 and the workpiece 3 and to limit swaying of the workpiece, the distance between the support housings 222 and 232 of the rotary support device 2 is adjustable. The support housings 222 and 232 are attached to the cross member 241 by fastening means 244, 245 and 246 with longitudinal slots and transverse wedges, which can be dismantled and allow the spacing of the support housings to be adjusted. The support housing 222 is shown in Fig.Ό in the approximate position which is intended for workpieces with a small diameter, while the support housing 232 is shown in a position for workpieces with a large diameter.

Sollte bei besonders gestalteten Werkstücken der Abstand zwischen dem Berührungsdurchmesser der einen Drehstüt/vorrichuing und dem Berührungsdurchmesser der anderen Drehslützvorrichtung sehr groß werden und so die Horizontalregulierung der Achse des Werkstückes mir durch die Spannung der Kette in der Drehstützvoirichtung 2 erzielt werden müssen, so brächte das insofern einen Nachteil, als für diesen Fall die Drehstutzvorrichtung zur Sicherstcllung der erforderlichen Festigkeit sehr große Aus-Should the distance between the contact diameter of the a Drehstüt / vorrichuing and the contact diameter the other Drehslützvorrichtung are very large and so the horizontal regulation of the Axis of the workpiece can be achieved by tensioning the chain in the Drehstützvoirichtung 2 must, so that would bring a disadvantage, as the rotary support device for safety in this case the required strength very large

maße annehmen müßte. I ^;m diese Üherdimensionie- sind, gestattet die vertikale Einstellung der Drehshil/ rungzu vermeiden, kann eine zusätzliche Regulierung vorrichtung !. um die hori/oniale Lage der Achsen in vertikaler Riehtungdei einen Diehstüt/vorrichtiing der Werkstücke in Ahhangigkeit von ihrem Profil hei vorgesehen sein. Ein Fundament mit mehreren Ho- großen Abweichungen grob einstellen /u können, die in Fig. 1 mit »#«. »M« und »M« bezeichnet 5 ncn.would have to assume proportions. I ^; If these overdimensioned allow the vertical adjustment of the rotary support to be avoided, an additional regulation device! Around the horizontal position of the axes in the vertical direction, a support / device for the workpieces must be provided depending on their profile. You can roughly set a foundation with several large deviations / u can, which in Fig. 1 with "#". "M" and "M" denote 5 ncn.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Rotary device of a spray hardening system for long cylindrical workpieces which are rotatably held in a horizontal position on rotary support devices which are displaceable in the direction of the longitudinal axis of the workpieces, of which at least one sets the workpiece in rotation, characterized in that each rotary support device (1, 2 ) has an endless belt or an endless chain (11,21) which is arranged over two rollers ( 121,131; 221,231) and is guided over a third roller (151) arranged in the support device, the upper run of the belt or chain (11, 21) supporting the workpiece (3) to be hardened.

2. Device according to claim 1, characterized in that the two upper rollers ( 121, 131) of at least one rotary support device (1) are arranged on an intermediate frame ( 14) which is driven by a drive device (163c, 163c /, 164J) in the horizontal direction is displaceable and fixable perpendicular to the workpiece axis on a lower immovable frame ( 16).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the lower roller (151, 252) is adjustable in height.

4. Device according to one of claims 1 to

3, characterized in that the rotation of the workpiece (3) takes place via the drive of the belt or the chain (11, 21) through the lower roller (151, 252) by means of a gear (153) and a motor (154) .

5. Device according to one of claims 1 to

4. characterized in that the two upper rollers (231, 221) arranged on both sides of the workpiece (3) are arranged in support housings (232, 222) , the mutual spacing of which is adjustable.