DE2343684C3 - Härtevorrichtung mit Härtebecken, hsbesondere in Kurbelwellenhärtemaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Härtevorrichtung mit Härtebecken, welche insbesondere vorteilhaft als Teil einer Kurbelwellenhärtemaschine Verwendung findet.

Eine Härtevorrichtung dieser Art für sogenannte halbautomatische K.urbelwellenhärtemaschinen, wie sie z. B. aus der USA.-Patentschrift 32 40480 bekannt sind, weist ei» Härtebecken auf, in dem mit horizontaler Achse sine über zumindest den größten Teil ihrer Länge prismatische Trägerwelle drehbar gelagert ist. Diese Trägerwelle weist ein mit Einspannelementen versehenes Trägersternpaar auf, welches zum gleichzeitigen Einspannen mehrerer, jeweils eine Drehachse aufweisender Werkstücke an ihren Enden, zum Drehen dieser Werkstücke um ihre Achsen sowie zum Transport der Werkstücke in das bzw. aus dem Abschreckmittelbad des Härtebeckens dient. Dabei ist die Trägerwelle so angeordnet, daß jeweils ein Einspannelementenpaar sich außerhalb des Abschreckmittelbades befindet, in welcher Stellung das fertig gehärtete Werkstück den Einspannelementen entnommen, neu zu härtende Werkstücke eingespannt bzw. die Werkstücke induktiv aufgeheizt werden. Weist das Trägersternpaar vier Einspannelementenpaare auf, wie es z. B. bei der Vorrichtung gemäß der genannten USA.-Patentschrift 40 480 der Fall ist, bewirkt ein Antrieb der Trägerwelle deren Teildrehungen von jeweils 90°. Einer der Trägersterne ist mit einem Planetengetriebe ausgerüstet, mit Hilfe von dem die Einspannelemente mit den Werkstücken um die Werkstückachsen gedreht werden können.

Zur induktiven Erhitzung der Werkstücke, z. B. von Kurbelwellen, werden diese Kurbelwellen zunächst in Drehung versetzt und danach ein sogenannter HaIbschaleninduktor, der an Parallelogrammgestängen zur Ausführung von Translationsbewegungen geführt ist. vom Bedienungsmann auf einen zu härtenden Oberflächenbereich des Werkstückes aufgesetzt und hierauf der Induktorstrom eingeschaltet. Nach erfolgte.- induktiver Erhitzung wird der Induktor abgehoben und die Trägerwelle um 90° gedreht, wodurch die eben erhitzte

und zwischen den Einspannelementen weiterrotierende Kurbelwelle zum Zwecke des Abschreckens in das Abschreckmittelbad im Härtebecken abgesenkt wird.

Bei den bisher üblichen Konstruktionen der Trägerwellen-Trägersternpaar-Einheit machte die Lösung des Problems einer Abdichtung gegen ein Eindringen von Abschreckmittelflüssigkeit in die Lagerstellen der Anordnung nicht unwesentliche Schwierigkeiten. Auch ist bei diesen Konstruktionen meist keine leichte Einbaubzw. Ausbaumöglichkeit für die Trägerwelle gegeben.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Härtevorrichtung mi» Härtebecken der genannten Art anzugeben, bei der die Trägerwelle besonders leicht ein- bzw. ausgebaut werden kann, eine nur geringe Anzahl von Dichtungsstellen zwischen zueinander rotierenden Teilen aufweist und bei der eine große Anzahl von Einzelelementen der Vorrichtung gleichbleiben, ob nun die Anzahl der an dem Trägersternpaar vorgesehenen Elnspannelementenpaare von 4 verschieden ist, also 1, 2, 3 oder 5 Einspannelementenpaare am Trägersternpaar vorgesehen sind.

Diese Aufgabe wird in der erfinderischen Härtevorrichtung dadurch gelöst, daß die Trägerwelle hohl ausgebildet ist und in ihr nahe einer ihrer Enden eine mit einem Stirnzahnrad als Sonnenzahnrad des Planetengetriebes versehene Antriebswelle konzentrisch gelagert ist, daß im Bereich dieses Stirnzahnrades an den ebenen Teilmantelflächen die Wand der prismatischen hohlen Trägerwelle Durchbrüche aufweist, und daß über diesen Durchbrüchen an den sie umgrenzenden ebenen Teilmantelflächen jeweils ein gehäuseföimiger Antriebs-Teilstock angeflanscht ist, welcher ein zwecks Drehung antreibbares Werkstück-Einspannelement trägt sowie ein Getriebe zu dessen Antrieb einschließt, wobei ein Getriebezahnrad als Planetenzahnrad wirkend durch den Durchbruch in der Trägerwellenwand mit dem als Sonnenzahnrad dienenden Stirnzahnrad im Eingriff steht.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Figur eingehend erläutert. Diese zeigt einen Teillängsschnitt der Härtevorrichtung mit dem antriebsseitigen Ende der Trägerwelle mit einem der Trägersterne bzw. die Lagerung des entsprechenden Endes der Trägerwelle in dem Härtebecken. Die Lagerung am anderen Ende der Trägerwelle und der andere Trägerstern, der aus mehreren auf den ebenen Mantelflächen der Trägerwelle aufgespannten Reitstöcken besteht, ist etwa so augebildet, wie in Fig. 1 der USA.-Patentschrift 27 87 566 beschrieben; auf ihre Darstellung in der Figur konnte daher verzichtet werden. Die Trägerwelle 1 besteht über den größten Teil ihrer Länge aus einem Rohr 2 mit quadratischem Querschnitt und relativ großer Wandstärke. Dieses Rohr 2 weist an seinen ebenen Teilmantelflächen sich in Längsrichtung erstreckende Schwalbenschwanznuten 3 auf, die zum Aufspannen der Reitstöcke des (in der Figur nicht dargestellten) zweiten Trägersterns dienen. An dieses Rohr 2 ist ein· Kupplungsbuchse 4 angeschweißt, deren quadratische Außenkontur die Kontur des Vierkantrohres 2 fort-

setzt. In dieser Kupplungsbuchse 4 ist ein mit einer Zentralbohrung versehener Lagerbolzen 5 befestigt, welcher in einem in einer Seitenwand 6 des Härtebekkens 7 eingelassenen und mit einem abdichtenden Gehäuse 8 versehenen Wälzlager 9 aufgenommen ist, wobei in der Zentralbohrung des Lagerbolzens 5 eine mit einem Stirnzahnrad 10 verbundene Antriebswelle 11 gelagert ist. Die Kupplungsbuchse 4 weist im Bereich des Stirnzahnrades 10 an ihren äußeren ebenen Mantelflächen Durchbrüche 12 auf, wobei jeweils an der einen Durchbruch 12 umgrenzenden ebenen Mantelfläche üer Kupplungsbuchse 4 ein gehäuseförmiger Antriebs-Teilstock 13 angeflanscht ist. Jeder dieser Teilstöcke 13 enthält eine drehbar gelagerte Pinole 14 sowie ein Getriebe zum Antrieb dieser Pinole, welches mit einem Getriebezahnrad 15, das durch den Durchbruch 12 in der Kupplungsbuchse 4 hindurchgreift, im Eingriff mit dem Stirnzahnrad 10 der Antriebswelle 11 steht.

Der Lagerbolzen 5 und die Antriebswelle 11 werden auf an sich bekannte Weise unabhängig voneinander aus einer in der Figur mit 16 angedeuteten Getriebeeinheit angetrieben. Dabei ist — wie man leicht einsieht — die Drehgeschwindigkeit der Pinolen 14 proportional der Differenz der Drehgeschwindigkeiten von Trägerwelle 1 und Antriebswelle 11, und zwar deshalb, weil die Antriebsanordnung ein Planetengetriebe bildet mit dem Stirnzahnrad 11 als Sonnenzahnrad und den Getriebezahnrädern 15 als Planetenzahnräder. Gegen das Eindringen von Abschreckmittelflüssigkeit wirksame Wellendichtungen sind bei der beschriebenen Vorrichtung nur an den Stellen 17 und 18 erforderlich.

Für einen Ausbau der Trägerweile 1 werden die Antriebsteilstöcke 13 bzw. die in der Figur nicht dargestellten Reitstöcke des zweiten Trägersterns abgencmmen, die Befestigung des Lagers (8, 9) in der Seitenwand 6 des Härtebeckens 7 gelöst und danach die Trägerwelle 1 mit dem Lager (8, 9) in Richtung des Pfeiles 19 durch den Sitz des Lagers herausgezogen. Eine Bearbeitung der Lagerstellen der Welle kann, da

to ihr Querschnitt ohne aufgesetzte Antriebs-Teilstöcke bzw. Reitstöcke relativ klein ist, gemeinsam in einer Einspannung einer Drehbank erfolgen, wodurch ein Schlagen der Trägerwelle auf einfache Weise von vornherein vermieden werden kann.

Bei der erfindungsgemäßen Härtevorrichtung können mit den beschriebenen Antriebs-Teilstöcken ferner Trägersterne mit unterschiedlicher Anzahl von Einspannelementenpaaren zusammengestellt werden, d. h. es können z. B. Wellen mit quadratischem Querschnitt nicht vollständig mit jeweils aus Antriebs-Teilstock und Reitstock bestehenden Einspannelementenpaaren bestückt werden, oder es wird eine prismatische Welle verwendet, mit einem Querschnitt, dessen Kontur nicht quadratisch ist, sondern z. B. einem regelmäßigen

Dreieck oder Fünfeck angenähert ist. Da Härtevorrichtungen dieser Art fast nie in Serie hergestellt werden, können die für alle Varianten gleichbleibenden aufwendigen Vorrichtungsteile, z. B. Antriebs-Teilstöcke und Reitstöcke, in relativ geringer Anzahl auf Lager gehalten und so die Lagerkosten relativ niedrig gehalten werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Härtevorrichtung, insbesondere für Kurbelwelien-Härtemaschinen mit einer in einem Härtebekken um eine horizontale Achse drehbar gelagerten prismatischen Trägerwelle, welche ein mit Einspannelementen versehenes und zum gleichzeitigen Einspannen mehrerer jeweils eine Drehachse aufweisenden Werkstücke an ihren Enden und zum Drehen der Werkstücke um ihre Achsen dienendes Trägersternpaar aufweist, sowie einer Antrieb zum Erzeugen von Teildrehungen der Trägerwelle und zum Antrieb der Werkstückeinspannelemente über ein in einem der Trägersterne angeordnetes Planetengetriebe, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerwelle (1) hohl ausgebildet ist und in ihr nahe einer ihrer Enden eine mit einem Stirniahnrad (10) als Sonnenzahnrad des Planetengetriebes versehene Antriebswelle (11) konzentrisch gelagert ist, daß im Bereich dieses Stirnzahnrades (10) an den ebenen Teilmantelflächen die Wand der prismatischen hohlen Trägerwelle (1) Durchbrüche (12) aufweist und daß über diesen Durchbrüchen (12) an den sie umgrenzenden ebenen Teilmantelflächen jeweils ein gehäuseförmiger Antriebs-Teilstock (13) angeflanscht ist, welcher ein zwecks Drehung antreibbares Werkstück-Einspannelement (14) trägt sowie ein Getriebe zu dessen Antrieb einschließt, wobei ein Getnebezahnrad (15) als Planetenzahnrad wirkend durch den Durchbruch (12) in der Trägerwellenwand mit dem als Sonnenzahnrad dienenden Stirnzahnrad (10) in Eingriff steht.