DE2531300A1

DE2531300A1 - Anlage zur warmbehandlung oder -umformung von werkstuecken

Info

Publication number: DE2531300A1
Application number: DE19752531300
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: AUTOMATISME ET TECH ARCUEIL
Current assignee: AUTOMATISME ET TECH ARCUEIL
Priority date: 1974-09-03
Filing date: 1975-07-12
Publication date: 1976-03-11
Also published as: FR2284246B1; FR2284246A1; IT1039396B; GB1490418A; ES440204A1; JPS5152578A; CA1040399A; JPS582785B2; US4070740A

Description

PATENTANWÄLTE Dipi. ing. Klaus Westphal

VILLINGEN-SCHWENNINoEN StadiLezlr:: Villinge/i fatamaSBSssea s«b.-Kneipp-siree·

Telefon: 07721-55343 Telegr.: Westbuch Villingen

Dr.rer.net OttO Büchner

MÖNCHEN 60 (Paslng) FloßmannetraOe 30 a Telefon:BBSBBBBERi 089-832444 Telegr.: Westbuch München

Unser Zeichen: 820.17

Fa. Automatisme et Technique 8, rue du 8 Mai 1945 ARCUEIL (VaI de Marne)

Frankreich

Anlage zur Warmbehandlung oder -umformung von Werkstücken

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Warmbehandlung oder -umformung von Werkstücken, die in einer Fertigungsstraße einsetzbar sind, z.B. eine Anlage zum Warmstauchen, insbesondere von Zündkerzen für Verbrennungsmotoren.

Bei der Herstellung oder Umformung von Werkstücken, insbesondere Metallteilen, ist es oftmals erforderlich, einen sehr genau begrenzten Abschnitt eines Werkstücks zu erhitzen

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Poetecheckkonto: Karleruhe 76979 Bankkonto: Deutsche Bank AG Villingen M6332

um an demselben eine Umformung zu bewirken.

Beispielsweise ist es bekannt, die Nadeln von Rundstrickmaschinen lokal zu erhitzen, um sie durch eine metallurgische Warmumwandlung zu verstärken.

Es ist ferner bekannt, Zündkerzen für Verbrennungsmotoren vor dem Stauchen derselben in warmem Zustand lokal zu erhitzen.

Um die vorliegende Erfindung einfacher beschreiben zu können, wird sie nachfolgend in ihrer Anwendung auf das Warmstauchen von Zündkerzen beschrieben.

Eine Zündkerze 1 (Fig. 1) weist im wesentlichen einen Mi.ttelteil auf, der einen Isolierkörper b bildet, den in axialer Richtung ein Verbindungsbolzen durchsetzt, welcher am unteren Ende in der Elektrode d und am oberen Ende in einem die Verbindungsmutter g tragenden Gewindeteil endet.

Der Mittelteil a ist in dem Metallgehäuse f gehaltert, das zum Einschrauben in den Zylinderkopf des Motors dient. Der dichte Sitz zwischen dem Mittelteil a und dem Gehäuse f wird durch zwei Dichtungen gewährleistet, eine obere Dichtung h und eine untere Dichtung k. Nach dem Einsetzen der Dichtung k in das Gehäuse f, des Mittelteils a und der Dichtung h wird der obere Bund 1 des Gehäuses f in kaltem Zustand festgelegt. Diese Festlegung hat lediglich den Zweck, das Auseinanderfallen der Bestandteile f, k, a und h zu verhindern, gewährleistet jedoch noch nicht den dichten Sitz zwischen dem Mittelteil a und dem Gehäuse f. Dieser dichte Sitz wird erst durch das sogenannte "Warmfassen** oder Warmstauchen gewährleistet, das den Zweck hat, durch axiales Zusammendrücken den geschwächten Teil m des Gehäuses f nach vorheriger Erhitzung auf Rotglut zu verformen. Nach Abkühlung ist die Länge des Gehäuses f zwischen den Dichtungen h und k etwas verringert und infolgedessen sind die Dichtungen h und k zwischen der Wand des Gehäuses f und dem

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Mittelteil a stark zusammengepreßt, was den dichten Sitz zwischen diesen beiden Teilen gewährleistet (Fig. 2).

Der Vorgang des Warmstauchens besteht daher in der Erhitzung der Zone m des Gehäuses f und sodann in der Ausübung einer axialen Kraft, die vom oberen Ende des Gehäuses f nach unten gerichtet ist, wobei das untere Ende dieses Gehäuses in einem Träger festgehalten wird. Die axiale Kraft wird* aufrechterhalten, bis das Gehäuse ausreichend abgekühlt ist.

In der Praxis bringt dieser Vorgang des Warmstauchens bestimmte Schwierigkeiten mit sich. Man muß insbesondere darauf achten, daß die Erhitzung,soweit möglich, auf den geschwächten Teil m des Gehäuses lokalisiert bleibt. Andernfalls stellt man tatsächlich Verformungen und Veränderungen der anderen Teile des Gehäuses und insbesondere des unteren Teils fest, wo sich das nicht dargestellte Gewinde befindet, das die Befestigung der Kerze am Zylinderkopf des Motors und die Dichtungsfläche befindet, die die Abdichtung zwischen der Kerze und dem Zylinderkopf des Motors gewährleistet, wodurch Schwierigkeiten bei der Verwendung von Kerzen mit solchen Fehlern auftreten.

Es hat sich in der Praxis als sehr schwierig erwiesen, eine genaue Lokalisierung dieser Erhitzung zu erzielen. Man muß über eine Erhitzungseinrichtung verfugen, deren Wirkung selbst sehr lokalisiert und trotzdem ausreichend leistungsfähig ist, um die Temperatur der Zone m des Gehäuses f schnell zu erhöhen, ohne daß sich diese Temperaturerhöhung merklich auf andere Abschnitte des Gehäuses infolge der Wärmeleitfähigkeit übertragen kann. Es ist bereits vorgeschlagen worden, durch das Gehäuse der Kerze in axialer Richtung einen starken elektrischen Strom fließen zu lassen.

Die Erhitzung durch den Joule-Effekt, die sich daraus ergibt, sucht sich offensichtlich in der Zone mit dem schwächsten Querschnitt des Gehäuses, d.h. in der Zone m, zu lokalisieren.

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Diese Lokalisierung ist jedoch nicht so gut, wie man erhoffen könnte, und andererseits erfordert die Zuführung eines starken Stromes an den Enden des Gehäuses, wenn man berücksichtigt, daß dieses gleichzeitig oder unmittelbar danach einer starken axialen mechanischen Kraft unterworfen werden muß, komplizierte und kostspielige technische Einrichtungen.

Es wurde auch eine Erhitzung durch Induktion, insbesondere mittels eines elektrischen Hochfrequenzfeldes, vorgeschlagen. Unter den Bedingungen, unter denen dieser Vorgang bis jetzt durchgeführt worden ist, war jedoch die Lokalisierung der Er- -hitzung nicht zufriedenstellend und die Ergebnisse des Stauchvorganges ließen zu wünschen übrig. Das Erfordernis einer sehr schnellen und sehr genau lokalisierten Erhitzung bringt mit sich, daß die in das Kerzengehäuse eingeführte Wärmemenge sehr gering ist und daß infolgedessen die Verformung durch Anwendung einer axialen mechanischen Kraft innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne erfolgen muß, bevor diese kleine Wärmemenge durch Leitfähigkeit in die anderen Abschnitte des Kerzengehäuses diffundiert ist. Die Ausübung dieses mechanischen Vorgangs innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne und in genauer zeitlicher Abstimmung mit der Erhitzung des Kerzengehäuses bringt bei den bekannten Anlagen ebenfalls komplizierte und kostspielige technische Einrichtungen mit sich, umso mehr, als die ausgeübte mechanische Kraft genau dosiert sein muß.

Alle diese Schwierigkeiten bewirkten, daß man bei den bekannten Anlagen einen Kompromiß geschlossen hat und daß die Lokalisierung der Erhitzung des Gehäuses sehr unscharf bleibt. Die Folgen davon sind außer den oben erwähnten Qualitätsfehlern der Kerzen, daß die Öearbeitungszeit verhältnismäßig hoch bleibt und daß man für größere Produktionen gezwungen ist, die Anzahl der Anlagen zu vervielfachen und die dadurch verursachten Kosten in Kauf zu nehmen.

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Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Anlage zum Warmstauchen, die die geschilderten Nachteile vermeidet und eine sehr genau lokalisierte und sehr schnelle Erhitzung des zum Fassen verwendeten bzw. zu stauchenden Werkstücks zusammen mit einer sehr starken, genau dosierten und zeitlich gut auf die Erhitzungswirkung abgestimmten mechanischen Fassungs- oder Stauchwirkung ermöglicht, wobei diese Vorteile sehr kurze Bearbeitungszeiten und infolgedessen höhere Produktionsgeschwindigkeiten bei Aufrechterhaltung einer ausgezeichneten Qualität ermöglicht.

Zu diesem Zweck schafft die Erfindung eine Anlage zur Warmbehandlung oder Umformung von Werkstücken, welche in einer Fertigungsstraße einsetzbar sind, gekennzeichnet durch einen Hochfrequenzinduktor, welcher von einem Leiter gebildet ist, der wenigstens einen Abschnitt geringer Krümmung (großer Krümmungsradius) in seinem Nutzteil aufweist, wobei dieser Abschnitt längs der Bewegungsbahn des zu behandelnden Werkstücks in Höhe der zu erhitzenden Oberfläche angeordnet ist.

Die Erfindung schafft ferner eine Anlage zur Warmbehandlung und -umformung von Werkstücken, insbesondere Anlage zum Stauchen von Zündkerzen, mit Einrichtungen zum Umformen der Kerze, wie einer Vorheizeinrichtung für das Kerzengehäuse und einer Staucheinrichtung, sowie mit einer Einrichtung zum Fördern der Kerzen nacheinander durch die Vorheizeinrichtung und sodann durch die Staucheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Umformeinrichtungen für die Kerzen und die Fördereinrichtung für die Kerzen gebildete Anordnung mit kontinuierlicher Kinematik arbeitet, die Fördereinrichtung die Kerzen wenigstens vom

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Eingang der Vorheizeinrichtung bis zum Ausgang der Staucheinrichtung führt, die Vorheizeinrichtung einen Hochfrequenzinduktor aufweist, der im wesentlichen zwei parallele Schenkel (8, 8^f) aufweist, die nahe der Bewegungsbahn der Kerzen (1) angeordnet sind, wobei diese beiden Schenkel (8, 8») geradlinig oder mit geringer Krümmung (großer Krümmungsradius) ausgebildet sind, um die schmalen lokalisierten Zonen des Kerzengehäuses sehr schnell zu erhitzen, und daß die Staucheinrichtung aus einer Trommel mit kontinuierlicher Kinematik besteht und Führungsbacken aufweist, welche zur Ausübung einer Stauchkraft auf die Kerzengehäuse über ein die Stauchkraft dosierendes elastisches Organ dienen.

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Anhand der Figuren werden zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht eine Zündkerze vor dem Warmstauchen;

Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Seitenansicht der Zündkerze nach dem

Fig. 3 eine schematische Schrägansicht der wesentlichen Teile einer erfindungsgemäßen Anlage zum Warmstauchen;

Fig. 4 in weitgehend schematischer Darstellung die gleichen wesentlichen Teile der Anlage in Draufsicht;

Fig. 5A die Anordnung der Schenkel des Induktors bezüglich der Kerze;

Fig. 5B die Anordnung der Kraftlinien des Induktors mit geringer Krümmung gemäß der Erfindung;

Fig. 5C die Anordnung der Kraftlinien eines Induktors mit starker Krümmung;

Fig. 6 schematisch die Fassungs- oder Stauchtrommel in einer ersten Ausführungsform, wobei diese Trommel in der rechten Hälfte der Figur teilweise axial geschnitten und in der linken Hälfte nicht geschnitten dargestellt ist;

Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Darstellung der Stauchtrommel in einer zweiten Ausführungsform; und

Fig. 8 eine auseinandergezogene schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Anlage.

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Fig. 3 zeigt schematisch in Schrägansicht und Fig. 4 sehr
schematisch in Draufsicht die wesentlichen Teile der erfindungsgemäßen Warmstauchanlage. Die warmzu.stauchenden Kerzen 1 sind in "Schlitten" 2 angeordnet, die vorzugsweise aus einem nicht leitenden Material bestehen. Diese Schlitten sind ihrerseits
in Ringen 3 gelagert, in denen sie sich um ihre vertikale Achse drehen können. Die Einzelheiten dieser Anordnung sind in Fig. 5A zu sehen. Der Schlitten 2 weist Führungsbünde 4 und 5 auf, die eine doppelte Aufgabe haben. Einerseits halten sie die
Schlitten 2 in axialer Richtung in den Ringen 3 und andererseits ermöglichen sie, da. ihr Durchmesser etwas geringer ist als derjenige des Rings 3, den Drehantrieb der Schlitten 2
um ihre Achse mittels eines Riemens 6 (Fig. 3 und 5A).

Die Ringe 3 sind durch weiche, jedoch undehnbare Verbindungen

7 miteinander verbunden. Die von den Schlitten 2, Ringen 3
und Verbindungen 7 gebildete Gruppe ist eine endlose Kette,
die sich kontinuierlich und gleichförmig quer durch die Anlage verschiebt, wobei diese Anordnung als solche in mit kontinuierlicher Bewegung arbeitenden Anlagen (FR-PS 73 39 839) bekannt ist.

Die von ihren Schlitten 2 getragenen Ringe 1 verschieben sich mit kontinuierlicher und gleichförmiger Bewegung in Richtung
des Pfeils F und laufen zwischen den beiden Schenkeln eines
Hochfrequenzinduktors durch. Die aktiven Teile 8 und 8· dieser beiden Schenkel sind in einer Ebene angeordnet, die durch die geschwächte Zone m des Gehäuses der Kerzen 1 verläuft. In
dieser Ebene sind sie parallel zueinander und ihr Abstand ist so gewählt, daß sie beide sehr nahe an dem Gehäuse der Kerzen vorbeilaufen (siehe Fig. 5). In den Figuren sind die Abschnitte

8 und 8¹ der Induktorschenkel geradlinig dargestellt.. Es ist
jedoch nicht ausgeschlossen, daß sie in der horizontalen Ebene eine geringe Krümmung aufweisen können, wobei der Krümmungsradius bezüglich des gegenseitigen Abstands der Schenkel groß ist. Weiter unten wird der Zweck dieser Einzelheit erläutert.

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Die aktiven Abschnitte 8 und 8' der Induktorschenkel sind miteinander durch Schleifen 9 und 10 verbunden und der so gebildete Stromkreis ist über Leiter 11 und 12 mit dem Hochfrequenzgenerator 13 verbunden. Dieser Generator kann vorteilhafterweise in geringem Abstand oberhalb des Induktors derart angeordnet sein, daß die Verbindungsleitungen 11 und 12 so kurz wie möglich gehalten werden.

Die Leiter 8, 8', 9, 10, 11 und 12 sind zweckmäßigerweise in Form von Rohren ausgebildet, die von einem Kühlmittel durchflossen werden.

Wenn sie zwischen den Induktorschenkeln 8 und 8' durchlaufen, werden die Kerzen 1 in eine Drehbewegung um ihre Achsen versetzt, deren Geschwindigkeit geregelt werden kann, indem man die Laufgeschwindigkeit des Riemens 6 ändert.

Bei ihrem Austritt aus dem Induktor werden die Kerzen in einer Stauchtrommel 14 erfaßt, die in einer bei Arbeitstrommeln von kontinuierlich bewegten Maschinen bekannten Weise arbeitet.

In dieser Trommel werden die die Kerzen tragenden Schlitten in einer in Fig. 3 nicht sichtbaren Weise eingeklemmt und von unten zentriert, wie weiter unten beschrieben. Obere Stempel 15 werden sodann nach unten bewegt und bedecken den oberen Teil der Kerzengehäuse, um auf diese eine genau dosierte Kraft auszuüben, welche eine genaue Stauchung dieser Gehäuse gewährleistet. Die Arbeitsweise der Stauchtrommel wird im einzelnen weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 beschrieben.

Bei der Darstellung gemäß Fig. 3 hat man sich auf die wesentlichen und neuen Teile der Anlage beschränkt, d.h. auf diejenigen, in welchen das Vorerhitzen der Kerzengehäuse und die Stauchung dieser Gehäuse vorgenommen wird. Es ist offensichtlich, daß die Anlage außerdem vor dem Induktor eine Zufuhreinrichtung, welche die warm zu stauchenden Kerzen in ihre

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Schlitten einsetzt, und nach der Stauchtrommel eine Entnahmeeinrichtung aufweisen muß, welche die Kerzen aus ihren Schlitten entnimmt, wobei eine Steuereinrichtung gegebenenfalls zwischen der Entnahmeeinrichtung und der Stauchtrommel eingesetzt sein kann. Alle diese zusätzlichen Anordnungen und Einrichtungen sind vorgesehen und arbeiten nach dem Prinzip der kontinuierlichen Bewegung. Sie werden hier nicht beschrieben, da sie keinen Teil der vorliegenden Erfindung bilden.

Die vor der anhand von Fig. 3 beschriebenen Anlage angeordnete Zuführeinrichtung kann zweckmäßigerweise mehrere Trommeln aufweisen, die mit kontinuierlicher Bewegung die Montage der Grundbestandteile f, k, a und h der Kerze gewährleisten, d.h. eine Maschine mit kontinuierlicher Kinematik, von der die erfindungsgemäße Anlage nur einen zusätzlichen Teil bildet.

Fig. 6 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform der Stauchtrommel. Die Achse 16, die gegen Drehung festgelegt ist, ist fest mit dem Gestell 17 verbunden. Um die Achse 16 kann sich eine Hohlwelle 18 drehen, die über Zahnräder 19 und 20 von einer Motorwelle 21 angetrieben wird.

Eine untere Scheibe 22 und eine obere Scheibe 23 sind auf die Hohlwelle 18 aufgekeilt.

Die obere Etage 22· der unteren Scheibe 22 nimmt in Halbzellen die Schlitten 2 mit ihren Ringen 3 und 5 auf. Die untere Etage 22" der unteren Scheibe 22 weist koaxial zu jeder Zelle der Etage 22· eine Führungsbacke 24 auf, die an ihrem oberen Ende eine Auflagefläche 25 und einen Zentrierkopf 26 und an ihrem unteren Ende eine Kappe 27 aufweist, in der eine Steuerrolle 28 gelagert ist. Bei Drehung der Scheibe 22 wirkt die Rolle 28 mit einer festen Rampe 29 zusammen, die das Anheben der Auflagefläche 25 der Führungsbacke 24 bis auf die Höhe der unteren Fläche des Schlittens 2 hervorruft, welcher dadurch fest

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unterstützt wird, während er durch den Kopf 26 zentriert wird (siehe rechten Teil der Fig. 6).

Die obere Scheibe 23 trägt Führungsbacken 30, die koaxial zu den Führungsbacken 24 der unteren Scheibe angeordnet sind und an ihrem oberen Ende eine Kappe 31 tragen, in der eine Steuerrolle 32 und eine Rückholrolle 33 gelagert ist. Die Steuerrolle 32 wirkt mit einer festen Rampe 34 zusammen, die bei Drehung der Scheibe 23 die Führungsbacke 30 auf die Kerze 1 absenkt. Das untere Ende 30· der Führungsbacke 30 weist eine Ausnehmung auf, in der der Isolierkörper der Kerze aufgenommen wird, so daß der ringförmige Rand des Endes 30' auf dem oberen Teil des Kerzengehäuses zur Auflage kommt, um auf diesen die zum Stauchen erforderliche Kraft auszuüben. Andererseits kann das Ende 30' im Körper der Führungsbacke 30 gleiten, die ihren Schub auf dasselbe über ein elastisches Organ überträgt, das von einem Stapel von Belleville-Federn 35 gebildet wird.

Die von der Führungsbacke 30 und ihrem Kopf 30' auf das Gehäuse der Kerze 1 ausgeübte Kraftwirkung wird durch die Rampe 34 auf die Querstrebe 36 übertragen, die einerseits an der festen Achse 16 der Stauchtrommel und andererseits an einer Säule 37 verankert ist. Da die Stauchkraft während einer bestimmten Zeitdauer ausgeübt wird, während der sich die Trommel um einen bestimmten Winkel dreht, sind mindestens zwei Säulen 37, die in Winkelrichtung am Umfang der Trommel versetzt sind, sowie wenigstens zwei Querstreben 36 vorgesehen, welche diese Säulen mit der Achse 16 verbinden und an denen die Rampe 34 von unten nach oben zur Anlage kommt.

Eine Rückholrampe 38, die auf die Rückholrollen 33 einwirkt, führt die Führungsbacken 30 in die obere Stellung zurück, wenn der Stauchvorgang beendet ist.

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Fig. 7 zeigt schematisch im Axialschnitt eine zweite Ausführungsform der Stauchtrommel. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 6 dargestellten nur dadurch, daß der Stapel 35 von Belleville-Federn im Körper der Führungsbacke 30 durch ein Druckmittel ersetzt ist, welches den Hohlraum des Körpers der Führungsbacke 30 ausfüllt. Bei dieser Ausführungsform bildet der Kopf 30· der Führungsbacke 30 einen Hydraulikkolben. Eine nicht dargestellte Dichtung .1st zwischen diesem Kopf 30· und den Wänden des Hohlraums 39 vorgesehen. Das Druckmittel, beispielsweise Öl, das den Hohlraum 39 füllt, wird in diesen Hohlraum mittels einer Pumpeinrichtung 40 eingeleitet, die in Fig. 7 durch ein übliches Symbol wiedergegeben ist, ohne im einzelnen dargestellt zu sein. Diese Pumpeinrichtung 40 weist im wesentlichen einen Ölbehälter 40' und eine Pumpe 40" auf, welche das Öl dem Behälter 40' entnimmt und dasselbe in einen Zuführkanal 41 über ein regelbares Druckbegrenzerventil 41¹ einleitet. Mit Hilfe dieses Druckbegrenzerventils 41· wird der Fluiddruck im Kanal 41 auf einen konstanten Wert eingestellt. Ein Akkumulator 42, dessen oberer Teil mit einem komprimierten Gas, wie Stickstoff, gefüllt ist, trägt noch zur Stabilisierung dieses eingestellten Drucks bei. Das Druckmittel strömt durch den Kanal 41 in die Kammer 39 über die dichte Ringkammer 43 und öffnungen 44. Die gleiche Pumpeinrichtung 40, die dem gleichen Akkumulator 42 zugeordnet ist, speist alle Hohlräume 39 aller Führungsbacken 30 der Stauchtrommel. Daraus folgt, daß das dadurch gespeiste Gesamtvolumen praktisch konstant bleibt. Tatsächlich hängt das festgelegte Volumen einer Kammer 39 einzig von der durch die Führungsbacke 30 eingenommenen vertikalen Stellung ab, die ihrerseits durch die Stellung ihrer Steuerrolle 32 auf der festen Rampe 34 bestimmt wird» Die Änderung dieser Volumina längs des Umfangs der Trommel läßt sich daher durch eine Kurve wiedergeben, welche dem konstanten Profil der Rampe 34 entspricht, und die von dieser Kurve begrenzte Fläche, die dem Gesamtvolumen der Kammer 39 entspricht, hat daher einen

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konstanten Wert. Daraus folgt, daß die Stabilisierung des Fluiddrucks in der Gesamtheit der Kammern 39 noch verbessert wird, da sich das Niveau der Flüssigkeit im Akkumulator 42 praktisch nicht ändert.

So ermöglicht die zweite Ausführungsform der Stauchtrommel (Fig« 7) eine noch viel genauere Dosierung der Stauchkraft als die erste Ausführungsform (Fig. 6). Tatsächlich ist es in diesem ersten Fall unmöglich, die verschiedenen Stapel 35 von Belleville-Federn so einzustellen, daß sie genau den gleichen elastischen Widerstand besitzen. Außerdem ändert sich dieser Widerstand mit der Zeit.

Die Arbeitsweise der ganzen Warmstauchanlage oder Warmfaßanlage, die anhand der Fig. 3, 4, 5, 6 und 7 beschrieben wurde, kann leicht anhand der Fig. 8 verfolgt werden, die ein auseinandergezogenes Schema dieser Anlage darstellt. Die Arbeitsweise ist die folgende.

Die in ihren Schlitten 2 getragenen Kerzen 1 verschieben sich in Richtung des Pfeils F mit kontinuierlicher und gleichförmiger Bewegung, deren Geschwindigkeit einer erhöhten Produktionsfolge entspricht, beispielsweise sechs bis sieben Kerzen pro Sekunde. Mit dieser Geschwindigkeit laufen die Kerzen 1 zwischen den Schenkeln 8 und 8' des Induktors von der Stellung I in die Stellung II in einem kurzen Zeitraum in der Größenordnung eines Bruchteils einer Sekunde durch, wobei sie sich um ihre vertikale Achse drehen. Das elektromagnetische Hochfrequenzfeld, das von den Schenkeln 8, 8' des Induktors erzeugt wird, wirkt auf die Kerzen 1 in sehr lokalisierter Weise in der Zone m des Gehäuses dieser Kerzen (Fig. 5A). Diese schmale Lokalisierung beruht insbesondere auf dem geringen Krümmungsradius der Kraftlinien des Feldes. Tatsächlich sind infolge der geringen Krümmung (großer Krümmungsradius) der Induktoren 8, 8' die Kraftlinien des Feldes denjenigen eines geradlinigen Leiters vergleichbar, d.h. daß sie die Form von konzentrischen Kreisen C, C (Fig. 5B) aufweisen. Wenn man dagegen versucht, an einer feststehenden Kerze

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einen Induktor mit starker Krümmung (kleiner Krümmungsradius) zu verwenden, der beispielsweise die Form eines Rings (Fig. 5C) besitzt, verlaufen die Kraftlinien des Feldes in Form von Hyperbeln H, H* mit geringer Krümmung und sie beaufschlagen eine viel breitere Zone des Körpers der nicht dargestellten Kerze, was erklärt, daß die unter diesen Bedingungen durchgeführten Versuche nicht zu guten Ergebnissen geführt haben.

Erfindungsgemäß gestatten die praktisch geradlinigen, sehr nahe am Gehäuse der sich um äch selbst drehenden Kerze angeordneten Induktoren in einem Bruchteil einer Sekunde die Erzielung einer sehr lokalisierten und homogenen Erhitzung der geschwächten Zone des Kerzengehäuses bis auf die zweckmäßige Temperatur.

Gute Ergebnisse sind beispielsweise bei einer Arbeitsfolge von 6 Kerzen pro Sekunde mit einem Induktor von 350 mm Länge erzielt worden, dessen in einem Abstand von 20 mm angeordnete Schenkel aus quadratischem Rohr mit 4 mm Seitenlänge bestanden und mit einer Frequenz von 300 kHz durch einen Generator mit 80 kW bei einer Spannung von 950 V _ff. und einer Stromstärke von 1 450 A __f gespeist -wurden.

Wenn die Kerze ihre kontinuierliche gleichförmige Bewegung von der Stellung II zur Stellung III und darüber hinaus fortsetzt, wird !Sie sodann einer mechanischen Stauchkraft unterworfen. Die Rampe 34 wirkt auf die Steuerrollen 32, so daß die Führungsbacken 30 abgesenkt werden. Diese wirken über das ihre Kammern 39 füllende und unter konstantem Druck stehende Druckmittel auf die Köpfe 3<3' ein, die in Berührung mit dem oberen Teil der Kerzengehäuse kommen. Die Stauchtrommel gemäß Fig. 7 gewährleistet eine genaue Dosierung der Stauchkraft und somit einen optimalen Kompressionsgrad der Dichtungen h und k zwischen dem Kerzengehäuse und dem Isolierkörper a. Diese Stauchkraft wird während einer Zeitspanne aufrechterhalten, die erforderlich

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ist, damit sich das Kerzengehäuse ausreichend abkühlen kann, und sodann gibt die Rampe 34 die Rollen 32 frei, während die Rückholrampen 38, die auf die Rollen 33 einwirken, die Führungsbacken 30 wieder anheben.

Alle diese eben beschriebenen Arbeitsschritte sind zeitlich genau aufeinander abgestimmt. Diese Synchronisierung ist, wie in der Beschreibungseinleitung im einzelnen herausgestellt, unbedingt erforderlich, um eine genaue Ausführung der Warmstauchung zu gewährleisten.

Diese Synchronisierung ergibt sich sehr einfach aus der Tatsache, daß die von den Ringen 3 und ihren Verbindungen 7 gebildete undehnbare Endloskette sich mit einer genau gleichförmigen kontinuierlichen Bewegung an einem festen Induktor 88· und einer ebenfalls festen Rampe 34 vorbeibewegt. Dies ist einer der wichtigen Vorteile der kontinuierlichen Kinematik, welcher in einfacher Weise die Erzielung einer genauen Synchronisierung der Arbeitsschritte mit jeweils kurzer Dauer gestattet. Durch die oben beschriebenen Einrichtungen, die gegenseitig durch eine kontinuierliche Kinematik verbunden sind, ermöglicht die erfindungsgemäße Anlage daher das Warmfassen oder Warmstauchen von Werkstücken, wie Zündkerzen, wobei das Ergebnis dieses Arbeitsganges eine gegenüber dem Ergebnis von bekannten Anlagen wesentlich bessere Qualität besitzt, obwohl die erzielte Produktionsgeschwindigkeit viel höher ist als die bisher erzielten.

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Claims

Patentansprüche

l.jAnlage zur Warmbehandlung oder-umformung von Werkstücken, welche in einer Fertigungsstraße einsetzbar sind, gekennzeichnet durch einen Hochfrequenzinduktor, welcher von einem Leiter gebildet ist, der wenigstens einen Abschnitt geringer Krümmung (großer Krümmungsradius) in seinem Nutzteil aufweist, wobei dieser Abschnitt längs der Bewegungsbahn des zu behandelnden Werkstücks in Höhe der zu erhitzenden Oberfläche angeordnet ist.
2. Anlage nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß der Leiter zwei Abschnitte mit geringer Krümmung (großer Krümmungsradius) aufweist, die zu beiden Seiten der Bewegungsbahn der^au behandelnden Werkstücke angeordnet sind.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz des den Induktor speisenden Stroms in der Größenordnung von 300 kHz liegt.
4. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Fördereinrichtung zum Vorbeibewegen der Werkstücke mit konstanter Geschwindigkeit vor dem geradlinigen Teil des Leiters.
5. Anlage zur Warmbehandlung und -umfprmung von Werkstücken nach Anspruch 1, insbesondere Anlage zum Stauchen von Zündkerzen, mit Einrichtungen zum Umformen der Kerze, wie einer Vorheizeinrichtung für das Kerzengehäuse und einer Staucheinrichtung, sowie mit einer Einrichtung zum Fördern der Kerzen nacheinander durch die Vorheiz einrichtung und sodann durch die Staucheinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Umformeinrichtungen für die Kerzen und die Fördereinrichtung für die Kerzen gebildete Anordnung mit kontinuierlicher Kinematik arbeitet, die Fördereinrichtung die Kerzen wenigstens vom

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Eingang der Vorheizeinrichtung bis zum Ausgang der Staucheinrichtung führt, die Vorheizeinrichtung einen Hochfrequenzinduktor aufweist, der im wesentlichen zwei parallele Schenkel (8, 8¹) aufweist, die nahe der Bewegungsbahn der Kerzen (1) angeordnet sind, wobei diese beiden Schenkel (8, 8') geradlinig oder mit geringer Krümmung (großer Krümmungsradius) ausgebildet sind, um die schmalen lokalisierten Zonen des Kerzengehäuses sehr schnell zu erhitzen, und daß die Staucheinrichtung aus einer Trommel mit kontinuierlicher Kinematik besteht und Führungsbacken aufweist, welche zur Ausübung einer Stauchkraft auf die Kerzengehäuse über ein die Stauchkraft dosierendes elastisches Organ dienen.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel der Staucheinrichtung untere Führungsbacken (24) und obere Führungsbacken (30) aufweist, die sich parallel zur Achse der Trommel unter der Wirkung von festen,konzentrisch zur Achse der Trommel angeordneten Rampen verschieben, wobei die Führungsbacken die Zentrierung und Unterstützung der Kerzengehäuse (1) gewährleisten, und die oberen Führungsbacken (30) auf die Kerzengehäuse die Stauchkraft über ein diese Kraft dosierendes elastisches Organ ausüben.
7. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stauchkraft dosierende elastische Organ ein Stapel von BelIeville-Federn ist.
8. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stauchkraft dosierende elastische Organ ein mit unter konstantem Druck stehendem Fluid gespeister Arbeitszylinder ist.
9. Anlage nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Pumpeinrichtung, die aus einem Fluidvorratsbehalter, einer Pumpe und einem Druckbegrenzerventil besteht, wobei diese Pumpeinrichtung mit einem Druckgasakkumulator verbunden ist, um gleichzeitig alle Arbeitszylinder der verschiedenen Führungsbacken (30) der Stauchtrommel zu speisen.

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