DE29602859U1 - Vorrichtung zum Vergüten von Kleinteilen aus Metall - Google Patents

Description

Stenger, Watzke & Ring Kaiser-Friedrich-Ring ?o

'Wh Düsseldorf

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

DIPL.-ING. HEINZ J. RING

DIPL.-ING. ULRICH CHRISTOPHERSEN

Unser Zeichen: 95 1222 DIPL.-ING. MICHAEL RAUSCH

DIPL.-ING. WOLFGANG BRINGMANN

Ipsen Industries International GmbH Patentanwälte

Flutstraße 78, 47533 Kleve european patent attorneys

16. Februar 1996

Dabum

Vorrichtung zum Vergüten von Kleinteilen aus Metall

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vergüten von Kleinteilen aus Metall, insbesondere Stahl, mit einer Abschreckstation, der einem Wärmebehandiungsofen nachgeschaltet über einen Fallschacht die abzuschreckenden Kleinteile zuführbar sind, sowie mit einer der Abschreckstation nachgeschalteten Waschstation zum Waschen und Trocknen der Kleinteile, wobei in der mit einem flüssigen Abschreckmedium gefüllten Abschreckstation mindestens zwei um eine Antriebswelle drehbare Körbe zur Aufnahme der Kleinteile angeordnet sind, die Körbe ihrerseits um ihre Mittelachse drehbar sind und die Körbe über eine Hubvorrichtung von der Abschreckstation zur Waschstation verfahrbar sind.

Eine gattungsbildende Vorrichtung ist beispielsweise aus der DE-PS 40 35 155 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung fallen die über ein endloses Förderband aus einem Wärmebehandlungsofen zugelieferten Kleinteiie durch den Fallschacht in die Abschreckstation. Unterhalb des Fallschachts ist in der Abschreckstation ein Korb zur Aufnahme der Kleinteile angeordnet. Dieser Korb dreht sich langsam um seine eigene Mittelachse, um so ein gleichmäßiges Verteilen der durch den Fallschacht in den Korb gelangenden Kleinteile zu ermöglichen. Zur Verbesserung der Abschreckwirkung innerhalb der Abschreckstation ist bei dieser bekannten Vorrichtung eine Pumpe vorgesehen, deren Ansaugstutzen unterhalb des Korbes zur Aufnahme der Kleinteile angeordnet ist, so daß eine Strömung des Abschreckmediums von oben nach unten durch den Korb erzielt wird. Zwar wird auf diese Weise eine gute Abschreckleistung aufgrund der Umwälzung des Abschreckmediums erzielt, jedoch hat es sich als sehr nachteilig erwiesen, daß aufgrund der durch

die Pumpe forcierten Strömung die Sinkgeschwindigkeit der Kleinteile in Richtung auf den Boden des Korbes stark erhöht wird, was bei den zum Teil noch rotglühenden Kleinteilen zu Beschädigungen führen kann.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Vergüten von Kieinteilen aus Metall derart zu verbessern, daß bei verbesserter Abschreckwirkung innerhalb der Körbe eine sanfte und materialschonende Sammlung der Kleinteile erfolgt.

Die technische Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Körbe zweiteilig aus einem äußeren Drehkorb und einer inneren Schleudertrommel aufgebaut sind, wobei die Mantelfläche der Schleudertrommel eine Vielzahl von Öffnungen aufweist und zumindest die Schleudertrommel so um ihre Mittelachse drehbar ist, daß das Abschreckmedium in radialer Richtung durch die Öffnungen aus der Schleudertrommel austritt.

Eine solchermaßen ausgestaltete Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß ohne Verwendung einer Pumpe eine Durchströmung der Körbe mit dem Abschreckmedium erzielt wird. Durch das schnelle Drehen der Schleudertrommel um seine Mittelachse wird das in der Schleudertrommel befindliche Abschreckmedium durch die Öffnungen in den Seitenwänden der Schleudertrommel aufgrund der Zentrifugalkraft aus der Schleudertrommel hinausgedrückt. Dieses radiale Herausströmen des Abschreckmediums hat gleichzeitig ein axiales Nachströmen von neuem Abschreckmedium von oben in die Schleudertrommel hinein zur Folge, so daß ein ständiger Austausch des Abschreckmediums in der Schleudertrommel stattfindet. Neben diesem Austausch des Abschreckmediums innerhalb der Schleudertrommel hat der radiale Austritt des Abschreckmediums aus der Schleudertrommel zur Folge, daß die durch den Fallschacht in die Schleudertrommel hineinfallenden Kleinteile von der radialen Strömung erfaßt und zur Mantelfläche der Schleudertrommel hin bewegt werden. An der Mantelfläche der Schleudertrommel angelangt, sinken die Kleinteile in Abhängigkeit von der Umdrehungsgeschwindigkeit der Schleudertrommel und dem Gewicht der Kleinteile nach unten auf den Boden der Schleudertrommel, wobei diese Vertikalbewegung jedoch in erheblichem Maße durch die auftretenden

Zentrifugalkräfte gebremst wird. Diese deutliche Verlangsamung der Fallgeschwindigkeit der Kleinteile innerhalb der Schleudertrommel hat einerseits zur Folge, daß Beschädigungen der Kleinteile durch eine zu hohe Sinkgeschwindigkeit in der Abschreckstation nahezu ausgeschlossen sind und andererseits aufgrund der verlangsamten Sinkgeschwindigkeit eine längere Umspülung der Kleinteile mit dem Abschreckmedium erfolgt.

Der Austausch des Abschreckmediums innerhalb der Schleudertrommel kann neben einer Erhöhung der Drehzahl der Schleudertrommel noch dadurch erreicht werden, daß die die Schleudertrommel umgebende Mantelfläche des Drehkorbs aus sich im wesentlichen über die Höhe der Schleudertrommel erstreckenden und in radialer Richtung weisenden Rippen gebildet ist und der Drehkorb mit der Schleudertrommel drehbar ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Mantelfläche der Schleudertrommel eine netzartige Struktur auf. Durch diese Ausbildung der Mantelfläche der Schleudertrommel wird gewährleistet, daß das Abschreckmedium, welches aufgrund der Zentrifugalkräfte, aus der Schleudertrommel hinausgedrückt wird, gleichmäßig über die gesamte Mantelfläche der Schleudertrommel austreten kann.

Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, daß den der Abschreckstation nachfolgenden Behandlungsschritten der Waschstation nur der innere Teile des Korbes, nämlich die Schleudertrommel, zuführbar ist. Der Einsatz der Schleudertrommel, mit der mit den Öffnungen versehenen Mantelfläche ist auch im Bereich der Waschstation besonders vorteilhaft, da durch Rotation um die Mittelachse der Schleudertrommel diese ähnlich der Trommel einer Waschmaschine zu verwenden ist, wobei beim Waschen das abzutrennende Abschreckmedium und beim Trocknen die abzutrennende Waschflüssigkeit radial aus der Schleudertrommel austreten können.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der

nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in dec ein

Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt ist. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Korbs, bestehend aus Drehkorb und Schleudertrommel und

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Korb gemäß Fig. 2.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung kann im Anschluß an einen beliebigen Typ eines Wärmebehandlungsofens 1 angeordnet sein. Im dargestellten Fall handelt es sich um einen Durchlaufförderbandofen. Die auf einem Förderband 2 durch den Wärmebehandlungsofen 1 transportierten Kleinteile fallen am Ende des Förderbandes 2 durch einen Fallschacht 3 in eine dem Wärmebehandlungsofen 1 nachgeschaltete Abschreckstation 4. Das Abschreckbad in der Abschreckstation 4 kann mit den Medien Öl, Wasser, Ersatzflüssigkeiten hierfür oder mit einer Salzschmelze gefüllt sein. Das dargestellte Ausführungsbeispiel bezieht sich hauptsächlich auf eine Vorrichtung mit einem Ölbad.

Unterhalb des Fallschachtes 3, dessen unterer Teil axial höhenbeweglich ausgelegt ist, ist ein Korb 5 zur Aufnahme der in die Abschreckstation 4 fallenden Kleinteile plaziert. Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Körbe 5 in der Abschreckstation 4 angeordnet. Die Körbe 5 werden von einem karusselartigen Gestänge getragen, das aus einer vertikalen Antriebswelle 6 und mindestens zwei horizontalen Tragarmen 7 besteht. Der genaue Aufbau der Körbe 5 wird später anhand der Figuren 2 und 3 beschrieben. Über die vertikale Antriebswelle 6 können die Körbe 5 so innerhalb der Abschreckstation 4 verfahren werden, daß ein Korb 5 von der Position unterhalb des Fallschachtes 3 in die in Fig. 1 dargestellte rechte Position gebracht wird, wohingegen ein vorher rechts angeordneter Korb 5 nunmehr unter dem Fallschacht 3 angeordnet ist.

Im Anschluß an die Abschreckstation 4 ist eine Waschstation 8 vorgesehen, in der die Kleinteile vom Abschreckmedäum gereinigt und getrocknet werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel umfaßt die Waschstation 8 eine

Entölstation 9, ein Waschbad 10, eine Trockenstation 11 sowie ein Entleerstation 12.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht ein Korb 5 im wesentlichen aus einer inneren Schleudertrommel 13 und einem äußeren Drehkorb 14. Der Drehkorb

14 mit der in ihm angeordneten Schleudertrommel 13 sind von einem Gehäuse

15 umgeben, welches fest mit dem Tragarm 7 verbunden ist. Über einen am Boden der Schleudertrommel 13 bzw. des Drehkorbs 14 angreifenden Antrieb

16 können die Schleudertrommel 13 und der Drehkorb 14 um eine Mittelachse

17 in Drehung versetzt werden.

Wie weiterhin aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Mantelfläche der Schleudertrommel 13 eine Vielzahl von Öffnungen 18 auf. Durch die Rotation der Schleudertrommel 13 wird das in der Schleudertrommel 13 befindliche Abschreckmedium ebenfalls in Rotation versetzt und aufgrund der Zentrifugalkräfte in radialer Richtung zu der Mantelfläche hin gedrückt. Durch die Öffnungen 18 in der Mantelfläche der Schleudertrommel 13 wird das Abschreckmedium so aus der Schleudertrommel 13 hinausgedrückt und verläßt über einen Auslaß 19 des Gehäuses 15 den Korb 5.

Dieses radiale Hinausdrücken des Abschreckmediums aus der Schleudertrommel 13 aufgrund der Zentrifugalkräfte hat zur Folge, daß in vertikaler Richtung von oben neues Abschreckmedium in die Schleudertrommel 13 einströmt, wie dies durch die Pfeile in Fig. 2 dargestellt ist. Auf diese Weise wird durch die Rotation der Schleudertrommel 13 und des Drehkorbes 14 ähnlich wie durch die Arbeitsweise einer Pumpe eine ständige Umwälzung des Abschreckmediums durch die Schleudertrommel 13 erzielt.

Diese Umwälzung des Abschreckmediums kann noch dadurch gesteigert werden, wenn sie im Ausführungsbeispie! gemäß Fig. 2 und 3 die Mantelfläche des Drehkorbs 14 aus senkrechten Rippen 20 gebildet ist. Durch diese Rippen 20 wird die Rotationsbewegung des Abschreckmediums innerhalb des Korbes 5 deutlich erhöht und somit die Pumpenwirkung gesteigert.

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Die voranstehend beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen, in einem Wärmebehandlungsofen 1 wärmebehandelte Kleinteile aus Metal! werden über ein Förderband 2 zu einem Failschacht 3 transportiert, durch den die Kleinteile in eine mit einem Abschreckmedium, z. B. Öl, Abschreckstation 4 fallen. Währenddessen werden die Schleudertrommel 13 und der Drehkorb 14 des unterhalb des Fallschachtes 3 angeordneten Korbes 5 über den Antrieb 16 so in Rotation um die Mittelachse 17 versetzt, daß nach dem Prinzip einer Radialpumpe das Abschreckmedium durch die Schleudertrommel 13 umgewälzt wird. Die durch den Fallschacht 3 in den Korb 5 hineinfallenden Kleinteile werden von der Radialströmung des Abschreckmediums erfaßt und zur Mantelfläche der Schleudertrommel hin bewegt. Durch diese auf die Kleinteile einwirkenden Zentrifugalkräfte wird die Sinkgeschwindigkeit der Kleinteile deutlich verlangsamt, was neben einer längeren Umspülung der Kleinteile mit dem Abschreckmedium zur Folge hat, daß Beschädigungen der Kleinteile so gut wie ausgeschlossen sind. Wenn genügend Kleinteile in dem Korb 5 gesammelt wurden, wird dieser über den mit der Antriebswelle 6 verbundenen Tragarm 7 so innerhalb der Abschreckstation 4 gedreht, daß ein leerer Korb 5 in die Position unterhalb des Fallschachtes gelangt ist und die gefüllte Schleudertrommel 13 über eine nicht dargestellte Hubeinrichtung aus der Abschreckstation 4 entnommen werden kann. Um möglichst kein Abschreckmedium zu verlieren, wird die Schleudertrommel 13 in der aufgetauchten Position zunächst auf einem Abtropfplatz gehalten, bevor sie der Waschstation 8 zugeführt wird. Innerhalb der Waschstation 8 wird die Schleudertrommel 13 über einen verfahrbaren Deckenwagen 21 den verschiedenen Behandlungsstationen, nämlich Entölen 9, Waschen 10 und Trocknen 11 zugeführt, bevor in der Entleerstation 12 die Schleudertrommel 13 entleert wird. Aufgrund der Vielzahl von Öffnungen 18 in der Mantelfläche der Schleudertrommel 13 können die Behandlungsstationen 9, 10 und 11 besonders einfach und wirkungsvoll in der Art von Zentrifugen betrieben werden.

BezuQszeichenliste

1 Wärmebehandlungsofen

2 Förderband

3 Fallschacht

4 Abschreckstation

5 Korb

6 Antriebswelle

7 Tragarm

8 Waschstation

9 Entölstation

10 Waschbad

11 Trockenstation

12 Entleerstation

13 Schleudertromme!

14 Drehkorb

15 Gehäuse

16 Antrieb

17 Mittelachse

18 Öffnung

19 Auslaß

20 Rippe

21 Deckenwagen

Claims (4)

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Vergüten von Kleinteilen aus Metall, insbesondere Stahl, mit einer Abschreckstation (4), der einem Wärmebehandlungsofen (1) nachgeschaltet über einen Fallschacht (3) die abzuschreckenden Kleinteile zuführbar sind, sowie mit einer der Abschreckstation (4) nachgeschalteten Waschstation (8) zum Waschen und Trocknen der Kleinteile, wobei in der mit einem flüssigen Abschreckmedium gefüllten Abschreckstation (4) mindestens zwei um eine Antriebswelle (6) drehbare Körbe (5) zur Aufnahme der Kieinteile angeordnet sind, die Körbe (5) ihrerseits um ihre Mittelachse (17) drehbar sind und die Körbe (5) über eine Hubvorrichtung von der Abschreckstation (4) zur Waschstation (8) verfahrbar sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Körbe (5) zweiteilig aus einem äußeren Drehkorb (14) und einer inneren Schleudertrommel (13) aufgebaut sind, wobei die Mantelfläche der Schleudertrommel (13) eine Vielzahl von Öffnungen (18) aufweist und zumindest die Schleudertrommel (13) so um ihre Mittelachse (17) drehbar ist, daß das Abschreckmedium in radialer Richtung durch die Öffnungen (18) aus der Schleudertrommel (13) austritt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Schleudertrommel (13) umgebende Mantelfläche des Drehkorbs (14) aus sich im wesentlichen über die Höhe der Schleudertrommel (13) erstreckenden und in radialer Richtung weisenden Rippen (20) gebildet ist und der Drehkorb (14) mit der Schleudertrommel (13) drehbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der Schleudertrommel (13) eine netzartige Struktur aufweist.

4. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Schleudertrommel (13) den der Abschreckstation (4) nachfolgenden Schritten der Waschstation (8) zuführbar ist.

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