DE29608569U1 - Vorrichtung zum Aufnehmen und Umsetzen von Wärmebehandlungsschritten zu unterwerfenden Werkstücken - Google Patents

Vorrichtung zum Aufnehmen und Umsetzen von Wärmebehandlungsschritten zu unterwerfenden Werkstücken

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufnehmen und Umsetzen von Werkzeugen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.
Zur rationellen und qualitativ hochwertigen Bearbeitung von Werkstücken auf dem Gebiet der Wärmebehandlungstechnik bedarf es Einrichtungen, die möglichst wenig Rüst- und Umsetzzeiten für die eingesetzten Einrichtungen bzw. für die zu behandelnden Werkstücke erfordern.
In Härtereibetrieben werden die Werkstücke verschiedenen Wärmebehandlungsschritten unterworfen, denen sich Nacharbeitsvorgänge anschließen. In Öfen werden die Werkstücke erhitzt. In der Regel schließt sich ein Abschrecken, ein Anlassen und ein Waschen der Werkstücke an. Da insbesondere beim Härten bzw. Abschrecken bestimmte Formtoleranzen einzuhalten sind, werden entsprechende Werkzeuge eingesetzt.
Hier ist beispielsweise das Dornhärten anzugeben. Hierbei fährt beispielsweise in einen zu bearbeitenden Zahnkranz ein Innendorn ein, um die Maßgenauigkeit des Innendurchmessers während des Wärmebehandlungsverfahrens sicherzustellen. Da die Werkstücke in der Regel dazu neigen auf die verwendeten Werkzeuge aufzuschrumpfen, werden z.B. beim Einsatz von Festdornen Auspreßeinrichtungen eingesetzt oder sogenannte Spreizdorne verwendet. Bei der herkömmlichen Fertigung werden Werkstücke, die über Härtevorrichtungen abgeschreckt werden, nach der Weichbearbeitung mehrfach in verschiedene Transportmittel umgesetzt oder vereinzelt "in Linie" bearbeitet. Pufferstrecken sind hier oftmals erforderlich.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mittels der rationeller, d.h. ohne Umsetzen oder Vereinzelung der Werkstücke gearbeitet werden kann und dabei keine Abstriche hinsichtlich der Werkstückqualität toleriert werden müssen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst.
Besonders bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung geht dabei von einer gattungsbildenden Vorrichtung aus, die zum Aufnehmen und Umsetzen von, Wärmebehandlungsschritten zu unterwerfenden Werkstücken geeignet ist. Unter Wärmebehandlungsschritten werden hierbei alle vorbereitenden- und Nachbehandlungsmaßnahmen im Härtereibetrieb verstanden. Erfindungsgemäß wurde nun erkannt, daß die geordnete Übereinanderstapelung von Werkstücken auf einer Vorrichtung, die die Kontaktierung der Werkstücke, sowohl durch das Härtemedium, z.B. Ölbad, und auch den Eingriff von Aufnahme-, Zentrier- und Auspreßwerkzeugen gewährleistet, die Produktionsrate unter Beibehaltung der erforderlichen Werkstückqualität erhöht. Erfindungsgemäß wird eine Trägerplatte verwendet, die zur Aufnahme von mindestens zwei Werkstückmagazinen geeignet ist und Öffnungen besitzt, in die Werkzeuge, beispielsweise Zentrierdorne einfahrbar sind.
Die Werkstückmagazine besitzen, ebenso wie die Trägerplatte Öffnungen, in die Werkzeuge, beispielsweise ein Aufnahmedorn oder ein Auspreßwerkzeug einfahren können,
wobei in den Werkstückmagazinen jeweils mindestens zwei Werkstücke übereinander anordenbar sind und dabei die Magazine so ausgebildet sind, daß ein die aufgenommenen Werkstücke beaufschlagbares Behandlungsmedium zuführbar ist und daß die Werkstückmagazine so mit der Trägerplatte adaptierbar sind, daß deren von den Werkzeugen kontaktierbaren Öffnungen koaxial zueinander ausgerichtet sind. Das Werkstückmagazin ist dabei so ausgebildet, daß es zur Aufnahme von übereinander stapelbaren Werkstücken geeignet ist und es besitzt eine offenwandige käfigartige Gestalt. Der Käfig wird jeweils von einem Bodenring und einem Kopfring gebildet, die voneinander durch Wandungsstege distanziert sind und koaxial einander zugeordnet sind. Die Öffnungen für die einfahrenden Werkzeuge werden hierbei durch die Innenbereiche des Bodenrings und des Kopfringes gebildet. Zwischen den Wandungsstegen sind Lücken gebildet, die den Durchtritt des Behandlungsmediums sicherstellen. Dies kann sowohl eine Kühlflüssigkeit als auch ein Gasstrom sein. Bevorzugterweise besitzen die Werkstückmagazine eine runde, insbesondere zylinderförmige Gestalt, die jedoch entsprechend den zu bearbeitenden Werkstücken variierbar ist. Die Trägerplatte besitzt zum Zwecke der Aufnahme der Werkstückmagazine geeignete Adaptionsaufnahmen. Diese Adaptionsringe sind in wabenförmiger Konfiguration in einem Rahmen der Trägerplatte angeordnet und über Stege und Zwischenwaben miteinander verbunden, wobei diese die Trägerfläche bilden. Die Adaptionsaufnahmen weisen ebenfalls bevorzugterweise kreisförmigen Querschnitt auf oder eine mit den Werkstücken korrespondierende Formgebung.
Der Innenbereich der Adaptionsaufnahmen bildet die von den Werkzeugen kontaktierbare öffnung. Zum Zwecke der Verbindung zwischen Werkstückmagazin und Adaptionsaufnahmen sind hier zentrisch verteilte Nuten um die Adaptionsaufnahmen herum vorgesehen, die jeweils mit Retentionsnasen des Werkstückmagazins zusammenwirken. Diese Retentionsnasen sind bevorzugterweise an den bodenseitigen Enden der Wandungsstege angeordnet.
Anhand den beigefügten Zeichnungen, die besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung zeigen, wird diese nun näher beschrieben.
Dabei zeigen :
Figur 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Einsatz in einer Härtevorrichtung,
Figur 2 das Werkstückmagazin,
Figur 3 zwei auf der Trägerplatte aufgesetzte Werkstückmagazine,
Figur 4 einen Schnitt durch die Trägerplatte und ein Werkstückmagazin mit eingesetzten, übereinander gestapelten Werkstücken.
Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Härtevorrichtung, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Aufnahme und zum Umsetzen von Werkstücken mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet ist. In Figur 1 sind zwei Situationen dargestellt, wobei sich die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zunächst außerhalb eines Ölbades 19 und in
9 %
der zweiten Situation innerhalb dieses Ölbades 19 befindet. Dies stellt lediglich eine Ausführungsvariante im Zusammenspiel einer Härtevorrichtung dar. Anstelle, die Vorrichtung 1 an Führungssäulen 20 auf- und abzufahren, besteht auch die Möglichkeit das Ölbad 19 zur Position der erfindungsgemäßen Vorrichtung ansteigen zu lassen.
Neben den üblichen Einrichtungen einer Härtevorrichtung ist hier auf die Anordnung von Aufnahmedornen 21 zu verweisen, denen die Werkstücke 2 in diesem Ausfürungsbeispiel durch Herabfahren der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zugeführt werden, so daß diese in den, in den Werkstückmagazinen 4 befindlichen Werkstücken 2 positioniert sind.
Dort verbleiben die Aufnahmedorne 21, während den jeweiligen Behandlungsphasen, bei denen ohne Werkzeuge Formänderungen durch das Behandlungsverfahren zu erwarten sind, die außerhalb der zulässigen Maßtoleranzen liegen würden. Mit dem Bezugszeichen 22 ist ein Kombinationswerkzeug gekennzeichnet, mit dem die Werkstücke 2 während des Abschreckvorgangs mit den glockenförmigen Niederhaltern 23 plan gehalten und umschließend der Aufnahmedorn 21 aus den Werkstücken 2 mittels Auspreßeinrichtung 22 ausgeführt werden kann.
Die Figur 2 zeigt ein Werkstückmagazin 4. Dieses besteht aus einem Kopfring 9 und einem Bodenring 8, die voneinander durch die Wandungsstege 10 distanziert sind. Zwischen den Wandungsstegen 10 befinden sich Lücken bzw. Abstände 11, die es zulassen, daß das jeweilige Härtemedium an die zu behandelnden Werkstücke 2 herantreten kann. Diese käfigartige Ausbildung sieht im Innern der Ringe 8 und 9
Öffnungen 7 vor, durch die die Werkzeuge 6, dies sind die Aufnahmedorne 21 oder die Auspreßeinrichtung 22 (siehe Figur 1) eingreifen können. Die Wandungsstege 10 sind zentrisch um die Werkstückmagazinmittelachse angeordnet, die hier nicht, näher dargestellt ist, jedoch koaxial zu den Werkzeugen 6, d.h. dem Aufnahmedorn 21 und der Auspreßeinrichtung 22 positionierbar ist. Am unteren Bodenbereich besitzen die Wandungsstege 10 Retentionsnasen 18, mit welchen die Adaption mit der Trägerplatte 3 gemäß Figur 3 erfolgt.
Figur 3 zeigt die Trägerplatte 3 mit zwei montierten Werkstückmagazinen 4, welche zusammen die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 bilden, Die Trägerplatte 3 besteht aus einem Rahmen 13, der im Innern wabenförmig angeordnete Adaptionsaufnahmen 12 aufweist. Die Ringform wird von zentrisch die Adaptionsaufnahmen 12 umgebenden Nuten 17 unterbrochen, in die die Retentionsnasen 18, der Werkstückmagazine 4, einsetzbar sind. Die Adaptionsaufnahmen 12 sind untereinander durch Stege 14 und Zwischenwaben 15 verbunden. Durch diese Adaptionsaufnahmen 12 und Zwischenwaben 15 bzw. deren Verbindungsstege 14, wird eine Trägerfläche 16 gebildet.
Die Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 mit eingesetzten Werkstücken 2. Die gleichen Elemente sind hier wiederum mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es beispielsweise z.B. stapelweise unterschiedliche Werkstücke in Verbindung mit Härtevorrichtungen aufzunehmen und zu nachfolgenden Bearbeitungsstationen zu transportieren, ohne die Werkstücke einzeln zu kontaktieren, was zu einer größeren Fertigungsflexibilität führen kann.
Bezugszeichenli ste
1 Vorrichtung
2 Werkstücke
3 Trägerplatte
4 Werkstückmagazin
5 öffnungen in
6 Werkzeug
7 öffnungen in
8 Bodenring von
9 Kopfring von
10 Wandungsstege von
11 Abstände zwischen
12 Adaptionsaufnahme von
13 Rahmen von 3
14 Stege zwischen
15 Zwischenwaben
16 Trägerfläche
17 Nuten von 12
18 Retentionsnasen von
19 Ölbad
20 Führungssäulen
21 Aufnahinedorn/Zentrierdorn
22 Auspreßeinrichtung
23 Glocke von

Claims (13)

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Aufnehmen und Umsetzen von Wärmebehandlungsschritten zu unterwerfenden Werkstücken,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Trägerplatte (3) vorgesehen ist, die zur Aufnahme von mindestens zwei Werkstückmagazinen (4) geeignet ist, wobei die Werkstückmagazine (4) jeweils mindestens zwei Werkstücke (2) übereinander angeordnet aufnehmen können,
daß die Trägerplatte (3) öffnungen (5) aufweist, in die Werkzeuge (6) einfahrbar sind, daß die Werkstückmagazine (4) öffnungen (7) besitzen, in die Werkzeuge (6) einfahrbar sind und dabei so ausgebildet sind, daß ein die aufgenommenen Werkstücke beaufschlagbares Behandlungsmedium zuführbar ist,
und daß die Werktückmagazine (4) so mit der Trägerplatte (3) adaptierbar sind, daß deren von den Werkzeugen (6) kontaktierbaren öffnungen (5), (7) koaxial zueinander ausgerichtet sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkstückmagazine (4) so ausgebildet sind, daß sie zur Aufnahme von übereinander stapelbaren Werkstücken (2) geeignet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Werkstückmagazine (4) als offenwandige Käfige ausgebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückmagazine (4) jeweils aus einem Bodenring (8) und einem Kopfring (9) bestehen, die koaxial zueinander positioniert und mittels Wandungsstegen (10) voneinander distanziert sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils der vom Bodenring (8) und Kopfring (9) umgebende Innenbereich die vom Werkzeug (6) kontaktierbaren Öffnungen (7) bilden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Wandungsstegen (10), zum Durchtritt für das Behandlungsmedium an die Werkstücke (2) geeignete Abstände (11) gebildet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückmagazine (4) eine zy1inderförmige Gestalt aufweisen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (3) zur Aufnahme der Werkstückmagazine (4) geeignete Adaptionsaufnahmen (12) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptionsaufnahmen (12) wabenförmig in einem Rahmen (13) der Trägerplatte (3) angeordnet sind und über Stege (14) und Zwischenwaben (15) eine Trägerfläche (16) bildend, miteinander verbunden sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptionsaufnahmen (12) einen kreisförmigen Querschnitt besitzen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenbereich einer Adaptionsaufnahme (12) die von einem Werkzeug (6) kontaktierbare Öffnung (3) bildet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Adaptionsaufnahmen (12) jeweils von zentrisch verteilten Nuten (17) umgeben sind, die jeweils mit Retentionsnasen (18) eines Werkstückmagazins (4) zusammenwirken.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Retentionsnasen (18) am bodenseitigen Ende der Wandungsstege (10) angeordnet sind.
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