DE29611371U1

DE29611371U1 - Vorrichtung zum Vergüten von Werkstücken aus Metall

Info

Publication number: DE29611371U1
Application number: DE29611371U
Authority: DE
Original assignee: Ipsen International GmbH
Current assignee: Ipsen International GmbH
Priority date: 1996-06-29
Filing date: 1996-06-29
Publication date: 1996-11-28
Anticipated expiration: 2006-06-30

Description

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PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

DIPL.-ING. HEINZ J. RING

nc &Lgr;&eegr;&eegr;&Lgr; DIPL.-ING. ULRICH CHRISTOPHERSEN

Unser Zeichen: ^{96 029}° DIPL.-ING. MICHAEL RAUSCH

DIPL.-ING. WOLFGANG BRINGMANN

Ipsen Industries International GmbH Patentanwälte

Flutstraße 78 european patent attorneys

47533 Kleve

28. Juni 1996

Datum

Vorrichtung zum Vergüten von Werkstücken aus Metall

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Vergüten von Werkstücken aus Metall, insbesondere Stahl, mit einem, einem Wärmebehandlungsofen nachgeschalteten, Abschreckbad, dem die abzuschreckenden Werkstücke über eine Zufuhreinrichtung zuführbar sind, wobei in dem Abschreckbad mindestens eine Vorrichtung angeordnet ist, um das Abschreckmedium zumindest innerhalb des Abschreckbades zu durchmischen.

Derartige Vorrichtungen sind in den verschiedensten Ausführungsformen aus der Praxis bekannt. Die der schnelleren Abkühlung der Werkstücke dienende Durchmischung erfolgt bei diesen bekannten Vorrichtungen über Propeller oder mit Düsen gekoppelte Pumpensysteme. Nachteilig bei diesen bekannten Vorrichtungen ist, daß aufgrund der ungleichmäßigen Strömungsverteilung, die durch die eingesetzten Propeller oder Pumpensystem erzeugt wird, auch die Abschreckintensität der in dem Abschreckbad angeordneten Werkstücke sehr unterschiedlich ausfällt. Darüber hinaus ist es nachteilig, daß durch die bekannten Vorrichtungen zum Durchmischen des Abschreckmediums teilweise Drallströmungen oder eine Rotation der Flüssigkeitssäule erzeugt wird. Dies ist insbesondere ungünstig, wenn Kleinteile, wie beispielsweise Schrauben, Bolzen und dergleichen, dem Abschreckbad über einen Fallschacht zugeführt und über einen Austrageförderer wieder entnommen werden sollen. Durch den Draü bzw. die Rotation der Flüssigkeitssäule des Abschreckmediums kommt es zu einer ungleichmäßigen Verteilung der abzuschreckenden Werkstücke innerhalb des Fallschachtes und somit auch auf dem Austrageförderer. Neben einer ungleichmäßigen Sinkgeschwindigkeit innerhalb des Fallschachtes und somit einer ungleichmäßigen Abschreckintensität der einzelnen Werkstücke hat dies

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zur Folge, daß sich auf dem Austrageförderer Werkstückhaufen von übereinander geschichteten Werkstücken bilden können, wodurch die Abschreckintensität der einzelnen Werkstücke deutlich verschlechtert wird.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Vergüten von Werkstücken aus Metall derart zu verbessern, daß bei verbesserter Abschreckwirkung innerhalb des Abschreckbades eine gleichmäßige Umströmung der Werkstücke mit dem Abschreckmedium erfolgt.

Die technische Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine Vorrichtung zum Durchmischen des Abschreckmediums als Querstrom-Walzenpumpe ausgebildet ist.

Eine solchermaßen ausgestaltete Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß durch den Einsatz der Querstrom-Walzenpumpe eine gleichmäßige Strömung des Abschreckmediums innerhalb des Abschreckbades erzielt wird. Dies hat einerseits zur Folge, daß alle innerhalb des Abschreckbades angeordneten Werkstücke nahezu gleichmäßig umströmt und somit mit gleicher Abschreckintensität abgeschreckt werden und andererseits selbst als Kleinteile in das Abschreckbad fallende Werkstücke von der Strömung nicht ungleichmäßig innerhalb des Abschreckbades verteilt werden.

Der Antrieb der Querstrom-Walzenpumpe kann über eine außerhalb des Abschreckbades angeordnete Pumpe erfolgen, wobei Motor und Pumpe über ein Winkelgetriebe miteinander gekoppelt sind. Auf diese Weise kann mit Hilfe eines drehzahlgeregelten Motors eine stufenlose Variation der Umwälzgeschwindigkeit und somit der Anströmung der Werkstücke mit dem Abschreckmedium erzielt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die abzuschreckenden Werkstücke von dem Abschreckmedium von unten angeströmt. Gerade für das Abschrecken von leichten Kleinteilen ist diese Anströmung von unten nach oben sehr vorteilhaft, da hierdurch keine horizontale Verlagerung der Werkstücke innerhalb des Abschreckbades erfolgt.

Bei Verwendung einer erfindungsgemäß ausgestalteten Vorrichtung mit einer als Fallschacht ausgebildeten Zufuhreinrichtung zum Einbringen der Werkstücke in das Abschreckbad ist es vorteilhaft, die Querstrom-Walzenpumpe seitlich neben dem Fallschacht anzuordnen und diese auslaßseitig über einen sich in Richtung des Fallschachtes erweiternden Zuleitungskanal mit dem Fallschacht zu verbinden. Gerade beim Einbringen der abzuschreckenden Werkstücke in das Abschreckbad über einen Fallschacht, was vorteilhafterweise beim Abschrecken von schüttfähigen Massengütern, wie beispielsweise Schrauben, Bolzen und dergleichen, erfolgt, hat sich die Verwendung der Querstrom-Walzenpumpe zum Durchmischen des Abschreckmediums bewährt, da die innerhalb des Fallschachtes herabsinkenden Werkstücke trotz der sehr intensiven Umströmung nicht in horizontaler Richtung ungleichmäßig verteilt werden. Der Einsatz dieser die gleichmäßige Strömung erzeugenden Querstrom-Walzenpumpe hat vielmehr zur Folge, daß sich die in dem Fallschacht herabsinkenden Werkstücke gleichmäßig auf dem Austrageförderer verteilen und auf diese Weise auch während der Abschreckzeit auf dem Austrageförderer eine gleichmäßig gute Abschreckintensität gewährleistet ist.

Schließlich wird mit der Erfindung vorgeschlagen, bei einer als Hubvorrichtung ausgebildeten Zufuhreinrichtung zum Zuführen der abzuschreckenden Werkstücke in das Abschreckbad die Werkstücke auf einem Chargenträger anzuordnen und beidseits neben der Hubvorrichtung mindestens eine Querstrom-Walzenpumpe nahe dem Boden des Abschreckbades anzuordnen. Die Verwendung einer solchen mit einem Chargenträger versehenen Hubvorrichtung ist insbesondere für größere und schwerere Werkstücke vorteilhaft, da diese zur Erzielung einer gleichmäßig tiefen Abschreckung einer längeren Verweilzeit innerhalb des Abschreckbades bedürfen. Durch die nahe dem Boden des Abschreckbades beidseits der Hubvorrichtung angeordneten Querstrom-Walzenpumpen wird eine gleichmäßige Umwälzung des Abschreckmediums von unten nach oben und somit entlang der auf dem Chargenträger angeordneten Werkstücke erzielt.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung schematisch dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Ausführungsform kann im Anschluß an einen beliebigen Typ eines Wärmebehandlungsofens 1 angeordnet sein. Im dargestellten Fall handelt es sich um einen Durchiaufförderbandofen. Am Ende des Wärmebehandlungsofens 1 ist eine Zufuhreinrichtung 3 angeordnet, um die auf einem Förderband 2 angeordneten Werkstücke zur Abschreckung in ein dem Wärmebehandlungsofen 1 nachgeschaltetes Abschreckbad 4 zu verbringen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel fallen die auf dem Förderband 2 durch den Wärmebehandlungsofen 1 transportierten Werkstücke durch einen Fallschacht 5 in das Abschreckbad 4. Das Abschreckbad 4 kann mit den Medien Öl, Wasser, Ersatzflüssigkeiten hierfür oder mit einer Salzschmelze gefüllt sein. Das dargestellten Ausführungsbeispiel bezieht sich hauptsächlich auf eine Vorrichtung mit einem Ölbad.

Unterhalb des Fallschachtes 5 ist ein Austrageförderer 6 angeordnet, über den die vom Förderband 2 kommenden und im Fallschacht 5 herabsinkenden Werkstücke wieder aus dem Abschreckbad 4 herausgefördert werden. Um eine möglichst intensive Abschreckung der in dem Fallschacht herabsinkenden Werkstücke zu erzielen, wird das innerhalb des Abschreckbades 4 befindliche Abschreckmedium innerhalb des Abschreckbades 4 von unten nach oben umgewälzt, wie dies durch die Pfeile dargestellt ist. Zum Umwälzen des Abschreckmediums dient eine Querstrom-Walzenpumpe 7, die über einen außerhalb des Abschreckbades 4 angeordneten Motor 8 angetrieben wird. Die Auslaßseite der Querstrom-Walzenpumpe 7 ist über einen Zuleitungskanal 9 mit dem Fallschacht 5 verbunden. Der Zuleitungskanal 9 weist einen sich zum Fallschacht 5 hin erweiternden Querschnitt auf, wodurch die von der Querstrom-Walzenpumpe 7 erzeugte gleichmäßige Strömung ohne Turbulenzen zu bilden in den Fallschacht 5 umgelenkt wird. Durch die gleichmäßige Anströmung von unten nach oben erfahren die innerhalb des Fallschachtes 5 herabsinkenden Werkstücke nahezu keine horizontale Verlagerung, so daß sie

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sich auch gleichmäßig verteilt, d.h. ohne Materialhaufen zu bilden, auf dem Austrageförderer 6 absetzen.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Abschreckbad 4 unterhalb der letzten Kammer eines Wärmebehandlungsofens 1 angeordnet. Zum Einführen der auf einem Chargenträger 10 angeordneten Werkstücke in das Abschreckbad 4 ist die Zufuhreinrichtung 3 als Hubvorrichtung 11 ausgebildet. Zum Einbringen der Werkstücke in das Abschreckbad 4 wird der Chargenträger 10 angetrieben durch eine Kolbenstange 12 entlang mindestens zweier Führungsschienen 13 vertikal nach unten in das Abschreckbad 4 verfahren.

Bei diesem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die über Motoren 8 angetriebenen Querstrom-Walzenpumpen 7 nahe dem Boden des Abschreckbades 4 und beidseits seitlich der Hubvorrichtung 11 angeordnet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erzeugen die beiden seitlich angeordneten Querstrom-Walzenpumpen 7 eine gleichmäßige Umwälzung des innerhalb des Abschreckbades 4 befindlichen Abschreckmediums von unten nach oben, wie dies die Pfeile verdeutlichen.

Solchermaßen ausgestaltete Vorrichtungen zeichnen sich dadurch aus, daß durch die Querstrom-Walzenpumpen 7 ein gleichmäßiges Strömungsprofil des Abschreckmediums innerhalb des Abschreckbades 4 erzielt wird. Neben einer Vergleichmäßigung der Abschreckintensitat der innerhalb des Abschreckbades 4 angeordneten Werkstücke ist die Verwendung dieses Pumpentyps zum Umwälzen des Abschreckmediums vorteilhaft, wenn als Zufuhreinrichtung 3 zum Verbringen der Werkstücke in das Abschreckbad 4 ein Fallschacht 5 verwendet wird, da durch die gleichmäßige Umströmung der Werkstücke von unten nach oben keine ungleichmäßige Verteilung bzw. Haufenbildung der Werkstücke erfolgen kann. Als besonders geeignete Anströmgeschwindigkeiten haben sich Geschwindigkeiten von 0,5 bis 1 Meter pro Sekunde erwiesen. Über den drehzahlgeregelten, außerhalb des Abschreckbades 4 angeordneten Motor 8 können stufenlos unterschiedliche Anströmgeschwindigkeiten eingestellt werden.

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Bezuaszeichenliste

1	Wärmebehandlungsofen
2	Förderband
3	Zufuhreinrichtung
4	Abschreckbad
5	Fallschacht
6	Austrageförderer
7	Querstrom-Walzenpumpen
8	Motor
9	Zuleitungskanal
10	Chargenträger
11	Hubvorrichtung
12	Kolbenstange
13	Führungsschiene

Claims

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Vergüten von Werkstücken aus Metall, insbesondere Stahl, mit einem einem Wärmebehandlungsofen (1) nachgeschalteten Abschreckbad (4), dem die abzuschreckenden Werkstücke über eine Zufuhreinrichtung (3) zuführbar sind und wobei in dem Abschreckbad (4) mindestens eine Vorrichtung angeordnet ist, um das Abschreckmedium zumindest innerhalb des Abschreckbades 4 zu durchmischen,
dadurch gekennzeichnet,

daß die mindestens eine Vorrichtung zum Durchmischen des Abschreckmediums als Querstrom-Walzenpumpe (7) ausgebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrom-Walzenpumpe (7) über einen außerhalb des Abschreckbades (4) angeordneten Motor (8) antreibbar ist und Motor und Pumpe (7) über ein Winkelgetriebe miteinander gekoppelt sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das durchmischte Abschreckmedium die abzuschreckenden Werkstücke von unten anströmt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer als Fallschacht (5) ausgebildeten Zuführeinrichtung (3) zum Einbringen der Werkstücke in das Abschreckbad (4), dadurch gekennzeichnet, daß die Querstrom-Walzenpumpe {7) seitlich neben dem Fallschacht (5) angeordnet ist und auslaßseitig über einen sich in Richtung des Fallschachts (5) erweiternden Zuleitungskanal (9) mit dem Fallschacht (5) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer als Hubvorrichtung (11) ausgebildeten Zufuhreinrichtung (3), über die die auf einem Chargenträger (10) angeordneten Werkstücke dem Abschreckbad (4) zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß beidseits neben der Hubvorrichtung (11) mindestens eine Querstrom-Walzenpumpe (7) nahe dem Boden des Abschreckbades (4) angeordnet ist.

R/HR/mg