-
Die Erfindung betrifft eine Härtevorrichtung für Werkstücke
-
mit geringen Wandstarken zur Erzielung kleiner Toleranzen.
-
Weitere Anwendungsgebiete sind das Aufsprengen und Dimensionieren
beim Sprungvorgang von Werkstücken und andere, die ein Spannen eines Werkstückes
erförderlich machen.
-
Bei der Härtung eines Werkstückes erfolgt eine Schrumpfung des Werkstückes.
Problematisch ist bei diesem Vorgang, daß gewisse Toleranzen eingehalten werden
müssen. Daher ist besonders darauf zu achten, daß die erforderlichen Abmessungen
eines zu härtenden Werkstückes, insbesondere kleinste Toleranzen, eingehalten werden.
Beispiele von zu härtenden Werkstücken mit kleinsten Toleranzen sind etwa kleine
Ringe mit oder ohne Verzahnung etc.
-
Bekannt sind Vorrichtungen, bei denen ein konischer Zentrierstempel,
durch einen Hydraulikkolben betätigbar, in eine in Segmente unterteilte Zentriermatritze
gefahren wird. Die einzelnen Segmente sind zentrisch um den konischen Zentrierstempel
angeordnet und können je nach Stellung des Zentrierstempels nach außen oder innen
gefahren und so dem schrumpfenden
Werkstück angepaßt werden. Bei
dieser Methode bereitet es Schwierigkeiten eventuelle Toleranzen einzelner Abmessungen,
insbesondere der Durchmesser, eines We.-kstUckes einzuhalten, weil ein Härteverzug
nur in gewissen Grenzen verhindert werden kann. Ferner ist es mehr umständlich bei
der Verarbeitung von Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen die dafür jeweils
geeigneten Segmente auszuwechseln.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Härtevorrichtung zu
schaffen, bei der auch kleinste Toleranzen von Werkstücken beim Schrumpfen nach
dem Härtevorgang eingehalten werden. Darüber hinaus sollte die Härtevorrichtung
so universell ausgegestaltet sein, daß auch Werkstücke verschiedener Abmessungen
verarbeitet werden können, d.h. die zum Spannen erforderlichen Segmente müssen in
einfacher Weise und mit möglichst wenig Zeitaufwand auswechselbar sein.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäo dadurch gelöst, daß die Härtevorrichtung
zentrisch angeordnente Außen- und/oder Innensegmente aufweist, welche über ein mit
einem Tellerrad und einem Antriebsritzel
eine Einheit bildendes
Plangewinde in radialer Richtung bewegbar sind.
-
Die Außen-bzw. Innensegmente spannen ein beispielsweise ringförmiges
Werkstück an seinem Außen-bzw. Innenumfang ein und können während des Abkühlvorganges
kontinuierlich nachgefahren werden.
-
Vorzugsweise sind die Außen- und/oder Innensegmente aus Unterteilen
und Oberteilen zusammensetzbar und die Unterteile greifen in das Plangewinde ein.
-
Die Segmente sind in Unterteile und in Oberteile geteilt.
-
Die Unterteile greifen in das Plangewinde ein und werden somit geführt.
Die Oberteile die auf den Unterteilen befestigt sind, beispielsweise verschraubt,
weisen die für ein Werkstück entsprechende Form auf. Durch diese Maßnahme sind die
Oberteile leicht auswechselbar und können entsprechend den verschiedenen Werkstücken
in einfacher Weise ausgetauscht werden.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Antriebsritzel
über ein Zahnstangentrieb antreibbar.
-
Vorzugsweise ist die Zahnstange des Zahnstangentriebes über einen
Pneumatik- oder Ebrdraulikzylinder oder auch mechanisch betätigbar.
-
Die Segmente, insbesondere die Unterteile der Segmente, greifen in
ein Plangewinde ein. Das Plangewinde ist mit einem von einem Antriebsritzel angetriebenen
Tellerrad verbunden oder das Tellerrad besitzt auf der einen Seite ein Plangewinde
und auf der anderen Seite das für das Antriebsritzel entsprechende Gewinde. Dieses
Äntriebsritzel wird mittels eines Zahnstangentriebes angetrieben und die Zahnstange
durch einenPneumatik- oder Hydraulik-oder auch mechanisch zylinderbetäti > urch
läßt sich der Fahrweg der Segmente auf einfache Art begrenzen, nämlich durch den
Zylinderweg des Pneumatik-bzw. Hydraulikzylindffl s.
-
Weiterhin ist ein kontinuierliches Nachfahren der Segmente gewährleistet.
Durch die vorzugsweise Verwendung eines Zylinders ist auf einfachste Art die gewünschte
Kraft der nachfahrenden, am Werkstück beiliegenden Segmente einstellbar.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Fahrweg
der Außen- und/oder Innensegmente durch Maßringe begrenzbar.
-
Durch Verwendung von Maßringen, die einen Anschlag für die beweglichen
Segmente bilden, ist eine Erreichung höchster Genauigkeit der Abmessungen gewährleistet.
-
Vorzugsweise ist die Anzall der Außen- und/oder Innensegmente nach
den Erfordernissen des Werkstückes wahlbar.
-
Je nach Größe eines Werkstückes besitzt die Vorrichtung eine unterschiedliche
Anzahl von Außen- oder Innensegmenten. Darüber hinaus können in das Tellerrad bei
Erfordernisse etwa höhere Kräfte oder aufgrund baulicher Gegebenheiten ein oder
mehrere Ritzel eingreifen.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Härtevorrichtung
einen in axialer Richtung hydraulisch oder pneumatisch bewegbaren Härte dorn auf,
der in das Innere eines Werkstückes herein- oder herausfahrbar ist.
-
Besitzt die Vorrichtung Außensegmente,ist in das Innere eines beispielsweise
ringförmigen Werkstückes ein zylindrischer Härtedorn hereinfahrbar. Dieser Härte
-dorn ist pneumatisch bzw. hydraulisch angetrieben und läßt sich in axialer Richtung
bewegen. Der Härtedorn
ist in seinem Durchmesser so groß bemessen,
daß er das Innere eines zu härtenden Werkstückes voll ausfüllt.
-
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Innensegmente
insgesamt in axialer Richtung hydraulisch bewegbar und somit in das Innere eines
Werkstückes herein- oder herausfahrbar.
-
Besitzt die Vorrichtung bewegliche Innensegmente, so greifen sie zunächst
in das Innere eines zu härtenden Werkstückes ein. Die Segmente mit dem Werkstück
sind hydraulisch oder pneumatisch in axialer Richtung bewegbar und können somit
in ein Ölbad getaucht beziehungsweise herausgehoben werden.
-
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß nach dem Härten eines Werkstückes auch kleinste Toleranzen eingehalten werden.
-
Ferner ist die Vorrichtung so universell ausgestaltet, daß es auf
einfache Weise möglich ist, die entsprechenden Segmente für verschiedenartig gestaltete
Werkstücke auszutauschen.
-
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt: Figur 1 Eine seitliche Schnittansicht
einer Härtevorrichtung mit Außensegmenten.
-
Figur 2 Eine Draufsicht der in Figur 2 dargestellten Härtevorrichtung.
-
Figur 3 Eine vereinfachte Darstellung einer Härtevorrichtung mit Innensegmenten.
-
In Figur 1 ist eine Schnittansicht einer Härtevorrichtung durch Außensegmente
(1> und Rärtedorn (15) zu sehen. Die Außensegmente (1) sind in Oberteile (7)
und Unterteile (6) geteilt. Die Unterteile (6) und die Oberteile (7) der Segmente
(1) sind fest verbunden, beispielsweise verschraubt. Diese ermöglicht ein leichtes
Austauschen der Oberteile (7), die dem zu härtenden Werkstück (13) angpaßt sind.
Die Segmente (1) sind zentrisch um ein Werkstück (13) angeordnet.
-
Die Unterteile (6) greifen in ein Plangewinde (3) ein. Mittels dieses
Plangewindes (3) sind die Außensegmente (1) in radialer Richtung (2) bewegbar. Auf
der dem Plangewinde (3) gegenüberliegenden Seite befindet sich ein Tellerrad (4),
in das ein Antriebsritzel (5) eingreift. In dieses Tellerrad können bei Erfordernis
entweder höhere Kräfte oder aufgrund baulicher Gegebenheiten ein oder mehrere Ritzel
eingreifen. Dieses Antriebsritzel (5) wird mittels eines Zahnstangentriebes (8)
angetrieben, welcher aus einer Zahnstange(9) und einem Zahnrad (20) besteht. Die
Zahnstange wird mittels eines Pneumatik-oder Hdraulikzylinders, der in Figur 1 nicht
dar-oder auch mechanisch gestellt ist, betätigt. Vorteilhafterweise befindet sich
der Zahnstangentrieb (8) in einem Gehäuse (21) Eine andere Möglichkeit, die Außensegmente
zu bewegen, wäre, daß das Antriebsritzel mittels eines Spannmotors in Drehung versetzt
würde. Bei der vorzugsweisen Verwendung eines Zylinders ist die gewünschte Kraft
auf einfachste Art der nachfahrenden, am Werkstück (13) beiliegenden Segmente (1)
einstellbar.
-
Zur Erreichung höherer Genauigkeit wird der Fahrweg der Segmente (1)
mittels eines Maßringes (12) begrenzt.
-
Während des Schrumpfungsvorganges wird ein zylindrischer Närtedorn
(15) in das Innere (18) des Werkstückes (13) gefahren. Der Härtedorn ist in axialer
Richtung (14) bewegbar. Das Tellerrad (4) sowie das Antriebsritzel (5) befinden
sich in einem Gehäuse (19), Die in Figur 1 dargestellteHärtevorrichtung ist nochmals
in Figur 2 als Draufsicht zu sehen. Die Außen -segmente (1) sind in radialer Richtung
(2) hin und her fahrbar. In Figur,2 liegen sie an dem Werkstück (13) bei. Das Innere
(18) des Werkstückes (13) wird durch den Härtedorn (15) ausgefüllt. Die Außensegmente
(1) werden mittels eines Zahnstangentriebes angetrieben.
-
In Figur 2 sind zu sehen die Zahnstangen (9) in Verbindung mit dem
Pneumatik oder Hydraulikzylinder (10) sowie das Gehäuse (21) für den Zahnstangentrieb.
In den Außensegmenten (1) sind Loten (22) angebracht.
-
Ebenso befinden sich auf der Oberseite des Gehäuses (19) (in Figur
2 nicht dargestellt) Öffnungen, die wie die Nuten (22), die Aufgabe haben, einen
Ölstrom gezielt um und über das Werkstueck zu leiten, daß sich eine sehr gleichmäßige
Abkühlung des Werkstückes ergibt.
-
In Figur 3 ist eine Härtevorrichtung mit Innensegmenten (11) dargestellt.
Die Innensegmente (11) sind ihrerseits in radialer Richtung (2) bewegbar. Ebenso
ist die Gesamtheit der Segmente (11) in axialer Richtung (14) bewegbar.
-
Die Antriebe können beispielsweise pneumatisch oder hydraulisch erfolgen.
Ein zu härtendes Werkstück (17) wird mittels der Innensegmente (11) in seiner Innenseite
(16) gegriffen. Es ist nun möglich das gesamte Werkstück (17) in eine Ölwanne (23),
die sich unter der Vorrichtung befindet, zu tauchen.
-
Bezugs zeichenliste 1 Außensegmente 2 radiale Richtung 3 Plangewinde
4 Tellerrad 5 Antriebsritzel 6 Unterteile 7 Oberteile 8 Zahnstangentrieb 9 Zahnstange
10 Pneumatik- oder Hydraulikzylinder 11 Innensegmente 12 Maßringe 13 Werkstück 14
axiale Richtung 15 Härtedorn 16 Innere des Werkstückes (17) 17 Werkstück 18 Innere
des Werkstückes (13) 19 Gehäuse 20 Zahnrad 21 Gehäuse vom Zahnstangentrieb
22
Nuten 23 Ölwanne
Leerseite