DE3124252C1 - Apparatus for compressing workpieces during a heat treatment - Google Patents

Apparatus for compressing workpieces during a heat treatment

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DE3124252C1 DE19813124252 DE3124252A DE3124252C1 DE 3124252 C1 DE3124252 C1 DE 3124252C1 DE 19813124252 DE19813124252 DE 19813124252 DE 3124252 A DE3124252 A DE 3124252A DE 3124252 C1 DE3124252 C1 DE 3124252C1
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Hans-Benno Dipl.-Phys. Dr. 8759 Hösbach Ricke
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Kraft Hausherr & Co Kg 4322 Sprockhoevel De GmbH
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Kraft Hausherr & Co Kg 4322 Sprockhoevel GmbH
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Abstract

The invention relates to an apparatus for compressing workpieces made of layered flat material during a heat treatment. The object is to create an apparatus of the abovementioned type which is not only simply constructed and simple to handle, but also makes possible with comparatively little effort compression of layered flat material during a heat treatment. This is achieved by the apparatus having a frame (1) provided with a base (2), to which frame a covering (7) is detachably attached, a gas-filled cushion (3) being situated in the frame (1), which cushion is integrated in the stack (6) of workpieces to be pressed. The cushion (3) is laid on the rigid base (2) of the frame (1) and covered with a planar, rigid plate, on which the stack to be pressed is arranged. Spacing elements are provided in the cushion (3) between its flexible walls. The cushion (3) is equipped with a connection nozzle (13) which is closable gas-tight by a stopper. The apparatus is usable as a unit in a heat treatment device. <IMAGE>

Description

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht das Kissen aus zwei Schalen, z. B. aus warmfestem, tiefziehfähigem Blech, die bündig aufeinandergelegt und an ihren Rändern gasdicht miteinander verbunden sind. Bei Temperaturerhöhung in der Wärmebehandlungseinrichtung wird das in dem Kissen befindliche Gas mit erwärmt und weil es an der Expansion gehindert ist, baut dieses einen mit der Temperaturerhöhung proportional ansteigenden Druck auf, der sich über die planebene, biegesteife Platte auf den Stapel geschichteter Werkzeuge überträgt, und zwar auch dann, wenn die thermische Expansion der Stapelmaterialien wesentlich von der der Werkstoffe der Vorrichtung abweicht. According to a further feature of the invention, the pillow consists of two bowls, e.g. B. off heat-resistant, deep-drawable sheet metal that is flush placed on top of one another and connected to one another in a gas-tight manner at their edges. at Temperature increase in the heat treatment device becomes that in the cushion Gas is heated with and because it is prevented from expanding, this builds one with it the temperature increase proportionally increasing pressure, which extends over the plane, Rigid plate transfers to the stack of layered tools, and that too when the thermal expansion of the stack materials is significantly different from that of the Material of the device differs.

Vorteilhaft ist das Kissen mit einem Stutzen ausgerüstet, der mittels eines Stopfens od. dgl. gasdicht verschließbar ist. Über den Stutzen kann eine Dichtheitskontrolle durchgeführt werden, ebenso eine Evakuierung oder Wiederbefüllung des Kissens mit Inertgas. Uber die Vorwahl des Druckes in dem Kissen bei Raumtemperatur ist der bei Wärmebehandlungstemperatur erzielbare Druck einstellbar. The pillow is advantageously equipped with a nozzle that is a stopper or the like. Can be closed in a gas-tight manner. A tightness control can be carried out via the nozzle carried out, as well as an evacuation or refilling of the pillow with Inert gas. About the preselection of the pressure in the cushion at room temperature is the adjustable pressure attainable at heat treatment temperature.

Auf der Unterseite der Abdichtung ist eine planebene, biegesteife Platte vorgesehen, welche als Widerlager dient. On the underside of the seal is a flat, rigid seal Plate provided, which serves as an abutment.

Die Abdichtung ist am Rahmen mittels Steckkeilen od. dgl. Iösbar befestigt, so daß die ganze Vorrichtung als eine in sich geschlossene Einheit in einen Ofen, und zwar auch einen kontinuierlich arbeitenden Wärmebehandlungsofen eingesetzt werden kann. The seal can be released on the frame by means of plug-in wedges or the like attached so that the whole device as a self-contained unit in a furnace, including a continuous heat treatment furnace can be used.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigt Fig. 1 eine Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 2 eine geschnittene Ansicht des Kissens und Fig. 3 eine Draufsicht der Fig. 2. An embodiment of the invention is shown in more detail with reference to the drawing explained, namely Fig. 1 shows a view of the device according to the invention, F i g. 2 is a sectional view of the pillow and FIG. 3 is a plan view of FIG. 2.

Mit 1 ist der Rahmen bezeichnet, welcher aus kräftigen, den auftretenden Kräften genügend Widerstand entgegenbringenden Profilen hergestellt ist Der Rahmen 1 ist mit einem biegesteif ausgebildeten Boden 2 ausgerüstet. Auf den Boden 2 ist das Kissen 3 aufgelegt, welches mit einer planebenen, stabilen Platte 4 lose flächenbündig abgedeckt ist. With 1 the frame is referred to, which from strong, the occurring The frame is made to provide sufficient resistance to the forces 1 is equipped with a base 2 designed to be rigid. On the floor 2 is the cushion 3 is placed, which is loosely flush with a flat, stable plate 4 is covered.

Auf die Platte 4 werden die zu behandelnden Werkstücke 5 sauber und konturendeckend übereinandergeschichtet zu einem Stapel 6. Dieser ist mit einer Abdeckung 7 abgedeckt, die fest mit dem Rahmen 1 verbunden wird, und zwar mittels einer leicht lösbaren Verbindung, beispielsweise mit Steckkeilen 8. Mit Hilfe der an der Abdeckung 7 befestigten Hubösen 9 kann die erfindungsgemäße Einrichtung in eine nicht weiter dargestellte Wärmebehandlungseinrichtung, beispielsweise einem Quettenofen, eingesetzt werden. The workpieces 5 to be treated are clean and on the plate 4 Layered on top of each other to cover the contours to form a stack 6. This is with a Cover 7 covered, which is firmly connected to the frame 1, by means of an easily detachable connection, for example with wedges 8. With the help of the Lifting eyes 9 attached to the cover 7 can convert the device according to the invention into a heat treatment device not shown, for example a Quettenofen, can be used.

Bei einer Temperaturerhöhung in der Wärmebehandlungseinrichtung wird das in dem Kissen 3 befindliche Gas miterwärmt, welches, weil es an der Expansion gehindert ist, einen der Temperaturerhöhung entsprechenden Druck aufbaut, der über die Platte 4 auf den Stapel 6 übertragen wird. When the temperature increases in the heat treatment device the gas located in the cushion 3 is also heated, which because it is expanding is prevented from building up a pressure corresponding to the increase in temperature, which is above the plate 4 is transferred to the stack 6.

Wie insbesondere die F i g. 2 und 3 zeigen, besteht das Kissen 3 aus zwei Schalen 10 aus warmfestem, tiefziehfähigem Blech, die bündig aufeinandergelegt und über die Ränder 11 gasdicht miteinander verbunden sind. In das Kissen 3 eingelegt ist ein Gitterrost 12, welcher ein Zusammenpressen des Kissens 3 beim Aufstapeln der einzelnen Werkstücke 5 auf ein vorgegebenes Minimalmaß begrenzt und gleichzeitig die Planparallelität der äußeren flexiblen Wände gewährleistet. As in particular the F i g. 2 and 3 show the pillow 3 is made of two shells 10 made of heat-resistant, deep-drawable sheet metal, which are placed flush on top of one another and are connected to one another in a gastight manner via the edges 11. Inserted into the pillow 3 is a grid 12, which a compression of the cushion 3 when stacking of the individual workpieces 5 limited to a predetermined minimum and at the same time the plane parallelism of the outer flexible walls is guaranteed.

An einer Seite des Kissens 3 ist ein Stutzen 13 dauerhaft befestigt, über den eine Dichtheitskontrolle sowie die Evakuierung und Wiederbefüllung des Kissens 3 mit Inertgas vorgenommen werden können. A connecting piece 13 is permanently attached to one side of the cushion 3, A leakage control as well as the evacuation and refilling of the Cushions 3 can be made with inert gas.

Der Stutzen 13 ist mittels eines nicht dargestellten Stopfens gasdicht zu verschließen.The connector 13 is gas-tight by means of a stopper, not shown to close.

Über die Vorwahl des Druckes in dem Kissen 3 bei Raumtemperatur ist der bei Wärmebehandlungstemperatur erzielbare Druck einstellbar. About the preselection of the pressure in the cushion 3 is at room temperature the pressure attainable at the heat treatment temperature can be set.

In einen Rahmen von z.B. 1200mm x 600mm innerer Querschnittsfläche wird ein Gaskissen 3 eingebracht und auf dieses ein Stapel 6 von Sägeblättern mit einem Gewicht von 3 t aufgelegt Bei einem Anfangsdruck von 1,1 bar absolut wird auf den Stapel bei einer Temperatur von ca. 500°C eine Preßkraft von ca 13 t übertragen, die an der Unterseite des Stapels 6 voll wirksam ist und sich an der oberen Seite auf 10 t des auf dem Kissen liegenden Werkstückgewichtes reduziert. Auch die von dem Rahmen 1 aufgenommenen Zugkräfte sind damit auf 10 t reduziert Im wiedererkalteten Zustand sind diese Kräfte wieder auf Null gebracht. In a frame of e.g. 1200mm x 600mm inner cross-sectional area a gas cushion 3 is introduced and on this a stack 6 of saw blades with a weight of 3 t is placed at an initial pressure of 1.1 bar absolute transfer a pressing force of approx. 13 t to the stack at a temperature of approx. 500 ° C, which is fully effective at the bottom of the stack 6 and is at the top reduced to 10 t of the workpiece weight lying on the cushion. Even those of The tensile forces absorbed by the frame 1 are thus reduced to 10 t State, these forces are brought back to zero.

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Claims (9)

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum Zusammenpressen von Werkstücken aus geschichtetem Flachmaterial während einer Wärmebehandlung, dadurch gekennz e i c h n e t, daß diese einen mit einem Boden (2) versehenen Rahmen (1) aufweist, an dem eine Abdeckung (7) lösbar befestigt ist, wobei sich in dem Rahmen (1) ein mit einer Gasfüllung versehenes Kissen (3) befindet, welches in den zu verpressenden Stapel (6) von Werkstücken (5) integriert ist. Claims: 1. Device for pressing workpieces together made of layered flat material during a heat treatment, marked thereby e i c h n e t that this has a frame (1) provided with a base (2), to which a cover (7) is releasably attached, a is provided with a gas filling cushion (3), which in the to be pressed Stack (6) of workpieces (5) is integrated. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (3) auf den biegesteifen Boden (2) des Rahmens (1) aufgelegt und mit einer planebenen, biegesteifen- Platte (4) abgedeckt ist, auf der der zu verpressende Stapel (6) angeordnet ist. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pillow (3) placed on the rigid floor (2) of the frame (1) and with a flat, rigid plate (4) is covered on which the stack to be pressed (6) is arranged is. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kissen (3) zwischen dessen flexiblen Wandungen abstandhaltende Elemente vorhanden sind. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that spacing elements are present in the cushion (3) between its flexible walls are. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als abstandhaltende Elemente ein Gitterrost (12) dient. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that as a spacer Elements a grating (12) is used. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (3) aus zwei Schalen (10) besteht, die bündig aufeinandergelegt und - an ihren Rändern (11) gasdicht miteinander verbunden sind. 5. Apparatus according to claim 1 or one of the preceding, characterized characterized in that the cushion (3) consists of two shells (10) which are placed flush on top of one another and - are connected to one another in a gas-tight manner at their edges (11). 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß das Kissen (3) mit einem Stutzen (13) ausgerüstet ist, der mittels eines Stopfens od. dgl. gasdicht verschließbar ist; 6. Apparatus according to claim 1 or one of the preceding, characterized characterized in that the cushion (3) is equipped with a nozzle (13) which means a stopper or the like can be closed in a gas-tight manner; 7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Abdeckung (7) eine planebene, biegesteife Platte vorgesehen ist.7. Apparatus according to claim 1 or one of the preceding, characterized in that on the underside of the Cover (7) a flat, rigid plate is provided. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (7) am Rahmen mittels Keilen (8) od. dgl. 8. Apparatus according to claim 1 or one of the preceding, characterized characterized in that the cover (7) on the frame by means of wedges (8) or the like. lösbar befestigt ist. is releasably attached. 9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden, dadurch gekennzeichnet, daß diese als Einheit in eine Wärmebehandlungseinrichtung einsetzbar ist. 9. Apparatus according to claim 1 or one of the preceding, characterized characterized in that it can be used as a unit in a heat treatment device is. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zusammenpressen von Werkstücken aus geschichtetem Flachmaterial während einer Wärmebehandlung. The invention relates to a device for pressing workpieces together made of layered flat material during heat treatment. Werkstücke aus dünnwandigem Material, die zu Präzisionswerkzeugen verarbeitet werden, z. B. für die Sägenindustrie, werden während einer Wärmebehandlung im allgemeinen nach dem Härtevorgang angelassen und dabei planeben gerichtet, weil verhindert werden muß, daß sich die Werkstücke während der Wärmebehandlung verziehen, d. h. ihre planebene Ausrichtung verändern. Workpieces made of thin-walled material that become precision tools processed, e.g. B. for the saw industry, are during a heat treatment generally tempered after the hardening process and straightened flat because it must be prevented that the workpieces warp during the heat treatment, d. H. change their planar alignment. Zu diesem Zwecke ist es bekannt, sogenannte Quettenöfen zu verwenden, das sind Kammeröfen, in denen die Werkstücke übereinander geschichtet mittels der Ofendecke hydraulisch oder pneumatisch gegen den Oberboden verpreßt werden. Auch ist eine rein mechanische Verpressung bekannt Diese bekannten Verfahren sind jedoch mit erheblichen Nachteilen behaftet. Bei einer hydraulischen oder pneumatischen Verpressung ergeben sich wegen der für das Anlassen erforderlichen relativ hohen Temperaturen große Dichtprobleme, während bei der mechanischen Verpressung wegen der unterschiedlichen Längenausdehnungen der beteiligten Werkstoffe infolge der hohen Temperaturen eine echte Preßwirkung nicht erreicht wird. Aus dem gleichen Grunde haben sich auch einzelne, unter mechanischer Spannung verschlossene Behälter nicht bewährt. Dies gilt auch für einzelne Behälter, die mit hydraulischen oder pneumatischen Zylindern zusammengepreßt werden Ein weiterer Nachteil der bekannten Ausführung besteht darin, daß eine kontinuierliche Arbeitsweise nicht möglich ist. For this purpose it is known to use so-called Quettenöfen, these are chamber furnaces in which the workpieces are layered on top of each other by means of the The furnace roof can be pressed hydraulically or pneumatically against the top floor. Even a purely mechanical pressing is known. However, these known methods are afflicted with considerable disadvantages. With a hydraulic or pneumatic Compression results because of the relatively high required for tempering Temperatures major sealing problems, while with the mechanical pressing because of the different linear expansions of the materials involved as a result of the a real pressing effect is not achieved at high temperatures. For the same Individual containers closed under mechanical tension also have a reason not proven. This also applies to individual containers with hydraulic or pneumatic cylinders are compressed Another disadvantage of the known Execution is that continuous operation is not possible. Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung vorerwähnter Nachteile, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche nicht nur in einfacher Weise aufgebaut und zu handhaben ist, sondern auch mit einem vergleichsweise geringen Aufwand ein Zusammenpressen von geschichtetem Flachmaterial während einer Wärmebehandlung ermöglicht. On the basis of this prior art, the object of the invention is to be found based on, avoiding the aforementioned disadvantages, a device of the initially called type to create, which is not only built in a simple manner and to is to handle, but also with a comparatively little effort a compression of layered flat material during heat treatment. Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Vorrichtung einen, mit einem Boden versehenen Rahmen aufweist, an dem eine Abdeckung lösbar befestigt ist, wobei sich in dem Rahmen ein mit einer Gasfüllung versehenes Kissen,befindet, welches in den zu verpressenden Stapel von Werkstücken integriert ist. According to the invention this is achieved in that the device has a frame provided with a bottom, on which a cover is detachable is attached, with a cushion provided with a gas filling in the frame, which is integrated into the stack of workpieces to be pressed. Durch diese Ausgestaltung ist es möglich, Stapel von Flachmaterial mit hohem Druck zusammenzupressen, und zwar in einer vom Ofen unabhängigen Vorrichtung mit vorwählbarem und mit steigender Temperatur ansteigendem Druck, so daß eine exakte planebene Formgebung erzielt wird.This configuration makes it possible to produce stacks of flat material compress with high pressure, in a device independent of the oven with preselectable pressure that increases with increasing temperature, so that an exact flat shaping is achieved. Im Gegensatz zu den bekannten mechanischen Spanneinrichtungen wird der Druck mit ansteigender Temperatur nicht abgebaut, sondern vielmehr gesteigert, so daß die Werkstücke warm, d. h. im plastischen Bereich weich zu verformen sind. Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß diese von der Ofenkonstruktion unabhängig ist, so daß eine- Verwendung auch in kontinuierlich arbeitenden Quettenöfen möglich ist. Die Handhabung ist denkbar einfach, da die Bedienungsperson keine Vorrichtung zur Druckerzielung oder Drucksteigerung zu betätigen braucht, weil lediglich durch die ansteigende Temperatur der Druckaufbau erfolgt. In contrast to the known mechanical clamping devices the pressure does not decrease with increasing temperature, but rather increases, so that the workpieces are warm, d. H. are soft to deform in the plastic area. Another advantage of the invention is that it is of the furnace design is independent, so that it can also be used in continuously operating quenching ovens is possible. The handling is very simple, since the operator does not have a device needs to operate to target or increase pressure, because only through the increasing temperature the pressure build-up takes place. Vorteilhaft ist das Kissen auf den biegesteifen Boden des Rahmens aufgelegt und mit einer - planebenen, biegesteifen Platte abgedeckt, auf der der zu verpressende Stapel angeordnet ist Diese Einheit kann außerhalb des Ofens zusammengestellt und dann mittels eines Krans od. dgl. in den eigentlichen Ofen eingesetzt werden. Das gasdicht verschlossene Kissen wird mit in den Stapel eingebracht und bei Erwärmung unter den mit der steigenden Temperatur proportional steigenden Druck gesetzt, den das Kissen auf den Stapel überträgt, weil der Rahmen die Gegenkräfte übernimmt Vorteilhaft sind in den Kissen zwischen dessen flexiblen Wandungen abstandhaltende Elemente vorhanden. Als abstandhaltende Elemente dient vorzugsweise ein Gitterrost. Die abstandhaltenden Elemente verhindern ein Zusammenpressen des Kissens beim Stapeln der Werkstücke auf ein vorgegebenes Minimum und gewährleisten gleichzeitig die Planparallelität der äußeren flexiblen Wände. The cushion on the rigid base of the frame is advantageous placed and covered with a flat, rigid plate on which the The stack to be pressed is arranged. This unit can be assembled outside the furnace and then by means of a crane or the like. Be inserted into the actual furnace. The gas-tight sealed cushion is brought into the stack and when it is heated set under the pressure, which increases proportionally with the increasing temperature, den the cushion transfers to the stack because the frame takes over the opposing forces Advantageously are in the cushion between its flexible walls spacing elements available. A grating is preferably used as the spacing element. The distant ones Elements prevent the cushion from being compressed when the workpieces are stacked to a specified minimum and at the same time guarantee plane parallelism the outer flexible walls.
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