DE70886C - Vorrichtung zum Erhitzen von Gegenständen auf elektrischem Wege - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Der im Folgenden durch Beschreibung und Zeichnungen erläuterte Gegenstand ist eine Vorrichtung, um Metallgegenstände, insbesondere die für die Zwecke der Metallbearbeitung benutzten Werkzeuge, wie Fräser, Metallbohrer, Drehstifte u. s. w., auf elektrischem Wege zu erhitzen, so zwar, dafs der betreffende Gegenstand leicht mit Regelmäfsigkeit auf diejenige Temperatur gebracht werden kann, welche für die auf seine Erhitzung folgende Härtung am geeignetsten erscheint und für eine gröfsere Anzahl von nach einander herzustellenden Gegenständen im jeweiligen Falle gewünscht wird.

In den beiliegenden Zeichnungen ist Fig. 1 eine Seitenansicht des Erhitzungsapparates, Fig. 2 eine obere und Fig. 3 eine Endansicht davon. Fig. 4 bis 8 veranschaulichen verschiedene Anordnungen von Elektroden und deren Verbindungstheilen, welche bei diesem Apparat Verwendung finden, und Fig. 9 stellt Gegenstände dar, die behufs ihrer Härtung hauptsächlich auf dem hier verbildlichten Apparat ihre erforderliche Erhitzung erhalten sollen. Fig. 10 zeigt schematisch die Vorrichtung im Stromkreis. Fig. 11 und 12 veranschaulichen im Aufrifs und in der Endansicht den Mitteltheil der Vorrichtung mit den Mitteln zum Ausgleichen des auf die entgegengesetzten Enden des Arbeitsstückes wirkenden Stromes. Fig. 13 ist schliefslich noch eine Einzelansicht eines Armes zum Festhalten eines mit den Elektroden verbundenen Arbeitstheiles. Die weitere Bedeutung dieser bildlichen Darstellungen ergiebt sich aus der folgenden Beschreibung.

Das Bett 21 auf dem Gestell 20 hat in seiner Längenrichtung die Schlittenführung 22 und vorn und hinten die beiden ebenfalls der Länge, nach verlaufenden Nuthen 23 und 24; in der Führung 22 liegt das durch die seitlichen Schrauben 26 beeinflui'ste und die Weite der Führung bestimmende Keilstück 25. Ein auf seiner oberen Fläche mit einer schwalbenschwanzförmigen Längsnuth 32 versehener Schlitten 30 ruht mit seiner Schwalbenschwanzrippe 31 in der Führung 32 und kann sich so auf dem Bett 21 hin- und herbewegen;' an ihrer unteren Seite ist die Rippe 31 mit der Zahnstange 33 versehen. Am Gestell 20 sitzt die Lagerhülse 35, in welcher die Querwelle 34 gelagert ist, welche innerhalb des Gestelles das Getriebe 36 und aufserhalb desselben die Kurbel 37 trägt; ferner ist im Gestell oberhalb der Welle 34 noch die kurze Querwelle 38 gelagert, deren Stirnrad 39 mit dem Rad 36 und der Zahnstange 33 in Eingriff steht und so die Kurbelbewegung auf die Zahnstange behufs Hin- und Herbewegung des Schlittens überträgt. Auf dem Schlitten 30 sind die Ständer 40 und 41 einstellbar durch Klemmschrauben 43 befestigt, welche durch die Fufsstücke 42 der Ständer hindurchgehen und in Muttern 44 eingreifen, die in der Schwalbenschwanznuth des Schlittens angeordnet sind. Oben sind die verstellbaren Ständer mit den horizontalen und conaxialen Büchsen 45 und 46

versehen, welche innere Isolirfütterung oder Hülsen 47 mit Flantschen 48 an den inneren Enden haben. Behufs Vermeidung der Abnutzung sind diese Hülsen ihrerseits noch mit Stahlfütterung 49 ausgestattet.

In den Büchsen 45 und 46 sind die beiden Elektrodenwellen 50 und 51 conaxial mit einander, isolirt durch die Hülsen 47, angeordnet, welche das Arbeitsstück tragen und den Strom in die Enden desselben hinein bezw. aus diesen hinaus leiten, und welche beweglich sind, um das Arbeitsstück in Hinsicht auf die feststehenden Elektroden, wie nachstehend beschrieben, so verschieben zu können, dafs der Strom an verschiedenen Stellen dem Arbeitsstück zugeführt oder diesem entnommen werden kann. An ihren Enden sind die Elektrodenwellen mit den Spannköpfen 52 versehen, durch die der zu erhitzende Metallgegenstand gehalten wird und die am besten mit Contactflächen 53 aus Platin oder anderem leitenden Material bekleidet sind. Zwischen den Bunden 55 der Wellen und den geflantschten Enden der Isolirhülsen 47 sind die Schraubenfedern 54 angeordnet, um den Wellen ein Zurückgehen bei dem Ausdehnen des sich erhitzenden Gegenstandes und die Aufnahme und das Festhalten desselben zu gestatten, so dafs also für letzteren Zweck die Ständer nicht jedesmal bei der Behandlung von Gegenständen gleicher Länge eingestellt zu werden brauchen. Auf den Wellen sind durch die Klemmschrauben 62 die einstellbaren Bunde oder Stellringe 60 und 61 aus leitendem Material befestigt, an denen die elektrischen Leiter durch die Polklemmen 63 und 64 festgemacht werden.

Je nach der Gestaltung der festzuhaltenden Gegenstände können die Einspannköpfe 52 verschiedene Form erhalten; die in den Fig. 1, 2 und 8 dargestellten Köpfe sind beispielsweise konisch gestaltet, um massive cylindrische Gegenstände einzuspannen, während sie in Fig. 4 aus Scheiben 52' mit ringförmigen Contactflächen 53' zum Festhalten dünner Schneidwerkzeuge und in Fig. 5 zum Einklemmen länglicher Stücke aus trichterförmigen Formen 52" bestehen. An der Vorder- und Hinterseite des Bettes sind in den Längsnuthen 23 und 24 die Seitenständer 70 und 71 einstellbar angeordnet, welche zu beiden Seiten des zwischen den Elektrodenwellen gehaltenen Arbeitsstückes einander gegenüberstehen und den Halter der feststehenden Elektroden stützen; durch die Füfse 72 der Ständer sind die Klemmschrauben 73 hindurchgeführt, die in Muttern 74 in den Längsnuthen 23 und 24 des Bettes 20 eingeschraubt sind. Oben haben die Ständer die geflanschten Lagerstücke 75, und ferner ist der hintere der Ständer (71) noch mit dem Anschlagarm 76 versehen.

Der durch diese Seitenständer 70 und 71 getragene Elektrodenhalter für die feststehenden Elektroden ist eine ringförmige Vorrichtung,., welche aus den beiden halbkreisförmigen Abschnitten 80 und 81 besteht, die an ihren gegenüberliegenden Enden die Ansatzstücke 82 und 83 haben. Diese ragen in die Lager 75 der Ständer 70 und 71 hinein. Vorn werden die Kreisabschnitte in dem Auflager des Vorderständers mittelst der auf den mit Gewinde versehenen Drehriegel 85 aufgeschraubten Flügelmutter 86 zusammengeschlossen,, während sie im hinteren Ständer durch einen Schraubenbolzen drehbar vereinigt sind. Ferner sind sie mit den radialen Aussparungen 87, Fig. 7, und mit den eingelenkten Klemmplatten 88 versehen, von denen die letzteren an ihren Innenflächen entsprechende Aussparungen besitzen; die Aussparungen sind mit Isolirfutter 88 ausgestattet (Fig. 7) und bilden beim Schliefsen der Klemmplatten radiale Schlitze, durch welche hindurch die feststehenden Elektroden in Contact mit den Seiten des zu erhitzenden Gegenstandes treten. In den Aufsenenden der Klemmplatten 88 sitzen die Klemmschrauben 89, die in Schraubenlöcher in den Ringtheilen eintreten, wodurch die Klemmplatten fest gegen die Elektroden 90 geprefst werden können, um diese in ihrer Lage zu halten.

Ein mit dem positiven Pol einer Dynamomaschine oder geeigneten anderen Elektricitätsquelle verbundenes Kabel 100 ist mit den Abzweigungen 101 und 102 versehen, welche mit den Polklemmen 63 und 64 der Stellringe 60 und 61 auf den das Werkstück tragenden Elektrodenwellen 50 und 51 verbünden sind. Mit dem negativen Pol derselben Elektricitätsquelle ist das Kabel 110 verbunden, welches die Abzweigungen 111, 112, 113 und 114 hat, die an die in dem ringförmigen Halter 80 und 81 angeordneten feststehenden Elektroden 90 angeschlossen sind. Die Polarität der Kabel kann auch geändert und Wechselströme können angewendet werden.

Beim Gebrauch des in den drei ersten Ansichten dargestellten Apparates mit feststehenden Elektroden wird der obere Theil 81 des ringförmigen Elektrodenträgers in Contact mit dem Anschlag 76 an der Seite des hinteren Ständers γι zurückgedreht und ein Fräser 200 oder anderer zu erhitzender Gegenstand der Länge nach zwischen die Elektrodenwellen 50 und 51, die hierbei unter der Wirkung der Federn 54 etwas nachgeben, eingesetzt; sodann wird der obere Ringtheil des Elektrodenträgers wieder geschlossen und festgemacht, worauf die Elektroden 90 so eingestellt werden, dafs ihre Enden mit den Seiten des zu erhitzenden Gegenstandes in Contact kommen, wonach man sie mittelst der Klemmplatten 88 feststellt. Nun läfst man die elektrischen Ströme durch die Elektrodenwellen 50 und 5 1 in die Enden des Werkstückes ein- und seitlich aus demselben mittelst der feststehenden

Elektroden 90 austreten. Um das Werkstück auf seine ganze Länge gleichmäfsig zu erhitzen, dreht der Arbeiter die Kurbel 37 abwechselnd in entgegengesetzten Richtungen, wodurch der die Elektrodenwellen tragende Schlitten 30 hin- und hergeschoben wird, welche Schlittenbewegungen das Werkstück mitmachen mufs, so dafs eine Verschiebung der seitlichen Contactpunkte zwischen den feststehenden Elektroden und dem Werkstück in der Längsrichtung des letzteren stattfindet. Die Stromrichtung kann gewendet werden und vorzugsweise können Wechselströme zur Anwendung kommen.

Um einen Kurzschlufs des gesammten Stromes durch eine der Zweigleitungen des positiven Kabels 100 während der Hin- und Herbewegung des Schlittens und der Elektrodenwellen zu verhindern, sind Mittel vorgesehen, um die Entfernung, durch welche die Ströme durch die Zweigleitungen 101 und τ 02 zu laufen haben, auszugleichen. Diese hier für diesen Zweck angebrachten Mittel bestehen aus einer Vorrichtung zum Festhalten der Ringe 80 und 81 in ihrer Lage, während die Elektrodenwellen bei der Hin- und Herbewegung des Schlittens durch dieselben vor- und rückwärts gleiten. Zu diesem Ende ist die Gewindestange 120 durch eine Klemmschraube 121 waagrecht im Ständer 70 festgeklemmt und den Elektrodenwellen 50 und 51 gegenüber mit den beiden Lagerarmen 130 und 131 mit gegabelten Enden 132 versehen, zwischen denen auf der Gewindestange behufs Einstellung der Lagerarme die Stellmuttern 133 angeordnet sind. Unten haben die Lagerarme isolirt daran befestigte Arme 140 und 141 mit gegabelten Enden 142, die mit den Polklemmen der Stellringe 60 und 61 in Eingriff stehen und die letzteren während der Hin- und Herbewegungen der Elektrodenwellen festhalten und so eine gleichmäfsige Entfernung zwischen jeder Zweigleitung des positiven Kabels und der negativen Elektrode aufrecht erhalten.

Für manche Zwecke können die feststehenden Elektroden 90 an ihren Enden vortheühaft mit Rollen aus Kupfer, Platin u. s. w. versehen werden, wie in Fig. 6 veranschaulicht ist. In anderen Fällen können die Elektroden 90 auch ganz fortgelassen und die gegenüberliegenden Elektrodenwellen 50 und 51 mit den entgegengesetzten Polen der Dynamomaschine, wie in Fig. 4 und 5 gezeigt, verbunden werden. In Fig. 4 ist ein scheibenförmiger Fräser 21 ο zwischen den Ringflächen der flachköpfigen Elektrodenwellen eingespannt. Fig. 5 zeigt einen Fräser oder anderen Gegenstand 220 auf dem Wellenzapfen 230, der an seinen Enden zwischen den trichterförmig gestalteten Wellenköpfen gehalten wird. In diesem Falle liegt der Erhitzungspunkt in der Mitte zwischen den Elektrodenwellen an der Stelle 221 und kann der Fräser 220 auf dem Zapfen 230, wie punktirt angedeutet, verschoben werden, um die Hitze gleichmäfsig durch den ganzen Fräser zu vertheilen. Behufs Regulirung der Ströme können Rheostate benutzt werden.

Claims (4)

Patent-Ansprüche:

1. Vorrichtung zum Erhitzen von Gegenständen auf elektrischem Wege, gekennzeichnet durch zwei in gleicher Achsenrichtung angeordnete Elektrodenwellen (50, 51) für den einzuführenden Strom, zwischen deren einander zugekehrten Enden das Werkstück eingeklemmt wird, und einen das letztere umgebenden Elektrodenhalter (80, 81) für mehrere mit den Seiten des Werkstückes in Berührung tretende Elektroden (90) für den dasselbe verlassenden Strom.

2. Eine Ausführungsform der durch Anspruch 1. geschützten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dafs die Elektrodenwellen (50, 51) auf einem in deren Längenrichtung im Maschinengestell beweglichen Schlitten (30), der Elektrodenhalter (80, 81) dagegen neben diesem Schlitten und unabhängig von demselben angeordnet sind, zum Zweck, ein Verschieben des Werkstückes in der Achsenrichtung gegenüber den seitlichen Elektroden zu ermöglichen.

3. Eine Ausführungsform der durch Anspruch 1. geschützten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dafs die Stromzuleitung zu den Elektrodenwellen (50, 51) durch lose um letztere gelegte Ringe (60,61) erfolgt, welche durch eine besondere Einstellvorrichtung (120, 140, 141) beherrscht werden und somit von der axialen Bewegung der Elektrodenwellen unabhängig sind, zum Zweck der Verhinderung eines Kurzschlusses des Stromes bei der durch die Verschiebung des Werkstückes sich ändernden Lage des letzteren zu den seitlichen Elektroden.

4. Eine Ausführungsform der durch Anspruch 1. geschützten Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dafs der Elektrodenhalter aus zwei an einander gelenkten Ringhälften (80, 81) mit radialen Führungen (87) besteht, in denen die Elektroden (90) durch angelenkte Klemmplatten (88) befestigt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.