-
Vorrichtung zum selbsttätigen Eintauchen, insbesondere zum Härten
von Werkstücken Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selbsttäti
'gen Eintauchen von Werkstükken, insbesondere zum Härten. Es sind bereits
Einrichtungen bekannt, bei denen mehrere sternförmig angeordnete Halter für Werkstücke
zum Ein- und Austauchen in ein Härtebad gemeinsam gehoben und gesenkt und zwischen
diesen beiden Bewegungen gedreht werden. Bei selbsttätig arbeitenden Vorrichtungen
kommen noch Steuereinrichtungen zum öffnen und Schließen der Haltevorrichtungen
hinzu. Die Mehrzahl der erforderlichen Antriebs- und Steuervorrichtungen macht den
Aufbau derartiger Maschinen recht verwickelt. Die Vereinfachung der Maschine wird
aber vor allem dadurch erschwert, daß die Arbeitsgeschwindigkeit der verschiedenen
Organe einstellbar sein muß, damit den durch die Verschiedenheit der 'Werkstoffe
bzw. die verschiedene Größe der Werkstücke bedingten Erfordernissen in der Behandlung,
beispielsweise zum Härten, Rechnung getragen werden kann. Diese Auf-#a
, be wird besonders schwierig, wenn es sich darum handelt, Werkstücke- aus
Schnellschnittstahl zu härten, weil es hier auf eine sehr genaue Einhaltung der
Eintauchzeiten in das Härtebad ankommt, Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus,
daß sich die Steuervorgänge der Maschine nach der Art ihrer Bedeutung für den Härtevorgang
in zwei Gruppen aufteilen lassen, nämlich in eine solche, deren Arbeitsgeschwindigkeit
durch Form und Art der Werkstücke, und- in eine solche, deren Arbeitsgeschwindigkeit
durch die mechanischen Arbeitsvorgänge bedingt ist. Die Steuervorgänge der ersten
Art erfordern eine möglichst genaue Regelbarkeit, damit der Härtungsvorgang der
verschiedenen Art der Werkstücke angepaßt werden kann, während die Steuervorgänge
der zweiten Art keiner genauen Regelung bedürfen, wenn auch eine gewisse Änderungsmöglichkeit
in der Arbeitsgeschwindigkeit erwünscht sein kann. Diese Unterteilung der Steuervorgänge
führt zu einem einfacheren Aufbau der Maschine, da nunmehr nur besondere Regeleinrichtungen
in einem Teil der Antriebsmittel erforderlich sind.
-
-Erfindungsgemäß istein ständigwirksamer Antrieb vorgesehen, der über
eine ein- und
selbsttäti- ausschaltbare Kupplung die Beweb zn gungen
der Tragvorrichtungen vermittelt und , el el Über ein vielstufig, oder stufenlos
regelbares Getriebe eine das Einschalten der Kupplung bestimmende Schaltvorrichtung
steuert. Diese Vorrichtung kann gemäß der Erfindung zweckmäßig in der Weise ausgebildet
werden daß die Schaltvorrichtung das Schließen der im Bereich derVorratstrommel
liegendenGreifvorrichtung bewirkt und erst mit einer ge-
wissen Verzögerung
die Kupplung einschaltet. Bei einer weiteren Ausgestaltung ist dem Getriebe für
die Heb- und Senkbewegungen der Tragvorrichtungen ein Malteserkreuzgetriebe für
die Weiterbewe,-ungen der Tragvorrichtungen parallel geschaltet. Dabei kann das
Malteserkreuz erfindungsgemäß während des Beginnes der Hubbewegung und des Encles
der Senkbewegung der Tragvorrichtungen, gesperrt werden. Die Anordnung kann el weiterhin
so getrofien werden, daß die Greifvorrichtung im Bereich einer tangential zur Stenerkante
der Greifvorrichtung schwenkbar angebrachten Rolle sitzt, deren zweiarmiger Tragliebel
über ein Gestänge o. dgl. an die Schaltvorrichtung angeschlossen ist. Schließlich
ist eine Anordnung zweckmäßig, bei der das stufenlos regelbare Getriebe zwei aneinander
reibende Scheiben besitzt, die auf im wesentlichen rechtwinklig zueinander angeordneten
Achsen sitzen, und von denen die eine axial auf der sie tragenden Welle verstellbar
ist, während die andere die Schaltstifte trägt.
-
Auf der Zeichnung ist die Erfindung beipielsweise in Anwendung auf
eine Härtevors s
richtung veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. i einen Grundriß
der Vorrichtung, Fi 1-. 2 eine Seitenansicht gemäß Linie 11-II in Fig. i, teilweise
im Schnitt, Fi#'-. 3 einen Teil einer Seitenansiclit in Richtung
des Pfeiles 11 in Fig. i, Fi-. 4 einen Schnitt durch einen Teil der
Vorrichtung in vergrößertem Maßstabe geinz ) Linie IV-IV der Fi-. ?- und
äll t' Fig. ## einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 4 bzw. gemäß Linie V-V in Fig.
i in vergrößertem Maßstabe.
-
Der Gesamtaufbatt der Vorrichtung ist aus den Fig. i bis
3 ersichtlich. Eine von Füßen i (Fig 2) getragene Tischplatte 2 ist
mit einem en -,-echten Lager 3 für eine Welle 4 versehen. Auf dieser
Welle ist eine Büchse5 axial verschiebbar gelagert, Zur Drelikupplung zwischen dcr
Welle 4 und der Büchse 5
dient eine auf der ##.7elle4 fest aufgesetzte Längsfeder
(l. Die Büchse 5 trägt einen Tel-]er-, in dem sternfärmig fünf Arine8
befestigt sind. An dein freien Ende eines jeden Armes8 ist eine zangenartige Greifvorrichtungg
in der Höhe einstellbar angeordnet. Axial gesichert sitzt auf der Büchse5 ein Laufring
io, der von zwei 7.apfen einer Gabel ii eines zweiarmigen Hebels 12 erfaßt wird.
Die Gabel ii ist über einen Lenker 13
an einen auf dem Tisch2 befestigten
Sockel 14 und über einen Lenker 15 an einen Kurbelzapfen 16 angeschlossen.
Der Kurbelzapfen 16 sitzt exzentrisch an einer Scheibe 17, die auf das Ende
einer im Sockel 14 gelagerten Welle 18 aufgekeilt ist. Auf das andere Ende clcr
Welle ist ein Kegelzahnrad ig (Fig. i) aufgekeilt, an (las ein Kettenrad 2o angeschlossen
ist. Das Kettenrad 20 ist über eine Kette 21 mit einem I,7,ettenrad 22 verbunden,
(las drehbar auf einer in dem Gehäuse -23
eines Getriebekastens gelagerten
M'elle 2-1 sitzt. Auf die Welle 24 ist ein Stirnzahnrad 25 aufgekeilt, das
mit einem Stirnzahnrad 26
kämmt, das auf einer ebenfalls in dem Gehäuse
23 gelagerten Welle sitzt, die über 13 e# innerhalb des Getriebekastens
angeordnete und nicht dargestellte weitere Zahnräder über einen außerhalb des Gebäudes
23 angeordneten Elektromotor 27 antreibbar ist. Von dein innerhalb
des Gehäuses 2- angeordneten Getriebe ist auch ein Kettenrad 28 antreibbar,
das auf einer im Gehäuse 23 gelagerten Welle sitzt und über eine Kette 29
Mit einem Kettenrad 30 in Verbindung steht, das auf einer ebenfalls im GehäuSe
23 gelagerten und das Gehäuse durchsetzenden Welle 31 aufgekeilt ist.
Auf der Welle 3, sitzt eine mit Hilfe einer Kurbelcinrichtung'
32 axial verschiebbare, über Nut und Feder mit der Welle 3 1 ly ,ekuppelte
Reibscheibe 33, die durch ein Fenster 34 im Gehäuse 23 etwas aus dem
Geliäuse herausragt und an einer Scheibe 35 anliegt, festigten die Zapfen
auf einem 36 außen läuft und am Gehäuse zweckmäßiger- 23 beweise unter der Wirkung
einer nicht dargestellten Feder gegen die Reibscheibe 33 -edrückt wird. Die
Scheibe 35 trälgt auf ihrer ,.lern Gehäuse 23 abgewandten Seite kreisförniig
abnehrnbar angebrachte Stifte 37.
-
Im Wirktingsbereich der Stifte 37 sitzt eh' z# FingDer iS Fig.
3), der an dem Ende eines am GehäuSe 23 gelagerten z#veiarinigen Hedels
39 befestigt ist. Das andere Ende des Flebels 39 ist über einen Lenker
40 init dein Ende. eines alt einem der Füße i gelagerten Winkelliebels 41 verbunden,
dessen anderes J-#Inde über einen Lenker,42 an das Ende eines Winkelhebels-13
angeschlossen ist. Das freie P-Iiide des Winkelhebels 43 trägt eine Rolle 44. Der
Hebel 43 sitzt schwenkbar an einem auf der Tischplatte 2 befestigten Ständer 45.
Mit llilfc- unier Ft#dei-4(-) wird das eben beschrie-1)erie (i,-stänge in der in
Fi-#. 3 dargestellten 1-a.g,e gehalten. in der sich der Wilikelhebel 43 "gen
(yv einen am Ständer45 befestigt -en Begrunzungsinschlag47 anlegt. Das den Finger
ß
tragende Ende des zweiartnigen Hebels 39
ist mit einem Zapfen 48 versehen,
der in einen Längsschlitz eines Lenkers 49 eingreift, der an einem Stenerhebe'l
50 angeschlossen ist. Der Steuerhebel 5o dient zur Stetierungeiner Kupplung,
'die zwischen dem Stirnzahnrad 2,5
(Fig* i) und dem Kettenrad 22 sitzt. Die
Kupplung ist voneinem Gehäuse 5, umgeben und daher in Fig. i nicht sichtbar.
Die Kupplung ist eine solche, die nach einer bestimmten Winkeldrehung der miteinander
gektippelten Räder, beispielsweise nach einer vollen Umdrehung, eine Entkupplung
der beiden Teile eintreten läßt.
-
Das Kegelzahnrad 19 kämmt mit einem Kegelzahnra,d p# (Fig. i und --),
das frei drehbar auf einem parallel zur'Welle 4 auf der Tischplatte 2 gelagerten
Zapfen 53 (Fig. 5)
sitzt. Das Kegelzahnrad besitzt im übrigen noch
eine Stirnverzahnung 54, die mit der Verzahnung eines Zahnrades 55 kämmt,
das drehbar auf einem weiteren parallel zur Welle 4 auf der Tischplatte 2- befestigten
Zapfen 56 gelagert ist. Das Zahnrad 55 ist mit einer Antriebs- und
Sperrscheibe 57 für ein fünffaches Malteserkreuz 58 (Fig.
3) gekuppelt, das auf die Welle 4 aufgekeilt ist.
-
Das aus dem Lager 3 unten vorstehende Ende der Welle 4 trhgt
ein Zahnrad 59
(Fig. 2), das mit --einem Zahnrad 6o kämmt, das auf dem Ende
einer in einem Lager 61 -in der Tischplatte 2, gelagerte n Welle sitzt, deren anderes
Ende ein Kettenrad 62 trägt, das über eine Kette 63 mit einem Kettenrad
64 in Verbindung steht. Das Kettenrad 64 sitzt fest auf einer Büchse 65,
die von einer auf der Tischplatte 2 gelagerten Welle 66
durchsetzt ist. Die
Büchse 65 trägt eine Magazintroniniel 67. Diese besteht aus einer
runden Scheibe, die an ihrem Umfange mit axialen Bohrungen 68 zur _Aufnahm--
der Werkstücke versehen ist, -von denen in Fig. 2,
ein Werkstück
69, z. B. ein Spiralbohrer, dargestellt ist.
-
Uni die Welle 4 herum sind noch ein Vorwärmetiegel 70, ein
Haupttiegel 71, ein die Abschreckflüssigkeit - enthaltender Tiegel
722
und ein Behälter 73 zur Aufnahme der gehärteten Werkstücke gleichmäßig
verteilt angeordnet, und zwar auf einem solchen Kreis, daß diese Teile im Bereich
der an den Armen 8 angebrachten Greifvorrichtungen 9
liegen, wenn die
Arme die in Fig. i veranschaulichte Lage einnehmen.
-
Die Wirkungsweise, der Einrichtung ist el folgende: Es sei angenommen,
daß der Teller7 und die mit ihm verbundenen Arine die in Fig.:2 dargestellte tiefste
Lage einnehmen. Indieser Lage ist die Greifvorrichtung 9 unter -der Wirkung
z#I der Rolle 44 entgegen der Wirkung el einer Druckfeder 74 geöffnet. Die Zahnräder
25 und ->6 (Fig. i) und die Kettenräder 28 und 29 werden durch den Elektromotor
2-7 in einer durch das Getriebe bedingten gleichf örmigep Geschwindigkeit
gedreht. Die Reibscheibe 35 wird von der Reibscheibe 33 in
einer durch Einstellung mit Hilfe der Kurbel 32 festgelegten Übersetzung
angetrieben, und zwar in Richtung des Pfeiles 7- (Fig. 3).
Der erste
in den Bereich des Fingers 38 gelangende Stift 37 bewirkt eine Schwenkung
des zweiarmigen Hebels 39 in Richtung des Pfeiles 76. Unter
Vermittlung des Gestänges 4o, 41 und 4-9 wird der Winkelhebel 43 in Richtung des
Pfeiles 77 geschwenkt. Diese Lage des Hebels 43 ist in Fig. 2 in -strichpunktierter
Linie veranschaulicht. Dadurch kommt die Rolle 44 außer Eingriff mit der Greifvorrichtung,
die sich nunmehr unter der Wirkung der Feder 74 schließt und alsdann die ebenfalls
in Fig. 2 gestrichelt eingezeichlie"te Lage einnimmt. Die Anardnung ist so getroffen,
daß in diesem Augenblick ein (oder mehrere) Werkstück aus der Vorratstrommel
67 im Bereich der Greifvorrichtung liegt, so daß sie bei ihrem Schließen
das Werkstück erfaßt# Die Schwenkung-des zweiarmigen Hebels 39 in Richtung
des Pfeiles 76 (Fig.3) bleibt auf den Lenker 49 zunächst ohne Wirkung. Sobald
aber der Zapfen 48 seine andere Endlage in dem Längsschlitz des Lenkers 49 eingenommen
hat, bewirkt die weitere Verschwenkung des zweiarmigen Hebels 39 eine Verschiebung
des Lenkers 49, der' - seinerseits auf den Steuerhebel 5o einwirkt. Hierdurch
wird das Schließen der zwischen dein Zahnrad --5 (Fig. i) und dem Kettenrad
22 in dein Gehäuse 51 angeordneten Kupplung bewirkt. -Nunmehr erfolgt der Antrieb
des Kettenrades 24. Durch Vermittlung der Kette:2i werden das Kettenrad 2o (Fig.
5), die Zahnräder ig, 52 und 55 und die Antriebs- und Sperrscheibe
57 gleichförmig gedreht. Die Scheibe 57 befindet sich im Augenblick
zum Malteserkreuz 58 in Sperrstellung, so daß die Drehung der Antriebs- und
Sperrscheibc 57 auf das Malteserkreuz ohne Wirkung ist. Die durch das Kettenrad
20 angetriebene Welle 18 vermittelt die Drehung der den Kurbelzapfen 16 tragenden
Scheibe 17, wodurch dem zweiartnigen Hebel 12 eine Hubbewegung erteilt Wird.
Diese Bewegung wird mit Hilfe der Gabel i i auf die Büchse 5 übertragen,
so daß der Teller 7 und die an ihm befestigten Arme 8 mit ihren Greifvorrichtungen
9 gehoben werden. Der Antrieb des Malteserkreuzes 58 ist derart eingerichtet,
daß die Drehung des Malteserkreuzes durch den Antriebszapfen der Scheibe
57 erst einsetzt, wenn der Teller 7
eine ausreichende Höhe erreicht
hat, damit
bei der Drehung der mit (lern Malteserkreuz fest verbundenen
Welle 4 und damit des Tellers 7- mit den Tragarmen 8 die Werkstücke
nicht an den Tiegelwandungen anstoßen. Während der Drehung der Welle 4 erfolgt die
Bewegungsurnkehr des zweiarmigen Hebels 12. Die Drehung der Welle 4 bzw.
des Malteserkreuzes 58 wird durch die Sperrscheibe 57 so rechtzeitig
gesperrt, daß der Teller 7
und die mit ihrn verbundenen Teile während des
letzten Tcile-N ihrer Bewegung eine mir abwärts gerichtete Bewegung ausführen.
-
Schon vor beendetem Abwärtsgang des Tellers 7 und der mit ihm
verbundenen Teile hat der Arbeitsstift 37 der Scheibe 3 5 (Fi-.
3)
den Finger 38 freigegeben .. so daß der Winkelhebel
39 und das mit ihm verbundene G,2-stänge die in Fig. 3 veranschaulichte
Stellung wieder eingenommen hat. In dieser Stellung liegt die Rolle 4. im Bereich
derjenigen Greifvorrichtung, die ein neues MTerkstück erfassen soll. Beim Niedergang
der Greifvorrichtung wird sie daher entgegen der Wirkung der Fecler74 geöffnet.
-
Im Bereich der über dem Sammelbehälter 73 (Fig. i) niedergehenden
Greifvorrichtung ist ein in der Zeichnung nicht dargestellter ortsfester, einstellbarer
Anschlag vorgesehen, der lediglich das Öffnen der Greifvorrichtung beivirkt. Seine
Wirkung entspricht etwa derj enigen der Rolle 44, sofern sie die in Fig.
3
veranschaulichte Lage einnimmt.
-
Die Drehung der Magazintrommel 67 mit Hilfe des Zahnrades 6o
und der Kettenübertragung 62, 63, 6-t ist durch das auf der Welle -t aufgekeilte
Zahnrad 59 abgeleitet, so daß die Drehung der Magazintrommel 67 erst
einsetzt, nachdem die in ihrem Bereich lieende Greifvorrichtung bereits eine gewisse
Hubbewegung ausgeführt hat, und unterbrochen wird, bevor eine Greifvorrichtung das
nächste Werkstück umgreift.
-
Zum Ablesen der eingestellten Übersetzung zwischen den Reibscheiben
33 und 35 (Fig. 1)
dient eine auf dein Getriebegehäuse
23 (Fig5-2) angeordnete Anzeigevorrichtung 78, Zum Ausgleich einer
Veränderung des Übersetzung -
es verhältnisses des Reibradgetriebes ist die
Skala der Anzeigevorrichtung 78 verschiebhar, um von Zeit züi Zeit eine entsprechende
Eichung vornehmen züi können. Durch entsprechende Wahl des übersetzungsverhältnisses
des Reibradgetriebes und der Anzahl (ler an der Scheibe 35 angebrachten Stifte
37
läßt sich die Tauchzeit der Vorrichtung auf das dein zu härtenden Werkstoff
entsprechende Zeitmaß genau einstellen, während die für einmaliges Heben, Drehen
und Senken der Greifvorrichtungen erforderliche Zeit durch die im wesentlichen festliegende
Drehzahl des MotorS 27 und der verwendeten Zahngetriebe bestimmt ist, obwohl
selbstverständlich auch hier eine Anpassung an verschiedene Erfordernisse möglich
ist.