DE8235543U1 - Kurbelwellen-haertevorrichtung - Google Patents

Description

Köln, den 15. Dezember 1982 vA.

Anmelder: Herr Dieter Feuer Auf dem Heidgen 15 5063 Overath-Marialinden

Mein Zeichen: R 113/2

Kurbelwellen-Härtevorrichtung

Die Erfindung betrifft etns Kurbelwellen-Härtevorrichtung mit einar Spannvorrichtung mit zwei Spannfuttern zum Einspannen der Kurbelwelle, mit einem Brenner zum Aufheizen des zu härtenden Kurbelwellenabschnittes auf Härtetemperatur und mit einer Brau·* sevorrichtung zum anschließenden Abschrecken dieses Kurbelwellen absschnittes.

Bekannt sind Kurbelwellen-Härtevorrichtungen, auf denen Kurbelwellen nach dem Verfahren der sogenannten Umlaufhärtung bearbeitet werden. Sum Härten von zum Beispiel einem Kurbelweilenzapfen wird dieser auf seiner gesamten Oberfläche im allgemeinen mit einem Gasbrenner auf die Härtetemperatur erwärmt. Bei Erreichen dieser Härtetemperatur (820 - 850⁰C) wird der Brenner weggenommen und der Kurbelwellenzapfen anschließend auf seiner gesamten Oberfläche abgeschreckt. Hierzu wird er unter eine Brausevorrichtung gesetzt und mit einer Abschreckfiüssigkeit, im allgemeinen Wasser, besprüht- Dieses Erwärmen des zu härtenden Kurbelwellenabschnittes, zum Beispiel eines Kurbelwellenzapfens, auf der gesamten Oberfläche bis auf Härtetemperatur und das anschließende Abschrecken auf dieser gesamten Oberfläche bringt die Gefahr mit sich, daß sich dieser Abschnitt verzieht. Dies liegt unter anderem daran, daß es nicht möglich ist, den zu härtenden Abschnitt auf sexner gesamten Oberfläche gleichförmig aufzuheizen und anschließend gleichzeitig und gleichförmig abzukühlen.

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Eine geometrische Eigenart einer Kurbelwelle liegt darin, daß die Kurbelwellenzapfen nicht konzentrisch zu oder auf der Verbindungslinie der Wellenzapfen liegen. Sie sind außermittig versetzt. Bei einem Einspannen einer Kurbelwelle in den Spannfuttern von zum Beispiel einer Drehbank würde dies dazu führen, daß sich die Kurbelwellenzapfen bei einer Drehung nicht konzentrisch mit den Wellenzapfen, sondern auf einer Kreisbahn bewegen würden Dieses Problem ist bei den bekannten Kurbelwellen-Schleifmaschinen gelöst. Bei ihnen lassen sich die Spannfutter aus der Mitte verstellen. Bei einer in eine Kurbelwellen-Schleifmaschine eingespannten Kurbelwelle werden sich daher deren Kurbelzapfen bei j einer Drehung um ihre eigene Längsachse drehen. Dies ermöglicht ;dann auch das Schleifen oder ein anderes Bearbeiten ihrer Ober- !fläche mit einem fest angeordneten Werkzeug.

^;Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung j zu schaffen, mit der sich Kurbelwellen einerseits mit geringem j investiven Aufwand und andererseits hoher Genauigkeit härten 'lassen. Die Lösung für diese Aufgabe ergibt sich bei einer Kurbelwellen-Härtevorrichtung der eingangs genannten Gattung nach der Erfindung dadurch, daß die Spannvorrichtung eine Kurbelwellenschleifmaschine mit einem Spezial-Drehantrieb, mit einem Maschinenbett mit einer Führung ist und der Brenner und die Brause- !vorrichtung in dieser verschiebbar gehalten sind.

^;Der geringe investive Aufwand ergibt sich mit der erfindungsgejmäßen Härtevorrichtung dadurch, daß Kurbelwellen-Schleifmaschijnen in großen Serien und damit kostengünstig hergestellt werden und in Motorinstandsetzungsbetrieben sowieso vorhanden sind. Der. !für das Um- und Ausrüsten einer solchen Kurbelwellen-Schleifmaischine erforderliche Aufwand, um sie erfindungsgemäß als Härte- !vorrichtung einzusetzen, ist gering. Eine Kurbelwellen-Schleifimaschine weist aus der Mitte versetzte Spannfutter auf. Bei eigner in diese eingespannten und in Drehung versetzten Kurbelwelle 'werden sich deren Kurbelzapfen daher um ihre eigene Achse dre-•hen. Der im Maschinenbett der Kurbelwellen-Schleifmaschine bej festigte Brenner und die dort befestigte Brausevorrichtung kön- f. 113/2 nen damit genau an den zu härtenden Kurbelwellenabschnitt, zum

Beispiel einen Kurbelzapfen/ herangeführt werden und behalten während der Drehung konstanten Abstand zu dessen Oberfläche bei. Der erfindungsgemäße Spezial-Drehantrieb stellt seinerseits sicher, daß die Kurbelwelle auch bei sehr geringen Drehzahlen von zum Beispiel nur 2 n/min ruckfrei gedreht wird.

In einer zweckmäßigen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Mundstücke von Brenner und Brausevorrichtung unmittelbar übereinander liegen. Während bei der bekannten Umlaufhärtung zum j Beispiel der Kurbelwellenzapfen zuerst auf seiner gesamten Oberfläche aufgewärmt und dann abgeschreckt wurde, wird dieser erfindungsgemäß nur auf einem Teil seiner Fläche erwärmt und sofort danach durch die unmittelbar neben dem Brenner angeordnete Brausevorrichtung abgeschreckt. Dadurch ergibt sich ein äußerst

geringer Verzug.
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; Im einzelnen ist erfindungsgemäß sogar vorgesehen, daß Brenner und Brausevorrichtung ein gemeinsames Mundstück aufweisen. Dami£ j können Brenner und Brausevorrichtung noch näher aneinander ge- ^; rückt werden. Entsprechend wird der zeitliche Abstand zwischen j dem Aufheizen und Abschrecken der Oberfläche des zu härtenden j Kurbeiweilenabschnittes noch geringer. \

Zweckmäßig weist das Mundstück eine Breite entsprechend der Breil-

te des zu härtenden Kurbelwsllenabschnittes auf.

In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das Mundstück auf seiner dem zu härtenden Kurbelwellenabschnitt zugekehrten Seite konkav gewölbt ist. Damit kann es sehr nahe an den zu härtenden Kurbelwellenabschnitt herangerückt werden. Dies ermöglicht ein genaues Einstellen der Härte und auch der Abschrecktemperatur .

Während dieses Aufheizens und Abschreckens wird der zu härtende Kurbelwellenabschnitt, zum Beispiel ein Kurbelwellenzapfen, um seine eigene Achse gedreht. Hieraus ergibt sich, daß das Mundstück auf seiner dem zu härtenden Kurbelwellenabschnitt zugekehrten Seite in seinem oberen Bereich Gasaustritts- und in sei-

nem unteren Bereich Abschreckflüssigkeits-Austrittsöffnungen auf !weist. Bei dieser Ausbildung des Mundstückes wird der zu härtende Kurbelwellenabschnitt auf einem Teil seiner Oberfläche durch den Brenner aufgeheizt und in zeitlich sehr kurzem Abstand danach abgeschreckt.

Es ist bekannt, in Kurbelwellen-Schleifmaschinen Magnetfilter anzuordnen, die den beim Schleifen anfallenden metallischen Abrieb aussondern. Zum Erhöhen der erzielbaren Oberflächengüte ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in der Zuleitung der Abschreck- I flüssigkeit zum Mundstück ein Mikrofilter liegt, das sowohl metallische als auch nichtmetallische Fremdkörper ausfiltert.

Die in Kurbelwellen-Schleifmaschinen vorhandenen elektromotor!-^ sehen Antriebe lassen sich nicht bis auf Drehzahlen von etwa 2 n/min herabregeln. Bei solch niedrigen Drehzahlen würden sie aussetzen oder mindestens nicht ruckfrei arbeiten. Zum Härten muß eine Kurbelwelle jedoch mit einer so niedrigen Drehzahl wie zum Beispiel 2 n/min ruckfrei gedreht werden. Hierzu ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Spezial-Drehantrieb einen thyristorgesteuerten Motor enthält. Zusätzlich weist dieser erfindungsgemäß eine Bremswicklung auf. Diese wird so mit Spannung beaufschlagt, daß sich ein durch die Ankerwicklungen ergebender ungleichförmiger Antrieb ausgleicht.

Bei den genannten niedrigen Drehzahlen reicht die Selbstlüftung des Motors nicht mehr zu dessen ausreichender Kühlung aus. Erfindungsgemäß ist daher eine Fremdlüftung vorgesehen.

Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten A-asführungsform wird ; die Erfindung nun weiter beschrieben. In der Zeichnung ist:

Fig. 1 eine perspektivische Teilansicht der erfindungsgemäßen ¹ Kurbelwellen-Schleifmaschine -und

ι Fig. 2 eine schematische Seitenansicht von Bauteilen der erfin- ■ dungsgemäßen Kurbelwellen-Schleifmaschine. !

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Fig. 1 zeigt den mittleren Bereich der Kurbelwellenschleifmaschi ne 12 mit dem Maschinenbett 14 und der Führung 16. Man erkennt weiter die beiden Spannfutter 18. Die Kurbelwelle 20 ist mit ihren beiden Wellenzapfen in diese eingespannt. Die Kurbelwelle enthält mehrere Kurbelwellenzapfen 22. Ein Kurbelwellenzapfen wird gerade bearbeitet. An ihm liegen der Gasbrenner 24 und die Brausevorrichtung 26 mit einem gemeinsamen Mundstück 28 an. Dieses Mundstück 28 ist in Fig. 2 von der Seite dargestellt. Seine dem Kurbelwellenzapfen 22 zugekehrte Seite 30 ist etwas konkav ausgebildet. In Fig. 2 erkennt man weiter die in dieser Seite oben liegenden Gasaustrittsöffnungen 32 und die untar diesen liegenden Flüssigkeits-Austrittsöffnungen 34.

In ihrem linken Teil zeigt Fig. 2 die beiden getrennten Zuleitungen für das Brenngas und Sauerstoff- die in diesen Zuleitungen liegenden Sicherheits-Rückschlagventile, die Magnetventile und das Verbindungsteil, in dem Brenngas und Sauerstoff zusammengeführt und dem Brenner 24 zugeleitet werden. Rechts in der Zeichnung ist die Zuleitung für die Abschreckflüssigkeit dargestellt. Beide Zuleitungen vereinigen sich in dem gemeinsamen Mundstück 28.

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Claims (9)

Köln, den 15. Dezember 1982 vA. Anmelder: Herr Dieter Feuer Auf dem Heidgen 15 5063 Overath-Marialinden Mein Zeichen: R 113/2 ■ansprüche

1. Kurbelwellen-Härtevorrichtung mit einer Spannvorrichtung mit
zwei Spannfuttern zum Einspannen der Kurbelwelle, mit einem
Brenner zum Aufheizen des zu härtenden Kurbelwellenabschnittes auf Härtetemperatur und mit einer Brausevorrichtung zum
anschließenden Abschrecken dieses Kurbelwellenabschnittes, j dadurch gekennzeichnet, daß die Spannvorrichtung eine Kur- ! belwellenschleifmaschine (12) mit einem Spezial-Drehantrieb, i mit einem Maschinenbett (14) mit einer Führung (16) ist und
der Brenner (24) und die Brausevorrichtung (26) in dieser
verschiebbar gehalten sind.

2. Kurbelwellen-Härtevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- ι kannzeichnet, daß die Mundstücke von Brenner (24) un<?. Brau- , sevorrichtung (26) unmittelbar übereinander liegen.

3. Kurbelwellen-Härtevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Brenner (24) und Brausevorrichtung (26)

ein gemeinsames Mundstück (28) aufweisen.

4. Kurbelwellen-Härtevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge- j

kennzeichnet, daß das Mundstück (28) eine Breite entsprechendj der Breite des zu härtenden Kurbelwellenabschnittes (22) aufweist.

5. Kurbelwellen-Härtevorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch \ gekennzeichnet/ daß das Mundstück (28) auf seiner dem zu här^J

tenden Kurbelwe3_slenabschnitt (22) zugekehrten Seite (30) konkav gewölbt ist.

6. Surbelwellen-Härtevorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück (28) auf seiner dem zu härtenden Kurbelwellenabschnitt (22) zugekehrten Seite (30) in seinem oberen Bereich Gasaustritts- und in seinem unteren Bereich Abschreckflüssigkeitsaustrittsöffnungen (32, 34) aufweist.

7. Kurbelwellen-Härtevorrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuleitung der Abschreckflüssigkeits zum Mundstück (28) ein Mikrofilter liegt, das sowohl metallische als auch nichtmetallische Fremdkörper ausfiltert.

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8. Kurbelwellen-Härtevorritihtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Speziaidrehantrieb einen thyristor- J gesteuerten Motor enthält.

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9. Kurbelwellen-Härtevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge- ; kennzeichnet, daß der Motor eine Bremswicklung aufweist.

ho. Kurbelwellen-Härtevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch ge-

kennzeichnet,

der Motor eine Fremdlüftung aufweist.

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