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Vorrichtung zum Weiterverarbeite#n von tiefgezogenen Werkstücken Bekanntlich
ist es notwendig, Werkstücke, die kalt tiefgezogen werden, zwischen den einzelnen:
Zügen und vielfach auch -nach beendeter Gesamtverformung zu glühen, um die Kaltverfestigung
zu bebeitigen. Zu diesem Zweck sind im allgemeinen Öfen vorgesehen, in denen die
Werkstücke zur Gänze erwärmt werden, obwohl nicht an allen Stellen des Werkstücks
eine gleich hohe Glühtemperatur erforderlich wäre: denn beispielsweise das geschlossene
Ende- eines topfartigen Gebildes hat beim Kaltziehen den geringsten Verformungsgrad
und könnte Z,
daher auf weit niedrigere Temperaturen erhitzt werden, um die
Kaltverfestigung zu beseitigen, als beispielsweise die Ränder des offenen Endes.
Außerdem paßt sich das Glühend meist einer ganzen# Reihe tiefgezogener Werkstücke
in einem gemeinsamen Ofen sehr schlecht dem Arbeitstakt der Tief -ziehpresse an.
Es tritt daher ein Materialstatt ein, für den entweder große Behandlungsöfen oder
umfan-greiche Stapelplätze vorgesehen werden müssen. Hinzu kommt noch, daß zwischen,
den einzelnen Zügen vielfach noch spanabhebende Bearbeitungen durchgeführt werden
müssen. So ist es vielfach erforderlich, die sogenannten Ziehlappen, das sind die
ungleichmäßig verformten Enden des Werkstücks, abzustechen, weil sonst beim nächsten
Kaltzu g die Werkstückwandung von diesen Lappen ausgehend einreißt.
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Mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung soll dies-, Weiterverarbeitung
bzw. Zwischenverarbeitung wesentlich erleichtert und vereinfacht werden" wobei gleichzeitig
eine, Beschleunigung eintritt, die diese Behandlungen in den Arbeitstakt der einzelnen
Tiefziehvorgänge einordnen läßt. Für die
Vorrichtung ist ein um
seine Achse umlaufender Spann,dorn, vorgesehen, der das Werkstück trägt, und ein
Induktionsgerät, welches das Werkstück an den Stellen höchster Kaltverformung auf
höchste (ilühtemperatur bringt. Ferner ist ein ruhendes Schneidwerkzeug vorgesehen,
das an dem in Umlauf versetzten, Werkzeug unter Ausnutzung der Glühtemperatur das
Werkstück spanabhebend bearbeitet, insbesondere die sogenannten Ziehlappen absticht.
Um die Wärriaewirkung des Induktors möglichst gleichmäßig zu gestalten, ist eine
Über das Werkstück gestülpte, Haube vorgesehen, deren Innenfläche, gegebenenfalls
auf Hochglanz poliert ist, so daß, der Wärmeabstrahlung entgegengewirkt ist. In
einem Sektorder Haube ist eine Aussparung angebracht, indie der Heizleiter des Induktürs
eingesetzt ist. Der Induktor selbst weist zweckmäß igerweise die Form einer Heizleiterschleife
auf, deren Astee vom geschlossenen Ende des Werkstücks bzw. der Glühhaube gegen
die Zuleitungen stetig oder sprunghaft auseinanderlaufen, wobei verschiedene Ausführungsformen
im Rahmen dieser Forderung möglich sind. Durch das Auseinanderlaufen der Heizleiteräste
von einer Spitze, die am Pol der Rundung des Werkstücks liegt, zu den Zuführungen,
;die in der Nähe des, offenen Randes liegen, wird erreicht, daß eine niedere Glühtemperatur
in der Nähe des geschlossenen Bodens erreicht wird, weil hier die Kaltverformung
und damit die Kaltverfestigung am geringsten ist.
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Im nachfolgenden wird, die Vorrichtung an Hand von Ausführungsbeispi-elen
für die Gesamtanordnung und für die Induktoren näher erläutert.
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Abb. i stellt einen senkrechten Schnitt durch die Vorrichtung dar
und Abb.:2 eine Aufsicht. Der im Tiefzug kaltverformte Topf i wird auf den Spanndorn.
2 aufgesetzt. Der Spanndorn. besitzt preßluftbetätigte- Spannpratzen und rotiert
um seine senkrechte Achse. Über das Werkstück wird die Glühhaube 3 gestülpt.
Diese Glühhaube, die zweckmäßigerweise aus hitzebeständigem Stahl herzustellen ist,
wird an der Innenfläche vorzugsweise auf Hochglanz poliert. Sie verhindert auf diese
Weise Wärrneabstrahlungen, die von der erhitzten besondere Oberfläche aus des Abb.
Werkstücks 2 ersichtlich, i ausgehen. ist die Wie Haube ins- 3
auf einem Sektor
geschlitzt. Dieser Schlitz 4 nimmt den Induktor 5 auf. Der Induktor erwärmt
das Werkstück derart, daß die höchste Temperatur im Bereich 6 und!die geringste
Temperalur im Bereich 7
erzielt wird. DieGlühtemperatur wird außerordentlich
rasch erreicht und verteilt sich inden kleinen Querschnitten gleichmäßig auf dem
Umfang, während das Werkstück umläuft. Es kann das Werkstück ein- oder mehrmalig
umlaufen, bis das gesamte Werkstück.die gewünschten Glühtemperaturen erreicht hat.
Ein entsprechen-der Induktor könnte auch ohne die Haube vorgesehen werden, was aber
dann bei großen Werkstücken, den Nachteil hätte, Jaß mit einer großen Abstrahlung
der Wärme in den Raum und Behinderung- der Bedienung gerechnet werden müßte. Glüheinrichtungen
gemäß der Erfindung wärendaher ohne eine Glühhaube im allgemeinen nur zu verwenden
für Werkstücke mit geringen Abmessungen.
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Am unteren Ende der Haube bzw. des Induktionsheizgeräls greift das
spanabhebende, Werk-Zeug an, um etwa an.,är mit 8 bezeichneten Stelle .das
ungleichmäßig verformte Ende des Werkstücks, d. h. die Ziehlappen, abzustechen.
Beim Spanabheben wird die erleichternde- Wirkung der an sich gegebenen hohen Glühtemperatur
ausgenutzt. -
Die Heizleiterschleifen, mit denen -die gestaffelten Glühtemperaturen
erzielt werden" können verschiedenen Durchmesser aufweisen. In Abb. 3 ist
.ein Induktor dargestellt, dessen Äste 9 und io von .der Spitze i i her gegen
die Zuleitungen. stetig auseinanderlaufen. Das so gebildete Dreieck ist sphärisch
gebogen, damit es sich der Form des Werkstücks i #,npaßt. In unmittelbarer Nähe
der Spitze i i - ist eine außerordentlich starke Bifilarwirkung der beiden
Äste 9 und i o zu beobachten, so daß hier praktisch keine Temperaturerhöhung
im Werkstück hervorgerufen wird. je größer jedoch der Abstand 1:2 der tiefen Heizleiter
wird, um so mehr verschwindet die Bifilarwirkung und wächst damit die Heizleistung
des Induktors an. In Abb. 4 ist eine Heizleiterschleife dargestellt, bei welcher
der Abstand 1:2 der Heizleiterüste voneinander sprunghaft zunimmt. In den einzelnen
Stufen verlaufen die Leiter parallel, sie könnten aber beispielsweise auch in den
einzelnen, Stufungen auseinanderlaufen.
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Eine andere Möglichkeit, die Staffelung der Glühtemperaturen zu erreichen,
besteht darin, die einzelnen Äste des Induktors mäauderartig zu verlegen, wiedles
beispielsweise in Abb. 5 dargestellt ist. In der Nähe der Spitze sind bei
13 keine Mäanderschlingen vorgesehen, im Bereich 14 dagegen zwei und im Bereich
15 vier Schlingen je
Ast.
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Die Wirkung solcher Induktoren auf die Temperaturstaffelung kann unterstützt
werden durch aufgesetzte Magnetjoche. Unter richtiger Ausnutzung der gegebenen Möglichkeiten
können Temperaturunterschiede zwischen 2oo und i.2oo' C erreicht werden.
jedes Teil des Werkstücks kann daher mit einer ihm gemäßen Glühtemperatur behandelt
werden, um die verschieden hohe Kaltverfestigung zu beseitigen. jede überflüssige
Temperaturerhöhung und damit Energievergendung sowie Schädigung des Werkstoffs wird
vermieden. Die Heizleiterästeder einzelnen Induktoren werden in der Nähe des offenen
Werkstückendes in Richtung,des Umfangs geführt, wie bei 16 angedeutet. Ander Zone
des Werkstücks, die- dem Abschnitt 16 der einzelnen Induktoren benachbart ist, greift
zweckmäß igerweise auch das; Werkzeug an, das die spanabhebende Bearbeitung durchführt
und insbesondere -die Ziehlappen absticht. Wenn die Heizwirkung der in Richtung
des Umlaufs sich erstreckenden Leit ' er r6 nicht ausreicht, um die für die
spanabhebende Bearbeitung günstige Temperatur zu erzielen, kann der Abschnitt 16
der Heizleiterschleife mehrfach gewunden werden, wie
in --NU.
6 angedeutet. Die Schling,-ii können mit Magnetjochen 17 besetzt werden.
Das Werkzeug greift etwa an der durch den Pfeil 8 angedeuteten Stelle an.
Die Vorrichtung ist beschrieben an Verhältnissen, die bei Werkstücken aus Stahl
vorliegen. Es ist selbstverständlich möglich, eine derartige Vorrichtung sinngemäß
auch anzuwenden auf das Bearbeiten von anderen Werkstoffen, an denen Glühungen vorgenommen
werden müssen, wobei im allgemeinen lediglich andere Temperaturen anzuwenden sind.
Die Temperatur, die init dem Iriduktor in, den einzelnen Staffelungen erzielt wird,
ist von den verschiedensten elektrotechnischen Gegebenheiten abhängig, die aber
an el el sich bekannt sin:d und daher ohne weiteres angewendet -werden können.