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Maschine zum fortschreitenden Oberflächenhärten von stabförmigen Werkstücken
Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Maschine zum fortschreitenden Oberflächenhärten
von stabförmigen Werkstücken, wie Wellen, Bolzen usw., mittels Induktor und Abschreckvorrichtung,
wobei das Werkstück gegenüber der Erhitzungs-und Abschreckvorrichtung fortlaufend
bewegt wird. Die Erfindung wird dahin gesehen, daß eine selbsttätige Zuführungsvorrichtung
für die Werkstücke die letzteren nacheinander einer über dem Induktor angeordneten,
selbsttätig auf und ab beweglichen Aufnahmevorrichtung zuführt, die das Werkstück
frei hängend in das Härteaggregat einführt und während des Durchgangs durch das
letztere wieder freigibt. Hierdurch ist eine selbsttätig arbeitende Hochfrequenzhärtemaschine
geschaffen, deren mehrere von einer Person bedient werden können, was gegenüber
der bisherigen Arbeitsweise (Einzelzuführung der Werkstücke von Hand bzw. Aufnahme
derselben zwischen Spitzen) eine wesentliche Einsparung von Arbeitskräften bedeutet.
In diesem Sinn wirkt sich auch eine an der Maschine vorgesehene Haltevorrichtung
für die von der Aufnahmevorrichtung freigegebenen Werkstücke aus, von welcher aus
die letzteren nach erfolgter Härtung selbsttätig zum Abfallen gebracht werden. Die
Maschine bietet zugleich den Vorteil, daß mit ihr sämtliche Außenflächen des Werkstückes
gehärtet werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt.
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Fig. i unid 2 zeigen schematisch die Gesamtanordnung der Maschine
in Seiten- hzw. Vorderansicht;
Fig.3 zeigt die Maschine im Grundriß,
wobei der Deutlichkeit halber die oberen Teile weggelassen sind; Fi.g. 4. zeigt
die Vorrichtung zum Auswerfen des fertig gehärteten Werkstücks Fig. 5 ist ein Schnitt
nach Linie A-B der Fig. 6 in größerem Maßstab; Fig. 6 zeigt die Zuführungsvorrichtung
in Seitenansicht bzw. senkrechtem Schnitt, ebenfalls in größerem Maßstab.
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Am Ständer i ist ein Bock 2 befestigt, welcher an zwei gegenüberliegenden
Seiten Führungen 2' für je eine Führungsstange 3 und 4. aufweist, auf deren Außenseiten
die Zahnstangen 5 und 6 befestigt sind. Der Bock 2 trägt- einen Führungsring 7 für
,das von oben eintretende Werkstück W1 und ferner Barunterliegend das Härteaggregat,
bestehend aus dem Induktor 8 und der an eine Wasserzuleitung angeschlossenen Abschreckvorrichtung
9, letztere beiden beispielsweise bekannter Art. Mit io ist eine einseitig offene
Führung für das nach unten aus der Abschreckv orrichtung austretende, fertig gehärtete
Werkstück bezeichnet. Die Stange 4. trägt am oberen Ende die Aufnahmevorrichtung
für das zu härtende Werkstück W1, die hier durch einen Topfelektromagnet i i gebildet
wird. Am unteren Ende der anderen Führungsstange 3 ist durch eine Querstütze 12
die Haltevorrichtung 13 für das gehärtete Werkstück W2 befestigt. Die Stangen 3
und 4 werden über Schnecken- und Rädergetriebe von je einem Motor 31, bzw.
M, aus durch die Ritzel 1.4 bzw. 15 angetrieben, und zwar bewegen sie sich gegenläufig,
d. h. wenn die eine abwärts geht, bewegt sich die andere nach oben, und umgekehrt.
Die Bewegung der Stange d. ist so gewählt, daß beispielsweise durch Widerstandsänderung
im Stromkreis des Antriebsmotors M2 unter Benutzung von auf einer Kontaktstange
16 einstellbaren Kontakten 17 der Abwärtsgang der Stange bis zum Eintreten des Werkstücks
in das Härteaggregat im Schnellgang erfolgt, an den sich der langsamere Arbeitsgang
anschließt. Die gesamte Aufwärtsbewegung der Stange :1 vollzieht sich wieder im
Schnellgang. In ähnlicher Weise, und zwar ebenfalls durch den Stromkreis des zweiten
Motors 1111, einwirkende verstellbare Kontakte kann die Bewegung der Führungsstange
3 geregelt werden, die sich abwärts im Arbeitsgang und nach erfolgter selbsttätiger
Umsteuerung aufwärts im Schnellgang vollzieht. Die Längenabmessungen bzw. die Bewegungsgesch-vvindigkeiten
der beiden Führungsstangen sind derart gewählt, daß zwischen den Werkstücken W1
und W2 (Fig. i) nur ein geringer Abstand vorhanden ist, um möglichst viele Werkstücke
pro Zeiteinheit härten zu können. Das Werkstück W1 tritt also bereits in das Härteaggregat
ein, bevor das Werkstück W2 dasselbe verlassen hat.
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Am Ständer i ist ferner ein Bock 18 befestigt (Fig. 3), von dessen
Bolzen i9 ein Schwenkarm 2o beweglich gehalten wird. Dieser trägt an seinem freien
Ende die Zuführungsvorrichtung für die Werkstücke, die hier aus einem Teller 21
bestellt, der beispielsweise acht von Spulen 22 erregte Elektromagnetpaare 23, 24
trägt, in deren z. B. halbkreisförmig ausgekehlte Aufsatzstücke 25 der die Maschine
bedienende Arbeiter die Werkstücke einlegt, die dann in senkrechter Stellung magnetisch
gehalten werden. Eine am Führungsbock 2 befestigte Zugfeder 26 ist bestrebt, den
Arm 20 mit der Zuführungsvorrichtung in Anlage an dem Anschlagbolzen 27 des Bockes
2 zu halten, wobei eine an Arm 2o vorgesehene Einstellschraube 28 den genauen Abstand
zwischen Zuführungsvorrichtung und Härteaggregat H einzustellen gestattet. Die Ausschwenkung
des Armes 2o zu dem weiter unten angegebenen Zweck wird herbeigeführt durch einen
mittels Lenker 29 am Arm angreifenden Schieber 30, der im Bock :2 geführt ist und
außen eine Rolle 31 trägt, die infolge Wirkung der Feder 26 gegen ein Kurvenstück
32 gedrückt wird, das auf der Stange d. anschließend an das untere Ende ihrer Zahnstange
6 befestigt ist (Fig. 2). Durch eine an Arm 2o angebrachte, zeichnerisch nicht dargestellte
Anordnung von Schalt- und Sperrklinken und ihren Bewegungsorganen sowie ein mit
dem Teller 21 bzw. dessen Drehachse verbundenes Schält- und Sperrad wird erreicht,
daß bei jedesmaligem Ausschwenken des Armes die Zuführvorrichtung um eine Werkstückaufnahme
weitergeschaltet wird, in vorliegendem Fall also um ein Achtel einer vollen Umdrehung.
An der ,Maschine ist schließlich eine Einrichtung vorgesehen, welche das fertig
gehärtete Werkstück in der jeweils untersten Stellung der Haltevorrichtung aus dieser
herausbefördert bzw. seitlich zur Ablage bringt. Wie Fig. q. zeigt, ist am Führungsbock
2 ein oberer Auswerfer 33 und an der Querstütze 12 ein unterer Auswerfer 3.4 drehbar
befestigt. Eine am ersteren angelenkte Stange 35 trägt an ihrem unteren Ende einen
Zapfen oder Rolle 36, über welche das hakenartig ausgebildete Ende eines an der
Führungsstange 3 befestigten Mitnehmers 37 greift, sobald die Stange sich dem unteren
Ende ihrer Bewegungsbahn nähert. Eine Feder 38 hält den Auswerfer 33 in der in Fig.
4 gezeichneten Stellung. Der ebenfalls federbelastete untere Auswerfer 34 trifft
mit seiner Nase 3q.' gegen einen an der Fangvorrichtung 39 vorgesehenen einstellbaren
Anschlag 45; das Ganze wirkt derart, daß beide Auswerfer 33, 34. gleichzeitig in
dem Sinn betätigt werden, daß sie das fertige Werkstück aus der Haltevorrichtung
herausdrücken. Dieses gelangt dabei mit dem unteren Ende in die senkrecht verstellbare
Fangvorrichtung 39 (Fig. i) und legt sich mit seinem oberen Ende gegen einen Bügel
4.o zweier Stützen 4.1, von welcher Stelle aus die Entnahme und Abbeförderung der
fertig gehärteten Werkstücke erfolgen kann.
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Die Wirkungsweise der Maschine ist folgende: Bei Beginn des Arbeitens
befinden sich die Aufnahmevorrichtung in ihrer höchsten Stellung; die elektromagnetische
Zuführungsvorrichtung ist mit Werkstücken beschickt, ihre Erregerspulen liegen sämtlich
unter Strom. Der Schieber 3o hat seine Einwärtsbewegung ausgeführt, iin,dem se;ineRalle
31;
von der Feder 26 gezogen, auf den abgeschrägten Teil des Kurvenstückes
32 gelangte. An der Bewegung des Schiebers 3o hat der Arm 2o teilgenommen, er befindet
sich somit in der Stellung nach Fig. 3 und hat ein Werkstück über das HärteaggregatH
gebracht. Beginnt jetzt vom Motor M, aus die Abwärtsbewegung der Stange q., so schiebt
sich der Topfmagnet i i, dessen Stromzufuhr sich selbsttätig einschaltete, zunächst
über das obere Ende des Werkstückes W1.
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Gleich darauf wird die Spule der über H befindlichen Magnethalter
23, 24 stromlos, so daß die Zuführungsvorrichtung durch Übergang des Rollenschiebers
30 in seine äußere Endstellung (Verlassen des Kurvenstückes 32) sich ebenfalls
vom Werkstück W2 absetzt und nach außen, d. h. in Richtung des Pfeiles P in Fig.
3, geschwenkt werden kann. Während dieser Bewegung wird der Teller 21 um eine Werkstückaufnahme
weitergeschaltet. Das Werkstück W1 tritt infolge Fortsetzung der Abwärtsbewegung
der Stange q. durch den Führungsring und das Härteaggregat hindurch und wird von
dem Aufnahmeteller 13 der inzwischen im Schnellgang nach oben gegangenen Haltevorrichtung
aufgenommen, wobei gleichzeitig die Stromzufuhr zum Topfmagnet i i unterbrochen
wird. Sobald die selbsttätige, durch Kontakte od. dgl. erzielte Umsteuerung der
Bewegungen der beiden Führungsstangen 3 und q. erfolgt ist, geht die Stange q. im
Schnellgang wieder nach oben und die Stange 3 mit dem Werkstück W, im Arbeitsgang
nach unten, bis die Auswerfer 33. 34. in Tätigkeit treten.
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Aus dieser Darstellung ergibt sich, daß die Maschine, die für Werkstücke
verschiedener Länge und Durchmesser einstellbar ist, weitgehend selbsttätig arbeitet,
indem der Arbeiter weiter nichts zu tun hat, als !die Werkstücke obern in die Zuführungsvorrichtung
einzulegen und die fertig gehärteten Werkstücke unten abzunehmen, so daß er bequem
mehr als eine Maschine bedienen kann.
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Der Erfindungsgedanke läßt sich in verschiedener Weise konstruktiv
gestalten. Anstatt eines Topfmagneten könnte beispielsweise ein- sich selbsttätig
öffnendes und schließendes Spannfutter od: dgl. als Aufnahmevorrichtung Anwendung
finden. Ferner könnte anstatt der gezeichneten elektromagnetischen jede andere geeignete
Zuführungsvorrichtung benutzt werden.