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Steuerung der Brenngemisch- und Wasserzufuhr zu Brennhärtemaschinen
Die Bedienung von Brennhärtemasch@inen mit unterbrochenem Betrieb wird wesentlich
vereinfacht, wenn die Steuerung der Gas- und Sauerstoffventile einerseits und des
Wasserventils andererseits mit dem Schwenkvorgang des Werkstückes zwangläufig verbunden
wird. Die bisher dafür gebräuchlichen mechanischen Schnellschlußventile haben aber
den Nachteil, daß sie durch den nicht zu vermeidenden Verschleiß leicht undicht
werden und daher die Stopfbüchsen häufig nachgezogen werden müssen. Wenn an Werkstücken
mehrere Lagerstellen gehärtet werden müssen, dann kann das bei einer mechanischen
Steuerung der Ventile nur gleichzeitig geschehen. Die dazu benötigten Anschlußwerte
für Brenngas bzw. Sauerstoff stehen aber, besonders bei größeren Abmessungen der
zu härtenden Stücke oder zahlreichen Lagerstellen, oftmals nicht zur Verfügung.
Auch ist bei einer gleichzeitigen Härtung vieler Lagerstellen, z. B. an Kurbel-
oder Nockenwellen, die Überwachung schwierig, so daß die Gefahr besteht, daß um
so mehr Lagerstellen überhitzt oder nicht hoch genug erwärmt werden, je größer die
Zahl der zu härtenden Lager ist. Man. hat deshalb in solchen Fällen die Lager schon
in mehrere Gruppen unterteilt, die jeweils gleichzeitig gehärtet werden, doch mußte
man dann auf die zwangläufige Kupplung der Schnellschlußventile mit der Maschine
verzichten. Die Bedienung der Anlage wurde dadurch erschwert.
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Diese Nachteile vermeidet die Erfindung durch die Verwendung von Ele'ktromagnetventilen
sowohl für Gas und Sauerstoff als auch für Wasser und
die Betätigung
dieser Ventile durch Endschalter, die fest mit der Maschine verbunden sind und durch
das Einschwenken des Werkstückes zwischen die Brenner bzw. die Brausen ausgelöst
werden. Beim Einrücken des zu härtenden Teiles in die Brenner erhält zunächst das
Gasventil und anschließend das Sauerstoffventil Strom. An der stets brennenden Zündflamme
entzündet sich das Gas, und die Oberflächenerhitzung beginnt. Sobald die erforderliche
Oberflächentemperatur erreicht ist, wird das Werkstück in die Brause eingeschwenkt.
Da dabei zunächst das Sauerstoffventil und erst danach das Gasventil stromlos wird,
verlöscht der Brenner geräuschlos und wird, geschont. Sobald das Werkstück in die
Brause eingeschwenkt ist, gibt der Endschalter den Strom für das Wasserventil frei,
und die Abschreckung erfolgt.
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Sollen auf einer solchen Brennhärtemaschine mehrere Lagerstellen bzw.
mehrere Gruppen von Lagerstellen gehärtet werden, dann muß für jede Gruppe je ein
Elektromagnetventil für Gas, Sauerstoff und Wasser vorgesehen werden. Um diese einzelnen
Ventilgruppen jetzt aber durch den gleichen Endschalter wahlweise steuern zu können,
wird erfindungsgemäß die Steuerleitung durch Umschalter unterbrochen.
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Im einzelnen. sei die Steuerung der Magnetventile hei der Brennhärtemaschine
nach dieser Erfindung an einem Schaltbild beschrieben, .das in der Zeichnung dargestellt
ist.
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Die Steueranlage besteht aus den Endschaltern 2, 3 und 4 für Brenngas,
Sauerstoff und Wasser, den Magnetventilen 5 (Gas), 6 (Sauerstoff) und 7 (Wasser)
einer ersten Gruppe von Härtestellen, den entsprechenden Magnetventilen 8, 9 und
io einer zweiten Härtegruppe und den Umschaltern i i, 12 und 13. Letztere sind miteinander
beispielsweise durch eine Schaltstange 14 gekuppelt; sie haben die Aufgabe, je nach
Bedarf entweder die Härtegruppe 5 bis 7 oder die Gruppe 8 bis fo durch die beiden
Gruppen gemeinsamen Endschalter 2 bis 4 zu betätigen.
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Die Steueranlage nach der Erfindung arbeitet an der Brennhärtemaschinewie
folgt: Wird die Schaltstange 14 der Steuerung beispielsweise in Richtung des Pfeiles
15 betätigt, dann sind die Magnetventile 5, 6 und 7 der ersten Härtegruppe, die
einpolig mit dem Hauptleiter R des Netzes verbunden sind, auf die Leitungszweige
16 bis 18 geschaltet, die Magnetventile 8, 9 und fo der zweiten Härtegruppe dagegen
von diesen Leitungen getrennt. Beim Einschwenken des Werkstückes in die Härtebrenner
der Härtemaschine wird zunächst der Endschalter 2 geschlossen. Der Strom fließt
dann von der Hauptleitung S über die Leitung i, den Endsehalter 2, die Leitung 16
und über das Magnetventil 5 nach der Hauptleitung R. Der Stromkreis ist damit geschlossen,
so daß das Ventil 5 den Zustrom des Brenngases öffnet. Gleich anschließend wird
der Endschalter 3 für die Sauerstoffzufuhr betätigt, wobei in genau entsprechender
Weise nun auch das Magnetventil 6 anspricht und die Sauerstoffzufuhr für den Härtebrenner
freigibt.
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Am Ende der Oberflächenerhitzung wird das Werkstück zum Abschrecken
in die Brause eingeschwenkt. Dabei schaltet der Endschalter 3 das Magnetventil 6
(Sauerstoff) und der Endschalter 2 im Anschluß daran das Magnetventil 5 für das
Brenngas ab. Sobald sich das Werkstück unter der Brause befindet, schließt der Endschalter
4 den Stromkreis des Magnetventils 7, das den Wasserzulauf steuert.
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Beim Betätigen der Schaltstange 14 in Pfeilrichtung i9 werden die
Magnetventile 5 bis 7 der ersten Härtegruppe von den Leitungszweigen 16 bis 18 getrennt
und dafür die Magnetventile 8 bis fo der zweiten Gruppe auf diese Leitungen geschaltet.
Die Endschalter 2 bis 4 betätigen dann in völlig entsprechender Weise die Magnetventile
8 bis io der zweiten Härtegruppe. Man erkennt ohne weiteres, daß man mit der Steuerung
von Brennhärtemaschinen nach dieser Erfindung in der Lage ist, durch einfaches Umlegen
der Schaltstange 14 wahlweise auf die eine oder die andere Härtegruppe zu schalten,
die dabei jedes Mal von den gleichen Endschaltern 2 bis 4 gesteuert werden.
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Durch Anordnung weiterer Kontakte an den Umschaltern läßt sich die
Schaltung in einfacher Weise auch für mehr als zwei, ja sogar für beliebig viele
Gruppen ausbauen. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Umschalter zu einem gemeinsamen
Schaltgerät zu vereinigen.