-
Verfahren und Vorrichtung zum Härten von vorzugsweise profilierten
dünnen Blechen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten
von vorzugsweise profilierten dünnen Blechen, insbesondere von Schüssen für lose
und feste Rutschen, Stauscheibenförderer, Kettenförderer, Kratzbänder, für Austragtröge
und andere, .einem größeren Verschleiß ausgesetzte Bleche aller Art. Bestrebungen,
den Verschleiß derartiger Bleche durch Oberflächenhärtung zu mindern, haben bislang
mangels geeigneter Verfahren und Vorrichtungen nicht zur Verwirklichung geführt,
zumal bei allen Versuchen ein Verwerfen der Bleche erfolgte.
-
Erfindungsgemäß wurde erkannt, daß das Verwerfen der Bleche beim Härten
dadurch vermieden werden kann, daß das Blech in einen Rahmen fest eingespannt und
mit diesem Rahmen in schräger oder vorzugsweise vertikaler Richtung langsam an Brennern
vorbei abgesenkt wird, welchen Abschrecke orrichtungen nachgeschaltet sind. Die
Rückwärtsbewegung des Rahmens erfolgt im Schnellgang. Das Blech wird mithin zunächst
in einem Spannrahmen, und zwar besonders an den Längsseiten, so befestigt, daß es
bei der anschließenden kontinuierlichen Erwärmung und der in gleicher Weise .erfolgenden
Abschreckung sich nicht verwerfen kann. In manchen Fällen wird es genügen, den Spannrahmen
mitsamt dem eingespannten Blech in einer gegenüber der Horizontalen geneigten Lage
an den Brennern vorbeizuführen, da hierdurch das Zurückfließen der Abschreckflüssigkeit
in Richtung zu den Brennern vermieden wird. Vorteilhaft ist es aber, den Rahmen
in senkrechter Ebene zwischen den Brennern hindurchzuführen und das erhitzte Blech
in einen mit Flüssigkeit gefüllten Schacht zu tauchen, da hierdurch die Abschreckung
in Höhe des Flüssigkeitsnivveaus
auf ganzer Breite des Bleches
gleichzeitig erfolgt.
-
Eine Vorrichtung, welche besonders für die Durchführung des Verfahrens
nach der Erfindung geeignet ist, besteht darin, daß ein als Träger des zu härtenden
Bleches dienender Spannrahmen in einem vorzugsweise senkrecht angeordneten, nahe
dem unteren Ende mit Brennern und Abschreckvorriebtungen ausgerüsteten Gestell längs
versohieblich geführt und in zurückgezogener Stellung gegenüber diesem Führungsgestell
etwa in die waagerechte Lage schwenkbar ist. Hierbei ist es wiederum zweckmäßig,
wenn dem Führungsgestell zur Steuerung der Bewegungen des Spannrahmens eine Vorschub-
und kückholvorrichtung zugeordnet ist, mit welcher der Spannrahmen sich beim Einschwenken
in den Führungsrahmen z. B. selbsttätig kuppelt. Die schwenkbare Anordnung des Spannrahmens
erleichtert das Einsetzen und Befestigen des zu härtenden Bleches. Zu diesem Zwecke
wird der Spannrahmen aus dem Führungsgestell heraus in eine etwa waagerechte Lage
gebracht. Durch das selbsttätige Kuppeln des Rahmens mit der Vorschub- und Rückholvorrichtung
beginnt unmittelbar nach dem Hochsdhwenken des Spannrahmens die Absenkbewegung,
wobei dieser Rahmen in dem Gestell eine genaue Führung erhält, so daß während des
ganzen Arbeitsprozesses die Lage der Brenner und der Abschreckvorriahtungen gleichbleibt.
-
Eine weitere Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß der Spannrahmen
zwischen oberhalb der Brenner angeordneten Lagerelementen schwenkbar abgestützt
und nach dem Einschwenken in das Führungsgestell in diesen Lagerelementen längs
verschieblich geführt ist. Die Lager- und Führungselemente bleiben somit stets oberhalb
der Erwärmungs- und Abschreckungszone.
-
Beim Härten von Gegenständen, z. B. Zahnrädern, Linealen od. dgl.,
welche nur geringe Abmessungen besitzen, hat man vorgeschlagen, diese Gegenstände
zwischen zwei Druckplatten einzuspannen oder aber-beispielsweise bei Linealendiese
fest auf eine zu erhitzende Platte mittels Schrauben aufzuklemmen. Auf diese Weise
ist es nicht möglich, dünne Bleche solcher Abmessungen gleichmäßig und spannungsfrei
zu härten, wie sie beispielsweise bei Fördererschüssen, Rutschen od. dgl. benötigt
werden.
-
Gemäß einem weiteren, ebenfalls vorbekannten Vorschlag sollen die
Messer eines mit rotierendem Messerträger ausgerüsteten Rasenmähers durch Axialbewegung
an einer Wärmequelle vorbeigeführt und anschließend in einen mit Flüssigkeit gefüllten
Behälter eingetaucht werden. Bei dieser bekannten Vorrichtung ,handelt es sich wiederum
nur um die Erwärmung verhältnismäßig kleinflächiger Abschnitte solcher Körper, bei
denen geringfügige Verwerfungen unbedeutend sind, und andererseits praktisch nicht
in einem nennenswerten Maß auftreten können.
-
Bei der Härtung von Stahlbändern im Durchlaufverfahren ist es ferner
bekannt, das auf Härtetemperatur erhitzte Band während des Abschrekkens zwischen
mit Durchbrechungen versehenen Backen zu führen, um auf diese Weise Verziehungen
zu vermeiden. Abgesehen davon, daß ein Härten von Blechschüssen begrenzter Länge
voraussetzen würde, daß diese Bleche auf der gesamten Oberfläche beiderseits zwischen
den Backen eingespannt werden, und zwar sowohl während der Erhitzung als auch während
des nachfolgenden Absehreckungsvorganges, ist aber eine gleichmäßige Durchhärtung
der Bleche gerade dadurch erschwert, daß diese durch die Backen in größerer Flächenausdehnung
abgedeckt sind, so daß ein befriedigendes Ergebnis gerade beim Härten solcher Kutschenbleche
mit diesem Verfahren nicht erzielbar ist.
-
Dieser gleiche Nachteil ihaftet auch einem nicht zum Stande der Technik
gehörenden älteren Vorschlag an, gemäß welchem aus Bändern hergestellte Profilstäbe
zum Härten, Vergüten und Biegen im Durchlaufverfahren, und zwar während des Erhitzens
und Abschreckens, allseitig umfaßt und geführt, nicht dagegen - worauf es gemäß
der Erkenntnis der Erfindung maßgeblich ankommt -allseitig gespannt werden.
-
In der Zeichnung sind das Verfahren und die Vorrichtung nach der Erfindung
schematisch veranschaulicht.
-
Fig. i zeigt die Vorrichtung in Ansicht; Fig. 2 ist eine Seitenansicht
zu Fig. i.
-
Das besonders in Fig.2 erkennbare Rutschenblech i, welches beispielsweise
eine Stärke von 3 min besitzt, wird in dem Rahmen 2 mindestens an den Längsseiten
durch eine größere Anzahl nicht dargestellter Klemmvorrichtungen festgespannt. Die
Klemmvorrichtungen sind in möglichst geringem Abstand voneinander vorgesehen. Dieser
Rahmen :2 ist um die Lagerelemente 3, z. B. Rollen, schwenkbar gelagert, derart,
daß er aus der zur Befestigung sowie zum Abnehmen des Bleches i dienenden waagerechten
Stellung in eine senkrechte Lage geschwenkt werden kann. In dieser senkrechten Stellung
führt sich der Rahmen in dem Gestell q., welchem seitlich eine Vorschub- und Rück
holvorrichtung 5 zugeordnet ist, die von dem Antrieb 6 kontinuierlich, und zwar
beim Hingang langsam, jedoch beim Rückgang verhältnismäßig schnell bewegt wird.
Der Rahmen 2 besitzt an seinem äußeren Ende eine Kupplungsvorrichtung 7, welche
sich beim Hochsdhwenken in einen entspreehenden Teil der Vorsahubvorrichtung 5 einhängt.
Oberhalb bzw. seitlich der Lagerelemente 3 ist eine weitere Führung ß vorgesehen,
in welcher sich der Rahmen mittels eines Zapfens oder einer Rolle 9 führt. Diese
Führung 8 verhindert eine Axialverschiebung des Rahmens 2 während der Schwenkbewegung,
zumal die Elemente 3 so angeordnet sind, daß bei der Verschiebung des Rahmens 2
durch die Vorschub- und Rückholvorrichtung eine Längsbewegung des Rahmens an diesen
Elementen 3 vorbei möglich.ist.
-
Unterhalb der Lagerelemente 3 sind in dem Gestell q., und zwar vorzugsweise
beidseitig der für den Rahmen :2 vorgesehenen Führung, einstellbare
Brenner
io vorgesehen. Diese sind so angeordnet, daß eine gleichmäßige, starke Erhitzung
des Bleches auf ganzer Breite erfolgt. Diese Brenner können in senkrechter und waagerechter
Richtung verstellbar angeordnet sein. Unterhalb der Brenner sind regelbare Brausen
i i vorgesehen, welche zur Abschreckung dienen. Auch diese Brausen sind so angeordnet,
daß das Abschrecken gleichmäßig, etwa auf einer Linie und auf ganzer Breite des
Bleches erfolgt. An Stelle dieser Brausen kann der unterhalb des Gestells 4 vorgesehene
schachtartige Behälter 12 mit einer Härteflüssigkeit gefüllt sein, so daß das Abschrecken
durch Eintauchen erfolgt. Durch eine nicht dargestellte Umlaufkühlung oder durch
andere geeignete Maßnahmen kann die Temperatur des Abschreckmittels möglichst gleichmäßig
gehalten werden. Es wäre auch denkbar, die Brausen gemeinsam mit dem mit Flüssigkeit
gefüllten Sehacht zu verwenden, jedoch wird in der Regel das eine oder das andere,
zweckmäßiger aber das letztere Mittel genügen.
-
Bei Erreichen der untersten Endstellung schaltet der Antrieb 6 selbsttätig
von dem langsamen Vorschub auf eine schnelle Rückwärtsbewegung um, so daß der Spannrahmen
2 mitsamt dem Blech in kurzer Zeit seine oberste Stellung erreicht, aus welcher
das Ausschwenken des Rahmens in die dargestellte horizontale Lage zwecks Auswechselns
des gehärteten Bleches gegen ein ungehärtetes Blech erfolgt.
-
Für die Durchführung des Verfahrens ist es wichtig, daß das Blech
richtig und fest in den Rahmen 2 eingespannt wird und daß eine entsprechende Einstellung
der Brenner und Brausen bzw. die Höhe des Flüssigkeitsniveaus sowie die geeignetste
Vorschubgeschwindigkeit des Rahmens 2 gewählt wird. Es ist auch denkbar, ebene Bleche,
d. h. Blechplatten entsprechender Größe, in der Vorrichtung nach der Erfindung zu
härten, und es können auch Blechstärken gewählt werden, welche etwas unterhalb,
jedoch auch oberhalb der erwähnten 3 mm liegen.