DE1176773B - Vorrichtung zum Hindurchfoerdern von Werk-stuecken durch einen Induktor - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. KL: H 05 b

Deutsche Kl.: 21h-29/03

Nummer: 1176 773

Aktenzeichen: D 17433 VIII d / 21 h

Anmeldetag: 29. März 1954

Auslegetag: 27. August 1964

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Hindurchfördern von Werkstücken durch einen Induktor, und zwar insbesondere in Verbindung mit einer nachgeordneten Warmverformungseinrichtung für die erhitzten Werkstücke. Bei derartigen Gesamtanordnungen stellt sich die Aufgabe, Werkstücke so zu erwärmen, daß an der Warmformgebungseinrichtung, beispielsweise einer Schmiedepresse od. dgl., keine Totzeiten entstehen, d. h. es müssen dem Schmied ständig auf die Verformungstemperatur gebrachte Werkstücke geliefert werden, so daß er sich um den Nachschub jedes einzelnen Werkstückes nicht zu bekümmern braucht und jeweils sofort ein Werkstück zur Verfügung hat, wenn er für einen neuen Schmiedevorgang frei ist. Es muß daher die Erwärmungseinrichtung auf den Takt der Warmformgebungsmaschine ohne Schwierigkeiten einzustellen sein.

Nach nicht vorbekannten Vorschlägen sollte diese Aufgabe gelöst werden, indem ein Tragsystem vorgesehen wurde, das durch den Induktor frei hindurchragte. Auf dieses Tragsystem war ein Werkstück aufzulegen und durch eine Relativbewegung zwischen Tragsystem und Induktor wurde alsdann das Werkstück in den Behandlungsraum des Induktors eingebracht. Nach beendeter Erwärmung mußte der Induktor gegenüber dem Werkstück wieder so verschoben werden, daß es ohne Schwierigkeiten vom Tragsystem abgenommen und der Schmiedeeinrichtung zugeführt werden konnte. Dieses mit einer derartigen Vorrichtung durchzuführende Verfahren ist nicht kontinuierlich, und es ergeben sich infolgedessen gewisse Schwierigkeiten bei der Einstellung der Aufheizzeiten auf den Arbeitstakt der Warmformgebungsmaschine. Die Schwierigkeiten sollten behoben werden, indem zwei oder mehrere derartige Einrichtungen nebeneinander angeordnet wurden, die gemeinsam im Takt der Warmformgebungsmaschine arbeiteten. Aber auch auf diese Weise blieben noch Schwierigkeiten und vor allem war es nicht möglich, eine kontinuierliche Erhitzung der einzelnen zu verarbeitenden Werkstücke zu erzielen. Stets mußte der Schmied ein Einzelstück in die Erhitzungsvorrichtung einlegen, nachdem er zuvor das erwärmte Stück entnommen hatte.

Diese Schwierigkeiten sollten gemäß der Erfindung vermieden werden, und es wird zu diesem Zweck vorgeschlagen, zwei durch den Induktor hindurchragende Schienensysteme, die zum mindesten im Bereich des Induktors aus unmagnetischem hitzebeständigem Werkstoff bestehen und/oder in einem die Förderbewegung durchführenden, außerhalb des Induktors befindlichen Rahmen verspannt sind, als Träger für Vorrichtung zum Hindurchfördern von Werkstücken durch einen Induktor

Anmelder:

Deutsche Edelstahlwerke Aktiengesellschaft,
Krefeld, Gladbacher Str. 578

Als Erfinder benannt:

Friedrich Scheffler, Remscheid-Hasten

die Werkstücke vorzusehen, von denen das eine oder beide Schienensysteme derart beweglich sind, daß durch unabhängig voneinander erfolgendes Anheben und Absenken eines oder beider Systeme sowie Vorwärts- und Rückbewegung derselben ein Transport der Werkstücke in Vorwärts- und Rückwärtsbewegung erfolgt. Eines dieser Schienensysteme ist beweglich, und zwar derart, daß es bei seiner Bewegung die auf ihm befindlichen Werkstücke anhebt, um einen gewissen Betrag in einer Richtung axial bewegt und wieder auf das feststehende Sehienensystem absetzt. Es ist ohne weiteres deutlich, daß auf diese Weise ein schrittweiser, kontinuierlicher Durchschub der Werkstücke, die auf dem Tragsystem liegen, durch den Induktor hindurch bewirkt wird. Die Förderung kann beschleunigt werden, indem beide Schienensysteme im gleichen Sinne beweglich sind, so daß jedesmal, wenn die Werkstücke vom einen System auf das andere System abgesetzt werden, sie von diesem sofort ebenfalls in Achsrichtung bewegt werden.

In vielen Fällen ergibt sich die Notwendigkeit, die hintereinander auf den Tragsystemen aufgereihten Werkstücke auch einmal rückwärts zu bewegen. Dies ist dann der Fall, wenn die nur roh vorbearbeiteten Werkstücke insgesamt eine zu lange Werkstücksäule ergeben, so daß relativ gesehen eine zu rasche Förderung durch die Vorrichtung eintritt. Dies hat zur Folge, daß ein zur Verschmiedung zu entnehmendes Werkstück unter Umständen noch nicht hinreichend erwärmt ist. In diesem Falle wird die Vorrichtung umgesteuert, und die Werkstücksäule wird beispielsweise zwei Takte lang rückwärts gefördert, so daß sich die Temperatur des am weitesten vorn liegenden Werkstückes ausgleichen kann.

Die der Erfindung zugrunde liegende Idee besteht also darin, die bei nicht-induktiven Öfen an sich bekannten Hubbalkenförderer trotz ihrer gegen die An-

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Wendung in Induktionsspulen sprechenden Balkengestänge in einer geeigneten speziellen Konstruktion in Induktionsspulen anzuwenden, und zwar nicht bloß als Förderer, sondern auch als auf Induktionsöfen zugeschnittenes Behandlungsmittel für die Werkstücke.

Es ist zweckmäßig, die Schienensysteme rohrförmig auszubilden und mittels einer Flüssigkeit oder mit Gas zu kühlen. Je nach den gegebenen Umständen kann es sogar ausreichend sein, einen nicht besonders hitzebeständigen und warmfesten Werkstoff zu verwenden, wenn für hinreichende Kühlung gesorgt wird.

Die Schienensysteme sind jedes für sich in einem Rahmen verspannt, und diese Rahmen führen jeweils Abb. 1 und 2 stellen die gleiche Einrichtung dar, und zwar mit einem feststehenden und einem beweglichen System. In den beiden Schnittzeichnungen ist angedeutet, wie sich die Werkstücke in den einzelnen Förderphasen auf die Schienen auflegen. Die aus einzelnen Werkstücken 1 bestehende Werkstücksäule muß zur Erwärmung der Einzelstücke durch die Induktionsspule 2 hindurchgefördert werden, und zwar in Richtung des Pfeiles 3. Das jeweils auf die erforderliche Warmformgebungstemperatur gebrachte Werkstück 1' wird durch die Förderbewegung auf die Rutsche 4 ausgestoßen, von wo es der Schmied entnehmen kann.

Um diese Förderbewegung durchzuführen, sind

für sich die Förderbewegung durch. Sinngemäß ist 15 zwei Schienensysteme vorgesehen, die frei durch den

selbstverständlich auch das ruhende System so auf- Induktor 2 hindurchragen. Das eine System ruht und

gebaut, daß die Schienen in einem Rahmen ver- besteht aus einem Rahmen 5, in welchem die Schie-

spannt sind. nen 6 verspannt sind.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß mit dieser Das andere System ist beweglich und besteht eben-Einrichtung eine kontinuierliche Förderung einer aus 20 falls aus einem Rahmen, in welchem Schienen 8 ver-Einzelwerkstücken bestehenden Werkstücksäule er- spannt sind. Der Rahmen 7 wird durch den Exzenmöglicht wird und daß es auf diese Weise gelingt, ter 9 bewegt, und es ist ohne weiteres ersichtlich, daß dem Schmied jeweils in dem Augenblick, zu dem er sich auf diese Weise ein Bewegung ergibt, die erst mit der Arbeit am voraufgehenden Stück fertig ist, ein aufwärts, dann vorwärts, schließlich abwärts und wieweiteres erhitztes Werkstück zur Verfügung zu stellen. 25 der rückwärts gerichtet ist. Während der Rückbewe-

Durch geeignete mechanische Mittel ist es möglich, die Hubhöhe, die Schrittlänge, die Schrittzahl und die Schrittgeschwindigkeit einzustellen, so daß wechselnden Anforderungen genügt werden kann. Selbstverständlich hat diese Anpassungsfähigkeit gewisse Grenzen. Um auch in dieser Beziehung Möglichkeiten zu schaffen, wäre es denkbar, der Induktionsspule eine verhältnismäßig große Länge zu geben. Hierbei können sich Schwierigkeiten ergeben, weil die Tragschienen sich unter der Last und unter Einfluß der Erwärmung durchbiegen. Für den Fall, daß derartiges befürchtet werden muß, wird die Anordnung so getroffen, daß die Beheizung der Werkstücksäule von zwei oder mehreren axial hintereinander angeordneten Induktoren vorgenommen wird. Diese Induktoren werden mit geringem Abstand voneinander angeordnet und zwischen diesen Induktoren sind Unterstützungen für die Transportschienen vorgesehen, die deren Bewegungen mitmachen.

Eine andere Möglichkeit einer Anpassung an besondere Verhältnisse ist gegeben durch eine Zweioder Mehrfachanordnung solcher Fördereinrichtungen nebeneinander. Auf diese Weise kann unter Verwendung eines verhältnismäßig kurzen Induktors die Erhitzung jeweils durchgeführt werden. Die dadurch bedingten längeren Aufheizzeiten je Einrichtung werden ausgeglichen, indem die einzelnen Systeme in ihrem Arbeitstakt so aufeinander abgestellt werden, daß jeweils an einer Vorrichtung ein Werkstück gung, die in Abb. 2 dargestellt ist, legen sich die Werkstücke auf die feststehenden Schienen 6 auf, während sich die Schienen 8 gegenüber den Werkstücken frei bewegen können. Durch geringfügige Hubbewegung wird eine einwandfreie Förderung sichergestellt, wobei gleichzeitig ein günstiger Kopplungsfaktor für die Spule erhalten bleibt. Eine Beschädigung des Induktors oder dessen Auskleidung ist ausgeschlossen, obwohl sein Durchmesser einem günstigen Kopplungsfaktor entsprechend klein gewählt werden kann.

Die Ausführungsform nach A b b. 3 und 4 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach A b b. 1 und 2 lediglich dadurch, daß das System 10 ebenfalls durch einen Exzenter 11 beweglich ist. Wie ohne weitereres verständlich, ist die Bewegung dieser beiden Systeme so aufeinander abgestimmt, daß die Werkstücke vollkontinuierlich gefördert werden, d. h. es ergibt sich eine ununterbrochene Bewegung der Werkstücke, während nach der Ausführungsform A b b. 1 und 2 die Werkstücke jeweils nach einer Vorwärtsbewegung kurze Zeit in völliger Ruhe verharren.

In beiden Ausführungsformen ist angenommen, daß die Bewegung der beweglichen Systeme mittels Exzentern erfolgt. Es ist ohne weiteres verständlich,

daß auch andere Bewegungssysteme verwendet werden könnten, wie beispielsweise Kurvenscheiben, Nocken od. dgl. Außer rein mechanischen Bewe-

auf die richtige Temperatur gebracht und zur Ver- 55 gungsmitteln sind selbstverständlich auch hydrauschmiedung freigegeben wird. Der Schmied muß in lische oder pneumatische Mittel denkbar. Wesentlich diesem Falle ein Werkstück beim erstmaligen Ver- ist, daß die Bewegungsrichtung umkehrbar ist, und schmieden von der ersten Vorrichtung abnehmen, zwar deshalb, damit die Werkstücksäule vorkommenbeim nächsten Verschmieden von der zweiten, und so denfalls auch rückwärts gefördert werden kann. Wenn weiter fort, bis er wieder von der ersten Vorrichtung 60 beispielsweise zufällig die roh vorbearbeiteten, beiabnehmen kann. Das Abstimmen der Förderbewe- spielsweise von Stangen abgeschlagenen Werkstücke gung der einzelnen nebeneinander angeordneten Ein- alle zufällig sehr groß ausfallen, kann es vorkommen,

richtungen läßt sich sowohl mechanisch als auch elektrisch in einfachster Weise erreichen.

In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgedankens schematisch dargestellt, und zwar handelt es sich um Ansichten, bei denen die Induktionsspulen geschnitten sind.

daß die Säule für die eingestellte Erhitzungszeit zu lang ist. Dann ist entweder das Werkstück 1' bei Austritt aus dem Induktor 2 noch nicht hinreichend erwärmt oder aber es muß zu lange liegen bleiben, bis der Schmied in der Lage ist, es abnehmen zu können. Im letzten Falle kühlt es sich unter Umstän-

den teilweise zu stark aus. Um dem zu begegnen, muß eine Möglichkeit vorhanden sein, die Werkstücksäule beispielsweise für ein oder zwei Takte rückwärts zu fördern, so daß das Werkstück 1' im Induktor auf die notwendige Temperatur gebracht werden kann.

So ausgebildete Vorrichtungen gemäß der Erfindung gestatten bereits eine weitgehende Anpassung an alle vorkommenden Zufälligkeiten. Es ist ersichtlich, daß dem erforderlichen Wärmebedarf Rechnung getragen werden kann durch geeignete Wahl der axialen Länge der Spule 2, verbunden selbstverständlich mit der zugeführten Energie und dem Tempo der Schrittbewegungen, die dieFördereinrichtung ausführt.

Diese Anpassungsmöglichkeiten haben aber selbstverständlich ihre Grenzen, weil bei zu langen Spulen die Schienen sich unter der Last der Werkstücke und der eintretenden Erwärmung durchbiegen würden. Infolgedessen wird in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, eine größere wirksame Spulenlänge dadurch zu ermöglichen, daß mehrere Induktoren in Achsrichtung hintereinander angeordnet werden. Eine solche Ausführungsform ist in Abb. 5 dargestellt. Es sind zwei Spulen 12 vorgesehen. Die Förderung erfolgt im gewählten Beispiel durch ein bewegliches System 7 in Zusammenarbeit mit dem feststehenden System 5. Das bewegliche System 7 sieht eine Reihe von Stützen 13 vor, die in dem Zwischenraum 14 zwischen den Spulen aufragen und die Schienen 8 des beweglichen Systems unterstützen. Es ist ohne weiteres verständlich, daß notwendigenfalls beispielsweise bei 15 eine weitere Spule 12 angeordnet werden könnte. Erforderlichenfalls können selbstverständlich beim feststehenden System sinngemäß ebenfalls derartige Stützen 13 vorgesehen werden. Außerdem kann natürlich die Ausführungsfoma gemäß A b b. 5 auch mit zwei beweglichen Systemen arbeiten.

Eine Vorrichtung gemäß Abb. 5 kann mit Vorteil zur Lösung einer besonderen Aufgabe verwendet werden, die darin besteht, Werkstücke nur an einem Ende zu erwärmen. Die Induktoren 12 müssen in diesem Falle einen Abstand 14 voneinander aufweisen, welcher der Länge des kalt zu haltenden Abschnittes der Werkstücke zuzüglich eines gewissen Abstandes der Werkstückenden entspricht Die Schrittlänge der Förderung muß der Gesamtwerkstücklänge zuzüglich des Werkstückabstandes entsprechen. Die mit dem erwähnten Abstand auf die Fördereinrichtung aufgelegten Werkstücke werden im ersten Schritt in den ersten Induktor so eingebracht, daß sie einendig erwärmt werden. Jeder weitere Schritt bringt das Werkstück in eine entsprechende Lage des nächsten Induktors, bis schließlich einendig die notwendige Temperatur im zweiten, dritten oder sogar vierten Induktor erreicht ist. Der Schritt von Induktor zu Induktor kann gegebenenfalls aus mehreren rasch aufeinanderfolgenden Einzelschritten bestehen.

Es ist ferner ohne weiteres verständlich, daß zwei oder mehrere Systeme gemäß den Abb. 1, 2, Abb. 3, 4 bzw. Abb. 5 nebeneinander angeordnet werden können. Sie werden dann derart gemeinsam gesteuert, daß sich ein wechselweises Arbeiten ergibt, d. h. daß jeweils an einer Vorrichtung ein erwärmtes Werkstück entnommen werden kann.

An Stelle einer Rutsche4 (Abb. 1) können auch hinter dem letzten Induktor zeitweise oder dauernd umlaufende Rollen, Ketten od. dgl. angeordnet werden, die die erhitzten Werkstücke rasch aus dem Wirkbereich des Induktors entfernen bzw. dem Schmied zuführen. Das Auflegen der Werkstücke auf die Fördereinrichtung kann von Hand oder mechanisch mittels an sich bekannter Einrichtungen vollselbsttätig erfolgen.

In den Abbildungen ist davon ausgegangen, daß Vierkantblöcke auf die eine Kante gestellt gefördert werden. Selbstverständlich kann auch jede andere Werkstückform transportiert werden, sofern nicht irgendwelche sperrigen Ansätze od. dgl. vorhanden sind.

Die Vorrichtung gemäß der Erfindung ist zwar in hervorragendem Maße geeignet für das Erhitzen von Werkstücken, die nachfolgend warmverformt werden sollen. Die Anwendungsmöglichkeit der Vorrichtung ist aber hierauf nicht beschränkt. Sie kann vielmehr überall dort benutzt werden, wo es zu irgendeinem Endzweck erforderlich ist, Werkstücke kontinuierlich auf bestimmte Temperaturen induktiv zu erwärmen.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Hindurchfördern von Werkstücken durch einen Induktor, gekennzeichnet durch zwei durch den Induktor hindurchragende Schienensysteme, die zum mindesten im Bereich des Induktors aus unmagnetischem hitzebeständigem Werkstoff bestehen und/oder in einem die Förderbewegung durchführenden, außerhalb des Induktors befindlichen Rahmen verspannt sind als Träger für die Werkstücke, von denen das eine oder beide Schienensysteme derart beweglich sind, daß durch unabhängig voneinander erfolgendes Anheben und Absenken eines oder beider Systeme sowie Vorwärts- und Rückbewegung derselben ein Transport der Werkstücke in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung erfolgt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei oder mehrere hinter mit Zwischenraum angeordnete Induktoren und zwischen diesen vorgesehene Unterstützungen für die Transportschienen, die deren Bewegungen mitmachen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem letzten Induktor zeitweise oder dauernd umlaufende Rollen, Ketten od. dgl. angeordnet sind, die das Werkstück schnell dem Wirkbereich des Induktors entziehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Vorrichtungen nebeneinander angeordnet sind mit gemeinsamer Steuerung zur Erzielung eines wechselweisen Arbeitens.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 727407, 767 279;
USA.-Patentschriften Nr. 1 873 808, 2052 010.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 971113.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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