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DE8902418U1 - Device for low-distortion heat treatment of hardenable materials - Google Patents

Device for low-distortion heat treatment of hardenable materials

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Publication number
DE8902418U1
DE8902418U1 DE8902418U DE8902418U DE8902418U1 DE 8902418 U1 DE8902418 U1 DE 8902418U1 DE 8902418 U DE8902418 U DE 8902418U DE 8902418 U DE8902418 U DE 8902418U DE 8902418 U1 DE8902418 U1 DE 8902418U1
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DE
Germany
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cooling
workpiece
treatment station
tools
vertically movable
Prior art date
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Expired
Application number
DE8902418U
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German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Karl Heess & Co Maschinenbau 6840 Lampertheim De GmbH
Original Assignee
Karl Heess & Co Maschinenbau 6840 Lampertheim De GmbH
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Filing date
Publication date
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Publication of DE8902418U1 publication Critical patent/DE8902418U1/en
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    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/62Quenching devices
    • C21D1/673Quenching devices for die quenching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34Methods of heating
    • C21D1/42Induction heating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
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    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur verzugsarmen Wärmebehandlung von härtbaren Werkstoffen.The invention relates to a device for the low-distortion heat treatment of hardenable materials.

Wärmebehandlung an Werkstücken zielen darauf, das Gefüge von metallischen Werkstoffen durch Erwärmen und Abkühlen zu verändern und damit bestimmte Eigenschaften des vorliegenden Werkstoffes zu erreichen.Heat treatment of workpieces aims to change the structure of metallic materials by heating and cooling and thus to achieve certain properties of the material in question.

Man unterscheidet hierbei die verschiedensten Wärmebehandlungsverfahren, die auch Härteverfahren genannt werden. Die ^«kanntesten sind hierbei das Flammhärten, Tauchhärten und das Induktionshärten. Letzteres hat sich immer mehr in der seriömrfiÄigen Härtung durchgesetzt.A distinction is made between various heat treatment processes, which are also called hardening processes. The best known are flame hardening, immersion hardening and induction hardening. The latter has become increasingly popular in serious hardening.

Das Härten eines Werkstücks erfolgt allgemein durch Ernennen auf die werkstoffspezifische Härtetemperatur, durch aas halten auf dieser Härtetemperatur wiederum entsprechend werkstoffspezifischer Voraussetzungen und anschließendes Abschrecken. Nach dem Abschrecken erfolgt meist ein Wiedererwärmen des Werkstückes (Anlassen), das die Härte auf einen bestimmten Wert herabsetzt und die Spannungen reduziert. Die Anlaßtemperatur ist wiederum abhängig vom vorliegenden Werkstoff und der späteren Anwendung des fertigen Werkzeugs.Hardening a workpiece is generally carried out by heating it to the material-specific hardening temperature, by holding it at this hardening temperature in accordance with material-specific requirements and then quenching it. After quenching, the workpiece is usually reheated (tempering), which reduces the hardness to a certain value and reduces the stresses. The tempering temperature is again dependent on the material and the subsequent application of the finished tool.

Das Abschrecken erfolgt mittels Wasser, öle oder Luft, die entweder direkt oder indirekt mit dem Werkstück in Verbindung treten.Quenching is carried out using water, oil or air, which come into contact with the workpiece either directly or indirectly.

Gleich welches Verfahren angewendet wird, ergibt sich immer das Problem der Maßgenauigkeit des Werkstückes. Während der Wärmebehandlung unterliegt das Werkstück einem Verzug, der möglichst zu kontrollieren ist.No matter which process is used, the problem of the dimensional accuracy of the workpiece always arises. During heat treatment, the workpiece is subject to distortion, which must be controlled as far as possible.

Es gibt eine Vielzahl von Vorrichtungen, die das eine oder andere Verfahren zur Wärmebehandlung ermöglichen. Jedoch Jf eignen sich diese bekannten Vorrichtungen lediglich zurThere are a variety of devices that enable one or the other method of heat treatment. However, these known devices are only suitable for

H Durchführung eines Verfahrens, so daß das WerkstückH Carrying out a process so that the workpiece

& verschiedenen Fertigungsstraßen zugeführt werben muß.& must be fed to various production lines.

- , So erfordern z. B. bestimmte Werkstücke verschiedene* * Erwärmungsverfahren (z. B. Flamm-, Tauch-,- , For example, certain workpieces require different* * heating processes (e.g. flame, immersion,

Induktionshärten), verschiedene Abkühlverfahren (direkt ■ oder indirekt) oder verschiedene Anlaßverfahren.induction hardening), various cooling processes (direct or indirect) or various tempering processes.

Besonders wichtig ist, daß beim Anlassen, bei dem entstandene Spannungen und hohe Sprödigkeit am Werkstück beseitigt wird, die gewünschte und. erzielte Härte während des Anlassens an bestimmten Werkstückstellen nicht ; verlorengeht.It is particularly important that during tempering, during which tensions and high brittleness in the workpiece are eliminated, the desired and achieved hardness is not lost at certain points on the workpiece during tempering.

So sind Vorrichtungen bekannt, bei denen das WerkstückDevices are known in which the workpiece

gehärtet, anschließend angelassen und partiell wieder ! gehärtet wird. Dies hat sich als aufwendig erwiesen undhardened, then tempered and partially hardened again. This has proven to be complex and

!$ das gewünschte Ergebnis wird oftmals nicht ausreichend ! $ the desired result is often not sufficiently

'$ erzielt. '$ achieved.

ij Bei der serienmäßigen vei zugsarmen Härtung, bei der d:ij In the standard low-tension hardening, where d:

,* Werkstücke taktwei3e den einzelnen Arbeitsgängen zugeführ,* Workpieces are fed to the individual operations in cycles

V werden, verhindern oftmals die gegebenen Taktzeiten eineV, the given cycle times often prevent a

korrekte zeitabhängige Wärmebehandlung der Werkstücke, da diese von einer Erwärmung33tation einer Abkühlstation zugeführt werden müssen.correct time-dependent heat treatment of the workpieces, since they must be fed from a heating station to a cooling station.

Ferner sind Vorrichtungen bekannt, bei denen während des Anlassens, bei dem die während de3 Härtens entstandenen Spannungen und Sprödigkeit am Werkstück beseitigt werden, die bestimmten Werkr.tückteilstellen dem Anlarjen nicht unterworfen werden soll, diese Werkstückteiisteiien von einem gasförmigen Kühlmittel umströmt. Die Präzision ist mit dieser Weise nicht gewährleistet.Furthermore, devices are known in which during tempering, in which the stresses and brittleness in the workpiece that have arisen during hardening are eliminated, certain parts of the workpiece are not to be subjected to tempering , and a gaseous coolant flows around these parts of the workpiece. Precision is not guaranteed in this way.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur serienmäßigen, verzugsarmen Wärmebehandlung von härtbaren Werkstoffen zu schaffen, womit es ermöglicht wird, in nur einer Station das Erwärmen auf Härtetemperatur und das Abkühlen des Werkstückes unter Verwendung des Induktionsverfahren durchzuführen, wobei die Vorrichtung für direkte oder indirekte Kühlung mit flüssigem Kühlmedium geeignet ist. Das Anlassen erfolgt wiederum durch Induktion und das Abkühlen indirekt oder direkt in einer zweiten Behandlungsstation, wobei optional in dieser zweiten Behandlungsstation wiederum Kühlwerkzeuge integriert sind, die bestimmte Werkstückteilstellen von der geforderten Anlaßtemperatur abschirmen. In beiden Stationen erfolgt die Wärmebehandlung in kombinierten Kühl-und Preßwerkzeugen, um eine verzugsarme Wärmebehandlung zu gewährleisten.The invention is therefore based on the object of creating a method and a device for the standard, low-distortion heat treatment of hardenable materials, which makes it possible to heat the workpiece to hardening temperature and cool it using the induction process in just one station, with the device being suitable for direct or indirect cooling with a liquid cooling medium. Tempering is again carried out by induction and cooling is carried out indirectly or directly in a second treatment station, with cooling tools optionally being integrated in this second treatment station, which shield certain parts of the workpiece from the required tempering temperature. In both stations, the heat treatment is carried out in combined cooling and pressing tools in order to ensure low-distortion heat treatment.

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-H--H-

Bei indirekter Kühlung weist dieses Verfahren und die Vorrichtung nur zwei Behandlungsstationen auf, während bei direkter Kühlung, die durch Werkzeugwechsel erfolgt, verschiedene Zwischenbehandlungsstationen für das Abschleudern des Kühlmediums, Waschen und Trockner, vorgesehen sind. Der Vorrichtung ist ferner mindestens eine Nachbehandlung3station angefügt, in der z.B. das "künstliche Altern" der Werkstücke erfolgt.With indirect cooling, this method and the device only have two treatment stations, while with direct cooling, which takes place by changing tools, various intermediate treatment stations are provided for spinning off the cooling medium, washing and drying. The device is also attached to at least one post-treatment station in which, for example, the "artificial aging" of the workpieces takes place.

Diese Aufgaben werden gemäß einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.These objects are achieved according to a device having the features of claim 1.

Weitere Ausführungsformen sind in den Ansprüchen 2 bis 16 gekennzeichnet.Further embodiments are characterized in claims 2 to 16.

Anhand den beigefügten Zeichnungen, die ein besonderes Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, wird diese nun näher erläutert.
Dabei zeigen:
The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, which show a particular embodiment.
Showing:

Figur 1 eine Systemdarstellung der Vorrichtung in Frontansicht;Figure 1 is a system diagram of the device in front view;

Figur 2 eine Systemdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Draufsicht;Figure 2 is a system representation of the device according to the invention in plan view;

Figur 3 eine Systemdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus der in Figur 1 angedeuteten Richtung A;Figure 3 is a system representation of the device according to the invention from the direction A indicated in Figure 1;

Figur U eine systematische Darstellung der ersten Behandlungsstation 3;Figure U is a systematic representation of the first treatment station 3;

Figur 5 eine systematische Darstellung der zweiten Behandlungsstation 4.Figure 5 is a systematic representation of the second treatment station 4.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen die erfindungsgemäße Vorrichtung aus verschiedenen Ansichten. Die Vorrichtung besteht aus einem M^schinengrundkörper mit einem für alle Stationen durchlaufenden Unterteil 28, auf dem der hier nicht näher beschriebene Transportmechanismus instaiiie, I ist. Ausgehend von einem Magazin 2, das als Drehtisch zur Aufnahme von beispielsweise vier Magazinstangen ausgebildet ist, wird mittels eines Greifwerkzeuge3 18, vorzugsweise ein Magnetgreifer da3 Werkstück 1 aufgenommen und dem Transportmechanismus vorgelegt. Die Werkstückaufnahme erfolgt über einen rotierenden Dorn, 'ler gleichzeitig als Zentrierbolzen 20 fungiert. Dieser wird nach oben gefahren um das Werkstück 1 aufzunehmen. Eine Induktorklaue 14 ist auf einem Schlitten 29 horizontal verfahrbar angeordnet. Diese erste Behandlungsstation 3 fungiert als Härtestation. Nachdem das Werkstück 1 auf dem Zentrierbolzen 20 fixiert ist, fährt die Induktorklaue 14 horizontal an das Werkstück i an, wobei das Werkstück 1 unter Rotation gehalten wird.Figures 1 to 3 show the device according to the invention from different views. The device consists of a machine base with a lower part 28 that runs through all stations and on which the transport mechanism (not described in detail here) is installed. Starting from a magazine 2, which is designed as a turntable for holding, for example, four magazine rods, the workpiece 1 is picked up by means of a gripping tool 18, preferably a magnetic gripper, and presented to the transport mechanism. The workpiece is picked up by means of a rotating mandrel, which also functions as a centering bolt 20. This is moved upwards to pick up the workpiece 1. An inductor claw 14 is arranged on a slide 29 so that it can move horizontally. This first treatment station 3 functions as a hardening station. After the workpiece 1 is fixed on the centering bolt 20, the inductor claw 14 moves horizontally to the workpiece 1, whereby the workpiece 1 is kept rotating.

Es erfolgt somit eine gleichmäßige Erwärmung des Werkstücks auf die gewünschte Härtetemperatur. Nachdem die Härtetemperatur erreicht ist, wird die Induktorklaue 14 vom Werkstück 1 entfernt und das Werkstück 1 wird von den Kühl- und Preßwerkzeugen 12, 13 aufgenommen. Dies kann entweder dureh Abfahren des Zentrierbolzens 20 mit dem Werkstück 1 in das untere Kühl- und Preßwerkzeug 12 und anschließendes Absenken durch das Kühl- und Preßwerkzeug 13 erfolgen, oder durch Heben und/oder Senken der Kühl- und Preßwerkzeuge 12 und 13·This results in the workpiece being evenly heated to the desired hardening temperature. After the hardening temperature has been reached, the inductor claw 14 is removed from the workpiece 1 and the workpiece 1 is picked up by the cooling and pressing tools 12, 13. This can be done either by moving the centering bolt 20 with the workpiece 1 into the lower cooling and pressing tool 12 and then lowering it using the cooling and pressing tool 13, or by raising and/or lowering the cooling and pressing tools 12 and 13.

Die Kühl- und Preßwerkzeuge 12, 13 sind auswechselbar in der Vorrichtung angeordnet. Je nach den vorliegenden Erfordern!ssen können diese als indirekte oder direkte KühlwerkzeuKe ausgebildet sein. Ist es erforderlich das Werkstück direkt zu kühxen, so erfolgt die Strömung des Kühlmitteln über Kühlschlitze direkt an das Werktück 1. In dieser ersten Behandlungsstation 3 erfolgt zur gleichen Zeit das Verformen der Teile unter Druck. Hiernach wird das We ^stück 1 der ersten Zwischenbehandlungsstation 7 zugeführt, in der das Kühlmedium unter Rotation des Werkstücks 1 abgeschleudert wird.The cooling and pressing tools 12, 13 are arranged in the device so that they can be exchanged. Depending on the requirements, these can be designed as indirect or direct cooling tools. If it is necessary to cool the workpiece directly, the coolant flows directly to the workpiece 1 via cooling slots. In this first treatment station 3, the parts are deformed under pressure at the same time. The workpiece 1 is then fed to the first intermediate treatment station 7, in which the cooling medium is spun off while the workpiece 1 rotates.

Der när.nste Schritt ist die Zuführung des Werkstücks 1 zur zweiten Zwischenbehandlungsstation 9, in der das Werkstück 1 gewaschen wird. Hierzu sind Waschsprühdüsen 26 in der Vorrichtung angeordnet. Die nächste Zwischenbehandlungsstation 10 führt das Trocknen des Werkstücks 1 durch, wozu Druckluftdüsen 27 in ier Vorrichtung vorgesehen sind.The next step is the feeding of the workpiece 1 to the second intermediate treatment station 9, in which the workpiece 1 is washed. For this purpose, washing spray nozzles 26 are arranged in the device. The next intermediate treatment station 10 carries out the drying of the workpiece 1, for which purpose compressed air nozzles 27 are provided in the device.

Die Behandlung der Werkstücke in den Zwisch^nbehandlungsstationen 7, 9 und 10 erfolgt in jiesen Ausführungsbeispielen stets unter Rotation des Werkstücks 1. Im Sinne dieser Erfindung liegt auch, die Zwischenbehandlungsstation 9 (Wascher) und 10 (Trocknen) und gegebenenfalls die Zwischenbehandlungsstation 7 (Abschleudern) zu einer Station zu kombinieren.In these embodiments, the treatment of the workpieces in the intermediate treatment stations 7, 9 and 10 always takes place while the workpiece 1 rotates. The purpose of this invention also includes combining the intermediate treatment stations 9 (washing) and 10 (drying) and, if necessary, the intermediate treatment station 7 (spinning) into one station.

Hiernach wird das Werkstück 1 der eigentlichen zweiten BehandlunjEsstation 4 zugeführt. In dieser Behandlungsstation 4 wird das Werkstück auf eine werkstoffspezifische Temperatur angelassen, was wiederumAfter this, the workpiece 1 is fed to the actual second treatment station 4. In this treatment station 4, the workpiece is tempered to a material-specific temperature, which in turn

mit einer Induktorklaue 15 erfolgt. Da jedoch im Gegensatz zur ersten Tehandlungsstation 3 das Werkstück bereits in seine Endform gebracht ist, bedarf es, daß die Induktorklaue 15 in einem Winkel zum Werkstück anfahrbar ist. Nachdem die gewünschte Anlaßtemperatur erreicht ist, werden wiederum die Kühl- und Preßwerkzeuge 12, 13 geschlossen. Nun kann wiederum eine direkte oder indirekte Abkühlung vollzogen werden.with an inductor claw 15. However, since, in contrast to the first treatment station 3, the workpiece has already been brought into its final shape, it is necessary that the inductor claw 15 can be moved at an angle to the workpiece. After the desired tempering temperature has been reached, the cooling and pressing tools 12, 13 are closed again. Direct or indirect cooling can now be carried out.

Besonderes Merkmal der Erfindung ist jedoch, daß in dieser zweiten Behandlunsstation 4 bestimmte Werkstückteilstellen von der Anlaßtemperatur abgeschirmt werden können. Dies ist in Figur 5 näher beschrieben.A special feature of the invention, however, is that in this second treatment station 4 certain parts of the workpiece can be shielded from the tempering temperature. This is described in more detail in Figure 5.

Wenn in der ersten Behandlungsstation 3 eine indirekteIf in the first treatment station 3 an indirect

Kühlung vorgenommen wird, so daß das Kühlmedium nichtCooling is carried out so that the cooling medium is not

direkt an das Werkstück 1 strömt, so entfallen dieflows directly to the workpiece 1, the

Zwischenbehandlungen in den Stationen 7, 9 und 10.Intermediate treatments in wards 7, 9 and 10.

Vorzugsweise ist der zweiten Behandlungsstation U einePreferably, the second treatment station U is

oder mehrere Nachbehandlungsstationen 11 zugeordnet. Diesor several post-treatment stations 11. This

kann z. B. eine Nachbehandlungsstation sein, in der das Werkstück "künstlich gealtert" wird.can be, for example, a post-treatment station in which the workpiece is "artificially aged".

Die Figur 1J zeigt eine schematische Darstellung der ersten Behandlungsstation 3· Der Zentrierbolzen 20 ist senkrecht verfahrbar und rotierbar in der Vorrichtung angeordnet. Nachdem das Werkstück 1 (hier noch als Rohling vorliegend) aufgenommen ist, fährt die Induktionsklaue 1H an das Werkstück 1 heran. Die Induktionsklaue 14 ist U-förmig ausgebildet, so daß diese das Werkstück derart umgibt, daßFigure 1J shows a schematic representation of the first treatment station 3. The centering bolt 20 is arranged in the device so that it can be moved vertically and rotated. After the workpiece 1 (still present here as a blank) has been picked up, the induction claw 1H moves towards the workpiece 1. The induction claw 14 is U-shaped so that it surrounds the workpiece in such a way that

eine Rotation des Werkstücks 1 gewährleistet ist. Zum Zentrum des Werkstücks 1 läuft die Induktorklaue 14 und 15 in Form eines Kreisausschnittes aus, um die Intensität der induktiven Erwärtnungssnergie zum Werkstückzentrum zu vermindern. Es erfolgt somit eine kontrollierte Erwärmung des Werkstücks. Sobald das Werkstück 1 die gewünschte Härtetemperatur erreicht hat, schlia&en die Kühl- und Preßwerkzeuge 12 und 13 und das erwärmte Werkstück 1 erhält zunächst seine Formgebung, da die Kühl» und Preäwerkzeuge 12, 13 gleichzeitig al3 Matritzen fungieren. Nachdem sich das Werkstück 1 innerhalb der geschlossenen Kühl- und Preßwerkzeuge 12, 13 befindet, setzt die Kühlung ein. In diesem Fall sind die Kühl- und Preßwerkzeuge zur indirekten Kühlung ausgelegt. Hierzu sind Kühlkanäle 24 innerhalb der Werkzeuge angeordnet. Alternativ, wie dies bereits zuvor beschrieben wurde, ist ein Kühl- und Preßwerkzeug mit Kühlschlitzen 25 (wie dies in Figur 4a angedeutet ist), welches zur direkten Kühlung fungiert, gegen das indirekte Kühlwerkzeug auszuwechseln.a rotation of the workpiece 1 is ensured. The inductor claw 14 and 15 runs out in the form of a circular section towards the center of the workpiece 1 in order to reduce the intensity of the inductive heating energy towards the workpiece center. This results in a controlled heating of the workpiece. As soon as the workpiece 1 has reached the desired hardening temperature, the cooling and pressing tools 12 and 13 close and the heated workpiece 1 is initially given its shape, since the cooling and pressing tools 12, 13 simultaneously function as dies. Once the workpiece 1 is inside the closed cooling and pressing tools 12, 13, cooling begins. In this case, the cooling and pressing tools are designed for indirect cooling. For this purpose, cooling channels 24 are arranged inside the tools. Alternatively, as already described above, a cooling and pressing tool with cooling slots 25 (as indicated in Figure 4a), which functions for direct cooling, can be replaced with the indirect cooling tool.

Um die senkrechte Verfahrbarkeit des Zentrierbolzens 20 zu gewährleisten, weist dan KUhlwerkzeug 12 eine Durchgangsbohrung 22 auf.In order to ensure the vertical mobility of the centering bolt 20, the cooling tool 12 has a through hole 22.

Die Figur 5 zeigt die zweite Behandlungastation 4. Sie weist den gleichen Aufbau auf, wie die erste Behandlungsstation mit dem Unterschied, daß die Induktionsklaue 15 in einem Winkel an das Werkstück, das nun bereits verformt ist, anfahrbar ist.Figure 5 shows the second treatment station 4. It has the same structure as the first treatment station with the difference that the induction claw 15 can be moved at an angle to the workpiece, which is now already deformed.

Besonderes Merkmal dieser zweiten Behandlungsstation U ist, daß hier drehbar mittels Lager 23 angeordnete Kühlwerkzeuge 16, 17 vorgesehen sind. Der Zentrierbolzen 20, der in die Werkstücknarbe 21 einfährt, wird hierbei ebenfalls von den Kühlwerkzeugen 16, 17 aufgenommen. Diese Kühlwerkzeuge 16, 17 weisen in diesem Äusführungsbeispiel ebenfalls zur indirekten Kühlung vorgesehene Kühltcanäie 5 auf.A special feature of this second treatment station U is that cooling tools 16, 17 are provided here, which are arranged so as to rotate by means of bearings 23. The centering bolt 20, which moves into the workpiece hub 21, is also received by the cooling tools 16, 17. In this embodiment, these cooling tools 16, 17 also have cooling channels 5 provided for indirect cooling.

Die Kühlkanäle 5 und 2U werden von einem Kühlmedium 8, wie auch in der ersten Behar»dlungsstation 3 durchströmt. Beim Erwärmen auf die Anlaßtemperatur des Werkstücks 1 wird somit gewährleistet, daß bestimmte Werketückteilflachen von der Anlaßtemperatur abgeschirmt werden.A cooling medium 8 flows through the cooling channels 5 and 2U, as in the first treatment station 3. When heating the workpiece 1 to the tempering temperature, it is thus ensured that certain workpiece surfaces are shielded from the tempering temperature.

Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel sieht sogenannte Induktorklauen zur Erwärmung des Werkstücks vor. Im Sinne dieser Erfindung liegt auch die Verwendung von Induktoren in Kreisform oder Ringform. Somit kann sich gegebenenfalls die Rotation des Werkstücks erübrigen.The embodiment described here provides so-called inductor claws for heating the workpiece. The use of inductors in circular or ring shape is also within the meaning of this invention. This may make it unnecessary to rotate the workpiece.

Mit der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen, die sich an die verschiedensten Erfordernisse anpaßt und zur Erwärmung des Werkstücks unter Rotation des Werkstücks Induktionsklauen verwendet, bei denen die Rotation des Werkstücks während der Erwärmung gewährleistet bleibt.The present invention provides a method and a device that adapts to a wide variety of requirements and uses induction claws to heat the workpiece while the workpiece is rotating, whereby the rotation of the workpiece is ensured during heating.

Insbesondere die Möglichkeit Werkstücke in nur einer Vorrichtung verschiedenen Wärmebehandlungen zuzuführen, direkt oder indirekt zu kühlen und unter gleichzeitigerIn particular, the possibility of subjecting workpieces to different heat treatments in just one device, cooling them directly or indirectly and, at the same time,

« · C « ■ I 1 J« · C « ■ I 1 J

111 t111 tons

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Kontrolle und Erzielung einer Abschirmung bestimmter Werkstückteilflächen gegenüber der Anlaßtemperatur, ermöglicht eine verzugsarme, serienmäßige Härtung der verschiedensten Werkstücke.Controlling and achieving shielding of certain workpiece surfaces against the tempering temperature, enables low-distortion, serial hardening of a wide variety of workpieces.

- 11 Bezugszeichenliste - 11 List of reference symbols

1 Werkstück1 workpiece

2 Aufnahmemagazin2 Recording magazine

3 1 . Behandlungsstation3 1 . Treatment station

4 2. Behandlungsstation4 2. Treatment station

5 KUhlkanäle5 cooling channels

6 Abgabemagazin6 Delivery magazine

7 Zwischenbehandlungsstation7 Intermediate treatment station

8 Kühlmedium8 Cooling medium

9 ZwiTchenbehandlungsstation9 Intermediate treatment station

10 Zwischenbehandlungsstation *1 Nachbehandlungsstation10 intermediate treatment stations *1 post-treatment station

12 Preßwerkzeug12 Press tool

13 Preßwerkzeug13 Press tool

14 Induktor14 Inductor

15 Induktor15 Inductor

16 Kühlwerkzeug16 Cooling tool

17 Kühlwerkzeug17 Cooling tool

18 Greifwerkzeug18 Gripping tool

19 Greifwerkzeug19 Gripping tool

20 Zentrierbolzen20 centering bolts

21 Werkstücknabe21 Workpiece hub

22 Bohrungen22 holes

23 Lager23 warehouses

24 Kühlkanäle24 cooling channels

25 Kühlschlitze25 cooling slots

26 Waschsprühdüsen26 washing spray nozzles

27 Druckluftdüsen27 compressed air nozzles

28 Unterteil28 Lower part

29 Schlitten29 sledges

Claims (16)

- 1 Ansprüche- 1 claims 1. Vorrichtung zur verzugsarmen Wärmebehandlung von härtbaren Werkstoffen,1. Device for low-distortion heat treatment of hardenable materials, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Vorrichtung aus zwischen einem Aufnahme- und Abgabemagazin (2, 6) angeordneten ersten Behandlungsstation (3) zum Erwärmen, Abkühlen und Verformen des zu behandelnden Werkstücks (i) und einer zweiten Behandlungsstation (U) zum Anlassen und Abkühlen des zu behandelnden Werkstücks besteht, denen Zwischenbehandlungsstationen (7, 9 und 10) sowie eine Nachbehandlungsstation (11) zwischen- bzw. nachgeordnet sind.that the device consists of a first treatment station (3) arranged between a receiving and delivery magazine (2, 6) for heating, cooling and deforming the workpiece (i) to be treated and a second treatment station (U) for tempering and cooling the workpiece to be treated, between which intermediate treatment stations (7, 9 and 10) and a post-treatment station (11) are arranged between and after them. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
2. Device according to claim 1,
characterized,
daß die erste Behandlungsstation (3) einen die Rotation des Werkstücks (1) gewährleistenden, horizontal anfahrbaren Induktor (14) sowie auswechselbare, senkrecht verfahrbare Kühl- und Preßwerkzeuge (12, 13) aufweist und die zweite Behandlungsstation (4) eine die Rotation des Werk3tücks (1) gewährleistenden in einem Winkel anfahrbaren Induktor (15) sowie auswechselbare senkrecht verfahrbare Kühl- und Preßwerkzeuge (12, 13) aufweist.that the first treatment station (3) has an inductor (14) that can be moved horizontally and that ensures the rotation of the workpiece (1), as well as exchangeable, vertically movable cooling and pressing tools (12, 13), and the second treatment station (4) has an inductor (15) that can be moved at an angle and that ensures the rotation of the workpiece (1), as well as exchangeable, vertically movable cooling and pressing tools (12, 13).
3- Vorrichtung nach Anspruch 1-2,
dadurch gekennzeichnet,
3- Device according to claim 1-2,
characterized,
daß in der zweiten Behandlungsstation (4) zur ringförmigen Kühlung von Werkstückteilstellen drehbar gelagerte Kühlwerkzeuge (16, 17) zur Aufnahme des Werkstücks (1) vorgesehen sind.that in the second treatment station (4) for the ring-shaped cooling of workpiece parts, rotatably mounted cooling tools (16, 17) are provided for receiving the workpiece (1).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 3r
dadurch gekennzeichnet,
4. Device according to claim 1 - 3 r
characterized,
daß zur Aufnahme und Abgabe der Werkstücke (1) senkrecht verfahrbare Greifwerkzeuge (18, 19) vorgesehen sind.that vertically movable gripping tools (18, 19) are provided for picking up and releasing the workpieces (1).
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 - H,
dadurch gekennzeichnet,
5. Device according to claim 1 - H,
characterized,
laß die Induktionsklauen (14, 15) im Querschnittlet the induction claws (14, 15) in cross section U-förmig ausgebildet sind und hierbei eine zumU-shaped and have a Zentrum des Werkstücks (1) in Form eines Kreisausschnittes spitz ausläuft.The centre of the workpiece (1) tapers to a point in the form of a circular section.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1-5,
dadurch gekennzeichnet,
6. Device according to claims 1-5,
characterized,
daß die Kühl- und Preßwerkzeuge (12, 13) zur Aufnahme von Zentrierbolzen (20) koaxial zur Werkstücknabe ^21) verlaufende Bohrungen (22) aufweisen, wobei der Zentrierbolzen (20) drehbar in der Vorrichtung gelagert ist.that the cooling and pressing tools (12, 13) have bores (22) running coaxially to the workpiece hub ^21) for receiving centering bolts (20), the centering bolt (20) being rotatably mounted in the device.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1-6,
dadurch gekennzeichnet,
7. Device according to claims 1-6,
characterized,
daß die Kühlwerkzeuge '12, 13) senkrecht verfahrbar angeordnet sind.that the cooling tools (12, 13) are arranged so as to be vertically movable.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
8. Device according to claims 1-7,
characterized,
daß die Kühlwerkzeuge (12, 13) auf der zum Werkstück (1) hinweisenden Seite die Formgebung des fertigen Werkstücks (1) aufweisen.that the cooling tools (12, 13) have the shape of the finished workpiece (1) on the side facing the workpiece (1).
9- Vorrichtung nach Anspruch 1-8,
dadurch gekennzeichnet,
9- Device according to claim 1-8,
characterized,
!•ti . !•ti .
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 9,
dadurch gekennzeichnet,
10. Device according to claim 1 - 9,
characterized,
daß die Kühl- und Preßwerkzeuge (12, 13) KUhlkanäle (24) zur indirekten Kühlung aufweisen.that the cooling and pressing tools (12, 13) have cooling channels (24) for indirect cooling.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1-10,
dadurch gekennzeichnet,
11. Device according to claims 1-10,
characterized,
daß die Kühlwerkzeuge (12, 13) Kühlschlitze (Üt>) zur direkten Kühlung aufweisen.that the cooling tools (12, 13) have cooling slots (Üt>) for direct cooling.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1-11, dadurch gekennzeichnet,12. Device according to claims 1-11, characterized in daß in der Zwischenbehondlungsstation (9) Waschsprühdüsen(26) vorgesehen sind.that washing spray nozzles (26) are provided in the intermediate treatment station (9). 13- Vorrichtung nach Anspruch 1 - 12, dadurch gekennzeichnet,13- Device according to claim 1 - 12, characterized in daß in der Zwischenbehandlungsstation (10) Druckluftdüsen (27) angeordnet sind.that compressed air nozzles (27) are arranged in the intermediate treatment station (10). 14. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 13, dadurch gekennzeichnet,14. Device according to claims 1 - 13, characterized in daß die Zwischenbehandlung3Station (7,9, 10) in einer Behandlungsstation kombiniert sind, in der die Waschsprühdüsen (26) und die Druckluftdüsen (27) integriert sind.that the intermediate treatment stations (7,9, 10) are combined in a treatment station in which the washing spray nozzles (26) and the compressed air nozzles (27) are integrated. 15. Vorrichtung nach Anspruch 1 - 14, dadurch gekennzeichnet,15. Device according to claim 1 - 14, characterized in that daß die Zentrierbolzen (20) drehbar und senkrecht verfahrbar in der Vorrichtung angeordnet sind.that the centering bolts (20) are arranged rotatably and vertically movable in the device. -U--U- 16. Vorrichtung nach Anspruch "! - 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühl- und Preßwerkzeuge (12, 13) senkrecht verfahrbar in der Vorrichtung angeordnet sind.16. Device according to claim "! - 15, characterized in that the cooling and pressing tools (12, 13) are arranged so as to be vertically movable in the device. ■ I ti■ I ti
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0385284A1 (en) * 1989-03-01 1990-09-05 Karl Heess Gmbh & Co. Maschinenbau Process and apparatus for heat treating with low distortion of hardenable materials and where in at least a partial recycling of the cooling and the washing fluid is effected
US5227053A (en) * 1990-11-30 1993-07-13 Conventure Corporation Water purification system

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