DE973762C - Beschickungsvorrichtung fuer Induktions-Heizanlage - Google Patents

Description

• Besdückungsvorriditung für Induktions-Heizanlage Zur Wärmebehandlung von Metallen werden, insbesondere bei Serienfertigung, immer häufiger Hochfrequenz-Induktionseinrichtungen . verwendet. Die Verwendung von Hochfrequenz gestattet ein viel genaueres und schnelleres Erhitzen der Gegenstände als die früher gebräuchlichen Warmbehandlungsverfahren. Dies macht sich besonders beim Härten von Wälzkörpern, Bohrern, Ventilstößeln u. dgl. bemerkbar, denn gerade bei derartigen Werkzeugen oder Teilen von Maschinen kommt es weitgehend auf eine eng begrenzte Oberflächenhärtung an, die nur auf induktivem Wege sicher erreicht werden kann. Um bei - Massenfertigungen ein wirkungsvolles schnelles Arbeiten zu ermöglichen, sind bereits verschiedene voll- oder halbselbsttätige Warmbehandlungseinrichtungen vorgeschlagen worden. Weiterhin ist vorgeschlagen worden, die zu bearbeitenden Werkstücke in der Warmbehandlungsvorrichtung mit Hilfe eines Haftmagneten zu haltern. Eine derartige Halterung genügt aber in vielen Fällen den Anforderungen eines schnelleren, fließenden Betriebes nicht, da die Werkstücke bei magnetischer Hafthalterung nicht eindeutig zentriert gelagert werden können, was ein -ungleichmäßiges Erhitzen des Werkstückes bewirkt. Soweit es sich bei den zu bearbeitenden Werkstücken um Rundkörper handelt, ist es vorteilhaft, entwederdie Heizspule oder das'Werkstück während der Behandlung zu drehen. Damit werden kleine Ungleichmäßigkeiten der Spule bzw. der Halterung ausgeglichen.
• Gegenstand der Erfindung ist eine besonders vorteilhafte Beschickungsvorrichtung für Induktions,-Heizeinrichtungen, insbesondere zum Härten von Wälzkörpern, Bohrern u. dgl., bei der die zu bearbeitenden Werkstücke selbsttätig der Heizspule zugeführt, gehaltert, gedreht und nach der Bearbeitung ausgeworfen werden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Werkstücke aus einer Magaziniervorrichtung einem aus nichtmagnetischern Ma# terial bestehenden Fallschacht zugeführt, in diesem mit Hilfe von senkrecht zur Drehachse des Fallschachtes magnetisch verschiebbaren Haltegliedern so aufgefangen und gehaltert werden, daß das Werkstück gegenüber einer unterhalb des Fallschachtes angebrachten Heizspule die richtige Lage einnimmt, und daß der Fallschacht samt Haltegliedern und Werkstück von einem Motor angetrieben, gedreht wird. Bei diesen Einrichtungen wird zwar die Halterung des Werkstückes auch durch einen Magneten bewirkt, dabei wird aber nicht wie in der bereits vorgeschlagenen Einrichtung das Werkstück durch magnetische Haftung gehaltert, sondern mittels magnetisch betätigter Halteglieder eingespannt. Die Halteglieder sind vorteilhaft Teile eines gleichstromerregten Topfmagneten, wobei das Werkstück zentrisch im Topfmagneten steckt und die Halteglieder durch die Kxaft des Topfmagneten an das Werkstück so gepreßt werden, daß diese den vorher vorhandenen Luftspalt und damit den Kreis des magnetischen Kxaftflusses schließen.
• Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.
• Fig. i zeigt eine Schnittzeichnung durch die Induktions-Heizeinrichtung, wobei zur besseren Ansicht das Werkstück sowie die Glüfispule ungeschnitten gezeichnet sind; Fig. 2 zeigt den Schnitt II-II durch einen Teil der magnetischen Haltevorrichtung.
• Die Werkstücke i, -im gezeichneten Ausführungsbeispiel Spiralbohrer, werden mit Hilfe einer gesteuerten Magaziniervorrichtung2 einem Trichter3 des Fallschachtes 4 zugeführt. Das angetriebene Zahnrad 5 schiebt die Säule 6 nach oben und drückt das Werkstück durch Anheben der Federklappe 7 nach außen, so daß es über die Rollfläche 8 in den Trichter 3 gleiten kann. Die Feder 9 sorgt für den Nachschub der Werkstücke i. Gleichzeitig mit dem Auswerfen des Werkstückes aus der Magaziniervorrichtung wird an den Klemmen io Gleichspannung angelegt, wodurcl-i über die Schleifringe i i die Spule 12 des Topfniagneten 13 erregt wird. Gelangt *das Werkstück in den Bereich des Topfmagneten, so werden die Halteglieder 14 durch die Wirkung der Kraftlinien des Magneten aus ihrer durch die Zentrifugalkraft der Eülrichtung hervorgerufenen Endlage in die in der Zeichnung -dargestellte Haltelage gebracht. Um eine gute Zentrierung zu erreichen, werden drei Halteglieder zweckmäßig mit i 2o' versetzt am Topfmagneten angebracht. Selbstverständlich ist es ohne weiteres möglich, an Stelle von drei Haltegliedern auch eine beliebige andere-Amahl zu verwenden. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel -wurde dem Topfmagneten sowohl an der Unterseite als auch an:der Oberseite je eine Gruppe von drei Haltegliedern, die gegeneinander -wiederum um 6o% versetzt sind, zugeordnet. Müssen Werkstücke auch in ihrer Höhenlage gegenüber der Heizspule 15 genau eingerichtet werden, so ist es vorteilhaft, unterhalb der Heizspule 15 eine Fallklappe 16 mit Zentriernut 17 anzubringen, und den Topfmagneten erst dann über die Klemmen io zu erregen, wenn das Werkstück auf der Fallklappe 16 aufliegt. Der Fallschacht 4 mit dem aufgesetzten Trichter3 und dem damit starr verbundenen Topfmagneten wird mit Hilfe eines Motors über die Welle 18 und den beiden Zahnrädern ig und 2o angetrieben. Zur Lagerung der angetriebenen Einrichtung gegenüber dem Gehäuse dienen die Kugellager21. Ein zurn Härten der Werkstücke benötigtes Bad wird Zweckmäßig gleich unterhalb der Warmbehandlungseinrichtung angebracht, so daß die Zeit zwischen dem Glühen und dem Abschrecken möglichst gering gehalten wixd.
• Die gesamten Bewegungsvorgänge der Warmbehandlungseimichtung werden von einer Programmsteuereinrichtung nach folgendem Programm gesteuert: Aus der Magaziniervorrichtung wird ein Werkstück ausgestoßen und dem sich drehenden Fallschacht zugeführt. Die Fallklappe 16 steht in diesem Moment in der gezeichneten Stellung. Sobald das Werkstück auf die Zentriernut 17 aufsetzt, wird der Topfmagnet erregt und die Halteglieder zentrieren und halten,das Werkstück fest. Daraufhin wird die Heizspule auf den Hochfrequenzgenerator geschaltet. Nach der, programmäßig vorgesehenen Heizzeit schaltet sich der Generator von der Heizspule ab, ein Schalter unterbricht die Gleichstromzuführung zur Spule des Topfmagneten, wodurch die Halteglieder vom Werkstück durch Fliehkraft gelöst werden und das Werkstück nach dem Zurückklappen der Fallklappe 16 aus der Einrichtung in das darunter befindliche- Bad fällt. Sobald die Fallklappe 16 ihre Tieflage erreicht hat, wird der Magaziniervorrichtung ein neues Werkstück entnommen und der Vorgang wiederholt sich wie oben beschrieben.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE. i. Beschickungsvorrichtung für eine zur Wärmebehandlung, insbesondere zum Härten von Wälzkörpern, Bohrern u. dgl. dienende induktive Heizanlage zum Zuführen, Haltern, Drehen und Auswerfen der Werkstücke, gekennzeichnet durch die Verbindung einer Magaziniervorrichtung mit einem elektroniagnetisch betätigten Futter zum Haltern der Werkstücke in richtiger Betriebsstellung, bestehend aus einem der Magaziniervorrichtung nachgeschalteten, um die Längsachse rotierenden Fallschaclit aus nichtmagnetischem Werkstoff mit elektromagnetisch, vorzugsweise durch einen gleichstromerregten Topfmagneten zur Werkstückeinspannung betätigten, durch die Wandung des Fallschachtes durchgreifenden, radial zur Werkstückachse verschiebbaren und nach Abschalten der Magneterregung das Werkstück z. B' . unter Einwimkung der Fliehkraft freigebenden Haltegliedern.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, gekenn eichnet durch eine unterhalb der Heizspule angeordnete, als Werkstückauffang und -zentriervorxichtung dienende Fallklappe od.,dgl. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch eine das Zuführen, Festhalten, Glühen, Auswerfen der Werkstücke selbsttätig entsprechend den Taktzeiten des Glühprozesses regelnde Programmsteuervorrichtung. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 869 385; französische Patentschrift Nr. SI5 003; USA.-Patentschrift Nr. 2 415 376; »Heat Treating and Forging«, März IW, S. 138/139; »Westnik Metallopromyschleiinosti«, 1940, Heft 11/1:2, Arbeit i;on Wologidin und Sergeewitsch, besonders Fig. 2 und 3.