DE948980C

DE948980C - Process and device for the serial surface hardness of workpieces with the help of the oxy-fuel flame

Info

Publication number: DE948980C
Application number: DEG4031D
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Erich Zorn
Original assignee: GRIESHEIM AUTOGEN
Current assignee: GRIESHEIM AUTOGEN
Priority date: 1941-08-15
Filing date: 1941-08-15
Publication date: 1956-09-13

Description

Verfahren und Vorrichtung zum serienmäßigen Oberflächenhärten von Werkstücken mit Hilfe der Autogenflamme Zum Härten der Oberfläche von in großen Mengen vorliegenden Werkstücken, wie Bolzen u. dgl" sind bereits Maschinen für ununterbrochenen Betrieb, sogenannte Härteautomaten, bekannt. Bei den mit derartigen Maschinen zu härtenden Werkstücken handelt es sich indessen ausschließlich um solche von geringem Gewicht, die durch ein Förderband oder einen Drehtisch jeweils in eine solche Lage zu dem stillstehenden Brenner gebracht werden, daß die zu härtende Fläche in der vorgeschriebenen Weise erhitzt wird. Gegebenenfalls, z. B. bei der Härtung von Bolzen und ähnlichen Rundkörpern, wird das Werkstück dabei gleichzeitig in schnelle Umdrehung versetzt, so daß die Flamme die Oberfläche des Werkstückes allseitig berührt. Ist die erforderliche Abschrecktemperatur erreicht, so wird das Förderband oder der Drehtisch um ein genau vorbestimmtes Maß ruckartig weiterbewegt, so daß das erhitzte Werkstück in den Wirkungsbereich einer Abschreckbrause gelangt, während gleichzeitig ein neues Werkstück an Stelle des erhitzten vor den Brenner geführt wird.Method and device for serial surface hardening of Workpieces with the help of the oxy-fuel flame For hardening the surface of large Quantities of existing workpieces such as bolts and the like are already machines for uninterrupted Operation, so-called hardening machines, known. For those with such machines too hardening workpieces, however, are exclusively those of minor Weight carried by a conveyor belt or a turntable in each case in such a position be brought to the stationary burner that the surface to be hardened in the is heated in the prescribed manner. Optionally, e.g. B. in the hardening of bolts and similar round bodies, the workpiece is rotating rapidly at the same time offset so that the flame touches the surface of the workpiece on all sides. is reaches the required quenching temperature, the conveyor belt or the Turntable moved jerkily by a precisely predetermined amount, so that it heated up Workpiece comes into the area of action of a quenching shower, while at the same time, a new workpiece is placed in front of the burner in place of the heated one will.

Nach diesem sogenannten »ruckweisen Verfahren« können jedoch nur Werkstücke von verhältnismäßig geringem Gewicht gehärtet werden. Eine Behandlung von schwereren Werkstücken ist nicht möglich, weil bei der ruckartigen Verschiebung des Förderbandes oder des Drehtisches eine zu große Beschleunigung verhältnismäßig großer Massen aufgebracht werden muß. Es sind infolgedessen Härtemaschinen, auf welchen schwerere Werkstücke im ununterbrochenen Betrieb nach dem ruckweisen Verfahren gehärtet werden können, nicht bekanntgeworden.According to this so-called "jerky process", however, only workpieces can are hardened of relatively light weight. A treatment for heavier ones Work pieces is not possible because of the jerky displacement of the conveyor belt or of the turntable too great an acceleration of relatively large masses must be applied. As a result, there are hardening machines on which heavier ones Workpieces are hardened in uninterrupted operation according to the jerky process can not become known.

Erfindungsgemäß werden die Schwierigkeiten der serienmäßigen Härtung von Werkstücken größeren Gewichts dadurch in zuverlässiger Weise behoben, daß die Werkstücke in ununterbrochener gleichmäßiger Bewegung gehalten werden und Brenner und die Abschreckbrause dabei diese Bewegung in Einwirkung auf die von ihnen beaufschlagtenWerkstücke während eines Zeitraumes mit ausführen, der zum Anwärmen bzw. Abschrecken ausreicht, worauf Brenner und Brause gemeinsam um ein solches Maß schnell entgegen der Fortbewegungsrichtung der Werkstücke zurückbewegt werden, daß sie sofort wieder in die vorschriftsmäßige Lage gegenüber dem jeweils nachfolgenden Werkstück kommen. Die gleichmäßige Fortbewegungsgeschwindigkeit der Werkstücke wird dabei zweckmäßig so geregelt, daß die Zeit zum Durchlaufen einer Entfernung, die dein Abstand zwischen zwei benachbarten Werkstücken entspricht, mit der zur Erzielung der Abschrecktemperatur erforderlichen Zeit übereinstimmt. Durch die Einhaltung einer ununterbrochenen Vorwärtsbewegung der Werkstücke fällt das jedesmalige Beschleunigen, das beim ruckweisen Verfahren erforderlich ist, völlig weg, und es können somit ohne weiteres auch schwerere Werkstücke im ununterbrochenen Betrieb für Massenfertigung auf entsprechend eingerichteten Maschinen gehärtet werden.According to the invention the difficulties of serial hardening of workpieces of greater weight thereby reliably resolved that the Workpieces are held in uninterrupted uniform motion and torch and the quenching shower thereby this movement in action on the workpieces acted upon by them carry out during a period that is sufficient for heating or quenching, whereupon burner and shower head together by such an amount quickly against the direction of movement the workpieces are moved back so that they are immediately back to the regulations Position opposite the next workpiece. The steady speed of movement the workpieces is expediently regulated so that the time to pass through a Distance that corresponds to your distance between two adjacent workpieces, coincides with the time required to reach the quenching temperature. By maintaining an uninterrupted forward movement of the workpieces falls the speeding up every time that is required when moving jerkily away, and heavier workpieces can be used continuously without further ado Operation for mass production can be hardened on appropriately equipped machines.

Zur Durchführung des Verfahrens wird vorteilhaft eine Vorrichtung benutzt, welche aus einer in ununterbrochener gleichmäßiger Drehung gehaltenen Tischplatte zur Aufnahme der Werkstücke besteht und welche außerdem zwei starr miteinander verbundene, um die Drehachse der Tischplatte schwenkbare, den Brenner bzw. die Abschreckbrause tragende Arme aufweist, die zwecks zeitweiser Teilnahme an der Drehbewegung der Tischplatte mit dieser kuppelbar sind. Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß die den Brenner und die Brause tragenden Arme im gleichen Winkel zueinander stehen wie die Aufspannvorrichtungen zweier benachbarter Werkstücke an der Tischplatte. Auf diese Weise befindet sich jeweils der Brenner gegenüber einem zu erhitzenden Werkstück, während gleichzeitig die Brause vor dem benachbarten abzuschreckenden Werkstück steht, so daß bei der nach Beendigung der Erwärmung bzw. Abschreckung erfolgenden Verschiebung von Brenner und Brause beide Teile auf die jeweils benachbarten Werkstücke eingestellt werden können und sich dabei sofort in der richtigen Lage zu diesen befinden.A device is advantageously used to carry out the method used, which consists of a tabletop held in uninterrupted even rotation to accommodate the workpieces and which also have two rigidly connected The burner or the quenching shower can be swiveled around the axis of rotation of the table top Has supporting arms, for the purpose of temporarily participating in the rotational movement of the The table top can be coupled with this. The arrangement is made so that the arms carrying the burner and the shower are at the same angle to one another like the clamping devices of two adjacent workpieces on the table top. In this way, the burner is located opposite one to be heated Workpiece, while at the same time deterring the shower from the neighboring one Workpiece is so that when the heating or quenching is complete subsequent displacement of burner and shower both parts on the respectively adjacent Workpieces can be set and are immediately in the correct position to find these.

Die Zeichnung veranschaulicht im Schema in beispielsweiser Ausführungsform eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung, und zwar zeigt Abb-. i die Härtemaschine von der Seite gesehen und Abb. 2 die Maschine in Aufsicht.The drawing illustrates in the scheme in an exemplary embodiment shows an apparatus for carrying out the method according to the invention Fig-. i the hardening machine seen from the side and Fig. 2 the machine in plan.

Auf dem Maschinengestell i ist eine drehbare Tischplatte 2 angeordnet, die in gleichmäßigen Abständen Halte- oder Aufspannvorrichtungen 3 zur Aufnahme der zu härtenden Werkstücke trägt. Mit der Tischplatte 2 ist eine Säule 5 verbunden, deren oberer, nach außen vorspringender Rand 6 auf seinem Umfang als Rasten dienende Einkerbungen 7 aufweist, die im gleichen Winkel zueinander angebracht sind wie die Aufspannvorrichtungen 3.A rotatable table top 2 is arranged on the machine frame i, the evenly spaced holding or clamping devices 3 for recording the workpieces to be hardened. A column 5 is connected to the table top 2, the upper, outwardly protruding edge 6 serving as a detent on its circumference Has notches 7 which are attached to each other at the same angle as the Fixtures 3.

In der Säule 5 ist, dieser gegenüber frei drehbar, ein Zapfen gelagert, der ein Gehäuse 8 trägt, das aus zwei Führungshülsen 9 und io besteht, die ebenfalls im gleichen Winkel zueinander liegen wie die Aufspannvorrichtungen 3. In der Hülse 9 ist ein Arm i i radial verschiebbar, an dessen vorderem Ende sich der Brenner 12 befindet, während das vordere Ende des in der Hülse io radial verschiebbaren Armes 13 die Abschrec!~brause 14 trägt. Beide Arme i i und 13 sind mit Zahnstangen 15 versehen, die mit einem gemeinsamen Ritzel 16 im Eingriff stehen, so daß bei der radialen Verschiebung des Brennerarmes i i auch der Brausenarm 13 in der gleichen Weise radial verschoben wird. An der Unterseite des Brausenarines 13 ist außerdem ein Stift 17 angebracht, der .durch einen Längsschlitz i8 in der Führungshülse io nach außen ragt und als Mitnehrnerstift in die Rasten 7 des Säulenrandes 6 eingelegt werden kann.A pin is mounted in the column 5, freely rotatable with respect to it, which carries a housing 8, which consists of two guide sleeves 9 and io, which also are at the same angle to each other as the jigs 3. In the sleeve 9 an arm i i is radially displaceable, at the front end of which the burner is located 12 is located, while the front end of the io radially displaceable in the sleeve Arm 13 who carries the Abschrec! ~ Shower 14. Both arms i i and 13 are with racks 15 provided, which are in engagement with a common pinion 16, so that at the radial displacement of the burner arm i i also the shower arm 13 in the same Way is shifted radially. On the underside of the shower arine 13 is also a pin 17 attached, the io. through a longitudinal slot i8 in the guide sleeve protrudes outwards and is inserted into the notches 7 of the column edge 6 as a Mitnehrnerstift can be.

DieWirkungsweise derVorrichtung ist folgende: Die Tischplatte :2 wird durch einen geeigneten Antrieb in ständiger gleichmäßiger Drehung in Richtung des Pfeiles 2o gehalten. Die zu härtenden Werkstücke 4. werden mit Hilfe der Aufspannvorrichtung 3 auf der Tischplatze 2 befestigt und bewegen sich somit ebenfalls ununterbrochen weiter. Sobald das erste Werkstück vor den Härtebrenner 12 gelangt, wird dieser entzündet, wobei die Ventilbetätigung entweder von Hand oder selbsttätig mit Hilfe von Anschlägen od. dgl. erfolgen kann. Darauf wird der Brennerarm i i nach innen geschoben, wodurch über die Zahngetriebe 15 und 16 auch der Brausenarm 13 verschoben wird und somit der Mitnehmerstift 17 in die Rast 7 gerät. Das Gehäuse 8 wird infolgedessen von der sich zusammen mit der Tischplatte 2 drehenden Säule 5 mitgenommen, so daß sich auch der Brenner 12 mit der gleichen Winkelgeschwindigkeit wie das zu härtende Werkstück 4. weiterbewegt, während die Abschreckbrause 14 beim Erhitzen des ersten Werkstückes leer vor dein Brenner herläuft. Die gemeinsame Drehbewegung von Tischplatte 2, Werkstück 4, Brenner 12 und Brause 14 wird so lange aufrechterhalten, bis die zu härtende Fläche auf die richtige Abschrecktemperatur gebracht ist. Dann wird der Brenner durch Ziehen am Handgriff i9 vom Werkstück entfernt, wobei gleichzeitig der Mitnehmerstift 17 außer Eingriff mit der Rast 7 kommt und somit das Gehäuse von der Drehbewegung der Tischplatte 2 gelöst wird. Im gleichen Augenblick wird das Gehäuse entgegengesetzt der Drehrichtung 2o der Tischplatte 2 schnell so weit zurückgeschwenkt, bis der Brenner 12 vor das nächstfolgende Werkstück gelangt. Die Abschreckbrause 14 ist dabei zwangläufig vor das bereits erhitzte Werkstück gekommen, so, daß beim Verschieben des Armes i i nach innen und dem dadurch bewirkten Einspringen des Mitnehmerstiftes 17 in die nächste Rast 7 Brenner und Brause in dem vorschriftsmäßigen Abstand von den Werkstücken die Bewegung der Tischplatte 2 erneut mitmachen.The operation of the device is as follows: The table top: 2 is by a suitable drive in constant even rotation in the direction of the Arrow 2o held. The workpieces to be hardened are 4. using the clamping device 3 attached to the table top 2 and thus also move uninterruptedly Further. As soon as the first workpiece arrives in front of the hardening torch 12, it becomes ignited, the valve actuation either by hand or automatically with the help of attacks or the like. Can take place. Then the burner arm i i is inward pushed, whereby the shower arm 13 is also moved via the toothed gears 15 and 16 and thus the driver pin 17 comes into the detent 7. The case 8 becomes as a result taken along by the column 5 rotating together with the table top 2, so that the burner 12 also moves at the same angular velocity as that to be hardened Workpiece 4th moved on, while the quenching shower 14 when heating the first Workpiece runs empty in front of your torch. The common turning movement of table top 2, workpiece 4, burner 12 and shower 14 is maintained as long as until the surface to be hardened is brought to the correct quenching temperature. then the torch is removed from the workpiece by pulling the handle i9, while at the same time the driver pin 17 comes out of engagement with the detent 7 and thus the housing is released from the rotary movement of the table top 2. At the same moment it will the housing opposite to the direction of rotation 2o of the table top 2 quickly so far pivoted back until the burner 12 reaches the next workpiece. the Quenching shower 14 inevitably came in front of the already heated workpiece, so that when moving the arm i i inward and the resulting jump-in of the driver pin 17 in the next detent 7 burner and shower in the regular Distance from the workpieces join the movement of the table top 2 again.

Beim Weiterschwenken des Brenners 12 vom zweiten auf das dritte Werkstück wird die Brause vom ersten Werkstück auf das zweite herübergezogen, und es wiederholt sich dieser Vorgang bei jedem folgenden Werkstück. Dabei brauchen Brenner und Brause immer nur um den Winkel von der sich ständig weiterdrehenden Tischplatte mitgenommen zu werden, welcher nötig ist, um die Erhitzung eines Werkstückes auf die Abschrecktemperatur vorzunehmen, da die Abschreckzeit erfahrungsgemäß die Anwärmezeit nie übersteigt. Sollte trotzdem im einen oder anderen Fall eine stärkere Abschreckwirkung erforderlich sein, so kann diese durch Veränderung des Wasserdruckes und/oder der Wassermenge geregelt werden. Die Geschwindigkeit der Tischplatte wird dabei so geregelt, daß die Zeit zum Durchlaufen des Winkels zwischen zwei Aufspannvorrichtungen, entsprechend dem Winkel zwischen Brenner und Brause, mit der zur Erzielung der Abschrecktemperatur erforderlichen Zeit übereinstimmt, so das Brenner und Brause gegenüber dem Standpunkt der Bedienungsperson stets in demselben Bereich verbleiben und ein allmähliches Weiterwandern vermieden wird.When pivoting the torch 12 from the second to the third workpiece the shower is pulled over from the first workpiece to the second, and it is repeated this process occurs with each subsequent workpiece. You need a burner and a shower always only taken by the angle from the continuously rotating table top to become, which is necessary to the heating of a workpiece to the quenching temperature as experience has shown that the quenching time never exceeds the warming-up time. Should a stronger deterrent effect be necessary in one case or another this can be done by changing the water pressure and / or the amount of water be managed. The speed of the table top is regulated so that the time to run through the angle between two fixtures, accordingly the angle between burner and shower with which to achieve the quenching temperature required time coincides, so the burner and shower head against the point of view of the operator always stay in the same area and a gradual one Further hiking is avoided.

Durch die ununterbrochene Drehbewegung der Tischplatte 2 sowie die nur in einem verhältnismäßig kleinen Winkelbereich sich abspielende Hin-und Herbewegung des den Brenner 12 und die Brause 14 tragenden Gehäuses 8 ergeben sich wesentliche Vorteile bei der serienmäßigen Härtung von schwereren Werkstücken. Zunächst fällt die ruckweise Bewegung weg, so daß keinerlei zusätzliche Beschleunigungskräfte aufzuwenden sind. Außerdem wird die Fließförderung des Gutes ermöglicht, indem auf der einen Seite der Maschine, beispielsweise an der Stelle A, die ungehärteten Werkstücke aufgespannt werden, während auf der anderen Seite, z. B. an der Stelle B, die fertigen Werkstücke wieder abgenommen werden. Der ganze Härtevorgang spielt sich in einem verhältnismäßig kleinen Bereich ab, wodurch erheblich an Raum gespart wird. Eine Verdrehung der Gasschläuche kann ebenfalls nicht eintreten, da Brenner und Brause von der Tischplatte nur ein bestimmtes Stück mitgenommen und dann wieder zurückgeschwenkt werden.Due to the uninterrupted rotation of the table top 2 and the back and forth movement occurring only in a relatively small angular range of the housing 8 carrying the burner 12 and the shower head 14 are essential Advantages in the serial hardening of heavier workpieces. First falls the jerky movement away, so that no additional acceleration forces have to be used are. In addition, the flow of the goods is made possible by on the one Side of the machine, for example at point A, the unhardened workpieces be stretched, while on the other hand, z. B. at point B, the finished Workpieces can be removed again. The whole hardening process takes place in one relatively small area, which saves considerable space. One Twisting of the gas hoses cannot occur either, as the burner and showerhead only taken a certain part of the table top and then swiveled back again will.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung läßt sich sinngemäß in der verschiedensten Weise verwirklichen. So ist es beispielsweise auch möglich, in solchen Fällen, wo die Werkstücke nicht so einfach beschaffen sind, daß Brenner und Brause ohne weiteres um den in Frage kommenden Winkel zurückgeschwenkt werden können, noch eine zusätzliche Radialbewegung, sei es durch unmittelbare Verschiebung oder durch Kipp- oder Schwenkbewegung, vorzusehen, so daß Brenner und Brause in ausreichendem Maße von dem Werkstück entfernt werden können, bevor die Schwenkung vorgenommen wird. Auch können bei der Härtung von Rundkörpern od. dgl. die Werkstücke selbst durch geeignete Maßnahmen in Umdrehung versetzt werden. Die Verschwenkung des Brenners "kann außerdem statt durch Handverstellung auch durch mechanische oder elektrische Vorrichtungen erfolgen.The device for performing the method according to the invention can be realized in a wide variety of ways. This is how it is, for example also possible in cases where the workpieces are not that simple, that burner and shower swiveled back easily to the angle in question can be an additional radial movement, be it through direct displacement or by tilting or swiveling movement, so that burner and shower in sufficient distance can be removed from the workpiece before the pivoting is made. When hardening round bodies or the like, the workpieces be set in rotation even by suitable measures. The pivoting of the burner "can also be mechanical or manual instead of manual adjustment electrical devices are made.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Process for serial surface hardening of workpieces with the help of the oxy-fuel flame, with the burner and the quenching spray from each other act separately on each of two adjacent workpieces, characterized in that that the workpieces are held in uninterrupted uniform movement and Burner and quenching shower thereby affecting this movement by them carry out loaded workpieces for a period of time that is necessary for heating or quenching is sufficient, whereupon the burner and shower joint to such an extent are quickly moved back against the direction of movement of the workpieces that put them back in the correct position in relation to the next one Workpiece come.

2. The method according to claim i, characterized in that the Movement speed of the workpieces can be regulated so that the time to run through a distance that corresponds to the distance between two adjacent workpieces, coincides with the time required to reach the quenching temperature.

3. Apparatus for performing the method according to claim i, characterized by a tabletop (2) held in uninterrupted, uniform rotation for receiving the workpieces (4) and two rigidly connected to the axis of rotation of the Swiveling table top, carrying the burner (i2) or the quenching spray (i4) Arms (11, i3) which are arranged at the same angle to one another as the jigs (3) two adjacent workpieces on the table top and for the purpose of temporary participation in the rotary movement of the table top can be coupled with this. q ..

Device according to Claim 3, characterized in that the burner (12) and shower (1q.) Are radially displaceable.

5. Device according to claims 3 and q., Characterized in that a common pinion (16) is provided for the radial movement of the shower (14), which is inevitably transmitted from the burner (12). Considered publications: German Patent Specifications No. 636 3 12, 879 993.