DE1216905B

DE1216905B - Vorrichtung zum gleichmaessigen und schnellen Abkuehlen von Werkstuecken, vorzugsweise von Schmiede- oder Gussteilen

Info

Publication number: DE1216905B
Application number: DEB63443A
Authority: DE
Inventors: Erich Breuer
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1961-07-28
Filing date: 1961-07-28
Publication date: 1966-05-18
Also published as: CH400208A; AT246202B; GB999377A

Description

Vorrichtung zum gleichmäßigen und schnellen C Abkühlen von Werkstücken, vorzugsweise von Schmiede- oder Gußteilen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum gleichmäßigen und schnellen Abkühlen von Werkstücken, vorzugsweise zum Abschrecken von Schmiede- oder Gußteilen. Sie kommt vorwiegend für solche Betriebsarten in Frage, bei denen das Gut, insbesondere gleichartige Massenware, satzweise einen Ofen verläßt, um in größeren Stückzahlen auf einmal abgekühlt bzw. abgeschreckt zu werden.
Bei bekannten Einrichtungen dieser Art werden die Gutteile, die beispielsweise in Körben gestapelt sind, nach Verlassen des Ofens mehr oder weniger unregelmäßig in ein Abschreckbad geschüttet und werden aus demselben mittels eines Förderbandes oder sonstiger bekannter Fördereinrichtungen wieder herausgebracht, um weiteren Fabrikationsstationen zugeführt zu werden.
Diese bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß es insbesondere, infolge des satzweisen Anfallens des Gutes leicht vorkommen kann, daß Gutanhäufungen entstehen, durch die die Gleichmäßigkeit der Abkühlung bzw. Abschreckung durch das Aufeinanderliegen mehrerer Gutteile behindert wird. Die Folge einer solchen ungleichmäßigen Ab- schreckung ist vielfach Ausschußware.
Es sind auch Abschreckeinrichtungen bekannt, bei denen die Abschreckflüssigkeit künstlich umgewälzt wird, ohne daß dadurch Ungleichmäßigkeiten der Abkühlung der einzelnen Gutstücke vollständig vermieden werden können. Es sind auch Abschreckvorrichtungen bekannt, die eine mit einem Ende in ein Flüssigkeitsbad hineinragende drehbare Trommel aufweisen, in welcher das Gut abgeschreckt wird. Auch solche Anordnungen können die erwähnten Nachteile nicht vollständig vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist es, durch eine Kombination ähnlicher Mittel eine wesentliche Verbesseruno, gegenüber den erwähnten bekannten Vorrichtungen zu erzielen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum gleichmäßigen und schnellen Abkühlen von Werkstücken, vorzugsweise von Schmiede- oder Gußteilen, bestehend aus Vorrichtungen zum Durchtransport des Gutes und einer dazwischen-geschalteten Trommel im Kühlmittelstrom, zeichnet sich dadurch aus, daß von der Trommel ein feststehender, rohrförmiger, der Zuführung des Gutes und des Kühlmittels dienender Teil angeordnet ist, der an seinem trommel eitigen Ende eine dem Eintrittsquerschnitt der Trommel angepaßte Form auAveist und in seinem Inneren eine in Richtung zur Trommel hin geneigte, treppenstufenförnüge Gleitbahn für das Gut enthält, und daß der unterhalb der Gleitbahn befindliche Raum des Teiles an die Kühlmittelzufüh-rung anschließbar ist und daß in der Gleitbahn Schlitze vorgesehen sind.
Bei der erfliidungsgemäßen Vorrichtung ist gewährleistet, daß die einzelnen Gutteile sich nicht gegenseitig an dem Zutrittdes K-ühl- bzw, Abschreckmittels hindern, da die Gutteile während des Betriebes in der Trommel ständig ihre Lage wechseln. Somit ist sichergestellt, daß alle Teile des Gutes in ausreichender Weise mit dem Kühlmittel in Berührung kommen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich für die Behandlung der verschiedensten Arten von Massenware, sofern nur die einzelnen Gutteile so geformt sind, daß sie nicht dazu neigen, sich miteinander zu verhaken. Um --inwandfrfie, Ergebnisse zu erzielen, sollten die Gutteile =genähert gleiche Größe besitzen, wie dies in der Praxis ohnehin meist über längere Zeiträume der Fall ist.
Als Kühli-nittel kommen neben gasförmigen Kühlmitteln (vorzugsweise Luft) auch flüssige Kühlmittel, wie öl oder Wasser, in Frage. Es können aber auch geschmolzene Stoffe, beispielsweise ein Salz oder eine Mischung mehrerer geeigneter Salze, als Kühlmittel Verwendung finden.
Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Zeichnungen beschrieben, Es handelt sich dabei um eine Vorrichtung, bei der das Gut 18 über eine Rutsche 1 satzweise in die Trommel 2 gelangt. Die Antriebselemente zur Drehung der Trommel um ihre Längsachse bestehen aus einem elektromotorischen Antrieb 21 und einer Triebkette 22, die samt der Trommel in einem Rahmengestell 3, in dem die Trommel auf Rollen 4 drehbeweglich gegert ist, Aufnahme finden. Die Trommel kann als 1 ag, gerader oder konischer Zylinder oder, wie es das Ausführungsbeispiel zeigt, auch faßförmig ausgebildet sein. An dem Rahmengestell 3 ist ein mit diesem fest verbundener Teil 5 angeordnet, der die Verbindung zwischen der Rutsche 1 und der Trommel 2 herstellt und der zur Zuführung von Gut 18 sowie von Kühlmittel dient. Dieser Teil 5 ist an seinem trommelseitigen Ende dem Eintrittsquerschnitt der Trommel angepaßt und enthält in seinem Inneren eine in Richtung zur Trommel 2 geneigte treppenstufenförnüge Gleitbahn 14 für das Gut, über welche dieses in die Trommel gelangt, in der es umgewälzt wird. -Der unterhalb der Gleitbahn 14 befmdliche Raum des Teiles 5 wird von dem Kühlmittel in Richtung der Pfeile 15 durchströmt. Es tritt durch die, in der Gleitbahn 14 vorgesehenen Schlitze 6 in den Raum oberhalb der Treppe ein, durchströmt das dort befindliche Gut und gelangt weiter in den unteren von dem Gut 18 eingenommenen Teil der Trommel 2.
In der F i g. 2 ist die Lage, die das Gut 18 während des Betriebes der Trommel einnimmt, dargestellt, wobei bei 16 die Höhe angedeutet ist, bis zu der das Gut an der aufwärts laufenden Trommelwand aufsteigt. Unterhalb der Rutsche 1, die zur Gleitbahn 14 führt, befindet sich ein beispielsweise elektromotorisch 7a angetriebener Propeller 7 zur Erzeugung des Kühlmittelstromes.
Die Tromni el 2 ist im Fall des dargestellten Ausführungsbeispieles innerhalb einer mit einem Kühlmittel, beispielsweise öl, gefüllten Wanne 13 angeordnet. Die Trommel kann nach Beendigung der Abkühlperiode durch Kippen um einen Zapfen 8 entladen werden. Die hierzu vorgesehene Einrichtung kann ein hydraulischer Hubzylinder 23 sein, durch welchen die Trommellängsachse auch während des Betriebes in eine zur Horizontalen mehr oder weniger geneigte Lage gebracht werden kann, so daß sich be- stimmte Verteilungen des Gutes innerhalb der Trommel erzielen lassen. Die gekippte Stellung der Trommel (Entladestellung) ist in der F i g. 1 strichpunktiert angedeutet. An Stelle des Hubzylinders 23 oder eines sonstigen motorischen Antriebes für die Kippbewegung kann auch eine handbetätigte Kippvorrichtung vorgesehen sein. Beim Kippen der Trommel, das ge- gebenenfalls auch bei fortgesetzter Rotation derselben erfolgen kann, gelangt das Gut 18 über eine Schütte 11 auf ein Förderband 12, durch welches es aus der Wanne 13 herausgefördert wird.
Die Trommel 2 kann an ihrer Ausgangsseite mit -einem Absperrschieber 10 versehen sein, der vor der Entleerung, beispielsweise durch eine hydraulisch be- tätigte Zugeinrichtung 17 hochzichbar ist. Dieser Ab- sperrschieber kann öffnungen bzw. Löcher 19 besitzen, durch die das Kühlmittel aus der Trommel austreten kann. Um zu erreichen, daß der Kühlmittelstrom möglichst vollständig durch das Gut 18 hindurchgeleitet wird, kann nur der Teil des Absperrschiebers 10 gelocht sein, an dem das Gut 18 wührend des Betriebes, d. h. in geschlossenem Zustand des Schiebers, anliegt.
Weiter kann auch die Trommel 2 selbst an ihrem Umfang siebartig gelocht sein bzw. die in der F i g. 2, die einen Schnitt durch die Trommel an ihrer stärksten Stelle zeig ,t, erkennbaren öffnungen 20 aufweisen.
Es kann außerdem eine zusätzliche Vorrichtan- vor-C t' Gresehen sein, durch die bewirkt wird, daß der Kühlmittelstrom innerhalb der Trommel 2 möglichst nur durch das Gut 18 -eleitet wird und'an einem seit-C liehen Ausweichen gehindert wird. Diese zusätzliche Vorrichtung besteht aus einem Schirm 9, der die Trommel 2 an ihrem Umfang in einem geringen Ab- stand umgibt und der entsprechend der Darstellung in der F i g. 2 so angeordnet ist, daß er sich über den Bereich der Trommelwand erstreckt, an welchem im Betriebszustand der Vorrichtuno, kein Gut an der Trommelinnenwand liegt. Auf diese Weise -wird verhindert, daß das Kühlmittel an den Stellen durch die siebartige Lochung der Trommel 2 entweicht, an denen sich kein Gut befindet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der TrornTnelurn ang bis auf einen einem Winkel von etwa 140' entsprechenden Teil durch den Schirm 9 abgedeckt, wodurch der kühlmittelstrom veranlaßt wird, im wesentlichen nur auf diesem Teil des Umfanges durch die gelochte Trommelwand hindurchzutreten. Wenn durch diese Maßnahme sich auch keine vollständige Führung des Kühlmittels durch das Gut erzwingen läßt, so gelingt dies doch in einem für die praktischen Erfordernisse ausreichendem Maß.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann in weiterer Ausgestaltung noch verschiedene zusätzliche Vorrichtungen aufweisen. So können die Mittel zur Erzeugung des Kühlmittelstromes so ausgebildet sein, daß die pro Zeiteinheit durch die Trommel 2 geförderte Kühlmittelmenge veränderbar ist. Weiter kann die Gleitbahn 14 des Teiles 5 mit Vorrichtungen versehen sein, durch die der Querschnitt der Schlitze, 6 für den Durchtritt des Kühlmittels verändert werden kann. Ebenso können auch die siebartigen öffnungen 20 im Trommelmantel und/oder die öffnungen 19 des Absperrschiebers, 10 teilweise abdeckbar oder sonst in ihrem Querschnitt veränderbar ausgebildet sein.
Außerdem können in dem Abscbreckbac# d. h. innerhalb der Wanne 13, Heiz- und/oder Kühleinrichtungen vorgesehen sein, durch die eine bestimmte Temperatur des Kühlmittels aufrechterhalten bzw. die Kühlmitteltemperatur verschiedenen Betriebsbedingungen angepaßt werden kann. Es können auch an sich bekannte Mittel zur Änderuno, der Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehrichtung der Trommel 2 vorgesehen sein. An der Innenseite der Trommel and können ferner Mitnehmer angeordnet sein, die beispielsweise aus radial oder schrauben-Unienförmig angeordneten Leisten bestehen können und die der Förderung des Gutes 18 durch die Trommel bzw. zur besseren UmwäL-uno, des Gutes dienen können.
Durch die vorstehend beschriebenen zusätzlichen, in den Zeichnungen nicht dargestellten Vorrichtungen kann die erfindungsgemäße Abkühlvorrichtung weit-Clehend verschiedenen Betriebsbedingungen angepaßt werden, so daß leicht unterschiedlichen Erfordernissen Rechnung getragen werden kann, die beispielsweise bei einem Wechsel von einer Gutart zu einer anderen auftreten können.
Die Gestaltung und Halterung der Trommel 2 kann ohne Schwierigkeiten so ausgeführt werden, daß dieselbe in das Bad leicht einbringbar bzw. aus demselben herausnehmbar ist, was z. B. im Fall von Reparaturen von Vorteil sein kann. Auch kann die Mög- lichkeit, das Behandlungsgut mitsamt der Trommel in das Bad ein- und ausbringen zu können, bei be- stimmten Verfahren, insbesondere -wenn sehr kurze Abschreckzeiten erwünscht sind, bei denen die Fördervorrichtung 12 zu langsam arbeiten würde, vorteilhaft sein.
Die vorbesehriebenen, der Änderung der Kühlmittelmenge, Kühlmitteltemperatur, der Beladung und Entladung der Trommel usw. dienenden Vorrichtun-en können erforderlichenfalls mit an sich bekannten Steuer- und Regelmitteln ausgerüstet sein, so daß die entsprechenden Vorgänge geregelt bzw. automatisiert werden können.
Die Erfindun- ist nicht auf das in den Zeichnunaen C, t2 dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Es sind hiervon verschiedene, vor allem bauliche Abweichungen möglich. Beispielsweise kann die Anordnung auch so getroffen sein, daß die Trommel 2 durch entsprechend dimensionierte öffnungen quer zu ihrer Längsachse von dem Kühlmittel durchströmt wird. Man kann aber den Trommelmantel auch ungelocht ausführen. In einem solchen Fall ist der in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Schirm 9 entbehrlich.
Das Füllen der Trommel 2 braucht nicht, wie dies im Fall des Ausführungsbeispieles vorgesehen ist, absatzweise vorgenommen zu werden, sondern es kann das Füllen der Trommel und damit auch die Förderung des Gutes 18 durch die Trommel auch kontinuierlich erfolgen. In diesem Fall ist der Absperrschieber 10 am Trommelausgano, entbehrlich, und die Trommel braucht nicht gekippt zu werden.
Die Trommel 2 braucht auch nicht in einem mit einem Kühlmittel gefüllten Behälter untergebracht zu sein. Ein derartiger Behälter kann insbesondere dann in Wegfall kommen, wenn als Kühlmittel nicht eine Flüssigkeit, sondern ein Gas, beispielsweise Luft, Verwendung findet. In einem solchen Fall muß eine ausreichende Luftführung vorgesehen sein, wofür an sich bekannte Mitte.], beispielsweise Leitbleche, angewendet werden können.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zum gleichmäßigen und schnellen Abkühlen von Werkstücken, vorzugsweise von Schmiede- oder Gußteilen, bestehend aus Vorrichtungen zum Durchtransport des Gutes und einer dazwischengeschalteten Trommel im Kühlmittelstrom, dadurch gekennzeichnet, daß von der Trommel ein feststehender, rohrförmiger, der Zuführung des Gutes (18) und des Kühlmittels dienender Teil (5) angeordnet ist, der an seinem trommelseitigen Ende eine dem Eintrittsquerschnitt der Trommel (2) angepaßte Form aufweist und in seinem Inneren eine in Richtung zur Trommel (2) hin geneigte, treppenstufenförmige Gleitbahn (14) für das Gut enthält, und daß der unterhalb der Gleitbahn (14) befindliche Raum des Teiles (5) an die Kühl:mittelzuführung anschließbar ist und daß in der Gleitbahn (14) Schlitze (6) vorgesehen sind.
2. Vorrichtung nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (2) als gerader oder konischer Zylinder oder faßförmig ausgebildet ist. 3. Vorrichtun- nach einem der Ansprüche 1 C und 2, dadurch gekennzeichnet daß an der Aus-C, 3 gangsseite der Trommel (2) ein Absperrschieber (10) angeordnet ist. 4. Vorrichtuna, nach Anspruch j, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil des Absperrschiebers (10), an dem das Gut (18) während des Betriebes der Vorrichtung anliegt, mit Löchern (19) versehen ist. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (2) an ihrem Umfang mit Löchern (20) versehen ist. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (2) an ihrem Umfang an dem Teil ihrer Wandung, an dem im Betriebszustand kein Gut (18) anliegt, von einem Schirm (9) umgeben ist. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Schlitze (6) der Gleitbahn (14) veränderbar ist. 8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Öff- nungen (20) in der Trommel andung und/oder die öffnungen (19) des Absperrschiebers (10) in ihrem Querschnitt veränderbar bzw. verschließbar sind. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an sich bekannte Mittel zur Erzeugung der Drehbewegung und zur Änderung der Drehgeschwindigkeit und/oder der Drehrichtung der Trommel (2) vor-,aesehen sind. D 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn eichnet, daß an der Innenseite der Trommelwand Mitnehmer vorgesehen sind, die beispielsweise aus radial oder schraubenlinienförmig angeordneten Leisten bestehen. 11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (2) innerhalb eines Kühlmittelbehälters (13), z. B. eines ölabschreckbades, angeordnet ist. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung der Trommelachse zumindest in einer Richtung veränderbar ist. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Tromm el (2) um eine, horizontale, quer zur Längsrichtung der Trommel liegende Achse kippbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 1601497, 2 854 013.