DE1219060B - Einrichtung zum Transportieren und Drehen langer Werkstuecke mit ebenen Seiten - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int, CL:

C21d

Deutsche KL: 18 c-9/70

Nummer: 1219 060

Aktenzeichen: M 48942 VI a/18 c

Anmeldetag: 4. Mai 1961

Auslegetag: 16. Juni 1966

Die Erfindung bezieht sich auf eine insbesondere beim Wannbehandeln von Werkstücken, wie Stahlknüppeln u. dgl., gut zu gebrauchende Einrichtung, durch die lange Werkstücke mit ebenen Seiten über eine Reihe von Rollen in axialer Richtung transportiert und gleichzeitig um ihre Achsen gedreht werden. Die Rollen sind dabei in Abständen voneinander angeordnet, und ihre Achsen stehen etwa senkrecht zur Axialbewegung der Werkstücke; außerdem sind Mittel zum synchronen Drehen der Rollen vorgesehen. Die Erfindung hat zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten, eignet sich jedoch besonders gut zur Anwendung beim Warmbehandeln langer, mit ebenen Seiten versehener Werkstücke von rechteckigen, quadratischen, sechskantigen und anderen Querschnitten, die in einen Durchgangs- bzw. Stoßofen eingebracht, durch diesen hindurchbefördert und aus ihm wieder herausgezogen werden sollen.

Durch die Drehung der warm zu behandelnden Werkstücke um ihre eigene Achse werden diese beim Hindurchgehen durch den Ofen an allen Oberflächenteilen gleichmäßiger erhitzt, als dies ohne die Drehung der Fall sein würde. Hierdurch wird ein Verziehen der Werkstücke vermieden, das infolge ungleicher Erhitzung ihrer Oberflächenteile auftreten und die Werkstücke in ihrer Längsrichtung deformieren würde. Eine Beförderung der Werkstücke in einen Ofen, durch diesen hindurch und aus ihm heraus, die mit einer Drehung der Werkstücke um ihre Achse verbunden ist, ist unter anderem bereits durch die USA.-Patentschrift 1834 304 bekanntgeworden, aber diese Beförderung ist bisher nur bei Werkstücken von zylindrischem Querschnitt möglich gewesen. Wie eingangs der vorliegenden Beschreibung gesagt, ist jedoch durch die Erfindung auch beabsichtigt, Werkstücke von rechteckigem, quadratischem, sechskantigem und anderen Querschnitten bei gleichzeitigem Drehen derselben durch einen Ofen hindurchbefördern zu können. Bei der in der USA.-Patentschrift 2592236 beschriebenen Einrichtung wird jeweils nur ein Werkstück in Richtung seiner Achse durch den Ofen hindurchtransportiert, aber dies ist mit einer allzu geringen Ofenleistung verbunden. In anderen USA.-Patentschriften wieder, die aus dem Jahre 1927 stammen (Patentschrift 1872 713 und 1 834 304), werden Einrichtungen beschrieben, durch die gleichzeitig mehrere Werkstücke in Axialrichtung des Ofens durch diesen hindurchtransportiert werden, aber bei diesen kommen nach dem Warmbehandeln gleichzeitig mehrere Werkstücke, die zudem nicht alle die gleiche Lage haben, aus dem Ofen heraus. In der im Jahre 1958 veröffentlichten Einrichtung zum Transportieren und Drehen
langer Werkstücke mit ebenen Seiten

Anmelder:

Mac Gregor Brothers,

Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke, Patentanwalt,

Berlin 33, Auguste-Viktoria-Str. 65

Als Erfinder benannt:
Charles Mac Gregor,
Pittsburgh, Pa. (V. St. A.)

ao französischen Patentschrift 1150 693 wird ein Verfahren und eine Einrichtung zum Befördern warm zu behandelnder langer Werkstücke mit ebenen Seiten in einen Ofen, durch diesen hindurch und aus diesem heraus beschrieben, bei der diese Werkstücke

as durch eine Reihe hyperboloidförmiger Rollen mit schrägliegenden Achsen zu- und abgeführt und durch eine Reihe zueinander paralleler Paare von Zahnstangen, von denen sich jeweils eine in einem Kreis mit senkrechter Ebene oder in Vertikalrichtung auf- und abbewegen kann, in Querrichtung durch den Ofen hindurchtransportiert werden, wobei sie mit Hilfe von Auswerferhebeln mit außenliegendem Kurbelscheibenantrieb von den Zufuhrungsrollen abgehoben und auf die Zahnstangenpaare aufgesetzt werden.

In der Gesamtanordnung ähnlich der eben beschriebenen Einrichtung, jedoch mit anders gestalteten Werkzeugen als diese löst die vorliegende Erfindung das Problem des Transportierens langer Werkstücke mit ebenen Seiten und gleichzeitigen Drehens derselben um ihre Längsachse dadurch, daß auf jede Rolle mehrere aneinanderstoßende Ringe von ungleichschenklig dreieckigem Querschnitt gesetzt sind, deren Umfang exzentrisch zur Achse der Rolle liegt, wobei die Punkte größter Exzentrizität benachbarter Ringe um 180° gegeneinander versetzt sind und die jeweils längeren Schenkel der Ringquerschnitte in Drehrichtung der Werkstücke angeordnet sind. Zweckmäßigerweise wird für den am axialen Ende eines jeden Ringes vorhandenen Umfang die Kreisform gewählt und sind diese Umfange zur Achse der zugehörigen Rolle konzentrisch.

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Auf diese Weise können nicht nur Werkstücke von 20 sowohl horizontal als auch vertikal gegen die Zahnrundem Querschnitt, wie sie in der Hauptsache für stangen 19 bewegen. Für die Auflager sind eine gedie in der obengenannten französischen Patentschrift eignete Tragvorrichtung und ein geeigneter Antrieb beschriebene Einrichtung in Frage kommen, sondern vorgesehen.

auch Werkstücke von rechteckigem, quadratischem 5 Wenn die Werkstücke das Ende ihrer Bahn auf

und ähnlichem Querschnitt durch den Ofen hindurch- den' Zahnstangen erreichen, werden sie von den

transportiert werden. Die Einrichtung kann übrigens ruhenden Zahnstangen 19" aus auf Rollen 21 mit ge-

für Werkstücke aus beliebigem Material verwendet kerbter Lauffläche gewälzt, die sich auf Wellen

und außer zum Warmbehandeln auch zum Vorerhit- drehen, welche im rechten Winkel zu den Werk-

zen von Werkstücken, die einer Maschine zur Weiter- io stücken durch Öffnungen in der gegenüberliegenden

verarbeitung zugeführt werden sollen, sowie zur Stirnwand des Ofens hindurchgehen. Durch die

Prüfung der Werkstücksoberfläche verwendet werden. Drehung der Rollen 21 werden die Werkstücke durch

Die Erfindung soll nun an einer mit Vorliebe an- eine in der Ofenseitenwand angebrachte Austrittsgewandten Ausführungsform unter Bezugnahme auf öffnung 22 hindurch auf weitere Rollen 23 hinausdie beigefügten Zeichnungsunterlagen eingehender 15 befördert, die die aus dem Ofen 13 austretenden besprochen werden. Von den Zeichnungsunterlagen Werkstücke übernehmen,
stellt dar: Sowohl die Rollen 21 als auch die Rollen 23 wer-

F i g. 1 einen waagerechten Schnitt, durch einen den gesondert voneinander durch Motore 24 angegewöhnlichen Durchgangs- bzw. Stoßofen, in den die trieben. Der Antrieb für die Rollen 14 und 16 soll im Einrichtung eingebaut werden kann, 2° nachstehenden beschrieben werden.

Fi g. 2 einen längs Linie Π-ΙΙ der F i g. 1 geführten F i g. 3 und 4 geben die Rollen 16 wieder, die die

Schnitt, Werkstücke im Innern des Ofens transportieren und

F i g. 3 eine zum Teil im Querschnitt wieder- die sich während dieser Bewegung um ihre Achsen

gegebene Seitenansicht der in den Ofen eingebauten drehen lassen. Jede Rolle 16 ist so geformt, daß auf

Transporteinrichtung, 25 sie in ihrer Längsrichtung mehrere aneinander-

Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche, jedoch die Ein- stoßende Ringest, B, C, D von ungleichschenklig

richtung in einer anderen Betriebsstellung wieder- dreieckigem Querschnitt gesetzt sind, deren Umfange

gebende Ansicht, und die 27 exzentrisch zur Achse der Rollen liegen. Diese

Fig. 5 und 6 Schnitte, die längs der Linien V-V Umfange, die den geometrischen Ort der Spitzen

bzw. VI-VI der Fig. 3 gelegt und in kleinerem Maß-30 aller ungleichschenkligen Dreiecke bilden, welche

stab wiedergegeben worden sind. beim Schneiden des Ringes durch eine die Rollen-

F i g. 1 läßt erkennen, wie Werkstücke, z. B. solche achse enthaltende Schnittebene den Querschnitt des von quadratischem, rechteckigem, hexagonalem oder Ringes an der betreffenden Schnittstelle darstellen, sonstigem Querschnitt, mit ebenen Seiten auf Rollen sind gleichzeitig die Schnittlinien der beiden die Ringe 14, die an Wellen 14 α sitzen, einem Ofen 13 züge- 35 bildenden Kegelstümpfe, deren Grundform durch führt und durch eine Eintrittsöffnung 15 in der Ofen- Kegel gebildet wird, deren Achse seitlich bis zu seite hindurch auf Rollen 16 überführt werden, die einem Umfangspunkt der Kegelgrundfläche verschozueinander parallel sind und an Wellen 16 a sitzen, ben ist. Die Querschnittsdreiecke der Ringe, deren kürdie durch Öffnungen 17 in einer Stirnwand 18 des zerer Schenkel in den Abbildungen mit 28 und deren Ofens hindurch in diesen eintreten. Die Rollen 14 4° längerer Schenkel mit 29 bezeichnet ist, sind so ge- und 16 sind sämtlich zueinander parallel, und ihre gewählt, daß der längere Schenkel 29 immer in Dreh-Achsen stehen etwa senkrecht zu der Richtung, in der richtung des Werkstücks, das von dem Ring weiterdie Werkstücke in den Ofen wandern. zutransportieren ist, angeordnet ist, d. h. sich, in der

Die Transporteinrichtung umfaßt auch eine Reihe Betrachtungsweise der Fig. 3 gesehen, nach links von Zahnstangenpaaren 19, 20. Die Zahnstangen 45 über den Schwerpunkt des Werkstückes W hinaus dieser Paare sind gegeneinander beweglich, und ihre erstreckt. Die Werkstücke werden hierdurch, wie aus die Werkstücke tragenden Auflageflächen sind so dem folgenden noch deutlicher hervorgehen wird, profiliert, daß sie Zähne bilden, zwischen denen die gezwungen, sich beim Drehen der Ringe um ihre Werkstücke getragen werden. Mit Vorliebe werden eigene Achse zu drehen. Die Punkte größter Exzendie Zahnstangen 19 der Paare ruhend gewählt und 5° trizität benachbarter Ringe, die exzentrisch zur RoI-den Zahnstangen 20 eine Bewegung sowohl in hori- lenachse liegenden Kreisen angehören, sind längs der zontaler als auch vertikaler Richtung gegen die Rollenachse immer um 180° gegeneinander versetzt; ruhenden Zahnstangen gegeben. Durch diese Bewe- die an den axialen Enden eines jeden Ringes von den gungen der Zahnstangen 20 gegen die Zahnstangen Kegelstumpfflächen gebildeten Umfange (25) sind 19 werden die Werkstücke von einer Zahnstangen- 55 kreisförmig und mit der Achse der zugehörigen zahnreihe auf die andere übertragen. Durch diese Rolle 14 oder 16 konzentrisch. Sowohl der konzen-Übertragung werden die Werkstücke in Querrichtung trische Umfang 25 als auch der exzentrische Umfang zum Durchlaufofen und senkrecht zu ihrer Achse 27 haben, wie aus den Abbildungen F i g. 3 bis 6 herbewegt und gleichzeitig um die letztere gedreht. Die vorgeht, längs einer gemeinsamen, zur Rollenachse Arbeitsweise der Zahnstangen beim Transportieren 60 parallelenLinie den gleichen Abstand von derRollen- und Drehen der Werkstücke wird im weiteren Ver- achse.

lauf der Beschreibung noch eingehender besprochen Die Konstruktion der Rollen 14 ist derjenigen der

werden. Rollen 16 darin gleich, daß sie mehrere Ringe mit

Die Fig. 2 zeigt, wie die Zahnstangen 20 gegen- das Werkstück hebenden bzw. dasselbe sinken lassenüber den Zahnstangen 19 bewegt werden. Die Zahn- 65 den Flächen, den durch die obenerwähnten Kegelstangen 20 werden von Auflagern getragen, die durch stumpfflächen dargestellten Daumenflächen, besitzen, den Herd hindurch nach oben gehen und sich auf Jedoch müssen die Werkstücke nach Erreichen der einer Kreisbahn bewegen, so daß sie die Zahnstangen Eintrittsöffnung 15 zum Ofen auch gedreht werden,

und darum besitzen die Rollen 14 einen Ring mehr als die Rollen 16.

Ein in den Ofen einzuführendes Werkstück wird auf die inneren Ringe der Rollen 14 aufgelegt. Die Rollen 14 und 16 werden dann synchron miteinander gedreht. Betrachtet man jetzt F i g. 3, so sieht man, daß sich, wenn sich die Rolle 16 dreht, die durch den längeren Kegelstumpf (längeren Schenkel 29) gebildete Daumenfläche allmählich gegen die Unterfläche des Werkstücks W hebt. Wenn sich also die Welle 16 α dreht, so wird die durch die Schenkel 29 gebildete Daumenfläche am Ring A das Werkstück um seine Längsachse nach der von den kürzeren Schenkeln 28 gebildeten Daumenfläche am Ring B zu drehen. Da jedoch die Ringet und B um 180° gegeneinander versetzt sind, wird die Daumenfläche am Ring 2? in Vertikalrichtung zurückgehen, wenn sich die vor ihr liegende Daumenfläche hebt. Wenn sich daher die Rolle aus der in F i g. 3 wiedergegebenen Lage um 180° in die in Fig. 4 wiedergegebene Lage gedreht hat, wird sich das Werkstück W um 90° um seine Achse gedreht haben und auf dem Ring B an der Stelle zur Ruhe kommen,* wo die Umfange 25 und 27 des Ringes B in Radialrichtung denselben Abstand von der Rollenachse haben.

Es versteht sich, daß sich das Werkstück W während der Drehung der Rollen 14 und 16 nicht nur, wie eben beschrieben, um seine Achse gedreht hat, sondern auch in einer in seiner Längserstreckung liegenden Richtung in den Ofen hineingewandert ist. Durch eine fortgesetzte Drehung der Rollen 14 und 16 wird das Werkstück in Richtung seiner Längserstreckung in den Ofen hineintransportiert und gleichzeitig nacheinander von Ring B auf Ring C und von diesem wieder auf Ring D einer jeden Rolle übertragen werden. Aus dem Vorstehenden geht hervor, daß die Rollen 14 und 16 synchron miteinander gedreht werden müssen. Daher werden die Wellen 14 a und 16 a für jede Rolle 14 und 16 über Zahnräder von einer gemeinsamen Antriebswelle 30 angetrieben, die wieder von einem Motor 31 über ein Untersetzungsgetriebe 32 (s. F i g. 1) angetrieben wird.

Die zum längeren Schenkel 29 gehörende Daumenfläche des Ringes D rollt, wie in F i g. 4 zu sehen ist, das Werkstück W auf die ruhenden Zahnstangen 19 hinunter. Durch die beweglichen und, wie bereits bemerkt, in einer Kreisbahn mit senkrechter Ebene rotierenden Zahnstangen 20 werden die Werkstücke W von einem Zahn der Zahnstangen zum andem und somit in Querrichtung durch den Ofen hindurchbewegt und gleichzeitig um ihre Achse gedreht.

Nachdem die Werkstücke die letzte Rinne zwischen zwei Zähnen der ruhenden Zahnstange 19 erreicht haben, bringt die Bewegung der Zahnstangen 20 die Werkstücke W durch Drehen derselben auf die Rollen 21, und diese transportieren dann die Werkstücke aus dem Ofen heraus.

Mit dieser Werkstücke durch einen Warmbehandlungsofen hindurchtransportierenden Einrichtung werden metallurgische Resultate erzielt, die bei Warmbehandlungsstoßöfen bisher noch nicht haben erreicht werden können, und zwar infolge der gleichmäßigen Erwärmung, die die Werkstücke durch Drehen auf ganzer Länge ihres Umfanges erfahren und die auch, wie bereits bemerkt, ein Verziehen der Werkstücke ausschließt. Diese Werkstücktransporteinrichtung ermöglicht auch eine genaue Kontrolle der Erwärmung der Werkstücke, so daß auch aus niedriggekohltem Stahl Werkstücke mit Festigkeitseigenschaften hergestellt werden können, die sich bisher nur unter Anwendung hochlegierter Stähle erreichen ließen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung, insbesondere zur Verwendung beim Warmbehandeln von Werkstücken, wie Stahlknüppeln u. dgl., durch die lange Werkstücke mit ebenen Seiten über eine Reihe von Rollen in axialer Richtung transportiert und gleichzeitig um ihre Achsen gedreht werden, wobei die Rollen in Abständen voneinander und ihre Achsen etwa senkrecht zu der Axialbewegung der Werkstücke angeordnet sind und Mittel zum synchronen Drehen der Rollen vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß auf jede Rolle (14, 16) mehrere aneinanderstoßende Ringe (A, B, C, D) von ungleichschenklig dreieckigem Querschnitt gesetzt sind, deren Umfang (27) zur Achse der Rolle exzentrisch liegt, wobei die Punkte größter Exzentrizität benachbarter Ringe um 180° gegeneinander versetzt sind und die jeweils längeren Schenkel (29) der Querschnitte in Drehrichtung der Werkstücke angeordnet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die am axialen Ende eines jeden Ringes vorhandenen Umfange (25) kreiskreisfönnig und mit der Achse der zugehörigen Rolle (14 oder 16) konzentrisch sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Französische Patentschrift Nr. 1150 693.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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