DE1583413B1

DE1583413B1 - Induktionshaertevorrichtung fuer Walzen

Info

Publication number: DE1583413B1
Application number: DE19671583413
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Steinhoff; Karl Steinhoff
Original assignee: STEINHOFF DIPL ING FRITZ
Current assignee: STEINHOFF DIPL ING FRITZ
Priority date: 1967-09-23
Filing date: 1967-09-23
Publication date: 1970-02-19
Also published as: US3525842A

Description

Induktionshärtevorrichtungen für Walzen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt und bestehen in ihrem grundsätzlichen Aufbau zumeist aus dem Maschinengestell, Einrichtung zum vertikalen Einspannen einer zu behandelnden Walze und Antriebseinrichtung für die eingespannte Walze, die während der Wärmebehandlung um ihre Achse rotieren soll, sowie aus parallel zur Walze höhenverfahrbarer, an einen Transformator angeschlossener Induktoreinheit für die Induktionserwärinung der Walze. Bei den bekannten Ausführungsformen ist die Induktoreinheit als Spule ausgeführt, die in mehreren Windungen die zu behandelnde Walze über die Behandlungslänge umgibt. Das ist aus mehreren Gründen nachteilig, vor allen! bedarf es besonderer und aufwendiger Traggerüste, um diese Induktoreinheit über eine zu behandelnde Walze zu stülpen. Nichtsdestoweniger läßt sich über die Länge der zu behandelnden Walze eine. gleichmäßige Temperaturverteilung regelmäßig nicht sicherstellen. Das hat erhebliche nachteilige Folgen für die angestrebte Wärmebehandlung und Härtung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Induktionshärtevorrichtung für Walzen zu schaffen, mit der Walzen unterschiedlichen Durchmessers ohne weiteres behandelt werden können, während darüber hinaus eine gleichmäßige Temperatur der zu behandelnden Walzen -über deren Länge sichergestellt werden soll.
Die Erfindung betrifft eine Induktionshärtevorrichtung für Walzen, in welche die Walze vertikal und um__ihre Längsachse drehbar ein espannt wird, mit 9 einer parallel zur Walzenlängsachse verfahrbaren Induktoreinheit. Die Erfindung- besteht darin, daß die Induktoreinheit von mehreren Platten gebildet wird, welche die Walze auf einem Teil ihres Umfangs und ihrer Länge rohrsegmentartig umfassen, und daß über die Länge der Induktoreinheit verteilt mehrere Stelleinrichtungen angeordnet sind, die eine Veränderung des Abstandes zwischen der Induktoreinhelt und der Walze, durch paralleles Anfahren oder durch-Kippen der Induktoreinheit -gegen die Walzeäläilgsachse- ermöglich#ii. - Bei der erfindungsgemäßen Induktionshärtevorrichtung ist es nicht mehr erforderlich, die zu behandelnde Walze in eine Spule einzuführen oder umgekehrt die Induktionsspule gleichsam über die zu behandelnde Walze zu stülpen. Vielmehr wird mit Rohrsegmenten gearbeitet, die die Walze nur teilweise umschließen und folglich seitlich an die zu behandelnde Walze herangefahren werden können. Durchinesserdifferenzen zwischen Walze und Rohrsegmenten wirken sich nicht nachteilig aus. Um über die gesamte Länge -det-'--iu - behand'elnden Walze gleiche Temperatur sicherzustellen, sind. in der beschriebenen Weise Stelleinrichtungen vorgesehen, die es ermöglichen, über die Länge des Rohrsegments bzw. der Walze unterschiedlichen Abstand zwischen Walze und Rohrsegment einzustellen. überraschenderweise kann durch diese Maßnahme gleichmäßige Temperatur längs der gesamten Walze sichergestellt werden, wobei zum Zweck der Temperaturerhöhung der Abstand zwischen Walze und Rohrsegment verkleinert wird, zum Zweck der Temperaturerniedrigung der Abstand vergrößert wird, und folglich nach Maßgabe einer - an der zu behandelnden Walze dürchzuführenden Temperaturmessung ohne weiteres die Einstellung so getroffen werden kann, daß die zu behandelnde Walze über ihre gesamte Länge gleiche Temperatur aufweist. Handelt es sich um aufeinanderfolgende Behandlung von Walzen gleichen Durchmessers, so kann eine bei einer Walze getroffene Einstellung auch für die Behandlung der weiteren Walzen beibehalten werden.
Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So kann das Rohrsegment im ganzen ein starres Segment sein, welches in der beschriebenen Weise mehr oder weniger stark gegen die Vertikale geneigt wird, so daß dadurch unterschiedlicher Abstand zwischen Walze und Rohrsegment über die Höhe der Walze erreichbar ist. Es besteht aber auch die Möglichkeit, das Rohrsegment im ganzen unter dem Einfluß der Stelleinrichtungen verformbar auszuführen, so daß bei einer Mehrzahl von Stelleinrichtungen, die über die Länge des Rohrsegments verteilt sind, unterschiedliche Abstände nach Maßgabe der gewünschten Temperatur erreicht werden können. Handelt es sich um Walzen verhältnismäßig großen Durchmessers, so empfiehltes sich, längs des Walzenumfanges mehrere Rohrsegniente, gegebenenfalls an besonderen Traggerüsten, anzuordnen. Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich durch Einfachheit auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrsegment bzw. die Rohrsegmente einerseits (vorzugsweise unten) an den zugeordneten Transformator fest angeschlossen und mit-diesem in Richtung auf die Walze und höhenverfahrbar sind und daß andererseits diese Rohrsegmente über eine Stelleinrichtung unabhängig davon in Richtung auf die Walze verfahrbar sind. - Bezüglich des elektrischen Aufbaus der Rohrsegmente gelten die üblichen Regeln. Im allgemeinen wird man diese geometrisch als Rohrsegmente aufgebaute Induktoreinheit aus im wesentlichen vertikalen Induktionsstäben aufbauen, die, parallel oder zu Schleifen zusammengeschaltet sind. - Zur erfindungsgemäßen Induktionshärtevorrichtung gehört gegebenenfalls auch eine Abschreckbrause, die nach Entfernung der Rohrsegmente über die zu behandelnde Walze gefahren werden kann, wenn der Werkstoff der zu behandelnden Walze zum Zweck der Härtung eine derartige Abschreckung vorschreibt.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß mit der erfindungsgemäßen Induktionshärtevorrichtung ohne weiteres Walzen unterschiedlichen Durchmessers behandelt werden können, 7wozu es lediglich erforderlich ist, das Rohrsegment oder die Rohrsegmente entsprechend nahe an die Walze heranzufahren. Im übrigen können bei einer derartig aufgebauten Induktionshärtevoi-richtung die zu behandelnden Walzen auf.einfache Weise in die Vorrichtung eingeiührt werden. Von besonderem Vorteil ist jedoch die Tatsache, daß durch Verstellung des Abstandes der Rohrsegmente gegenüber den Walzen über die Länge der Rohrsegmente die Temperaturverteilung an der Walze gesteuert werden kann.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert; es zeigt in schematischer Darstellung Fig. 1 eine erfindungsgemäße Induktionshärtevorrichtung in Seitenansicht, F i g. 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1. Die in den Fi-uren daraestellte Induktionshärtevorrichtune für Walzen besteht in ihrem -rundsätzlichen Aufbau aus dem Maschinengestelll, einer Einrichtung 2 a, 2 b zum vertikalen Einsl5annen einer zu behandelnden Walze 3 und einer Antriebseinrichtun- 4 für die Rotation der eingespannten Walze um ihre Achse sowie aus einer parallel zur Walze 3 höhenverfahrbaren, an einen Transformator 5 angeschlossene Induktoreinheit 6 für die Induktionserwärmunc, der Walze 3. Im Ausführungsbeispiel besitzt die Einrichtung 2 a, 2 b zum vertikalen Einspannen einer zu behandelnden Walze3 zwei Einspanndorne 2a bzw. 2b, die hydraulisch betätigt werden können. Einer der Einspanndorne 2b besitzt einen Mitnehmer7 und über einen Getriebemotor8 wird dieser Mitnehmer7 in eine Umlaufbewegung versetzt, wobei er die zu behandelnde Walze3 mitnimmt, die eine Ausnehmuno, aufweinen kann, in die der Mitnehmer 7 einfaßt. Die Induktoreinheit 6 ist bei der erfindun-s-emäßen Induktionshärtevorrichtune, cometrisch als die Walze3 nur teilweise umgebejdes, im wesentl'ichen die Länge des zu behandelnden Walzenabschnitts aufweisendes Rohrse-ment ausaeführt. Im Ausführungsbeispiel besitzt diese Induktoreinheit 6 die Länge des Walzenballens. Über seine Län-e verteilt besitzt sie Stelleinrichtungen 9, die es zulassen, über die Länge der Induktoreinheit 6 bzw. der Walze 3 unterschiedlichen Abstand zwischen Walze j und der Induktoreinheit 6 einzustellen. Die Induktoreinheit 6 kann dazu unter dem Einfluß der Stelleinrichtuno,en 9 verformbar ausgeführt sein, wie es in F i 1 strichpunktiert angedeutet worden ist. Die Stelleinrichtun-en 9 sind z. B. Zylinderkolbenanordnungen oder elektrische Stellmotoren. - Im übriaen besteht bei Walzen croßen Durchmessers die Möalichkeit, länas des Walzenuinfan-es mehrere Induktoreinheiten 6, tye-ebenenfalls an besonderen Traazerüsten, anzuordnen. So kann die Maschine als C hinständer-, Zweiständer- oder Dreiständermaschine ausaeführt -werden.
Im Ausführun-sbeispiel und nach bevorzuater Ausführunzsform der Erfindung ist die Induktoreinheit 6 einerseits, nämlich unten, an den zugeordneten Transformator 5 fest an-eschlossen und mit diesem in Richtung auf die Walze und höhenverfahrbar. Das deuten die Pfeile 10 an. Das Verfahren in Richtuno, auf die Walze 3 kann mit Hilfe eines Schlittens 11 in entsprechenden Führunasschienen 12 über hvdraulische Stellmittel 13 erfolgen, die Höhenversteliung erfolat zweckmäßiaerweise mit Hilfe einer c zr Spindel 14. Jedenfalls ist die Induktoreinheit 6 andererseits über eine oder mehrere Stelleinrichtuncen 9 unabhänai- davon in Richtun- auf die Walze 3 verfahrbar, so daß eine Verstellung erfolgen kann, wie sie in Fig. 1 strichpunktiert angedeutet worden C e ist. Durcl-t den über die Länue der Walze 3 unterschiedlichen Abstand a zwischen Walze 3 und Zylindersec,ment 6 läßt sich die Temperatur der zu behandelnden Walze 3 über die aesamte Länae der Walze auf genau vor-e(,ebene Höhe halten. Selbstverständlich kann auch aewollt unterschiedliche Temperatur bewirkt werden.
In elektrischer Hinsicht erfolgt der Aufbau der Induktoreinheit 6 bei der erfindunasoemäßen Induktionshärtevorrichtuncy nach den herrschenden Baulehren. Das gilt auch füt die Auswahl der Frequenzen, Spannungen und Stromstärken. Im allaemeinen wird man die Induktoreinheit aus im wesentlichen vertikalen Induktionsstäben aufbauen, die parallel oder zu Schleifen zusammen-eschaltet sind.
C

Claims

Pateniansprüclie: 1. Induktionshärtevorrichtung für Walzen, in welche die Walze vertikal und um ihre Länosachse drehbar eingespannt wird, mit einer parallelzurWalzefilän(,sachse verfahrbaren Induktoreinheit, dadurch aekennzeichnet. daß die Induktoreinheit(6) von mehreren Platten C Clebildet wird, welche die Walze(3) auf einem Teil ihres Umfanas und ihrer Län-e rohrseormentartio, umfassen, und daß über die Länge der Induktoreinheit (6) verteilt mehrere Stelleinrichtunaen (9) angeordnet sind, die eine Veränderuncy des Abstandes (a) zwischeri der Induktoreinheit (6) und der Walze (3) durch paralleles Anfahren oder Kippen der Induktoreinheit (6) gegen die Walzenläno,sachse ermöalichen.
2. Vorrichtuna, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß' die Induktoreinheit (6) unter dem Einfluß der Stelleinrichtungen (9) verformbar ausaeführt ist. 3. Vorrichtuno, nach den Ansprüchen 1 und 2, 7 dadurch aekennzeichnet, daß länas des Walzenumfana,es mehrere Induktoreinheiten (6), gegebenenfalls- an besonderen Tra!z"erüsten. anoreordnet sind. -4. Vorrichtunc, nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch aekennzeichnet, daß die Induktoreinheit(6) bzw. die Induktoreinheiten einerseits (vorzugsweise unten) an dem zugeordneten Transformator (5) fest angeschlossen und mit diesem in Richtung auf die Walze (3) und höhenverfahrbar sind und andererseits über eine Stelleinrichtung (9) unabhängig davon in Richtung auf die Walze(3) verfah7rb=ar sind. C 5. Vorrichtun2 nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch -ek-ennzeichnet, daß die Induktoreinheit(6) aus vertikalen Stäben aufgebaut ist. die parallel oder zu Schleifen zusammengeschaltet sind.