DE7733226U1

DE7733226U1 - Einrichtung zum induktiven erwaermen laenglicher werkstuecke aus metall

Info

Publication number: DE7733226U1
Application number: DE19777733226
Authority: DE
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1977-10-28
Filing date: 1977-10-28
Publication date: 1979-10-31

Description

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AEG-Elotherm Gesellschaft mit beschränkter Haftung

o793/77-(o2) Remscheid, 27.lo.77 Ϊ

G 77 33 226.4 Pat/Seiffert/Sw.

Einrichtungen dieser Art eignen sich in Fertigungsstraßen, z.B. zur Schmiedebearbeitung, die in vorgegebenem Arbeitstakt arbeitet, zur taktweisen Erwärmung von Werkstücken unter Einhaltung eines genauen Arbeitstaktes. Sie weisen den Vorzug auf, daß ihre in Richtung der Werkstücklängsachse gemessene Baulänge nicht oder nicht wesentlich größer als die jeweils zu erwärmende Länge der Werkstücke gewählt sein muß, während die in Transportrichtung der

Einrichtung zum induktiven Erwärmen länglicher Werkstücke aus Metall

Die Neuerung -befaßt sich mit einer Einrichtung zum induktiven Erwärmen länglicher Werkstücke aus Metall, bestehend \' aus einem spulenförmigen Induktionsofen, dem die Werkstükke mit ihrer Längsachse in Richtung der Spulenachse in >5 eine Eingabeposition zuführbar und aus einer Ausgabeposition ebenfalls mit ihrer Längsachse in Richtung der Spulenachse wieder entnehmbar sind, und aus einer an die Werkstücke anstellbaren Transportvorrichtung zum taktweisen | Transport der Werkstücke von der Eingabe- in die Ausgabe- |

.0 position, bei der die Werkstücke zwischen der Eingabe- |

rf' und der Ausgabeposition in eine quer zur Spulenachse ver- f.

laufende Transportrichtung schrittweise transportabel §

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Werkstücke gemessene Ausdehnung des Induktionsofens im wesentlichen lediglich durch die Taktzeiten bzw. die erforderliche Aufwärmungszeit bestimmt wird. Es lassen sich so relativ kurze Durchlaufofen erstellen.

An bekannten Einrichtungen dieser Art werden die einseitig aus dem Ofenraum herausragenden Werkstücke an ihren kalt verbleibenden Enden mittels zugehöriger Klemmelemente einseitig eingespannt und stetig oder unstetig durch den Ofenraum transportiert. Dabei ist der Aufwand der Transportvorrichtung insbesondere dann beachtlich, wenn der Schwerpunkt der zu erwärmenden Werkstücke in wesentlichem Abstand von der zugehörigen Klemmvorrichtung innerhalb des Ofenraums gelegen ist. Der Aufwand resultiert insbesondere aus der Herbeiführung einer sicheren Befestigung der einzelnen Werkstücke.

Die Neuerung befaßt sich daher mit der Aufgabe, den zugehörigen baulichen Aufwand zu mindern und die Ausbildung der Einrichtung derart zu treffen, daß ein Transport der Werkstücke durch den Ofenraum ohne Anwendung besonderer Klemmvorrichtungen möglich ist. Ferner soll die Anordnung derart getroffen sein, daß ein einfacher Transport der Werkstücke im wesentlichen unabhängig von der Lage ilhres Schwerpunktes möglich ist. Ferner soll die Anordnung derart getroffen sein, daß ein definiert getakteter Transport der Werkstücke durch den Ofenraum zur Einhaltung vorgebbarer Taktzeiten möglich und eine einfache Zu- und Abführung der Werkstücke aus dem Ofen durchführbar ist.

Der Neuerung entsprechend wird dazu eine Einrichtung der eingangs näher bezeichneten Art vorgeschlagen, die sich dadurch kennzeichnet, daß am horizontal angeordneten Boden des an deii beiden Stirnflächen des Spuleninnenraumes offenen Induktionsofens im Transportweg der Werkstiikke mehrerer Werkstückablagen zur Lagerung der Werkstücke nebeneinander angeordnet sind und die Transportvorrichtung aus einer in Tra.nsportrichtung mittels eines Stell-

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motors motorisch hin- und rückbeweglich gelagerten Hebevorrichtung besteht, die als Träger zweier an die beiden Enden der Längsausdehnung der Werkstücke anstellbarer,die Werkstücke unterfassender Greifvorrichtungen dient.

In Einrichtungen zur partiellen Erwärmung der Werkstücke über einen Teil ihrer Längsausdehnung kann die Anordnung in Ausgestaltung derart getroffen sein, daß die dem zu erwärmenden Teil der Werkstücke zugeordnete Greifvorrichtung über eine Stirnfläche des Induktionsofens in den Ofeninnenraum motorisch einschiebbar auf dem Träger der Hebevorrichtung gelagert und die andere Greifvorrichtung als Aufnahme zur Lagerung des kalten Werkstückendes ausgebildet ist.

In weiterer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Ausbildung an solchen Einrichtungen derart zu treffen, daß die in den Ofeninnenraum einschiebbare Greifvorrichtung mit Durchflußleitungen zur Hindurchführung von Kühlwasser versehen ist.

Die anliegenden Zeichnungen erläutern ein bevorzugtes ο Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt eine Einrichtung nach der Erfindung in einer Seitenansicht und teilweise im Schnitt.

Fig. 2 zeigt die gleiche Anordnung in einer senkrecht zur Darstellung der Fig. 1 verlaufenden anderen Schnittdarstellung, die die Darstellungsebene I-I der Fig. 1 im Schnitt enthält.

Fig. 3 erläutert die Ausbildung eines Bauteils der Einrichtung nach Fig. 1 und Fig, 2.

Fig. 4 erläutert das Bauteil der Fig. 3 in einer Schnittdarstellung, deren Schnittebene IV-IV senkrecht zur Dar- > stellungsebene der Fig. 3 verläuft.

In Fig. 1 und Fig. 2 bezeichnen 1 einen auf einem Funda-

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fi ment ortsfest aufsteilbaren Grundrahmen, 2 einen auf Stäia-

dem 3 im Abstand von dem Grundrahmen angeordneten Induktionsofen mit einem oval geformten Induktionsspulenkörper 4, dessen von den Spulenwindungen umfasste Achse s'snko5 recht zur Darstellungsebene der Fig. 1 angeordnet ist. Die Windungen .der Induktionsspule 4 sind an ein Wechselstromnetz anschließbar. Die Spule 4 ist gemessen in Richtung ihrer Achse kürzer als in der quer dazu verlaufenden Richtung ihres größten Durchmessers * Ihre in Achsrichtung

f Io gemessene Baulänge entspricht im wesentlichen der zu erwär-

- münden Baulänge der durch den Ofen hindurch zu führenden

Werkstücke 5.

Auf der horizontal angeordneten Bod»nfläche 6 des Ofen- ; innenraumes 4A sind im Abstand nebeneinander mehrere Werk-

stückablagen 7 in Form eines mit Kühlwasser speisbaren : Röhrenpaares aus austenitischem Stahl angeordnet. Werk-

stückaufnahsicn 7 erstrecken sich von der einen Seite des Innenraumes '±A zwischen einer Werkstückaufnahme 7A zur

anderen Seite des Werkstückinnenraumes bis zu einer Werkstückaufnahme 7^· Die Werkstückaufnahmen 7A und 7B sind {i. von der Art der Werkstückaufnahmen 7· Die Werkstückaufnah-

!· me 7A entspricht der Eingabeposition des Ofens 2, die Werk-

stückaufnahme 7^ der Ausgabeposition. Die Werketücke 5 sind entlang ihrer Längsrichtung über die Werkstückaufnahme 7A in den Ofenraum einführbar und können ebenfalls in Richtung ihrer Längsachse, die parallel zur Achse des Induktionsofens angeordnet ist, aus der Werkstückaufnahme 7B dem Ofeninnenraum 4A entnommen werden.

Zur Zuführung und Entnahme ist eine entsprechende Zuführungs- bzw. Entnahmevorrichtung (nicht dargestellt) auf der Tischfläche 8' eines auf dem Grundrahmen 1 angeordneten Tisches 9 gelagert.

Mit Io ist ein auf dem Grundrahmen 1 in Richtung des Doppelpfeils 11 um die Schrittlänge s verschiebbar gelagerter Trägerkörper bezeichnet, der gleichzeitig in Richtung des Doppelpfeils 12 um die Schrittlänge s'

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höhenverstellbar ist. |

Zur Verstellung des Trägers Io dienen Stellmotoren 13 und S?

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Der hydraulische Stellmotor 13 bewirkt die Verschiebung | o5 des Trägers Io um die Schrittweite s in Richtung des Dop- | pelpfeils 11, wozu der Körper Io auf Rollen 15 und l6 |

beweglich ist. Zur Höhenverstellung des Trägers Io um die Schrittweite s¹ dient der hydraulische Stellmotor l4, .-

dessen Stellkolben mit einer auf Rollen 1? verstellbaren I» Stange 18 verbunden ist. Die Stange l8 ist Träger von f kurvenscheibenartigen Stellkulissen 19 und 2o, die bei Verschiebung der Stange l8 in Richtung des Doppelpfeils 11 den Tisch Io über mit dem Tisch fest verbundene Gegenstücke 21 bzw. 22 um die Schrittweite s' anzuheben vermag, wobei die Rollen 15 und l6 ebenfalls angehoben werden.

Der Träger Io dient zur Lagerung einer zwischen der Stirnfläche 4B und dem Tisch 9 angeordneten Greifvorrichtung 3o, deren Oberfläche mit Aufnahmen zur Lagerung der aus dem OfenrauvTi 4A über die zugehörige Öffnung auf der Seite der Stirnfläche kB herausragenden Werkstücke 5 dienen. In der Darstellung der Fig. 2 ist eine zugehörige Lagervorrichtung mit 31 bezeichnet.

Auf der Seite der offenen Stirnseite 4C des Ofenraums 4A ist eine Greifvorrichtung 32 auf dem Trägerkörper Io befestigt, die in einer Führung des Bauteils 33, das mit ' dem Bauteil Io fest verbunden ist, in Richtung der Achse des Ofenraums verstellbar gelagert ist. Die Greifvorrichtung 32 besteht aus einem Rahmen, der mit an eine Kühlwasserleitung anschließbaren Metallröhren 33 zwecks Kühlung des Rahmens fest verbunden ist. Die Röhren 33 sind über eine flexible Zuleitung (nicht dargestellt) mit einer entsprechenden Kühlwasserlextung verbindbar.

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Der Rahmen 32 trägt an seiner dem Innenraum 4A des Induktionsofens 2 zugewandten Seite eine Anzahl zinken» förmig ausgebildeter Greifer 34, die durch Verstellung der Greifvorrichtung 32 (vgl. die Darstellung der Fig., 2)

o5 in das Innere des Induktionsofens 2 einführbar sind.

Die zinkenförmigen Greifer 34 nehmen dabei in der unteren Stellung des Trägers Io eine Lage ein, die etwas unterhalb der Tragebene der Werkstückaufnahmen 7A, 7» 7B verläuft. Sie greifen dabei - wie in Fig. 1 dargestellt von unten an die Werkstücke 5 an und heben diese durch Anheben des Trägers Io um die Schrittweite s · von de^? Werkstückaufnahmen 7» 7 A bzw. 7B ab.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt: Durch, die auf dam Tisch 9 angeordnete (nicht dargestellte) Eingabevorrichtung wird ein metallenes Werkstück 5» das stangenförmig ausgebildet ist, über eine zugehörige Fördervorrichtung in den Innenraum 4A des Induktionsofen 2 in die Eingabeposition 7A eingestoßen. Der Träger ' Io ist dabei in Richtung des Doppelpfeils 12 nach unten abgesenkt und die Greifvorrichtung 32 mit den Zinken 34 nimmt eine - innerhalb des Ofenraums 4A gelegene - im Abstand vom zugewandten freien Ende des Werkstücks 5 unten liegende Endposition ein. Das in den Ofenraum 4A eingeführte Werkstück 5 ruht deshalb auf der Werkstückaufnahme 7A und der zugehörigen Lagerung 31 der Greifvorrichtung 3o. Nunmehr wird durch Betätigung des Motors 33A die Greifvorrichtung 32 mit den zinkenförmigen Ansätzen 34 in ihre zweite Endlage verschoben, in der die Zinken 34 eine unterhalb der Werkstückaufnahme 7 und unterhalb des Werkstücks 5 (vgl. Fig. l) gelegene Position einehmen. Durch Betätigung des Motors 14 wird darauf folgend die Antriebsstange i8 in Richtung des Doppelpfeils 11 verschoben, wodurch der Trägerkörper Io um die Schrittweite s¹ in Richtung des Doppelpfeils 12 vom Grundrahmen 1 abgehoben wird. Infolge dieser Hebung werden auch die Greifvonichtungen 3o und 32 angehoben, wodurch das auf der Werkstückaufnahme 7A befindliehe Werkstück 5

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um die Schritt-weite ε.¹ in Richtung des Doppelpfeils 12

^ angehoben wird. Über eine zugehörige (nicht dargestell-

^H te) Steuervorrichtung wird nunmehr der Motor 13 betätigt

und der Träger Io in Richtung des Doppelpfeils 11 um o5 eine Schrittveite s verschoben. Infolge dieser Verschiebung transportieren die Greifvorrichtungen 3o,32 die Werkstücke 5 um die Schrittweite s in die' jeweils benachbarte Werkstückaufnähme 7· Durch Rückwärtssteuerung der "Bewegung des Stellmotors lk werden die Werkstücke 5 sodann in diese Aufnahme abgelegt und es wird der Motor 33A betätigt, wodurch die Greifvorrichtung 32 so weit aus dem Inncnraum kA des Ofens 2 gezogen, daß der Träger Io wieder in Richtung des Doppelpfeils 11 beweglich ist. Der Träger Io wird daraufjiin durch Verstellung mittels des Motors 13 in Richtung des Doppelpfeils 11 verstellt und in seine ursprüngliche Lage überführt. Danach wird der beschriebene Transportvorgang erneut ausführbar. Die Werkstücke 5 werden so von einer Werkstückaufnahme in die benachbarte und damit schrittweise von der Werkstückaufnahm® 7 A. in die Werkstückaufnahme 7B transportiert. Die (nicht dargestellte) Entnahmevorrichtung, die auf dem Tisch 8 angeordnet ist, zieht das erwärmte Werkstück,

'■( das sich gerade in der Entnahmeposition 7^B befindet, wieder

aus dem Innenraum 4A des Ofens 2 heraus, so daß das erwärmte Werkstück der weiteren Bearbeitung zuführbar ist.

Die Neuerung ist nicht an das beschriebene Ausführungsbeispiel gebunden. So kann z.B. in Fällen, die die vollständige Erwärmung der Werkstücke über ihre gesamte Län- °^ ge erforderlich machen, die Greifvorrichtung 3o,31

co 3° entsprechend der Greifvorrichtung 32,33i3^ ausgebildet ο
^ sein, wodurch auch diese Greifvorrichtung ganz an die vollständig im Innenraum des Ofens befindlichen Werkstücke angestellt werden kann. Die Anordnung kann ferner derart getroffen sein, daß die vorgesehenen Greifvorrichtungen 31 und 32 jeweils nicht ua den Weg s sondern um den Weg 2s ,3s ... verstellbar sind. In dieser Aus-

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führungsform werden die einzelnen Werkstücke durch die zugehörigen Transportschritte nicht in jeweils benachbarte Werkstückablagen transportiert sondern in jede zweite, dritte ... Werkstückablage.

5 Ansprüche g Zeichnungen

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Claims

Ansprüche

Einrichtung zum induktiven Erwärmen länglicher Werketücke aus Metall, bestehend aus einem spulenförmiggen Induktionsofen, dem die Werkstücke mit ihrer Längsachse in Richtung der Spulenachse in eine Eingabeposition zuführbar und aus einer Ausgabeposition ebenfalls mit ihrer Längsachse in Richtung der Spulenachse wieder pntnehmbar sind, und aus einer an die Werkstücks anstellbaren Transportvorrichtung zum Transport der Werkstücke von der Eingabe- in die Ausgabeposition, bei der die Werkstücke zwischen der Eingabe- und der Ausgabeposition in eine quer zur Spulenachse verlauf\.ade Transportrichtung schrittweise transportabel sind, dadurch gekennzeichnet, daß am horizontal angeordneten Boden (6) des an den beiden Stirnflächen (4B, 4C) offenen Innraumes (4A) der Spule (4) des Induktionsofens (2) im Transportweg der Werkstücke (5) mehrere Werkstückablagen (7A, 7, 7B) zur Lagerung der Werkstücke nebeneinander angeordnet sind und die Transportvorrichtung aus einer mittels eines Stellmotors (13) in Transportrichtung motorisch hin- und rückbeweglich gelagerten Hebevorrichtung (lo) besteht, die als Träger von an die beiden Enden der Längsrichtung der Werkstücke anstellbarer » die Werkstücke unterfassender Greifvorrichtungen (3o,31; 3^»32) dient.

Einrichtung nach Anspruch 1 zur partiellen Erwärmung der Werkstücke über einen Teil ihrer Längsausdehnung, dadurch gekennzeichnet, daß die dem zu erwärmenden Ende der Werkstücke (5) zugeordnete Greifvorrichtung (32 über eine Stirnfläche (4C) des Ofens (2) in den Ofenraum (4A) motorisch mittels eines Stellmotors (33A)

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einschiebbar auf dem Träger (lo) gelagert und die andere Greifvorrichtung (3o,3l) als Aufnahme zur Lagerung des kalten Werkstückendes ausgebildet ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Ofenraum einschiebbare Greifvorrichtung (32,34) mit Durchflußleitungen (33) zur Wasserkühlung versehen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstückaufnahmen (7A, 7» 7B) als mit Kühlwasser speisbare Rohrleitungen ausgebildet sind.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebevorrichtung aus einem quer zur Längsachse der Ofenspule (4) in Transportrichtung und in senkrecht dazu verlaufender Richtung mittels Stellmotoren (l3,l4) verstellbaren Träger (lo) besteht, der an die Werkstücke (5) angreifende Greifvorrichtungen (3I₁34) trägt.

AEG-Elotherm G.nub.H.