Besdückungsvorriditung für Induktions-Heizanlage Zur Wärmebehandlung
von Metallen werden, insbesondere bei Serienfertigung, immer häufiger Hochfrequenz-Induktionseinrichtungen
. verwendet. Die Verwendung von Hochfrequenz gestattet ein viel genaueres
und schnelleres Erhitzen der Gegenstände als die früher gebräuchlichen Warmbehandlungsverfahren.
Dies macht sich besonders beim Härten von Wälzkörpern, Bohrern, Ventilstößeln u.
dgl. bemerkbar, denn gerade bei derartigen Werkzeugen oder Teilen von Maschinen
kommt es weitgehend auf eine eng begrenzte Oberflächenhärtung an, die nur auf induktivem
Wege sicher erreicht werden kann. Um bei - Massenfertigungen ein wirkungsvolles
schnelles Arbeiten zu ermöglichen, sind bereits verschiedene voll- oder halbselbsttätige
Warmbehandlungseinrichtungen vorgeschlagen worden. Weiterhin ist vorgeschlagen worden,
die zu bearbeitenden Werkstücke in der Warmbehandlungsvorrichtung mit Hilfe eines
Haftmagneten zu haltern. Eine derartige Halterung genügt aber in vielen Fällen den
Anforderungen eines schnelleren, fließenden Betriebes nicht, da die Werkstücke bei
magnetischer Hafthalterung nicht eindeutig zentriert gelagert werden können, was
ein -ungleichmäßiges Erhitzen des Werkstückes bewirkt. Soweit es sich bei den zu
bearbeitenden Werkstücken um Rundkörper handelt, ist es vorteilhaft, entwederdie
Heizspule oder das'Werkstück während der Behandlung
zu drehen. Damit
werden kleine Ungleichmäßigkeiten der Spule bzw. der Halterung ausgeglichen.Equipment for induction heating systems For the heat treatment of metals, especially in series production, high-frequency induction systems are becoming more and more common . used. The use of high frequency allows the objects to be heated much more precisely and more quickly than the previously used heat treatment processes. This is particularly noticeable when hardening rolling elements, drills, valve tappets and the like, because precisely with such tools or parts of machines it is largely a matter of a limited surface hardening, which can only be achieved safely by inductive means. In order for - to allow an effective work fast mass production, various fully or semi-automatic heat treatment equipment have already been proposed. It has also been proposed to hold the workpieces to be processed in the heat treatment device with the aid of a holding magnet. In many cases, however, such a holder does not meet the requirements of faster, more fluid operation, since the workpieces cannot be stored in a clearly centered manner with a magnetic adhesive holder, which causes uneven heating of the workpiece. If the workpieces to be machined are round bodies, it is advantageous to rotate either the heating coil or the workpiece during the treatment. This compensates for small irregularities in the coil or the holder.
Gegenstand der Erfindung ist eine besonders vorteilhafte Beschickungsvorrichtung
für Induktions,-Heizeinrichtungen, insbesondere zum Härten von Wälzkörpern, Bohrern
u. dgl., bei der die zu bearbeitenden Werkstücke selbsttätig der Heizspule zugeführt,
gehaltert, gedreht und nach der Bearbeitung ausgeworfen werden, die dadurch gekennzeichnet
ist, daß die Werkstücke aus einer Magaziniervorrichtung einem aus nichtmagnetischern
Ma# terial bestehenden Fallschacht zugeführt, in diesem mit Hilfe von senkrecht
zur Drehachse des Fallschachtes magnetisch verschiebbaren Haltegliedern so aufgefangen
und gehaltert werden, daß das Werkstück gegenüber einer unterhalb des Fallschachtes
angebrachten Heizspule die richtige Lage einnimmt, und daß der Fallschacht samt
Haltegliedern und Werkstück von einem Motor angetrieben, gedreht wird. Bei diesen
Einrichtungen wird zwar die Halterung des Werkstückes auch durch einen Magneten
bewirkt, dabei wird aber nicht wie in der bereits vorgeschlagenen Einrichtung das
Werkstück durch magnetische Haftung gehaltert, sondern mittels magnetisch betätigter
Halteglieder eingespannt. Die Halteglieder sind vorteilhaft Teile eines gleichstromerregten
Topfmagneten, wobei das Werkstück zentrisch im Topfmagneten steckt und die Halteglieder
durch die Kxaft des Topfmagneten an das Werkstück so gepreßt werden, daß diese den
vorher vorhandenen Luftspalt und damit den Kreis des magnetischen Kxaftflusses schließen.The invention relates to a particularly advantageous charging device
for induction and heating devices, especially for hardening rolling elements, drills
and the like, in which the workpieces to be processed are automatically fed to the heating coil,
be held, rotated and ejected after processing, which is characterized
is that the workpieces from a magazine one from non-magnetic
Material supplied to the existing chute, in this with the help of vertical
to the axis of rotation of the chute magnetically slidable retaining members so caught
and be supported that the workpiece opposite one below the chute
attached heating coil is in the correct position, and that the chute together with it
Holding members and workpiece driven by a motor, is rotated. With these
Facilities will hold the workpiece through a magnet
caused, but not as in the already proposed facility that
Workpiece held by magnetic adhesion, but by means of magnetically actuated
Retaining members clamped. The holding members are advantageously parts of a DC excited
Pot magnets, whereby the workpiece is centered in the pot magnet and the retaining links
be pressed by the Kxaft of the pot magnet on the workpiece so that this
The previously existing air gap and thus close the circuit of the magnetic force flux.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.The invention is explained with reference to the drawing.
Fig. i zeigt eine Schnittzeichnung durch die Induktions-Heizeinrichtung,
wobei zur besseren Ansicht das Werkstück sowie die Glüfispule ungeschnitten gezeichnet
sind; Fig. 2 zeigt den Schnitt II-II durch einen Teil der magnetischen Haltevorrichtung.Fig. I shows a sectional drawing through the induction heating device,
where for a better view the workpiece and the glow coil are drawn uncut
are; Fig. 2 shows the section II-II through part of the magnetic holding device.
Die Werkstücke i, -im gezeichneten Ausführungsbeispiel Spiralbohrer,
werden mit Hilfe einer gesteuerten Magaziniervorrichtung2 einem Trichter3 des Fallschachtes
4 zugeführt. Das angetriebene Zahnrad 5 schiebt die Säule 6 nach oben
und drückt das Werkstück durch Anheben der Federklappe 7
nach außen, so daß
es über die Rollfläche 8 in den Trichter 3 gleiten kann. Die Feder
9 sorgt für den Nachschub der Werkstücke i. Gleichzeitig mit dem Auswerfen
des Werkstückes aus der Magaziniervorrichtung wird an den Klemmen io Gleichspannung
angelegt, wodurcl-i über die Schleifringe i i die Spule 12 des Topfniagneten
13 erregt wird. Gelangt *das Werkstück in den Bereich des Topfmagneten, so
werden die Halteglieder 14 durch die Wirkung der Kraftlinien des Magneten aus ihrer
durch die Zentrifugalkraft der Eülrichtung hervorgerufenen Endlage in die in der
Zeichnung -dargestellte Haltelage gebracht. Um eine gute Zentrierung zu erreichen,
werden drei Halteglieder zweckmäßig mit i 2o' versetzt am Topfmagneten angebracht.
Selbstverständlich ist es ohne weiteres möglich, an Stelle von drei Haltegliedern
auch eine beliebige andere-Amahl zu verwenden. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel
-wurde dem Topfmagneten sowohl an der Unterseite als auch an:der Oberseite
je eine Gruppe von drei Haltegliedern, die gegeneinander -wiederum um 6o%
versetzt sind, zugeordnet. Müssen Werkstücke auch in ihrer Höhenlage gegenüber der
Heizspule 15 genau eingerichtet werden, so ist es vorteilhaft, unterhalb
der Heizspule 15 eine Fallklappe 16 mit Zentriernut 17
anzubringen,
und den Topfmagneten erst dann über die Klemmen io zu erregen, wenn das Werkstück
auf der Fallklappe 16 aufliegt. Der Fallschacht 4 mit dem aufgesetzten Trichter3
und dem damit starr verbundenen Topfmagneten wird mit Hilfe eines Motors über die
Welle 18 und den beiden Zahnrädern ig und 2o angetrieben. Zur Lagerung der
angetriebenen Einrichtung gegenüber dem Gehäuse dienen die Kugellager21. Ein zurn
Härten der Werkstücke benötigtes Bad wird Zweckmäßig gleich unterhalb der Warmbehandlungseinrichtung
angebracht, so daß die Zeit zwischen dem Glühen und dem Abschrecken möglichst gering
gehalten wixd.The workpieces i, - in the illustrated embodiment, twist drills, are fed to a funnel 3 of the chute 4 with the aid of a controlled magazine device 2. The driven gear 5 pushes the column 6 upwards and presses the workpiece outwards by lifting the spring flap 7 so that it can slide over the rolling surface 8 into the funnel 3. The spring 9 ensures the replenishment of the workpieces i. Simultaneously with the ejection of the workpiece from the magazining device, direct voltage is applied to the terminals io, causing the coil 12 of the pot niagnet 13 to be excited via the slip rings ii. If the workpiece comes into the area of the pot magnet, the holding members 14 are brought by the action of the lines of force of the magnet from their end position caused by the centrifugal force of the direction into the holding position shown in the drawing. In order to achieve good centering, three holding members are expediently attached to the pot magnet offset with i 2o '. Of course, it is easily possible to use any other number instead of three holding members. In the illustrated embodiment, the pot magnet was assigned a group of three holding members, which are in turn offset by 60% from one another, both on the underside and on the upper side. If workpieces also have to be set up precisely in their height relative to the heating coil 1 5 , it is advantageous to attach a drop flap 1 6 with a centering groove 17 below the heating coil 1 5 , and only to excite the pot magnet via the terminals io when the workpiece is on the drop flap 1 6 rests. The chute 4 with the attached funnel 3 and the pot magnet rigidly connected to it is driven with the help of a motor via the shaft 1 8 and the two gears ig and 2o. The ball bearings21 serve to support the driven device in relation to the housing. A bath required for hardening the workpieces is expediently placed just below the heat treatment device, so that the time between annealing and quenching is kept as short as possible.
Die gesamten Bewegungsvorgänge der Warmbehandlungseimichtung werden
von einer Programmsteuereinrichtung nach folgendem Programm gesteuert: Aus der Magaziniervorrichtung
wird ein Werkstück ausgestoßen und dem sich drehenden Fallschacht zugeführt. Die
Fallklappe 16 steht in diesem Moment in der gezeichneten Stellung. Sobald
das Werkstück auf die Zentriernut 17 aufsetzt, wird der Topfmagnet erregt
und die Halteglieder zentrieren und halten,das Werkstück fest. Daraufhin wird die
Heizspule auf den Hochfrequenzgenerator geschaltet. Nach der, programmäßig vorgesehenen
Heizzeit schaltet sich der Generator von der Heizspule ab, ein Schalter unterbricht
die Gleichstromzuführung zur Spule des Topfmagneten, wodurch die Halteglieder vom
Werkstück durch Fliehkraft gelöst werden und das Werkstück nach dem Zurückklappen
der Fallklappe 16 aus der Einrichtung in das darunter befindliche- Bad fällt. Sobald
die Fallklappe 16 ihre Tieflage erreicht hat, wird der Magaziniervorrichtung
ein neues Werkstück entnommen und der Vorgang wiederholt sich wie oben beschrieben.The entire movement processes of the heat treatment device are controlled by a program control device according to the following program: A workpiece is ejected from the magazine device and fed to the rotating chute. The drop flap 1 6 is at this moment in the position shown. As soon as the workpiece touches the centering groove 17 , the pot magnet is excited and the holding members center and hold the workpiece. The heating coil is then switched to the high-frequency generator. After the heating time provided in the program, the generator switches off the heating coil, a switch interrupts the direct current supply to the coil of the pot magnet, as a result of which the holding members are released from the workpiece by centrifugal force and the workpiece after the flap 16 has been folded back from the device into the one below - bathroom falls. As soon as the drop flap 1 6 has reached its lower position, a new workpiece is removed from the magazining device and the process is repeated as described above.