DE102016004177B4 - Härtemaschine - Google Patents

Abstract

Härtemaschine (1) zum induktiven Härten von Werkstücken (8), wobei die Werkstücke (8) mittels eines Induktors aufgeheizt und anschließend mit einer Kühlvorrichtung abgekühlt werden, mit einem Maschinengestell (2), mit einem Werkstückträger (7) zum Aufnehmen, Transportieren und Ablegen der Werkstücke (8) und mit mindestens einem ersten Induktor (14) und einem zweiten Induktor (18), wobei der erste Induktor (14) ortsfest am Maschinengestell (2) angeordnet ist und der zweite Induktor (18) zusammen mit dem Werkstückträger (7) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Härten von Werkstücken (8) mit inneren und äußeren Teilbereichen (21, 22) mit dem ersten Induktor (14) der innere Teilbereich (21) und mit dem zweiten Induktor (18) der äußere Teilbereich (22) beheizbar ist.

Description

• Die Erfindung betrifft eine Härtemaschine mit einer Einrichtung zum induktiven Härten von Werkstücken nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. In derartigen Härtemaschinen werden Werkstücke mittels eines Induktors aufgeheizt und anschließend abgekühlt. Aus der EP 2 957 530 A1 ist eine Rundtaktmaschine zum Härten von Achszapfen für Gleichlaufgelenke bekannt. An den Achszapfen werden mehrere Teilbereiche zum Härten induktiv erwärmt und anschließend abgekühlt. Dazu sind im Rundtisch eine Station zum Be- und Entladen, drei Stationen zum Erwärmen und zwei Stationen zum Abkühlen vorgesehen. Jeder Station ist ein Greifer zugeordnet, womit die Werkstücke taktweise weiter transportiert und in Rotation versetzt werden können. Aus der DE 23 32 832 B1 ist eine Härtemaschine zum induktiven Härten von Werkstücken bekannt, wobei die Werkstücke mittels eines Induktors aufgeheizt und anschließend mit einer Kühlvorrichtung abgekühlt werden, mit einem Maschinengestell, mit einem Werkstückträger zum Aufnehmen, Transportieren und Ablegen der Werkstücke und mit einem ersten Induktor und einem zweiten Induktor, wobei der erste Induktor ortsfest am Maschinengestell angeordnet ist und der zweite Induktor zusammen mit dem Werkstückträger verfahrbar ist.
  Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vereinfachte Härtemaschine aufzuzeigen. Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Härtemaschine nach Patentanspruch 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Es zeigen:
• 1 eine Härtemaschine in schematischer Darstellung
• 2 zeigt ein Werkstück 8 mit zwei zu härtenden Teilbereichen
• 3 den Eingriff der Induktoren am Werkstück
• 1 zeigt eine Härtemaschine 1 in schematischer Darstellung. Das Maschinengestell 2 ist als Säule mit quadratischem Querschnitt und vertikalen Wänden ausgeführt. An der Vorderwand 6 sind vertikale Z-Führungen 4 für einen Vertikalschlitten 3 angeordnet. Der numerisch gesteuerte Antrieb für die Bewegungen in Z-Richtung erfolgt über den Motor 15 und die Kugelrollspindel 16. Der Vertikalschlitten 3 erstreckt sich mit den X-Führungen 5 seitlich über den Arbeitsraum 17 hinaus. Somit kann der Werkstückträger 7 vom Motor 15' über die Kugelrollspindel 16' am Vertikalschlitten 3 entlang der X-Führungen 5 aus dem Arbeitsraum 17 heraus in eine Aufnahme- und Ablageposition 12, 13 oberhalb einer Transporteinrichtung 11 bewegt werden. Der Werkstückträger 7 trägt an seiner Unterseite ein Mittenantriebsfutter 10 zum Greifen und Spannen von Werkstücken 8. Das Mittenantriebsfutter 10 rotiert um die Rotationsachse 9. Es ergreift die Werkstücke 8 in der Aufnahmeposition 12, transportiert sie zum Arbeitsraum 17 und legt sie nach dem Härten in der Ablageposition 13 wieder ab. Ein erster Induktor 14 ist ortsfest am Maschinengestell 2 angebracht. 2 zeigt als ein zu härtendes Werkstück 8 einen Achszapfen für Gleichlaufgelenke, die beispielsweise in Achsantrieben für PKW eingesetzt werden. Am Werkstück 8 sind ein innerer Teilbereich 21 mit Kugellaufbahnen und ein äußerer Teilbereich 22 zu härten.
  In 3 ist das Mittenantriebsfutter 10 im Schnitt dargestellt. In seinem Innern ist eine Kühlvorrichtung mit zwei Sprühdüsen 20 angeordnet, welche zusammen mit dem Mittenantriebsfutter 10 bewegbar sind. Das Werkstück 8 wird mit Spannbacken 19 fixiert. Es wurde mit seiner Öffnung von oben auf den ersten Induktor 14 abgesenkt und anschließend in Rotation versetzt. Nach dem Aufheizen des inneren Teilbereichs 21 wird das Werkstück 8 abgekühlt. Dazu tritt aus Sprühdüsen 20 ein Abkühlmedium aus. Zeitgleich oder wahlweise im Anschluss an den inneren Teilbereich 21 wird der äußere Teilbereich 22 von einem zweiten Induktor 18 erwärmt und ebenfalls mit einem Abkühlmedium aus den Sprühdüsen 20 abgekühlt. Der zweite Induktor 18 kann relativ zum Mittenantriebsfutter 10 in Richtung des Doppelpfeils 23 parallel zur Rotationsachse 9 bewegt werden. Somit kann der äußere Teilbereich 22 schon während des Vorschubs des zweiten Induktors 18 erwärmt werden. Durch die Aufnahme des Werkstücks 8 im Mittenantriebsfutter 10 können der erste und zweite Induktor 14, 18 dem Werkstück 8 von gegenüberliegenden Seiten zugestellt werden und wahlweise gleichzeitig oder nacheinander auf das Werkstück 8 einwirken. Vorteilhaft können auch die Sprühdüsen 20 im Innern des Mittenantriebsfutters 10 angeordnet werden.
• Bezugszeichenliste

1

Härtemaschine

2

Maschinengestell

3

Vertikalschlitten

4

Z-Führung

5

X-Führung

6

Vorderwand

7

Werkstückträger

8

Werkstück

9

Rotationsachse

10

Mittenantriebsfutter

11

Transporteinrichtung

12

Aufnahmeposition

13

Ablageposition

14

Erster Induktor

15

15' Motor

16

16' Kugelrollspindel

17

Arbeitsraum

18

Zweiter Induktor

19

Spannbacke

20

Sprühdüse

21

Innerer Teilbereich

22

Äußerer Teilbereich

23

Doppelpfeil

Claims (5)

1. Härtemaschine (1) zum induktiven Härten von Werkstücken (8), wobei die Werkstücke (8) mittels eines Induktors aufgeheizt und anschließend mit einer Kühlvorrichtung abgekühlt werden, mit einem Maschinengestell (2), mit einem Werkstückträger (7) zum Aufnehmen, Transportieren und Ablegen der Werkstücke (8) und mit mindestens einem ersten Induktor (14) und einem zweiten Induktor (18), wobei der erste Induktor (14) ortsfest am Maschinengestell (2) angeordnet ist und der zweite Induktor (18) zusammen mit dem Werkstückträger (7) verfahrbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zum Härten von Werkstücken (8) mit inneren und äußeren Teilbereichen (21, 22) mit dem ersten Induktor (14) der innere Teilbereich (21) und mit dem zweiten Induktor (18) der äußere Teilbereich (22) beheizbar ist.
2. Härtemaschine (1) nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Werkstückträger (7) ein Mittenantriebsfutter (10) angeordnet ist.
3. Härtemaschine (1) nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Induktor (18) relativ zum Mittenantriebsfutter (10) parallel zur Rotationsachse (9) des Mittenantriebsfutters (10) bewegbar ist.
4. Härtemaschine (1) nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Induktor (14) und der zweite Induktor (18) dem Werkstück (8) von gegenüberliegenden Seiten zustellbar sind.
5. Härtemaschine (1) nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, wobei die Kühleinrichtung mindestens eine Sprühdüse (20) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Sprühdüse (20) im Mittenantriebsfutter (10) angeordnet und zusammen mit diesem verfahrbar ist.

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