[0001] Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Beeinflussen von Maß- und Formänderungen
beim Härten von rotationssymmetrischen Werkstücken. Zum Härten werden diese Werkstücke
auf mechanische Hilfsmittel mit einem vorgegebenen Durchmesser aufgelegt und mit einem
Abschreckmedium abgekühlt. Im Verlauf dieser Abkühlung schrumpfen die Werkstücke auf
den vorgegebenen Durchmesser unter plastischer und elastischer Verformung auf. Die
Erfindung bezieht sich ferner auf Vorrichtungen zur Durchführung der vorgeschlagenen
Verfahren.
[0002] Es ist bekannt, daß die Martensit-Bildung eine erhebliche Härtesteigerung von Stahl
bewirkt. Mit Härten bezeichnet man eine Wärmebehandlung, bei der das Werkstück, ausgehend
von der Härtetemperatur bei austenitischem Gefüge in einem Abschreckmedium in der
Weise abgekühlt wird, daß es zur Martensit-Bildung kommt. Beim Härten von Bauteilen
tritt Verzug auf, der in einen unvermeidbaren Anteil, resultierend aus den Gefügeumwandlungen,
und einen vermeidbaren Anteil, der von prozeßspezifischen Gegebenheiten abhängt, unterteilt
werden kann.
[0003] Durch den Einsatz von Härtevorrichtungen ist es möglich, den Verzug von Werkstücken
zu vermindern. Bei diesen Härtewerkzeugen unterscheidet man zwischen weggebundenen
Vorrichtungen, sogenannte Dornfixturen, und kraftgebundenen Vorrichtungen, sogenannte
Spreizwerkzeugen. Bei den Dornfixturen schrumpfen die Werkstücke auf einen vorgegebenen
Durchmesser auf, so daß dem Bauteil eine Form aufgeprägt wird. Bei den Spreizwerkzeugen
geschieht dies bei zeitlich variablen Durchmessern mit gleichzeitig veränderlicher
Kraftbeaufschlagung (Einzelheiten hierzu siehe Aufsatz H. Bomas u. a.: Die Beeinflussung
des Verzuges einsatzgehärteter Bauteile in Härtereitechnische Mitteilungen 45 (1990/3,
Seiten 188 bis 195).
[0004] Beim Einsatz von Dornfixturen muß der Durchmesser, auf den die Werkstücke aufschrumpfen,
empirisch ermittelt werden. Dieser empirisch ermittelte Durchmesser bestimmt maßgeblich
die Abweichungen des Werkstücks vom Sollmaß, sobald das Werkstück von der Fixtur gelöst
wird. Ebenso ist ein möglichst maß- und formgenaues Bauteil im weich bearbeiteten
Zustand erforderlich, um die Abweichungen in tolerierbaren Grenzen zu halten.
[0005] Die Ermittlung des geeigneten Durchmessers muß deswegen empirisch vorgenommen werden,
weil die Verformung des Werkstücks beim Aufschrumpfen auf die Dornfixtur aus einem
plastischen und einem elastischen Anteil besteht. Erschwerend tritt hinzu, daß ein
einmal als geeignet ermittelter Durchmesser durch Schwankungen in der Fertigungstoleranz
und durch andere prozeßspezifische Parameter (z. B. Werkstoff, Vorbearbeitung, Prozeßablauf)
untauglich werden kann. Um Wartezeiten beim Fertigungsablauf möglichst gering zu halten,
ist es üblich, mehrere Gruppen von Härtewerkzeugen bereitzuhalten, die sich in ihren
Durchmessern jeweils geringfügig voneinander unterscheiden.
[0006] Kraftgebundene Vorrichtungen sind bei der Ermittlung des geeigneten Durchmessers
deswegen flexibler, weil durch eine veränderliche Kraftbeaufschlagung variable Durchmesser
vorgegeben werden können. Aber auch bei diesen kraftbeaufschlagten Vorrichtungen ist
ein empirisches Vorgehen unvermeidlich, da der wirksame Durchmesser mit Preßkräften
eingehalten werden muß, die den infolge der Kontraktion des Werkstücks wirksamen Schrumpfkräften
entgegengerichtet sind.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Verfahren zum
Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten so zu verbessern, daß das Härten
von Werkstücken in der laufenden Fertigung rationeller und mit besseren Ergebnissen
sowie in höherem Maße reproduzierbar vorgenommen werden kann. Das erfindungsgemäße
Verfahren soll größere Toleranzen bei den Weichmaßen eines Bauteils zulassen, starke
Schrumpfspannungen auf dem Härtewerkzeug vermeiden und zu einer Zeit- und Kostenersparnis
in der laufenden Fertigung führen.
[0008] Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 ein erstes erfindungsgemäßes
Verfahren vorgeschlagen, bei dem das Abschrecken des Werkstücks im Abschreckmedium
in mindestens zwei Zeitabschnitten erfolgt. Wesentlich ist, daß das Werkstück im ersten
Zeitabschnitt bei einer Temperatur auf einen ersten Durchmesser aufschrumpft, bei
dem das Werkstück vorwiegend plastisch verformt wird. Die plastische Verformung in
diesem ersten Zeitabschnitt macht den überwiegenden Anteil an der Gesamtverformung
des Bausteils während des Härtens aus. Wichtig ist, daß ein eventuell vorhandener
Anteil an elastischer Verformung gegenüber dem Anteil an plastischer Verformung in
diesem Verfahrensabschnitt vernachläßigbar ist, was das einzuhaltende Sollmaß des
Werkstücks nach dem Härten anbelangt.
[0009] An den ersten Zeitabschnitt schließt sich ein weiterer Zeitabschnitt an, bei dem
von einer Temperatur des Werkstücks noch oberhalb des Martensit-Punktes ausgegangen
wird und das Werkstück auf einen zweiten - kleineren - Durchmesser aufschrumpft. In
diesem Verfahrensabschnitt erfolgt nochmals eine plastische Verformung, die, gemessen
am Anteil der plastischen Verformung im ersten Verfahrensschritt, jedoch wesentlich
geringer ist. Mit der stufenweise ablaufenden plastischen Verformung sind wertvolle
Vorteile erzielbar:
Es werden zu starke Schrumpfspannungen vermieden. Die Toleranzen, die bei der Weichbearbeitung
des Bauteils eingehalten werden müssen, können gröber ausfallen. Darüber hinaus ist
die Feststellung wesentlich, daß der Anteil der elastischen Verformung an der Gesamtverformung
des Bauteils ebenfalls abnimmt, so daß die Sollmaße nach dem Härten exakter und besser
reproduzierbar einzuhalten sind.
[0010] In der ersten Verfahrensstufe wird ein erster Durchmesser vorgegeben, dessen Abweichung
vom Sollmaß des Werkstücks erheblich größer ist als dies bei vergleichbaren Durchmessern
der Fall ist, wie sie in den einstufigen Härteverfahren nach dem Stand der Technik
zur Anwendung gelangen. Die Anwendung von wesentlich größeren Härtedornmaßen ist nur
in Verbindung mit der variabel steuerbaren Dauer des ersten Zeitabschnitts möglich.
Die Wirksamkeit des ersten Durchmessers ist zeitlich exakt begrenzt und auf den Schrumpfverlauf
des zu härtenden Werkstücks abgestimmt.
[0011] Besonders vorteilhaft ist die Tatsache, daß durch Veränderung der Verweilzeit des
Werkstücks auf dem ersten Durchmesser Abweichungen im Vormaß und im Härteergebnis
mit praktisch vernachläßigbarem Aufwand sehr genau zu korrigieren sind. Derartige
Korrekturen sind im Rahmen der laufenden Fertigung ohne weiteres möglich.
[0012] Das weitere erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren gelangt dann zur Anwendung,
wenn die zu härtenden Bauteile in der zweiten Verfahrensstufe bei einem zufriedenstellenden
Härteergebnis frei aushärten können.
[0013] Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren lassen sowohl die Verwendung von Dornfixturen
als auch von Spreizwerkzeugen zu.
[0014] Nach einem weiteren wesentlichen Verfahrensmerkmal beginnt der erste Zeitabschnitt
mit der Anlage des Werkstücks am ersten Durchmesser des mechanischen Hilfsmittels
(Dornfixtur oder Spreizwerkzeug). Nach Ablauf einer vorgegebenen verweilzeit des Werkstücks
auf dem ersten Durchmesser wird das Werkstück auf den zweiten Durchmesser überführt
oder vom mechanischen Hilfsmittel entfernt. In diesem Punkt endet der erste Zeitabschnitt.
[0015] Eine Vorrichtung zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren zeichnet sich in
vorteilhafter Weise dadurch aus, daß das mechanische Hilfsmittel ein Härtewerkzeug,
z. B. eine Dornfixtur oder ein Spreizwerkzeug mit zumindest einem Meßtaster, ist,
dessen größter wirksamer Durchmesser vom Nennmaß des Werkstücks so abweicht, daß das
Werkstück in einem ersten Zeitabschnitt vorwiegend plastisch verformt wird, wobei
der Meßtaster im Härtewerkzeug integriert ist und ein Anfangssignal für den ersten
Zeitabschnitt liefert, sobald das Werkstück am größten wirksamen Durchmesser während
des Aufschrumpfens zur Anlage kommt.
[0016] Weitere, bevorzugte Merkmale der Vorrichtung nennen die Ansprüche 6-16.
[0017] Es ist vorteilhaft, wenn das Härtewerkzeug zumindest zwei wirksame Durchmesser aufweist.
Ein besonders einfaches Härtewerkzeug stellt in diesem Fall eine Dornfixtur mit zwei
Durchmessern dar.
[0018] Durch Versuche hat sich herausgestellt, daß die größte Verformung im ersten Zeitabschnitt
etwa 0,20 % bis etwa 0,50 % des Weichmaßes des Werkstücks betragen kann. Innerhalb
dieses Bereichs einer Durchmesservergrößerung ist sichergestellt, daß in der ersten
Verfahrensstufe ausschließlich eine plastische Verformung des Werkstücks erfolgt.
[0019] Bei Verwendung einer Dornfixtur bzw. einem Spreizwerkzeug ist es vorteilhaft, die
wirksame Verformung im zweiten Zeitabschnitt etwa 0,05 % bis etwa 0,10 % des Weichmaßes
des Werkstücks zu wählen.
[0020] Die wirksamen Durchmesser können selbsttätig in der Weise gewählt werden, daß nach
Ablauf des ersten Zeitabschnitts der Transportierer aktiviert und/oder - im Falle
eines Spreizwerkzeugs - eine Maßänderung am Werkzeug ausgelöst wird.
[0021] Zur Automatisierung des Verfahrensablaufs unter Anpassung an verfahrensspezifische
Parameter wird nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung vorgeschlagen,
daß ein justierbarer Meßtaster des Härtewerkzeugs mit einem Fühler für die Temperatur
des Werkstücks und einem einstellbaren Zeitglied zusammenwirkt.
[0022] Die Effektivität des Verfahrensablaufs läßt sich zusätzlich dadurch steigern, daß
der Zeitgeber mit einem Prozeßregler zusammenwirkt. Dieser Prozeßregler errechnet
aus verfahrensspezifischen Parametern selbsttätig eine optimale Verweildauer des Werkstücks
auf dem ersten Durchmesser.
[0023] Eine Vorrichtung, die besonders einfach aufgebaut ist und mit der der Verfahrensablauf
automatisierbar ist, weist nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung
als Härtewerkzeug einen Festdorn oder eine Festmatrize mit mindestens zwei unmittelbar
übereinander liegenden Durchmessern auf. Hierbei ist sowohl das Werkstück als auch
das Härtewerkzeug relativ verschieblich angeordnet. Ein mit Greiferklinken zusammenwirkender
Transportierer besorgt das Aufsetzen und Abnehmen der Werkstücke.
[0024] Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für
den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen
und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.
[0025] Nachfolgend werden die schematischen Zeichnungen, die die Erfindung darstellen, anhand
zweier Ausführungsbeispiele näher erläutert:
- Fig. 1
- zeigt den Schrumpfungsverlauf bei einem Abschreckvorgang auf einem Festdorn-Härtewerkzeug
mit zwei Durchmesserstufen gemäß Fig. 3, 4, 5, 6;
- Fig. 2
- zeigt die Werkstück- bzw. Preßteil-Hübe relativ zu den verschiedenen Verweilzeiten
auf den beiden Durchmesserstufen;
- Fig. 3, 4
- zeigen das Festdornhärtewerkzeug mit zwei verschiedenen Durchmesserstufen für je zwei
gleichgroße, ringförmige Werkstücke, die mit einem Pressen-Druckstück mit an Auslegern
geführten Auswerferarmen in Startstellung und bei der ersten Abschreckphase gehalten
sind;
- Fig. 5, 6
- zeigen das gleiche Härtewerkzeug bei der zweiten Abschreckphase und nach dem Abstreifen
der Werkstücke;
- Fig. 7
- zeigt den Schrumpfungsverlauf entsprechend Fig. 1, jedoch für ein Spreizwerkzeug mit
beim Abschrecken verstellbaren Durchmessern;
- Fig. 8
- zeigt ihre jeweiligen Dorndurchmesserveränderungen dazu;
- Fig. 9, 10
- zeigen das servo-betätigbare Spreizwerkzeug für die Bestückung mit jeweils fünf ringförmigen
Werkstücken gleichzeitig bei der ersten und bei der letzten Abschreckphase;
- Fig. 11
- zeigt einen Querschnitt durch den Spreizdorn mit sechs bei Axialverschiebung des Innenkonus
auseinander spreizbaren bzw. zusammenziehbaren Außensegmenten.
[0026] In Fig. 1 ist auf der Abszisse der jeweilige Schrumpfweg FW bzw. SW der Werkstücke
1 und auf der auch für Fig. 2 gültigen Ordinate die Aufenthaltszeiten T aufgetragen.
In Fig. 2 zeigt die Abszisse die Relativ-Hübe FH bzw. SH der Werkstückgreifer 3 bzw.
Dorne 5 in Relation zu den unterschiedlichen Dorndurchmessern 6, 7 und Aufenthaltszeiten
T1, T2 etc. an.
[0027] Bei FH1 ist das aus dem Ofen genommene Werkstück 1 beispielsweise 850 °C heiß und
hat hierbei z. B. 0,75 % Übermaß. Bei FH2 ist das Werkstück 1 noch von den Greiferklinken
2 erfaßt (Fig. 3) und wird zunächst auf den Dorn 5 unter Zentrierung gegenüber dessen
oberen Konusbereich unter nur minimaler Temperaturerniedrigung abgesenkt. Bei FH3
beginnt die Abtauchung in Öl und wird das Werkstück 1 unter beschleun gter Schrumpfung
bei FH4 auf den unteren größeren, ersten Dorndurchmesser 6 abgesenkt (Fig. 4). In
dieser Position wird die Bewegung der Greiferklinken 2 unterbrochen und ein das Werkstück
1 erfassender Meßtaster 8 aktiviert, der bei Erreichung eines vorgegebenen Werkstückmaßes
bei FH5 einen nicht gesondert dargestellten, vorprogrammierbaren Zeitgeber bzw. einen
Prozeßrechner für eine erste Abkühlzeit T1 auf den unteren, größeren Durchmesserbereich
6 einschaltet, welche bei FH7 endet, nachdem das Werkstück 1 während der ersten Haltezeit
T1 eine ausreichende plastische Verformung erfahren hat, um nach Beendigung der Schrumpfung
besser im Soll-Maßbereich zu liegen. Die plastische Verformung ist in der Kurve nach
Fig. 1 als kurze horizontale Gerade zwischen Punkt FH6 und FH7 erkennbar. Bei Punkt
FH7 wird die Haltezeit T1 bei einer noch für ausschließlich plastische Verformung
geeigneten Temperatur beendet. Das Pressendruckstück senkt sich (gemäß Fig. 5) dazu
in Richtung Dorn 5 und beginnt, ihn aus dem auf einen Kragen 9 eines Dornführungsgehäuses
10 aufsitzenden Werkstück 1 teilweise durchzuschieben und dieses dadurch auf die unmittelbar
anschließende, engere zweite Dorndurchmesserstufe 7 überzuführen. Bis dahin hat das
Werkstück 1 sich noch nicht stärker auf dem Dorn 5 verklemmt und kann auf einem engeren
Durchmesser 7 nun noch im erforderlichen Rahmen weiter schrumpfen. Bei Punkt FW8 beginnt
diese zweite Abkühlzeit T2, welche gegebenenfalls über einen weiteren Zeitschalter
vorwählbar gesteuert werden kann. In Spezialfällen sind weitere Durchmesserstufen
und Abkühlintervalle einsetzbar. Bei der letzten Abkühlphase wird der Austenit/Martensit-Umwandlungspunkt
bei FH9 überschritten, und so kann die daraus resultierende geringere Expansion zu
einer Verr ngerung der elastischen Restspannungen auf dem zweiten Dorndurchmesserbereich
7 genutzt werden, so daß nach ausreichender Restabkühlung bei Punkt FH10 das Werkstück
1 mit nur noch geringer Kraft und somit ohne Verformungs- oder Beschädigungsgefahr
unter vollständigem Herausdrücken des Dornes 5 mittels des Pressendruckstückes 4 aus
seiner Einspannung gelöst werden kann. Danach erfährt das Werkstück 1 gemäß Punkt
FH11 noch eine letzte kleine Kontraktion infolge der noch vorhandenen geringen Vorspannung
und wird sodann bis Punkt FH12 mittels der Greiferklinke 2 aus der Härteeinrichtung
herausgehoben bzw. weitertransportiert.
[0028] Aus dem geraden Verlauf der Kurve bei FH6 bis FH7 ist zu erkennen, daß dort nur plastische
Verformung erfolgt. Der Abstand der Geraden FH8 ... FH9 von der darunter reichenden
und strichpunktiert gezeichneten Schrumpfkurve für uneingespanntes Material zeigt,
daß hier nur noch ein kleiner Teil der Verformung elastisch erfolgt.
[0029] Die bereits erwähnte Fig. 3 bis 6, welche eine bevorzugte Ausführungsform eines als
Festdorn 5 gebauten Härtewerkzeuges darstellen, erlauben die Werkstückhandhabung trotz
der zweistufigen Dornausführung 6, 7 auf besonders vorteilhafte Weise, indem das Werkstück
1 von einem Greifarm 3 mit Klinken 2 auf den höhenverschieblichen Festdorn 5 gelegt
wird, der von dem Pressendruckstück 4 entgegen einer im Dornführungsgehäuse 10 gelagerten
Rückstellfeder 11 hinuntergedrückt werden kann, so daß sich schließlich an den Kragen
9 die Greiferklinken 2 auflegen und dabei das Werkstück 1 vom Dorn 5 abgestreift wird.
[0030] In Fig. 3 befindet sich das Pressendruckstück 4 in oberster Stellung und die daran
angelenkten Greiferklinken 2 mit dem Werkstück 1 noch oberhalb des mit einem Zentrierkonus
versehenen Festdornes 5. Die von den Greifarmen 3 radial nach innen herausstehenden
Klinken 2 sind mit den Greifarmen 3 zusammen gegenüber dem Pressendruckstück 4 innerhalb
von Anschlägen längsverschieblich. Der Festdorn 5 ist durch die unter ihm in das Dornführungsgehäuse
10 eingelassene Rückstellfeder 11 bis zur obersten Stellung hochgefahren, so daß beide
Durchmesserbereiche 6 und 7 aus dem Dornführungsgehäuse 10 oben überstehen.
[0031] In Fig. 4 sind die Greiferarme 3 mit den Werkstücken 1 bis zum Anschlag der Klinken
2 am Kragen 9 des Dornführungsgehäuses 10 heruntergefahren. Dabei setzen sich die
Klinken 2 in entsprechende etwa gleich hohe Aussparungen 12 des Kragens 9 so tief
ein, daß das Werkstück 1 an dem ersten, größeren Durchmesserbereich anliegt und von
den Greiferklinken 2 freigeworden ist. Hier wird es erfaßt von einem in den Festdorn
5 direkt eingebauten Meßtaster 8, der mit einer nicht gezeichneten Zeitsteuerung zusammenwirkt,
die die erste, zeitlich und temperaturmäßig exakt kontrollierte Aufenthaltszeit T1
auf diesem Durchmesserbereich 6 begrenzt.
[0032] In Fig. 5 hat das Pressendruckstück 4 den Festdorn 5 entgegen dem Druck der Rückstellfeder
11 um etwa die Höhe der Werkstücke 1 in das Dornführungsgehäuse 10 hineingedrückt
und dadurch das Werkstück 1 vom ersten auf den engeren zweiten Dorndurchmesserbereich
7 verschoben. Auf diesem braucht es nicht mehr zwingend maß- und temperaturüberwacht
sein und kann an sich bis zur Endabkühlung hier verbleiben, wenn nicht durch entsprechende
Zeitgeber eine Automatik der zugehörigen Handhabungsgeräte eingerichtet werden soll.
[0033] In Fig. 6 erreicht das Pressendruckstück 4 und auch der Festdorn 5 seine Tiefststellung,
so daß dabei der Festdorn 5 mit seinem zweiten Durchmesserbereich 7 in das Dornführungsgehäuse
hereingeschoben ist und hierbei das Werkstück 1 abgestreift hat. Danach kann dasselbe
von den Klinken 2 des Greifarmes 3 ohne besonderen Abstreifungskraftaufwand aufgenommen
und weitertransportiert werden.
[0034] Eine sinngemäß das gleiche Verfahrensprinzip, aber auch andere Vorrichtungsmerkmale
nutzende Vorgehensweise ist mit einem Spreizdorn 16 (Fig. 9 - 11) möglich, welcher
unter exakter Zeit- und Temperaturkontrolle sehr schnell auf variable Dorndurchmesser
während des Abschreckens z. B. mittels hydraulischer Hilfskräfte so verstellbar ist,
daß der Großteil der Maßanpassung während der Einstellung eines ersten größeren Härtedorndurchmessers
bei so hoher Temperatur erreicht wird, daß ausschließlich plastische Verformung stattfindet.
Die automatisierbare Verstellbarkeit des Spreizdornes 16 bietet die Möglichkeit, mittels
vieler kleiner Steuerimpulse auf die Dornverstellungsstange 17 von Werkstück 1 zu
Werkstück 1 je nach Bedarf größere oder kleinere Anpassungsstufen VT durch entsprechende
kürzere oder längere Verweilzeiten T bei den jeweiligen Durchmessern zu wählen und
so die Umformungsgrade der Werkstücke ihren jeweiligen Roh- und Soll-Maßerweichungen
optimal anzupassen.
[0035] In Fig. 7 und 8 sind die Schrumpfwegkurve SW und der Spreizhub SH für solch eine
Spreizdornhärtung über der Zeit T wiedergegeben.
[0036] Bei Punkt SH1 ist das aus dem Ofen kommende Werkstück beispielsweise 850 °C heiß
und hat hierbei etwa 0,75 % Übermaß. Bei SH2 sei das Auflegen des Werkstückes 1 auf
den Spreizdorn 16 mit seiner Größteinstellung beendet und bei SH3 der Spreizdorn 16
auf Zentriermaß gebracht. Bei SH4 hat die Schrumpfung des Werkstückes 1 auf ein erstes
Härtedornmaß begonnen, noch ehe (bei SH5) das Werkstück 1 in Öl geflutet wird und
dadurch stärker weiterschrumpft bis bei SH6 eine impulsweise Reduzierung der Spreizung
einsetzt, die bis zu einem Zustand (bei SH7) geführt wird, an dem nur noch geringe
plastische Verformung möglich ist. Danach setzt bei stabilem Spreizdorn 16 die Restabkühlung
ein, welche bei SH8 unter Erreichung einer nur noch geringen Vorspannung beendet ist,
so daß ein leichtes Abnehmen vom Spreizdorn 16, wie bei SH9 erkennbar, möglich ist.
Das nach völliger Aufhebung der Spreizung bei SH10 erreichte Fertigmaß liegt enger
in der Toleranz als mit einem nur für einen einzigen Durchmesser eingestellten Dorn.
Zwischen Punkt SH8 und SH9 wurde die Schrumpfkurve strichpunktiert eingezeichnet,
welche sich ohne Dorn ergeben würde. Mit Dorn wird in diesem Temperaturbereich noch
eine geringe plastische und eine geringe elastische Verformung unter weiterer Maßanpassung
an das Soll-Maß erzielt.
[0037] Eine für derartige sehr anpassungsfähige Dornhärtungen besonders bevorzugte Vorrichtungsausführung
ist anhand eines Spreizdornes 16 und der Fig. 9, 10 und 11 für jeweils fünf gleiche
ringförmige Werkstücke 1 schematisch als Beispiel dargestellt. Dabei hat ein oben
offenes zylindrisches Dornführungsgehäuse 18 einen Innenkragen 19, an den sich etwas
größere Außenkrägen 20 von vorzugsweise sechs im Kreis angeordneten Dornsegmenten
21 von unten her innen anlegen. Die Dornsegmente 21 haben eine größere Länge als die
Höhe der sie beim Härten umschließenden Werkstücke 1 beträgt und bilden in Kreisform
zusammen einen Außenzylinder, dessen Durchmesser im Umfang begrenzt erweiterbar ist.
Zu ihrer Innenseite hin bilden die Dornsegmente 21 in ihrer Kreisanordnung einen zum
oberen Ende konvergierenden sechseckigen Innenkonus 23, der einen durch einen konzentrischen
Innenkörper 24 gebildeten Außenkonus 25 umschließt. Dabei sind die Dornsegmente 21
durch eine ihr oberes Ende radial übergreifende Glockenhaube 26 gegen Spreizkräfte
zusammengehalten. Letztere entstehen, indem der in den Innenkonus 23 der Dornsegmente
21 eingepaßte einstückige Innenkörper 24 entgegen dem Außenkonus 25 in Längsrichtung
verschoben wird. Der Innenkörper 24 ist senkrecht mittels einer von unten in das Dornführungsgehäuse
18 eintretenden und durch die obere Glockenhaube 26 wieder austretende Verstellstange
begrenzt heb- oder senkbar; mittels eines über dem Boden des Dornführungsgehäuse 18
angeordneten, sowohl die Glockenhaube 26 des Außenkonuses 29 vertikal abstützenden
als auch einem die unteren Enden der Dornsegmente 21 mit einem Vertikalkragen führenden
Teller 28. Sowohl der Kragen des Tellers 28 als auch die Glockenhaube 26 sind auf
einem mit gleichem Winkel wie die Dornkonuse 23, 25 versehenen Konusbund 29 zu den
Dornsegmenten 21 zentriert. Daher werden bei einer Axialverschiebung des Tellers 28
die Dornsegmente 21 oben und unten im gleichen Maße auseinander oder zusammen gedrückt.
[0038] In Fig. 9 steht der Teller 28 in Höchststellung. In Fig. 10 in einer sehr tiefen
Stellung, d. h. mit kleinerem Dorndurchmesser eingestellt. In Fig. 11 ist zu erkennen,
daß die Konusflächen 23, 25 zwecks Vermeidung unbeabsichtigter Klemmungen vorzugsweise
als Flächen senkrecht zur Mittenhalbierenden der Segmentbögen ausgeführt und mit radialen
Längsführungsgleitsteinen 30 zwischen den Konusen 23 und 25 versehen sein können.
[0039] Sinngemäß die gleichen Verfahrens- und Vorrichtungsmerkmale sind für den Fachmann
bei Bedarf anstelle mit einem Dorn auch mit einem Gesenk bzw. einer Matrize nach den
gleichen Kriterien realisierbar.
Bezugszeichen
[0040]
- 1
- Werkstück
- 2
- Greiferklinke
- 3
- Greifarm
- 4
- Transportierer (Pressendruckstück)
- 5
- Festdorn
- 6
- größerer Durchmesserbereich
- 7
- kleinerer Durchmesserbereich
- 8
- Meßtaster
- 9
- Kragen
- 10
- Dornführungsgehäuse für Festdorn
- 11
- Rückstellfeder
- 12
- Aussparungen
- 13
- -
- 14
- -
- 15
- -
- 16
- Spreizdorn
- 17
- Dornverstellungsstange
- 18
- Dornführungsgehäuse für Spreizdorn
- 19
- Innenkragen
- 20
- Außenkragen
- 21
- Dornsegment
- 22
- Luftspalt
- 23
- Innenkonus
- 24
- Innenkörper
- 25
- Außenkonus
- 26
- Glockenhaube
- 27
- Boden
- 28
- Vertikalkragen
- 29
- Konusbunde
- 30
- Führungsgleitstein
- FW
- Schrumpfweg bei Festdorn
- FH
- Hub von Pressendruckstück bzw. Dorn
- SW
- Schrumpfweg bei Spreizdorn
- SH
- Hub beim Spreizdorn
- T1
- vorwählbare Haltezeit auf erstem Durchmesserbereich 6
- T2
- vorwählbare Haltezeit auf zweitem Durchmesserbereich 7
- VT
- variable Haltezeiten beim Spreizdorn
1. Verfahren zum Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten von rotationssymmetrischen
Werkstücken (1), die in einem Abschreckmedium auf mechanische Hilfsmittel (5, 16)
mit einem vorgegebenen Durchmesser unter plastischer und elastischer Verformung aufschrumpfen,
dadurch
gekennzeichnet,
- daß das Abschrecken des Werkstücks (1) im Abschreckmedium in mindestens zwei Zeitabschnitten
(T1, T2) erfolgt, und zwar
- in einem ersten Zeitabschnitt (T1), dessen Dauer variabel steuerbar ist, bei einer
Temperatur des Werkstücks (1) und einem ersten Durchmesser (6) des mechanischen Hilfsmittels,
die so bemessen sind, daß das Werkstück (1) unter vorwiegend plastischer Verformung
aufschrumpft,
- in mindestens einem anschließenden weiteren Zeitabschnitt (T2) bei einer Temperatur
des Werkstücks noch oberhalb des Martensit-Punktes und einem geringen zweiten Durchmesser
(7), verglichen mit dem ersten Durchmesser (6), so daß das Aufschrumpfen des Werkstücks
(1) bei einer gegenüber dem ersten Zeitabschnitt (T1) vergleichsweise geringen anteiligen
plastischen Verformung abläuft.
2. Verfahren zum Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten von rotationsymmetrischen
Werkstücken (1), die in einem Abschreckmedium auf mechanische Hilfsmittel (5, 16)
mit einem vorgegebenen Durchmesser unter plastischer und elastischer Verformung aufschrumpfen,
dadurch
gekennzeichnet,
- daß daß Abschrecken des Werkstücks (1) im Abschreckmedium in mindestens zwei Zeitabschnitten
(T1, T2) erfolgt, und zwar
- in einem ersten Zeitabschnitt (T1), dessen Dauer variabel steuerbar ist, bei einer
Temperatur des Werkstücks (1) und einem ersten Durchmesser (6) des mechanischen Hilfsmittels,
die so bemessen sind, daß das Werkstück unter vorwiegend plastischer Verformung aufschrumpft,
- in mindestens einem anschließenden weiteren Zeitabschnitt (T2), in dem das Werkstück
(1) bei einer Ausgangstemperatur noch oberhalb des Martensit-Punktes bei einer gegenüber
dem ersten Zeitabschnitt (T1) vergleichsweise geringen anteiligen plastischen Verformung
frei aushärtet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des ersten Zeitabschnitts (T1) variabel steuerbar ist.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 3 oder 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Zeitabschnitt (T1) mit der Anlage des Werkstücks (1) am ersten Durchmesser
(6) des mechanischen Hilfsmittels (5, 16) und hach Ablauf einer vorgegebenen Verweilzeit
des Werkstücks auf dem ersten Durchmesser (6) durch Überführen des Werkstücks (1)
auf den zweiten Durchmesser (7) oder durch Entfernen des Werkstücks (1) vom ersten
Durchmesser endet.
5. Vorrichtung zum Beeinflussen von Maß- und Formänderungen beim Härten von rotationssymmetrischen
Werkstücken (1), die in einem Abschreckmedium auf mechanische Hilfsmittel (5, 16)
mit einem vorgegebenen Durchmesser unter plastischer Verformung aufschrumpfen, während
zumindest ein Meßtaster (8) Maßänderungen erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Hilfsmittel ein Härtewerkzeug (5 bzw. 16) ist, dessen größter
wirksamer Durchmesser (6) vom Nennmaß des Werkstücks (1) so abweicht, daß das Werkstück
in einem ersten Zeitabschnitt (T1) vorwiegend plastisch verformt wird und daß der
Meßtaster (8) im Härtewerkzeug (5 bzw. 16) integriert ist und ein Anfangssignal für
den ersten Zeitabschnitt (T1) liefert, wenn das Werkstück am größten wirksamen Durchmesser
(6) zur Anlage kommt, und daß das Werkstück nur während des ersten Zeitabschnitts
(T1) auf dem größten wirksamen Durchmesser (6) fixiert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Härtewerkzeug (5 bzw. 16) zumindest zwei wirksame Durchmesser (6, 7) aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die größte wirksame Verformung im ersten Zeitabschnitt (T1) etwa 0,20 % bis
etwa 0,50 % des Weichmaßes des Werkstücks (1) betragen kann.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die wirksame Verformung im zweiten Abschnitt (T2) etwa 0,05 % bis etwa 0,10
% des Weichmaßes des Werkstücks (1) betragen kann.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, mit einem Transportierer (4) zum Auflegen und zum Abstreifen
des Werkstücks (1), dadurch gekennzeichnet, daß nach Ablauf des ersten Zeitabschnitts (T1) der Transportierer (4) aktiviert
und/oder eine Maßänderung am Werkzeug (5 bzw. 16) im gleichen Abschreckmedium ausgelöst
wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der in die Wand des Härtewerkzeuges (5 bzw. 16) justierbar eingelassene Meßtaster
(8) mit einem Thermofühler für die Ist-Temperatur des Werkstückes (1) sowie einem
voreinstellbaren Zeitgeber zusammenwirkt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch
gekennzeichnet,
- daß die nächste Härtestufe (T2) auf einem unmittelbar nachfolgenden zweiten kleineren
Durchmesserbereich (7) im gleichen Ölbad liegt, sofern der Schaltpunkt des Meßtasters
(8) vor Erreichen eines dem Sollmaß im Abkühlzustand entsprechenden Schrumpfmaßes
überschritten wird und
- daß die dabei beginnende zweite Härtestufe (T2) durch den Transportierer (4) bei
einer noch teilweise plastischen Verformung zulassenden Temperatur beginnt und bei
Erreichen einer keine plastische Verformung mehr zulassenden Temperatur beendet wird.
12. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zeitgeber mit einem Prozeßregler zusammenwirkt, der für Istmaße bzw. Ist-Spannungen
bzw. Ist-Temperaturen des Werkstücks (1) im Sinne einer Minimalverformung in Richtung
Sollmaß selbst eine optimale Aufenthaltsdauer für die erste Härtephase (T1) errechnet
und einstellt.
13. Vorrichtung nach Ansprüchen 5 und 9, dadurch
gekennzeichnet,
- daß das Härtewerkzeug ein Festdorn (5) bzw. eine Festmatrize mit mindestens zwei
unmittelbar übereinanderliegenden Durchmesserbereichen (6, 7) ist und
- daß sowohl das Werkstück (1) auf dem Härtewerkzeug (5 bzw. 16) als auch dieses selbst
gegenüber einem Werkzeugführungsgehäuse (10) relativ verschieblich ist sowie
- ein mit Greiferklinken (2) zusammenwirkender Transportierer (4) (z. B. ein pressendruckstück)
sowohl gegenüber dem Werkstück (1) als auch gegenüber dem Werkzeug (5) relativ verschieblich
ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zwischen Werkstück (1) und Werkzeug (5) in dessen Wand eingelassene
und mit dem Prozeßregler zusammenwirkende Meßtaster (8) im Bereich des größten wirksamen
Durchmessers (6) vorhanden sind, und daß das Werkstück nur während des ersten Zeitabschnitts
(T1) auf dem größten wirksamen Durchmesser (6) fixiert wird.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Durchmesserbereich (6) auf einem expandierten, hilfskraftbetätigbaren
Spreizwerkzeug (16) und weitere Durchmesserbereiche (7) durch eine schrittweise vom
Prozeßregler gesteuerte Kontraktion des Spreizwerkzeugs (16) einrichtbar sind.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch
gekennzeichnet,
- daß das Spreizwerkzeug (16) mehrere gleiche Werkstücke (1) übereinander auf einer
zylindrischen Außenkontur mit variablen Durchmessern (6, 7) aufnehmen kann,
- daß das Spreizwerkzeug (16) einen Innenkonus (23) aufweist, auf dem axial verschiebliche,
gleiche Dornsegmente (21) mit konischer Kontur angeordnet sind,
- von denen mindestens ein Dornsegment (21) einen integrierten Meßtaster (8) aufweist.
1. Process for affecting measurement and shape changes in the hardening of symmetrically
rotating workpieces (1) which are placed in a quenching medium in order to make them
shrink by plastic and elastic deformation to a prescribed diameter onto mechanical
tools (5, 16),
characterized in that,
- the quenching of the workpiece (1) in the quenching medium is performed over at
least two periods of time (T1, T2), namely
- a first period of time (T1), the duration of which can be variably controlled, at
a workpiece (1) temperature and with an initial diameter (6) of the mechanical tool
which are selected so that the workpiece (1) shrinks under predominantly plastic deformation,
- at least one other subsequent period of time (T2) with the temperature of the workpiece
remaining above the martensitizing point and a reduced second diameter (7) in comparison
to the first diameter (6), so that the proportion of plastic deformation in the shrinkage
of the workpiece (1) is less than in the first period of time (T1).
2. Process for affecting measurement and shape changes in the hardening of symmetrically
rotating workpieces (1) which are placed in a quenching medium in order to make them
shrink by plastic and elastic deformation to a prescribed diameter onto mechanical
tools (5, 16),
characterized in that,
- the quenching of the workpiece (1) in the quenching medium is performed over at
least two periods of time (T1, T2), namely
- a first period of time (T1), the duration of which can be variably controlled, at
a workpiece (1) temperature and with an initial diameter (6) of the mechanical tool
which are selected so that the workpiece (1) shrinks under predominantly plastic deformation,
- at least one other subsequent period of time (T2) during which the workpiece (1)
cools without quenching from a starting temperature above the martensitizing point
with a lower proportion of plastic deformation than during the first period of time
(T1).
3. A process in accordance with Claim 1 or Claim 2, characterized in that, the duration of the first period of time (T1) is variably controlled.
4. A process in accordance with Claims 1 and 3 or 2 and 3, characterized in that, the first period of time with the workpiece (1) contacting the first diameter
(6) of the mechanical tool (5, 16) ends after a specified holding time has elapsed
with the workpiece on the first diameter (6) by transferring the workpiece (1) to
the second diameter (7) or by removing the workpiece (1) from the first diameter.
5. Process for affecting measurement and shape changes in the hardening of symmetrically
rotating workpieces (1) which are placed in a quenching medium in order to make them
shrink by plastic and elastic deformation to a prescribed diameter onto mechanical
tools (5, 16) whilst at least one measurement feeler (8) records the changes in dimensions,
characterized in that, the mechanical tool is a hardening tool (5 or 16) with its largest effective
diameter (6) differing from the nominal diameter of the workpiece (1) in such a way
that the workpiece is predominantly plastically deformed during a first period of
time (T1), and that the measurement feeler (8) is integrated in the hardening tool
(5 or 16) and supplies a start signal for the first period of time (T1) when the workpiece
contacts the largest effective diameter (6), and that the workpiece is only fixed
onto the largest effective diameter (6) during the first period of time (T1).
6. A device in accordance with Claim 5, characterized in that, the hardening tool (5 or 16) has at least two effective diameters (6, 7).
7. A device in accordance with Claim 6, characterized in that, a greatest effective deformation during the first period of time (T1) can
be approximately 0.20% to approximately 0.50% of the diameter of the workpiece (1)
in soft condition.
8. A device in accordance with Claim 5, characterized in that, the effective deviation during the second period of time (T2) can be approximately
0.05% to approximately 0.10% of the diameter of the workpiece (1) in soft condition.
9. A device in accordance with Claim 5, with a transporting device (4) for placing on
and sliding off the workpiece (1), characterized in that, after the first period of time (T1) has elapsed, the transporting device
(4) is activated and/or a change in dimension of the tool (5 or 16) is brought about
in the same quenching medium.
10. A device in accordance with Claim 5, characterized in that, the measuring feeler (8) is adjustable and is inserted into the wall of
the hardening tool (5 or 16) and works in conjunction with a thermosensor for the
actual temperature of the workpiece (1) as well as with a pre-set time sensor.
11. A device in accordance with Claim 5,
characterized in that,
- the next hardening stage (T2) is located at a second, directly subsequent, smaller
diameter section (7) in the same oil bath, insofar as the switching point of the measuring
feeler (8) is exceeded before a corresponding shrinkage dimension is achieved which
corresponds to the rated dimension in the cooled state, and
- the second hardening stage (T2) which then begins is started by the transporting
device (4) at a temperature which still permits partial plastic deformation and stops
on reaching a temperature at which no more plastic deformation is permissible.
12. A device in accordance with Claim 5 and Claim 10, characterized in that, the time sensor works in conjunction with a process governor which automatically
calculates and sets an optimum holding period for the first hardening phase (T1) for
the actual dimensions or actual tensions or actual temperatures of the workpiece (T1)
in order to achieve minimum deformation approaching the rated dimension.
13. A device in accordance with Claim 5 and Claim 9,
characterized in that,
- the hardening tool is a fixed pin (5) or a fixed matrix with at least two diameter
sections (6, 7) which are directly adjacent to one another, and
- both the workpiece (1) on the hardening tool (5 or 16) and the hardening tool itself
can be moved in relation to a workpiece guidance housing (10), and
- a transporting device (4) which works in conjunction with gripping pawls (2), for
example a pressure piece, can move in relation to both the workpiece (1) and the tool
(5).
14. A device in accordance with Claim 13, characterized in that, several measuring feelers (8) which are located between the workpiece (1)
and the tool (5) and inserted in the wall of the latter work in conjunction with the
process governor and are arranged in the section of the largest effective diameter
(6), and that the workpiece is only fixed on the largest effective diameter (6) during
the first period of time (T1).
15. A device in accordance with Claim 5 and Claim 6, characterized in that, the initial diameter section (6) is obtained using an expanded spreading
tool (16) which is operated using auxiliary power, and that further diameter sections
(7) are achieved by contracting the spreading tool (16) step by step under the control
of the process governor.
16. A device in accordance with Claim 15,
characterized in that,
- the spreading tool (16) can accommodate several identical workpieces (1) one above
the other on a cylindrical external profile having variable diameters (6, 7),
- the spreading tool (16) has an internal cone (23) upon which are located identical
pin segments (21) with conical profiles which can be moved along the axis,
- of these, at least one pin segment (21) incorporates an integrated measuring feeler
(8).
1. Procédé pour influencer des changements de dimensions et de forme lors de la trempe
de pièces (1) à symétrie de rotation qui se contractent à un diamètre prédéterminé
par déformation plastique et élastique dans un milieu de trempe sur des moyens mécaniques
auxiliaires (5, 16),
caractérisé en ce que :
- la trempe de la pièce (1) dans le milieu de trempe s'effectue en au moins deux intervalles
de temps (T1, T2), à savoir
- dans un premier intervalle de temps (T1) dont la durée est commandée de manière
variable, à une température de la pièce (1) et à un premier diamètre (6) du moyen
mécanique auxiliaire, qui sont déterminés de façon que la pièce (1) se contracte avec
une déformation à prédominance plastique,
- dans au moins un autre intervalle de temps successif (T2), à une température de
la pièce encore supérieure au point martensitique et à un second diamètre (7) plus
petit que le premier diamètre (6), de sorte que la contraction de la pièce (1) s'effectue
avec une part de déformation plastique relativement minime en regard du premier intervalle
de temps (T1).
2. Procédé pour influencer des changements de dimensions et de forme lors de la trempe
de pièces (1) à symétrie de rotation qui se contractent à un diamètre prédéterminé
par déformation plastique et élastique dans un milieu de trempe sur des moyens mécaniques
auxiliaires (5, 16),
caractérisé en ce que :
- la trempe de la pièce (1) dans le milieu de trempe s'effectue en au moins deux intervalles
de temps (T1, T2), à savoir
- dans un premier intervalle de temps (T1) dont la durée est commandée de manière
variable, à une température de la pièce (1) et à un premier diamètre (6) du moyen
mécanique auxiliaire, qui sont déterminés de façon que la pièce se contracte avec
une déformation à prédominance plastique,
- dans au moins un autre intervalle de temps successif (T2), dans lequel la pièce
(1), à une température initiale encore supérieure au point martensitique, durcit librement
avec une part de déformation plastique relativement minime en regard du premier intervalle
de temps (T1).
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la durée du premier intervalle de temps (T1) est commandée de manière variable.
4. Procédé selon les revendications 1 et 3 ou 2 et 3, caractérisé en ce que le premier intervalle de temps (T1) se termine, la pièce étant en appui
(1) sur le premier diamètre (6) du moyen mécanique auxiliaire (5, 6) et après écoulement
d'un temps d'attente prédéterminé de la pièce sur le premier diamètre (6), par transfert
de la pièce (1) sur le second diamètre (7) ou par enlèvement de la pièce (1) du premier
diamètre.
5. Dispositif pour influencer des changements de dimensions et de forme lors de la trempe
de pièces (1) à symétrie de rotation qui se contractent à un diamètre prédéterminé
par déformation plastique dans un milieu de trempe sur des moyens mécaniques auxiliaires
(5, 16), pendant qu'au moins un palpeur de mesure (8) mesure des variations dimensionnelles,
caractérisé en ce que le moyen mécanique auxiliaire est un outil de trempe (5, 16) dont le plus
grand diamètre utile (6) diffère de la dimension nominale de la pièce (1) de telle
sorte que la pièce subit une déformation à prédominance plastique dans un premier
intervalle de temps (T1), en ce que le palpeur de mesure (8) est intégré dans l'outil
de trempe (5, 16) et délivre un signal de début du premier intervalle de temps (T1)
lorsque la pièce arrive en appui contre le plus grand diamètre utile (6), et en ce
que la pièce n'est fixée sur le plus grand diamètre utile (6) que pendant le premier
intervalle de temps (T1).
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'outil de trempe (5, 16) présente au moins deux diamètres utiles (6, 7).
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la déformation utile maximale dans le premier intervalle de temps (T1)
peut représenter d'environ 0,20% à environ 0,50% de la dimension de la pièce (1) avant
la trempe.
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la déformation effective dans le second intervalle de temps (T2) peut représenter
d'environ 0,05% à environ 0,10% de la dimension de la pièce (1) avant la trempe.
9. Dispositif selon la revendication 5, comportant un organe de transfert (4) pour déposer
et dégager la pièce (1), caractérisé en ce que, après achèvement du premier intervalle de temps (T1), l'organe de transfert
(4) est actionné et/ou un changement de dimension est opéré sur l'outil (5, 16) dans
le même milieu de trempe.
10. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le palpeur de mesure (8) monté de manière indexée dans la paroi de l'outil
de trempe (5, 16) coopère avec une sonde thermique mesurant la température effective
de la pièce (1), ainsi qu'avec une minuterie réglable à l'avance.
11. Dispositif selon la revendication 5,
caractérisé en ce que :
- l'étape de trempe suivante (T2) s'effectue dans le même bain d'huile sur une zone
directement adjacente ayant un second diamètre plus petit (7), pour autant que le
point d'enclenchement du palpeur de mesure (8) soit dépassé avant que le retrait n'atteigne
la valeur prescrite à l'état refroidi, et
- la seconde étape de trempe (T2) commence au moyen de l'organe de transfert (4) à
une température permettant une déformation encore en partie plastique et se termine
quand est atteinte une température ne permettant plus de déformation plastique.
12. Dispositif selon les revendications 5 et 10, caractérisé en ce que la minuterie coopère avec un régulateur de fonctionnement qui, d'après
des dimensions, contraintes ou températures effectives de la pièce (1), calcule et
règle une durée optimale de séjour pour la première phase de trempe (T1) dans le sens
d'une déformation minimale en direction de la dimension prescrite.
13. Dispositif selon les revendications 5 et 9,
caractérisé en ce que :
- l'outil de trempe est un mandrin rigide (5) ou une matrice rigide, comportant au
moins deux zones de diamètres donnés (6, 7) se trouvant directement l'une au-dessus
de l'autre,
- tant la pièce (1) mise sur l'outil de trempe (5, 16) que celui-ci sont mobiles par
rapport à un boîtier (10) de guidage de l'outil, et
- un organe de transfert (4) (par exemple un poussoir de presse) coopérant avec des
organes preneurs (2) est mobile en déplacement relatif à la fois par rapport à la
pièce (1) et par rapport à l'outil (5).
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte, dans la zone de plus grand diamètre utile (6), plusieurs palpeurs
de mesure (8) disposés dans la paroi de l'outil entre la pièce (1) et l'outil (5)
et coopérant avec le régulateur de processus et en ce que la pièce n'est fixée sur
le plus grand diamètre utile (6) que pendant le premier intervalle de temps (T1).
15. Dispositif selon les revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la zone du premier diamètre (6) est formée par un état expansé d'un outil
à expansion (16), actionné par une force d'assistance, et des zones d'autres diamètres
(7) sont formées par une contraction de l'outil à expansion (16) qui est commandée
pas à pas par le régulateur de fonctionnement.
16. Dispositif selon la revendication 15,
caractérisé en ce que :
- l'outil à expansion (16) peut recevoir plusieurs pièces semblables (1) les unes
au-dessus des autres sur un profil extérieur cylindrique à diamètre variable (6, 7),
- en ce que l'outil à expansion (16) comporte un cône interne (23) sur lequel sont
montés des segments de mandrin (21) semblables et coulissant axialement, présentant
un profil conique,
- dont au moins un segment de mandrin (21) comporte un palpeur de mesure incorporé
(8).