Verfahren zum Abkühlen und Behandeln erhitzter, rotationssymmetrischer Körper aus metallischen Werkstoffen wie Stahl bzw. Stahllegierungen und Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens

Abstract

 Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abkühlen und Behandeln erhitzter, rotationssymmetrischer Körper aus metallischen Werkstoffen, vornehmlich von Monoblockrädern, Radreifen, Radscheiben und ähnlichen Scheiben und Ringen, wie Eisenbahn- und Straßenbahnrädern, Zahnrädern und Sprockets. Der betreffende Körper wird zunächst in der gleichen Vorrichtung und Verfahrensweise entzundert und anschließend ein funktionsbezogenes, definiertes und reproduziertes Einstellen mechanischer Eigenschaften mittels komplexer Abkühlvorgänge durchgeführt, die für verschiedene Volumen- bzw. Oberflächenbereiche des zu behandelnden Körpers unterschiedlich durchgeführt werden, derart, daß die vorgegebenen Bereiche des Körpers durch Aufsprühen oder Anblasen mittels mindestens eines Kühlmediums online-gesteuert oder online-geregelt abgekühlt werden.

Beschreibung

Gattung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen und Behandeln erhitzter, rotationssymmetrischer Körper aus metallischen Werkstoffen wie Stahl beziehungsweise Stahllegierungen.

[0002] Des weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.

Stand der Technik

[0003] Es ist bekannt, Eisenbahn- oder Straßenbahnräder nur über die eigentliche Lauffläche kontrolliert zu kühlen, wobei üblicherweise Wasser oder Wasser mit Zusätzen als Kühlmedium zur Anwendung gelangt.

[0004] Zum Stand der Technik zählt es auch, den Laufflächenbereich von Rädern diskontinuierlich dadurch zu kühlen, daß das Rad während einer Rotationsbewegung nur zum Teil in ein Becken eintaucht und dann gekühlt wird.

[0005] Vorbekannt sind auch Anlagen, bei denen Vollräder gekühlt werden, um den Laufflächenbereich dieser Räder einer beschleunigten Abkühlung zu unterziehen und dadurch eine Laufkranzvergütung herbeizuführen. Ringe und Reifen sind auf diese Weise aber nicht zu vergüten.

[0006] Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die vorbekannten Anlagen und Verfahrensweisen keine Entzunderung, speziell im Laufflächenbereich von Eisenbahn- oder Straßenbahnrädern, herbeiführen, so daß im allgemeinen keine einheitlichen Wärmetransferbedingungen in Umfangsrichtung des Laufflächenbereiches gegeben sind mit den entsprechenden Auswirkungen auf inhomogene Gefüge- und Festigkeitseigenschaften über den Umfang des betreffenden Rades. Wird bei dieser Verfahrensweise der Radkranz einer beschleunigten Abkühlung unterzogen, bleibt die Nabe des Rades unbehandelt, so daß hier allenfalls ein Normalisierungsvorgang zur Anwendung kommt. Das alles führt im Radkranzbereich zu entsprechenden Gefüge- und Festigkeitsgradienten in radialer Richtung. Die vorbekannten Anlagen sind im allgemeinen zeitgesteuert, das heißt, das Kühlmittelvolumen und/oder der Kühlmitteldruck und damit im wesentlichen auch die Kühlmitteltemperatur sind unveränderlich, das heißt fest eingestellt, so daß eine Gefüge- und Festigkeitsbeeinflussung des Radkranzes über eine fest vorgegebene Kühlzeit vorgenommen wird. Eine Online-Temperaturmessung oder eine online-temperaturgesteuerte Kühlung sind in diesem Zusammenhang nicht bekannt.

[0007] Gewünschte Gefüge- beziehungsweise mechanische Eigenschaften können daher nur in unbefriedigender Weise beeinflußt werden, während Eigenspannungen im Bereich des Radkranzes - wenn überhaupt - nur ungenau und deshalb in unbefriedigender Weise zu beeinflussen sind, da die die Eigenspannungen maßgeblich bestimmenden Plastifizierungsprozesse im Übergangsbereich zwischen erkaltendem Radkranz und heißem Blatt praktisch nicht kontrolliert werden können, weil nur der Radkranz kontrolliert und das Gefüge beziehungsweise die Eigenspannung des Blattes unberücksichtigt gelassen werden.

Aufgabe

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zunächst ein Verfahren zu schaffen, mit dem sich die Nachteile des Standes der Technik restlos beseitigen lassen und es darüber hinaus ermöglicht wird, vorbestimmte Bereiche des Körpers gezielt zu beeinflussen.

[0009] Des weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der sich das erfindungsgemäße Verfahren mit robusten Mitteln reproduzierbar unter Betriebsbedingungen durchführen läßt.

Lösung der Aufgabe betreffend das Verfahren

[0010] Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Weitere erfinderische Ausführungsformen

[0011] Weitere erfinderische Verfahrensschritte sind den Patentanspruch 2 bis 21 beschrieben.

Einige Vorteile

[0012] Während bei herkömmlichen Verfahrensweisen praktisch nur der Radkranz "behandelt" wird, läßt sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren jeder Bereich des rotationssymmetrischen Körpers, im Bedarfsfalle Radkranz, Blatt und Nabe, geregelt bzw. gesteuert kühlen, um die gewünschten Eigenschaften im Gefüge zu erhalten. Während beim Stand der Technik Blatt und Nabe praktisch an der Luft erkalten und nur so normalisiert werden, erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine definierte Einstellung mechanischer Eigenschaften in Blatt und Nabe durch gezielte, geregelte bzw. gesteuerte Abkühlung, so daß sich in den vorbestimmten Bereichen des rotationssymmetrischen Körpers Festigkeiten, Zähigkeiten, Eigenspannung und definierte Eigenschaftsgradienten bzw. Homogenität dieser Eigenschaften - mit den für die Praxis ausreichenden Toleranzen - im gesamten Rad- bzw. Radreifenvolumen unter Einbeziehung aller Funktionsbereiche des Bauteils wie Nabe, Blatt und Radkranz einstellen lassen.

[0013] Die Ausbildung dieser Eigenschaften erfolgt maßgeblich über die Einstellung definierter Gefüge und deren nachfolgender Abkühlung, wobei die Abkühlung zum einen die Morphologie des Gefüges und damit Festigkeit, Zähigkeit und Eigenspannung beeinflußt, aber auch wegen örtlich unterschiedlicher Plastifizierungsprozesse den Eigenspannungszustand des Bauteils. Ein etwaiges nachfolgendes Anlassen des so abgekühlten Körpers hat im wesentlichen nur die Funktion eines Spannungsarmglühens.

[0014] Demgemäß umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren praktisch komplexe Abkühlungsprozesse unter Beachtung von Oberflächenzustand (Entzunderung), Kühlzeiten beziehungsweise Kühlintervalle, und zwar sowohl für das Rad an sich als auch für die einzelnen Funktionsbereiche, Kühlmedium, Kühlmittelmengen, Kühlmittelströme, Reihenfolge der Abkühlung der Funktionsbereiche und aktuelle Bauteil-Temperaturen, und zwar jeweils für die betreffenden Funktionsbereiche des Körpers. Dadurch bilden sich Eigenspannungen in Abhängigkeit von der Art und Weise der Abkühlung des gesamten Bauteilvolumens aus, da die Volumenelemente des Körpers sich gegenseitig beeinflussen. In Folge dessen handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein funktionsbereichsbezogenes, definiertes und reproduzierbares Einstellen mechanischer Eigenschaften mittels komplexer Abkühlungsvorgänge. Diese Abkühlungsvorgänge sind in der Regel für die verschiedenen Volumen- bzw.

[0015] Oberflächenbereiche des betreffenden rotationssymmetrischen Körpers, zum Beispiel eines Rades, unterschiedlich.

[0016] Die Temperatur, mit der der rotationssymmetrische Körper vor seinem Entzundern der erfindungsgemäßen Verfahrensweise unterzogen wird, kann zwischen Schmiedehitze und Temperatur oberhalb der Umwandlungstemperatur liegen, da das erfindungsgemäße Verfahren im Falle der Abkühlung ausscheidungshärtender Legierungen, zum Beispiel auch mikrolegierter Stähle, eine Einflußnahme auf die Reaktionskinetik und damit auf die mechanischen Eigenschaften des Bauteils hat.

[0017] Regel- und Steuergrößen gemäß der neuen Verfahrensweise sind die onlinegemessene Oberflächentemperatur des Körpers und/oder der Kühlmitteldruck, und/oder die Kühlmittelmenge, und/oder die Kühlmittelprägung (laminar/turbulent), und/oder die Art des Kühlmediums (Wasser, Luft, Gemische) sowie die zeitliche Abfolge der Kühlmittelart in einem individuellen Kühlmittelkreislauf.

[0018] Alles in allem ist die gewünschte Gefügeausbildung und damit die mechanischen Eigenschaften bei Anwendung der erfindungsgemäßen Verfahrensweise gezielt durchführbar, und zwar nicht nur im Bereich eines Radkranzes, sondern in jedem Funktionsbereich des Rades bzw. des Körpers.

[0019] Durch das vorgeschaltete Entzundern der Lauffläche oder dergleichen werden eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit und damit weitestgehend gleichmäßige Wärmetransferbedingungen herbeigeführt.

[0020] Gewünschte Eigenspannungen z. B. im Bereich des Radkranzes können ihrer Höhe nach gezielt eingestellt werden, da die die Eigenspannung maßgeblich bestimmenden Plastifizierungsprozesse im Übergangsbereich zwischen erkaltenden und heißen Werkstoffbereichen sehr gezielt beeinflußt werden, und zwar wegen der Tatsache, daß die Oberflächen mehrerer Randbereiche sehr gezielt kontrolliert individuell gekühlt werden können.

Lösung der Aufgabe betreffend die Vorrichtung

[0021] Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 22 wiedergegebenen Merkmale gelöst.

Weitere erfinderische Ausgestaltungen

[0022] Weitere erfinderische Ausgestaltungen der in Patentanspruch 22 beschriebenen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 23 bis 48 beschrieben.

Einige Vorteile

[0023] Eine gemäß der Erfindung ausgestaltete Vorrichtung baut robust und kann damit unter den Raumbetriebsbedingungen industriell eingesetzt werden. Mittels einer solchen Anlage ist mit besonderem Vorteil das Behandeln von Eisenbahn- und Straßenbahnrädern möglich. Hierbei wird das betreffende Rad in Rotation versetzt und zunächst entzundert, woraufhin dann die entsprechenden Oberflächenbereiche, zum Beispiel die Lauffläche, Blatt und Nabe durch einzeln geregelte beziehungsweise gesteuerte Kühlmittelströme in vorbestimmter Weise abgekühlt werden, um das vorbestimmte Gefüge im Bereich des Radkranzes, des Blattes und der Nabe definiert zu beeinflussen und dabei auch die gewünschten Eigenspannungen im Bereich des Radkranzes oder dergleichen ihrer Höhe nach gezielt einzustellen. Auch Härteprozesse sind auf diese Weise gezielt durchführbar.

[0024] Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung, in der die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht ist. Es zeigen:

Fig. 1

eine Teildraufsicht auf eine Vorrichtung gemäß der Erfindung und

Fig. 2

einen Schnitt nach der Linie II - II der Fig. 1

[0025] Die Erfindung ist in der Zeichnung in Anwendung auf eine Vorrichtung veranschaulicht, in der mit besonderem Vorteil Eisenbahn- und Straßenbahnräder entzundert und einer definierten und reproduzierbaren Einstellung mechanischer Eigenschaften durch komplexe Abkühlvorgänge unterzogen werden können.

[0026] Das Bezugszeichen 1 bezeichnet einen lediglich schematisch angedeuteten und auf dem Boden vertikal aufgestellten Maschinenständer, während mit 2 über den Umfang eines Kreises mit gleichen Winkelabständen bezüglich ihrer Längsachsen zueinander angeordnete als Drehantriebe 3 ausgebildete Antriebseinheiten bezeichnet sind. Auf jedem Rahmen 2 ist ein solcher Drehantrieb 3 angeordnet. Alle Drehantriebe sind über einen nicht dargestellten Schaltschrank über mindestens einen Frequenzumregler regelungstechnisch miteinander verbunden, so daß sie in beiden Drehrichtungen stufenlos in ihren Drehzahlen gesteuert bzw. geregelt werden können. Zu diesem Zwecke besitzen die Drehantriebe 3 nicht näher veranschaulichte Elektromotoren, die jeweils eine Antriebsrolle 4 über eine aus Fig. 2 ersichtliche Welle antreiben. Jede Welle ist über je einen axialen Stellantrieb 5 in ihrer Längsachsrichtung, also in Richtung X beziehungsweise Y über ein Hebelgetriebe verstellbar und in der jeweils gewünschten Stellung auch arretierbar. Alle axialen Stellantriebe 5 sind dabei synchron über eine zentrale Regelungs- beziehungsweise Steuerungseinrichtung verstellbar (nicht dargestellt), um sie auf den jeweils zu entzundernden und zu kühlenden rotationssymmetrischen Körper 21 einzustellen. Das bedeutet somit, daß sämtliche Antriebsrollen 4 in Bezug auf einen gedachten Kreis, dessen Mittelpunkt mit einer gedachten Drehachse 33 (Fig. 2) zusammenfällt, auf einem gleichen Durchmesser liegen und durchmessergleich radial verstellbar und arretierbar sind.

[0027] Das Bezugszeichen 6 bezeichnet einen Stellhebel für eine Vielzahl von Sprüharmen, wobei jeweils zahlreiche dieser Sprüharme in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sind, was nachfolgend noch beschrieben wird. In jeder Ebene sind zahlreiche dieser Sprüharme etwa kreisförmig oder polygonförmig angeordnet. In jeder Ebene dieser Sprüharme sind außerdem zahlreiche Schwenkhebel 7 für die Sprüharme vorgesehen, mit denen die Sprüharme über parallel sowie mit Abstand zueinander in den Eckpunkten eines gedachten Dreiecks oder eines gedachten Trapezes angeordnete Schwenkachsen schwenkbeweglich verbunden sind. Dabei sind mit dem Bezugszeichen 8.1 Sprüharme für die obere Ebene, mit 8.2 Sprüharme für eine mittlere Ebene und mit 8.3 Sprüharme für eine untere Ebene bezeichnet.

[0028] Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Sprüharme 8.1 bzw. 8.2 bzw. 8.3 in ein und derselben Ebene jeweils gleich ausgebildet und mit gleicher Kinematik verstellbar zueinander angeordnet. Es ist auch denkbar, in sämtlichen Ebenen die Sprüharme 8.1, 8.2 bzw. 8.3 gleich und mit gleichen Kinematiken auszugestalten. Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind die Sprüharme 8.1, 8.2 und 8.3 als Rohre ausgebildet, die an ihren Enden Sprühdüsen (nicht dargestellt) aufweisen können. Statt Sprühdüsen können aber auch die Rohre an ihren Enden offen ausgebildet sein, das heißt also den gleichen Strömungsquerschnitt wie die Rohre der Sprüharme 8.1, 8.2 und 8.3 selbst aufweisen. Die Sprüharme 8.1 und 8.3 besitzen gegeneinander rechtwinklig abgekröpfte Enden, derart, daß die Sprüharme 8.1, die in der oberen Ebene liegen, mit ihren Mündungsöffnungen oder Sprühdüsen nach unten gerichtet sind, während die abgekröpften Enden der Sprüharme 8.3 nach oben gerichtet sind, und zwar vorzugsweise derart, daß die Längsachsen der Sprühöffnungen oder Sprühdüsen der oberen und unteren Ebene jeweils koaxial zueinander verlaufen, was aber nicht unbedingt Bedingung ist. Die Sprüharme 8.1 verlaufen dagegen im wesentlichen radial oder unter einem spitzen Winkel von einer gedachten horizontalen Ebene nach oben weggerichtet, was aber ebenfalls nicht Bedingung ist.

[0029] Sämtliche Sprüharme 8.1, 8.2 und 8.3 sind an jeweils eine Kühlmittelzufuhr angeschlossen. Als Kühlmittel oder Kühlmedium kann Wasser in Leitungswasserqualität, aber auch Wasser mit Zusätzen, zum Beispiel Härtezusätzen, Emulsionen oder dergleichen, in Betracht kommen. Denkbar ist es auch, Wasser mit einem geeigneten Gas, vornehmlich Luft, zu mischen oder aber den Sprüharmen ein und derselben Ebene ein flüssiges Kühlmedium oder ein Gasmedium nacheinander oder gleichzeitig zuzuführen. So ist es zum Beispiel möglich, einer Gruppe von Sprüharmen ein flüssiges Kühlmedium und einer anderen Gruppe von Sprüharmen der gleichen Sprühebene ein gasförmiges Kühlmedium zuzuführen.

[0030] Die Sprüharme 8.1, 8.2 und 8.3 jeder Ebene sind an einen als Ringsammelleitung ausgebildeten Sprühring 16 bzw. 17 oder 18 angeschlossen, denen jeweils über eine Zulaufleitung 27 bzw. 28 oder 29 das Kühlmedium gesteuert bzw. geregelt über geeignete Mehrwegeventile, Absperrorgane oder dergleichen (nicht dargestellt) zugeführt wird, die über eine zentrale Steuer- bzw. Regeleinheit (gleichfalls nicht dargestellt) betätigt werden. Auch die jeweilige Kühlmittelquelle, Pumpen usw. sind aus Gründen der einfacheren Übersicht nicht dargestellt.

[0031] Wie man aus Fig. 1 erkennt, sind die Sprüharme 8.1, 8.2 und 8.3 jeweils über Schwenkachsen mit den in der aus Fig. 1 ersichtlichen Draufsicht etwa trapezförmigen Schwenkhebeln 7 verbunden. Dabei ist eine derartige Anordnung getroffen worden, daß die Sprüharme 8.1 und 8.3 mit ihren Mündungsöffnungen oder Sprühdüsen über das gesamte Durchmesserspektrum, über das sie sprühen sollen, eine definierte Spur auf dem jeweils zu behandelnden rotationssymmetrischen Körper 21, zum Beispiel auf einem Rad oder Radreifen, einnehmen. Das bedeutet also, daß der betreffende rotationssymmetrische Körper 21 bei der dargestellten Ausführungsform gleichzeitig von oben und von unten über die in einer Ebene, zum Beispiel in der oberen Ebene liegenden Sprühöffnungen oder Sprühdüsen der Sprüharme 8.1 jeweils in gesamter Breite des zu behandelnden Oberflächenbereiches mit Kühlmedium besprüht wird.

[0032] Bei 9 ist ein Schwenkantrieb in Form einer abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, zum Beispiel hydraulisch oder pneumatisch, zu beaufschlagender Kolben-Zylinder-Einheit angedeutet, dessen Zylinder an einem Maschinenständer 1 fest angeordnet ist, während seine Kolbenstange über eine vertikale Schwenkachse mit einem Schwenkarm 11 für eine obere Blatt- oder Nabenkühlvorrichtung verbunden ist. Bei 10 ist ein Schwenklager für den Schwenkarm 11 der oberen Blatt- oder Nabenkühlvorrichtung 13 angedeutet. Dieser Schwenkarm 11 für die obere Blatt- oder Nabenkühlvorrichtung des rotationssymmetrischen Körpers 21 weist ebenfalls einen Zulauf 26 für das Kühlmedium, zum Beispiel Luft oder Wasser, auf, der als Rohr ausgebildet ist und einen waagerechten und einen vertikalen Längenabschnitt aufweist. Die Nabenkühlvorrichtung 13 dient zur Kühlung der Nabe eines bei der dargestellten Ausführungsform als Eisenbahnwagenrad 21 ausgebildeten rotationssymmetrischen Körpers, während bei 14 eine obere Blattkühlungsvorrichtung und bei 15 eine untere Blattkühlungsvorrichtung angeordnet ist, die jeweils zahlreiche parallel zueinander verlaufende Rohre mit an ihren Enden offenen Mündungsöffnungen oder eingesetzten Sprühdüsen aufweist. Die obere Blattkühlungsvorrichtung 14 ist an eine Zulaufleitung 34 für das Kühlmedium und die untere Blattkühlungsvorrichtung 15 an eine Zulaufleitung 24 angeschlossen. Den beiden Leitungen 24 und 34 wird das Kühlmittel ebenfalls gesteuert oder geregelt über nicht dargestellte Absperrorgane sowie Steuer- bzw. Regelorgane zugeführt, die von dem gleichen zentralen Leitstand gesteuert bzw. geregelt werden können, wie die übrigen Vorrichtungsteile und Antriebe auch.

[0033] Die Zulaufleitung 34 der oberen Blattkühlungsvorrichtung 14 ist an einen kastenförmigen Zulauf 35 angeschlossen, an den mehrere Gruppen von Düsen bzw. Leitungen, ähnlich der aus Fig. 2 ersichtlichen oberen Blattkühlungsvorrichtung 14, angeschlossen sein können. Die Rohre der oberen Blattkühlungsvorrichtung 14 können tangential ausmünden (Fig. 1), was im Bedarfsfalle auch für die oberen und unteren Sprüharme 8.1, 8.3 und gegebenenfalls auch für die Sprüharme 8.2 der seitlichen Laufkranzkühlung gelten kann. Dadurch ergibt sich eine rotierende Kühlmittelströmung, die einer gewissen Fliehkraftwirkung ausgesetzt ist, wodurch das Kühlmittel nach seinem Auftreffen auf den abzukühlenden rotationssymmetrischen Körper 21 nach außen weggeschleudert wird.

[0034] Aus Fig. 1 ist zu erkennen, daß der Schwenkarm 11 für die obere Blatt- und Nabenkühlung in Richtung A bzw. B in einer horizontalen Ebene schwenkbeweglich und in Richtung C bzw. V (Fig. 2) über einen Hubzylinder 19 auch vertikalbeweglich angeordnet ist. Bei diesem Hubzylinder 19 handelt es sich ebenfalls um eine Kolben-Zylinder-Einheit, die abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck, zum Beispiel hydraulisch oder pneumatisch, zu beaufschlagen ist und deren Kolbenstange über eine horizontal verlaufende Achse mit dem Schwenklager für die Blatt- und Nabenkühlung gekuppelt ist. Der eingetragene Doppelpfeil in Fig. 2 veranschaulicht die Verstellbewegung des Hubzylinders 19.

[0035] In jedem der Maschinenständer 1 ist eine Rollenführung 22 für die Antriebsrollen 4 vorgesehen, die eine leichte horizontale Verstellung in Richtung X beziehungsweise Y der Welle für die jeweilige Antriebsrolle 4 über den axialen Stellantrieb 5 ermöglichen.

[0036] Mit 23 ist eine Rollenführung für den Hubzylinder 19 des Schwenkarms 11 der oberen Blatt- und Nabenkühlung bezeichnet.

[0037] Bei 30 ist eine Druckwasserentzunderungsvorrichtung vorgesehen, die mindestens eine, vorzugsweise zahlreiche Entzunderungshochdruckdrüsen aufweist, über die Wasser unter Druck zwecks Entzunderung des rotationssymmetrischen Körpers 21 zuführbar ist. Ähnliche Düsen können an der Seite des Körpers 21 und unten vorgesehen sein (nicht dargestellt) oder an anderen Stellen, zum Beispiel an der Nabe und an den Blattober- und -unterseiten, um den rotationssymmetrischen Körper 21 an allen erforderlichen Stellen durch Druckwasser entzundern zu können. Der Druckwasserentzunderungsvorrichtung 30 wird über einen als Leitung 31 ausgebildeten Wasserzulauf Wasser unter Druck zugeführt, der über eine gegebenenfalls regelbare Pumpe bereitgestellt wird (nicht dargestellt). Geeignete Absperrorgane sind nicht dargestellt, auch nicht die Regel- und Steuereinrichtung für mindestens eine Pumpe für das Druckwasser.

[0038] Bei 32 ist eine als Temperaturkamera ausgebildete Temperaturüberwachungsvorrichtung angedeutet, die in geeigneter Weise mit dem zentralen Steuerungs- und Regelungsstand verbunden ist und die in der nachfolgend noch zu beschreibenden Art und Weise in den Steuerungs- bzw. Regelungskreis einbezogen ist.

[0039] Bei 20 ist eine Hubvorrichtung dargestellt, die ebenfalls aus einer kräftigen, abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck, insbesondere mit Hydraulikflüssigkeit zu beaufschlagenden Kolben-Zylinder-Einheit besteht, der durch eine nicht dargestellte Druckmittelquelle das Druckmittel zugeführt wird. Durch die Hubvorrichtung 20 wird der rotationssymmetrische Körper 21, zum Beispiel ein Eisenbahnrad, angehoben, um es z. B. aus der Vorrichtung zu entfernen. Des weiteren kann beim Einlegen des rotationssymmetrischen Körpers 21 die Kolbenstange so ausgefahren werden, daß ein Widerlager 36 in die Öffnung der Nabe 37 eingreift. Durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung wird dann die Hubvorrichtung in vertikaler Richtung abgesenkt, bis der Laufkranz auf den drei Antriebsrollen 4 aufliegt.

[0040] Unterhalb der Vorrichtung kann ein nicht dargestellter Auffangtrichter für Zunder und Kühlmedium angeordnet sein. Ein geeigneter Förderer zum Wegfördern des Kühlmediums und/oder des Zunders ist ebenfalls nicht dargestellt. Auch eine Trennvorrichtung, durch die der Zunder von dem Kühlmedium getrennt wird, wurde aus Gründen der Vereinfachung nicht dargestellt.

[0041] Statt kreisrunder rotationssymmetrischer Körper 21 wie Räder und Ringe, können auch Zahnräder oder Sprockets in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelt werden.

[0042] Mit 25 ist der Kühlmittelzulauf für die obere Blattkühlungsvorrichtung bezeichnet.

[0043] Die Wirkungsweise der aus der Zeichnung ersichtlichen Vorrichtung ist folgende:

[0044] Der zu behandelnde warme, zum Beispiel vorzugsweise oberhalb des GOS-Punktes erhitzte rotationssymmetrische Körper 21, beispielsweise ein Eisenbahnwagenrad, wird mittels eines Manipulators in die Vorrichtung eingebracht. Hierzu wird zuvor der Schwenkarm 11 für die obere Blatt- und Nabenkühlung durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung des Hubzylinders 19 angehoben und aus dem Arbeitsraum der Maschine seitlich in Richtung B durch den Schwenkantrieb 9 weggeschwenkt. Der Hubzylinder 20 wird durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung ausgefahren, derart, daß sich das Widerlager 36 in der oberen Position befindet und den rotationssymmetrischen Körper, zum Beispiel ein Eisenbahnwagenrad 21, aufnehmen kann. Die Sprüharme 8.1 und 8.2 sind nach außen auf einen größeren Radius geschwenkt als sie später in Arbeitsposition geschwenkt werden. Die Sprüharme 8.3 und die Antriebsrollen 4 stehen in Arbeitsposition. Der automatische Manipulator legt nunmehr das Werkstück 21 ein und gibt ein Signal an die speicherprogrammierbare Steuerung (SPS - nicht dargestellt) der Vorrichtung.

[0045] Alsdann fährt der Hubzylinder 20 durch entsprechende Druckmittelbeaufschlagung in seine entgegengesetzte Richtung, also nach unten, und zwar vorzugsweise bis zum Erreichen seiner Endposition. Wird diese Position erreicht, erhalten die Drehantriebe 3 das Signal, die Antriebsrollen 4 mit der für den entsprechenden Arbeitsvorgang notwendigen Drehzahl zu drehen.

[0046] Als nächster Verfahrensschritt wird der Laufkranz an Stirn-, Ober- und Unterseite druckwasserentzundert, und zwar über die Druckwasserentzunderungsvorrichtung 30 und 31. Der Zunder und das Druckwasser fallen nach unten in einen Sammeltrichter, von wo sie weggefördert werden.

[0047] Nach dem Entzundern erfaßt die Temperaturüberwachungsvorrichtung in Form der Temperaturkamera 32 zum Beispiel die Laufkranztemperatur des rotationssymmetrischen Körpers 21 und gibt während der gesamten Behandlung die gemessene Temperatur an die SPS zum Soll-Ist-Vergleich. In der SPS wird aufgrund der gemessenen Temperatur zum Beispiel die Kühlmediummenge und/oder aber die Kühldauer festgelegt.

[0048] Nach dem Entzundern schwenken die Sprüharme 8.1 und 8.2 in die Arbeitsposition durch entsprechende Betätigung eines motorischen Antriebs des Stellhebels 6. Alsdann wird den Sprüharmen 8.1, 8.2 und 8.3 sowie der Nabenkühlvorrichtung 13 und der oberen und unteren Blattkühlungsvorrichtungen 14 und 15 ein geeignetes Kühlmedium, zum Beispiel Wasser und/oder Luft geregelt bzw. gesteuert über die Zuführungsleitungen zugeführt und z. B. entsprechend einer der in der SPS angesteuerten Programmnummer mit dem entsprechenden Druck und der entsprechenden Menge auf den Körper 21 gegeben.

[0049] Ist zum Beispiel die vorgegebene Zeit abgelaufen und/oder ist die erforderliche Laufkranztemperatur erreicht, so wird die Zufuhr des Kühlmediums zu den Sprüharmen 8.1, 8.2 und 8.3 sowie zur Nabenkühlung 13 und zur oberen und unteren Blattkühlung 14 und 15 abgeschaltet und die Antriebsrollen 4 bleiben stehen.

[0050] Nach dem Ausschwenken des Schwenkarmes 11 und dem Zurückschwenken der Sprüharme 8.1 und 8.2 kann der Hubzylinder 20 den rotationssymmetrischen Körper 21, zum Beispiel ein Eisenbahnwagenrad, anheben und an den (nicht dargestellt) in die Prozeßsteuerung bzw. Regelung einbezogenen Manipulator zum Entnehmen übergeben.

[0051] Durch die besondere Geometrie der Schwenkhebel 7 für die Sprüharme 8.1, 8.2, 8.3 und der Schubstangen 12 ist gewährleistet, daß die Sprüharme 8.1 und 8.3 bzw. deren Düsen oder Ausströmöffnungen bei jedem zu behandelnden Durchmesser des rotationssymmetrischen Körpers 21 immer die gesamte Fläche, zum Beispiel die gesamte Stirnseitenfläche oder den Radkranz, benetzen bzw. besprühen. Für jeden Funktionsbereich eines rotationssymmetrischen Körpers 21, zum Beispiel eines Rades, ist es somit möglich, gezielt die Abkühlung zu steuern, um durch Kühlzeiten, das Kühlmedium, Kühlmittelmengen und/oder die Reihenfolge der Abkühlung eine funktionsbereichsbezogene, definierte und reproduzierbare Einstellung der mechanischen Eigenschaften, zum Beispiel der Festigkeit, der Zähigkeit und insbesondere der Eigenspannungen im gesamten Rad bzw. im Radreifenvolumen unter Einbeziehung aller Funktionsbereiche des Bauteils, also Nabe, Blatt und Radkranz, zu erzielen. Dabei erfolgt eine ständige Online-Messung gepaart mit einer Steuerung und/oder Regelung der Kühlmittelströme und/oder Kühlzeiten sowie der Reihenfolge der Kühlmittelströme an den entsprechenden zu behandelnden Oberflächenbereichen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht somit in ein und derselben Vorrichtung sowohl das Entzundern wie auch eine gezielte Gefügebehandlung und Gefügeeinstellung vorbestimmter Bereiche des rotationssymmetrischen Körpers 21.

[0052] Die in der Zusammenfassung, in den Patentansprüchen und in der Beschreibung beschriebenen sowie aus der Zeichnung ersichtlichen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.

Bezugszeichenliste

[0053] 

1

Maschinenständer

2

Rahmen für Antriebseinheit

3

Drehantrieb für Antriebsrolle 4, stufenlos regelbar; Antriebseinheit

4

Antriebsrolle

5

axialer Stellantrieb für Antriebsrolle 4

6

Stellhebel für Sprüharme 8.1, 8.3

7

Schwenkhebel für Sprüharme

8.1

Sprüharme für obere Laufkranzkühlung; obere Ebene

8.2

Sprüharm für seitliche Laufkranzkühlung; mittlere Ebene

8.3

Sprüharm für untere Laufkranzkühlung; untere Ebene

9

Schwenkantrieb für obere Blatt- und Nabenkühlung, Kolben-Zylinder-Einheit

10

Schwenklager für obere Blatt- und Nabenkühlung

11

Schwenkarm für obere Blatt- und Nabenkühlung

12

Schubstangen zum Schwenken der Sprüharme

13

Nabenkühlvorrichtung

14

obere Blattkühlungsvorrichtung

15

untere Blattkühlungsvorrichtung

16

Sprühring für untere Laufkranzkühlung, Sammelringleitung

17

Sprühring für seitliche Laufkranzkühlung, Sammelringleitung

18

Sprühring für untere Laufkranzkühlung, Sammelringleitung

19

Hubzylinder für obere Blatt- und Nabenkühlungsvorrichtung

20

Hubzylinder zum Heben und Senken des rotationssymmetrischen Körpers 21, Hubvorrichtung

21

rotationssymmetrischer Körper, Eisenbahnwagenrad, Werkstück oder dergleichen

22

Rollenführung für die Zustellung der Antriebsrollen

23

Rollenführung für Hubeinrichtung der oberen Blatt- und Nabenkühlung

24

Kühlmittelzulauf für untere Blattkühlungsvorrichtung

25

Kühlmittelzulauf für obere Blattkühlungsvorrichtung

26

Kühlmittelzulauf für Nabenkühlung

27

Kühlmittelzulauf für untere Laufkranzkühlung, Zulaufleitung

28

Kühlmittelzulauf für seitliche Laufkranzkühlung, Zulaufleitung

29

Kühlmittelzulauf für obere Laufkranzkühlung, Zulaufleitung

30

Druckwasserentzunderungsvorrichtung

31

Wasserzulauf für Druckwasserentzunderung

32

Temperaturkamera, Temperaturüberwachungsvorrichtung

33

Drehachse, gedachte; Rotationssymmetrieachse

34

Zulaufleitung

35

Zulauf für obere Blattkühlungsvorrichtung

36

Widerlager

37

Nabe, Radnabe

A

Schwenkrichtung des Schwenkarmes 11

B

Schwenkrichtung des Schwenkarmes 11

C

Vertikale Hubrichtung

V

  "    "

X

Verstellrichtung der Welle für Antriebsrolle 4

Y

  "    " " " "  "

Ansprüche

1. Verfahren zum Abkühlen und Behandeln erhitzter, rotationssymmetrischer Körper (21) aus metallischen Werkstoffen, wie Stahl bzw. Stahllegierungen, vornehmlich von Monoblockrädern, Radreifen, Radscheiben und ähnlichen Scheiben und Ringen, wie Eisenbahn- und Straßenbahnrädern, Zahnrädern und Sprockets, wobei der betreffende Körper (21) zunächst entzundert und anschließend ein funktionsbereichsbezogenes, definiertes und reproduziertes Einstellen mechanischer Eigenschaften mittels komplexer Abkühlvorgänge erfolgt, die für verschiedene Volumen bzw. Oberflächenbereiche des zu behandelnden Körpers (21) unterschiedlich durchgeführt werden, derart, daß die vorgegebenen Bereiche des Körpers (21) durch Aufsprühen oder Anblasen von mindestens einem Medium online-gesteuert oder online-geregelt abgekühlt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische warme Körper (21) während des Entzunderns und während des anschließenden volumen- und oberflächenspezifischen Abkühlens um seine Rotationssymmetrieachse (33) drehangetrieben und die Kühlmedien auf mehrere der abzukühlenden Oberflächenbereiche gleichzeitig aufgesprüht oder aufgeblasen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Körper (21) zum Entzundern und Abkühlen in eine waagerechte oder annähernd waagerechte Lage gebracht wird, derart, daß seine Rotationssymmetrieachse (33) vertikal verläuft, und daß das Entzunderungsmedium und das Abkühlmedium durch eine Mehrzahl oder Vielzahl von Abkühlstrahlen oder Abkühlströme ring- oder zangenförmig auf die zu entzundernden und abzukühlenden Oberflächenbereiche aufgebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlströme oder Abkühlstrahlen den rotationssymmetrischen Körper (21) über seinen gesamten Umfang an den abzukühlenden Oberflächenbereichen gleichzeitig oder annähernd gleichzeitig bestreichen bzw. umspülen.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abkühlen nacheinander verschiedene Kühlmedien mit unterschiedlicher Kühlwirkung, zum Beispiel Luft und/oder Wasser und/oder Wasser mit Härtezusätzen und/oder Luft-Wasser-Gemische, auf die abzukühlenden Oberflächenbereiche des rotationssymmetrischen Körpers (21) aufgebracht werden.

6. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Kühlmediums zeitabhängig vorgenommen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Kühlmediums in Abhängigkeit der Temperatur des erhitzten rotationssymmetrischen Körpers (21), insbesondere von dessen Oberflächentemperatur, vorgenommen wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der auf die abzukühlenden Oberflächenbereiche aufgebrachten Kühlmittelmengen in Abhängigkeit der kontinuierlich gemessenen Temperatur oder Oberflächentemperatur des Körpers (21) vorgenommen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Kühlmediums in Abhängigkeit empirisch ermittelter Gefügewerte des Körpers (21) zeitabhängig vorgenommen wird.

10. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumenströme des Kühlmediums den während des Entzunderungsvorganges und während des Abkühlvorganges drehangetriebenen rotationssymmetrischen Körper an seinem Randbereich bzw. Randkranzbereich einhüllen.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der rotationssymmetrische Körper während seines Drehantriebes auf seiner Ober- und Unterseite und an seiner Umfangsfläche durch die Volumenströme des Kühlmediums gleichzeitig, gegebenenfalls auf unterschiedliche Oberflächenbereiche und/oder zeitversetzt, abgekühlt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung von Eisenbahn- oder Straßenbahnrädern während des Drehantriebs des rotationssymmetrischen Körpers (21) gleichzeitig die Lauffläche und die Radunter- und die Radoberseite durch das Kühlmedium oder die Kühlmedien gekühlt werden.

13. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Abkühlen von Randbereichen und/oder der Ober- und Unterseite des Körpers (21) auch gleichzeitig die Nabe (37) des rotationssymmetrischen Körpers (21) bzw. für Reifen die Lauffläche und/oder die Ober-/Unterseite und die Innenbohrung durch einen oder mehrere Volumenströme gekühlt wird bzw. werden.

14. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Abkühlen der entsprechenden Oberflächenbereiche des rotationssymmetrischen Körpers (21) als Härtevorgang vorgenommen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerten bzw. geregelten Volumenströme des Kühlmediums in vorgegebener Reihenfolge auf vorbestimmte Oberflächenbereiche des Körpers (21) zur Erzielung einer vorbestimmten Eigenspannung des jeweiligen Funktionsbereiches zugeführt werden.

16. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerten bzw. geregelten Volumenströme des Kühlmediums in vorgegebener Reihenfolge auf vorbestimmte Oberflächenbereiche des Körpers (21) zur Erzielung einer vorbestimmten Festigkeit des jeweiligen Funktionsbereiches zugeführt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerten bzw. geregelten Volumenströme des Kühlmediums in vorgegebener Reihenfolge auf vorbestimmte Oberflächenbereiche des Körpers zur Erzielung einer vorbestimmten Zähigkeit des jeweiligen Funktionsbereiches zugeführt werden.

18. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die gesteuerten bzw. geregelten Volumenströme des Kühlmediums in vorgegebener Reihenfolge auf vorbestimmte Oberflächenbereiche des Körpers (21) zur Erzielung definierter Eigenschaftsgradienten im gesamten Rad bzw. Radumfang oder Radkranz zugeführt werden.

19. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmedium auf die jeweiligen zu kühlenden Bereiche des Körpers unter einen Winkel, z. B. tangential aufgebracht wird.

20. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnden Oberflächen zur Erzeugung definierter Eigenspannungen in einem rotationssymmetrischen Körper (21) gleichzeitig oder zeitversetzt auf den Laufflächenbereich und auf die Radinnenseite aufgebracht werden, ohne daß die beiden Stirnflächen durch das Kühlmedium gekühlt werden.

21. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des rotationssymmetrischen Körpers (21) oder dergleichen während des Kühlvorganges gesteuert bzw. geregelt wird, derart, daß die auf die oben liegende Stirnseite aufgebrachte Kühlflüssigkeit durch Fliehkräfte von dem Körper, zum Beispiel einem Rad, wegtransportiert wird, um dadurch eine Benetzung des Blattes zu vermeiden oder die Kühlflüssigkeit von diesem wegzufördern.

22. Vorrichtung zum Abkühlen erhitzter, rotationssymmetrischer Körper (21) aus metallischen Werkstoffen wie Stahl- bzw. Stahllegierungen oder dergleichen, vornehmlich von Monoblockrädern, Radreifen, Radscheiben und ähnlichen Scheiben und Ringen, zum Beispiel Eisenbahnrädern, wobei der warme rotationssymmetrische Körper (21) in waagerechter Lage auf mehreren über seinen Umfang verteilt angeordneten Antriebsrollen (4) mit seinem Umfang gelagert ist, wobei mindestens eine der Antriebsrollen (4) motorisch mit veränderbarer Drehzahl drehangetrieben ist und dadurch den rotationssymmetrischen Körper (21) in Drehung versetzt, wobei im Randbereich des rotationssymmetrischen Körpers (21) über dessen Umfang verteilt zahlreiche Sprühöffnungen oder Sprühdüsen angeordnet sind, durch die mindestens ein Kühlmedium online-geregelt oder online-gesteuert auf abzukühlende Oberflächenbereiche des rotationssymmetrischen Körpers (21) aufspritzbar oder aufsprühbar ist.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl oberals auch unterhalb des rotationssymmetrischen Körpers (21) über den Umfang desselben verteilt eine Vielzahl von Sprühdüsen oder Sprühöffnungen für die Zuführung von Kühlmedium vorgesehen sind.

24. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Peripherie des rotationssymmetrischen Körpers (21) eine Mehrzahl oder Vielzahl von Sprühöffnungen oder Sprühdüsen zugeordnet ist.

25. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Zuführung des Kühlmediums vorhandenen Sprühöffnungen oder Sprühdüsen mindestens in radialer Richtung des Körpers (21) verstellbar und in der jeweiligen Position arretierbar angeordnet sind.

26. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühöffnungen oder Sprühdüsen an der Ober- und Unterseite sowie an der Peripherie des rotationssymmetrischen Körpers (21) jeweils synchron verstellbar und arretierbar angeordnet sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungsöffnungen der Sprühdüsen, die der Ober- und Unterseite und der Peripherie des rotationssymmetrischen Körpers (21) zugeordnet sind, jeweils auf einem gedachten Kreis angeordnet sind, und daß bei einer radialen Verstellung dieser Sprühöffnungen oder Sprühdüsen über den Umfang des rotationssymmetrischen Körpers (21) jeweils gleiche Ringbereiche des Körpers (21) von dem Kühlmedium beaufschlagt sind.

28. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühöffnungen oder Sprühdüsen, die der Unter- und Oberseite sowie der Peripherie des Körpers (21) zugeordnet sind, jeweils an einer als Sammelkanal ausgebildeten Ringleitung (16, 17, 18) angeordnet sind, die den Körper (21) jeweils ringförmig umgeben.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkanäle (16, 17, 18) gleiche Durchmesser aufweisen und konzentrisch zueinander in unterschiedlichen Ebenen übereinander angeordnet sind, und daß die ringförmigen Sammelkanäle (16, 17, 18) an getrennten Zulaufleitungen (27, 28, 29) angeschlossen sind, durch die das Kühlmedium gesteuert bzw. geregelt den Sammelkanälen (16, 17, 18) zuführbar ist.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß jedem der Zuführleitungen (27, 28, 29) mindestens ein fernsteuerbares Absperrventil zugeordnet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühöffnungen oder Sprühdüsen jeweils einem Sprüharm (8.1, 8.2, 8.3) zugeordnet sind, der z. B. als Rohr ausgebildet ist und der an die jeweilige Sammelringleitung (16, 17, 18) kühlmediumleitend angeschlossen ist.

32. Vorrichtung nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß die einer betreffenden Sammelringleitung (16, 17, 18) zugeordneten Sprüharme (8.1, 8.2, 8.3) synchron motorisch zwecks Vergrößerung oder Verkleinerung des Sprühdurchmessers radial verstellbar und in der jeweils eingestellten Durchmesserstellung auch arretierbar sind.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Sprüharme (8.1, 8.2, 8.3) an ein- und derselben Sammelringleitung (16, 17, 18 durch jeweils nur einen motorischen Antrieb über ein Gelenkgetriebe in radialer Richtung hinsichtlich ihrer Sprühöffnungen oder Sprühdüsen radial verstellbar angeordnet sind.

34. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, bei welchem der rotationssymmetrische Körper (21) als Rad ausgebildet ist und eine Radnabe (37) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Kühlung der Radnabe (37) vorgesehene Nabenkühlvorrichtung (13) mindestens ein Rohr aufweist, das in die Radnabe (37) eintaucht und an seinem unteren Ende mindestens eine Sprühöffnung oder Sprühdüse aufweist, und daß die Nabenkühlvorrichtung höhenverstellbar (C-V) in horizontaler Richtung (A-B) und wegschwenkbar ausgebildet ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Nabenkühlung dienende Vorrichtung (13) über einen Schwenkantrieb (9), z. B. durch eine durch Druckmitteldruck zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit in horizontaler Richtung (A-B) und einen Hubzylinder (19), der vorzugsweise ebenfalls durch eine abwechselnd beidseitig durch Druckmitteldruck zu beaufschlagende Kolben-Zylinder-Einheit gebildet ist, in vertikaler Richtung (C-V) hubbeweglich ist.

36. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den rotationssymmetrischen Körper aufnehmenden Antriebsrollen über getrennte Achsen angetrieben werden, die horizontal verlaufen und die jeweils über den Umfang eines Kreises mit gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnet und in Richtung ihrer Längsachse durch einen axialen Stellantrieb (5) verstellbar und durch jeweils einen vorzugsweise stufenlos regelbaren Drehantrieb antreibbar ausgebildet sind.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, daß alle Drehantriebe (3) der Antriebsrollen (4) in ihrer Drehzahl synchron und gleichsinnig von einer zentralen Steuereinheit gesteuert sind.

38. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des rotationssymmetrischen Körpers durch eine Temperaturkamera meßbar ist, und daß die gemessenen Werte einem Rechner einer Regelvorrichtung zuführbar sind, über die die auf die zu härtenden Bereiche aufzusprühenden Kühlmittelmengen regelbar sind.

39. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Wegeventile, Druckregelventile, Mengenregelventile, Durchfluß- und Druckmeßeinrichtungen und die Temperaturüberwachungsvorrichtung (32) in einer zentralen Überwachungseinheit steuer- bzw. regelungstechnisch zusammengefaßt sind.

40. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die für einen Körper (21), zum Beispiel für ein Eisenbahn- oder Straßenbahnrad, notwendigen Betriebsdaten in einem Programm einer SPS abgelegt sind und unter einer bestimmten Kenn-Nummer abrufbar sind, woraufhin dann die Regel- bzw. Steueranlage der Vorrichtung den Entzunderungsvorgang und die Zufuhr des Kühlmediums durch Aufsprühen der Kühlmittelmengen auf die jeweiligen zu kühlenden bzw. zu härtenden Bereiche des Körpers (21) steuert bzw. regelt, und daß diese Wärmebehandlung online erfaßt wird, derart, daß für jeden Körper (21) ein Wärmebehandlungsprotokoll erstellbar ist.

41. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang des rotationssymmetrischen Körpers (21) verteilt eine Mehrzahl oder Vielzahl von Druckwasserentzunderungsdüsen angeordnet sind, die den zu entzundernden Bereich an der Ober-, Unterseite und auf der Peripherie des Körpers (21) während des Drehantriebes der Antriebsrolle (4) durch Aufsprühen einer Flüssigkeit entzundern.

42. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Auflageebene auf den Laufrollen für den Körper (21) eine Hubvorrichtung (20) angeordnet ist, die während des Entzunderungs- und Abkühl- bzw. Härtevorgangs absenkbar ist und die konzentrisch zu den Sammelringkanälen (16, 17, 18) angeordnet ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubvorrichtung (20) aus einem abwechselnd beidseitig mit Druckmitteldruck zu beaufschlagenden Zylinder besteht, dessen Kolbenstange mit einem als Auflageteller ausgebildeten Widerlager (36) versehen ist, über den der Körper (21) bis auf eine von einem Manipulator zu bedienende Ebene anhebbar ist.

44. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des unteren Sammelringkanals (16) eine Auffangwanne für Zunder, Entzunderungsflüssigkeit und Kühlmedium angeordnet ist, und daß dieser Auffangbehälter an eine Fördervorrichtung angeordnet ist, die die Entzunderungsflüssigkeit und das Kühlmedium sowie den entfernten Zunder wegtransportiert und ihn von der Entzunderungsflüssigkeit einerseits bzw. vom Kühlmedium andererseits trennt.

45. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung in der Draufsicht trommelförmig gestaltet ist, wobei die Maschinenständer (1) radial außerhalb der äußeren Umgrenzungslinien der Vorrichtung mit ihren Drehantrieben (3) sowie der Schwenkarm (11) für die obere Blatt- und Nabenkühlvorrichtung (13) herausragen.

46. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Sprühöffnungen oder Sprühdüsen für das Kühlen der Oberseite des Körpers (21) von dem Schwenkarm (11) getragen sind, der auch die Kühlvorrichtung für die Nabenkühlung (13) trägt und mit dieser schwenk- und hubbeweglich angeordnet ist.

47. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebelantrieb für die in jeweils einer Ebene liegenden Sprühöffnungen oder Sprühdüsen aus zahlreichen an Schwenkhebeln (7) für Sprüharme (8.1, 8.2, 8.3) über parallel zueinander verlaufenden Achsen angeschlossenen Schubstangen (12) besteht, die jeweils in den Ecken der etwa trapezförmigen Schwenkhebel (7) für die Sprüharme (8.1, 8.2, 8.3) angeordnet sind, wobei jeweils zwei Schubstangen (12) auf gegenüberliegenden Seiten über Schwenkachsen mit dem Schwenkhebel (7) verbunden sind, während im Abstand sowie in den Eckpunkten eines Dreiecks hierzu angeordnet jeweils eine weitere Verbindungsachse für den jeweiligen Schwenkarm (7) angeordnet ist, und daß sämtliche Sprüharme (8.1, 8.2, 8.3) einen waagerecht verlaufenden Teil aufweisen, an den sich ein dazu vorzugsweise rechtwinklig abgekröpftes Rohrteil anschließt, und daß die waagerechten Abschnitte jeweils gleichgerichtet angeordnet sind.

48. Vorrichtung nach Anspruch 22 oder einem der darauffolgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebellängen der Stellhebel für die Sprüharme (8.1, 8.2, 8.3) so ausgelegt sind, daß über den gesamten Durchmesserbereich jede Düse bzw. jede Sprühöffnung immer in der gleichen Spur angeordnet ist.

Zeichnung