CH256898A - Verfahren und Vorrichtung zum Härten der Eingriffsflächen der Zähne oder Nocken eines Metallrades. - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Härten der Eingriffsflächen der Zähne oder Nocken eines Metallrades.

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CH256898A
CH256898A CH256898DA CH256898A CH 256898 A CH256898 A CH 256898A CH 256898D A CH256898D A CH 256898DA CH 256898 A CH256898 A CH 256898A
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Ag Standard Telephon Und Radio
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Standard Telephon & Radio Ag
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Description


  Verfahren und Vorrichtung zum Härten der     Eingriffsflächen    der Zähne  oder Nocken eines     MetaHrades.       Bisher wurden Zahnräder     zu-in    Härten  der Zähne erhitzt, indem das Zahnrad in ein       Solenoid    eingelegt wurde, welches das.     Zahn-          vad    durch, magnetische Induktion     erwäru#lte.     Nachdem     sieli        daei    Zahnrad durch dieses Ver  fahren auf eine geeignete Temperatur er  wärmt, hat, wird -es abgeschreckt.

   Bei diesem       VerfaUren    werden Ströme benützt, die ge  wöhnlich eine Frequenz von weniger als  <B>1000</B>     kHz    haben, damit die im     Zahnrad.    in  duzierten Heizströme weit genug in radialer  Richtung in das Rad eindringen können, um       die        Ein,-Tiffsfläc'hen    der Zähne zu erreichen.

    Infolge dieser     Erhitzungsmethode    verbreitet  sich der Härtevorgang     eo    weit in radialer  Richtung auf das     Zaihn-rad,        dass    er eine uner  wünschte     BrücIligkeit    und ungenügende  Zähigkeit am Zahnfuss zur Folge hat, wo  durch die     #Gefahr    besteht,     dass    die Zähne bei  plötzlicher Beanspruchung brechen.

   Ausser  dem werden     ;die        ä'ussern    Enden     der    Zähne  durch dieses Verfahren, einer     übermässi--en          E4        rhitzung    ausgesetzt, wodurch die     Zahnepit-          zen    vor denn Abschrecken schmelzen oder       deformiert    werden, oder nach dem     Ab-          schreeken    einen solchen Härtegrad aufweisen  können,     dass    sie brüchig und bei plötzlichen  Stössen,

   oder zufälligen Schlägen in     uner-          wünseliter        Weisse        spli-Hern    oder beschädigt  werden können.  



  Die vorliegende Erfindung beseitigt die  obigen Nachteile.    Die Erfindung hat ein Verfahren zum  Härten der     EingriffsfläcUen    der Zähne oder       Noeken    eines     Metallrad-es    zum, Gegenstand.  Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,       ,dass    die Zähne oder Nocken am Umfang des  Rades     aufeinanderfolgend    während eines  bestimmten kurzen     Zeitintervalles    einer       hüchfrequenten    magnetisch induzierten Er  hitzung ausgesetzt     weTden.     



  Die Erfindung betrifft weiterhin eine  Vorrichtung zur     Durolifüh-run.g    des Verfah  rens. Diese Vorrichtung ist gekennzeichnet  durch eine     Tragvorriclitung    für das Rad  und einen, einen     hochfrequenten        elektriselien     Strom führenden Leiter mit mindestens  einem     iderart    angeordneten aktiven Teil,     dass     ,dieser in einem     Ab#stand    von dem auf der       TragvorrieUtung    angebrachten Rad durch  .die Zahn-     bzw.        Nockenzwisclienlücken        hin-          durchführt.     



  Ferner hat die Erfindung auch. ein nach  .dem     erfindungsgemässen    Verfahren     behan-          -deltes    Zahnrad zum Gegenstand, das     dat-          ,duro-h    gekennzeichnet     ist,        dass        sein. &         Zahn-          oberfläclien    auf einem begrenzten, im Gebiete  des Wälzkreises gelegenen     Eingriffsfläche,     gehärtet sind.  



  In den Abbildungen sind     Ausführungs-          bei,spi & e    der Vorrichtung     dargesbellt.     



       Fig.   <B>1</B> ist eine schematische Ansieht einer  Vorrichtung zur Härtung der Eingriffsflä  chen von     Zälmen    eines Zahnrades aus Eisen-           Fig.    2     ii6t    eine     Draufsiellt    des Apparates  der     Fig.   <B>L</B>     -          Fig.   <B>3</B> und 4     sind'entsprerliend    eine     An-          ,

  sieht    und ein Schnitt einer Vorrichtung     zuT     gleichzeitigen Wärmebehandlung der     Ein-          griffsfläolien    von Zähnen in einem     -Sektor     eines     Z hnraides.     



       Fig.   <B>5</B> und<B>6</B> sind     Drauf-sielit        und,Seiten-          ansicht    eines weiteren     Ausführungebeispiels          der    Erfindung.  



       Fig.   <B>7</B> ist eine teilweise im Schnitt  gezeigte Teilansicht entlang der Linie<B>7-7</B>  .der     Fig.   <B>6.</B>  



  In den     Fig.   <B>1</B> und 2 ist das Zahnrad<B>1</B>  z. B. -aus     härtbarem    Eisen, an der in Lager  im Gestell<B>3</B> laufenden Welle<B>9.</B> befestigt  und     wiTd    -zusammen mit dem Gestell<B>3</B>     auf     den zwei Schienen 4 getragen, deren     seit-          liehe    Planschen<B>5</B> eine axiale. Bewegung der  Welle. 2 und     des-    Führungsgestelles<B>3</B> auf- den  Schienen 4 verhindern.

   Der an dem Gestell  <B>3</B> befestigte     Staib   <B>6</B>     wird,durc'h    irgendwelche  geeignete,     niellt'gezeig-#e    Mittel derart be  tätigt,     dass    das,<B>Gestell 3</B> mit     Aper    Welle 2  und dem Zahnrad<B>1</B> sich mit einer gleich  mässigen Geschwindigkeit entlang den Schie  nen 4 von links nach rechts bewegt,     wäli-          rend    dem das Zahnrad eine     WärmabeRand-          lung-    erfährt, wie dies später erklärt -wird.

    <U>'Wenn</U> das Gestell<B>3</B> das rechte Ende der  ,Schienen 4     eTrpivlit,        verlässt    die Welle 2 die  .Schienen 4 und das Zahnrad fällt durch sein       G & wicht    in das Gefäss     7-,    das     Waisser        o#der     .eine andere abschreckende Flüssigkeit<B>17,</B>  z. B.<B>01,</B> enthält.  



  Unterhalb der Schienen 4, entlang dem  <B>Weg</B>     Üer        untarn    Kante des Zahnrades<B>1</B> wird  die     ZaInstange   <B>8</B> aus hitzebeständigem,     elek-          trisch,-igolierenden        MateriaJ,    wie z. B. Por  zellan oder anderem geeignetem z.

   B. kera  mischem Material, angebracht, wobei die  Zähne<B>9</B> der Zahnstange derart angeordnet  sind,     dass    sie in die Lücken zwischen den  Zähnen<B>10</B>     d#s        ZaBnra;cles   <B>1</B> eingreifen, wobei       da,s    Zahnrad eine ganze Umdrehung     be,-          schreibt,    wenn -es die ganze Bewegung von  einem<B>-</B>Ende     Ader-        ZaInstange,    zum andern,         auEflührt.    In den     Fig.   <B>1</B> und 2 wurde die  Länge jeder Figur horizontal durch eine  Bruchlinie verkürzt,

   wobei der     ausigelassene     Teil dem gezeigten ähnlich ist.  



  Die Spitze jedes Zahnes<B>9</B>     der    Zahn  stange ist verkürzt und derart ausgebildet,       dass    sie den     Heizleitei   <B>11</B> aus Kupfer oder  anderem elektrisch gut leitendem Material  aufnehmen und tragen kann, wobei der  Heizleiter eine in einer     Schlangenfinie        ve#r-          laufende    Form mit geraden Teilstrecken<B>12</B>  aufweist, die parallel zu den Eingriff     sflächen     der     Zalinradzähne   <B>10</B> verlaufen, und mit  diesen magnetisch eng gekoppelt     wertden,

       wenn die Zähne<B>10</B> in gleichmässigem Ein  griff mit der Zahnstange<B>8</B> auf beiden Sei  ten     ebner    Teilstrecke 12 des Heizleiters  stehen. Der Minimalabstand zwischen dem  Leiter<B>11</B> und     den'Uhnen   <B>10</B> soll möglichst  klein sein, -doch     nieJit    so klein,     dass    der  Leiter einer Berührung oder     Lielitbogenbil-          dung-        ausgesptzt    ist,     wälireuid    -das     Zalinrad     sich der Zahnstange entlang bewegt. Dieser       AUstand    kann z. B. nur 0,4<U>mm</U> beitragen,  kann aber auch grösser sein.

   Die Schleifen  <B>13,</B>     welchenebeneinanderliegendeTeilstrecken     12 des Heizleiters verbinden, sind     vorteil-          hafterwelse    so weit von andern Teilen     der     Zähne<B>10</B> des     Zahnrades    entfernt,     dass    die  magnetische Kopplung mit diesen Teilen  sehr lose ist.     Es.    ist ersichtlich,     dass        die    gera  den     Teilstrechen    12 aktive und die Schleifen  <B>13</B> passive Teile des Leiters<B>11</B> bilden in       bezugauf    eine Kopplung mit dein Rad.  



  <U>Die</U> hochfrequente Stromquelle 14,     vor-          zugz,weise    bestehend aus nicht gezeigten       Röhrenoszillatoren,    ist mit     dem        Heizleiter     <B>11</B> verbunden und hat gewöhnlich eine Fre  quenz von<B>1000</B>     kHz    oder mehr,     vorzu#gswei3e     z. B. in der Grössenordnung von<B>5000</B>     kHz     oder mehr. Die Frequenz und die     Ainplitucle     des     Stitmes    in     fder    Wicklung<B>11</B> werden  .durch Knöpfe<B>15</B>     bzw.   <B>16</B> in einfacher Art  in irgendeiner bekannten Weise geregelt.

    Während der     Reizetrom    durch die     Wicklunv     <B>11</B> fliesst,     brauplit    die Wicklung selbst nicht  .erheblich erwärmt m werden und kann       idurch    bekannte, nicht gezeigte Mittel-<B>ge-</B>      kühlt werden, wenn die Temperatur in uner  wünschter Weise steigt.  



  Das Zahnrad<B>1</B> wird durch den     iStab   <B>6</B>  von einer Stellung ganz links: in eine Stel  lung ganz rechts bewegt-, so     dass    sukzessive  eine andere Teilstrecke 12 des Leiters<B>11,</B>  wie oben beschrieben, in enge Kopplung  .mit einem Paar     Eingriffsflächen    zwischen  anliegenden Zähnen<B>10</B> gebracht wird.<B>In</B>  dieser Weise wird die Temperatur der     Ober-          flächenschielit    der Zähne auf     #die        erwÜnsellte     Höhe gebracht,     wo-bei,

  der    Leiter<B>11</B> ein Pri  märleiter zur     Induzierung    grosser Sekundär  ströme in einer     #dünnen        Metallsehicht    unter  der     Eingriffsfläahe    der Zähne bildet. Diese  an den primären Leiter<B>11</B> anliegende     Sohiellt     dient als Abschirmung für das Metall unter  halb dieser Schicht und verhindert     sa    -einen  unerwünschten Stromdurchgang     unterhalb     dieser Schicht, während die übrigen Teile  des Rades derart lose     mit!dem    Leiter<B>11</B> ge  koppelt sind,     -dass    keine erhebliche     Erliitzung,     stattfinden kann.  



  Durch eine Einstellung der Stromstärke  und der Zeit,     innerhass    welcher das Rad  entlang der Zahnstange läuft<B>'</B> kann die  Dicke der erhitzten Schicht nach Wunsch,  bestimmt werden. Wenn     das    Zahnrad<B>1</B> den  letzten Zahn<B>9</B> der Zahnstange, rechts in  den     Fig.   <B>1</B> und 2     erreielit,    wird das letzte  Paar der     Eingriffsfläahen        desi        ZahnraUes     <B>10,</B> die bis jetzt nicht erhitzt waren, auf die  gewünschte Temperatur gebracht; hierauf  fällt das Rad<B>1</B> in das abschreckende Bad  <B>7,</B> wo die erhitzten Eingriffsflächen der  Zähne gehärtet werden. Der Körper und der  Fuss jedes.

   Zahnes und der andern Teile des       Raides    verbleiben praktisch in ihrem ur  sprünglichen zähen und     ungehärteten    Zu  stande, so     dass    das Rad widerstandsfähiger  und stärker ist, zuverlässiger arbeitet und  ,eine grössere Lebensdauer     hatals    die in der,  Einleitung genannten Räder.  



  Die Vorrichtung, dargestellt in den     Fig.   <B>3</B>  und 4,     isst    besonders gut geeignet zur Här  tung der     Eingriffsflächen    von verhältnis  mässig schweren Zahnrädern oder von Rädern  mit einem relativ     gTossen    Durchmesser.

   In    solchen Fällen würde ein     Heizleiter    der in       Fig.   <B>1</B>     Üargestellten    Form, laug genug, um  den ganzen Umfang des     Raides    zu umgeben,  bei der Frequenz     des    Heizstromes, eine für  ,eine praktische Verwendung zu hohe, Impe  danz aufweisen oder das     Zalinrad    kann     der-          axt    umfangreich sein,     dass    die Vorrichtung  der     Fig.   <B>1</B> unvorteilhaft ist.

   In der     Moclifi-          kation        dssr        Fig.   <B>3</B> hat der Heizleiter 20 eine  relativ kleine Länge, so     dass    er eine     Strom-          balm    mit einer hinreichend niedrigen Impe  danz für den benötigten Heizstrom bildet.

    Das Zahnraid 21 wird von der Mutter 22,  die     -am    obern Ende des durch den Mittelpunkt  des     Raide#s    21 gehenden Zapfens     23        auf(ge-          schraubt        isst,    fest     angepresst.    Unter dem Rad  ist ein Absatz 24 vorgesehen, gegen den das  Rad 21 und die Mutter 22     gepresst    werden.  Das untere Ende<B>25</B> des Zapfens     23    ist in  dem Lager<B>26</B> in der     GrundplaIte   <B>27</B>     einge-          pa,sst.     



  Um das Rad 21 einzustellen und es in  Arbeitslage zum Heizleiter 20 zu fixieren,  ist der bewegliche Einstellbolzen<B>30,</B> der ge  nau zwischen den     Angriffsfläehen    von zwei  anliegenden Zähnen<B>31</B>     hineinpasst    derart  in der festen röhrenförmigen Führung<B>32</B>  angebracht,     dass    er sich in axialer Richtung  bewegen kann, und hat einen     axiaJen        Fort-          satz   <B>33,</B> der     an    seinem hintern Teil durch  ,das     gesehlossene    Ende 34 der Röhre<B>32</B> her  ausragt,

   wobei das äussere Ende des     Fort-          satzes   <B>33</B> einen Griff bildet, der das Zurück  ziehen     Jes    Bolzens<B>30</B> zwischen den Zähnen  des Zahnrades<B>31</B> gestattet, so     dass    das Rad  21, ohne den Bolzen<B>30</B> zu berühren, gedreht  werden kann. Eine zwischen dem Ende 34  der Röhre<B>32</B> und dem Bolzen<B>30</B>     zusammen-          gepresste    Spiralfeder<B>35</B> drückt den Bolzen  kräftig gegen die     auliegenden    Flächen     J(eir     .Zähne<B>31</B> und hemmt in dieser Weise eine       Drelibewegung    des Rades 21.  



  Der     Eleizl-eifer   <B>20</B> ist auf     der    flachen  Oberseite<B>36</B> des aus hitzebeständigem     elek-          trisr,h        isollierenden    Material bestehenden  Klotzes<B>37</B> angebracht, der auf dem Lager  block<B>27</B>     duroli        Selirauben   <B>38</B> oder andern  geeigneten Mitteln befestigt ist. Der Leiter      20 ist' in eine' gewellte     Forin'    gebogen und  weist eine Anzahl     iin    allgemeinen     V-förmige     Elemente<B>39</B> auf, die in einem, zu einem  Zahnrad 21     koa,.-#dälen,    Bogen liegen.

   Die  Zwischenräume zwischen den 'Spitzen der       V-förmigen    Elemente<B>39</B> stimmen überein  -mit den Lücken zwischen den Zähnen des'.  Rades     21,,so        dass    der Leiter     20,derart        ainge-          ordnet    werden,- kann,     dass    die;

       Tförmigen     Elemente in die Lücken zwischen     aufein-          anderfolgende        Zähnepaaxe    am Umfang     desi     -Rades innerhalb eines bestimmten Sektors  desselben     hineinragen.    Nahe dem     Rade    21  hat der Klotz<B>37</B> eine     Anzaflil        iStifte        40#5    die       s,Izli,    in     axiailer    Richtung in     bezug    auf das  Rad.

   21 erstrecken und, dazu dienen, den  Leiter- 20 zu     füllren,    wenn er in radialer  Richtung mit     Odem    Rad 21<B>-</B> zum Eingreifen  -gebracht wird, wobei diese     Stifte,.40    An  schläge bilden,     um,die        gewünsclite    Lage. der  V-förmigen Elemente<B>39</B> das Leiters, 20 in       xlen    Lücken zwischen anliegenden     Zälmen     des Rades 21 festzulegen.

       Jejdes    V-förmige  Element<B>39</B> nimmt, -wenn es in der Arbeits  lage mit dem Rad 21 in Eingriff steht, vor  zugsweise eine derartige<B>Lage</B> ein,     dass    der  Leiter fest<B>gekoppelt</B> ist mit den anliegen  den Eingriffsflächen der Zähne" zwischen,  denen es angeordnet     iet,    wobei die Spitze) des       V    vorzugsweise in einem genügenden radialen  Abstand gegen aussen vom Boden der Lücke  zwischen     anliegendeir    Zähnen angeordnet ist,       .dass    die magnetische Koppelung mit dein die  anliegenden Zähne verbindenden Metall so  lose ist,     dass    eine -schädliche Erhitzung in  diesem Gebiet vermieden wird.

   Die     Schlei-          fenteile    41     deB    Leiters 20, die um Stifte 40  gebogen sind und anliegende     V-förmige    Ele  mente<B>39</B> verbinden, sind vorzugsweise in  einem genügenden Abstand von den äusser  sten radialen Enden der anliegenden Zähne  des     Raicles    21 angeordnet, um eine, lose  magnetische Kopplung mit ihnen zu errei  chen, damit<B>-</B> eine übermässige oder     uner-          wünselite        Erhitzting    der äussern Enden der  Zähne vermieden werden kann.

       Ee    ist er  sichtlich,     #dass    die beiden Seiten jedes     V--för-          migen,        Elementes   <B>39</B> als die aktiven<B>Ab-</B>         schnitte    des Leiters 20 angesehen werden  können, da sie fest mit den     Eingriftfoflächen     von anliegenden Zähnen gekoppelt sind und  in der Folge in     wirkGamer    Weise     Heizströine     in einer dünnen, der Oberfläche der     Angriffs-          flächen    der Zähne entlang verlauf enden       jSchicht    induzieren können, während,

   die  Spitzen der     V-Elemente    und     die    äussern  Schleifen 41, welche diese     V-Eleinente,    ver  binden, als passive Abschnitte des, Leiters  2,0 angesehen werden können, da ihre lose       Kuppilung    mit dem Metall des Zahnrades 21  eine übermässige oder unerwünschte     Wärme-          entwicklung        innerhaab    des Zahnrades ver  hindert.  



  Beider Wärmebehandlung des     Zalinracles     in den     Fig.   <B>3</B> und 4 -wird ein starker Heiz  strom- während eines sehr kurzen,<U>bestimm-</U>  ten     Intervallee    durch den Leiter 20 geschickt,  wobei die Frequenz und Stärke des Stromes  genügend gross sind, um die Temperatureiner  Metallschicht an den Eingriffsflächen der  Zähne derart zu erhöhen,     dass    sie eine     Ober-          flächenhärtung    hervorruft, wobei das     Zeit-          intervafl,    während dessen die Heizströme in  dem Zahnrad induziert werden, zu kurz     iot,

       als     dass    ein     erlieblichei        Wärmefluss    von der  erhitzten Schicht zum     darunterliegenden     Metall verursacht würde. Die Masse des nicht       erwarmten        Metalles    unter der erhitzten  Schicht an jeder     Eingriffsfläche    ist so gross,       ,dass    nach dem Abstellen     ides    Heizstromes     diQ          Temperatur#    der erhitzten     Oberflächenschicht     fast augenblicklich> durch,

   die rasche Über  tragung der Hitze auf dem     darunterliegenden     Metall abgeschreckt wird, wodurch ein     Ab-          .schrecken    und Härten, der Eingriffsflächen  der Zähne verursacht wird. Die Einrichtung  der     Fig.   <B>3</B> und 4 ist     selbstverständliell        nielit     nur geeignet zum     3elbstabschrecken,    eines       3ektors    des,     Ra.deGi    21, sondern     afue,11    einge  richtet für eine     Abschreckung    durch     Unter-          t,

  aualiuiig    nach irgendeinem wohl bekannten  Verfahren. Es     isst    ersichtlich,     dass    der Leiter  20 axial zu den     Zahnradzähnen   <B>jede</B> ge  wünschte Abmessung aufweisen kann, ohne       dass    -die Dickenabmessung     r#xIial.    zu den  Zähnen     -,7ergTössert    werden     muss.    Nach-- dem           ilärfen    der     Eingriffsflächen    in dem vom  Leiter 20 beherrschten Sektor wird der Bol  zen<B>30</B> vom Eingriff in dem Rad     21    gelöst,  der Leiter kurzseitig vom Eingriff mit, dem  Rad 21 entfernt und das Rad in eine neue  Lage eingestellt,

   wobei der nächste Sektor  anliegend an dem bereits     wärmebehandelfen,     gegenüber dem Klotz<B>37</B> eingestellt wird,       sio        dass    der Leiter 20 wiederum zum Ein<B>ff</B>       gri   <B>,</B>  mit dem Rad 21 gebracht werden kann.,  während das Rad     durcli    den Bolzen<B>30</B>  blockiert wird und die Zähne innerhalb des  neueingestellten Sektors des Rades 21 einer  Oberflächenhärtung,     wiesie    bereits beschrie  ben wurde, unterworfen werden können. In  dieser Weise können sukzessive die Sektoren  des Rades gehärtet werden, bis alle Zähne,  in der beschriebenen Weise behandelt     3ind.     



  In der weiteren Ausführungsform nach  den     Fio,   <B>5</B> und<B>6</B> ist das Zahnrad<B>50</B> an  einem ähnlichen Zapfen<B>23'</B> wie     in        Fig.   <B>3</B>  und 4, angebracht, wobei der Zapfen in der       Offnung   <B>51</B> am untern Ende des axial     ver-          stellbaxen    Tauchers 52, der durch     hydra.u-          liselie    oder sonstige     wohlbekannte,    jedoch  nicht gezeigte Mittel, rasch in axialer     Ricli-          t,ung    in irgendeine gewünschte Stellung ge  bracht werden kann, befestigt ist.

   Der in  einer ;Schlangenlinie verlaufende Heizleiter  54,  & r sich ringförmig um den Umfang des  .Rades<B>50</B> legt, ist mit seinem praktisch     ver,-          tikalen    oder geraden Teilstrecken oder akti  ven Abschnitten<B>55</B> parallel zu den     Eingriffs-          fläollen    der Zähne im Rad<B>50</B> angeordnet.

    Die     Absehnitte   <B>55</B> sind fest mit den     Ein-          01        iffsflächen,    der Zähne gekoppelt und durch  die,     U-förmigen    Schleifen<B>56</B>     miteinanider    ver  bunden, wobei diese Schleifen passive<B>Ab-</B>  schnitte darstellen, deren     Kopplung    mit dem  Metall des Rades<B>50</B><I>so</I> lose wie, möglich     ge-          stalfet    wird, ohne,     dass    eine übermässige Im  pedanz im Leiter<B>50</B> auftritt.

   Damit für eine  axiale Bewegung des Zahnrades<B>50;</B> durch  den vom Leiter 54 gebildeten Ring ein  Spielraum vorhanden ist, sind     die    Schleifen  <B>56</B> des Leiters 54 radial nach aussen gebogen.  Die äussern     radiaJen    Enden der Schleifen<B>56</B>       4ind    durch, Reibung mit den obern und untern         innern    Kanten des Ringes<B>57</B> aus     hitzebe-          etändigem    elektrisch isolierendem Material,  wie es für die Zahnstange<B>8</B> in den     Fig.   <B>1</B>  und<B>2</B> verwendet wurde, verbunden,     sio,        daiss     der Ring<B>57</B> den Leiter 54 in einer festen  Lage hält,

   so     dass    das Zahnrad<B>50</B> axial in  eine richtige Lage zum Leiter 54 verschoben  werden kann, wie es in     Fig.   <B>6</B> dargestellt  ist, damit gleichzeitig allen Zähnen des  Rades Wärme zugeführt werden kann. Jede  aktive     Teil-strecke   <B>55</B> des Heizleiters ist in  gleicher Weise, den     Eingriffsfläolien,    eines       Paaires    anliegender Zähne des Rades,<B>50</B> zu  geordnet, wie -sich in den     Fig.   <B>1</B>     und    2 die  am festesten eingreifende aktive Teilstrecke  12     r#ellativ    zum Zahnrad<B>1</B> befindet.

   Der Ring  <B>57</B> wird in den fest- angebrachten     C-tförmigen     Trägern<B>58</B> über dem     Abschreckbehälter   <B>59,</B>  der     Wao#s,er    oder eine andere Kühlflüssigkeit  <B>60</B> zum     Abschreaken    des     Raldes    nach der  Erhitzung enthält, festgehalten.  



  Beim Arbeiten der Vorrichtung der       Fig.   <B>5</B>     und   <B>6</B> wird das Rad<B>50 -</B> auf     dem          Za,pfen   <B>23</B> befestigt, worauf     der    Zapfen in  dem     Tameher   <B>52</B> angebracht wird, während  der Taucher axial über die in der     Fig.   <B>6</B>  dargestellten Lage gehoben wird.

   Der Reiz  strom von der     iloch:frequenzquelle    14 wird,  wie oben     besthrieben,    auf -eine geeignete  Frequenz und Amplitude eingestellt und der  )Strom während eines bestimmten kurzen       Intervalles,    2 gewöhnlich in der Grössenord  nung     eine#s    Teils einer Sekunde, wie z. B.  <B>%</B> einer Sekunde oder<U>mehr</U> durch den Leiter  <B>50</B> geschickt.

   Während'     dieees        Intervalles     worden die     Eingriffsfläohen    oder Zähne  rasch     auf,die    gewünschte     AbschreckteanpeTa-          tur        gebraicht    und das Rad darauf rasch  durch den Taucher<B>52</B> zum Abschrecken -und  Härten der Eingriffsflächen der     ZU,1m-e    in  die Flüssigkeit<B>60</B> getaucht.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRUCH r: Verfal-tren zum Härten der Eingriffsnä- chen der Zähne older Nocken eines Meta,11- rad-es, dadurch gekennzeichnet, d,-iss die Zähne oder Nocken am Umfange des Rades aufeinanderfolgend während eines bestimmz ten kurzen Zeitintei-",a#lles einer liocldrequpn- ten,
    magnetisch induzierten Erhitzung a-us4 gesetzt werden. UNTEP.ANSPRüCHE: <B>1.</B> Verfahren nach Patentansprttch I, da- ,durch, gekennzeichnet, dass die Eingriffsflä- e,hen der Zähne in einem Sektor des Rades während eines bestimmten Zeitintervalles gleichzeitig einer hochfrequenten, magnetisch induzierten<B>-</B> Erhitzung ausgesetzt werden,
    während der Rest Ömi Rades der genannten Erbitzung nicht unterworfen wird, und dass die entsprechend:en Eingriffsiflächen -der Zähne in jedem aafeinanderfolgenden Sek- -l r am Umfang des Rades der genannten hochfrequenten Erhitzung a.üsgesetzt werden, bis alle Eingri-ffsflächen der Zähne des, Rades die gleiche Wärinebehandlung er1Lalten haben. 2.
    Verfahren nach Pat#enta#ns"pTuph I und Unteranspruell <B>1,</B> dadurch gekennzeichnet-, dass zu gleicher Zeit sämtliche Eingriffs flächen der Zähne des Rades während eines bestimmten Zeitintervalles einer hochfrequen ten, magmetiseli induzierten Erhitzung aus- ges etzt werden, während der Rest des, Zahn rades der genannten Erhitzung, nicht unter worfen wird.
    PATENTANSPReCH II: Vorrichtung zur Durchführung des, Ver fahrens nach Patentanspruc'h I, gekennzeich net durch, eine Tragvorrichtung für das Rad und.
    einen, -einen Ilochfrequenten elektrischen ,Strom führenden Leiter mit mindestens ein m,derart angeordneten aktiven Teil, dass %dieser in -einem Abstand von dein auf der Tragvorrichtung fflg6#raie,hten- Rad aureh die Zahn- 'bzw. Nockenzwisehenlücken hin- durchführt UNTEMNSPRÜCHE:
    <B>3.</B> Vorrichtung nach Paitentanspruch, II, dadurch gekenn eichnet, dass die genannten aktiven, Teile derart an der genannten Trag vorrichtung angebracht sind, dass sie bei ider Betriebsfrequenz magnetisch fest mit der Eingriffsflächo der Zähne bzw. Necken des Rades gekoppelt sind. 4.
    Vorrichtung nach Patentanspruah. II, da,dureh gekennzeichnet, dass die genannten aktiven Teile derart an der genannten Trag vorrichtung angebracht sind, dass sie bei der Betriebsfrequenz magnetissch fest mit ider Eingriffsflädie der Zähne bzw. Necken #cless, Rades jedoch magnetisch lose mit den andern Teilen des. Rades, gekoppelt sind.
    <B>5.</B> Vorrichtung nach Patentnaspruch II und Unteranspruch 4, dadurch gekennzeich net, dass der genannte, Leiter getrennte, an jedem Ende der genannten aktiven Teile anschliessenden passive Teile aufweist, wabei die genaanten pa.:ssiven Teile derext angeord net sind,. dass sie bei der Betriebsfrequen7, mit der Eingriffsfläche und mit den aadern Teilen.,des. Rades magnetisch lose gekoppelt sind.
    <B>6.</B> Vorrichtung nacli Patenta#nsprucli II, gekennzeichnet- durch ein en in ein-er Schla-n- genlinie verlaufenden, ei n en hochfrequenten elektrischen Strom führenden, und eine An zahl aktive Teile aufweisenden Leiter, wobei diese Teile untereinander einen Absta-nd auf weisen, der der Lücke zwischen -den Zähnen des Zahnrades entspricht, durch eine Trag vorrichtung für dao,
    Zahnrad und ferner durch Mittel zum Tragen des genannten Lei ters, wobei einer seiner aktiven Teile in der Lücke zwiischen zwei anliegenden Zähnen .des Zahnrades liegt, wenn daG Racl auf seiner Tragvorrichtung angebracht ist.
    <B>7.</B> -Vorrichtung nach Unteranspruch <B>6,</B> dadurch gekennzeichnet, dass von einer An- za,lil aktiver Teile des genannten Leiters'ein jeder in- einer -andern Zahnlücke, im Rade liegt, und dass zwischen dem Leiter und dem an beiden, Seiten an ihm an-liegenden Zahn ein Abstand besteht, wenn das Rad auf seiner Tragvorrichtung angebracht ist.
    <B>8.</B> Vorrichtung nach -Patentanspruch II, gekennzeichnet durch eine Zahnstange aus hitzebeständigem, elektrisch is:olieerendem Materia,1, die mit dein Zahnrad in Eingriff steht, einen, einen hoahirequenten, elektri schen Strom führenden, in einer Schlangen- linie verlaufenden und aktive, Teile a-ufw6i- esenden Leiter, -wobei diese aktiven Teile fest an den Zähnen der genannten Zahnstange angebracht und derart angeordnet sind,
    dass sie aufeinanderfolgend in die entsprechenden Lücken zwischen aufeinanderfolgenden an- lieggenden Zähnepaare hinein zu liegen kom men, wenn das Rad in Eingriff mit den Zähnen der Zahnstange daran entlang gerollt wird.
    <B>9.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch<B>8,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Leiter passive Teile als Verbindung zwischen den genannten aktiven Teilen aufweist,<B>wo-</B> bei die genannten aktiven Teile aufeinander festgekoppelt werden mit den Eingriffsflä- chen der aufeinanderfolgenden, anliegenden Zä,hnep,aa,ren des Rades in welches sie, ein greifen, wenn das Rad in Eingriff mit den Ulmen der Zahnstange daran entlang ge rollt wird, und wobei die genannten passiven Teile mit dem Zahnrad auf seinem Wegge entlang där Zahnstange lose gekoppelt sind.
    <B>10.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durich, Mittel, die das Rad drehbar tragen, Mittel zur Einstellung deg Rades in einer festen Winkellage auf den Cenannten tragenden Mitteln, ferner durch einen wellenförmi#gen, V-förmige, Windungen aufweisenden Heizleiter, wobei diese Win dungen in einem der Zahnteilung entspre chenden Abstand zueinander angeordnet sind, und wobei die genannten V-förmigen Win dungen mit radial nach innen zeigenden Spitzen auf einem Kreisbogen liegen,
    dessen Radius dem des Zahnraides an,-c-n.#,hert ent spricht, und Jurch Mittel zum Tragen des genannten Heizleiters, wobei der Kreisbogen desselben koaxial zum Za#hnrad liegt und die V-förmigen Windungen desselben in Arbeit,- lage zu den Zahnradzähnen angeordnet sind, während dergenannte Leiterin Atbei-Lqlage zu den Zahnradzähnen nahe an, aber ge trennt von den Eingriffsflächen der Zähne liegt.
    <B>11.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch<B>10,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die genannten V-förmigen Winclungen des Heizleiters auf einem Kreisbogen liegen, der auf einen<B>Sek-</B> tor beschränkt ist, und dass der Leiter durch eine Bewegung in einer Ebene, von dereineu Seite des Rades her zum Eingriff mit den Zahnra,dzähnen gebraicht werden kann. 12.
    Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekennzeichnet durch einen in einerS,chl#a-n- genlinie verlaufenden Leiter mit gerader, aktiven Teilen und mit plalSsiven Teilen, die die genanntenaktiven Teile miteinander ver binden, durch Mittel zu-m Tragen des Zaän- rades, ferner durch Mittel zum Tragen der genannten aktiven Teile des gehannten Lei ters axiaJ zum Zahnrad, wobei die genann ten aktiven Teile derart angeordnet sind, dass sie einen zum Zahnrad koaxialen Kreis be schreiben,
    und wobei jeder der genannten aktiven Teile zwischen einem getrennten Paar Angriffslläellen anliegender Zähne an geordnet und magnetisah fest mit den ge nannten Flächen gekoppelt ist. <B>13.</B> Vorrichtung nach Unteranspruch, 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hochfre,- quenzquellp- mit einer Frequenz in der Grössenordnung von 10'kHz oder mehr mit dem genannten Leiter verbunden ist. 14.
    Vorrichtung nach Unteranspruch<B>12),</B> gekennzeichnet durch Mittel zur axialen Heranführung des Zalinrades in eine Lage zum Lgiter, in der eine Wärmebeliandlung möglich ist, und zur axialen Entfernungsdes Rades aus dieser Lage.
    <B>15.</B> Vorrichtung nach Unteranspiuch, 12, dadurch gekennzeichnet, daiss das genannte das Rad tragende Mittel über einen bestimm ten Weg beweglieli angeordnet ist, und Uass abschreckende Mittel für dasi Zahnrad vor gesehen sind, die in der Bewegungsrichtun,-,- des genannten radtragenden Mittels, und neben derjenigen Lage des, Rades, worin der ,olenannte Leiter fest damit- gekoppelt ist, LI liegen.
    <B>16.</B> VOTriehtung nach Unteranspruch 12, dadurch gekennzeichnet-, dass die cen"%nnten tpassiven Teile ides Leiters ra#diil zu dem durch die genannten aktiven Teile gebildeten Kreise nach aussen gebogen sind.
    <B>. 17.</B> Vorrichtung zur Wä#rmebelandluiig nachL Unterane-ruch 12, dadurch gekenn zeichnet, dass das genannte das Rad tragende Mittel das Rajd-üb-er einen bestimmten Weg führt, und Jass abschreckende Mittel auf dem genannten Weg angeordnet sind.
    <B>18.</B> Vorrichtung nach Patentanspruall H, gekenn eiebn t durch eine mit dem genann ten Leiter verbundene Hochfrequenzquelle, die eine Frequenz von mindestens<B>10'</B> kHz ha,t. PATENTANSPRUCH Ill: Nach dem Verfahren gemäss Pafentan- .spruell I behandeltes Zahnrad, dessen Zaihn- oberflächen'auf einer begrenzten, i m' Gebiete.
    de,9'Wä,Izkrei6iee- gelegenenaktiven Eingriffs fläche, gehärtet sind. UNTERANSPRUCH-: 19,. Zahnrad nach Patentanspruch III, dadurch gekennzeichnet, dass die aktiven Eingriffsfläolien- der Zahnob erfläche, <B>%</B> auf einer örtlichen begrenzten -im Gebiete des Teilkrei.ses, gelegenen Oberfläche gehäxtet sind,
    -wobei die genannten gehärteten Ober- flIGhen sich selbst ohne Temperung ab- s e, 'hre G-ken, nachdem sie durch Ultrahochfre- quenzinduktion kurzzeitig erhitz-t wurden.
CH256898D 1943-02-25 1945-11-15 Verfahren und Vorrichtung zum Härten der Eingriffsflächen der Zähne oder Nocken eines Metallrades. CH256898A (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3446495A (en) * 1966-06-16 1969-05-27 Park Ohio Industries Inc Apparatus for hardening gear teeth
DE102017220542A1 (de) * 2017-11-17 2019-05-23 Zf Friedrichshafen Ag Gestell zur Aufnahme mehrerer Zahnräder eines Windkraftgetriebes

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3446495A (en) * 1966-06-16 1969-05-27 Park Ohio Industries Inc Apparatus for hardening gear teeth
DE102017220542A1 (de) * 2017-11-17 2019-05-23 Zf Friedrichshafen Ag Gestell zur Aufnahme mehrerer Zahnräder eines Windkraftgetriebes

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