DE102014224038A1

DE102014224038A1 - Method for inductive hardening and method for crack formation detection

Info

Publication number: DE102014224038A1
Application number: DE102014224038.7A
Authority: DE
Inventors: Melanie Wahlers
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-11-25
Filing date: 2014-11-25
Publication date: 2016-05-25

Abstract

Verfahren zum zumindest abschnittweise induktiven Härten mindestens eines Bauteils (1), wobei zunächst zum Erhitzen des jeweiligen zu härtenden Bauteils (1) an einem Induktor (3), der das jeweilige zu härtende Bauteil (1) zumindest abschnittweise umgibt, eine Wechselspannung angelegt wird, um das jeweilige zu härtende Bauteil (1) einem elektromagnetischen Wechselfeld auszusetzen und dadurch im Werkstoff des jeweiligen Bauteils (1) zur Erhitzung desselben berührungslos Wirbelströme zu induzieren, und wobei anschließend nach dem Erhitzen des jeweiligen Bauteils (1) das jeweilige zu härtende Bauteil (1) abgekühlt wird. Während des Erhitzens des zu jeweiligen härtenden Bauteils (1) und während des Abkühlens des jeweiligen zu härtenden Bauteils (1) wird über einen AE-Fluid-Sensor (6) ein Fluidstrahl (7) auf einen Ankopplungsabschnitt des jeweiligen zu härtenden Bauteils oder auf einen Ankopplungsabschnitt (9) einer Aufnahme (2) für das jeweilige zu härtende Bauteil (1) gerichtet wird, um über den Fluidstrahl (7) entgegen der Strömungsrichtung desselben Köperschall des jeweiligen zu härtenden Bauteils (2) in Richtung auf den AE-Fluid-Sensor (6) zu übertragen, und wobei das vom AE-Fluid-Sensor (6) gemessene Signal derart ausgewertet wird, um eine Ausbildung mindestens eines Risses im jeweiligen zu härtenden Bauteil (1) während des Erhitzens und/oder während des Abkühlens zu erfassen.Method for at least partially inductive hardening of at least one component (1), wherein an alternating voltage is initially applied for heating the respective component (1) to be hardened on an inductor (3) which at least partially surrounds the respective component (1) to be hardened, in order to expose the respective component (1) to be hardened to an electromagnetic alternating field and thereby to induce eddy currents in the material of the respective component (1) for heating the same, and then, after the respective component (1) has been heated, the respective component to be hardened (1 ) is cooled. During the heating of the respective curing component (1) and during the cooling of the respective component (1) to be hardened, a fluid jet (7) is applied via an AE fluid sensor (6) to a coupling portion of the respective component to be hardened or to a component Coupling section (9) of a receptacle (2) for the respective component to be cured (1) is directed to the fluid jet (7) against the flow direction of the same body sound of the respective component to be cured (2) in the direction of the AE fluid sensor (6) and wherein the signal measured by the AE fluid sensor (6) is evaluated in such a way as to detect formation of at least one crack in the respective component (1) to be hardened during heating and / or during cooling.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum induktiven Härten nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Rissbildungserkennung an einem über induktives Härten zu härtenden Bauteil. The invention relates to a method for inductive hardening according to the preamble of patent claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for crack formation detection on a component to be hardened by inductive hardening.

Aus der Praxis ist es bekannt, metallische Bauteile an ihren Oberflächen bzw. in ihren Randbereichen durch induktives Härten, welches auch als Induktionshärten bezeichnet wird, zu härten. Beim induktiven Härten wird das zu härtende Bauteil zunächst über einen Induktor, der infolge des Anlegens einer Wechselspannung im zu härtenden Bauteil zur Erhitzung desselben berührungslos Wirbelströme induziert, erhitzt, wobei das erhitzte Bauteil anschließend, nachdem dasselbe auf eine definierte Temperatur erhitzt wurde, zur Abkühlung vorzugsweise abgeschreckt wird. From practice, it is known to harden metallic components on their surfaces or in their edge regions by inductive hardening, which is also referred to as induction hardening. In inductive hardening, the component to be hardened is first heated via an inductor, which induces eddy currents without contact due to the application of an alternating voltage in the component to be hardened, the heated component then, after it has been heated to a defined temperature, preferably being cooled is deterred.

Beim induktiven Härten können sich im zu härtenden Bauteil ungewollt Risse ausbilden. Bislang sind keine Methoden bekannt, mit Hilfe derer einfach und zuverlässig die Ausbildung eines Risses an einem über induktives Härten zu härtenden Bauteil erfasst werden kann. In inductive hardening, cracks can form unintentionally in the component to be cured. So far, no methods are known by means of which the formation of a crack on a component to be hardened by inductive hardening can be detected simply and reliably.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum induktiven Härten zu schaffen, mit welchem die Ausbildung eines Risses an einem über induktives Härten zu härtenden Bauteil einfach und zuverlässig erfasst werden kann. Des Weiteren soll ein Verfahren geschaffen werden, mit welchem eine Rissbildungserkennung an einem über induktives Härten zu härtenden Bauteil einfach und zuverlässig erfolgen kann. On this basis, the present invention, the object of the invention to provide a novel method for inductive hardening, with which the formation of a crack can be detected easily and reliably to be hardened on an inductive hardening component. Furthermore, a method is to be provided with which crack formation detection on a component to be hardened by means of inductive hardening can be effected simply and reliably.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum induktiven Härten gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird während des Erhitzens des jeweiligen zu härtenden Bauteils und während des Abkühlens des jeweiligen zu härtenden Bauteils über einen AE-Fluid-Sensor ein Fluidstrahl auf einen Ankopplungsabschnitt des jeweiligen zu härtenden Bauteils oder auf einen Ankopplungsabschnitt einer Aufnahme für das jeweilige zu härtende Bauteil gerichtet, um über den Fluidstrahl entgegen der Strömungsrichtung desselben Köperschall des jeweiligen zu härtenden Bauteils in Richtung auf den AE-Fluid-Sensor zu übertragen, wobei das vom AE-Fluid-Sensor gemessene Signal derart ausgewertet wird, um eine Ausbildung mindestens eines Risses im jeweiligen zu härtenden Bauteil während des Erhitzens und/oder während des Abkühlens desselben zu erfassen. This object is achieved by a method for inductive hardening according to claim 1. According to the invention, during the heating of the respective component to be cured and during the cooling of the respective component to be cured via an AE fluid sensor, a fluid jet is directed to a coupling portion of the respective component to be cured or to a coupling portion of a receptacle for the respective component to be cured, to transmit via the fluid jet against the flow direction of the same body sound of the respective component to be cured in the direction of the AE fluid sensor, wherein the signal measured by the AE fluid sensor is evaluated so as to form at least one crack in the respective to be hardened Detect component during heating and / or during cooling of the same.

Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, während des Erhitzens eines durch induktives Härten zu härtenden Bauteils und während des nachfolgenden Abkühlens desselben auf einen Ankopplungsabschnitt des zu härtenden Bauteils oder auf einen Ankopplungsabschnitt einer Aufnahme für das zu härtende Bauteil über einen AE-Fluid-Sensor einen Fluidstrahl zu richten, über den entgegen der Strömungsrichtung des Fluidstrahls Körperschall des zu härtenden Bauteils auf den AE-Fluid-Sensor übertragen wird. Das vom AE-Fluid-Sensor gemessene Signal wird dann erfindungsgemäß ausgewertet, um zu überprüfen, ob sich beim induktiven Härten im zu härtenden Bauteil ein unerwünschter Riss ausbildet. AE-Fluid-Sensoren werden auch als Acoustic Emission (AE) Fluid-Sensoren bezeichnet. With the present invention, it is proposed for the first time during the heating of a component to be hardened by inductive hardening and during the subsequent cooling thereof to a coupling portion of the component to be hardened or to a coupling portion of a receptacle for the component to be hardened via an AE fluid sensor to direct a fluid jet over which, contrary to the flow direction of the fluid jet, structure-borne noise of the component to be hardened is transmitted to the AE fluid sensor. The signal measured by the AE fluid sensor is then evaluated according to the invention in order to check whether an undesired crack forms during inductive hardening in the component to be hardened. AE fluid sensors are also referred to as Acoustic Emission (AE) fluid sensors.

Vorzugsweise wird der Fluidstrahl derart auf den Ankopplungsabschnitt des jeweiligen zu härtenden Bauteils oder auf den Ankopplungsabschnitt der Aufnahme für das jeweilige zu härtende Bauteil gerichtet, dass das Fluid des Fluidstrahls nicht über den oder jeden zu härtenden Abschnitt des jeweiligen zu härtenden Bauteils strömt. Hierdurch wird insbesondere gewährleistet, dass das induktive Härten durch den Fluidstrahl, der über den AE-Fluid-Sensor auf das zu härtende Bauteil gerichtet wird, nicht beeinträchtigt wird. Preferably, the fluid jet is directed to the coupling portion of the respective component to be cured or to the coupling portion of the receptacle for the respective component to be cured, that the fluid of the fluid jet does not flow over the or each portion to be cured of the respective component to be cured. This ensures in particular that the inductive hardening is not impaired by the fluid jet, which is directed to the component to be hardened via the AE fluid sensor.

Nach einer weiteren Weiterbildung wird das vom AE-Fluid-Sensor gemessene Signal einer Frequenzfilterung, insbesondere einer Bandpass-Frequenzfilterung, unterzogen, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass im gefilterten Signal ein definierter Amplitudenverlauf, insbesondere ein trompetenförmiger Amplitudenverlauf mit einen impulsartigen Amplitudenanstieg und einem sich hieran anschließenden exponentiell Amplitudenabfall, vorliegt, auf die Ausbildung eines Risses im jeweiligen zu härtenden Bauteil geschlossen wird. Diese Auswertung des vom AE-Fluid-Sensor gemessenen Signals erlaubt eine besonders einfache und zuverlässige Überprüfung, ob sich während des induktiven Härtens am zu härtenden Bauteil ein Riss ausbildet. According to a further refinement, the signal measured by the AE fluid sensor is subjected to frequency filtering, in particular bandpass frequency filtering, in which case it is determined that a defined amplitude characteristic, in particular a trumpet-shaped amplitude characteristic with a pulse-like increase in amplitude and a signal in the filtered signal This is followed by exponentially amplitude drop, is present, is closed to the formation of a crack in the respective component to be cured. This evaluation of the signal measured by the AE fluid sensor allows a particularly simple and reliable check as to whether a crack is formed on the component to be hardened during inductive hardening.

Das Verfahren zur Rissbildungserkennung an einem über induktives Härten zu härtenden Bauteil ist in Anspruch 9 definiert. The method for the formation of crack formation on a component to be hardened by means of inductive hardening is defined in claim 9.

Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: Preferred developments emerge from the subclaims and the following description. Embodiments of the invention will be described, without being limited thereto, with reference to the drawings. Showing:

1 eine Prinzip-Darstellung zur exemplarischen Verdeutlichung des Verfahrens zum induktiven Härten und des Verfahrens zur Rissbildungserkennung; und 1 a schematic representation of the exemplary clarification of the method for inductive hardening and the crack formation detection method; and

2 eine weitere Prinzip-Darstellung zur exemplarischen Verdeutlichung des Verfahrens zum induktiven Härten und des Verfahrens zur Rissbildungserkennung. 2 a further schematic representation of the exemplary clarification of the method for inductive hardening and the method for crack formation detection.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum zumindest abschnittsweise induktiven Härten mindestens eines Bauteils und ein Verfahren zur Rissbildungserkennung an dem über induktives Härten zumindest abschnittsweise zu härtenden Bauteil. The invention relates to a method for at least partially inductive hardening of at least one component and to a method for the formation of cracks on the component to be hardened by inductive hardening at least in sections.

Die erfindungsgemäßen Verfahren werden nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. So zeigt 1 ein zu härtendes Bauteil 1, das auf einer Aufnahme 2 positioniert ist. Das zu härtenden Bauteil 1 ist von einem Induktor 3 umgeben, wobei der Induktor 3 feststeht und das zu härtenden Bauteil 1 im gezeigten Ausführungsbeispiel zusammen mit der Aufnahme 2 relativ zum Induktor 3 gedreht wird. The methods according to the invention are described below by way of example with reference to FIG 1 and 2 described. So shows 1 a component to be cured 1 on a picture 2 is positioned. The component to be hardened 1 is from an inductor 3 surrounded, the inductor 3 is fixed and the component to be cured 1 in the illustrated embodiment, together with the recording 2 relative to the inductor 3 is turned.

Um das zu härtende Bauteil 1 induktiv zu härten, wird das zu härtende Bauteil 1 zunächst erhitzt, nämlich dadurch, dass an dem Induktor 3, gesteuert durch eine Steuerungseinrichtung 4, eine Wechselspannung angelegt wird, um das zu härtende Bauteil 1 einem elektromagnetischen Wechselfeld auszusetzen und dadurch im Werkstoff des zu härtenden Bauteils 1 zur Erhitzung derselben berührungslos Wirbelströme zu induzieren. To the component to be hardened 1 to harden inductively, is the component to be cured 1 initially heated, namely by the fact that on the inductor 3 controlled by a control device 4 , An alternating voltage is applied to the component to be cured 1 an electromagnetic alternating field suspend and thereby in the material of the component to be cured 1 to induce eddy currents without contact in order to heat them.

Nachdem das zu härtende Bauteil 1 über den Induktor 3 auf eine definierte Temperatur erhitzt wurde, wird das Erhitzen über den Induktor 3, gesteuert von der Steuerungseinrichtung 4, beendet, wobei anschließend nach dem Erhitzen das Bauteil 1 zur Abkühlung vorzugsweise abgeschreckt wird, nämlich dadurch, dass die Steuerungseinrichtung 4 eine Abschreckeinrichtung 5 ansteuert. Hierbei ist es zum Beispiel möglich, dass die Abschreckeinrichtung 5 zum Abkühlen des erhitzten Bauteils 1 eine Kühlflüssigkeit auf dasselbe richtet. After the component to be cured 1 over the inductor 3 heated to a defined temperature, heating is via the inductor 3 controlled by the control device 4 , finished, and then after heating the component 1 is preferably quenched for cooling, namely the fact that the control device 4 a quenching device 5 controls. It is possible, for example, that the quenching device 5 for cooling the heated component 1 directing a coolant to the same.

Erfindungsgemäß wird während des Erhitzens des zu härtenden Bauteils 1 sowie während des Abkühlens des zu härtenden Bauteils 1 über einen AE(Acoustic-Emission)Fluid-Sensor 6 ein Fluidstrahl 7 im gezeigten Ausführungsbeispiel auf einen Ankopplungsabschnitt 9 der das zu härtende Bauteil 1 tragenden Aufnahme 2 gerichtet. Über den vom AE-Fluid-Sensor 6 auf den Ankopplungsabschnitt 9 der Aufnahme 2 gerichteten Fluidstrahl 7 kann entgegen der Strömungsrichtung des Fluidstrahls 7 Körperschall des Bauteils 1 in Richtung auf den AE-Fluid-Sensor 6 übertragen werden, wobei das vom AE-Fluid-Sensor 6 gemessene Signal mit Hilfe einer Auswerteeinrichtung 8 derart ausgewertet wird, um eine Ausbildung eines Risses in dem zu härtende Bauteil 1 während des Erhitzens und/oder während des Abkühlens zu erfassen. According to the invention, during the heating of the component to be cured 1 and during the cooling of the component to be cured 1 via an AE (Acoustic Emission) fluid sensor 6 a fluid jet 7 in the embodiment shown on a coupling section 9 the component to be hardened 1 carrying admission 2 directed. About the AE fluid sensor 6 on the docking section 9 the recording 2 directed fluid jet 7 can counter to the flow direction of the fluid jet 7 Structure-borne noise of the component 1 towards the AE fluid sensor 6 be transferred, the AE fluid sensor 6 measured signal using an evaluation device 8th is evaluated so as to form a crack in the component to be cured 1 during heating and / or during cooling.

Im in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist auf der Aufnahme 2 ein zu härtendes Bauteil 1 angeordnet. Im in 1 shown embodiment is on the recording 2 a component to be cured 1 arranged.

Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass auf der Aufnahme 2 mehrere zu härtende Bauteile angeordnet sind, oder dass für jedes zu härtende Bauteil eine eigene Aufnahme vorhanden ist. Dann, wenn für jedes zu härtende Bauteil eine eigene Aufnahme vorhanden ist, ist jedem zu härtenden Bauteil ein individueller AE-Fluid-Sensor 6 zugeordnet. In contrast, it is also possible that on the recording 2 several components to be cured are arranged, or that for each component to be cured own recording is available. Then, if there is a separate receptacle for each component to be cured, each component to be cured is an individual AE fluid sensor 6 assigned.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 wird die Aufnahme 2 während des Härtens des Bauteils 1 drehend angetrieben, um so auch das Bauteil 1 während der Härtung um eine Drehachse der Aufnahme 2 zu drehen. In the illustrated embodiment of the 1 will the recording 2 during curing of the component 1 rotatably driven, as well as the component 1 during curing around a rotation axis of the recording 2 to turn.

Im Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass das zu härtende Bauteil 1 inklusive der Aufnahme 2 während des induktiven Härtens stillsteht. Ferner ist es möglich, dass das zu härtende Bauteil 1 während des Härtens rotiert, jedoch zumindest der Ankopplungsabschnitt 9 der Aufnahme 2 während des Härtens des Bauteils 1 stillsteht. In contrast, it is also possible that the component to be cured 1 including the recording 2 resting during inductive hardening. Furthermore, it is possible that the component to be cured 1 during curing rotates, but at least the docking section 9 the recording 2 during curing of the component 1 stationary.

In jedem Fall steht der AE-Fluid-Sensor 6 still, sodass derselbe dann, wenn das Bauteil 1 beim Härten rotiert, nicht zusammen mit demselben bewegt wird. In any case, the AE fluid sensor is available 6 quietly, so that the same when the component 1 when hardened rotates, not moved together with it.

Der Fluidstrahl 7 wird derart auf den Ankopplungsabschnitt 9 der Aufnahme 2 für das zu härtende Bauteil 1 gerichtet, dass das Fluid des Fluidstrahls 7 nicht über das zu härtende Bauteil 1a strömt. Dies wird im gezeigten Ausführungsbeispiel der 1 dadurch erreicht, dass das zu härtende Bauteil 1 auf einer ersten Seite der Aufnahme 2 positioniert sind, und dass der Ankopplungsabschnitt 9 für den Fluidstrahl 7 an einer gegenüberliegenden zweiten Seite der Aufnahme 2 ausgebildet ist, sodass die Aufnahme 2 das zu härtende Bauteil 1 vom Fluidstrahl 7 des AE-Fluid-Sensors 6 abschirmt. Hierdurch wird gewährleistet, dass der Härteprozess des induktiven Härtens, insbesondere das Aufheizen des zu härtenden Bauteils 1, durch den Fluidstrahl 7 des AE-Fluid-Sensors 6 nicht beeinträchtigt wird. Ferner wird verhindert, dass der Härteprozess des induktiven Härtens, insbesondere das Abkühlen des zu härtenden Bauteils, den Messprozess über den AE-Fluid-Sensor 6 beeinträchtigt. The fluid jet 7 is so on the docking section 9 the recording 2 for the component to be hardened 1 directed that the fluid of the fluid jet 7 not over the component to be hardened 1a flows. This is in the illustrated embodiment of 1 achieved in that the component to be cured 1 on a first page of the recording 2 are positioned, and that the docking section 9 for the fluid jet 7 on an opposite second side of the receptacle 2 is formed, so the recording 2 the component to be hardened 1 from the fluid jet 7 of the AE fluid sensor 6 shields. This ensures that the hardening process of the inductive hardening, in particular the heating of the component to be cured 1 , through the fluid jet 7 of the AE fluid sensor 6 is not affected. Furthermore, it is prevented that the hardening process of the inductive hardening, in particular the cooling of the component to be cured, the measuring process via the AE fluid sensor 6 impaired.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der 1 ist es auch möglich, dass, wie in 2 gezeigt, ein zu härtendes Bauteil 1 nur abschnittsweise zu härten ist, und/oder dass keine spezielle Aufnahme für das Bauteil vorhanden ist. Dann, wenn keine spezielle Aufnahme für das Bauteil vorhanden ist, kann der Fluidstrahl 7 des AE-Fluid-Sensors 6 auch direkt auf einen Anbindungsabschnitt des zu härtenden Bauteils gerichtet werden, wobei dieser Anbindungsabschnitt des zu härtenden Bauteils vom zu härtenden Abschnitt desselben unterschiedlich ist und vom zu härtenden Abschnitt des Bauteils abgeschirmt ist, um so zu verhindern, dass das Fluid des Fuidstrahls des AE-Fluid-Sensors den zu härtenden Abschnitt des zu härtenden Bauteils überströmt. Im Ausführungsbeispiel der 2, in welchem das zu härtende Bauteil 1 nur abschnittsweise zu härten ist, sind weiterhin eine Halterung 10 für die Aufnahme 2 und ein Motor 11 zum Antrieb der Aufnahme 2 gezeigt. In 2 ist der Ankopplungsabschnitt 9 für den Fluidstrahl 7 des AE-Fluid-Sensors 6 zur Drehachse der Aufnahme 2 versetzt angeordnet. In contrast to the embodiment of 1 it is also possible that, as in 2 shown a component to be cured 1 only to harden in sections, and / or that no special receptacle for the component is available. Then, if no special receptacle for the component is present, the fluid jet 7 of the AE fluid sensor 6 be directed directly to a connection portion of the component to be cured, said connection portion of the component to be cured is different from the portion to be cured and is shielded from the portion to be cured of the component, so as to prevent the fluid of the Fuidstrahls AE fluid -Sensors overflowed to be cured portion of the component to be cured. In the embodiment of 2 in which the component to be cured 1 only to harden in sections, are still a holder 10 for receiving 2 and an engine 11 to drive the recording 2 shown. In 2 is the docking section 9 for the fluid jet 7 of the AE fluid sensor 6 to the axis of rotation of the recording 2 staggered.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren dient das vom AE-Fluid-Sensor 6 gemessene Messsignal der Überprüfung, ob sich am zu härtenden Bauteil 1 ein Riss während des induktiven Härtens ausbildet. Hierzu wird das vom AE-Fluid-Sensor 6 gemessene Signal einer Frequenzfilterung, vorzugsweise einer Bandpass-Frequenzfilterung, unterzogen, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass im gefilterten Signal ein vorzugsweise impulsartiger Amplitudenanstieg und nachfolgend abklingender Amplitudenverlauf vorliegt, auf die Ausbildung eines Risses im zu härtenden Bauteil geschlossen wird. Die Signalauswertung des vom AE-Fluid-Sensor 6 gemessenen Signals ist demnach auf eine Rissüberprüfung bzw. Risserkennung ausgerichtet und nicht auf eine Überwachung des induktiven Härtens als solches. Es wird überprüft, ob sich infolge des induktiven Härtens im jeweiligen zu härtenden Bauteil ein Riss ausbildet. In the method according to the invention, this is used by the AE fluid sensor 6 measured measurement signal of the check, whether the component to be cured 1 forming a crack during inductive hardening. This is done by the AE fluid sensor 6 measured signal of a frequency filtering, preferably a bandpass frequency filtering, subjected, when it is determined that in the filtered signal has a preferably pulse-like amplitude increase and subsequent decaying amplitude curve, the formation of a crack in the component to be cured is concluded. The signal evaluation of the AE fluid sensor 6 measured signal is therefore geared to a crack detection or crack detection and not to a monitoring of the inductive hardening as such. It is checked whether a crack is formed as a result of inductive hardening in each component to be cured.

Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, während des induktiven Härtens mindestens eines zu härtenden Bauteils, nämlich sowohl während des Erhitzens als auch während des nachfolgenden Abkühlens des jeweiligen zu härtenden Bauteils, auf einen Ankopplungsabschnitt des jeweiligen Bauteils oder auf einen Ankopplungsabschnitt einer das jeweilige Bauteil tragenden Aufnahme über einen AE-Fluid-Sensor 6 an den Fluidstrahl zu richten. Dabei ist der AE-Fluid-Sensor feststehend, die Aufnahme und/oder das jeweilige zu härtende Bauteil können hingegen rotieren. It is therefore within the meaning of the present invention, during the inductive hardening of at least one component to be cured, namely both during heating and during the subsequent cooling of the respective component to be cured on a coupling portion of the respective component or on a coupling portion of the respective Component-bearing recording via an AE fluid sensor 6 directed to the fluid jet. In this case, the AE fluid sensor is fixed, the recording and / or the respective component to be cured, however, can rotate.

Über den Fluidstrahl kann entgegen der Strömungsrichtung desselben Körperschall des jeweiligen zu härtenden Bauteils in Richtung auf den AE-Fluid-Sensor 6 übertragen werden. About the fluid jet can against the flow direction of the same structure-borne sound of the respective component to be cured in the direction of the AE fluid sensor 6 be transmitted.

Ein hierbei erfasstes Signal wird ausgewertet, um eine Rissbildung im jeweiligen zu härtenden Bauteil während des induktiven Härtens zu erkennen. Hiermit ist eine besonders einfache und zuverlässige Überwachung möglich, ob sich beim induktiven Härten an einem zu härtenden Bauteil ein Riss ausbildet. A signal detected in this case is evaluated in order to detect crack formation in the respective component to be hardened during inductive hardening. This makes a particularly simple and reliable monitoring possible, whether a crack forms during inductive hardening on a component to be hardened.

Der Erfindung liegt dabei die Erkenntnis zugrunde, dass ein Rissbildung im Körperschall des jeweiligen zu härtenden Bauteils ein definiertes Signal erzeugt, insbesondere einen impulsartig ansteigenden und nachfolgend insbesondere exponentiell abfallenden Amplitudenverlauf in einem definierten Frequenzbereich des Körperschallsignals. Ein derartiges Signal kann sowohl beim Erhitzen als auch beim Abkühlen während des induktiven Härtens von einem Grundrauschen des vom AE-Fluid-Sensor erfassten Signals durch Filtern getrennt und sicher und zuverlässig ausgewertet werden. The invention is based on the finding that a crack formation in the structure-borne sound of the respective component to be cured produces a defined signal, in particular a pulse-like rising and subsequently exponentially decreasing amplitude characteristic in a defined frequency range of the structure-borne sound signal. Such a signal, both during heating and during cooling during inductive hardening, can be separated from background noise of the signal detected by the AE fluid sensor by filtering and reliably and reliably evaluated.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: Bauteil component
2 2: Aufnahme admission
3 3: Induktor inductor
4 4: Steuerungseinrichtung control device
5 5: Abschreckeinrichtung quenching
6 6: AE-Fluid-Sensor AE fluid sensor
7 7: Fluidstrahl fluid jet
8 8th: Auswerteinrichtung evaluation
9 9: Halterung bracket
10 10: Motor engine

Claims

Method for at least partially inductive hardening of at least one component ( 1 ), wherein initially for heating the respective component to be cured ( 1 ) on an inductor ( 3 ), the respective component to be cured ( 1 ) at least partially surrounds, an AC voltage is applied to the respective component to be cured ( 1 ) suspend an electromagnetic alternating field and thereby in the material of the respective component ( 1 ) to induce eddy currents for heating the same without contact, and then, after the heating of the respective component ( 1 ) the respective component to be hardened ( 1 ) is cooled, characterized in that during the heating of the respective component to be cured ( 1 ) and during the cooling of the respective component to be cured ( 1 ) via an AE fluid sensor ( 6 ) a fluid jet ( 7 ) on a coupling portion of the respective component to be cured ( 1 ) or to a coupling section ( 9 ) of a recording ( 2 ) for the respective component to be hardened ( 1 ) is directed to via the fluid jet ( 7 ) against the flow direction of the same body sound of the respective component to be hardened ( 1 ) in the direction of the AE fluid sensor ( 6 ) and that of the AE fluid sensor ( 6 ) signal is evaluated in such a way to form at least one crack in the respective component to be cured ( 1 ) during heating and / or during cooling.

A method according to claim 1, characterized in that the respective component to be hardened ( 1 ) during the heating and during the cooling of the respective component to be cured ( 1 ), whereas the AE fluid sensor ( 6 ) during the heating and during the cooling of the respective component to be cured ( 1 ) stands still.

Method according to claim 2, characterized in that the receptacle ( 2 ) for the respective component to be hardened ( 1 ) during the heating and during the cooling of the respective component to be cured ( 1 ) or together with the component ( 1 ) rotates.

A method according to claim 1, characterized in that the respective component to be hardened ( 1 ) and the AE fluid sensor ( 6 ) during the heating and during the cooling of the respective component to be cured ( 1 ) stand still.

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the fluid jet ( 7 ) in such a way to the coupling portion of the respective component to be cured or on the coupling portion ( 9 ) of the recording ( 2 ) for the respective component to be hardened ( 1 ), that the fluid of the fluid jet ( 7 ) not over the or each section of the respective component to be cured ( 1 ) flows.

A method according to claim 5, characterized in that the coupling portion of the component to be cured ( 1 ) or the coupling section ( 9 ) of the recording ( 2 ) for the respective component to be hardened ( 1 ) of the part to be cured of the respective component to be cured ( 1 ) is shielded.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the AE fluid sensor ( 6 ) is subjected to a frequency filtering, in which case, when it is determined that a defined amplitude characteristic is present in the filtered signal, the formation of a crack in the respective component to be hardened ( 1 ) is closed.

A method according to claim 7, characterized in that the AE fluid sensor ( 6 ) is subjected to a band-pass frequency filtering, wherein when it is determined that there is a pulse-like amplitude increase with a subsequent exponential amplitude drop in the filtered signal, the formation of a crack in the respective component to be hardened ( 1 ) is closed.

Method for the formation of cracks on a component to be hardened at least in sections by inductive hardening ( 1 ), wherein during inductive hardening the component ( 1 ) is first heated and then cooled after heating, characterized in that during the heating of the respective component to be cured ( 1 ) and during the cooling of the respective component to be cured ( 1 ) via an AE fluid sensor ( 6 ) a fluid jet ( 7 ) on a coupling portion of the respective component to be cured ( 1 ) or to a coupling section ( 9 ) of a recording ( 2 ) for the respective component to be hardened ( 1 ) is directed to via the fluid jet ( 7 ) against the flow direction of the same body sound of the respective component to be hardened ( 1 ) in the direction of the AE fluid sensor ( 6 ) and that of the AE fluid sensor ( 6 ) signal is evaluated in such a way to form at least one crack in the respective component to be cured ( 1 ) during heating and / or during cooling.

A method according to claim 9, characterized in that the same is further developed according to one or more of claims 2 to 8.