DE1583332B1

DE1583332B1 - Induktor zum Oberflaechenhaerten von Flanschwellen stark unterschiedlicher Laenge nach dem Gesamtflaechenumlaufverfahren

Info

Publication number: DE1583332B1
Application number: DE19671583332
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedhelm Reinke; Dr-Ing Gerhard Seulen
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1967-11-14
Filing date: 1967-11-14
Publication date: 1970-03-26
Also published as: DE1583332C2; US3472991A; GB1211471A; FR1554382A

Description

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Die Anmeldung bezieht sich auf das induktive einer größeren Länge überlappen und in elektrisch Oberflächenhärten solcher rotationssymmetrischer leitender Verbindung miteinanderstehen. In diesem Werkstücke, die im wesentlichen aus einem langge- Überlappungsbereich entsteht sodann ein Leiter dopstreckten zylindrischen Schaft bestehen, der an einem pelter Breite, in welchem die Stromdichte in grober Ende mit einem Flansch wesentlich größeren Durch- 5 Näherung etwa den halben Wert annimmt gegenüber messers versehen ist. Diese Werkstücke, die einen dem Bereich der Einzelleiter. Das hat bei umlaufenunterschiedlich langen und einen unterschiedlich dem Werkstück trotz der längeren Einwirkzeit auf starken Flansch aufweisen können, sollen in ihrer ein Oberflächenelement im Überlappungsbereich zur Oberfläche nach dem Gesamtflächenumlaufverfahren Folge, daß die Temperatur gegenüber derjenigen im induktiv gehärtet werden. Dies geht in an sich be- ίο Bereich der Einzelleiter zurückbleibt,
kannter Weise so vor sich, daß die Werkstücke zwi- Ein wieder anderes Heizbild entsteht bei einer kurschen zwei Pinolen eingespannt um ihre Symmetrie- zen Überlappung der Heizleiter 2 und 3 gemäß achse rotieren und von einem Induktor mit sich über Abb. 3. Die höhere Stromdichte und die längere der Werkstücksoberfläche schließender Heizleiter- Einwirkzeit im Überlappungsbereich verursachen schleife erhitzt sowie durch nachfolgendes Ab- 15 dort ein Voreilen der Temperatur,
schrecken gehärtet werden. Zur Vermeidung dieser unterschiedlichen Heizwir-

Im vorliegenden Fall soll es sich im besonderen kungen im Überlappungsbereich wird daher gemäß um die induktive Erwärmung solcher Werkstücke einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung handeln, die eine derart große und zudem noch stark vorgeschlagen, daß der elektrisch leitende Kontakt unterschiedliche Länge aufweisen, daß zum Aus- ao zwischen feststehendem und beweglichem Heizleitergleich dieser Längendifferenzen Pinolen erforderlich ast lediglich auf einer geringen Länge, vorzugsweise sind, deren Durchmesser im Hinblick auf deren Be- der ein- bis eineinhalbfachen Heizleiterbreite entlastung so groß gewählt werden muß, daß er auf sprechend, hergestellt ist.

jeden Fall größer ist, als der Schaftdurchmesser der Der feststehende Heizleiterast soll aus einem hoh-

Werkstücke. Außerdem sollen mit der neuen Ein- 25 len, rechteckigen Kupferrohr bestehen, dessen dem richtung Werkstücke induktiv erhitzt werden, deren Werkstück abgewandte breite Fläche durch ein, vor-Länge etwa zwischen dem maximalen Pinolenabstand zugsweise aufgelötetes oder aufgeschweißtes Kupfer- und der Hälfte dieses Abstandes differiert. band verstärkt ist. Der bewegliche Heizleiterast soll

Falls in der Weise beschaffene Werkstücke bisher vornehmlich aus einem hohlen rechteckigen Kupfernach dem Gesamtflächenumlaufverfahren induktiv 30 rohr bestehen, auf dessen Schmalseite entlang seiner gehärtet werden sollten, war für jede Werkstückform Verstellänge ein keilförmiges Profil aus Kupfer auf- bzw. Werkstücklänge die Anfertigung eines eigenen gelötet ist. Nach einem bevorzugten Ausführungs-Induktors erforderlich. Hier möchte die Anmeldung beispiel der Erfindung weisen die rechteckigen Kup-Abhilfe schaffen und einen Induktor angeben, der ferrohre des feststehenden bzw. beweglichen Heizan eine Mehrzahl unterschiedlich langer Werkstück- 35 leiterastes zwei Kühlkanäle auf. Die elektrische und typen angepaßt werden kann." mechanische Verbindung von feststehendem und be-

Sie betrifft daher einen Induktor zum Oberflächen- weglichem Heizleiterast ist hergestellt durch ein härten von Werkstücken stark unterschiedlicher U-förmiges Klemmjoch, welches mit einer Klemm-Länge nach dem Gesamtflächenumlaufverfahren, schraube und einer Kontaktzunge versehen ist.
welche aus einem langgestreckten, unterschiedlich 40 Die Erfindung soll nachstehend an Hand der langen, zylindrischen Schaft und beispielsweise einem Ab b. 4, 5 und 6 weiter verdeutlicht werden;
etwa tellerförmigen Flansch besteht. Abb. 4 zeigt — teilweise geschnitten — die Ver-

Erfindungsgemäß ist eine sich über der Werk- bindungsstelle zwischen feststehendem und verschiebstückoberfläche schließende schalenförmige Heiz- barem Heizleiterast;

leiterschleife in der Länge unterteilt, wobei die Heiz- 45 Abb. 5 zeigt im Schnitt die zweikanalige Ausleiteräste in elektrisch leitender Verbindung relativ bildung der Heizleiteräste;

zueinander verschiebbar und einander überlappend Abb. 6 zeigt den Schnitt entlang der LinieΙ-Γ

festklemmbar sind. gemäß A b b. 5.

Zur Erzielung des gewünschten Resultates wird — Wie aus Abb. 4 ersichtlich, ist der feststehende

wie in Abb. 1 schematisch dargestellt — ein sich 5o Heizleiterast2 auf seiner geradlinig verlaufenden über dem Werkstück 1 schließender schalenförmiger Länge zur Erhöhung seiner mechanischen Festigkeit Schleifeninduktor verwendet, der in seiner Länge in durch ein aufgelötetes rechteckiges Kupferprofil 6 ein. feststehendes Teil 2 und ein axial verschiebbares verstärkt. Der verstellbare Heizleiterast 3 ist auf Teil 3 unterteilt ist. Das verschiebbare Teil 3 der seiner gesamten Verstellänge mit einem keilförmigen Heizleiterschleife ist in stetem elektrisch leitenden 55 Kupferprofil 4 verlötet. Dieses Kupferprofil 4 ist von Kontakt zu dem feststehenden Teil 2 verschiebbar. einer solchen Gestalt und in der Weise angelötet, Auf diese Weise kann die Heizleiterschleife bzw. der daß es zur Schmalseite des Heizleiterastes 2 parallele Induktor auf die Länge des jeweils zu behandelnden Oberflächen aufweist. Auf diese wirkt dann eine in Werkstückes abgestimmt werden. das Klemmjoch 8 eingesetzte Klemmschraube 7 ein.

Es ist festgestellt worden, daß bei mehr oder weni- 60 Das Klemmjoch 8 ist in der Mitte seiner U-förmigen ger starker Überlappung von feststehendem und ver- Öffnung mit einer Kontaktzunge 5 aus elektrisch gut schiebbarem Teil der Heizleiterschleifen — wie an leitendem Werkstoff versehen. Sie stellt bei betriebs-Hand der A b b. 2 und 3 nachfolgend noch näher bereitem Induktor die elektrisch leitende Verbindung erläutert werden soll — nicht, wie an sich erwünscht, zwischen den Heizleiterästen 2 und 3 her und weist eine stets gleichgleibend stark erhitzte Oberflächen- 65 eine axiale Ausdehnung auf, die etwa der ein- bis schicht bzw. Härteschicht entsteht. eineinhalbfachen Heizleiterbreite entspricht. Als

Es kann beispielsweise der in Abb. 2 gezeigte Fall Heizleiterbreite wird die schmale Kante des rechtvorliegen, daß die beiden Leiter 2 und 3 sich auf eckigen Hohlrohres angesehen. Die Heizleiteräste

können zur Erzielung besonderer Heizeffekte natürlich auch in an sich bekannter Weise mit L- oder U-förmigen geblechten Eisenkernen versehen sein.

Zur Erzielung einer ausreichenden Kühlung können die Heizleiteräste mit Vorteil, wie in den A b b. 5 und 6 gezeigt, ausgebildet sein. Der rechteckige Hohlraum ist mit Hilfe der Trennwand 9 in zwei Kanäle 10 und 10' unterteilt. Lediglich am Ende eines Astes ist eine Verbindung zwischen beiden Kanälen vorhanden, so daß ein Heizleiterast — wenn er beispielsweise in Richtung der Pfeile 11 von Kühlflüssigkeit durchströmt wird — gleichzeitig der Hin- und Rückleitung dient. Es entfällt daher die Notwendigkeit, an ungünstigen Stellen, beispielsweise an der Klemmstelle bzw. im Überlappungsbereich, Kühlanschlüsse anbringen zu müssen.

Claims

Patentansprüche:

1. Induktor zum Oberflächenhärten von Werk- «° stücken stark unterschiedlicher Länge nach dem Gesamtflächenumlaufverfahren, welche aus einem langgestreckten unterschiedlich langen zylindrischen Schaft und beispielsweise einem etwa tellerförmigen Flansch bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß eine sich über der Werkstückoberfläche schließende schalenförmige Heizleiterschleife in der Länge unterteilt ist, wobei die Heizleitergeräte in elektrisch leitender Verbindung relativ zueinander verschiebbar und einander überlappend festklemmbar sind.

2. Induktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitende Kontakt zwischen feststehendem und beweglichem Heizleiterast lediglich auf einer geringen Länge, vorzugsweise der ein- bis eineinhalbfachen Heizleiterbreite entsprechend, hergestellt ist.

3. Induktor nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehende Heizleiterast (2) aus einem hohlen, rechteckigen Kupferrohr besteht, dessen dem Werkstück abgewandte breite Fläche durch ein, vorzugsweise aufgelötetes oder aufgeschweißtes Kupferband (6) verstärkt ist.

4. Induktor nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Heizleiterast (3) aus einem hohlen, rechteckigen Kupferrohr besteht, auf dessen einer Schmalseite entlang seiner Verstellänge ein keilförmiges Profil (4) aus Kupfer aufgelötet ist.

5. Induktor nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die rechteckigen Kupferrohre des feststehenden bzw. beweglichen Heizleiterastes zwei Kühlkanäle (10, 10') aufweisen.

6. Induktor nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische und mechanische Verbindung von feststehendem und beweglichem Heizleiterast hergestellt ist durch ein U-förmiges Klemmjoch (8), welches mit einer Klemmschraube (7) und einer Kontaktzunge (5) versehen ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen