DE1907052U

DE1907052U - DEVICE FOR HARDENING RACKS.

Info

Publication number: DE1907052U
Application number: DES37326U
Authority: DE
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1961-03-24
Filing date: 1961-03-24
Publication date: 1964-12-23

Description

■ ■ Ρ.Α.721&55*Μ.ΐα6Ί . ..■ ■ Ρ.Α.721 & 55 * Μ.ΐα6Ί. ..

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Aktiengesellschaft Werner-von-Siemens-Str.50Aktiengesellschaft Werner-von-Siemens-Str. 50

PIA--61/I15fPIA - 61 / I15f

Einrichtung zum Härten von ZahnstangenDevice for hardening racks

Der Gegenstand der Neuerung betrifft eine Einrichtung zum Härten von Zahnstangen, "bei der die zu härtenden Zahnstangen durch einen Induktor elektrisch erhitzt werden. Eine solche Härtung von Zahnstangen, wie sie "bei den Lenkungen von Kraftfahrzeugen vielfach
verwendet werden, ist notwendig, da solche Zahnstangen mechanisch sehr beansprucht sind und deshalb eine gehärtete Oberfläche benötigen. Bei den bisher bekannten Verfahren werden die Zahnstangen
mittels eines umfassenden ein- oder mehrwindigen Induktors induktivThe subject of the innovation relates to a device for hardening toothed racks, "in which the toothed racks to be hardened are electrically heated by an inductor. Such a hardening of toothed racks, as is often used" in the steering of motor vehicles
are used, is necessary because such racks are mechanically very stressed and therefore need a hardened surface. In the previously known method, the racks
inductive by means of a comprehensive single or multi-turn inductor

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PLA 61/1151PLA 61/1151

erhitzt. Bei dieser Härtung tritt jedoch nicht das gewünschte Härtebild auf, wie es bei einer im Ofen aufgekohlten und anschliessend gehärteten Zahnstange erreichbar ist. Jedoch haben im Ofen aufgekohlte und anschliessend gehärtete Zahnstangen einen sehr grossen Verzug, so dass sie nach dem Härten gerichtet und geschliffen und wieder gerichtet werden müssen.heated. With this hardening, however, the desired hardening pattern does not occur, as is the case with one that has been carburized in the furnace and subsequently hardened rack can be reached. However, racks that have been carburized and then hardened in the furnace have one very large distortion, so that they have to be straightened and ground and straightened again after hardening.

Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man schon eine Einzelzahn- ■ härtung von Zahnstangen versucht, wobei jedoch infolge des kleinen Moduls und der Wärmeleitung im Zahn selbst Unregelmässigkeiten in den Härtegraden, besonders an den Zahnflanken auftreten. Die Vorteile einer schnellen Erhitzung mit entsprechendem Härtebild bei geringem Verzug lassen sich auf einfache Weise mit dem Gegenstand der Erfindung mit konduktivinduktiver Erhitzung dadurch erreichen, dass der Induktor aus einer zweigeteilten, das Zahnprofil enthaltenden und an den beiden äusseren Enden mit Kontaktflächen versehenen Metallschiene besteht, die an der Teilungsstelle ihre Hochfrequenzeinspeisung hat und vom Hochfrequenzstrom direkt durchflossen wird und die an die Zahnstangen angenähert und durch die beiden Kontaktflächen in Berührung mit dieser gebracht ist₀. To avoid these disadvantages, individual tooth hardening has already been attempted. However, due to the small module and the heat conduction in the tooth itself, irregularities in the degrees of hardness occur, especially on the tooth flanks. The advantages of rapid heating with a corresponding hardness profile with low distortion can be achieved in a simple manner with the subject of the invention with conductive inductive heating in that the inductor consists of a two-part metal rail containing the tooth profile and provided with contact surfaces at the two outer ends, which has its high-frequency feed at the division point and the high-frequency current flows directly through it and which is approached to the racks and brought into contact with them through the two contact surfaces ₀ .

Infolge der gleichmässigen Abstände der Metallschienen mit ihrem Zahnprofil von den zu erhärtenden Zahnstangenoberflächen wird eine über die ganze Oberfläche nahezu gleichmässige Härtung erreicht.Due to the even spacing of the metal rails with their tooth profile from the rack surfaces to be hardened almost even hardening is achieved over the entire surface.

- 2 - Ao/M'ö- 2 - Ao / M'ö

PLA 61/1151PLA 61/1151

Um ein gleichmässiges Abschrecken der auf diese Weise induktivkonduktiv erhitzten Zahnstange zu erreichen, sind die Metall- ' schienen hohl und vorteilhaft über einen Druckausgleichskörper an eine entsprechende Abschreckflussigkeitsleitung angeschlossen. Die Zahnprofile der beiden Schienen enthalten in entsprechenden Abständen mit diesen von der Abschreckflüssigkeit gefüllten Hohl-r räumen in Verbindung stehende Bohrungen, die die Abschreckflüssig-. keit den einzelnen Stellen der Zahnstangen zuzuleiten gestatten. Durch den Druckausgleichskörper wird erreicht, dass die Abschreckflüssigkeit unter gleichbleibendem Druck in beide Induktorhälften und von dort während des HärteVorganges auf die Zahnstange gelangteTo ensure an even quenching of the inductive-conductive in this way To reach heated rack, the metal 'rails are hollow and advantageous over a pressure compensation body connected to a corresponding deterrent line. The tooth profiles of the two rails are included in corresponding Clearances with these cavities filled by the quenching liquid broach communicating holes that the quench liquid. allow the individual points of the racks to be fed. The pressure compensation body ensures that the quenching liquid reached both halves of the inductor under constant pressure and from there to the rack during the hardening process

S.S.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind an Hand eines Ausführungsbeispieles, das in der Zeichnung in vereinfachter Weise dargestellt ist, nachfolgend näher erläutert.Further details of the invention are based on an exemplary embodiment which is shown in a simplified manner in the drawing is explained in more detail below.

Zwei getrennte Metallschienen 1 und 2 bilden den Induktor und sind in Fluchtlinie hintereinander liegend angeordnet und an ihren äusseren Enden mit Kontaktflächen 3 und 4 versehen, die mit der zu härtenden Zahnstange 21 in Berührung kommen. Die den Zähnen der Zahnstange gegenüber liegenden Teile der beiden Metallschienen 1 und 2, die insbesondere aus Kupfer bestehen, weisen ein entsprechendes Zahnprofil 5 und 6 auf. Das Zahnprofil greift in die Zähne der Zahnstange ein ohne diese zu berühren. Die Metallschiene 1 ist über einen Isolator 17 und die Metallschiene 2 über einen Isolator 18 starr mit einem Träger l6 ver-Two separate metal rails 1 and 2 form the inductor and are arranged in alignment one behind the other and on their outer ends provided with contact surfaces 3 and 4, the come into contact with the rack 21 to be hardened. The parts of the two opposite the teeth of the rack Metal rails 1 and 2, which in particular consist of copper, have a corresponding tooth profile 5 and 6. The tooth profile engages the teeth of the rack without touching them. The metal rail 1 is via an insulator 17 and the metal rail 2 rigidly connected to a carrier l6 via an insulator 18

- 3 - Ao/Mö- 3 - Ao / Mo

PLA 6I/II5IPLA 6I / II5I

bunden. Die Hochfrequenzspeisung 7/8 erfolgt an der Teilungsstelle des Induktors. Am. Träger l6 ist ein Druckausgleichskörper 13 mit einer Zuführung 14 für eine Abschreckflüssigkeit verbunden, die über Flüssigkeitsleitungen 11 und 12 den An-Schlüssen 9 und 10 der beiden Metallschienen zugeführt werden kann. Die Metallschienen 1 und 2 sind hierzu hohl und mit den einzelnen Stellen des Zahnprofils 5 und 6 durch Kanäle ver- . bunden, aus denen die Abschreckflüssigkeit auf die Zähne der zu härtenden Zahnstange gespritzt werden kann. Infolge des Druckausgleichskörpers 13 erfolgt das Abspritzen unter gleichbleibendem Druck. Die einander zugekehrten Enden der beiden Metallschienen sind über gekühlte Rechteckrohre mit dem nicht dargestellten HF-Erzeuger verbunden.bound. The high frequency feed 7/8 takes place at the dividing point of the inductor. At the. Carrier l6 is a pressure compensation body 13 with a feed 14 for a quenching liquid connected, which are fed to the connections 9 and 10 of the two metal rails via liquid lines 11 and 12 can. The metal rails 1 and 2 are hollow for this purpose and connected to the individual points of the tooth profile 5 and 6 by channels. bound, from which the quenching liquid can be sprayed onto the teeth of the rack to be hardened. As a result of the pressure compensation body 13 the spraying takes place under constant pressure. The facing ends of the two metal rails are connected to the HF generator (not shown) via cooled rectangular tubes.

Aus dem Schnitt nach der Linie A-A in Figur 2 ist ersichtlich, dass die Metallschiene 1 einen in ihrer Längserstreckung verlaufenden Hohlraum 23 enthält, der mit den Zahnprofilen durch senkrecht dazu angeordnete Bohrungen 19 in Verbindung steht. Ausserdem ist jede Schiene zur Kühlung der Metallschienen noch mit einem Kühlrohr 20 ,in ihrem Inneren ausgestattet und mit einem nicht dargestellten Kühlkreislauf verbunden.From the section along the line A-A in Figure 2 it can be seen that the metal rail 1 runs in its longitudinal extension Contains cavity 23 which is in communication with the tooth profiles through bores 19 arranged perpendicular thereto. In addition, each rail for cooling the metal rails is also equipped with a cooling tube 20 in its interior and with connected to a cooling circuit, not shown.

Der Träger l6 kann mitsamt den an ihm befestigten MetallschienenThe carrier l6 can together with the metal rails attached to it

21 gegen die mittig bei 22 gelagerte Zahnstange/an den Kontaktflächen 3 und 4 vor und während des Härteprozesses gepresst werden, um einen negativen Verzug -vor der Härtung auszulösen und nach dem Härten ein Verziehen der Zahnstange zu· unterbinden.21 against the rack mounted centrally at 22 / on the contact surfaces 3 and 4 are pressed before and during the hardening process in order to trigger a negative delay -before hardening and after Hardening to prevent warping of the rack.

Schuh.Shoe.

6 -ansprüche6 claims

2 Figuren - 4 - Ao/Mö2 figures - 4 - Ao / Mö

Claims

1. Device for hardening racks by an inductor, thereby characterized in that the inductor consists of a two-part, the tooth profile (5) containing and at the two outer ends metal rail (1 or 2) provided with contact surfaces (3 "or 4) "consists of its high-frequency feed at the point of division (7/8) and which is approached to the toothed racks (21) and brought into contact therewith through the "two contact surfaces".

2. Device according to claim 1, characterized in that the metal rail a cavity running in its longitudinal extension (23) for receiving a quenching liquid and each tooth of the rack has at least one bore (19).

3. Device according to claim 2, characterized in that the metal rail contains a cooling tube (20) running in the longitudinal direction (Pig.2).

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that that the bearing (22) for the rack is arranged approximately below the dividing line of the inductor.

Hen wet s: This document (description and protection claim) is the last one submitted; it differs from the documents originally submitted. The legal significance of the discrepancy has not been checked. The -j / Inguän e'ingsroichten documents are in the official files. Upon request, Foiokopion or RimrragaMVe can also be delivered to the usual prices. German Patent Office, utility model skins.

Erlangen, November 6, 1964