DE3613909C1 - Method and apparatus for the hardening of running faces and transition radii of crankshaft offset journals arranged directly one behind the other - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum induktiven Härten von Laufflächen und Übergangsradien an Kurbelwellen, bei denen zur Aufnahme von Pleueln Hub­ zapfen mit unterschiedlicher Winkellage in der Ebene senk­ recht zur Drehachse direkt hintereinander angeordnet sind und in Längsrichtung Überschneidungen der Laufflächenlängen aufweisen können.

Das Härten von Laufflächen und Übergangsradien an Kurbel­ wellen der genannten Art bedarf besonderer Maßnahmen, um ein brauchbares Härteergebnis zu erzielen und fehlerhafte Kurbelwellen zu vermeiden. Als einfachste Methode hierzu ist das separate Härten der Laufflächen einzeln nachein­ ander anzusehen. Durch Abschirmung von Wärmeübergang in zuvor gehärtete Laufflächenbereiche müssen gezielte Kühl­ maßnahmen bereitgestellt werden, die nicht immer das Ein­ laufen von Wärme verhindern können und auch das Erwärmen der zu härtenden Laufflächen nachteilig beeinflussen, so daß Fehlproduktionen nicht vermeidbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vor­ richtung anzugeben, mit denen das Härten dieser Laufflä­ chen und Übergangsradien wirtschaftlicher ermöglicht wird und unzulässige gegenseitige Beeinflussung durch Wärme­ übergang ausschließt.

Die gestellte Aufgabe wird nun verfahrensmäßig dadurch ge­ löst, daß die Laufflächen und Übergangsradien umlaufend gleichzeitig gehärtet werden und vorrichtungsmäßig dadurch, daß übereinstimmend mit der Anzahl der direkt hintereinan­ der angeordneten Hubzapfen gleichviele Induktoren senkrecht zur Drehachse der Kurbelwelle versetzt gegenüberliegend angeordnet sind. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel ist nachfolgend beschrieben und in den Zeichnungen dargestellt.

Fig. I Seitenansicht gegenüberliegender Induktoren mit Aufhängung.

Fig. II Schnitt I-I von Fig. I ohne Darstellung von In­ duktoreneinzelheiten.

Fig. III Ansicht einer Härtemaschine mit einer Vorrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Härteverfahren.

In Fig. I ist die Anordnung von Induktoren 4 dargestellt, die die Hubzapfen 3 halbschalenförmig umgreifen und sich versetzt gegenüberliegen. Diese Anordnung bietet den Vor­ teil, daß für den einzelnen Induktor 4 mehr Raum zu seiner Gestaltung zur Verfügung steht und durch diese eine gegen­ seitige induktive Beeinflussung vermieden wird. Die Induk­ toren 4 sind beweglich aufgehängt an einem Maschinenge­ stell 12 über Konsolen 9, Hebel 10 und Gewichtsausgleich 11. Die Kurbelwelle 6 ist zur Durchführung des anmeldungsge­ mäßen Verfahrens in einer Dreheinrichtung 13 aufgenommen, die im einzelnen aus bekannten Elementen besteht und nicht weiter beschrieben ist.

Zur fehlerfreien Härtung ist es weiterhin erforderlich, daß die Induktoren 4 mit einer bestimmten Anlagekraft an den Laufflächen 1, 2 während des Umlaufes der Kurbelwelle 6 an­ liegen. Hierzu ist eine Einrichtung 8 vorgesehen, die vor­ zugsweise aus Zylindern mit hydraulischer oder pneumati ­ scher Betätigung besteht, wobei auch Ausführungen mit Federn denkbar sind. Eine weitere Aufgabe, das Wegschwenken der Induktoren 4 zum Wechsel der Kurbelwelle 6, wird ebenfalls von dieser Einrichtung 8 übernommen. Hierbei dienen ein­ stellbare Anschläge 17 zur Festlegung des Wegschwenkweges. Der Gewichtsausgleich 11 besteht aus Gleitführungen 14 und Kraftelementen 15 , die im Lösungsvorschlag aus Federn ge­ bildet sind oder ebenfalls aus hydraulisch oder pneumatisch beaufschlagten Zylindern bestehen können. Eine Regelbar­ keit ist hierbei ein Funktionserfordernis und mit im Handel befindlichen Mitteln erreichbar. Mit diesen genannten Ein­ richtungen sind die Induktoren 4 somit befähigt, unter Ein­ wirkung der zuvor erwähnten Einrichtung 8 den Umlaufbewe­ gungen ihrer geometrischen Lage zu folgen. Somit ist die geschilderte Vorrichtung in der Lage, das anmeldungsgemäße Verfahren durchzuführen unter Vermeidung der zuvor geschil­ derten Nachteile des Standes der Technik und zwar so, daß Fehlhärtungen ausgeschlossen werden. In den Zeichnungen ist beispielsweise eine Kurbelwelle 6 mit nur zwei direkt hin­ tereinander angeordneten Hubzapfen 3 dargestellt. Das Verfahren und die Vorrichtung sind aber auch anwendbar an Kurbelwellen mit mehreren direkt hintereinander ange­ ordneten Hubzapfen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun das Härten, das ja aus zwei Arbeitsgängen, Erwärmen und Abschrecken besteht, während der Anlage der Induktoren 4 an den Lauf­ flächen 1, 2 vollzogen, wobei das Abschrecken durch flüssi­ ge oder luftförmige Mittel erfolgt, deren Zuführungsein­ richtungen üblicherweise in den Induktoren 4 vorgesehen sind. In der Produktion werden aber auch Induktoren ver­ wendet, die wegen der einfacheren dazugehörigen Maschinen­ ausführung nur den Erwärmungsteil enthalten. Zur Durchfüh­ rung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es hierbei er­ forderlich, nach dem umlaufend gleichzeitigen Erwärmen der Laufflächen 1, 2 und Übergangsradien 16 die Induktoren 4 von den Laufflächen 1, 2 zu entfernen und Abschreckein­ richtungen zur Einwirkung zu bringen. Dies kann unter ande­ rem durch Eintauchen der Kurbelwelle 6 in ein darunter be­ findliches Abschreckbad geschehen.

Claims (4)

1. Verfahren zum induktiven Härten von Laufflächen und Übergangsradien an Kurbelwellen, an denen zur Aufnahme von Pleueln Hubzapfen mit unterschiedlicher Winkellage in der Ebene senkrecht zur Drehachse direkt hinterein­ ander angeordnet sind und in Längsrichtung Überschnei­ dungen der Laufflächenlängen aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, daß die Laufflächen (1, 2) und Übergangsradien (16) der direkt hintereinander angeordneten Hubzapfen (3) umlau­ fend gleichzeitig gehärtet werden.

2. Vorrichtung zum induktiven Härten von Laufflächen und Übergangsradien an Kurbelwellen, an denen zur Aufnahme von Pleueln Hubzapfen mit unterschiedlicher Winkellage in der Ebene senkrecht zur Drehachse direkt hinterein­ ander angeordnet sind und in Längsrichtung Überschnei­ dungen der Laufflächenlängen aufweisen können, dadurch gekennzeichnet, daß übereinstimmend mit der Anzahl der direkt hinterein­ ander angeordneten Hubzapfen (3) gleichviele Induktoren (4) senkrecht zur Drehachse (5) der Kurbelwelle (6) ver­ setzt (7) gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Aufheizung jeder Induktor (4) mit einer eigenen Leistungssteuerung versehen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Induktor (4) senkrecht zur Drehachse (5) be­ weglich aufgehängt und mit einer Einrichtung (8) verse­ hen ist, die während des Umlaufs eine bestimmte Anlage­ kraft des Induktors (4) an der Kurbelwelle (6) aufrecht erhält.