DE546337C

DE546337C - Process for hardening tooth flanks or similar workpieces by surface heating using a fan burner

Info

Publication number: DE546337C
Application number: DEH122253D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1929-06-28
Filing date: 1929-06-28
Publication date: 1932-03-11

Description

Verfahren zur Härtung von Zahnflanken oder ähnlichen Werkstücken durch Oberflächenerhitzung mittels Gebläsebrenner Zum Härten von Zahnflanken sind Verfahren entwickelt worden, die darin bestehen, daß man mit Hilfe eines der Länge nach über die Zahnflanke hinweggeführten Gebläsebrenners deren Oberfläche auf Härtetemperatur erhitzt und sodann durch Wärmeentziehung abschreckt. Die Wärmeentziehung erfolgt hierbei selbsttätig durch Abfluß der Wärme in den verhältnismäßig kühl bleibenden Zahnkern und vorzugsweise außerdem durch Aufspritzen eines Kühlmittels, wie Wasser, Luft, Stickstoff o. dgl.Process for hardening tooth flanks or similar workpieces Surface heating by means of a fan burner There are processes for hardening tooth flanks have been developed, which consist of using a lengthwise the surface of the forced-air burner guided away from the tooth flank at the hardening temperature heated and then deterred by removing heat. The heat extraction takes place automatically by draining the heat into the relatively cool ones Tooth core and preferably also by spraying a coolant such as water, Air, nitrogen or the like

Eine zur Ausführung des bekannten Verfahrens entwickelte Anordnung besteht aus einer Wanne, in der das Zahnrad um eine waagerechte Achse drehbar gelagert und halb in eine Kühlflüssigkeit eingetaucht angeordnet ist, und zwar vor dem auf einem Schlitten längs des Zahnes verschiebbaren Gebläsebrenner. Durch einen Antrieb wird der Schlitten mit dem Brenner selbsttätig von der einen Seite der Wanne nach der anderen längs des Zahnes verschoben, und sodann wird das Zahnrad um einen Zahn weitergeschaltet, worauf der Schlitten wieder nach der anderen Seite zurückkehrt und hierbei mit der Stichflamme die oben gelegene Flanke des folgenden Zahnes härtet. Auf diese Weise werden nach und nach sämtliche Zähne des Zahnrades einseitig gehärtet. Das Zahnrad wird dann abgenommen und in umgekehrter Lage wieder eingesetzt, um die anderen Seiten der Zähne in entsprechender Weise zu härten. Hierbei hat es sich aber gezeigt, daß die bereits gehärtete Zahnradflanke durch die Wärmeeinwirkung leidet, mit der die Behandlung der anderen Flanke des Zahnes verbunden ist. Auch bei gründlicher Kühlung läßt sich dieser Nachteil nur schwer vermeiden, da sich die gehärtete Zone der zuerst behandelten Zahnflanke bis ziemlich tief in den Zahn hinein erstreckt und daher bei der Wärmebehandlung der anderen Zahnflanke zumindest in ihren tieferen Schichten auf eine Temperatur gebracht wird, die eine Rückbildung der kristallischen Struktur und damit ein Wiedererweichen des Werkstoffes zur Folge hat, aber doch die kritische Grenze nicht überschreitet, bei der das nachfolgende Abschrecken zur Härtung führen würde.An arrangement developed for carrying out the known method consists of a trough in which the gear wheel rotates around a horizontal axis and is arranged half immersed in a cooling liquid, namely before on a slide, which can be displaced along the tooth. With a drive the carriage with the burner automatically moves from one side of the tub the other is moved along the tooth, and then the gear is moved by one tooth switched on, whereupon the carriage returns to the other side and in doing so, the upper flank of the following tooth is hardened with the jet flame. In this way, all the teeth of the gear are gradually hardened on one side. The gear is then removed and reinserted in the reverse position to the to harden other sides of the teeth in a corresponding manner. Here it is but shown that the already hardened gear flank by the action of heat with which the treatment of the other flank of the tooth is associated. Even with thorough cooling, this disadvantage can be avoided only with difficulty because the hardened zone of the tooth flank treated first to quite deep into the tooth extends into it and therefore at least during the heat treatment of the other tooth flank in its deeper layers is brought to a temperature that causes regression the crystalline structure and thus a re-softening of the material has, but does not exceed the critical limit at which the following Quenching would lead to hardening.

Erfindungsgemäß wird nun dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die beiden Flanken desselben Zahnes gleichzeitig der Härtebehandlung unterworfen werden. Zweckmäßig geschieht dies mittels eines Brenners mit zwei Düsen, die in einer Ouerebene des Zahnes geneigt zueinander angeordnet und an eine gemeinsame Mischkammer angeschlossen sind. Hierdurch wird überdies erreicht, daß die beiden Düsen die gleiche Heiztemperatur aufweisen und somit beide Zahnflanken gleichmäßig erhitzen, so daß ein Verziehen des Zahnes nicht eintreten kann.According to the invention this disadvantage is avoided in that the both flanks of the same tooth are subjected to the hardening treatment at the same time. This is expediently done by means of a burner with two nozzles, which are in an Ouereplane of the tooth arranged inclined to one another and connected to a common mixing chamber are. This also ensures that the two nozzles have the same heating temperature have and thus heat both tooth flanks evenly, so that warping of the tooth cannot occur.

Es ist auch bekannt, die einander zugewandten Flanken zweier nebeneinanderliegender Zähne gleichzeitig zu erhitzen und zu härten; jedoch wird hierdurch der "vorher dargelegte Nachteil nicht vermieden, daß bei der Behandlung einer Zahnflanke die zuvor gehärtete Zone der anderen Zahnflanke desselben Zahnes teilweise ausgeglüht wird.It is also known, the facing flanks of two adjacent To heat and close teeth at the same time harden; however, it does this the "previously outlined disadvantage not avoided that when treating a tooth flank the previously hardened zone of the other tooth flank of the same tooth is partially annealed will.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist schematisch in der beiliegenden Zeichnung dargestellt, die das Zahnrad im Querschnitt und den Geblä4ebrenner in Seitenansicht wiedergibt.An embodiment of the invention is shown schematically in the enclosed The drawing shows the gear wheel in cross section and the fan burner in Side view reproduces.

Das Zahnrad t ist auf einer waagerechten Welle 2 in einem Kühlwasserbad 3 so gelagert, daß es teilweise eintaucht. Auf einem nicht näher dargestellten, parallel zur Welle 2 laufenden Schlitten ist der Gebläsebrenner gelagert, dessen Düsen 4 erfindungsgemäß gleichzeitig auf beide Flanken des zu härtenden Zahnes gerichtet und an eine gemeinsame Mischkammer 5 angeschlossen sind. Der Schlitten trägt ferner weitere Düsen. die, den Düsen 4 auf ihrem Weg längs der Zahnflanken folgend, ein Kühlmittel aufspritzen, um die hocherhitzten Streifen abzuschrecken, bevor die Wärme in das Innere des Zahnes alyfließen kann. Es wird an jeder Zahnflanke nur eine mehr oder weniger tiefgehende Oberflächenschicht gehärtet, die in der Zeichnung punktiert angedeutet ist,- während das Innere des Zahnes weich bleibt.The gear t is on a horizontal shaft 2 in a cooling water bath 3 stored so that it is partially immersed. On a not shown, parallel to the shaft 2 running carriage is mounted the fan burner, its According to the invention, nozzles 4 are directed simultaneously at both flanks of the tooth to be hardened and are connected to a common mixing chamber 5. The carriage also carries more nozzles. the one following the nozzles 4 on their way along the tooth flanks Splash coolant to quench the heated strips before the heat can flow aly into the interior of the tooth. There is only one more on each tooth flank or less deep surface layer hardened, which is dotted in the drawing is indicated - while the inside of the tooth remains soft.

Zweckmäßig werden in bekannter Weise sowohl vor als hinter den Brennerdüsen 4, in der Bewegungsrichtung gesehen, Kühldüsen angeordnet, von denen jeweilig nur diejenigen eingeschaltet sind, die bei der Hinundherbewegung des Schlittens den Brenner= düsen folgen. Der Betrieb gestaltet sich dann ganz selbsttätig: Der Schlitten mit den Brenner- und Kühldüsen wird parallel zur Welle 2 hin und her geführt, und jedesmal bei seiner Umkehr wird das Zahnrad i um eine Teilung weitergedreht, während gleichzeitig die zuvor in Betrieb gewesenen Kühldüsen abgeschaltet und die anderen eingeschaltet werden.Appropriately in a known manner both in front of and behind the burner nozzles 4, seen in the direction of movement, cooling nozzles are arranged, each of which only those are switched on which, when the slide moves to and fro, the Burner = nozzles follow. The operation is then completely automatic: the sledge with the burner and cooling nozzles is guided back and forth parallel to the shaft 2, and each time it is reversed, the gear wheel i is rotated by one pitch while At the same time, the cooling nozzles previously in operation are switched off and the others be switched on.

Um zu erreichen, daß bei breiteren Zahnflanken der zu erhitzende Flächenstreifen über seine Breite hin gleichmäßig erwärmt wird, kann man die Brennerdüsen spalt- oder schlitzförmig ausbilden, und zwar derart, daß sich der Düsenschlitz quer zur Zahnlängsrichtung erstreckt. Hierdurch wird vermieden, daß etwa die Höchsttemperatur auf die Mittellinie des erhitzten Flächenstreifens beschränkt bleibt, wie es bei Verwendung von runden Düsen in der Regel der Fall ist.In order to achieve that with wider tooth flanks the surface strip to be heated is heated evenly across its width, the burner nozzles can be split or slit-shaped, in such a way that the nozzle slot is transverse to Extends tooth longitudinal direction. This avoids about the maximum temperature remains restricted to the center line of the heated surface strip, as is the case with Use of round nozzles is usually the case.

Die Erfindung ist auch auf Schneckenräder, Schnecken u. dgl. in entsprechender Weise anwendbar.The invention is also applicable to worm gears, worms and the like Way applicable.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for hardening tooth flanks or similar workpieces by surface heating by means of a blower burner, characterized in that the two flanks of each tooth are heated and simultaneously quenched or cooled.

2. Fan burner - for hardening of tooth flanks according to claim i with several inclined to one another burner nozzles connected to a common mixing chamber, characterized in that that only two burner nozzles are provided, which are symmetrical to the central plane of the burner. and at some distance from this are arranged to only each act on a flank of the tooth to be hardened.