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Fokusinduktor zum Oberflächenhärten von metallenen Werkstücken Es
ist bekannt, metallene Werkstücke an der Oberfläche durch ein als Fokusinduktor
nach der amerikanischen Patentschrift r 378 187
geschaltetes Gerät zu erhitzen
und durch anschließendes Abschrecken zu härten. Der hierzu dienende Fokusüiduktor
muß dabei das Werkstück dicht umfassen, wobei zwischen Induktor und Werkstück'nur
ein geringer Luftspalt vorgesehen wird.
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Da die Größe und genaue Einhaltung dieses Luftspaltes für die Erzielung
einer genauen und gleichmäßigen Häites.chicht auf der Oberfläche eines Werkstückes
von ausschlaggebender Bedeutung ist, müssen in den Induktoren Distanzstifte in genügender
Anzahl vorgesehen sein. Als Werkstoff für diese Distanzstifte hat man bisher Speckstein,
Porzellan.' Lava oder ähnliche Stoffe verwendet. Diese Distanzstifte waren aber
sehr empfindlich, brachen leicht und mußten deshalb sehr häufig ersetzt werden.
Außerdem boten sie keine Gewähr dafür, daß der Luftspalt zwischen Induktor und VWerlzstüclz:
auch an allen Stellen genau gleichgehalten wurde. Es sind auch metallene Distanzstifte
verwendet worden, jedoch bestand keine Klarheit darüber, welche Eigenschaften das
-hierzu- verwendete Metall haben muß.
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Die Erfindung betrifft einen Fokusinduktor zum Oberflächenhärten von
metallenen Werkstücken durch Erhitzen mittels hochfrequenten Wechselstroms und anschließendem
Abschrecken unter Festlegung des Abstandes zwischen `'Werkstück und Induktor mittels
verstellbarer, von Isolierhülsen umgebener metallener Distanzstifte und besteht
darin, daß
die Distanzstifte aus eineng schwer- schinelzharetl 1letall,
vorzugsweise Wolfram, inir ihren I@@lierrülsen in Stiftschrauhen sitzen, die in
Gewir,dul)olr:-ungeri des Induktors eingeschraubt und durch Gegenschrauben gesich"-r
t ind, wobei die Distanzstifte in den Stiftschrauben durch seitlich eingeschraubte
Sichcrungsschränbchen gesichert sind. Nach einer weiteren vorteilhaften Einzelheit
der Erfindung besitzen die Stiftschrauben Längsbohrungen, durch welche auszuwechselnde
Distanzstifte aus den Stiftschrauben herausgestoßen werden.
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Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Wahl eines schwer schmelzbaren
Metalls, _: elclles zugleich bekanntlich auch eine geringe Wärmeleitflihigkeit besitzt,
von der Bcrührungsstelle am Werkstück wenig Wärnic abgeführt wird, also auch an
dieser Stelle keine merkliche Abkühlung der Werkstückober@äche erfolgt. Hierdurch
wird ge-ichert, claß beim abschließenden Abschrecken an den Berührungsstellen der
Distanzstifte keine geringere Härtung erfolgt als an der übrigen Oberfläche. Ein
weiterer Vorteil des schwer schmelzbaren Metälls für die Distanzstifte besteht darin,
daß solche Stifte eine geringe Wärmeausdehnung besitzen, so daß irgend-%#,-elclie
Beschädigungen des Werkstücks oder der Distanzstifte vermieden werden. Am besten
eignet sich hierzu Wolfram. Es kann, aber auch jedes andere Metall verwendet -tverden,
welches die gleichere Eigenschaften eines schwer schmelzbaren Metalls besitzt, wie
bC-ispi.elswei.se Chrom, Konstantan, Tautal oder andere.
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Die Erfindung hat den weiteren Vorteil, dah der Luftspalt zwischen
Induktor und Werkstück genau festgelegt und eingehalten %#:erden kann, wobei unbeabsichtigte
Lageverinderungen oder ein Herausfallen der Distanzstifte ausgeschlossen sind. Durch
die Erfndung -,wird auch ein häufiges Auswechseln der Distanzstifte vermieden, da
sie eine aul3erord:°nrlich lange Lebensdauer besitzen. Die Distanzstifte können
beliebig eingestellt werden, so daß sowohl ein beliebiger Luftspalt erzielbar ist
als auch eine beliebige Lage des Werkstücks im Induktor festlegbar ist, und zwar
sowohl konzentrisch als auch exzentrisch. hei Abnutzung der Distanzstifte nach längerer
Betriebsdauer kann ein Nachstellen oder ein Ersetzen ohne wesentliche Betriebsunterbrechung
rasch und leicht erfolgen.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein AusführLtiigsbr-ispiel der Erfindung
an einem Querschnitt mit Teilansicht des Fokusinduktors mit den c-rfindungsgemäßen
Distanzstiften.
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Der Induktor, welcher nach Art eines Fokusinduktors im Sinne der amerikanischen
Patuntschrift i 37ö 113; geschaltet und mit 'hochfre-<lrrtrrterri Strom gespeist
wird. 1_@est@°ht auden z @-:_ i "feilen i und a, die durch die Zuleitungen 1' und
a' an den nichtveranscliaulicht@-rl Transiormator angeschlossen sind und J;,s ti"crkstiich3
umfassen. Zum Festlegen 1rrA rinlzalteil der Lage des Werkstücks gegenüber dein
Induktor sind in diesem Bohrungt.r, .l vorg wehen, in welche Stiftschrauben eingeschraubt
sind, die in ihrem dem @@"er kstüch zugekehrten Ende Iso'.ierhülseil 6 finit in
diesen sitzenden Distanzstiften 7 tragen. Zur Sicherung der Lage der Stiftschrauben
5 dienen Gegenschrauben ä, die ebenfalls in die Bohrungen 4. eingeschraubt sind.
Zur l:rhich@:erurrg der Auswechselung der Isolierhülseri t: mit den Distanzstiften
7 sind die Stiftchraul:@-n 5 mit einer Längsbohrung 9 ver-@chc:n, durch welche mittels
eines geeigneten Stößels die Isolierhülsen 6 mit den Stiften; heraus,#eschohen werden
können. Zur Sicherten- der 1.r;e der Distanzstifte in den Stift--11 5 sind in diesen
seitlich kleine Sicheriri:-#sscl,rüubcllen io eingeschraubt, die si,°lr gegen die
Isolierhülsen 6 abstützen.
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Solche, Distanzstifte können in laeliebiger Anzahl je nach Größe und
Gestalt des Werkstücks und des Induktors vorgesehen sein. In dem veranschaulichten
Beispiel sind vier solcher Distanzstifte vorgesehen, wie durch clie strichpunktierten
Linien i i angedeutet ist.
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Die Distanzstifte bestehen aus einem schwer schmelzbaren, Metall.
Als besonders geeignetes 1Ietall dient Wolfram. Die könrr:-ri aus irgendeinem beliebigen,
genügend wärine..:iderstandsfä hegen Isolierstoff bestehen, lreispic#loweise aus
einem Kunstharz mit Faserstoü=einlagen. Die Distanzstifte werden vorin ihrem sich
gegeit das Werkstück all=titz;-nden Teil kegelig gestaltet, damit die Berührungsfläche
e zwischen Distanzstift und iwerh-tücl: möglichst klein gehalten wird, um eine ßecintlussung
der Härtezone an dieser Si elh za vermeiden. Es hat sich dabei gezeigt, rlat.; hc:i
derartigen kegeligen Distanzstiften der Einfluß auf die Härtezone so verschivintiend
gering ist, daß er vernachlässigt «-erden kann.