Allgemein werden Bohrungen, deren Oberfläche gehärtet werden soll,
dadurch erhitzt, daß man in die Bohrung eine Spule einführt und durch sie Hochfrequenzstrom
schickt, wodurch sich die Wandflächen der Bohrung infolge der entstehenden Wirbelströme
erhitzen. Sobald die Härteterhperatur erreicht ist, wird auf irgendeineArt das Abschreckmittel
in die Bohrung eingespritzt, so daß Härtung erfolgt. Bei kleineren Bohrungen läßt
sich dieses Verfahren jedoch nicht anwenden, da die Leiter, aus denen die Spule
angefertigt wird, unbedingt gekühlt werden müssen, da sie andernfalls infolge der
sehr hohen darin fließenden Ströme abschmelzen wurden. Andererseits befindet sich
das Rohr, das als Stromrückführung dient, Bim Inneren der Spule, wo das Hochfrequenzmagnetfeld
seine größte Intensität besitzt. Da das Rohr eine Kurzschlußwinidung darstellt,
wird darin ein großer- Anteil der zugeführten Energie nutzlos verbraucht und an
das Kühlwasser abgegeben, der um so größer wird, je größer der Anteil wird, den
das als Rückführung dienende Rohr vom Querschnitt der Spule ausfüllt. ? nfolgedessen
lassen sich Bohrungen unter etwa 30 mm 0 auf diese Weise nicht härten. Man
hat versucht, die Spule durch einen geraden Leiter zu ersetzen und unter entsprechender
Heraufsetzung des Hochfrequenzstrotnes durch dessen Feld die Wandungen der Bohrung
zu erhitzen, was bei kleitteren Werkstücken. Buchsen, Ringen u. ä. auch zum Erfolg
führte, aber bei großen Werksdicken scheiterte. da dabei die Zuleitungen, die ja
nunmehr an der Oberseite des Werkstückes vom Generator bis zur Bohrung und von dort
.an der Unterseite wieder zurückgeführt werden müssen, .eine zusätzliche Induktionsspule
bilden, wodurch die Verluste unerträglich wurden.In general, holes whose surface is to be hardened are heated by inserting a coil into the hole and sending high-frequency current through it, whereby the wall surfaces of the hole heat up as a result of the eddy currents that arise. Once the hardening temperature is reached, the quenchant is injected into the bore in some way so that hardening occurs. In the case of smaller bores, however, this method cannot be used, since the conductors from which the coil is made must necessarily be cooled, otherwise they would melt as a result of the very high currents flowing through them. On the other hand, the tube, which serves as a current return, is located inside the coil, where the high-frequency magnetic field has its greatest intensity. Since the pipe represents a short circuit, a large proportion of the energy supplied is uselessly consumed and given to the cooling water, the greater the proportion that the pipe serving as a return fills from the cross section of the coil. ? As a result, holes below about 30 mm cannot be hardened in this way. Attempts have been made to replace the coil with a straight conductor and to heat the walls of the bore with a corresponding increase in the high-frequency current through its field, which is the case with sticky workpieces. Bushings, rings and the like also led to success, but failed with large factory thicknesses. because the supply lines, which now have to be routed back to the top of the workpiece from the generator to the bore and from there .to the bottom, form an additional induction coil, making the losses unbearable.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die Härtung auf die im folgenden
beschriebene Art mit der beschriebenen Vorrichtung auszuführen,. In die Bohrung
des Werkstückes 1 (Abb. t) wird ein Rohr 2 als Zuleitung eingeführt, das einen nur
wenige Zehntei Millimeter kleineren Durchmesser besitzt als die Bohrung und unten
gegen ein Kontaktstück 3 gepreßt wird, das ebenso wie eine ringförmige .-'lbleittrngselektrode
q am oberen Rand der Bohrung fest gegen das Werkstück gepreßt wird. sog (laß (las
Werkstück selbst in den Stromlauf des Hochfrequenzstromes eingeschaltet wird und
als Rückleitung dient. Dadurch erfolgt die l#'rhitzutrg nunmehr nicht nur durch
die durch Induktion entstehenden Wirbelströme, sondern auch noch durch (lest erzeugenden
Hochfrequenzstront, und der kräfti;- wirkende Nachbarschaftseffekt verhindert. (laß
durch die Strom@-erdrängung die erhitzenden Ströme in die von der Wandung der Bohrung
entfernteren Schichten abwandern, so (laß die Erhitzung auf die Wandung beschränkt
bleibt. Sobald die Härtetemperatur erreicht ist, wird der Hochfrequenzstrom abgeschaltet
und gleichzeitig das Zuführungsrohr 2 etwas von dem unteren Kontaktstück abgehoben.
Durch den entstehenden Schlitz strömt das unter hohem Druck durch das Rohr fließende
Kühlmittel 5 in den Spalt zwischen Rohr und .Werkstück und bewirkt Abschreckuirg
und Härtung.According to the invention it is proposed that the hardening be carried out on the following
type described to carry out with the device described. In the hole
of the workpiece 1 (Fig. t) a pipe 2 is inserted as a supply line, the one only
a few tenths of a millimeter smaller in diameter than the hole and below
is pressed against a contact piece 3, which like an annular
q is pressed firmly against the workpiece at the upper edge of the hole. sucked (let (read
Workpiece itself is switched into the circuit of the high-frequency current and
serves as a return line. As a result, the rhitzutrg is now not just carried out
eddy currents caused by induction, but also through (read generating
High-frequency current, and the powerful neighborhood effect prevented. (let
by the current @ displacement the heating currents in the from the wall of the bore
migrate to more distant layers, so (let the heating be limited to the wall
remain. As soon as the hardening temperature is reached, the high-frequency current is switched off
and at the same time the feed tube 2 lifted slightly from the lower contact piece.
The high pressure flowing through the pipe flows through the resulting slit
Coolant 5 in the gap between the pipe and .Werkstück and causes a deterrent
and hardening.
Bei der 1-lärtung von Sacklöchern kann natürlich die untere Gegenelektrode
3 nicht angebracht werden und das Kühlmittel nicht nach unten abfließen. Infolgedessen
muß das Rohr , gleichzeitig Zu- und Abfluß des Kühlmittels bilden. wie in .@1>h.
2 dargestellt.When hardening blind holes, the lower counter-electrode can of course be used
3 cannot be attached and the coolant does not drain downwards. Consequently
the pipe must form the inlet and outlet of the coolant at the same time. as in. @ 1> h.
2 shown.
Um die sehr großen Hochfrequenzströme, die bei dieser Anordnung durch
Zuführungsrohr 2 und Ableitelektrode 4 fließen müssen, nicht über größere Entfernungen
führen ztt müssest, transformiert man den vom Hochfrequenzgenerator7 gelieferten
Strom zweckmäßig mit Hilfe eitles eisengeschlossenen Topftransformators herauf.
bei (lern, wie Abb. 2 zeigt, der Topf S, der die Sekundärwicklung darstellt, so
ausgebildet ist, (laß Zttlcitttn,gsroht- 2 und Ableitungselektrode I zugleich dir
Enden de r Sekundärwicklung bilden.To deal with the very large high-frequency currents caused by this arrangement
Feed tube 2 and lead electrode 4 must flow, not over greater distances
lead ztt, one transforms the one supplied by the high-frequency generator7
Electricity is expediently increased with the help of an iron-closed pot transformer.
at (learn, as Fig. 2 shows, the pot S, which represents the secondary winding, so
is formed, (let Zttlcitttn, gsroht- 2 and lead electrode I at the same time you
Form the ends of the secondary winding.