DE845349C

DE845349C - Verfahren und Brenner zum Oberflaechenerhitzen von zu haertenden Zahnraedern od. dgl.

Info

Publication number: DE845349C
Application number: DEE964A
Authority: DE
Inventors: Georg Von Dipl-Ing Oehsen
Original assignee: EISENWERKE MUELHEIM MEIDERICH
Current assignee: EISENWERKE MUELHEIM MEIDERICH
Priority date: 1950-04-09
Filing date: 1950-04-09
Publication date: 1953-02-12

Description

Verfahren und Brenner zum Oberflächenerhitzen von zu härtenden Zahnrädern od. dgl. Zum Oberflächenhärten von Zahnrädern durch Erhitzung mittels eines Brenners und anschließendes Abschrecken sind sowohl Brenner bekannt, durch welche nur die Zahnflanken erhitzt werden, als auch Bretuter, bei denen der z. B. etwa V-förmig atisgehildete Brennerkopf dem Zahnprofil angepaßt und derart mit Düsenöffnungen versehen ist, daß durch diese hindurch die Zahnflanken und der Zahngrund erhitzt werden. Dabei können im letzteren Falle die Düsenöffnungen verschieden groß gestaltet sein. und zwar insbesondere derart, daß ihr Durchinesser vom Zahnkopf zum Zahngrund hin zunimmt. um im Zahngrund, wo die Wärmeableitung nach dein Innern des Zahnrades durch die Werkstoffatihäufung am größten ist, mehr Wärme zuzuführen als in der Zahnflanke nach dem Zahnkopf zu.
lfan erstrebt mit diesen Brennern eine Erhitzung für eine der Einsatzhärtung etwa gleiche Härtung des gesamten Zahnprofils, d. h. der Zahnflanken einschließlich des Zahngrundes, weil es in vielen Fällen erforderlich ist, insbesondere zwecks Erhöhung der Hiege@vechselfestigkeit, den gesamten Zahngrund mitzuhärten.
Trotz dieser bekannten Brenner, 'hei welchen gegebenenfalls die Austrittsquerschnitte der Düsenöffnungen naoh dem Zahngrund zu wachsen, ist es jedoch in vielen Fällen schwierig, dem Zahngrund eine gleiche Härte bei etwa gleicher Härtetiefe zu verleihen wie den Zahnflanken, da die Wärmeableitung im Zahngrund und insbesondere an den Übergangsstellen zwischen dem Zahngrund und den Zahnflanken so stark ist, daß die mit den genannten Brennern zu ;erreichende Erhitzung an diesen Stellen oft nicht ausreicht, zumal hier die Vergrößerung der Düsenöffnungen mach nur bis zu einem bestimmten Maße vorgenommen werden kann, da sonst die Brenner nicht mehr richtig brennen und leicht knallen.
Gemäß der Erfindung gelingt es nun, hier in überraschender Weise Abhilfe zu schaffen und eine gleichmäßige, der Einsatzhärtung ähnliche Härtung der Flanken und des Grundes der Zähne von Zahnrädern dadurch zu gewährleisten, daß der Zahngrund durch den eigentlichen Düsenöffnungen vorgeschaltete Düsenöffnungen, welche nur auf den Zahngrund gerichtet sind, eine Vorerhitzung erfährt.
Im allgemeinen wird bei der Autogenhärtung breiterer Zähne von Zahnrädern der die Ga#sdüsenöffnungen und nachfolgend die Wasserdüsenöffnungen enthaltende Brennerkopf in der Zahnbreitenrichtung z. B. von unten nach oben zwischen den Zähnen hindurchbewegt. Zur Ausführung des neuen Verfahrens dient in weiterer Ausbildung der Erfindung vorzugsweise ein Brennerkopf, in welchem in der Bewegungsrichtung des Brenners zunächst nur auf den Zähngrund gerichtete Gasdüsenöffnungen und nachfolgend Gasdüsenöffnungen, welche auf den Zahngrund und auf die Zahnflanken gerichtet sind, vorgesehen sind, wobei diese verschiedenen Gasdüsengruppen, insbesondere jede für sich, regelbar gespeist sein können. Durch die Flammen der vorgeschalteten, nur auf den Zahngrund gerichteten Gasdüsenöffnungen wird der Zahngrund derart vorerhitzt, daß durch die Flammen der nachfolgend auf ihn und auf die Zahnflanken gerichteten Gasdüsenöffnungen trotz der hohen Wärmeableitung im Zahngrund etwa gleich hohe Temperaturen wie in den Zahnflanken erzeugt werden, so,daß damit eine gleichmäßige und gleich tiefe Härtung sowohl der Zahnflanken als auch des Zahngrundes treffsicher gewährleistet ist.
Um eine unzulässig hohe Erhitzung des Brennerkopfes zu vermeiden, kann der Brenner mit einer zusätzlichen Wasserkühlung ausgerüstet sein, welche vorzugsweise auf den Bereich der Gasdüsenöffnungen, welche auf den Zahngrund gerichtet sind, einwirkt.
Selbstverständlich sind das neue Verfahren und der neue Brenner nicht auf die autogene Oberflächenerhitzung von Zahnrädern für das Härten beschränkt, sondern sie können in gleich guter Weise Anwendung finden in allen den Fällen, in denen es sich darum handelt, zahnlückenähnlidhe bzw. nuten-oder rinnenartige Profile, in denen ein erhöhter' Wärmeabfluß durch Werkstofianliäufungen oder durch andere Gründe zu erwarten ist, für das Härten zu erhitzen.
In der Zeichnung ist ,zur Veranschaulichung des neuen Verfahrens ein Brenner gemäß der Erfindung beispielsweise dargestellt. Der etwa V-förmige Brennerkopf ist in bekannter Weise mit mehreren Reihen von Düsenöffnungen i versehen, welche sowohl auf die Zahnflanken als auch auf den Zahngrund gerichtet sind und welche gleiche oder auch unterschiedliche Austrittsquerschnitte haben können. Den Gasdüsenöffnungen i nachgeschaltet sind die Wasserdüsenöffnungen a.
Gemäß der Erfindung ist nun in der durch den Pfeil gekennzeichneten Bewegungsrichtung des Brenruers beim Härten vor den Gasdüsenöffnungen i in der Spitze des Brenners eine Anzahl von Gasdüsenöffnungen 3 vorgesehen, durch welche, bevor die Gasdüsenöffnungen i zur Wirkung gelangen, nur der Zahngrund eine Vorerhitzung erfährt.
Infolge der zusätzlichen Anordnung der vorgeschalteten Gasdüsenöffnungen 3 würde der Brennerkopf selbst unzulässig hoch erhitzt werden; aus diesem Grunde ist insbesondere im Bereich der Gasdüsenöffnungen 3 ein zusätzlicher wasserdurchflossener Kühlraum 4 mit Wasserzufluß 5 und Wasserabfluß 6 vorgesehen, mittels dessen die im Brennerkopf entstehende Wärme abgeführt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren .zum Oberflächenerhitzer von zu härtenden Zahnrädern od. dgl. mittels eines die Zahnflanken und den Zahngrund gleichzeitig erhitzenden Brenners, dadurch gekennzeichnet, daß durch ;die Flammen von den eigentlichen Gasdüsenöffnungen vorgeschalteten Gasdüsenöffnungen nur der Zahngrund vorerhitzt wird. z. Brenner zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß insbesondere in einem gemeinsamen Brennerkopf vereinigt nur auf den Zahngrund gerichtete Gasdüsenöffnungen (3) und nachfolgend auf den Zahngrund und auf die Zahnflanken gerichtete Gasdüsenöffnungen (i) vorgesehen sind, wobei vorzugsweise diese verschieden.: n Gasdüsenöffnungsgruppen jede für sich regelbar gespeist sind. 3. Brenner nach _lnsprucli a, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einer zusätzlichen, insbesondere auf den Bereich der Gasdüsenöffnungen (3) wirkenden (4) ausgerüstet ist. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 484 365; »The Machinist« vom i9. November 1949, S .;o64.