DE935248C

DE935248C - Verfahren zum Brennhaerten von Zahnraedern kleiner Teilung im Umlauf

Info

Publication number: DE935248C
Application number: DE1954P0011584
Authority: DE
Inventors: Hans Wilhelm Dr-In Groenegress
Original assignee: Firma Paul Ferd Peddinghaus
Current assignee: Firma Paul Ferd Peddinghaus
Priority date: 1954-03-21
Filing date: 1954-03-21
Publication date: 1955-11-17

Description

Verfahren zum Brennhärten von Zahnrädern kleiner Teilung im Umlauf Bei Zahnrädern mit kleinem Modul, bei denen aus technischen und wirtschaftlichen Gründen eine Einzelzahnbrennhärtung nicht möglich ist, wird die Umlaufhärtung angewandt. Hierbei wird die zu härtende Verzahnung wie eine kleine Welle behandelt, d. h. während des Umlaufs erwärmt und nach Erreichen der Härtetemperatur abgeschreckt. Wenn dabei eine der Einsatzhärtung gleichwertige Festigkeit des Zahnrades erreicht werden soll, muß der Zahngrund mitgehärtet werden. Das ist aber ohne Überhitzung des Zahnkopfes nur bei sehr kleinen Modulen (r und 2) möglich. Schwierigkeiten entstehen sowohl bei korrigierten Verzahnungen, hei denen der Zahnkopf sehr spitz ist, als auch bei Zahnrädern mittleren Moduls (3 bis 8).
Für das Brennhärten von Zahnrädern mittleren Moduls hat man deshalb schon Ringbrenner vorgeschlagen, deren Einzelflammen nur auf die Zahnlücken gerichtet sind. Nachteilig ist hier, daß für jedes Zahnrad ein besonderer Brenner erforderlich wird, so daß sich diese Art der Härtung nur bei größeren Stückzahlen gleicher Zahnräder wirtschaftlich gestaltet.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Umlaufbrennhärten von Zahnrädern kleiner Teilungen, bei dem die Leistung des einen oder mehrerer Umlaufhärtebrenner so aufgeteilt wird, daß sich nach Erreichen der Härtetemperatur ein Teil der Brennerleistung mit Hilfe eines trägheitslos arbeitenden Temperaturmeßgerätes abschalten läßt. Dabei wird die abzuschaltende Leistung so groß gewählt, daß die Restleistung gerade noch genügt, den Zahnkopf auf Härtetemperatur zu halten. Die Wärme hat dann Zeit, gleichmäßig bis zum Zahngrund zu fließen und das Zahnrad in, einer Tiefe von etwa i bis 2 mm zu erhitzen.
Mit Vorteil kann aber auch ein größerer Stufemsprung gewählt werden, so daß die Werkstücktemperatur um ± io° C von der eingestellten Solltemperatur abweicht. Wird die Härtetemperatur um + io° C überschritten, dann wird ein Teil der Brennerleistung abgeschaltet. Sinkt daraufhin die Temperatur auf io° C unter die eingestellte Solltemperatur, dann schaltet sich die, volle Brennerleistung wieder ein. Auf diese- Weise kann die Erwärmung um eine Solltemperatur pendelnd durchgeführt werden, und der Härtebrenner ist in seiner Leistung nicht jeweils neu den unterschiedlichen Abmessungen der zu härtenden Zahnräder anzupassen.
Die Zeit, die notwendig ist, bis die Härtetemperatur im Zahngrund erreicht ist, hängt ausschließlich vom Modul ab und kann durch ein Zeitrelais eingestellt werden, das den Erwärmungsvorgang beendet und den Abschreckvorgang einleitet.
In der Zeichnung sind Einrichtungen und Schaltungen, die sich zur Durchführung des Verfahren besonders eignen, schematisch dargestellt.
Das Zahnrad 5 soll von den vier Brennern i bis 4 erwärmt werden. In Fig. i wird nach Überschreiten der Härtetemperatur um -I- io° C mit dem trägheitslosen Meßgerät18 einTeil der Brenngaszufuhr über die Magnetventile 7 und 8 abgeschaltet, während über die beiden anderen Ventile 6 und 9 eine gewisse Grundmenge weiter zu den Brennern geführt wird. Das Abschalten der Ventile 7 und 8 wird durch ein Relais 16 ausgelöst, das bei Überschreitender Härtetemperatur anzieht. Das Relais 15 fällt sofort ab, während das Relais 14 als Verzögerungsrelais später abfällt, so daß nach Abschalten des Sauerstoffs das Gas noch weiter brennt. Bei Unterschreiten der Temperatur fällt das Relais i6 wieder ab. In diesem Falle zieht das Relais 14 sofort an und schaltet das Gas ein; während das Relais 15 verzögert arbeitet.
Wahlweise kann auch eine Einrichtung nach Fig.2 angeschlossen werden, in der nicht eine Teilmenge abgeschaltet wird, sondern ein Teil der Brenner vollkommen abgeschaltet wird. Es handelt sich im Beispiel um die beiden über die Magnetventile i i und 12 abschaltbaren Brenner i und 3.
Die Magnetventile werden an den entsprechenden Punkten A und E bzw. A1 und E1 angeschlossen.
In der Fig. 3 ist ein Zeitschaltwerk beispielsvveise dargestellt, das in den Punkten F und G der Fig. i zwischengeschaltet wird. Mit diesem Zeitschaltwerk wird nach Ablaufen der Härtezeit beispielsweise das Magnetventiil2o eingeschaltet, durch das das Absenken des Zahnrades in ein Ölbad eingeleitet wird. Es kann aber auch eine Brause angeschlossen sein, durch die das Abschreckmittel strömt. Das Zeitschaltwerk schaltet gleichzeitig über die beiden Schalter 21 und 22 nacheinander Sauerstoff und Gas ab-. Das Zeitschaltwerk kann durch den Regulierwiderstand 25 in seiner Schaltzeit weitgehend geändert werden.
Das vorbeschriebene Verfahren vermeidet die Nachteile der bisherigen Umlaufhärtung, die Überhitzung des Zahnkopfes bei größeren Modulen oder bei korrigierten Verzahnungen und die unzureichende Mithärtung des Zahngrundes bei größeren Modulen, und ergibt Zahnräder mit den günstigsten Festigkeitseigenschaften.
Weiterhin erleichtert das vorbeschriebene Verfahren die Brennereinstellung und die richtige Bemessung der Brennerleistung, so daß das Verfahren mitVorteil auch für eine Einzelfertigung von Zahnrädern kleinen Moduls verwendbar wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Brennhärten von Zahnrädern kleiner Teilungen im Umlauf, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung eines oder mehrerer Härtebrenner gedrosselt wird, sobald der Kopfkreis des Zahnrades auf Härtetemperatur gelangt ist und dieDros:selung so lange fortgesetzt wird, bis eine gleichmäßige Durchwärmung der Zähne bis auf die gewünschte Tiefe stattgefunden hat.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Gas- und Sauerstoffzuleitung zu dem einen oder den mehreren Härtebrennern in zwei Teilströme unterschiedlicher Leistung aufgeteilt ist, von denen der kleinere Teilstrom durch Steuerimpulse, die von einem trägheitslos arbeitenden Temperaturmeßgerät ausgehen, von Magnetventilen zu- oder abzuschalten ist.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von mehreren Härtebrennern einTeil derselben von Magnetventilen, die durch ein trägheitsloses Temperaturmeßgerät gesteuert werden, so. zu- oder abzuschalten ist, daß die Werkstücktemperatur mit geringer Abweichung um die eingestellte Solltemperatur pendelt.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß für dieBegrenzung der Haltezeit auf Härtetemperatur ein Zeitrelais vorgesehen ist, das in Abhängigkeit von dem Modul des zu härtenden Zahnrades die Erwärmungszeit begrenzt und den Abschreckvosgang einleitet.