DE949000C - Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Oberflaechenhaerten der Zaehne von Zahnraedern od. dgl. - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Oberflaechenhaerten der Zaehne von Zahnraedern od. dgl.

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DE949000C
DE949000C DEW4078D DEW0004078D DE949000C DE 949000 C DE949000 C DE 949000C DE W4078 D DEW4078 D DE W4078D DE W0004078 D DEW0004078 D DE W0004078D DE 949000 C DE949000 C DE 949000C
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DE
Germany
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tooth
teeth
coils
inductive
gears
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Expired
Application number
DEW4078D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Karl Schoenbacher
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/02Induction heating
    • H05B6/36Coil arrangements
    • H05B6/40Establishing desired heat distribution, e.g. to heat particular parts of workpieces
    • H05B6/405Establishing desired heat distribution, e.g. to heat particular parts of workpieces for heating gear-wheels
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C21METALLURGY OF IRON
    • C21DMODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/32Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for gear wheels, worm wheels, or the like
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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Description

  • Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Oberflächenhärten der Zähne von Zahnrädern od. dgl. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum jinduktiven Oberflächenhärten der Zähne von Zahnrädern od. dgl., wobei Zahn für Zahn erhitzt und abgeschreckt wird.
  • Um die Flankeneinzelner Zähne oder Zahngruppen von Zahnrädern induktiv zu erhitzen und anschließend abzuschrecken, ist es schon bekannt, die Zähne so in die Lücke eines nahezu geschlossenen magnetischen Kreises zwischen rohrförmigem Polschuhen zu bringen, idaß die Polschuhe unter Belassung eines Luftspaltes -an den Stirnseiten der Zähne: angreifen. Wenn auch der Rand der rohrförmigen Polschuhe so ausgebildet ist, daß er dort der Stirnseite des Zahnes am nächsten ist, wo die größte Erhitzung und Härtung erwünscht ist, so hat die bekannte Vorrichtung doch den Nachteil, daß der Kopf der Zähne ebenfalls sehr erhitzt und diabi zu tief gehärtet wird. Bei einer zu tiefen Härtung dies Kopfes entsteht besonders bei kleinem Modul die Gefahr, daß der vergütete Zahnkern bis unter dien gefährdeten Querschnitt zurückgedrängt wiTd, :ein Nachteil, der die Vorvergütung nutzlos macht. Ein weiterer Naohteil der bekannten Vorrichtung ist, @daß mit ihr breite Flankten nur ungenügend gehärtet werden können.
  • Zwecks Erzielung eines stetigen Verlaufs der zu härtenden Flanken werden bei einer anderen bekannten Vorrichtung stromleitende Füllstücke zwischen die Zahnlücken eingesetzt und um den Zahnkranz ein Induktor gespannt. Das Einsetzen und Entfernen der Füllstücke erfordert verhältnismäßig viel Zeit und Mühe, und der induzierte Strom durchfließt die Zahnköpfe und glüht diese in unerwünschter Weise. Die bekannte Vorrichtung erfordert außerdem eine verhältnismäßig große Generatorleistung.
  • Das bekannte Tauchverfahren, gemäß dem ein zu erwärmendes Werkstück in eine Induktionsspule eingetaucht wird, eignet sich ebenfalls nicht zum Härten von Zähnen der Zahnräder oder ähnlichen Werkstücken, da beim Tauchverfahren eine unerwünschte Glühung der Stirnkanten stattfindet.
  • Dcingegenüber löst die Erfindung die Aufgabe, Zähne von Rädern und ähnliche Werkstücke, wie -z. B. Schnecken, Gewinde, Gleit- und Rollenbahnen, induktiv so zu härten, daß deren gehärtete Flanken in ihrer ganzen Breite :einen ausreichend stetigen Verlauf haben, während die Scheitel der Zahnköpfe, die weniger als die Zahnflanken einer Abnutzung unterworfen sind., urigehärtet bleiben.
  • Zur Lösung diesver Aufgabe besteht di.e Vorrichtung zum induktiven Oberflächenhärten der Zähne von Zahnrädern erfindungsgemäß aus im wesentlichen gleichen, mit ihrer magnetischen Achse auf die Zahnflanken gerichteten, durbh den Zahnkopf geschiedene Induktorspulen oder -schleifen, die beiderseits eines Zahnes einander gegenüber angeordnet sind und von annähernd gleichem Induktionsstrom im entgegengesetzten Sinne durchflossen wird. In diesem Falle fließt kein Wirbelstrom über den Scheitel des Zahnkopfes, und eine Beheizung des Zahnscheitels wird unterbunden. Die Leistungsaufnahme der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist daher gering. Die Induktionsspulen der Vorrichtung nach der Erfindung können sowohl mehr- als auch einwindig ausgeführt sein. Die Erfindung empfiehlt, die einwindigen Spulen über einen Zwischentransformator zu speisen.
  • Wird gemäß der Erfindung jede Spule über einen separaten Transformator gespeist, so ist eine besonders gute Einstellbarkeit gegeben. Die Spulen können dann unabhängig voneinander entsprechend dien zu härtenden Flächen eingestellt werden.
  • Gemäß der Erfindung kann eine Relativverschiebung zwischen den Induktionsspulen und dem zu härtenden Zahn in der Längsrichtung des Zahnes stattfinden: Bei Kegelrädern kann der Luftspalt zwischen Werkstück und Induktor mittels einer zwangläüfigen Führung eingehalten werden.
  • Die Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung Ausführungsbeispiele des Erfindungsgedankens. Fig. i zeigt, wie der Zahn i eines Zahnrades .2 unter Belassung des Luftspaltes 3 an seinen Flanken .4 von den Induktionsspulen 5 und, 6 umfaßt ist. 7 und 8 stellen Kontakte für die Zu-und Ableitung des Induktionsstromes dar. Die Linige A-B stellt dsge mittlere, den Zahnkopf i schneidende, elektrisch neutrale Ebene dar.
  • Fig. 2 zeigt die beiden Induktionsspulen 5 und 6 in Serienschaltung.
  • Fig. 3 zeigt die beiden Induktionsspulen 5 und 6 in Parallelschaltung, wobei die Wicklung der einen Spule entgegengesetzt der Wicklung dger anderen Spule verläuft und die Stromzu- bzw. -ableitung C zwischen den beiden Spulen liegt.
  • In all diesen Fällen ist die mittlere, den Zahnkopf i schneidende Ebene elektrisch neutral, so daß die gemäß der Erfindung vorgeseheneWirkung eiintritt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPY L CiiE: i. Vorrichtung zum induktiven Oberflächenhärten der Zähne von Zahnrädern, mittels der Zahn für Zahn erhitzt und abgeschreckt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen gleiche, mit ihrer magnetischen Achse auf die Zalinflanl,:en gerichtete, durch den Zahnkopf geschiedene Induktionsspulen oder -schleifen beiderseits eines Zahnes inander gegenüber angeordnet sind und von annähernd gleichen Induktionsströmen im entgegengesetzten Sinne durchflossen werden.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspulen einwindig ausgeführt sind und über einen Zwischentransformator gespeist werden.
  3. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Spulen über einen separaten Transformator gespeist wird. d.. Verfahren zum induktiven Oberflächenhärten der Zähne von Zahnrädern od. dgl. mittels den Vorrichtungen nach den Ansprüchen i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Relativverschiebung zwischen den Induktionsspulen (5, 6) und dem Werkstück (i) in dessen Längsrichtung stattfindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschriften Nr. 816 362, 874 61o; deutsche Patentschrift Nr. 740 385.
DEW4078D 1943-11-11 1943-11-11 Vorrichtung und Verfahren zum induktiven Oberflaechenhaerten der Zaehne von Zahnraedern od. dgl. Expired DE949000C (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR816362A (fr) * 1936-12-10 1937-08-06 Procédé et moyens perfectionnés pour le traitement thermique de pièces
FR874610A (fr) * 1940-05-29 1942-08-13 Deutsche Edelstahlwerke Ag Procédé et dispositif pour chauffer électro-inductivement la surface de pièces dentées
DE740385C (de) * 1937-09-11 1943-10-19 Aeg Induktor zum raeumlich begrenzten, induktiven Erhitzen von Werkstueckteilen

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DE740385C (de) * 1937-09-11 1943-10-19 Aeg Induktor zum raeumlich begrenzten, induktiven Erhitzen von Werkstueckteilen
FR874610A (fr) * 1940-05-29 1942-08-13 Deutsche Edelstahlwerke Ag Procédé et dispositif pour chauffer électro-inductivement la surface de pièces dentées

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