DE969927C

DE969927C - Induction hardening machine for surface hardening of toothed wheels

Info

Publication number: DE969927C
Application number: DESCH10339A
Authority: DE
Inventors: Alfred Pieper
Original assignee: Schoppe & Faeser Feinmechanik
Current assignee: Schoppe & Faeser Feinmechanik
Priority date: 1952-08-28
Filing date: 1952-08-28
Publication date: 1958-07-31

Description

AUSGEGEBENAM 81. JULI 1958ISSUED JULY 81, 1958

SchNS

Es sind Induktionshärtemaschinen zum Oberflächenhärten von Zahnrädern bekannt, bei denen die Zähnflanken mittels einer U-förmig gestalteten, in einem Eisenkern eingebetteten Induktorschleife erhitzt werden, die durch die Zahnlücken, und zwar Lücke für Lücke, parallel zur Zahnradachse hin und her bewegbar ist. Die zueinander parallelen Schenkel der Induktorschleife weisen dabei auf die Zahnradachse.There are induction hardening machines for surface hardening of gears known, in which the tooth flanks by means of a U-shaped inductor loop embedded in an iron core are heated through the tooth gaps, gap by gap, parallel to the gear axis and is movable forward. The mutually parallel legs of the inductor loop have the gear axis.

Die Abb. ι a, ι b und ι c erläutern in verschiedenen Rissen eine solche Anordnung. Hierin sindmit i' und i" zwei benachbarte Zähne bezeichnet, deren Zahnflanken induktiv erhitzt werden sollen. Mit 2 ist die U-förmig gestaltete Induktorschleife bezeichnet, deren zueinander parallele Schenkel 2', 2" auf die Zahnradachse weisen. Die Induktorschleife ist in einem Eisenkern 3 eingebettet, der in allen Schnittebenen senkrecht zur Zahnradachse gleiche Querschnitte aufweist. Der Eisenkern ist seitlich durch zwei senkrecht zur Zahnradachse verlaufende, mit den Schenkeln 2', 2" der Induktorschleife elektrisch verbundene Flankenbleche 4', 4" z. B. aus Kupfer begrenzt. Eisenkern und Flankenbleche füllen die Zahnlücke nahezu völlig bis auf einen geringen Luftspalt aus. Die Flankenbleche verbreitern demnach den Stromleiter der Induktorschleife und bewirken eine engere Kopplung zwischen diesem und den Zahnflanken. Auf dieseFigs. Ι a, ι b and ι c explain such an arrangement in different cracks. Here, i 'and i "designate two adjacent teeth, the tooth flanks of which are to be inductively heated. 2 designates the U-shaped inductor loop, the mutually parallel legs 2', 2" of which point towards the gear axis. The inductor loop is embedded in an iron core 3, which has the same cross-sections in all cutting planes perpendicular to the gear axis. The iron core is laterally supported by two flank plates 4 ', 4 " z. B. limited from copper. Iron core and flank plates fill the tooth gap almost completely except for a small air gap. The flank plates widen the conductor of the inductor loop and cause a closer coupling between this and the tooth flanks. To this

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Weise wird an denjenigen Stellen der Zahnflanken, die den Flankenblechen 4', 4" gegenüberliegen, eine starke Erwärmung herbeigeführt.Way is at those points of the tooth flanks that are opposite the flank plates 4 ', 4 ", caused a strong warming.

Das Härten erfolgt wie üblich in der Weise, daß die Induktorschleife von der einen Seite des Zahnrades her durch die Zahnlücke geführt wird. Dabei werden die Zahnflanken auf Härtetemperatur erhitzt und anschließend z. B. mittels einer mitgeführten Wasserbrause abgeschreckt. Die Induktor- -schleife kehrt alsdann in ihre Ausgangslage zurück; das Zahnrad wird um einen Zahn weitergedreht, und die Härtung der Flanken der nächsten Lücke schließt sich an.The hardening takes place as usual in such a way that the inductor loop from one side of the gear is passed through the tooth gap. The tooth flanks are heated to the hardening temperature and then z. B. quenched by means of an carried water shower. The inductor -loop then returns to its starting position; the gear is turned one tooth further, and the hardening of the flanks of the next gap follows.

Diese Ausbildung der Induktionshärtemaschine hat den Nachteil, daß die Zahnflanken wegen der beiden Flankenbleche langer auf Härtetemperatur gehalten werden, als für den Härtevorgang zweckmäßig ist, nämlich so lange, als die Induktorschleife in ihrer gesamten Länge jeden Punkt der Zahnflanken passiert. Bei langsamer Bewegung der Induktorschleife wirkt sich dies so aus, daß die Zahnflanken zweimal durch die Flankenbleche auf Härtetemperatur erhitzt werden.This design of the induction hardening machine has the disadvantage that the tooth flanks because of both flank plates are kept at the hardening temperature longer than is expedient for the hardening process is, namely as long as the inductor loop in its entire length every point of the tooth flanks happened. If the inductor loop moves slowly, this has the effect that the tooth flanks are heated twice to the hardening temperature by the flank plates.

Ähnliche Anordnungen mit größerem Luftspalt weisen zwar die genannten Überhitzungserscheinungen nicht in dem Maße auf, daifür aber eine unnötig ungünstige Kopplung.Similar arrangements with a larger air gap show the above-mentioned symptoms of overheating not to that extent, but an unnecessarily unfavorable coupling.

Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß sich der Querschnitt des Eisenkerns in Richtung auf den- bei bewegter Induktorschleife vorn liegenden Schleifenschenkel verjüngt und mit seinem größten Querschnitt an ein mit dem hinteren Schleifenschenkel elektrisch verbundenes Flankenblech, vorzugsweise aus Kupfer, angrenzt, welches zusammen mit dem Eisenkern an dessen größtem Querschnitt die Zahnlücke unter Bildung nur eines geringen Luftspalts ausfüllt.According to the invention, these disadvantages are eliminated in that the cross section of the iron core in the direction of the moving inductor loop The loop leg lying in front is tapered and with its largest cross-section at one with the rear Loop leg electrically connected flank sheet, preferably made of copper, adjoins which together with the iron core at its largest cross-section, the tooth gap forming only one small air gap fills.

Die Abb. 2 a, 2 b und 2 c erläutern in verschiedenen Rissen den Erfindungsgegenstand, während Abb. 2d diesen in perspektivischer Darstellung wiedergibt. Mit 2' und 2" sind wieder die einander parallelen Schenkel der U-förmigen Induktorschleife 2 bezeichnet. Die Bewegungsrichtung der Induktorschleife erfolgt während der Erhitzung der Zahnflanken mit dem Schleifenschenkel 2' voran. Mit dem bei bewegter Induktorschleife hinten liegenden Schleifenschenkel 2" ist ein 'Flankenblech 4 elektrisch verbunden, an dessen Innenseite sich der Eisenkern 3 mit seinem größtem Querschnitt — senkrecht zur Zahnradachse gesehen — anschließt. Der Eisenkern mit vorzugsweise dreieckigem Querschnitt verjüngt sich zum vorderen Schleifendeckel 2' hin.Figs. 2 a, 2 b and 2 c explain the subject matter of the invention in different cracks, while Fig. 2d shows this in perspective. With 2 'and 2 "they are each other again parallel legs of the U-shaped inductor loop 2 designated. The direction of movement of the Inductor loop takes place during the heating of the tooth flanks with the loop leg 2 ' Ahead. With the loop leg 2 "at the rear when the inductor loop is moved, there is a 'Flank plate 4 electrically connected, on the inside of which the iron core 3 with its largest Cross-section - seen perpendicular to the gear axis - connects. The iron core with preferably triangular cross-section tapers towards the front loop cover 2 '.

Bei bewegter Induktorschleife während des Härtens heizt die Induktorschleife in der Umgebung ihres vorderen Schenkels 2', wo die geringste Kopplung besteht, die Zahnflanken nur vor, bringt sie aber nicht sogleich auf Härtetemperatur. Der Temperaturanstieg erfolgt vielmehr gleichmäßig mit zunehmendem Vorschub und daher zunehmender Kopplung und führt erst zur Härtetemperatur, sobald der hintere Schenkel 2" der Leiterschleife einen Punkt der Zahnflanken passiert. Dadurch wird eine optimale Härtung erzielt.If the inductor loop moves during hardening, the inductor loop heats up in the area her front leg 2 ', where there is the slightest coupling, the tooth flanks only before, she brings but not immediately to hardening temperature. Rather, the temperature rise occurs evenly increasing feed and therefore increasing coupling and only leads to the hardening temperature as soon as the rear leg 2 "of the conductor loop passes a point on the tooth flanks an optimal hardening is achieved.

Der Grundgedanke der Erfindung ist nicht nur auf Stirnräder anwendbar, sondern läßt sich auch an anders verzahnten Rädern verwirklichen.The basic idea of the invention is not only applicable to spur gears, but can also realized on differently toothed wheels.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS:

I. Induction hardening machine for surface hardening of gears with a U-shaped, An inductor loop embedded in an iron core, which is parallel to the gear axis is movable back and forth through the tooth gaps and their mutually parallel legs on ■ point the gear axle, characterized in that the cross section of the iron core (3) in the direction of the loop leg (2 ') lying at the front when the inductor loop (2) is moving tapered and with its largest cross-section at one with the rear loop leg (2 ") electrically connected flank plate (4), preferably made of copper, adjoins which together with the iron core at its largest cross-section fills the tooth gap with the formation of only a small air gap. '2. Induction hardening machine according to claim 1, characterized in that the cross section of the iron core {3) has the shape of a triangle tapering towards the front loop leg (2 ') owns.

Publications considered: Book of Wölogden: »Surface hardening according to the induction process ", p. 202.

German old patent applications: D 90590 VIII c / 21 h, W 115931 VIII c / 21 h (from published by the Allies).

1 sheet of drawings

609578/127 10.55609578/127 10.55

(809 581/12 7.58)(809 581/12 7.58)