DE974748C

DE974748C - Device for inductive heating of cropped workpieces

Info

Publication number: DE974748C
Application number: DE1952P0008398
Authority: DE
Inventors: Ernst Guyer
Original assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Current assignee: Patelhold Patenverwertungs and Elektro-Holding AG
Priority date: 1952-09-06
Filing date: 1952-09-23
Publication date: 1961-04-20

Description

Bei der induktiven Erwärmung von Werkstücken von solcher Form, daß geschlossene ringförmige Induktoren nicht an die zu erwärmende Stelle herangebracht werden können, wie z. B. bei den Laufflächen an mehrfach gekröpften Kurbelwellen, ist es bekannt, aufklappbare Induktoren mit nur einer Windung zu verwenden. Nachteilig ist dabei, daß der Induktorstrom, welcher bei größeren Leistungen bis zu iooo A und mehr betragen kann, über ίο zwei Kontaktstellen fließen muß. Das erfordert eine besonders sorgfältige und sehr robuste Ausführung der Kontaktstelle. Der gleichzeitige Einbau der Wasserabschreckung ist schwierig und führt zu teuren Konstruktionen. Es sind auch zweiteilige Induktoren bekannt. Dort ist die primäre Wicklung als konzentrische Spule über dem Induktor angeordnet. Das Auswechseln des Werkstückes ist durch diese Anordnung sehr umständlich und für eine rationell arbeitende Einrichtung, insbesondere für das Glühen von komplizierten Werkstücken an unzugänglichen Stellen, wie z. B. gekröpften Kurbelwellen, ungeeignet. Die Erfindung vermeidet diese Nachteile.In the inductive heating of workpieces of such a shape that closed ring-shaped Inductors can not be brought to the place to be heated, such. B. in the treads on multiple cranked crankshafts, it is known to have hinged inductors with only one To use winding. The disadvantage here is that the inductor current, which at higher powers can be up to iooo A and more, must flow over ίο two contact points. That requires a particularly careful and very robust design of the contact point. The simultaneous installation of the Water quenching is difficult and leads to expensive constructions. They are also two-part Inductors known. There the primary winding is arranged as a concentric coil above the inductor. The replacement of the workpiece is very cumbersome and for one due to this arrangement Efficiently working device, especially for annealing complicated workpieces on inaccessible ones Places such as B. cranked crankshafts, unsuitable. The invention avoids this Disadvantage.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum induktiven Erhitzen von gekröpften Werkstücken, insbesondere der Laufflächen von Kurbelwellen, mittels Hochfrequenzströme.The invention relates to a device for inductive heating of cranked workpieces, especially the running surfaces of crankshafts, by means of high-frequency currents.

Die Erfindung besteht darin, daß die Sekundärinduktoren plattenförmig ausgebildet sind und der Primärinduktor in zwei symmetrischen Spulen zu beiden Seiten der Induktorplatten angeordnet ist, derart, daß diese Induktorplatten ohne Veränderung der Lage des Primärinduktors und des Werkstückes abhebbar sind.The invention consists in that the secondary inductors are plate-shaped and the Primary inductor is arranged in two symmetrical coils on both sides of the inductor plates, such that these inductor plates without changing the position of the primary inductor and the workpiece can be withdrawn.

Die Erfindung wird an Hand einer Zeichnung näher erläutert.The invention is explained in more detail with reference to a drawing.

ι ist eine Kurbelwelle mit der Abkröpfung 2, in welcher die Lauffläche 3 zwecks Härtung induktiv erhitzt werden soll. 4 und 5 sind plattenförmige sekundäre Induktoren. Sie sind in einer Ebene angeordnet und lassen sich in einfacher Weise von beiden Seiten gegen das Werkstück heranbringen. Die Einrichtung dafür ist nicht gezeichnet. Die Induktoren weisen halbkreisförmige Ausschnitte 4 a und 5 α auf, so daß die zu härtende Lauffläche 3 mit geringem Abstand umschlossen wird, wobei die Induktoren durch Luftspalt oder Abstützungen voneinander isoliert sind. Parallel zu den Sekundärinduktoren ist der Primär induktor angebracht. Dieser besteht aus einer Spule von zweckmäßigerweise zwei Windungen 6 und 7, welche zur Verbesserung der Kopplung auf beide Seiten symmetrisch zu den Sekundärinduktoren angeordnet sind. Der Primärinduktor 6 und 7 umschließt ringförmig das Werkstück. Der Durchmesser ist dabei groß gewählt, so daß der Induktor bequem in genügend weitem Abstand über die Kröpfungen der Kurbelwelle gebracht werden kann. Der Primärinduktor ist mit dem Hochfrequenzgenerator verbunden. Die Sekundärinduktoren bestehen zweckmäßig aus massiven Kupferplatten. Die Kupferplatten können in einfacher Weise mit Kühlwasserkanälen versehen werden (strichpunktiert gezeichnet). Der Zu- und Abfluß des Kühlwassers erfolgt über Anschlußstutzen 8 und 8 α bzw. 9 und 9 o. Ferner können Kanäle 10 und 11 für die Zuführung der Abschreckflüssigkeit angebracht werden. Die primären Induktoren können auch aus mehreren Windungen bestehen. ι is a crankshaft with the bend 2, in which the running surface 3 is to be heated inductively for the purpose of hardening. 4 and 5 are plate-shaped secondary inductors. They are arranged in one plane and can be easily brought against the workpiece from both sides. The facility for this is not drawn. The inductors have semicircular cutouts 4 a and 5 α , so that the running surface 3 to be hardened is enclosed at a small distance, the inductors being isolated from one another by air gaps or supports. The primary inductor is attached parallel to the secondary inductors. This consists of a coil of expediently two turns 6 and 7, which are arranged symmetrically to the secondary inductors on both sides to improve the coupling. The primary inductor 6 and 7 surrounds the workpiece in a ring shape. The diameter is chosen to be large, so that the inductor can be conveniently placed at a sufficiently large distance over the crankings of the crankshaft. The primary inductor is connected to the high frequency generator. The secondary inductors are expediently made of solid copper plates. The copper plates can easily be provided with cooling water channels (shown in dash-dotted lines). The inflow and outflow of the cooling water takes place via connecting pieces 8 and 8 α or 9 and 9 o. Furthermore, channels 10 and 11 can be attached for the supply of the quenching liquid. The primary inductors can also consist of several turns.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die zu behandelnde Kurbelabkröpfung wird in den Primärinduktor 6 und 7 geschoben. Darauf werden von unten und von oben die Sekundärinduktoren 4 und 5 angelegt. Der Hochfrequenzstrom in dem Primärinduktor 6 und 7 induziert in den Sekundärinduktoren 4 und 5 Wirbelströme, welche vor allem unter der Oberfläche der Schmalseite der Platten fließen und so unmittelbar dicht über der zu erhitzenden Lauffläche 3 der Kurbelwelle hinweggeführt werden. Ihr geringer Abstand von der Lauffläche bewirkt die erwünschte induktive Erhitzung der Oberfläche dieser Lauffläche. Nach erfolgter Erhitzung wird durch die Zuführungskanäle 10 und 11 das Abschreckwasser eingespritzt und die erhitzte Lauffläche abgeschreckt.The mode of action is as follows: The crank bend to be treated is placed in the primary inductor 6 and 7 pushed. The secondary inductors 4 and 5 are then applied from below and from above. The high frequency current in the primary inductor 6 and 7 induces in the secondary inductors 4 and 5 eddy currents, which mainly flow under the surface of the narrow side of the plates and are thus passed directly over the running surface 3 of the crankshaft to be heated. Their small distance from the running surface causes the desired inductive heating of the Surface of this tread. After heating has taken place, through the supply channels 10 and 11 injected the quenching water and quenched the heated running surface.

Die Herstellung der Induktoren aus massiven Kupferplatten ist verhältnismäßig einfach und billig.The manufacture of the inductors from solid copper plates is relatively simple and cheap.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Device for inductive heating of cranked workpieces, especially the running surfaces of crankshafts, by means of high frequency currents, two being divided, by the workpiece liftable and this inducing eddy currents secondary inductors and one from A primary inductor through which high-frequency current flows are present, characterized in that that the secondary inductors are plate-shaped and the primary inductor in two symmetrical coils is arranged on both sides of the inductor plates, such that these inductor plates without changing the position of the primary inductor and the workpiece can be withdrawn.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the secondary inductors have cooling water channels.

3. Device according to claim 1, characterized in that that the secondary inductors have channels for the quenching liquid.

Considered publications: German Patent Specifications Nos. 855 745, 866 824; German patent application D10436VI / 18C (made known on April 30, 1952);
U.S. Patent No. 1,378,187.