JP2003505603A - 構成部品の壁の少なくとも1つの面を硬化させる方法とそれを実施する装置 - Google Patents
構成部品の壁の少なくとも1つの面を硬化させる方法とそれを実施する装置Info
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Abstract
Description
を実施するのに特に適した装置に関する。
成しなければならず、しかし他方では該当する壁が構成部品のそれぞれの使用目
的のために必要な粘靱性を失うことを阻止しなければならない、という問題があ
る。従って硬化させるべき面の加熱の間、壁が過剰に熱せられることを防止する
ことが必要である。
場合に、誘導子により発生される磁場の進入深さが、硬化させるべき面の領域内
の硬化の必要な深さに応じて調節されることにより、行うことができる。しかし
この処置は、硬化させるべき面の領域内に十分な壁厚が存在することを、前提と
している。そうでない場合には、壁が過剰に熱せられることと、それに伴って生
じる、熱移動に基づく硬化し過ぎが阻止されない。
させるべき面の配置されている壁側とは反対の側を液体で冷却するようになって
きている。冷却液流を適切に設定することによって、材薄の構成部品の場合でも
誘導子により壁内に発生される熱の進入深さと、それに伴って硬化すべき面の領
域における硬化の深さを、調節することができる。
で生じ、その領域においては駆動トルクは、いわゆる「トリポードジョイント」
内に摺動可能に取り付けられたスライド部材を介して伝達される。この種のトリ
ポードジョイントは、ボウル形状に形成されており、かつ互いに対して角度をも
って整合された、トリポードジョイントの長手軸に対して軸平行に長手方向に延
びる多数の支持面(Stuetzflaechen)および走行面(Laufenflaechen)を有してい
る。この支持面および走行面に接して、スライド部材が案内されている。同時に
支持面は、スライド部材から伝達されたトルクを吸収する。この負荷に耐えるこ
とができるようにするために、支持面および走行面に硬化を施さなければならな
い。同時に面の硬化にもかかわらず壁材料の粘靱性を維持し、それによってトリ
ポードジョイントが走行駆動の間の変化するトルク負荷に耐えることができるよ
うにしなければならない。
ても少なくとも1つの面の、それぞれの要請に応じた硬化を可能にする、上述し
た種類の方法を提供することである。さらに、この方法を実施するのに適した装
置を提供しようとしている。
硬化させるべき面が少なくとも1つの誘導子によって誘導的に加熱され、硬化さ
せるべき面の加熱の間、硬化させるべき面と誘導子との間に存在する間隙内へ液
体が充填されており、壁の、硬化させるべき面を有する側と対向する側に、硬化
させるべき面の加熱の間、液体が供給されており、かつ少なくとも1つの液体ビ
ームが、壁の、硬化させるべき面に隣接する、誘導子による加熱から除外される
べきゾーンへ向けられていることによって、解決される。
れるだけでなく、さらに液体が、壁側の、硬化させるべき面に隣接しかつ硬化に
捕捉されるべきではないゾーンへ向けられる。付加的な液体ビームは、加熱から
除外すべきゾーン内に、誘導された電磁場の作用によって発生する熱を、運び去
る。このようにして硬化させるべき面の領域内で、硬化ゾーンの進入深さだけで
なく、その面積的な広がりも所望に前もって定めることができる。
ることを可能にし、その硬化ゾーンの延びと深さは、それぞれの構造的な要請お
よび硬化された面を有する構成部品の負荷に適合されている。すなわち、たとえ
ば液体ビームがそれぞれ部分的にのみ、あるいは所定の延びで、硬化すべき面を
有する壁へ向けられ、そこに発生する熱が運び去られることによって、液体ビー
ムの方位と延びに従って正確に形成された、硬化させるべき面の端縁の延びを形
成することができる。このようにして、たとえば正確に、構造的または取り付け
技術的理由から壁の硬化後に変形を実施すべき個所に、十分に柔らかい壁材料が
提供される。
いることによって、誘導子によって発生された電磁場が加熱すべき壁へ均一に進
入することが、保証される。このようにして、そうでない場合には加熱の均一性
を損なう恐れのある、面の加熱の間常に供給される液体流にもかかわらず、均質
な処理結果を保証することができる。
の、内部空間に対応づけられた側に配置されている構成部品の壁の面を硬化させ
るのに、特に適している。この種の構成部品においては、誘導子と硬化させるべ
き面との間の間隙の均一な充填を、特に簡単な方法で保証することができる。さ
らに、特にこのように形成された構成部材においては、簡単な方法で複数の面を
同時に硬化させることができる。これは特に、たとえば冒頭で説明したトリポー
ドジョイントがそうであるように、互いに対して角度をもって配置された、それ
ぞれ少なくとも2つの互いに隣接する面が同時に硬化される場合でも、当てはま
る。
硬化すべき面の誘導性加熱を、電磁場が高い周波数で発生されることによって、
達成することができる。すなわち、硬化させるべき面の誘導的な加熱は、80k
Hzまでの周波数において行うことができる。
熱するための誘導子と、液体供給部材であって、それを介して液体が誘導子と硬
化させるべき面との間の間隙へ流入する、前記液体供給部材と、少なくとも1つ
の液体ビームを壁の、硬化させるべき面を有する側と対向する側へ向ける第1の
シャワーヘッドと、液体ビームを壁の、硬化から除外すべきゾーンへ向ける、少
なくとも1つの他のシャワーヘッドとを有している。
ヘッドが、誘導子によって支持されていると、特に効果的である。本発明に基づ
く装置のこの種の形態は、わずかな技術的費用で実現され、本発明に基づく構成
部材のコンパクトな形状をもたらす。後者は、装置の内部に誘導子とシャワーヘ
ッドのためのわずかなスペースしか提供されない場合に、常に重要である。
従属請求項に記載されており、以下で図面を用いて実施例との関連において、詳
細に説明する。
2、外側シャワーヘッド3、端面シャワーヘッド4および工作物ホルダ5を有し
ている。 トリポードジョイントTは、ボウル状に形成され、かつ内部空間Iを包囲する
壁Wを有しており、その壁は底B上に直立している。内部空間Iから始って壁W
内へ、それぞれ120°づつ断面において星状に互いに変位する溝状の、図示さ
れていないスライド部材のためのガイドトラックFが形成されており、それらガ
イドトラックはトリポードジョイントTの長手軸Xに対して軸方向に延びている
。これらガイドトラックFの角部領域E1、E2には、それぞれ走行面Lと支持
面Sが断面において互いに対して直角に形成されており、その場合に支持面Sは
図示されていないスライド部材の形状に応じて湾曲されている。
れぞれ半径方向に突出する部分がトリポードジョイントTのガイドトラックFへ
嵌入するように、トリポードジョイントTの内部空間Iの形状に適合されている
。その場合に誘導子2の寸法は、誘導子2がトリポードジョイントT内へ導入さ
れた場合にその誘導子の外側の境界7とトリポードジョイントTの壁Wの内側I
Sとの間に一周する間隙Pが存在するように、設計されている。
けられた角部領域は、それぞれ必要なシート材(Beblechung)11を有する発熱
導体10によって形成されている。誘導子2の長手軸Yに対して同軸に、さらに
、冷却液のための供給導管12が配置されている。供給導管12は、図示されて
いない液体供給源と接続されており、かつ誘導子2の端面側13上に開口してい
る。供給導管12から半径方向へ延びる通路14を介してさらに液体が、発熱導
体10ないしはシート材11の間に残る自由空間15へ流出する。
6が形成されており、その通路は供給導管12と同様に、図示されていない液体
供給源と接続されている。その場合に通路16は、それぞれトリポードジョイン
トTのガイドトラックFの支持面Sに対応づけられている。通路16の外壁17
に、半径方向外側を向いた流出開口部19が形成されており、その流出開口部は
誘導子2がトリポードジョイントT内へ導入された場合に、それぞれ壁Wの上方
の端縁Rと硬化すべき面Sとの間に配置された、トリポードジョイントTの壁W
の内側ISの端縁ゾーンRZへ向けられている。このようにして誘導子2にシャ
ワーヘッド20が形成されて、そのシャワーヘッドは液体ビームKIを、トリポ
ードジョイントTの、硬化すべき面に直接隣接する、硬化から除外すべきゾーン
ZRへ向ける。
置された流出開口部31を有する内壁32が、工作物ホルダ5上にあるトリポー
ドジョイントTを包囲する。外側シャワーヘッド3の外壁33と内壁32との間
には通路34が形成されており、その通路も同様に図示されていない液体供給源
と接続されている。
ッドは誘導子によってトリポードジョイントTの方向へ下降され、あるいはその
トリポードジョイントから持ち上げられる。端面シャワーヘッド4の形状は、そ
の下方の端面41がそれぞれトリポードジョイントTの上方の端縁Rの端面に隣
接して延びるように、端面シャワーヘッド4の、トリポードジョイントTの上方
の端縁Rの推移に適合されている。端面シャワーヘッド4の、支持面5、ガイド
トラックF間の壁部分WaおよびガイドトラックFと走行路Lとの間の硬化され
ない壁部分Faに対応づけられた部分において、端面41にはそれぞれ流出孔4
2が形成されており、その流出孔はトリポードジョイントTの端縁Rへ向けられ
ている。(図3においては、わかりやすくするために、端面シャワーヘッド4は
半分までしか図示されていない。)
がトリポードジョイントTの内部空間I内へ下降される。この下降された位置に
おいて、供給導管12の開口はトリポードジョイントTの底Bに対してわずかな
距離にある。端面シャワーヘッド4は、トリポードジョイントTの端縁Rから同
様に隔たっている。シャワーヘッド20の流出ノズルは、トリポードジョイント
Tの端縁領域RZのそれぞれその流出ノズルに対応づけられた部分へ向けられて
いる。
0と供給導管12に、図示されていない液体供給源から冷却液が供給されるので
、冷却液ビームKAは壁Wの外側ASを、冷却液ビームKRは、壁Wの上方の端
縁Rの領域内で端面の、端面シャワーヘッド4の流出開口部42に対応づけられ
た部分を、そして冷却ビームKIは、トリポードジョイントTの壁Wの、硬化さ
せるべき支持面Sに直接隣接する端縁ゾーンRZを冷却する。供給導管12の開
口部および供給導管12から出ている通路14から流出する冷却液は、壁Wと誘
導子2との間に設けられた間隙8を満たす。
て生成される電磁場の作用によって誘導的に、所望の硬化に必要な温度にされる
。加熱の終了後に、加熱された走行面は、供給導管12から流出する冷却液流に
よって急冷される。続いて走行面Lの領域内にそれぞれ設けられている硬化ゾー
ンHZは、長手方向において壁Wの端縁Rの下方まで達する。というのは、この
領域においてはシャワーヘッド20から冷却ビームKIは放出されていないから
である。それに対して支持面Sの領域においては、付属の硬化ゾーンHSと端縁
Rとの間に端縁ゾーンRZが硬化されずに残る。というのはこのゾーンにおいて
は、支持面および走行面S、Lの加熱の間冷却液ビームKIによって行われた冷
却が有効であったからである。壁Wの外側ASの冷却に基づいて、2つの硬化ゾ
ーンHL、HSの深さtは、壁Wの壁厚のほぼ半分に制限されている。
に、トリポードジョイントTは同様に図示されていない装置内でアプセットを受
けて、そのアプセットによって、硬化されていない端縁ゾーンZRの領域に、ト
リポードジョイントTの内部空間Iへ突出する隆起Uが形成される。この隆起は
、トリポードジョイント内に組み込まれたスライダ部材の抜け落ちを阻止する。
ある。
ある。
ある。
ョイントを図3に記入された切断線A−Bに沿って断面で示す断面図である。
Claims (19)
- 【請求項1】 構成部品(T)の壁(W)の少なくとも1つの面(S、L)
を硬化させる方法であって、 −その場合に硬化させるべき面(S、L)が、少なくとも1つの誘導子(2)
によって誘導的に加熱され、 −その場合に硬化させるべき面(S、L)の加熱の間、硬化させるべき面(S
、L)と誘導子(2)との間に設けられた間隙(P)内へ液体が充填されており
、 −その場合に壁(W)の、硬化させるべき面(S、L)を有する側(IS)と
対向する側(AS)に、硬化させるべき面(S、L)の加熱の間液体が供給され
、かつ −その場合に少なくとも1つの液体ビーム(KI)が、壁(W)の、硬化させ
るべき面(S、L)に隣接する、誘導子(2)による加熱から除外されるべきゾ
ーン(RZ)へ向けられる、 ことを特徴とする方法。 - 【請求項2】 壁(W)は、内部空間(I)を包囲しており、かつ 硬化させるべき面(S、L)は、壁(W)の、内部空間(I)に対応づけられ
た側(IS)に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 構成部品(T)が、ボウル形状に形成されていることを特徴
とする請求項2に記載の方法。 - 【請求項4】 互いに対して角度をもって配置されている、それぞれ少なく
とも2つの互いに隣接する面(S、L)が、同時に硬化されることを特徴とする
請求項1から3のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項5】 壁(W)の、加熱から除外されるゾーン(RZ)は、壁(W
)の端縁(R)と硬化させるべき面(S、L)との間に配置されていることを特
徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項6】 硬化させるべき面(S、L)の加熱の間、壁(W)の端縁(
R)上へ液体がもたらされることを特徴とする請求項5に記載の方法。 - 【請求項7】 構成部品(T)は、硬化させるべき面(S、L)の硬化後に
アプセットを受け、そのアプセットによって、加熱から除外されたゾーン(RZ
)の領域に隆起部(W)が形成されることを特徴とする請求項1から6のいずれ
か1項に記載の方法。 - 【請求項8】 隆起部(W)は、内部空間(I)内へ向けられていることを
特徴とする請求項2と7に記載の方法。 - 【請求項9】 硬化させるべき面(S、L)の誘導加熱は、80kHzまで
の周波数において行われることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記
載の方法。 - 【請求項10】 請求項1から9のいずれか1項に記載の方法を実施する装
置であって、 硬化させるべき面(S、L)を加熱するための誘導子(2)と、 液体供給部材(12)であって、前記液体供給部材を介して液体が誘導子(2
)と硬化させるべき面(S、L)との間の間隙(P)へ流入する、前記液体供給
部材と、 少なくとも1つの液体ビーム(KA)を壁(W)の、硬化させるべき面(S、
L)を有する側(IS)に対向する側(AS)へ向ける、第1のシャワーヘッド
(3)と、 液体ビーム(KI)を壁(W)の、硬化から除外すべきゾーン(RZ)へ向け
る、少なくとも1つの他のシャワーヘッド(20)と、 を有する、装置。 - 【請求項11】 液体供給部材は、誘導子(2)内に配置された液体導管(
12)として形成されており、前記液体導管が誘導子(2)の一方の側(13)
に開口していることを特徴とする請求項10に記載の装置。 - 【請求項12】 液体導管(12)は軸平行かつ誘導子(2)の発熱導体(
10)のすぐ近傍に延びていることを特徴とする請求項11に記載の装置。 - 【請求項13】 誘導子(2)は、長手軸(Y)に対して軸平行に配置され
た複数の発熱導体(10)を有していることを特徴とする請求項10から12の
いずれか1項に記載の装置。 - 【請求項14】 液体導管(12)は、誘導子(2)の長手軸(Y)に対し
て同軸に配置されていることを特徴とする請求項12または13に記載の装置。 - 【請求項15】 液体導管(12)は、誘導子(2)の一方の端面(13)
上に開口していることを特徴とする請求項12から14のいずれか1項に記載の
装置。 - 【請求項16】 硬化から除外されるゾーン(RZ)へ向けられるビーム(
KI)を有するシャワーヘッド(20)は、誘導子(2)によって支持されてい
ることを特徴とする請求項10から15のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項17】 誘導体(2)内に、シャワーヘッド(20)へ液体を供給
する通路(16)が形成されていることを特徴とする請求項16に記載の装置。 - 【請求項18】 他のシャワーヘッド(4)は、液体ビーム(KR)を、硬
化させるべき面(S、L)を有する壁(W)の端縁(R)へ向けることを特徴と
する請求項10から17のいずれか1項に記載の装置。 - 【請求項19】 他のシャワーヘッド(4)が、誘導子(2)と結合されて
いることを特徴とする請求項18に記載の装置。
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