JPH02122020A

JPH02122020A - 誘導焼入れ装置

Info

Publication number: JPH02122020A
Application number: JP1191575A
Authority: JP
Inventors: Robert Jurgens; ロベルト　ユルゲンス
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1988-10-25
Filing date: 1989-07-26
Publication date: 1990-05-09
Also published as: DE3836268C1; EP0366862A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、焼入れ用容器を備え、被加工物をクランプす
る装置と被加工物に沿って移動され得る焼入れ用キャリ
ッジとを有し、焼入れ用キャリッジに関連して多軸的に
搬送され得る保持ユニットを支持し、その上にはインダ
クタが設けられ、インダクタは焼入れされるべき被加工
物のその領域ニ作用し、トランスフォーマの２次側の接
続部に連結され、トランスフォーマは１次側でコンデン
サ群に連結され、且つ可撓性を有する母線構成要素を介
してインパークから供給される、細長い被加工物、更に
詳しくはクランクシャフトの誘導焼入れ用の装置に関す
る。

〔従来技術と発明が解決しようとする課題〕特定される
タイプの装置はドイツ特許明細書第２３３２８３２号か
ら知られている。この従来装置において、トランスフォ
ーマ、そしてトランスフォーマのための支持板は、処理
される被加工物を介してインダクタに加えて保持ユニッ
ト上に配置される。トランスフォーマの１次側は可撓性
を有する供給部材を介して焼入れ用キャリッジのゲージ
ングに設けられるインバータに連結されるので、ユニッ
トは細長い被加工物の軸方向垂直面の内側を搬送され得
る。この公知装置において、焼入れ用キャリッジケーシ
ングはインバータの作動に必要なコンデンサを有し、そ
れらは被加工物、インダクタ及びトランスフォーマによ
り形成される総誘電体に平行に連結される。

平行振動回路インバータの誘導負荷構成要素（トランス
フォーマとインダクタ）及びコンデンサ負荷構成要素（
コンデンサ群）の間の、更に詳しくは可撓性を有する電
線上の、長い連結経路により重大な供給損失が生じると
いう不利益をこの構造は有する。コンバータの作動周波
数が上り高いために誘導性が比率においてより大きいの
で、場合によっては上記のことは一層顕著である。

しかしながら、誘導加熱を改善するため、更に詳しくは
輪郭精度を向上させ且つ焼入れ深度を減少させるため、
インバータの作動周波数として約１０Ｋｌｌｚの慣習的
な従来の平均周波数から離れること、及び５０ＫＩｌｚ
またはそれ以上のインバータ周波数を口ざずことが必要
である。しかしながら、その高い損失のため、この従来
装置はそれらの作動周波数で有益的に使用され得ない。

従って、本発明の目的は、作動周波数が約５０Ｋｌｌｚ
で使用され得る特定のタイプの装置を更に発展させるこ
とにある。

〔課題を解決するだめの手段〕

上記目的のため、本発明に従い、コンデンサ群はトラン
スフォーマの１次側の接続部に近接する保持ユニット上
に母線により偏狭的に配置される。

〔作　用〕

本発明の構造により、平行振動回路インバータの誘導負
荷及びコンデンサ負荷構成要素は保持ユニット上に配置
される。また、母線を介した２つの構成要素間の電気的
接続のため、極めて低い誘電性構造が達成でき、これに
より無駄なパワー損失が低く維持され得る。同時に、可
撓性を有する電流支持構成要素は真のパワーを単に搬送
し、これによりエネルギ消費が低減される。本発明は、
コンデンサ群、母線、トランスフォーマ及びインダクタ
が構造的なユニットを形成するために、コンパクトな構
造を提供する。

本発明の好適な実施例において、コンデンサ群は、母線
に沿い互いに隣接して配置される複数個の塊状コンデン
サにより形成される。結果として、コンデンサは、誘導
性の多少の増加もなく高容量のコンデンサ群に連合され
得る。

もし母線が、平行に延び且つトランスフォーマの１次側
の接続部の領域の共通な中央部分で収斂する複数個の母
線部分で形成されるならば、大多数のコンデンサは極め
て小さい空間内に収容されることが可能であり、全ての
コンデンサ及び１次側接続部の間の距離は１ヒ較的小さ
くなり、従って構造は低誘導性となる。

好ましくは本発明に従い、母線は２つの半部で形成され
得る２重のＴ形状の断面を有し、各半部は可撓性を有す
る供給結線に電気的に接続自在である。製造技術の面か
ら、このような母線は低価格的に生産され取付けられ得
る。更に、２重のＴ形状により形成された母線の面によ
り、低誘導性を及ぼすことなく冷却効果が充分高いもの
となる。

また、好ましくは連結板として形成された阻止コンデン
サの電気的接触子は各半部と関連する。

独立した接触子を備えた従来の：コンデンサの代わりに
、本発明に従い領域接触板を備えた塊状コンデンジが用
いられ、この特徴は一方においては充分な熱伝辻を、他
方においては母線へのコンデンサの低誘導性接続を保証
する。

もし、母線の各半部が、冷却液が貫流し得る連結板の領
域に連続する長手孔を有するならば、母線ばかりでなく
コンデンサもまた直接それにより冷却される。それによ
りライン損失は更に低減され得る。

本発明の他の特徴に従い、２つの母線の半部の隣接する
面の領域のギャップは高電圧に耐性を有する電気的絶縁
性媒体で充填され得る。従って、２つの母線の半部の間
のフラッシュオーバーは高電圧においても避けられ得る
。

更に、本発明の他の可能な特徴に従い、トランスフォー
マは、総損失のより低減に対して貢献するため、ディス
ク・トランスフォーマの形式で形成され得る。

〔実施例〕

第１図は焼入れ用容器１内にクランプ装置３により配置
された焼入れされるべき細長い被加工物２を示す。被加
工物２の長手軸線に沿ってローラ５の上方側を移動され
得る焼入れ用キャリッジ４が設けられる。焼入れ用・ト
ヤリッジ４の外側に配置されるのは被加工物２の領域の
上に掛かる保持ユニット６である。保持ユニット６は、
その上部領域に設けられたレールを介して水平方向に、
そして別のレール（図示せず）を介して垂直方向に被加
工物２の軸方向垂直面内に搬送され、これにより焼入れ
装置６の下側に位置されたインダクタ７は焼入れされる
べき被加工物２のその領域に供給され得る。補助的に、
他のインダクタ７ａはインダクタ７の代わりに保持ユニ
ット６に取付けられ得るように設けられる。この目的の
ために保持ユニット６は、その下側にインダクタ７．７
ａが連結され、その上にディスク・トランスフォーマ７
が置かれるベースプレート８を有する。ディスク・コン
テナ９はその２次側の側部を介してインダクタ７の接続
部に連結される。

１次側の側部のディスク・トランスフォーマ９上には、
ディスク・トランスフォーマ９の上方の保持ユニットに
配置される母線１０に接触する１次側の連結器１２があ
る。母線１０上に配置されるのは塊状コンデンサ１１の
列であり、これはディスク・トランスフォーマ９の１次
側側部に平行に連結される。母線１０及び可撓性供給線
１３ａ、１３ｂ（第２図参照）を介して１次側連結器１
２には電流が供給される。例えば焼入れ用キャリッジ４
の内側に配置される平行に振動する回路インパークは、
インダクタ、被加工物、及びディスク・トランスフォー
マにより形成される誘導部のためのパワーヲ供給し、ま
たコンデンサ１１により形成されるコンデンサ部分のた
めのパワーを供給し、これらはそれぞれ平行振動回路の
ものである。保持ユニット６の構造は第２図において拡
大されて示される。

第２図の３−３′線に沿う、第３図の断面図に示す如く
、母線１０は断面が２重のＴ部材形状であり、２つの母
線の半部１０ａ、１０ｂを有し、これらはギャップ１５
により相互に空間的に分離され且つ互いに関して電気的
に絶縁されている。例えば銅で形成され得る２つの母線
の半部の各々は、関連する連結部祠を介して可撓性電流
供給線１３ａ。

１３ｂに連結される。２つの母線１０ａ、１０ｂの各々
は、折曲部分の概ね角部領域に長手孔１４を有する。

長手孔には作動中に冷却液が供給される。冷却液はく図
示しない）連結部材を介して冷却液源から提供され、ま
た反対の場所で再度移送される。

母線の半部１０ａ・１０ｂにより形成される２重のＴ部
分の上方側に配置されるのは塊状コンデンサ１１であり
、それらの板状連結接触子１１ａ、ｌｌｂの各々はそれ
ぞれ半分の母線１０ａ、ｌＯｂと関連する。

連結板１１ａ、ｌｌｂはそれぞれ節部分１０ａ、１０ｂ
の上方側に螺合連結部を介して連結される。冷却液用孔
１４は冷却されるべきコンデンサの隣接領域に配置され
、母線ばかりでなくコンデンサ１１もまたそれらにより
効果的に冷却される。ギャップ１５内に配置される絶縁
媒体は、コンデンサ１１の連結接触子１の間に高い電位
差を有していてもフラッシュオーバーは２つの母線半部
間に起き得ないということを保δ圧する。

コンデンサ１１が次々に一例に配置される第２図の如く
、母線ＩＯは全体として多数の母線部分を有し、それら
は保持ユニット６の上に相互に平行に配置され且つ１次
側連結部１２に近接離隔した共通端部部分で収斂する。

結果として、各コンデンサ１１及び１次側連結部１２の
間の平均距離は出来るだけ小さくされ、一方、保持ユニ
ット６に収容され得る総容量はディスク・トランスフォ
ーマ９０１次側連結部１２及びコンデンサの間の補助的
な連結線を必要とすることなく増大される。

インバータから供給される平行振動回路のコンデンサ負
荷及び誘導負荷の前述の統一化の結果とし°Ｃ、パワー
損失は従来の焼入れ設（１１ｆと比較して多少低減され
る。この結果に対する貢献は、本発明に従い可撓性電線
１３ａ、１３ｂを介して実際のパワーが伝達されねばな
らず無駄なパワーは決して伝えられるべきでないという
ことである。従って上記装置は５０〜２００ＫＨｚの作
動周波数を有するトランジスタ制御振動回路インバータ
による作動のために極めて有益的に用いられ得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る誘導焼入れ装置の一実施例の斜視
図、第２図は第１図に示す保持ユニットの拡大斜視図、第３図は第２図の３−３′線に沿う断面図である。１・・・焼入れ用容器、　　　２・・・被加工物、４・
・・焼入れ用キャリッジ、６・・・保持ユニット、　　　　７・・・インダクタ、
９・・・トランスフォーマ、１１・・・コンデンサ群。

Claims

【特許請求の範囲】１、細長い被加工物（２）、更に詳しくはクランクシャ
フトの誘導焼入れ用の装置であって、焼入れ用容器（１
）を備え、被加工物（２）をクランプする装置（３）と
被加工物（２）に沿って移動され得る焼入れ用キャリッ
ジ（４）とを有し、焼入れ用キャリッジ（４）に関連し
て多軸的に搬送され得る保持ユニット（６）を支持し、
その上にはインダクタ（７）が設けられ、インダクタ（
７）は焼入れされるべき被加工物（２）のその領域に作
用し、トランスフォーマ（９）の２次側の接続部に連結
され、トランスフォーマ（９）は１次側でコンデンサ群
（１１）に連結され、且つ可撓性を有する母線構成要素
（１３）を介してインバータから供給される装置におい
て、上記コンデンサ群（１１）はトランスフォーマ（９
）の１次側の接続部（１２）に近接する保持ユニット（
６）上に母線（１０）により偏狭的に配置されることを
特徴とする誘導焼入れ装置。２、上記コンデンサ群（１１）は、母線（１０）に沿い
互いに隣接して配置される複数個の塊状コンデンサによ
り形成されることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の装置。３、平行に延び且つ１次側の接続部（１２）の領域の共
通な中央部分で収斂する複数個の母線部分で母線が形成
されることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は第２
項に記載の装置。４、上記母線（１０）は２つの半部（１０ａ、１０ｂ）
で形成され得る２重のＴ形状の断面を有し、各半部（１
０ａ、１０ｂ）は可撓性を有する供給結線（１３ａ、１
３ｂ）に電気的に接続自在であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項から第３項のいずれか記載の装置。５、連結板として形成された阻止コンデンサ（１１）の
電気的接触子は上記各半部（１０ａ、１０ｂ）と関連す
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第４項の
いずれか記載の装置。６、母線の各半部（１０ａ、１０ｂ）は、冷却液が貫流
し得る連結板（１１ａ、１１ｂ）の領域に連続する長手
孔を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項から
第５項のいずれか記載の装置。７、２つの母線の半部（１０ａ、１０ｂ）の隣接する面
の領域のギャップ（１５）は高電圧に耐性を有する電気
的絶縁性媒体で充填され得ることを特徴とする特許請求
の範囲第１項から第６項のいずれか記載の装置。８、上記トランスフォーマ（９）はディスク・トランス
フォーマであることを特徴とする特許請求の範囲第１項
から第７項のいずれか記載の装置。