使用多个感应器通过单齿的感应式热处理对齿轮的轮齿进行淬火的装置制造方法及图纸

技术编号:7139287 阅读:274 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于通过感应式热处理对齿轮的轮齿(2)进行淬火的装置,设有至少两个淬火感应器(3),它们绕圆周分布地设置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于通过感应式热处理对齿轮 的轮齿进行淬火的装置。
技术介绍
在此,所述装置不仅适合用于具有外齿的齿轮,也适合用于具有内齿的齿轮。根据齿轮的使用目的,必需对各个轮齿进行淬火。这在大的齿轮的情况下通常通 过单齿淬火实现。在此,在齿顶(即齿体)的淬火或者(根据使用目的)齿槽的淬火之间 是有区别的。大齿轮的淬火以加强的程度在感应加热设备上实施。为此,齿轮在一个转动装置 上(在各种情况下是数控轴(NC-Achse))被夹紧。淬火借助于一个感应器通过对齿体的精确规定的具有规定的加热深度的区域加 热到精确规定的加热温度(淬火温度)来实现。紧随其后的骤冷过程借助于一种适宜的骤 冷介质(例如水、可能包括确定的混合添加物)将轮齿淬火到预定的硬度。至今为止,齿轮淬火的实施在包括一个单独的感应器的机器上进行。淬火过程与 相当多的时间耗费相关联,所述时间耗费(根据齿轮的大小)延伸到直至小时级别的范围。 在此,直接相邻的齿体/齿槽之一在转动唯一的一圈中被处理。但是,处理也可在齿体/齿 槽的一个规定的距离之后进行,亦即每两个、三个、四个等等齿体/齿槽被淬火。因此,通过 前面的淬火过程使对相邻齿的热影响最小化。因此,在该方法中齿轮必需被完全转动多次。
技术实现思路
由此出发,基于本专利技术的目的是,提供一种用于通过感应式热处理对齿轮的轮齿 进行淬火的装置,通过该装置能够更快速地对齿轮进行淬火。所述技术解决方案的特征在于权利要求1的特征部分中所述的特征。按照本专利技术的装置的基本构思在于,在使用多个同时工作的感应器的情况下对齿 轮进行淬火。在此,淬火感应器的使用时间点的优化次序是决定性的。在此,该方法原则上 既可用于直齿、也可用于斜齿(包括左旋或右旋),此外,既可用于外齿、也可用于内齿。通 过有目的的和在时间上协调的使用多个淬火感应器整体上实现能够非常大地加快齿轮淬 火的速度的可能性。对此的前提是一种确定的更优化的算法,该算法用于随着齿轮的相应 的向前运动依次进行的处理步骤。按照权利要求2中所述的改进构造,优选地,淬火感应器绕齿轮的圆周基本上均 勻地设置。因此,淬火感应器的互相干扰得以减至最小。例如使用两个淬火感应器,它们 基本上相互成180°角。当使用三个淬火感应器时,则在各个的感应器之间相应地约为 120°。按照权利要求3所述,在工艺顺序的第一变型方案中建议齿轮的分段式处理。这意味着,多个淬火感应器绕齿轮的圆周分布地设置,并且它们将处理分段式地划分。在此, 直接相邻的齿体/齿槽分别通过淬火感应器在齿轮转动唯一的一圈中同时被处理。为此权利要求4建议一个可选方案。在此,设置多个淬火感应器在齿轮的圆周上 均勻分布地设置。但是,这里在规定的距离之后进行处理,亦即每两个、三个、四个等等齿体 /齿槽进行淬火。在此,这通过可供使用的全部淬火感应器同步进行。因此,各感应器区段 的相邻齿的热影响通过前面的淬火过程得以减至最小。此外,这意味着,齿轮在转动多圈后 被处理。按照在权利要求5中所述的改进构造,淬火感应器在淬火和骤冷之后附加地作为 回火感应器使用。因此,齿体/齿槽首先由可供使用的感应器加热(其中,感应器在此被用 作淬火感应器),并且,随后立即骤冷。在这个淬火过程后,齿体/齿槽由相同的感应器以减 小的功率回火。在这种情况中,感应器被用作回火感应器。在此,“回火”被理解为以减小的 能量来加热齿体/齿槽,以至于调节到一个明显更低的加热温度。在此,没有设置骤冷。回 火用于减少在金属中的应力。通过使用淬火感应器作为回火感应器得到齿轮的明显更快速 的处理。在此,回火能够以多种形式进行。所以,轮齿能够一次通过如在淬火时相同的程序 顺序以减少的能量功率被回火。在此,(如上所述)或者可以分段式进行热处理,或者但是 可以通过跃过一个轮齿进行处理。但是,也可以设想,在不是分段式工作的方法,而是跃过 轮齿的方法中,齿轮在相应转动一圈之后,亦即在进行淬火之后,在后续的转动中由相同的 感应器回火。紧接着在随后的转动中再进行淬火,接着再回火等等。总的来说,在回火时的 程序顺序与在淬火时的程序顺序相同。因此得出第1循环淬火/第1循环回火/第2循环 淬火/第2循环回火等等。在权利要求6中所述的改进构造中提出一种可选方案。因为在该变型方案中设 置了附加的回火感应器。这个回火感应器也以减少的能量工作并且因此以明显更低的加 热温度且无骤冷地工作。这里也可以分段式进行处理,或者但是也可以跃过轮齿进行热处 理。在这个方案中,轮齿由第一半的感应器淬火,而在齿轮转动同一圈的过程中由第二半 的感应器对轮齿进行回火。但是,回火在淬火感应器的规定的预先运行之后进行。在此设 定在多少轮齿(至少1轮齿)的情况下,在开始淬火过程之后应开始回火过程。淬火感 应器和回火感应器的彼此间复杂的运动顺序通过一个适宜的算法计算。回火感应器的启 动因此也可以延迟多于一个轮齿,因为,在实施回火过程之前,物理影响(淬火并且随后立 即回火)是绝对必要的,以便确保刚刚被淬火的轮齿一定的静止时间(所谓的静齿)。因 此延迟也可以限制如下,即在回火之前,刚刚被淬火的轮齿必需经历规定的再沸腾时间 (Nachbrausezeit)。在两个或多倍的两个感应器的情况下进行淬火和回火时,齿体/齿槽 可由一个或多个感应器加热,并且此后立即被骤冷。然后一个在相同的轮齿中后接的回火 感应器(上下重叠地设置)将淬火区加热到回火温度,因此,两个或多个感应器分布在齿 轮的圆周上。设置在相应的第二回火感应器的上方的第一淬火感应器将轮齿加热到淬火温 度。通过加热区的立即骤冷对轮齿进行淬火。在相同的轮齿中后接的第二回火感应器将加 热区加热到回火温度。在此优点在于,辅助时间被缩短。按照权利要求7所述的另一改进构造建议,从圆周方向上看,淬火感应器和/或回 火感应器是可调节的。因此,所述设备能用于具有包括不同数量的轮齿的极为不同的齿轮。 在此,感应器的定位通过一个程序计算,以至于感应器能够被相应地定位。从圆周方向上4看,感应器的调节也具有优点,即在齿轮中的任何变形现象都能够被补偿。如之前已经提及的,按照权利要求8所述的改进构造建议了用于对齿轮的轮齿进 行淬火的不同的循环。最后,按照权利要求9所述的改进构造建议,轮齿被预先加热。因此,齿体/齿槽由 两个或多倍的两个感应器预先加热,并且立即由各后续的两个感应器(上下重叠地设置) 淬火,通过预先加热例如实现降低淬火物的易裂性。附图说明下面借助于附图解释按照本专利技术的通过感应热处理淬火齿轮的轮齿的装置的两 个实施例。附图中图Ia到If示出第一实施形式,包括用于齿顶的两个淬火感应器;图加到2f示出第二实施形式,包括用于齿槽的两个淬火感应器以及两个回火感应器。具体实施例方式在第一实施变型方案中,在图Ia中示出开始位置。一个具有27个待淬火的轮齿2 的齿轮1可转动地支承。此外,设有两个淬火感应器3。所述两个淬火感应器3位于约12 点钟位置和5点钟位置。两个淬火感应器3的定位由程序来计算出。在图Ib中示出两个淬火感应器3如何使用以及如何对第1号齿体和第16号齿体 进行淬火。这在附图中能够通过水平的阴影线来辨别。在图Ic中示出,齿轮1继续转动五个轮齿2。这意味着,现在第6号轮齿和第21本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于通过感应式热处理对齿轮(1)的轮齿(2)进行淬火的装置,包括:转动装置,用于使齿轮(1)围绕它的中轴线转动,以及径向可移动的淬火感应器(3),用于对齿体和/或齿槽进行淬火以及随后的骤冷,其特征在于,设有至少两个淬火感应器(3),所述淬火感应器围绕齿轮(1)的圆周按照相邻的两个轮齿(2)的扇形角的整数倍设置,并且所述淬火感应器在齿轮(1)的一个确定的转动运动后能够同时被操作,用于对那时位于淬火感应器(3)的作用区域中的轮齿(2)进行淬火。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:R·策尼克尔
申请(专利权)人:EFD感应有限公司
类型:发明
国别省市:DE

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