CH402033A - Einrichtung zum induktiven Härten von Zahnstangen - Google Patents

Description

  Einrichtung zum induktiven Härten von Zahnstangen    Der     Gegenstand    der Erfindung betrifft eine Ein  richtung zum Härten von Zahnstangen, bei der     eine     zu     härtende    Zahnstange durch einen Induktor elek  trisch     erhitzt    wird. Eine solche Härtung von Zahn  stangen, wie sie bei dien Lenkungen von     Kraftfahr-          zeugen        vielfach        verwendet        wenden,    ist     notwendig,    da  solche Zahnstangen mechanisch sehr beansprucht  sind und     deshalb    eine gehärtete     Oberfläche    benötigen.

         Bei    den bisher bekannten Verfahren werden die  Zahnstangen     mittels    eines     umfassenden    ein oder  mehrwindigen     Induktors    induktiv erhitzt. Bei dieser  Härtung     tritt    jedoch nicht das gewünschte Härtebild  auf, wie es bei     einer    im Ofen     aufgekohlten    und,     an-          schliessend    gehärteten     Zahmstange    erreichbar ist.

   Je  doch haben im Ofen     aufgekohllte        und    anschliessend  gehärtete Zahnstangen einen sehr     grossen    Verzug, so  dass sie nach dem Härten gerichtet     und-        geschliffen.     und wieder gerichtet werden müssen.  



  Zur     Vermeidung    dieser Nachteile hat man schon  eine     Einzelzahnhärtung    von     Zahnstangen    versucht,  wobei jedoch infolge des kleinen Moduls     und    der  Wärmeleitung im Zahn selbst     Unregelmässigkeiten     in den Härtegraden     besonders    .an den     Zahnflanken     auftreten.

   Die Vorteile einer schnellen Erhitzung mit       entsprechendem    Härtebild bei geringem Verzug     has-          sen    sich auf einfache Weise mit dem Gegenstand  der Erfindung mit     konduktiv    induktiver Erhitzung  dadurch erreichen, dass der Induktor aus einer zwei  geteilten, das Zahnprofil     enthaltenden    und an den  beiden äusseren Enden mit     Kontaktflächen    versehe  nen Metallschiene besteht, die an der     Teilungsstelle     ihre     Hochfrequenzeinepeisung    hat     und    vom Hoch  frequenzstrom direkt     durchflossen        wird,

      und dass       Mittel    vorhanden sind, um die Schiene an die Zahn  Stange     anzunähern    und     durch    die     beiden    Kontakt  flächen in Berührung mit dieser zu bringen.    Bei gleichmässigen Abständen der Metallschienen  mit ihrem Zahnprofil von den zu erhärtenden     Zahn-          stangenoberflächen    wird eine über     tlie    ganze Ober  fläche nahezu gleichmässige     Härtung    erreicht.  



  Um ein gleichmässiges Abschrecken der auf diese  Weise induktiv     konduktiv    erhitzten Zahnstange zu  erreichen, sind die Metallschienen zweckmässig hohl  und-     vorteilhaft    über einen     Druckausgleichskör-          per    an eine     entsprechende        Abschreckflüssigkeits-          leitung    angeschlossen.

   Die Zahnprofile der beiden  Schienen enthalten mit Vorteil in     entsprechenden:        Ab-          ,ständ-en    mit -diesen von der     Abschreckflüssigkeit        ge-          füllten    Hohlräumen in Verbindung     stehende    Boh  rungen, die     die        A'bschreckflüssigkeit    den einzelnen  Stellen der     Zahnstangen    zuzuleiten .gestatten.

   Durch  den     Druckausgleichskörper    kann erreicht werden,  dass die     Abschreckfilüssigkeit    unter     gleichbleibendem     Druck     in    beide     Induktorhälften    und von dort     während     des     Härtevorganges    auf die     Zahnstange    gelangt.  



  Weitere     Einzelheiten    .sind an Hand eines Aus  führungsbeispieles, das     in    der Zeichnung in verein  fachter Weise     dargestellt    ist, nachfolgend näher     er-          läutert.     



  Zwei     getrennte    Metallschienen 1 und: 2     bilden          ,den    Induktor und sind in     Fluchtlinie        hintereinander-          liegend    angeordnet     und    an ihren     äusseren    Enden  mit     Kontaktflächen    3 und 4 versehen, die     mit    der zu  härtenden Zahnstange 21 in     Berührung        kommen.     Die den Zähnen der     Zahnstange    gegenüberliegenden  Teile der beiden     Metallschienen    1 und 2,

   die     insbe-          sondere    aus Kupfer     bestehen,    weisen ein entspre  chendes Zahnprofil 5 und 6 auf. Das     Zahnprofil          greift    in die Zähne der     Zahnstange    ein, ohne     diese    zu  berühren. Die     Metallschiene    1 ist über einen Isolator  17 und die     Metallschiene    2 über einen Isolator 18  starr mit einem Träger 16 verbunden.

   Die Hoch-           frequenzspeisung    7/8 erfolge an der Teilungsstelle  des     Induktors.    Am Träger 16 ist ein     Druckaus-          gleichskörper    13 mit einer     Zuführung    14 für eine       Abschreckflüssigkeit        verbunden,    die über Flüssig  keitsleitungen 11 und 12 den     Anschlüssen    9 und 10  der beiden Metallschienen zugeführt werden kann..

    Die Metallschienen 1 und 2     sind        hierzu    hohl und mit  den einzelnen Stellen des     Zahnprofils    5 und 6     durch          Kanäle    verbunden, aus denen die     Abschreckflüssig-          keit    auf die Zähne der zu     härtenden    Zahnstange     ge-          spritzt    werden kann.

   Infolge des     Druckausgleichs-          körpers    13 erfolge das Abspritzen: unter gleichblei  bendem     Druck.    Die einander zugekehrten Enden der  beiden Metallschienen sind über     gekühlte    Rechteck  rohre mit dem nicht dargestellten HF-Erzeuger ver  bunden.  



  Aus dem.     Schnitt    nach der Linie<B><I>A -A</I></B> in     Fig.2     ist ersichtlich, dass die Metallschiene 1 einen     in    Ihrer  Längserstreckung verlaufenden Hohlraum. 23 ent  hält, der mit den Zahnprofilen durch     senkrecht     dazu     angeordnete    Bohrungen 19 in Verbindung steht.  Ausserdem ist jede Schiene zur Kühlung der Metall  schienen noch     mir    einem Kühlrohr 20 in ihrem  Inneren ausgestattet und mit einem     nacht    dargestell  ten     Kühlkreislauf    verbunden.  



  Der Träger 16     kann    mitsamt den an ihm be  festigten Metallschienen mit     Mitteln    gegen die     mutig     bei 22 gelagerte Zahnstange 21 an den Kontakt  flächen 3 und 4 vor und während des Härteprozesses  gepresst werden, um einen negativen Verzug vor der  Härtung auszulösen und nach dem Härten ein Ver  ziehen der Zahnstange zu unterbinden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Härten von Zahnstangen, bei der eine zu härtende Zahnstange durch einen In duktor elektrisch erhitzt wird, dadurch geken!nzeich- net, dass der Induktor aus einer zweigeteilten, das Zahnprofil enthaltenden und an den beiden äusseren Enden mit Kontaktflächen versehenen Metallschiene besteht, die an, d'er Teilungsstelle ihre Hochfrequenz einspeisung hat und vom Hochfrequenzstrom direkt durchflossen wird, und dass Mittel vorhanden sind,

   um die Schiene an die Zahnstange anzunähern und durch die beiden Kontaktflächen in Berührung mit dieser zu bringen. UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch:, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschiene zur Aufnahme einer Abschreckflüssigkeit hohl ausgebildet und für jeden Zahn der Zahnstange mindestens eine Bohrung aufweist und d!ass Mitteil vorhanden sind, um durch die Bohrungen Abschreckflüssigkeit mit konstantem Druck auf die Zähne der Zahnstangen zu spritzen. 2.

   Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallschiene gekühlt ist und einen in einem Kühlkreislauf eingeschalteten Kühlmitteldurchlass aufweist. 3. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschreckflüssigkeitsdurch- lass in den Metallschiene mit einer ausserhalb der Schiene befindlichen Druckausgleichsvorrichtung ver bunden, ist. 4.

   Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, :d@ass Mittel vorhanden sind, um die Metallschiene vor und während des Härteas an dein Kontaktflächen an die Zahnstange zu pressen. 5. Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, d ass unterhalb des Raumes für die Zahnstange unterhalb der Teilungslinie des Induk- tors ein Gegenlager angeordnet und so beschaffen ist, dass sich die Zahnstange in der Verzahnungs länge durchbiegen kann.