CS242834B1

CS242834B1 - Air blasting equipment, in particular gear wheels

Info

Publication number: CS242834B1
Application number: CS85363A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Vondracek
Original assignee: Vaclav Vondracek
Priority date: 1985-01-18
Filing date: 1985-01-18
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS36385A1

Abstract

Účelem řešení je snížit hlučnost a spotřebu stlačeného vzduchu při kalení ozubených kol při dodržení kvality zakalené ho povrchu obrobku. Uvedeného účelu se dosáhne jednak řízeným přerušováním stlačeného vzduchu a jednak snížením rychlosti jeho proudění, což je umožněno ochlazová ním stlačeného vzduchu. Přerušování přívodu stlačeného vzduchu do ochlazovací komůrky induktoru a přichlazovacích komůrek je pak řešeno zařazením regulačních ventilů do přívodního potrubí stlačeného vzduchu.The purpose of the solution is to reduce noise and compressed air consumption during gear hardening while maintaining the quality of the hardened surface of the workpiece. The stated purpose is achieved both by controlled interruption of compressed air and by reducing its flow rate, which is made possible by cooling the compressed air. Interruption of the compressed air supply to the inductor cooling chamber and cooling chambers is then solved by including control valves in the compressed air supply pipe.

Description

Vynález se týká zařízení pro kalení vzduchem, zejména ozubených kol, apod.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to air quenching equipment, in particular gear wheels and the like.

Jako jedna z posledních operací při výrobě ozubených kol a pastorků se využívá ke zvýšení tvrdosti a odolnosti proti opotřebení kalení vodou a v poslední době £éž kalení vzduchem, který se odebírá přímo z rozvodu tlakového„vzduchu v dílně. Při tomto druhu kalení se nej*prve provede ohřev obrobku na středofrekvenčním kalicím stroji, a to pomocí induktoru na hodnotu teploty kalení. Poté se stlačený vzduch chladicí komůrkou induktoru přivede a usměrní v zubové mezeře do směru, vhodného pro co nejlepší ochlazení obrobku. Současně se na vnější boky zubů přivádí z přichlazovacích komůrek chladicí voda, aby se zabránilo nežádoucímu popouštění již zakalených zubů. Tato chladicí média jsou přiváděna na obrobek i během jeho otáčení na pracovním stole.As one of the latest operations in the production of gears and pinion gear, water hardening and more recently air quenching, which is taken directly from the pressurized air distribution in the workshop, is used to increase hardness and wear resistance. In this type of quenching, the workpiece is first heated on a medium-frequency quenching machine by means of an inductor to the quenching temperature. Thereafter, the compressed air is brought through the inductor cooling chamber and directed in the tooth gap in a direction suitable for the best cooling of the workpiece. At the same time, cooling water is supplied to the outer flanks of the teeth from the chambers in order to prevent unwanted tempering of the already hardened teeth. These coolants are fed to the workpiece even during its rotation on the workbench.

< Nevýhodou při povrchovém kalení ozubených kol vodou je možnost vzniku drobných trhlinek, čímž se výrazně’snižuje dynamická únosnost povrchově kalených ozubených kol. Existence trhlin je totiž spojena s velmi intenzivním ochlazením vodní sprchou, která neumožňuje regulaci ochlazování v příslušném teplotním intervalu. Tento nedostatek je právě odstraněn použitím vzduchového média, které však přináší sebou jiné specifické nevýhody. Dochází totiž ke značnému zvýšení hladiny hlučnosti jak u stroje, tak i v’celé dílně. V praxi byly naměřeny hodnoty u stroje 102 dB a v celé dílně 78 dB. Další nevýhodou tohoto řešení je skutečnost, že chladicí média jsou přiváděna na obrobek i při zpětném, t^j. pracovně nevyužívaném pohybu, což značně zvyšuje jejich spotřebu a ovlivňuje negativně trvalou hlučnost v celé dílně.<The disadvantage of surface water hardening of gears is the possibility of small cracks, which significantly reduces the dynamic load-bearing capacity of surface hardened gears. The existence of cracks is associated with a very intensive cooling with a water spray, which does not allow cooling regulation in the respective temperature interval. This drawback is just eliminated by the use of an air medium, which however presents other specific disadvantages. There is a significant increase in noise levels in both the machine and the entire workshop. In practice, the values were measured at the machine 102 dB and at the whole workshop 78 dB. A further disadvantage of this solution is the fact that the cooling media are also fed to the workpiece at the return, i.e. work unused movement, which significantly increases their consumption and negatively affects the permanent noise throughout the workshop.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro kalení vzduchem, zejména ozubených kol,podle vynálezu, sestávající z ochlazovací komůrky induktoru, přichlazovacích komůrek, regulačních ventilů, výměníků tepla, zdroje stlačeného vzduchu, rozváděčích potrubí,The above-mentioned disadvantages are eliminated by the air-quenching device, in particular of the gear wheels, according to the invention, consisting of an inductor cooling chamber, cooling chambers, control valves, heat exchangers, a compressed air source, distribution pipes,

242 834 přívodního potrubí, ovládacího spínače a kalícího stroje.242 834 supply pipe, control switch and hardening machine.

Podstatou zařízení podle vynálezu je to, že výstup zdroje stlačeného vzduchu je přes výměník tepla připojen přívodním potrubím paralelně k napájecím vstupům pomocných regulačních ventilů a k napájecímu vstupu hlavního regulačního ventilu. Výstupy pomocných regulačních ventilů jsou pak pomoonými rozváděcími potrubími připojeny k odpovídajícím přichlazovacím komůrkám a výstup hlavního regulačního ventilu hlavním rozváděcím potrubím k ochlazovací komůrce induktoru. Ovládací vstupy pomocných regulačních ventilů a hlavního regulačního ventilu jsou paralelně zapojeny na první řídicí výstup ovládacího spínače, jehož napájecí vstup je spojen s prvním silovým výstupem a druhý řídící výstup s impulzním vstupem kalícího stroje, na jehož druhý silový výstup je zapojen induktor.The essence of the device according to the invention is that the outlet of the compressed air source is connected via a heat exchanger through a supply line parallel to the supply ports of the auxiliary control valves and to the supply port of the main control valve. The outlets of the auxiliary control valves are then connected to the corresponding chambers by means of the manifolds and the outlet of the main control valve through the main manifolds to the cooling chamber of the inductor. The control inputs of the auxiliary control valves and the main control valve are connected in parallel to a first control output of a control switch whose power input is connected to a first power output and a second control output to a pulse input of a quenching machine.

Výhodou zařízení podle vynálezu je to, že zajišťuje přívod chladicích médií na obrobek pouze při pracovním cyklu, čímise značně snižuje trvalý hluk na pracovišti a snižuje spotřeba těchto médií. Současným schlazováním tlakového vzduchu je možno snížit rychlost jeho proudění,a tím dále ještě snížit hlučnost na přijatelnou hodnotu.An advantage of the device according to the invention is that it ensures the supply of coolants to the workpiece only during the duty cycle, thereby greatly reducing permanent noise at the workplace and reducing the consumption of these media. By simultaneous cooling of the compressed air, it is possible to reduce the velocity of the air, thereby further reducing the noise to an acceptable level.

Zařízení pro kalení vzduchem, zejména ozubených kol,podle vynálezu, je příkladně schematicky znázorněno blokovým schématem na připojeném výkresu.The air-quenching device, in particular the gear wheels, according to the invention is illustrated schematically by way of example in a block diagram in the accompanying drawing.

Obrobek , v daném případě ozubené kolo, je upevněn na otočném pracovním stolu 15. S ním pak koresponduje induktor 2 s ochlazovací komůrkou 2 a přichlazovacími komůrkami 4, které jsou pomocnými|rozváděcímipotrubími 5 připojeny k výstupům pomocných regulačních ventilů 6,8. Ochlazovací komůrka 2 induktoru 3 je pak hlavním rozváděcím potrubím 13 připojena k výstupu hlavního regulačního ventilu 7. Součástí zařízení podle vynálezu je též výměník 9 tepla, uspořádaný v přívodním potrubí 14 mezi regulačními ventily 6_,7,8 a zdrojem 10 tlakového vzduchu tak, že jeho výstup je paralelně zapojen na napájecí vstupy ag, cg pomocných regulačních ventilů 6,8 a na napájecí vstup bg hlavního regulačního ventilu 7. Příslušenstvím zařízení podle vynálezu je též ovládací ppínač 12 a kalicí stroj 11, jehož druhý silový výstup i je spojen s induktorem 3. První silový výstup h kalicího stroje 11 je pak připojen na napájecí vstup d ovládacího spínače 12, jehož druhý řídicí výstup f je zapojenThe workpiece, in this case the gear, is mounted on the rotary work table 15. The inductor 2 then corresponds to the cooling chamber 2 and the cooling chambers 4, which are connected to the outlets of the auxiliary control valves 6.8 with auxiliary distribution pipes 5. The cooling chamber 2 of the inductor 3 is then connected via the main manifold 13 to the outlet of the main control valve 7. A heat exchanger 9 arranged in the supply line 14 between the control valves 6, 7,8 and the compressed air source 10 is also part of the device. its output is connected in parallel to the power inputs g, cg of the auxiliary control valves 6.8 and to the power input bg of the main control valve 7. The device according to the invention also includes a control switch 12 and a hardening machine 11. 3. The first power output h of the hardening machine 11 is then connected to the power input d of the control switch 12, whose second control output f is connected

242 834242 834

- 3 na impulzní vstup & kalicího stroje 11. První řídicí výstup e ovládacího spínače 12 je pak paralelně připojen na ovládací vstupy al, bl, Cj pomocných regulačních ventilů 6,8 a hlavního regulačního ventilu 7, přičemž indikační vstup ovládacího spínače 12 je spojen s výstupem nezakresleného čidla polohy induktoru 2·The first control output e of the control switch 12 is then connected in parallel to the control inputs a1, b1, cj of the auxiliary control valves 6.8 and the main control valve 7, the indicating input of the control switch 12 being connected to output of an inductive position sensor 2 (not shown) ·

Funkce zařízení podle vynálezu je následující. Induktor 3, včetně ochlazovací komůrky 2 a přichlazovacích komůrek 4, se při pracovním cyklu pohybuje vratně v zubových mezerách obrobku, t_xj. ozubeného kola. Při vlastním kalení je na základě informace, přiváděné na indikační vstup j ovládacího spínače 12 z nezakresleného čidla polohy induktoru 2» vydán z druhého řídicího výstupu f tohoto ovládacího spínače 12 příkaz kalícímu stroji 11 ke žhavení induktoru 2° Následně pak dojde k otevření regulačních ventilů jejich připojením přes ovládací spínače 12 k prvnímu silovému výstupu h kalicího stroje 11. Tím je otevřen přívod tlakového vzduchu ze zdroje 10 a nastane jednak ochlazování vnitřních boků zubů obrobku z ochlazovací komůrky 2 induktoru 3 a jednak vnějších boků zubů z přichlazovacích komůrek 4, aby se zabránilo jejich nežádoucímu popuštění. Tlakový vzduch je pak možno případně ochladit ve výměníku 9 tepla a následně snížit rychlost jeho proudění. V okamžiku, kdy dochází k ukončení indukčního ohřevu obrobku / je opět nezakresleným čidlem polohy induktoru 3 vydán přes ovládací spínač 12 a kalicí stroj 11 příkaz k vypnutí induktoru 2 ^a současně k vypnutí regulačních ventilů 6,7,8^a tedy i k uzavření stlačeného vzduchu. Poté se induktor 3 s ochlazovací komůrkou 2 a přichlazovacími komůrkami 4 vrací do výchozí polohy, kdy dochází k pootočení obrobku j tx-j. ozubeného kola, pracovním stolem 15 k další zubové mezeře. Celý pracovní cyklus se pak opakuje.The function of the device according to the invention is as follows. The inductor 3, including a cooling chamber 2 and přichlazovacích chambers 4 during a working cycle reciprocated tooth gaps of the workpiece, t _x j. Gear. During the actual quenching, based on the information supplied to the indication input j of the control switch 12 from the non-drawn position sensor of inductor 2 », from the second control output f of this control switch 12, the quenching machine 11 is commanded to heat the inductor 2 °. by connecting via control switches 12 to the first power output h of the hardening machine 11. This opens the supply of compressed air from the source 10 and cools the inner flanks of the workpiece teeth from the cooling chamber 2 of the inductor 3 and their unwanted tempering. The compressed air can then optionally be cooled in the heat exchanger 9 and consequently reduced its flow rate. At the moment when the induction heating of the workpiece is terminated / the inductor position sensor 3, not shown, is again commanded via the control switch 12 and the hardening machine 11 to switch off the inductor 2 ^and at the same time turn off the control valves 6,7,8 and thus shut off the compressed air . Then the inductor 3 with the cooling chamber 2 and the cooling chambers 4 returns to the starting position where the workpiece j tx-j is rotated. gear, through the work table 15 to another tooth gap. The whole cycle is then repeated.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

242 834

Air quenching equipment, in particular gear wheels, consisting of an inductor cooling chamber, quench chambers, control valves, a heat exchanger, a compressed air source, manifolds, a feed line, a control switch and a hardening machine, characterized in that the output of the source (10) The compressed air is connected via a heat exchanger (9) via a supply line (14) in parallel to the power inlets (a2, c2) of the auxiliary control valves (6,8) and the power inlet (bg) of the main control valve (7). (6,8) are connected to the corresponding chambers (4) via the auxiliary manifolds (5) and the main control valve outlet (7) through the main manifold (13) to the cooling chamber (2) of the inductor (3) and the control inputs (ai, bi, ci) the auxiliary control valves (6,8) and the main control valve (7) are para connected to the first control output (e) of the control switch (12), whose power input (d) is connected to the first power output (h) and the second control output (f) to the pulse input (g) of the quenching machine (11), to whose second power output (i) the inductor (3) is connected.