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1、10申请公布号CN102089447A43申请公布日20110608CN102089447ACN102089447A21申请号200980127241X22申请日20090810102008038967620080813DEC21D1/10200601C21D9/32200601H05B6/40200601C21D1/4220060171申请人EFD感应有限公司地址德国弗赖堡72发明人R策尼克尔J瓦格纳74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人沈英莹54发明名称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57摘要本发明涉及一种用于通过感应式热处理对齿。
2、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。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011011386PCT申请的申请数据PCT/DE2009/0011282009081087PCT申请的公布数据WO2010/017810DE2010021851INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页附图6页CN102089451A1/1页21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。
3、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。2如上述权利要求所述的装置，其特征在于，所述淬火感应器3基本上均匀地绕齿轮1的圆周设置。3如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，通过由淬火感应器3对相邻的各轮齿2一个轮齿接一个轮齿地进行淬火，所述淬火感应器3使处理被分段式地划分。4如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在齿轮1逐渐地向前转动时跃过轮齿2。5如权利要求1到4之一所述的装置，其特征在于，所述淬火感应器3在淬火和骤冷后被作为。
4、回火感应器4使用。6如权利要求1到4之一所述的装置，其特征在于，根据淬火感应器的数量附加地设置回火感应器4，其中，回火感应器这样地围绕齿轮1的圆周设置，使得齿轮1的之前通过淬火感应器3淬火的区域在齿轮1的转动运动后直接地或者在略过一个或多个周期之后到达回火感应器4的作用区域中。7如上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，在圆周方向上看，淬火感应器3和/或回火感应器4是位置可调节的。8如上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，为了淬火齿轮1的全部轮齿2设置多个依次的循环，所述循环分别包括确定的加工顺序。9如上述权利要求之一所述的装置，其特征在于，轮齿被预先加热。权利要求书CN102089447A。
5、CN102089451A1/4页3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技术领域0001本发明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。背景技术0002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。0003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。0004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NCACHSE被夹紧。0005淬火借助于一个感应器通过。
6、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。0006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。发明内容0007由此出发。
7、，基于本发明的目的是，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。0008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。0009按照本发明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。
8、骤。0010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匀地设置。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。0011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。这说明书CN102089447ACN102089451A2/4页4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。0012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。
9、器在齿轮的圆周上均匀分布地设置。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。0013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/。
10、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。
11、环回火/第2循环淬火/第2循环回火等等。0014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。
12、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。
13、区加热到回火温度。在此优点在于，辅助时间被缩短。0015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。从圆周方向上说明书CN102089447ACN102089451A3/4页5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。0016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。0017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。
14、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0018下面借助于附图解释按照本发明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0019图1A到1F示出第一实施形式，包括用于齿顶的两个淬火感应器；0020图2A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。具体实施方式0021在第一实施变型方案中，在图1A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。
15、出。0022在图1B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。0023在图1C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号轮齿位于两个淬火感应器3的区域中。通过两个淬火感应器3相互之间较远的距离排除了相互的影响。0024图1D示出第一循环的另一周期。在齿轮1的所述另一周期WEITERTAKTUNG之后在这个位置上，淬火感应器3再次投入使用。由此第一循环结束。0025在图1E中开始第二循环。这通过另一阴影线来标识。0026这样一直以一个接着一个的周期以及一个接一个的循环进行，直到齿轮1的全部27个轮齿2。
16、完全被淬火。在图1F中示出这个终止状态。0027在图2A到2F中的实施变型方案与图1A到1F中的第一实施变型方案的区别在于，除了两个淬火感应器3，还设有两个回火感应器4。0028在此，在图2A中示出开始位置，包括由31个轮齿2组成的齿轮1。在此，两个淬火感应器3约位于12点钟位置以及6点钟位置，并且，两个回火感应器4位于约3点钟位置和9点钟位置。在此，感应器3、4的定位也由程序来计算出。0029在图2B中两个淬火感应器3投入使用，并且，不像在第一实施例中淬火齿体，而是淬火齿槽。在这一时刻，回火感应器4还没投入使用，因此还不存在已淬火的齿槽。0030图2C示出在继续转动齿轮1后的第二周期。两个淬。
17、火感应器3对第9号齿槽和第25号齿槽进行淬火。通过这两个淬火感应器3的较远的距离排除相互的影响。在淬火的同时，两个回火感应器4将之前已淬火的第1号齿槽和第17号齿槽加热到回火温度。0031在图2D中，在另一周期之后，在齿轮1的这个位置中，淬火感应器3不工作。相反说明书CN102089447ACN102089451A4/4页6地，回火感应器4加热第9号齿槽和第25号齿槽，这两个齿槽之前在上述的工作周期中由淬火感应器3进行淬火。0032在图2E中示出第二循环，总的来说周期4。在这个周期中又再仅仅淬火感应器3投入使用。该淬火感应器对第2号齿槽以及第18号齿槽进行淬火。两个回火感应器4不工作。0033。
18、上述工作循环一个接一个地继续，直到实现如图2F的终止状态。所示出的是齿轮1的状况，其包括已淬火的和已回火的轮齿2。0034从基本原理来说，第一实施变型方案也可用于齿槽，而从基本原理来说，第二实施变型方案也可用于齿体。此外，这两个实施变型方案也可用于内齿。0035附图标记列表00361齿轮00372轮齿00383淬火感应器00394回火感应器说明书CN102089447ACN102089451A1/6页7图1A图1B说明书附图CN102089447ACN102089451A2/6页8图1C图1D说明书附图CN102089447ACN102089451A3/6页9图1E图1F说明书附图CN102089447ACN102089451A4/6页10图2A图2B说明书附图CN102089447ACN102089451A5/6页11图2C图2D说明书附图CN102089447ACN102089451A6/6页12图2E图2F说明书附图CN102089447A。