DE2214110C3

DE2214110C3 - Device for checking the dimensions of an inductor for inductive heating of workpieces to be hardened on a hardening machine

Info

Publication number: DE2214110C3
Application number: DE19722214110
Authority: DE
Inventors: Edgar 5600 Wuppertal Stengel
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1972-03-23
Filing date: 1972-03-23
Publication date: 1980-07-24
Also published as: DE2214110B2; DE2214110A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Kontrollieren der Abmessungen eines Induktors zum induktiven Erwärmen von auf einer Härtcmaschinc zu härtenden Werkslücken durch Kontrolle des Abstandes zwischen dem in einer Halterung eingebrachten Induktor und der Oberfläche eines zu härtenden, in einer vorgegebenen Betriebslage zum Induktor angeordneten Werkstücks an Meßstellen, die an zu härtenden Stellen am Werkstück vorgesehen sind.The invention relates to a device for controlling the dimensions of an inductor for inductive heating of work gaps to be hardened on a hardening machine by checking the distance between the inductor inserted in a holder and the surface of a to be hardened, in a predetermined operating position to the inductor arranged workpiece at measuring points that to hardening points are provided on the workpiece.

Induktoren für die induktive Härtung von Wcrkstükken sind meist komplizierte Gebilde. Ihre Heizleiter werden gewöhnlich aus Kupferprofilrohren überwiegend durch Handarbeit hergestellt, wobei die benötigten Arbeitsgänge sich meist auf Biegen, Ausschneiden und Verlöten von Einzelteilen beschränken. Nur selten weisen Induktor-Heizleiler z. B. spanend bearbeitete Teile auf, die sich genau reproduzieren und auf einfache Weise messen lassen. Die Funktionstüchtigkeit des Induktors hängt überdies noch von seiner Lage zum zu härtenden Werkstück ab.Inductors for the inductive hardening of workpieces are usually complex structures. Your heating conductors are usually made from copper profile tubes mainly by hand, whereby the required operations are mostly limited to bending, cutting and soldering of individual parts. Only rarely do inductor heating panels z. B. machined parts that can be reproduced exactly and measured easily. The functionality of the inductor also depends on its position in relation to the workpiece to be hardened.

In der Praxis wird das von einem neuen Induktor erzielte Härtebild zunächst an Probehärtungf-n überprüft und darauf — wenn erforderlich — die Abmessungen des Induktors, seine Bestückung mit Dynamoblechen bzw, seine Justierung gegenüber dem Werkstück solange geringfügig geändert, bis mit ihm ein einwandfreies Härtebild erzielt werden kann. Erst dann kann der Serien-Härtebetrieb aufgenommen werden.In practice, the hardness pattern achieved by a new inductor is first checked on test hardening f-n and then - if necessary - the dimensions of the inductor, its assembly with Dynamo sheets and / or its adjustment relative to the workpiece changed slightly until it is a perfect hardness can be achieved. Only then can series hardening operations be started.

ί Bei der Inbetriebsetzung eines neuen Induktors muß oft ähnlich verfahren werden, um wirklich sicher zu gehen, daß auch mit diesem Ersatzinduktor ein befriedigendes Härteergebnis erzielt wird.ί When starting up a new inductor often be proceeded similarly in order to be really sure that a satisfactory inductor with this substitute inductor Hardness result is achieved.

Die Erfindung befaßt sich mit der Aufgahe, eineThe invention is concerned with the task, a

ίο Vorrichtung zum Kontrollieren der Abmessungen eines Induktors für die Induktionshärtung anzugeben, welche die Herstellung von Ersatzinduktoren erleichtert und die dabei erzielte Genauigkeit so erhöht, daß dabei die Notwendigkeit, auch mit den Ersatzinduktoren Probehärtungen durchzuführen, in vielen Fällen vermieden wird.ίο Device for checking the dimensions of a Inductors for induction hardening, which facilitates the production of replacement inductors and the accuracy achieved is so increased that it is also necessary to test hardening with the replacement inductors is avoided in many cases.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß an einer Vorrichtung der eingangs näher bezeichneten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 beschriebenen Ausbildung gelöst.According to the invention, this object is achieved using a device of the type specified in the introduction the training described in the characterizing part of claim 1 solved.

Zur Vermeidung von Berührungen zwischen dem induktor und der Oberfläche einer zu härtenden Kurbelwelle ist es zwar bekannt (vgl. Buch von Lozinskii M.G.: »INDUSTRIAL APPLICATIONS OF INDUC-TION HEATING«, 1969, Seite 89) zwischen dem Induktor und dem Werkstück Anschlagstifte anzuordnen, die den direkten Kontakt zwischen Jem Werkstück und dem Induktor verhindern. Derartige Anordnungen gestatten es nicht, den kritischen Abstand zu messen.To avoid contact between the inductor and the surface of something to be hardened It is known to the crankshaft (see book by Lozinskii M.G .: »INDUSTRIAL APPLICATIONS OF INDUC-TION HEATING «, 1969, page 89) to arrange stop pins between the inductor and the workpiece, which prevent direct contact between the workpiece and the inductor. Such arrangements do not allow the critical distance to be measured.

to In Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Anordnung derart zu treffen, daß für die Induktionshärtung von einem wenigstens nahezu rotationssymmetrisch zu härtenden Werkstück der Induktor jeweils eine Montageplatte aufweist, deren Montagefläche parallelIn an embodiment it is proposed to use the arrangement to be taken in such a way that for the induction hardening of one at least almost rotationally symmetrical too hardening workpiece, the inductor each has a mounting plate, the mounting surface of which is parallel

»') zu der der Werkstückumlaufachse entsprechenden Induktorachse verläuft und die Halterung eine Aufnahme zur Befestigung der Montageplatte des Induktors und eine oder mehrere Werkstückphantomaufnahmen aufweist, deren Lage jeweils ein vorgegebener Abstand»') Runs to the inductor axis corresponding to the workpiece rotation axis and the holder has a receptacle for fastening the mounting plate of the inductor and one or more workpiece phantom mounts has, the position of which in each case a predetermined distance

ίο zwischen Induktor-Montageilächc und Induktorachse entspricht.ίο between the inductor assembly surface and the inductor axis is equivalent to.

Weiterhin kann die Anordnung derart getroffen sein, daß das Werkstückphantom in seiner Aufnahme um die der Werkstückumlaufachse entsprechende Achse vcr-Furthermore, the arrangement can be made such that the workpiece phantom in its recording around the the axis corresponding to the workpiece rotation axis

i^r) stellbar ist.i ^r ) is adjustable.

Die Anordnung nach der Erfindung weist den Vorzug auf, daß das Aufsuchen ggf. versteckt angeordneter Meßsteiien mit gesonderten Meßvorrichtungen entbehrlich wird und daß die kritischen Abstände zwischenThe arrangement according to the invention has the advantage that the search may be arranged in a hidden manner Messsteiien with separate measuring devices is dispensable and that the critical distances between

^r>o dem Induktor und dem Werkstück an im voraus genau festgelegten Meßsteiien kontrolliert werden. ^r > o the inductor and the workpiece are checked at precisely defined measuring parts in advance.

Die Zeichnung erläutert ein bevorzugtes Ausführjngsbeispicl der Erfindung.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, die inThe drawing explains a preferred embodiment of the invention.
The invention is based on the drawing shown in

Ή schemalischer Darstellung eine von der Härtemaschine getrennte beispielhafte Vorrichtung zum Vermessen eines Induktors für die Induktionshärtung von rotationssymmetrischen Werkstücken zeigt, eingehend erläutert. Eine vorzugsweise aus einem Gußstück hergestellteΉ schematic representation of one of the hardening machine separate exemplary device for measuring an inductor for the induction hardening of rotationally symmetrical Workpieces shows, explained in detail. One preferably made from a casting

mi Halterung 1 weist zueinander senkrechte, einen Winkel bildende Montageflächen 2,3 auf. An der ersten, in der Zeichnung horizontalen Montagefläche 2 sind — mit vorgegebenen unterschiedlichen Achsabständen von der zweiten, in der Zeichnung vertikalen Montageebenemi bracket 1 has mounting surfaces 2, 3 which are perpendicular to one another and form an angle . On the first mounting surface 2, which is horizontal in the drawing, are - with predetermined different axial distances from the second mounting level, which is vertical in the drawing

»i 3 — mehrere Bohrungen 4—6 vorgesehen, in denen wahlweise ein Werkstückphantom 7 mit Hilfe eines Gewindezapfens 8 bzw. einer Mutter 9 befestigt werden kann. Die verschiedenen Achsabstände der Bohrungen»I 3 - several holes 4-6 provided in which optionally a workpiece phantom 7 can be fastened with the aid of a threaded pin 8 or a nut 9 can. The different center distances of the holes

4—6 von der vertikalen Montageebene 3 entsprechen dabei den für die vorgesehene Induktorart maßgeblichen normierten Abständen der Drehachse der in der Härtemaschine eingespannten, im Gesamtflächenumlaufverfahren zu härtenden Werkstücke von der vorgesehenen Induktormontagefläche.4-6 of the vertical mounting level 3 correspond to those relevant for the intended type of inductor standardized distances of the axis of rotation of the clamped in the hardening machine, in the total area circulation process workpieces to be hardened from the intended inductor mounting surface.

Die vertikale Montagefläche 3 weist eine Aufnahme mit Gewindelöchern auf, an denen die Montageplatte 10 des Induktors 11 mit der Halterung 1 verschraubt ist. Das mit der Montageplatte 10 verbundene Induktorgehäuse 12 unterstützt den aus Kupfervierkantrohrstükken aufgebauten Induktorheizleiter 13 sowie dessen Zuleitungen 14, über die er mit den durch die Ziffer 15 angedeuteten Induktoranschlüssen verbunden ist. In der Zeichnung sind die Dynamobleche, mit denen der Induktorheizleiter gewöhnlich bestückt ist, zum Zwecke einer besseren Übersichtlichkeit nicht dargestellt.The vertical mounting surface 3 has a receptacle with threaded holes on which the mounting plate 10 of the inductor 11 is screwed to the holder 1. The inductor housing connected to the mounting plate 10 12 supports the inductor heating conductor 13 constructed from copper square tube pieces and its Supply lines 14, via which it can be connected to the lines indicated by item 15 Indicated inductor connections is connected. In the The drawing are the dynamo sheets with which the inductor heating conductor is usually equipped, for the purpose not shown for the sake of clarity.

Das Werkstückphantom 7 weist mehrere Meßstellen 16,17 mit Meßdüsen 18,19 auf, die auf entsprechende zu vermessende Stellen des Induktorheizleiters 13 gerichtet sind. Dabei stimmt die Lage dieser Meßstellen 16,17 bzw. der MeBdüsen 18, 13 zum induktor Ii in etwa mit der entsprechenden Lage von zu härtenden Üiellen des Werkstückes überein, die bei der induktiven Härtung — in ähnlicher Weise wie die Meßdüsen 18, 19 des Werkstückphantoms 7 — den vermessenen Stellen des Induktorheizleiters 13 gegenüberstehen. Die bei unterschiedlichen Werkstücken bestehenden Unterschiede in der axialen Distanz von der Induktormontageplatte 10 zu den Werkstückeinspannmitteln in der Härtemaschine werden durch eine entsprechende, vom Werkstück abweichende Formgebung des Werkstückphantoms 7 ausgeglichen, so daß mit einer einzigen bzw. höchstens einer geringen Anzahl von Induktormontageaufnahmen an der vertikalen Montageebene 3 der Halterung ί das Auslangen gefunden werden kann.The workpiece phantom 7 has a plurality of measuring points 16, 17 with measuring nozzles 18, 19 which are directed to corresponding ones measuring points of the inductor heating conductor 13 are directed. The position of these measuring points 16, 17 is correct or the measuring nozzles 18, 13 to the inductor Ii approximately with the corresponding position of the Üielles to be hardened Workpiece match, which in the inductive hardening - in a similar way to the measuring nozzles 18, 19 of the Workpiece phantom 7 - face the measured points of the inductor heating conductor 13. The with different Workpieces existing differences in the axial distance from the inductor mounting plate 10 to the workpiece clamping means in the hardening machine by a corresponding, from the workpiece different shape of the workpiece phantom 7 compensated, so that with a single or at most a small number of inductor mounting receptacles on the vertical mounting level 3 of the bracket ί that Sufficient can be found.

Die Meßdüsen 18, 19 sind über Kanäle 20 im Werkstückphantom 7 und deren Anschlüsse 21 sowie über durch die Linien 22 angedeuteten Zuleitungen mit einer üblichen pneumatischen Spaltdickenmeßvorrichtung 23 verbunden, welcher zu ihrem Betrieb bei 24 Preßluft zugeführt wird.The measuring nozzles 18, 19 are via channels 20 in the workpiece phantom 7 and their connections 21 as well via feed lines indicated by the lines 22 with a conventional pneumatic gap thickness measuring device 23 connected, which is supplied to their operation at 24 compressed air.

Zur Vermessung des Induktors 11 wird dieser sowie das Werkstückphantom 7 in der in der Zeichnung gezeigten Weise an der Halterung 3 befestigt, die Meßdüsen z. B. durch Umschaltung der Zuleitungen 22 nacheinander mit der Spaltdickenmeßvorrichtung 23 verbunden und die Meßwerte, die den Abständen der Meßdüsen 17, 18 von den zugehö^r!.;en, ihnen gegenüberliegenden Stellen des induktorlici/'eiiers 13 entsprechen, jeweils abgelesen und notiert. Diese Messung kann — wenn möglich und erforderlich — mit Hilfe derselben Meßdüsen 17,18 — nach einem entsprechenden Verstellen des Werkstückphantoms um seine Achse — an mehreren azimutal verschieden angeordneten Stellendes Induktorleiters 13 vorgenommen werden.To measure the inductor 11, it and the workpiece phantom 7 are attached to the holder 3 in the manner shown in the drawing. B. successively connected by switching the leads 22 with the Spaltdickenmeßvorrichtung 23 and the measured values which are the distances of the measuring nozzles 17, 18 of the zugehö ^r;!. S, them opposite locations of the induktorlici / 'correspond eiiers 13, each read and recorded. This measurement can - if possible and necessary - with the aid of the same measuring nozzles 17, 18 - after a corresponding adjustment of the workpiece phantom about its axis - be carried out at several azimuthally differently arranged locations of the inductor conductor 13.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for controlling the dimensions of an inductor for inductive heating of Workpieces to be hardened on a hardening machine by checking the distance between the in a holder introduced inductor and the surface of a to be hardened, in a predetermined Operating position to the inductor arranged workpiece at measuring points, which are to be hardened Places are provided on the workpiece, characterized by the fact that the inductor (11, 13) in at the same time for the storage of one in its dimensions the dimensions of the to be hardened Workpieces corresponding workpiece phantom serving holder (1) of the hardening machine or a separate device constructed identically to the hardening machine can be introduced and the Distance measured values at the measuring points (16, 17) by means of a pneumatic gap thickness measuring device (23) can be determined, the measuring nozzles (18, 19) in the factory-back phaniom on the measuring parts are built in.

2. Device according to claim I, characterized in that for the induction hardening of an at least almost rotationally symmetrical workpiece to be hardened, the inductor (11, 13) each has a mounting plate (10), the mounting surface of which runs parallel to the inductor axis corresponding to the Wcrkstückumlaufachse and the holder (l) a receptacle for attaching the mounting plate (10) de :. Inductors and one or more workpiece phantom outlines (4, 6), the position of which ^{corresponds to a predetermined distance between the inductor mounting surface K} : · and the inductor axis.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the Wcrkstückphaniom (7) in his Recording is adjustable about the axis corresponding to the Wcrkstückumlaufachsc.