DE1911277B2 - Vorrichtung zum Harten der Zahne und Zahnfuße von Kreissägeblattern - Google Patents
Vorrichtung zum Harten der Zahne und Zahnfuße von KreissägeblatternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruchs.
Bekannt sind Vorrichtungen zum Härten von sich drehenden Rundkörpern (GB-PS 701795), bei welchen
der Rundkörper mittels einer stationären, an einer Seite einwirkenden Induktionsheizvorrichtung erhitzt
und abschließend abgeschreckt wird. Dabei sind Mittel vorgesehen, um die erhitzten und abgeschreckten
Bereiche gegenüber erneuter Erwärmung durch die Induktionsheizvorrichtung abzuschirmen, wenn
sich diese Bereiche wiederum der Induktionsheizvorrichtung nähern. Die Induktionsheizvorrichtung erstreckt
sich über einer Seite des drehbaren Rundkörpers, weshalb der Rundkörper nach Behandlung einer
Seite umgedreht und auf der gegenüberliegenden Seite in entsprechender Weise erhitzt und abgeschreckt
werden muß. Bei verhältnismäßig starkwandigen Rundkörpern, so aus Stahl bestehenden Rädern,
mag diese Verfahrensweise — unabhängig von der Frage der Wirtschaftlichkeit - ausreichen, da die
Gefahr von Wärmespannungen und Rissen zwischen den beiden Seiten des verhältnismäßig dicken Rundkörpers
nicht zu groß werden kann.
Bei flachen Rundkörpern sind derartige bekannte Vorrichtungen jedoch nicht anwendbar, insbesondere
nicht beim Härten der Zähne und Zahnfüße von Kreissägeblättern. Derartige Kreissägeblätter sind
sehr dünnwandig ausgebildet, eine auf einer Seite vorgenommene Wärmebehandlung würde demnach zu
Spannungsdifferenzen zwischen der behandelten und der nichtbehandelten Seite führen. Im besonderen
könnte nicht mehr sichergestellt werden, daß die s Zähne ihre Fertigungspräzision beibehalten, welche
ihnen bei ihrer Fertigung hinsichtlich Schräge, Versetzung, Steigung etc. erteilt wird.
Davon ausgehend besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine Vorrichtung zum Härten zu schaffen,
welche sich angesichts der vorgenannten Problemstellung insbesondere für die Zähne und Zahnfüße von
Kreissägeblättern eignet. Es soll ermöglicht sein, im Umlaufverfahren Kreissägeblätter so zu härten, daß
diese im Bereich der Zähne und Zahnfüße beidseitig gleichförmig gehärtet werden können, ohne daß es zu
wärmebedingten Spannungsverformungen oder Rissen kommt.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des
Sowohl die Induktionsheizvorrichtung als auch die Abschirmeinrichtung in Form des Schildes übergreifen
den Außenumfang des Kreissägeblattes, sie wirken also von beiden Seiten des Kreissägeblattes als
auch vom Außenumfang her auf die Zähne und Zahnfüße ein, derart, daß diese gleichförmig behandelt
werden. Auf diese Weise kann die Rockwell C-Härte der Zähne des Kreissägeblattes äußerst genau bestimmt
werden, wozu auch das Merkmal beiträgt, daß der Abschreckkopf bewegungsabwärts der Induktionsheizvorrichtung
unter einem vorbestimmten Abstand stationär angeordnet ist und auf den Umfang des Kreissägeblattes einwirkt. Die Induktionsheizvorrichtung,
die Abschirmeinrichtung und der Abschreckkopf können also in einfacher Weise unter
Einbeziehung der Drehgeschwindigkeit und der Länge des Außenumfanges des Kreissägeblattes so
eingestellt werden, daß die erwünschte Härte am Außenumfang des Kreissägeblattes in einem oder in
mehreren Durchgängen erreicht wird.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert.
Fig. 1 ist eine Draufsicht eines Kreissägeblattes unter Darstellung der Induktionsheizvorrichtung, des
Abschreckkopfes und der Abschirmeinrichtung;
Fig. 2 ist eine Perspektivansicht der Induktionsheizvorrichtung;
Fig. 3 ist eine Teilschnittansicht der Abschirmeinrichtung in ihrer Position am Außenumfang des Kreissägeblattes
unter gleichzeitiger Darstellung der Induktionsheizvorrichtung; und
Fig. 4 ist eine Teilansicht des die Zähne tragenden Umfanges des Kreissägeblattes unter Wiedergabe der
an verschiedenen Punkten bestehenden Rockwell C-Härte-Werte.
In Fig. 1 ist ein Kreissägeblatt 10 dargestellt, welches auf einer Welle 14 befestigt ist; die Welle dreht
das Kreissägeblatt mit einer Umfangsgeschwindigkeit von beispielsweise folgenden Zähnen 12 des Kreissägeblattes,
d. h. der Teilung des Kreissägeblattes. Die Höhe H der Blöcke 23 entspricht in etwa der Höhe
der einzelnen Zähne. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Blöcke sind flächeneben mit denjenigen
der Seitenteile und der Seitenschenkel ausgebildet. Das Rohr 18 wird an eine Stromquelle
angeschlossen, um durch Induktion die Kanten des Kreissägeblattes 10 zu erhitzen. Gewöhnlich werden
50-100 kW bei einer Frequenz im Bereich von 10000 Hertz eingesetzt; diese Werte werden jedoch bei
Kreissägeblättern verschiedener Dicke und Zusammensetzung verändert. Die Blöcke 22 und 23 bündeln
den Magnetfluß und lokalisieren dadurch die Induktionsheizwirkung. Um eine Überhitzung des Rohres
18 zu verhindern, wird Wasser durch dieses hindurchgeleitet (Fig. 2).
In Fig. 3 der Zeichnung ist der Schild 17 im einzelnen
dargestellt. Der Schild weist eine Zuführungsleitung 24 und zwei den Außenumfang des Kreissägeblattes
zwischen sich aufnehmende, radial sich erstreckende seitliche Schenkel 25', 25" auf, welche
den abzuschirmenden Bereich des Kreissägeblattes überdecken. Dabei sind die radial außen liegenden
Enden der beiden Schenkel 25' durch einen Querschenkel miteinander verbunden, welcher die zuvor
genannte Zuführungsleitung 24 bildet. Die Zuführungsleitung dient in der aus Fig. 3 ersichtlichen
Weise zur Zuführung von Kühlmittel und ist beispielsweise an eine Wasserleitung angeschlossen. Die in der
Darstellung nach Fig. 3 untere Seite der Zuführungsleitung 24 weist Auslaßöffnungen 26 auf; am gemäß
Darstellung rechten Ende besitzt die Zuführungsleitung einen nach unten abstehenden Hakenkörper 27,
welcher einen bereits gehärteten Zahn des Kreissägeblattes, im dargestellten Beispiel den Zahn 12a, übergreift.
Der Schild 17 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel durch Magnetkörper 28 gehalten, die
sich durch Ausschnitte 29 der folgenden Zähne 12 des Kreissägeblattes, d. h. der Teilung des Kreissägeblattes.
Die Höhe H der Blöcke 23 und der angrenzenden Schenkel der Blöcke 22 (Fig. 2) entspricht in
etwa der Höhe der einzelnen Zähne. Die einander gegenüberliegenden Flächen der Blöcke sind flächeneben
mit denjenigen der Seitenteile und der Seitenschenkel ausgebildet. Das Rohr 18 wird an eine
Stromquelle angeschlossen, um durch Induktion die Kanten des Kreissägeblattes 10 zu erhitzen. Gewöhnlich
werden 50—100 kW bei einer Frequenz im Bereich von 10000 Hertz eingesetzt; diese Werte werden jedoch
bei Kreissägeblättern verschiedener Dicke und Zusammensetzung verändert. Die Blöcke 22 und 23
bündeln den Magnetfluß und lokalisierten dadurch die Induktionsheizwirkung. Um eine Überhitzung des
Rohres 18 zu verhindern, wird Wasser durch dieses hindurchgeleitet (Fig. 2).
In Fig. 3 der Zeichnung ist der Schild 17 im einzelnen dargestellt. Der Schild weist eine Zuführungsleitung
24 und zwei den Außenumfang des Kreissägeblattes zwischen sich aufnehmende, radial sich
erstreckende seitliche Schenkel 25', 25" auf, welche den abzuschirmenden Bereich des Kreissägeblattes
überdecken. Dabei sind die radial außen liegenden Enden der beiden Schenkel 25' durch einen Querschenkel
miteinander verbunden, welcher die zuvor genannte Zuführungsleitung 24 bildet. Die Zuführungsleitung
dient in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise zur Zuführung von Kühlmittel und ist beispielsweise
an eine Wasserleitung angeschlossen. Die in der Darstellung nach Fig. 3 untere Seite der Zuführungsleitung
24 weist Auslaßöffnungen 26 auf; am gemäß Darstellung rechten Ende besitzt die Zuführungsleitung
einen nach unten abstehenden Hakenkörper 27, welcher einen bereits gehärteten Zahn des Kreissägeblattes,
im dargestellten Beispiel den Zahn 12a, übergreift. Der Schild 17 wird im dargestellten Ausführungsbeispiel
durch Magnetkörper 28 gehalten, die sich durch Ausschnitte 29 der beiden seitlichen
Schenkel 25' erstrecken, derart, daß sie unter magnetischer Haftung an den beiden Seiten des Kreissägeblattes
10 anliegen.
Be: Inbetriebnahme wird das Kreissägeblatt 10 gedreht; gleichzeitig wird die Induktionsheizvorrichtung
eingeschaltet und wird Kühlmittel durch den Abschreckkopf 16 hindurchgeleitet. Die Induktionsheizvorrichtung
erhitzt die Zähne 12 und die Zahnfüße
ίο 13 des Kreissägeblattes bis über die Austenitisierungstemperatur
des Stahls des Kreissägeblattes. Die Blöcke 22 und 23 beschränkten die Erhitzung auf die
von ihnen überlappten Flächen, also auch auf die entsprechenden Abschnitte der Seitenteile 19 und der
Seitenschenkel 20. Das Kühlmittel, so Wasser, wird durch den Abschreckkopf 16 hindurchgeleitet, um die
erhitzten Teile des Kreissägeblattes abzuschrecken und um damit die geeignete Härte zu erzeugen. Die
ersten Bereiche des Kreissägeblattes, welche die Induktionsheizvorrichtung 15 durchlaufen, sind gewöhnlich
nicht bis auf die Austenitisierungstemperatur erhitzt; die Drehbewegung des Kreissägeblattes
wird deshalb fortgeführt, bis diese Bereiche ein zweites Mal erhitzt und abgeschreckt werden. Wenn sich
einer der Zahnfüßte 13, welcher vollkommen wärmebehandelt wurde (gewöhnlich der erste) wieder der
Induktionsheizvorrichtung nähert, im vorliegenden Fall der Zahnfuß 13a, wird der Schild 17 knapp hinter
diesem Zahnfuß am Zahn, im vorliegenden Fall am
JO Zahn 12 a befestigt. Die Drehbewegung des Kreissägeblattes wird nunmehr fortgesetzt, bis der Zahnfuß
vollständig wiedergehärtet ist. Nachdem der Zahnfuß 13 a über die Austenitisierungstemperatur hinaus
wiedererwärmt wurde, wird die Induktionsheizvorrichtung abgeschaltet. Der Schild 17 läuft durch die
Induktionsheizvorrichtung und verhindert, daß andere, bereits gehärtete Zähne wiederum ihre Austenitisierungstemperatur
erreichen bzw. durch Glühen weich werden, während der letzte Zahnfuß abgeschreckt
wird. Auf diese Weise wird ein Härteverlust an der Hinterkante des ersten Zahnes außerhalb des
zuletzt gehärteten Zahnfußes im wesentlichen vermieden.
Es wurde beispielsweise ein Kreissägeblatt mit einem
Durchmesser von 182,8 cm mit einer Umfangsgeschwindigkeit von 25,4 cm pro Minute bei einem
elektrischen Eingang von 66 kW mit einer Frequenz von 10000 Hertz gehärtet. Es wurde dabei Abschrekkung
bei Verwendung von kühlender Luft verwendet.
In Fig. 4 der Zeichnung ist der Bereich des Blattes dargestellt, an welchem der Härtungsvorgang begann
und an welchem dieser beendet wurde. Der Zahn 12i>
und der Zahnfuß 13a sind die letzten, auf die Austenitisierungstemperatur zu erhitzenden und daraufhin
abzuschreckenden Blatteile. Die einzelnen Zahlen der verschiedenen Elezugspunkte geben die Rockwell C-Härte
an den verschiedenen Meßpunkten wieder; es ist zu ersehen, daß die Rockwell C-Härte nur an einem
schmalen Bereich des Zahnes 12a unterhalb von 50, jedoch immer noch über der Rockwell C-Härte von
40 liegt.
Bezugszeichenliste
10 = Kreissägeblatt
12 = Zahn
12 a = Zahn
10 = Kreissägeblatt
12 = Zahn
12 a = Zahn
12 b = Zahn
13 = Zahnfiuß
13 α = Zahnfuß
13 b = Zahnfuß
14 = Kreissägeblatt
15 = Induktionsheizvorrichtung
16 = Abschreckkopf
17 = Schild
18 = Rohr
19 = Seitenteil
20 = Seitenschenkel
21 = Querschenkel
19 11 277 | 6 | = Block |
= Block | ||
22 | = Zuführungsleitung | |
23 | = Schenkel | |
24 | = Auslaßöffnung | |
25' | = Hakenkörper | |
5 26 | = Magnetkörper | |
27 | = Ausschnitt | |
28 | ||
29 | ||
32, 42, 51, 54, 55 und 56 sind Angaben der Rockwell
C-Härte.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Vorrichtung zum Härten der Zähne und Zahnfüße von Kreisägeblättern im Umlaufverfahren, mit einer am Umfang des Kreissägeblattes angreifenden stationären Induktionsheizvorrichtung, einer Einrichtung zum Abschrecken des Umfanges des Kreissägeblattes nach Erhitzung desselben, und mit einer Abschirmeinrichtung, welche am Kreissägeblatt befestigbar ist und zum Schutz bereits gehärteter Umfangsbereiche vor Wiedererwärmung bei weiterem Umlauf dient, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsheizvorrichtung (15) ein Paar im Abstand zueinander angeordnete, radial sich erstreckende und zwischen sich den Außenumfang des Kreissägeblattes (10) aufnehmende Seitenschenkel (20) aufweist, welche Induktionsstrom leiten und an ihren radialen Enden durch einen Querschenkel (21) miteinander verbunden sind, daß die Abschreckeinrichtung als Abschreckkopf (16) bewegungsabwärts der Induktionsheizvorrichtung stationär bezüglich des Umfanges des Kreissägeblattes angeordnet ist, daß die Abschirmeinrichtung aus einem am Außenumfang des Kreissägeblattes befestigbaren Schild (17) mit zwei den Außenumfang zwischen sich aufnehmenden, radial sich erstreckenden seitlichen, den abzuschirmenden Bereich des Kreissägeblattes (10) überdeckenden Schenkel (25') besteht, und daß die radial außen liegenden Enden der beiden Schenke) (25', 25") durch einen Querschenkel miteinander verbunden sind, welche als Zuführungsleitung (24) für Kühlmittel ausgebildet sind.
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