DE1015157B - Aufklappbarer Induktor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen ein- oder mehrwindigen, das Werkstück umfassenden, mindestens aus zwei Spulenteilen bestehenden aufklappbaren Induktor zum induktiven Erhitzen von Werkstücken.

Induktoren werden aufklappbar ausgeführt, wenn Werkstücke behandelt werden sollen, die infolge ihrer Form nur schwer oder gar nicht in einem geschlossenen Induktor eingebracht werden können, wie dies unter anderem bei den Zapfen von Kurbelwellen der Fall ist.

Bei bekannten Induktoren dieser Art ist der eine der beiden Induktorteile fest gelagert, wahrend der andere an ihm drehbar befestigt ist, so daß der Induktor zur Einführung des Werkstückes aufgeklappt und danach wieder geschlossen werden kann, beispielsweise durch Verschraubung oder durch eine an sich bekannte Kniehebelvorrichtung. Die Verschlußvorrichtung dient bei den bisherigen Ausführungen einmal zum Zusammenhalten der beiden Induktorhälften und zum anderen zur Herstellung des notwendigen Kontaktdruckes an der Stelle, wo die beiden Induktorhälften sich in zusammengeklappter Stellung berühren. Gleichzeitig ist dabei durch die Berührung der Induktorhälften ihre gegenseitige Lage in der geschlossenen Stellung fixiert.

Induktorausführungen dieser Art sind jedoch mit Nachteilen behaftet, die darin bestehen, daß durch das Aufeinanderpressen der beiden Spulenteile und den dadurch bedingten Verschleiß an den Berührungsstellen bei längerem Gebrauch die Induktorhälften immer näher aneinanderrücken, so daß die (elektrische) Kopplung zwischen Werkstück und Induktor sich verändert, was sich beim praktischen Betrieb des Induktors sehr nachteilig auswirken kann, insbesondere dann, wenn nach Zeit geglüht bzw. gehärtet werden soll.

Unter Umständen kann durch den Verschleiß der Kontakte auch ein Nachlassen des Kontaktdruckes eintreten, so daß auf die Dauer ein zuverlässiger Kontakt nicht gewährleistet ist.

Es sind auch mehrwindige aufklappbare Induktorspulen bekannt, bei denen das Oberteil ebenso wie das Unterteil eine Anzahl kreisbogenförmiger, voneinander isolierter und mit Abstand voneinander angeordneter Leiter enthält. Im zusammengeklappten Zustand greifen die Leiter des Ober- und Unterteils mit ihren Enden kammartig ineinander. Durch Zwischenlagen aus Isoliermaterial ist dafür gesorgt, daß die blanken Leiterenden der oberen und unteren Leiter sich in solcher Weise metallisch berühren, daß die Leiter zusammen eine schraubenförmige Strombahn ergeben. Die Schließstellung des Induktors ist dabei durch Anschlag der Stirnflächen der Leiter bestimmt. Der notwendige Kontaktdruck kann durch Anziehen einer die Aufklappbarer Induktor

Anmelder:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22

Gerhard Krause, Dortmund-Schuren,
ist als Erfinder genannt worden

Leiterenden in Längsrichtung der Spule durchdringenden Schraubenverbindung bewirkt werden.

Bei diesen Induktorausführungen hat der unvermeidliche Verschleiß der Kontaktflächen zwar keine Änderung der relativen Lage der Induktorteile in Schließstellung des Induktors zur Folge, jedoch haften einer solchen Ausführung erhebliche Nachteile an.

Abgesehen von der verhältnismäßig komplizierten Bauart muß beim Schließen und öffnen des Induktors die durch den Kontaktdruck hervorgerufene Reibung der aufeinander geleiteten Leiter überwunden werden, woraus sich eine erhöhte Abnutzung der Kontaktflächen ergibt. Wollte man diesen Übelstand vermeiden, so müßten vor dem öffnen des Induktors erst die den Kontaktdruck erzeugenden Schraubenverbindungen gelöst und nach dem Schließen des Induktors wieder angezogen werden, wodurch die Bedienung der bekannten Einrichtung äußerst umständlich würde.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die erwähnten Nachteile zu beseitigen und einen aufklappbaren Induktor zu schaffen, bei dem die Spulenhälften bzw. Induktorteile beim Zusammenklappen stets in die gleiche Schließstellung gebracht werden können, so daß immer die gleiche Kopplung zwischen Werkstück und Induktor auch nach längerem Gebrauch desselben erhalten bleibt und außerdem durch die nachstehend beschriebene, besondere Ausbildung der Kontakteinrichtung einen stets gleichbleibenden einstellbaren Kontaktdruck unabhängig von einer niemals ganz vermeidbaren Kontaktabnutzung zu gewährleisten.

Weiter soll die Schließbewegung des Induktors unabhängig vom Kontaktdruck bzw. von der Kontaktreibungskraft erfolgen.

Die Erfindung löst die gestellten Aufgaben dadurch, daß zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen den Induktorteilen besondere, an die Induktorteile anpreßbare Kontaktstücke dienen und daß

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die gegenseitige Lage der Induktorteile durch nicht stromführende Anschlagflächen bestimmt ist, welche den Preßdruck der elektrischen Kontakte im wesentlichen aufnehmen.

Man kann dabei zur rein mechanischen Fixierung der gegenseitigen Lage der Induktorteile eine an sich bekannteKniehebelverschlußeinrichtung vorsehen. Die für die elektrische Verbindung der mechanisch geschlossenen Induktorteile vorgesehenen Kontaktstücke

aufgenommen. Zum Lösen des Kontaktes dient eine durch ein Handrad 10 betätigte Spindel.

Anstatt einer flexiblen Stromzuführung zur beweglichen Induktorhälfte 2 ist bei 12 eine ähnliche Konfaltvorrichtung wie die oben beschriebene vorgesehen. Der Weg des Stromes bei geschlossenem Induktor ist durch die mit St bezeichneten Pfeile angedeutet. Bei dem gewählten Ausführungsbeispiel besteht in weiterer Ausbildung der Erfindung der Kontakt 8 aus

sind vorzugsweise keilförmig ausgebildet und können io mehreren nebeneinanderliegenden Kontaktstücken, durch entsprechende Vorrichtungen — beispielsweise Durch die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Kontaktmittels Federkraft — zwischen die Kontaktflächen ausführung wird ein Ausgleich der Anpreßdrücke der der Induktorteile gepreßt werden. Dadurch, daß das Einzelkontakte erreicht. Jeder der vier Einzelkontakte mechanische Verschließen des Induktors und die Her- 17 sitzt auf je einem Kontaktträger 18. Die Kontaktstellung des elektrischen Kontaktes erfindungsgemäß 15 träger sind ihrerseits in den Aufnahmestücken 19 be~ funktionell getrennt sind, kann man die Spulen bzw. weglich gelagert, so daß sie sich frei einstellen und an Induktorteile in ihrer gegenseitigen Lage zueinander die Kontaktflächen der Induktorteile anpassen können, fixieren, ohne daß ihre in geschlossener Stellung Sie werden durch Federn20 nachgiebig in ihrer Mitteleinander gegenüberliegenden Kontaktflächen durch lage gehalten. Die Aufnahmestücke 19 sind mittels der diese Maßnahme aufeinandergepreßt werden oder 20 Langlöcher 36 und Bolzen 35 im Querhaupt 21 bewegsich auch nur berühren. lieh gelagert. Ihre Verschiebung in Richtung gegen Ebenso entfällt im Gegensatz zu den erwähnten be- das Querhaupt kann unter Überwindung der Kraft

kannten Induktoren jedes Gleiten der Kontaktflächen aufeinander während der Schließbewegung des Induk-

einer Wellfeder 22 erfolgen. Auf Grund der getroffenen Anordnung ist gewährleistet, daß sämtliche

tors sowie die hierdurch bedingte starke Kontakt- 25 Einzelkontakte 17 zur gleichmäßigen Anlage an die abnutzung. Kontaktflächen 16 der Induktorteile gebracht werden

können.

Die Leiter der beiden Induktorhälften 1 und 2 bestehen bei dem gewählten Ausführungsbeispiel aus

stromführende Anschlagflächen bestimmt ist, wird die relative Lage der Induktorteile auch durch die zuletzt erwähnte geringe Kontaktabnutzung in keiner Weise beeinflußt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind aus dem im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

In den Fig. 1 und 2 erkennt man die mit 1 bezeich-

Die durch das Anpressen der keilförmigen Kontaktstücke an die Kontaktflächen der Induktorteile verursachte Abnutzung ist demgegenüber äußerst geringfügig. Da die gegenseitige Lage der Induktorteile im 30 Kupferrohren, durch welche Kühlwasser hindurchgeschlossenen Zustand — wie erwähnt — durch nicht geleitet werden kann. In den Fig. 1 und 2 ist die

Wasserführung zu erkennen, wobei die Strömungsrichtung des Kühlwassers durch Pfeile W angedeutet ist. Um bewegliche Schläuche am Induktor zu ver-35 meiden, ist die Achse 5 — um die der Induktor geklappt werden kann — hohl ausgebildet, wie die Darstellung des Schnittes a-b in Fig. 3 zeigt. Die hohle Achse 5 ist in der Mitte durch eine Zwischenwand 13 geteilt. Wie die Pfeile zeigen, tritt das Kühlwasser nete untere Induktorhälfte, die mit einem feststehen- 40 bei 14 in die Achse ein, um sie bei 15 wieder zu verden Ständerteil 4 verbunden ist. Die obere Induktor- lassen.

hälfte 2 ist an dem bei 5 drehbar gelagerten aufklapp- Der Anschluß der Wasserleitung zur Achse 5 kann

baren Teil 3 angebracht, 6 ist eine an sich bekannte in bekannter Weise durch Stopfbüchsen oder Schläuche Kniehebel Verschluß einrichtung und dient zum Zu- erfolgen, um der Beweglichkeit der Achse Rechnung sammenhalten und Fixieren der beiden Induktorteile 45 zu tragen. Für die Zuführung des Kühlwassers zur in geschlossener Stellung. Das Öffnen des Induktors Induktorhälfte 2 dient das Rohrstück 37, welches bei erfolgt nach dem Lösen des Kniehebels mittels eines 39 (s. Fig. 3) an die drehbare Achse 5 angeschlossen Handgriffes 11. ist. Bei 40 ist ein Rohrstück 41 angeschlossen, durch

Die elektrische Verbindung in der geschlossenen welches das Kühlwasser aus der beweglichen Induktor-Stellung des Induktors wird dadurch hergestellt, daß 50 hälfte abfließt. Das Rohrstück 38 (s. Fig. 1) dient zur ein keilförmiger Kontakt 8, der vorzugsweise aus Rückleitung des Kühlwassers aus der feststehenden einer harten Silber- oder Wolframlegierung besteht, Induktorhälfte 1.

zwischen die geschlossenen Enden der Induktorteile Der Erfindungsgedanke kann auch bei mehrwindigen

eingeführt wird. Die Enden der Induktorteile weisen Induktoren Anwendung finden. Das in den Fig. 6 in entsprechendem Winkel zueinander liegende Kon- 55 und 7 dargestellte Ausführungsbeispiel zeigt eine taktflächen auf, die mit Silberauflagen 16 versehen zehnwindige Klappspule. Dabei ist 23 der untere und

der obere Induktorteil, deren Windungen hintereinandergeschaltet sind. Die Leiter bestehen wiederum aus Kupferrohren, durch welche Kühlwasser hindurchgeleitet werden kann. Mit 25 sind zwei lameliierte Eisenkerne bezeichnet, die zur Verringerung des Streuflusses dienen. Die Spulenhälften werden durch kräftige Isolierstoffträger 27 gehalten, die ihrerseits mit der die Induktorteile tragenden Eisenkonstruktion 26,

beispiel wird das keilförmige Kontaktstück 8 durch 65 28 fest verbunden sind. Die Tragkonstruktion 28, an die Kraft einer Feder 9 an die V-förmig zueinander welcher die obere Induktorhälfte hängt, ist bei 29 liegenden Kontaktbahnen der Induktorhälften ange- drehbar gelagert, so daß dieselbe auf- und zugeklappt preßt. Die durch das Anpressen der Kontakte auf den werden kann. Dabei sorgen eine oder mehrere Federn klappbaren Induktorteil 3 ausgeübte Kraft wird dabei 30 für eine Gewichtsentlastung des klappbaren Teils. durch die Anschlagflächen des Kniehebelverschlusses 70 In heruntergeklapptem Zustand kann die obere In-

sein können. Der Strom fließt somit nicht direkt bei 7 von einer Induktorhälfte zur anderen, wie dies gewöhnlich der Fall ist, sondern nimmt seinen Weg über das Kontaktstück 8. Es hat sich gezeigt, daß trotz der Hintereinanderschaltung zweier Kontaktstellen ein besserer Kontakt erzielt wird als bei den bisherigen Methoden.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungs-

duktorhälfte — ähnlich wie im Fall des Ausführungsbeispiels 1 ■— mechanisch verriegelt werden. Die Verriegelungsvorrichtung selbst ist der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung nicht dargestellt.

Die elektrische Verbindung in geschlossenem Zustand des Induktors wird durch Silberkontakte 32 hergestellt, die an den Hebeln 31 gelagert sind und im einzelnen nach den Fig. 4 und 5 ausgebildet sein können. Die Hebel 31 sind um Achsbolzen 33 drehbar und können durch einen doppelt wirkenden hydraulischen Zylinder 34 bewegt werden, wodurch die keilförmigen Kontakte 32 an entsprechend geneigte Flächen der Induktorteile 23 und 24 angepreßt bzw. von ihnen wieder gelöst werden können. An den Kontaktstellen können die Induktorteile wiederum mit Silberauflagen 16 versehen sein.

Das Anpressen bzw. Lösen der Kontakte kann außer durch mechanische oder hydraulische auch durch andere, beispielsweise pneumatisch oder magnetisch wirkende Vorrichtungen erfolgen. Dabei können diese so Vorgänge selbsttätig ablaufen. Man kann zu diesem Zweck mit der Anpreßvorrichtung gekuppelte Schaltmittel vorsehen, durch die nach erfolgtem Anpressen der Kontaktstücke der Induktorstromkreis selbsttätig geschlossen und/oder vor dem Lösen der Kontaktstücke selbsttätig geöffnet wird. Man kann weiter mit der Anpreßvorrichtung eine Vorrichtung kuppeln, die nach dem Lösen der Kontaktstücke ein selbsttätiges Aufklappen des Induktors bewirkt.

Das Ausschalten des Induktorstromkreises sowie das Lösen der Kontaktstücke und das öffnen des Induktors kann auch nach einem vorgegebenen Programm oder in Abhängigkeit von der Temperatur des Werkstückes durchgeführt werden.

Außerdem kann für die Kontaktstellen eine Kühlung, z. B. durch einen Luftstrom, vorgesehen sein. Zu diesem Zweck können die Kontaktstücke in geeigneter Weise durchbohrt sein, um eine direkte Beaufschlagung der Kontaktstellen mit Kühlluft zu ermöglichen. Es kann auch zweckmäßig sein, die Kontaktstücke kegelförmig bzw. als Kegelstümpfe auszubilden und die entsprechenden Anlagestellen an den Induktorteilen als vorzugsweise mit Riefen versehene Hohlkegel zu gestalten, um so eine Vielzahl von Berührungsstellen je Kontakt zu erzielen.

Ein weiterer Vorteil der erfmdungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß sich beim Anpressen der Kontakte ihre Flächen in an sich bekannter Weise gegenüber den entsprechenden Gegenflächen etwas verschieben, so daß hierdurch eine Selbstreinigung der Kontaktflächen zustande kommt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele. Beispielsweise können auch andereAusbildungsformen der Kontakte verwendet werden. Dieselben brauchen dabei nicht konisch oder kegelförmig ausgeführt zu sein. Bei mehrwindigen Spulen können die Windungen parallel oder in Gruppen parallel geschaltet sein. Diese und ähnliche Modifikationen sind möglich, und es läßt sich dabei unter sinngemäßer Anwendung des Erfindungsgedankens der angestrebte Zweck erreichen, nämlich, daß in weiten Grenzen unabhängig von der Kontaktabnutzung stets eine gut leitende Verbindung zwischen den Induktorteilen herstellbar ist und daß dabei die Induktorhälften ebenfalls unabhängig von der Kontaktabnutzung immer die gleiche Schließlage einnehmen können.

Claims (8)

Patentansprüche

1. Das Werkstück umfassender ein- oder mehrwindiger, aus mindestens zwei Spulenteilen bestehender aufklappbarer Induktor zum induktiven Erhitzen von Werkstücken, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung der elektrischen Verbindung zwischen den Induktorteilen besondere, an die Induktorteile anpreßbare Kontaktstücke (8) dienen und daß die gegenseitige Lage der Induktorteile durch nicht stromführende Anschlagflächen bestimmt ist, welche den Preßdruck der elektrischen Kontakte im wesentlichen aufnehmen.

2. Induktor nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch keilförmige Kontaktstücke (8) und Vorrichtungen, mit denen die Kontaktstücke an den Verbindungsstellen gegen entsprechende Kontaktflächen (16) der Induktorteile gepreßt werden.

3. Induktor nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch nachgiebige, vorzugsweise in ihrer Druckwirkung einstellbare Kraftübertragungsmittel, wie Federn, hydraulische oder pneumatische Druckvorrichtungen, zum Anpressen der Kontaktstücke.

4. Induktor nach einem derAnsprüche 1,2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Anpreßvorrichtung für mehrere nebeneinanderliegende Kontaktstücke, durch die ein Ausgleich ihrer Anpreßdrücke bewirkt wird (Fig. 4 und 5).

5. Induktor nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstücke in einer Haltevorrichtung so gelagert sind, daß sie sich in Anpassung an die Induktorteile frei einstellen können.

6. Induktor nach einem der Ansprüche 2 bis 5, gekennzeichnet durch mit der Anpreßvorrichtung gekuppelte Schaltmittel, durch die nach erfolgtem Anpressen der Kontaktstücke der Induktorstromkreis selbsttätig geschlossen und/oder vor dem Lösen der Kontaktstücke der Induktorstromkreis selbsttätig geöffnet wird.

7. Induktor nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine mit der Anpreßvorrichtung gekuppelte Vorrichtung, die nach dem Lösen der Kontaktstücke ein selbsttätiges Aufklappen des Induktors bewirkt.

8. Induktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktstellen gekühlt sind, beispielsweise durch einen Luftstrom, der durch Bohrungen in den Kontaktstücken (8) gegen die Kontaktstellen gerichtet wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschriften Nr. 639 978, 501 027.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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