DE1032445B

DE1032445B - Inductive heating device with concentrator

Info

Publication number: DE1032445B
Application number: DES39119A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Friedrich Schmidt; Dipl-Ing Wilhelm Mosch
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1954-05-12
Filing date: 1954-05-12
Publication date: 1958-06-19

Description

Die Erfindung betrifft eine induktive Erwärmungseinrichtung mit Konzentrator, dessen mit einem durchgehenden radialen Schlitz versehene Scheibe zusätzlich nicht durchgehende Aussparungen hat.The invention relates to an inductive heating device with a concentrator, the one with a continuous radial slotted disc also has non-continuous recesses.

Zur Erhitzung von Werkstücken, vor allem geringerer Ausdehnung, ist es bekannt. Konzentratoren zu verwenden, d. h. also Glühübertrager, die eine Primärspule besitzen und deren Sekundärteil aus einem geschlitzten 1 lohlzylinder mit einer geschlitzten Scheibe besteht. Werden diese Konzentratoren beispielsweise für die Oberflächenhärtung von Zahnrädern verwandt, so ist die Scheibe mit einer Innenverzahnung versehen, in welche das zu härtende Zahnrad eingesetzt wird. Um bei derartigen Einrichtungen zu vermeiden, dal.i der Kopf des Zahnrades, d. h. also der vorspringende Teil allgemein, stärker eingehärtet wird als der am Werkstück zurückliegende, bei Zahnrädern also der Zahngrund, ist eine Einrichtung bekannt, bei der am Zahnkopf der Scheibe des Konzentrator nicht durchgehende Schlitze vorgesehen sind. Wenn auch mit diesen Einrichtungen bereits eine wesentliche Verbesserung der Erwärmung, insbesondere eine gute Vergleichmäßigung der Erwärmung, erzielbar war, so haben sich insbesondere bei Mittelfrequenzeinrichtungen Nachteile dadurch ergeben, daß die notwendige Energiekonzentration an den dem Werkstück zugewandten Flächen des Konzentrator nur mit verhältnismäßig großem primärem Energieaufwand zu erzielen war. Der sekundäre Strom in der Konzentratorscheibe sucht sich natürlicherweise den W^reg geringeren Widerstandes, und da durch die Vorsprünge und die durch die Schlitze erzwungene größere Weglänge eine Erhöhung der Induktivität dieses Zweiges der Konzentratorscheibe bedingt, folgt oft der größere Stromanteil nicht diesem Wege.It is known for the heating of workpieces, especially of smaller dimensions. To use concentrators, ie glow transformers that have a primary coil and the secondary part of which consists of a slotted hollow cylinder with a slotted disc. If these concentrators are used, for example, for the surface hardening of gearwheels, the disk is provided with internal teeth into which the gearwheel to be hardened is inserted. In order to avoid with such devices that the head of the gear, ie the protruding part in general, is hardened more strongly than the one behind on the workpiece, i.e. the tooth base in the case of gearwheels, a device is known in which the disk of the concentrator on the tooth head non-continuous slots are provided. Even if a significant improvement in the heating, in particular a good equalization of the heating, could already be achieved with these devices, disadvantages have arisen especially with medium-frequency devices in that the necessary energy concentration on the surfaces of the concentrator facing the workpiece only requires a relatively large amount of primary energy was to be achieved. The secondary current in the Konzentratorscheibe seeks naturally the W ^r eg lower resistance, and since an increase in inductance due to the projections and forced through the slots greater path length of this branch of Konzentratorscheibe, often does not follow the larger current share this way.

Üie Erfindung hat die Aufgabe, einen Konzentrator zu schaffen, bei dem der Strom gezwungen wird, im wesentlichen den für die Erhitzung des Werkstückes zweckmäßigsten Weg zu nehmen und somit die primär aufzuwendende Leistung zu verringern.The object of the invention is to provide a concentrator to create in which the current is forced, essentially that for heating the workpiece to take the most expedient route and thus to reduce the primarily expended power.

Auch bei der induktiven Erwärmungseinrichtung mit Konzentrator nach der Erfindung sind in der mit einem durchgehenden radialen Schlitz versehenen Scheibe zusätzliche, nicht durchgehende Durchbrechungen vorgesehen. Erfindungsgemäß sind die Durchbrechungen mit ferromagneti schein Material ausgefüllt. Hierdurch wird erreicht, daß der Stromlauf im Konzentrator wesentlich besser dem geforderten Profil des zu behandelnden Werkstückes angepaßt werden kann.Also in the inductive heating device with concentrator according to the invention are in with a continuous radial slot provided with additional, non-continuous perforations intended. According to the invention, the openings are made with ferromagnetic material filled out. This ensures that the current flow in the concentrator is much better than that required Profile of the workpiece to be treated can be adjusted.

Es ist zwar bekannt, zwischen den Zähnen eines einen Induktorstrom führenden Zahnrades Füllstücke aus dem gleichen magnetischen Stoff einzuordnen, aus dem auch die Zähne bestehen; hierbei handelt es sich Induktive Erwärmungseinrichtung
mit KonzentratorIt is known to arrange filler pieces made of the same magnetic material as the teeth of the toothed wheel between the teeth of a gear wheel carrying an inductor current; this is an inductive heating device
with concentrator

Anmelder:Applicant:

Siemens-SchuckertwerkeSiemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,Corporation,

Berlin und Erlangen,Berlin and Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dr.-Ing. Friedrich SchmidtDr.-Ing. Friedrich Schmidt

und Dipl.-Ing. Wilhelm Mosch, Erlangen,and Dipl.-Ing. Wilhelm Mosch, Erlangen,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

aber um Füllstücke, die dem Werkstück selbst zugeordnet sind und das Zahnrad zu einem zylindrischen Körper ergänzen sollen. Dadurch soll erreicht werden, daß sich die Erhitzung des Zahnrades nur auf die Köpfe der Zähne beschränkt, wogegen der Zahngrund von der Erwärmung ausgeschlossen werden soll.but with filler pieces that are assigned to the workpiece itself and are intended to complement the gear to form a cylindrical body. This is to ensure that the heating of the gear is limited to the heads of the teeth , whereas the tooth base is to be excluded from heating.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der Zeichnung näher erläutert.Further details of the invention are explained in more detail with reference to the drawing.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen jeweils eine Scheibe 1 mit einer kreisringförmigen, mit ferromagnetischem Material ausgefüllte Durchbrechung 2, wobei es zweckmäßig ist, deren Abstand vom Außenrand der Scheibe kleiner als vom Innenrand der Scheibe zu wählen. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 sind außerdem noch von dieser Durchbrechung einwärts gerichtete, nicht durchgehende, mit ferromagnetischem Material ausgefüllte Schlitze 3 bzw. 4 in den Vor-Sprüngen 5 der Scheibe vorgesehen.1 to 3 each show a disc 1 with a circular ring-shaped, with ferromagnetic material filled opening 2, where it is useful, their distance from the outer edge of the disc smaller than the inner edge of the disc to be chosen. In the embodiment of FIGS. 2 and 3 are also inwardly directed from this opening, not continuous, with ferromagnetic Material-filled slots 3 and 4 are provided in the pre-cracks 5 of the disc.

Fig. 4 und 5 zeigen eine weitere Möglichkeit, die Durchbrechungen so auszugestalten, daß eine Vergleichmäßigung des induktiven Widerstandes der Stromwege in der Konzentratorscheibe 1 und damit eine Vergleichmäßigung der Erwärmung herbeigeführt wird. In Fig. 4 sind die Schlitze 8 in radialer Richtung keilförmig ausgebildet und die Keilspitze einwärts gerichtet. Fig. 5 zeigt dagegen eine Ausführungsform, bei der die Schlitze aus in ihren Durchmessern abgestuften Bohrungen 9, 10 bestehen, wobei die Durchmesser zur Scheibenmitte hin abnehmen. Selbstverständlich können bei entsprechender Stärke der Scheibe auch mehr als zwei abgestufte Bohrungen vorgesehen werden.4 and 5 show a further possibility of designing the openings in such a way that they are evened out the inductive resistance of the current paths in the concentrator disk 1 and thus an equalization of the warming is brought about. In Fig. 4 the slots 8 are in the radial direction wedge-shaped and the wedge tip directed inwards. In contrast, Fig. 5 shows an embodiment, in which the slots consist of bores 9, 10 graduated in their diameters, wherein decrease the diameter towards the center of the disc. Of course, with the appropriate strength the disc can also be provided with more than two stepped bores.

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In den weiteren Fig. 6 bis 8 ist eine konstruktiv besonders einfach herstellbare Form der Scheibe von Konzentratoren dargestellt. Die Scheibe 12 besteht hierbei aus einem hochkant gewundenen, elektrisch gut leitenden Metallband, wobei im wesentlichen nur ein dem Umriß der Scheibe folgender geschlossener Linienzug des Bandes vorgesehen ist. Hierbei sind in den Fig. 7 und 8 noch Querstreben 13,14 zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit der Scheibe angebracht. In the further FIGS. 6 to 8, a form of the disk from FIG Concentrators shown. The disk 12 here consists of an edgewise wound, electrically metal band with good conductivity, with essentially only one closed band following the outline of the disc Line of the tape is provided. Here, in FIGS. 7 and 8, cross struts 13, 14 are also used to increase the height the mechanical strength of the disc attached.

Bei allen dargestellten Beispielen sind die Durchbrechungen mit ferromagnetischem Material ausgefüllt. In all of the examples shown, the openings are filled with ferromagnetic material.

Claims

Claims: 15

1. Inductive heating device with concentrator, whose with a continuous radial Slotted disc has additional, non-continuous perforations. characterized, that the openings are filled with ferromagnetic material.

2. Heating device according to claim 1, characterized in that the disc has a has circular opening, in particular such that its distance from the outer edge of the Disc is smaller than from the inner edge, and inwardly directed from this opening, not has through slots in the projections of the disc.

3. Heating device according to claim 2, characterized in that the disc consists of an edgewise wound, electrically highly conductive metal strip, with essentially only one closed line of the band following the outline of the disc is provided.

4. Heating device according to claim 3, characterized in that there and return conductors of the line are stiffened together by cross struts.

5. Heating device according to claim 1, characterized in that the slots in radial Direction are wedge-shaped, which are directed inwards with the chisel tip. - '

Considered publications:
German Patent No. 819 305;
U.S. Patent No. 2,428,705;
French patent specification No. 816 363.

1 sheet of drawings

® 809 557/369 6.58