DE1039673B

DE1039673B - Device for inductive local heating

Info

Publication number: DE1039673B
Application number: DES46095A
Authority: DE
Inventors: Jean Reboux
Original assignee: SOC DE TRAITEMENTS ELECTROLYTIQUES ET ELECTROTHERMIQUES; TRAITEMENTS ELECTROLYTIQUES
Current assignee: SOC DE TRAITEMENTS ELECTROLYTIQUES ET ELECTROTHERMIQUES; TRAITEMENTS ELECTROLYTIQUES
Priority date: 1954-10-27
Filing date: 1955-10-22
Publication date: 1958-09-25

Description

Die 'Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur induktiven örtlichen Erhitzung.The 'invention relates to devices for inductive local heating.

Es ist bekannt, den Streufluß von Induktionsspulen, die von den hochfrequenten Strömen durchflössen werden, zu verwenden, um Metallteile verschiedener Formen oberflächlich zu erhitzen. Dieses Erhitzungsverfahren ist insbesondere allein durchführbar, wenn es unmöglich ist, das Teil in das Innere der Induktionsspule zu verbringen. Dies trifft z. B. für die Elektroden einer Vakuumröhre zu, die man entgasen will. Ferner ist das erwähnte Erhitzungsverfahren beim Hartlöten, bei der Härtung sehr eng begrenzter Oberflächen usw. in vielfacher Anwendung.It is known that the leakage flux from induction coils through which the high-frequency currents flow be used to superficially heat metal parts of various shapes. This heating process is especially feasible on its own when it is impossible to get the part inside the induction coil to spend. This applies e.g. B. for the electrodes of a vacuum tube that is degassed want. Furthermore, the heating process mentioned is very narrowly limited in the case of brazing and in the case of hardening Surfaces etc. in multiple applications.

Bei allen diesen Anwendungen ist es jedoch häufig unmöglich, die gewünschte Temperatur zu erreichen. Man ist insbesondere durch die Erwärmung der Induktionsspule beschränkt, wenn die Entfernung zwischen den verwendbaren Kraftlinien gering bleibt. Es wäre außerdem wünschenswert, die Dauer der Wärmebehandlung möglichst zu verkürzen, um die ao Verzunderung der erhitzten Teile zu vermindern.In all of these applications, however, it is often impossible to achieve the desired temperature. One is particularly limited by the heating of the induction coil when removing remains small between the usable lines of force. It would also be desirable to change the duration of the Shorten the heat treatment as much as possible in order to reduce the ao scaling of the heated parts.

Es sind auch bereits Ferrite zur Induktionsheizung verwendet worden. Man hat jedoch hierbei nicht von den Möglichkeiten Gebrauch gemacht, die sich durch die starke Kraftlinienkonzentration in Ferritkernen ergeben. Insbesondere lassen sich durch entsprechende Formgebung eines Ferritkerns auch schwer zugängliche Stellen örtlich erhitzen, ohne daß benachbarte Teile, die vor zu starker Erwärmung geschützt werden müssen, beeinträchtigt werden.There are already ferrites for induction heating been used. However, one has not made use of the possibilities that are available through the strong concentration of lines of force in ferrite cores. In particular, by appropriate Shaping a ferrite core also locally heat hard-to-reach places without damaging neighboring ones Parts that have to be protected from excessive heating are impaired.

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung zur induktiven örtlichen Erhitzung einer ringförmig eine Welle od. dgl. umgebenden Zone eines anstoßenden Sockels ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Kern aus an sich bekanntem Ferrit relativ hoher Permeabilität von der Induktionsspule umfaßt ist, die Welle hohlzylinderförmig abschirmt und den magnetischen Fluß der Ringzone zuleitet.A device according to the invention for inductive local heating of an annular shaft Od. The like. Surrounding zone of an abutting base is characterized in that a core of per se known ferrite of relatively high permeability is comprised of the induction coil, the shaft is hollow cylindrical shields and conducts the magnetic flux of the ring zone.

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung zum induktiven Härten eines Loches, insbesondere seines Bodens, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein kegelstumpfförmiger Kern aus an sich bekanntem Ferrit relativ höher Permeabilität von der Induktionsspule weit in das Loch hineinragt, wobei seine Grundfläche die Austrittsfläche der Knaftlinien darstellt.A device according to the invention for inductively hardening a hole, in particular its Bottom, is characterized in that a frustoconical core made of ferrite known per se relatively higher permeability of the induction coil protrudes far into the hole, with its base area represents the exit area of the force lines.

In der Zeichnung zeigtIn the drawing shows

Fig. 1 eine Erhitzungsvorrichtung für eine ringförmige Zone undFig. 1 shows a heating device for an annular Zone and

Fig. 2 eine Härtevorrichtung für eine am Boden eines Loches befindliche Oberfläche.2 shows a hardening device for a surface located at the bottom of a hole.

Fig. 1 zeigt eine Anwendung der Erfindung auf die Erhitzung einer ringförmigen Zone eines Sockels oder einer ebenen Grundfläche 5, die einen zylindrischen Teil (Welle) 4 trägt. Die zu erhitzende Zone ist Einrichtung zur induktiven örtlichen
Erhitzung1 shows an application of the invention to the heating of an annular zone of a base or of a flat base 5 which carries a cylindrical part (shaft) 4. The zone to be heated is a facility for inductive local
Heating

Anmelder:Applicant:

Societe de Traitements ElectrolytiquesSociete de Traitements Electrolytiques

et Electrothermiques,et Electrothermiques,

ParisParis

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 aRepresentative: Dipl.-Ing. E. Prinz, patent attorney,
Munich-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 27. Oktober 1954Claimed priority:
France October 27, 1954

Jean Reboux, Paris,
ist als Erfinder genannt wordenJean Reboux, Paris,
has been named as the inventor

mit α α', b V bezeichnet. Gleichzeitig soll vermieden werden, daß der Teil c c', d d' der Welle 4 erhitzt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Induktionsspule 1 in Form eines Solenoids, in dessen Innerem ein Ferritkern 3 in Gestalt eines Hohlzylinders angebracht ist. Die Welle 4, das Solenoid I und der Ferritkern 3 sind konzentrisch. Infolge der Konzentration des magnetischen Flusses durch den Ferrit wird der Teil c c, d d' der Welle 4, der parallel zur Innenfläche des Ferritkerns verläuft, sehr wenig erwärmt.denoted by α α ', b V. At the same time it should be avoided that the part c c ', dd' of the shaft 4 is heated. The device according to the invention consists of an induction coil 1 in the form of a solenoid, inside of which a ferrite core 3 in the form of a hollow cylinder is attached. The shaft 4, the solenoid I and the ferrite core 3 are concentric. As a result of the concentration of the magnetic flux through the ferrite, the part cc, dd 'of the shaft 4, which runs parallel to the inner surface of the ferrite core, is heated very little.

Fig. 2 zeigt eine Härtevorrichtung für eine am Grunde eines Loches befindliche Fläche. Die Induktionsspule 1 befindet sich oberhalb des Werkstücks. Der Ferritkern 3 von kegelstumpfförmiger Form, die der Bohrung des Loches 7 angepaßt ist, ragt in dieses hinein, wobei seine Grundfläche nach unten weist und in der Nähe des Boden des Loches endet. Unter diesen Umständen wird die Erwärmung streng auf den Teil ac' des Lochbodens beschränkt.Fig. 2 shows a hardening device for a surface located at the bottom of a hole. The induction coil 1 is above the workpiece. The ferrite core 3 of frustoconical shape, the the bore of the hole 7 is adapted, protrudes into this, with its base facing downwards and ends near the bottom of the hole. Under these circumstances, the warming will be severe on the Part ac 'of the perforated bottom limited.

In allen diesen Anordnungen ist die Wirkungsgradverbesserung der Induktionsspule infolge der Konzentration des Flusses sehr erheblich und liegt etwa zwischen 2 und 3. Während es schwierig ist, mit bekannten Verfahren Leistungen über 1 kW je Quadratzentimeter der erhitzten Oberfläche zu erreichen, erhält man mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen ohne weiteres Leistungen von der Größenordnung zwischen 3 und 4 kW/cm². Beispielsweise konnte man Ferritkerne in Induktionsspulen anbringen, die vonIn all of these arrangements, the efficiency improvement of the induction coil due to the concentration of the flux is very considerable and lies between approximately 2 and 3.While it is difficult to achieve powers above 1 kW per square centimeter of the heated surface with known methods, one obtains with the devices according to the invention easily powers of the order of magnitude between 3 and 4 kW / cm ² . For example, one could attach ferrite cores in induction coils, which from

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einem Induktionsstrom von 500 Ampere durchflossen wurden. Die Erwärmung des Ferrits überschritt dabei niemails eine Temperatur von 300 bis 350° C, was gewisse Spezialferrite vertragen können (wenn die Erhitzungsdaiier 10 .Sekunden nicht überschritt).an induction current of 500 amperes were flowed through. The heating of the ferrite exceeded thereby never a temperature of 300 to 350 ° C, which certain special ferrites can tolerate (if the Heating time did not exceed 10 seconds).

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere wird es vorteilhaft sein, in gewissen Fällen Ferritkerne aus mehreren Teilen zu verwenden, die so angeordnet sind, daß der Fluß derart verteilt wird, daß sich eine lokalisierte Erhitzung an den gewünschten Stellen des Werkstücks ergibt.Of course, the invention is not limited to the illustrated and described exemplary embodiments. In particular, it will be advantageous in certain cases to have ferrite cores made up of several parts use which are arranged so that the flow is distributed so that localized heating occurs results in the desired locations on the workpiece.

Claims

Patent claims:

1. Device for inductive local heating of a ring-shaped shaft or the like Zone of an abutting base, characterized in that a core consists of per se known ferrite of relatively high permeability is comprised of the induction coil, the shaft is hollow cylindrical shields and conducts the magnetic flux of the ring zone.

2. Device for inductive hardening of a hole, in particular its bottom, characterized in that that a frustoconical core made of known ferrite of relatively high permeability from the induction sink far in the hole protrudes, its base area representing the exit area of the lines of force.

Considered publications:
German Patent No. 740 307;
U.S. Patent Nos. 408,875, 1,981,629;
French patents nos. 715 434, 734 541.

1 sheet of drawings