DE1069307B

DE1069307B - Verfahren zum induktiven Erwärmen von Körpern

Info

Publication number: DE1069307B
Application number: DE1953S0034369
Authority: DE
Inventors: Reinhold Mueller
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1953-07-17
Filing date: 1953-07-17
Publication date: 1959-11-19

Description

Das Erhitzen von Gut, insbesondere metallenen Gegenständen, durch induktive Hochfrequenzeinwirkung ist bekannt. Man verwendet dieses Abfahren sowohl zum Durchwärmen wie auch zum Oberflächenerhitzen. Es ist ferner schon vorgeschlagen worden, verschiedene Werkstückteile mit unterschiedlichem Querschnitt durch mehrere voneinander elektrisch getrennte, parallel geschaltete Induktorteile zu erhitzen. Mit diesem Verfahren können bei entsprechender Abstimmung der Widerstände der Induktorteile verschiedene Erhitzungsgrade erzeugt werden.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum induktiven Erwärmen von Körpern, die aber an verschiedenen Stellen* nicht nur verschieden stark, sondern auch verschieden lang erhitzt werden sollen, insbesondere für teilweise Durch- und teilweise Oberflächenerhitzung der Körper, wobei Induktoren verwendet werden, die aus mehreren parallel geschalteten Teilen bestehen. Bei den bisher bekannten bzw. vorgeschlagenen Verfahren hat es sich herausgestellt, daß sich die gleichzeitige Durchwärmung eines Teiles und Oberflächenerhitzung eines anderen Teiles eines Werkstückes auf die Dauer praktisch nicht durchführen lassen, da mit zunehmender Behandlungsdauer bei konstanter Endtemperatur die Härtewerte steigen.

Die Erfindung hat die Aufgabe, diese Nachteile zu beseitigen und ein Verfahren anzugeben, bei dem in einem Minimum an Behandlungszeit die durchzuwärmenden Teile wie auch die nur oberflächenerwärmten Teile zweckmäßig auf gleiche Hitze und damit gleiche Härte gebracht werden können. Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden zu induktiven Erwärmen von Körpern, die an verschiedenen Stellen verschieden stark und/oder verschieden lange erhitzt werden sollen, insbesondere für die teilweise Durch- und teilweise Oberflächenhärtung elektrisch leitender metallischer Körper, mindestens zwei Induktoren oder Induktorgruppen verwendet, die an einen gemeinsamen Generator parallel anschaltbar sind. Erfindungsgemäß wird zuerst der Induktor oder die Induktorgruppe für lange Erhitzungsdauer (Durchhärtung) eingeschaltet und nach Erreichen der vorgeschriebenen Temperatur der Induktor oder die Induktorgruppe für die kurze Erhitzungsdauer (Oberflächenhärtung) zugeschaltet, und die Widerstände der beiden Induktorkreise werden so gewählt, daß nach dem Zuschalten des Induktors oder der Induktorgruppe für die Oberflächenhärtung zwangläufig die vorbestimmte Aufteilung des gesamten Hochfrequenzstromes in den Induktorkreisen eintritt.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann der Induktor oder die Induktorgruppe für die kurze Erwärmungsdauer, also der Induktor für die Oberflächenhärtung selbsttätig in Abhängigkeit von der Er-

Verfahren zum induktiven Erwärmen
von Körpern

Anmelder:

Siemens-Schuckertwerke

Aktiengesellschaft,

Berlin und Erlangen,

Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing. Reinhold Müller, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

wärmungstemperatur des bereits erhitzten Teiles, vorzugsweise unter Verwendung eines Magnetschalters, eingeschaltet werden.

Durch die Maßnahmen nach der Erfindung wird zuerst die durchzuwärmende Fläche bzw. der durchzuwärmende Querschnitt des zu behandelnden Werkstückes auf Härtetemperatur gebracht. Beim darauffolgenden Parallelschalten des zweiten Induktors oder der zweiten Induktorgruppe für die Oberflächenhärtung tritt bei entsprechender Abstimmung der Widerstände der Induktoren eine Aufteilung des gesamten Hochfrequenzstromes ein, derart, daß in dem für die Durchwärmung vorgesehenen Induktor bzw. Induktorgruppe nur noch so viel Strom fließt, wie zur Erhaltung der vorgeschriebenen Temperatur notwendig ist, während in dem zugeschalteten Induktor bzw. der Induktorgruppe für die Oberflächenhärtung der Hauptstrom fließt und dadurch die für die Oberflächenhärtung notwendige rasche Erhitzung gewährleistet wird.

Ein Ausführungsbeispiel einer Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert.

In der Zeichnung ist das Härten eines Ventilschaftendes dargestellt, bei dem die Stirnfläche durcherwärmt, während die Schulter nur oberflächenerhitzt gehärtet werden soll. Dem Ventilschaftende 1 liegt auf der Stirnfläche die zuerst eingeschaltete Spule 2 gegenüber und erhitzt diese. Um die Schulter des Ventilschaftes ist die zweite Spule 3 für die Oberflächenerhitzung vorgesehen. Die Spulenanschlüsse sind hierbei einpolig miteinander und mit der Generatorzuleitung verbunden, während die beiden anderen Enden elektrisch voneinander getrennt sind, derart, daß die

909 649/357

Spule 2 über das Anschlußstück 4 dauernd mit dem Generator verbunden ist, während die Spule 3 über das Anschlußstück 5 nur nach Einlegen des Überbrückungsschaltstückes 6 der Spule 2 parallel geschaltet wird. Vorteilhaft kann es hierbei sein, daß nach Erreichen der benötigten Durchwärmetemperatur, z. B. über einen Magnetschalter, die Spule 2 selbsttätig parallel geschaltet wird.

Grundsätzlich läßt sich das Prinzip auch für das Erwärmen im kapazitiven Feld ausbilden; es sind an Stelle der Spulen in diesem Falle Kondensatoren entsprechender Ausbildung zu wählen.

Claims

Patentansprüche:

ι,... 1. Verfahren zum induktiven Erwärmen von Körpern, die an verschiedenen Stellen verschieden stark und/oder verschieden lange erhitzt werden sollen, insbesondere für teilweise Durch- und teilweise Oberflächenhärtung elektrisch leitender metallischer Körper, unter Verwendung von mindestens zwei Induktoren oder Induktorgruppen, die an einem gemeinsamen Generator parallel anschaltbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst der Induktor oder die Induktorgruppe für lange Erhitzungsdauer (Durchhärtung) eingeschaltet wird und nach Erreichen der vorgeschriebenen Temperatur der Induktor oder die Induktorgruppe für die kurze Erhitzungsdauer (Oberflächenhärtung) zugeschaltet wird und daß die Widerstände der beiden Induktorkreise so gewählt sind, daß nach dem Zuschalten des Induktors oder der Induktorgruppe für die Oberflächenhärtung zwangläufig die vorbestimmte Aufteilung des gesamten Hochfrequenzstromes in den Induktorkreisen eintritt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktor oder die Induktorgruppe für die kurze Erwärmungsdauer (Oberflächenhärtung) selbsttätig in Abhängigkeit von der Erwärmungstemperatur des bereits erhitzten Teiles, vorzugsweise unter Verwendung eines Magnetschalters, eingeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

649/357 11 M