DE1094893B

DE1094893B - Induktive Erwaermungseinrichtung zum Abziehen der Laufringe von Waelzlagern oder anderen auf Wellen, Naben oder Raedern festsitzenden Ringen mit einzelnen Magnetsystemen

Info

Publication number: DE1094893B
Application number: DEH32827A
Authority: DE
Original assignee: Martin Hamacher & Christian Re
Current assignee: Martin Hamacher & Christian Re
Priority date: 1958-03-27
Filing date: 1958-03-27
Publication date: 1960-12-15

Description

Es ist bekannt, Laufringe von Wälzlagern oder andere auf Wellen, Naben oder Rädern festsitzende Ringe mittels Induktionsströme rasch so weit zu erhitzen, daß sie infolge ihrer Wärmeausdehnung mühelos von ihrem Sitz abgezogen werden können. So werden z. B. um die Laufringe Spulen ohne Eisenkern gelegt und mit starken Strömen beschickt, damit die Laufringe sich erwärmen. Durch diese Anordnung wird aber nicht der abzuziehende Ring, sondern auch die darunterliegende Welle erwärmt, so daß die Tem- ίο peraturdifferenz zwischen Ring und Welle meist nicht groß genug ausfällt, um mit einfachen Mitteln den Ring abzuziehen. Weiter ist bei dieser Anordnung eine überaus große elektrische Leistung und zudem noch einphasig aus dem Netz zu entnehmen, was der Verwendung solcher Vorrichtungen, abgesehen von den hohen Kosten und dem hohen Gewicht solcher Geräte, hinderlich ist.

Andere Vorrichtungen wieder, welche Eisenkerne verwenden, die für verschiedene Durchmesser der abzuziehenden Ringe einstellbar sind, weisen ungünstige Formgebung auf, da die Verschiebbarkeit mehrere Luftspalte in ihrem magnetischen Kreis bedingt und hierdurch die Stromaufnahme solcher Geräte unnötig erhöht wird, abgesehen von ihrem hohen Herstellungspreis.

Es sind ebenfalls Einrichtungen zum elektrischen Erhitzen von Radreifen bekanntgeworden, welche einzelne Joche mit Spulen bzw. ein gemeinschaftliches Jochstück verwenden. Der Nachteil dieser Anordnung ist, daß sie sich nicht zum Abziehen breiterer Laufringe von Wälzlagern eignet, welche im Vergleich zu ihrer Breite im Gegensatz zu Radreifen nur eine schwache Wandstärke aufweisen.

Außerdem ist die Verwendung von Drehstrom zur Induktiven-Erwärmung an sich bekanntgeworden. Die Anordnung besitzt aber den, Nachteil, daß besondere Drehstromwicklungen hergestellt werden müssen, welche genau wie der dort gezeigte ringförmige Blechkörper einen hohen Kostenaufwand erfordert. Der Gewichtsaufwand ist so hoch, daß es keinesfalls möglich ist größere Laufringe von Hand abzuziehen.

Demgegenüber weist die Anordnung nach der Erfindung bedeutende Verbesserungen auf. Sie sieht zur Anpassung der Einrichtung an den Durchmesser des Rings eine veränderbare Anzahl der verwendeten Magnetsysteme und mechanische Mittel vor, um die Magnetsysteme in radialer Richtung gemeinsam zu verstellen.

In Bild 1 ist eine solche Anordnung dargestellt. Darin bedeutet R den auf der Welle W festsitzenden Laufring. M sind die geblätterten, U-förmigen Magnetsysteme, welche die Erregerspulen 1 bis 6 tragen und die einzigen Luftspalte δ nur an den Übergangsstellen Induktive Erwärmungs einrichtung

zum Abziehen der Laufringe

von Wälzlagern oder anderen auf Wellen, Naben oder Rädern festsitzenden Ringen

mit einzelnen Magnetsystemen

Anmelder:

Martin Hamacher & Christian Reinhart,
Schweinfurt, Neue Gasse 78 V2

zum Ringi? aufweisen, im übrigen aber einen nicht mehr durch Luftspalte unterbrochenen Eisenweg erhalten. Nur durch diese Maßnahme wird eine besonders rasche Wärmeentwicklung im Ringi? bei relativ geringstem Stromverbrauch gesichert und eine kurze Einschaltzeit erreicht, welche einen großen Einfluß auf das Gewicht der Abziehvorrichtung hat.

Durch Wahl verschiedener Anzahl der verwendeten Magnetsysteme ist die Vorrichtung anpassungsfähig an Ringe verschiedener Durchmesser, und die Magnetsysteme können durch mechanische Mittel gemeinsam im Durchmesser verstellt werden, wobei sich die Magnetsysteme M beim Abziehen auf dem abzuziehenden Ringi? festklemmen.

In Bild 2 ist eine andere Ausführungsart der Erfindung dargestellt. Gegenüber Bild 1 sind hier sechs Magnetsysteme M vorgesehen, welche von den Erregerspulen 1 bis 6 erregt werden. Auch hier sind die Luftspalte δ nur zwischen dem abzuziehenden Ringi? und dem Magnetsystem M vorhanden. Die Erregerspulen 1 bis 6 sind in ihrer Spulenweite so groß vorgesehen, daß die Magnetsysteme M auch hier auf verschieden große Durchmesser des abzuziehenden Rings R mittels mechanischer Verstellung einstellbar gemacht werden können. Bei kleinstem Ringdurchmesser liegen die Magnetsysteme M mit ihren Seitenflächen zusammen, während bei ihrer radialen Einstellung auf größere Ringdurchmesser sich zwischen ihren Seitenflächen ein Spalt bildet, bis sie sich an die Innenflächen der Spulen 1 bis 6 anlegen.

Eine weitere Möglichkeit, den Erfindungsgedanken zu verwirklichen ist in Bild 3 dargestellt. Darin be-

009 678/438-

Claims

deuten M die geblätterten Magnetsysteme, R den abzuziehenden, auf der Welle W festsitzenden Ring. Die Spulen 1 bis 6 erregen die Magnetsysteme M, deren einzigen Luftspalte δ wieder zwischen ihnen und dem RingR liegen. Auch diese Magnetsystemen/ sind radial auf verschiedene Durchmesser durch mechanische Mittel einstellbar. Bei kleinstem Ringdurchmesser R legen sich die Seiten der Magnetsysteme aneinander, während sich bei ihrer radialen Einstellung auf größere Ringdurchmesser R zwischen ihnen Spalte ergeben. Xach Bedarf können auch mehr als 6 Magnetsysteme M für noch größere Ringdurchmesser sinngemäß vorgesehen werden, und es ist möglich, einen sehr großen Bereich von Durchmessern erfindungsgemäß nur mit wenigen verschiedenen Magnetsystemen, deren Zahl dem Durchmesser angepaßt werden kann, zu bestreichen. Zwar ist die Verwendung von Drehstrom zur Induktiven-Erwärmung an sich bekannt, aber die An-Ordnung nach der Erfindung ermöglicht auch die Anwendung von Drehstrom, ohne daß es erforderlich ist, teure Drehstromwicklungen, welche etwa in Nuten eingebettet sind, zu verwenden. Erfindungsgemäß ist es möglich, bei entsprechender Aufgliederung der Anzahl der verwendeten Magnetsysteme eine Speisung aus dem Drehstromnetz vorzunehmen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine vorzugsweise durch 3 teilbare Anzahl von Spulen vorgesehen, \velche an die 3 Phasen eines Drehstromnetzes vorzugsweise in Dreieckschaltung angeschlossen wird. In Bild 4 ist diese Schaltung dargestellt. Hierdurch entsteht der bedeutsame Vorteil einer gleichmäßigen Netzbelastung und einer Herabsetzung der sonst aus dem Netz einphasig zu entnehmenden großen Ströme. Die Anwendung einer speisenden Frequenz höher als 50 ist beim Induktiven-Erwärmen allgemein bekannt. In vorliegendem Falle aber gewährt eine Speisung mit Strömen höherer Frequenz als 50 vorzugsweise über einen Perioden-Umformer bei Periodenzahlen von 75, 100, 150, oder noch höheren Periodenzahlen eine erhöhte Bedeutung dadurch, daß es sich hier um vorzugsweise von Hand zu bedienende Abziehvorrichtungen handelt, welche bei kleinem Gewicht auch bei großen Ringdurchmessern noch anwendbar sein sollen. Der \'erwendung erhöhter Frequenz kommt hier aber auch noch deshalb eine erhöhte Bedeutung zu, weil es mit ihr möglich ist, die Temperatur des abzuziehenden Rings besonders rasch ansteigen zu lassen, ohne daß die Temperatur der Welle bzw. Nabe, auf der der Ring sitzt, nachfolgt. Hierdurch wird auch ein rasches und sicheres Abziehen selbst größerer Ringe, welche längere Anheizzeiten benötigen, sichergestellt. Ein großer Nachteil der bisher verwendeten Abziehvorrichtungen war aber die Tatsache, daß es möglich war, sowohl den abzuziehenden temperaturempfindlichen Ring (Wälzlager-Laufring) als auch die Abziehvorrichtung selbst zu überhitzen und damit unbrauchbar zu machen. An sich ist die Verwendung von zeit- bzw. temperaturgesteuerter Auslöser bekannt. Sie erhalten aber hier in Verbindung mit der Abziehvorrichtung nach der Erfindung eine besondere Bedeutung dadurch, daß es mit ihnen möglich ist, gleichzeitig den abzuziehenden Ring und die empfindliche Abziehvorrichtung zu schützen, wenn die Einrichtung nach der Erfindung beim Erreichen gefährlicher Temperaturen im Ring oder der Abziehvorrichtung automatisch vom Netz getrennt wird oder unzulässig langes Einschalten derselben durch die Auslöser unterbunden wird. Hierdurch ist eine wesentliche Erhöhung der Betriebssicherheit und ein Schutz der empfindlichen Laufringe sichergestellt. P Λ T E XTAXSPRCC HE :

1. Induktive Erwärmungseinrichtung zum Abziehen der Laufringe von Wälzlagern oder anderen auf Wellen, Naben oder Rädern festsitzenden Ringen mit einzelnen Magnetsystemen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Anpassung der Einrichtung an den Durchmesser des Ringes die Anzahl der verwendeten Magnetsysteme veränderbar ist und mechanische Mittel vorgesehen sind, um die Magnetsysteme in radialer Richtung gemeinsam zu verstellen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß je nach Anzahl der gewählten Magnetsysteme jeweils eine, zwei oder mehr Spulen in an sich bekannter Weise von einer Phase eines Drehstromnetzes gespeist werden, während die restlichen Spulen auf die anderen beiden Phasen vorzugsweise in Dreieckschaltung verteilt sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abziehvorrichtung an einer erhöhten Netzfrequenz von beispielsweise 100 oder 150 Perioden oder eine noch höhere Periodenzahl vorzugsweise über einen Periodenumformer aus dem normalen Drehstromnetz betrieben wird.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abziehvorrichtung nach Erreichen einer im voraus bestimmbaren Einschaltzeit oder einer im voraus bestimmbaren erreichten Temperatur im abzuziehenden Ring oder in den Erregerspulen der Abziehvorrichtung über geeignete zeit- oder temperaturgesteuerte Auslöser automatisch vom Netz getrennt wird, damit die Abziehvorrichtung und der abzuziehende Ring in jedem Falle gegen unzulässig langes Einschalten und gegen zu hohe Temperatur geschützt ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 237 570, 274 613, 606.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

1 009 678/438 12.60