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Induktionsheizspule Die Erfindung ist gerichtet auf eine Induktionsheizspule,
deren Stromleiter aus Litze besteht, und zwar insbesondere aus sogenannter Hochfrequenzlitze.
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Es ist bekannt, für gewisse Sonderfälle Litze zum Aufbau von Induktionsheizspulen
zu verwenden, was deshalb besonders vorteilhaft ist, weil so ausgerüstete Induktionsspulen
mit einem günstigen Wirkungsgrad arbeiten. Dafür ergeben sich aber andere Nachteile,
und zwar insbesondere der, daß die Litze nur schwer starr der Form angepaßt werden
kann, die der Spule mit Rücksicht auf den Wärmebehandlungsfall gegeben werden muß.
Es müssen Hüllen für die Litzen vorgesehen werden, deren Herstellung umständlich
ist, und es ist nicht einfach, die Litzen in diese Hüllen einzuziehen. Bekannt ist
ferner, diese Hüllen zur Führung des Kühlmittels auszunutzen. Weiterhin ist bekannt,
eine Litze auf das Werkstück selbst aufzuwickeln und so eine Spule herzustellen.
Eine solche Maßnahme ist aber nur dann möglich, wenn ohne Relativbewegung zwischen
Werkstück und Spule aufgeheizt werden soll.
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Zweck der Erfindung ist es, eine unter Verwendung eines Stromleiters
aus Litze hergestellte Induktionsheizspule vorzuschlagen, die die Nachteile bekannter
Einrichtungen vermeidet. Insbesondere soll eine Induktionsheizspule geschaffen werden,
deren aus Litze bestehender Heizleiter ohne Stützung durch das Werkstück leicht
in die erforderliche Form gebracht werden kann, wobei gleichzeitig eine ausreichende
Kühlung geschaffen wird. Auf diese Weise soll es möglich sein, den elektrischen
Vorteil eines guten Wirkungsgrades auszunutzen, dem ein Induktor aus Litze eigen
ist, unter Vermeidung der mechanischen Nachteile, die eine solche Anordnung bisher
mit sich bringt.
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Gelöst wird diese Aufgabe, indem eine entsprechend der Werkstückform
gestaltete rohrförmige Hülle aus elektrisch nichtleitendem Stoff, die auch das Kühlmittel
führt, vorgesehen wird.
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Erfindungsgemäß werden gestreckte oder gebogene Rohre aus Kunststoff
mittels fittingartiger Zwischenstücke zu einem Rohrstrang zusammengesetzt. Es sind
Kunststoffe bekannt, die verhältnismäßig hohe Temperaturen bis zu etwa 300° C aushalten.
Induktoren, die gemäß der Erfindung unter Verwendung von Kunststoffrohren hergestellt
sind, können daher auch für Erwärmungsaufgaben verwendet werden, bei denen im Werkstück
Temperaturen erreicht werden, die bis zu 300° C und mehr betragen. Falls bei Erzeugung
vergleichsweise hoher Temperaturen im Werkstück Schaden an den Kunststoffrohren
befürchtet werden, kann ein Strahlungsschutz vorgesehen werden, beispielsweise in
Form eines Asbestschildes oder auch eines metallischen Schildes, in welch letzterem
Fall in bekannter Weise durch Schlitzen ein Erwärmen durch Wirbelströme unterbunden
werden muß. Gegebenenfalls kann der metallische Schild auch wassergekühlt ausgeführt
werden. Auch können die Rohre mit einer aufgebrachten metallischen Schicht als Strahlungsschutz
versehen werden.
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Eine Induktionsheizspule gemäß der Erfindung ist von ganz besonderem
Vorteil bei der sogenannten Bandverzinnung. Hierbei wird bekanntlich eine elektrolytisch
auf einem Band aufgebrachte Zinnschicht bei einer Temperatur von etwa 230° C niedergeschmolzen,
um der Schicht ein gleichförmiges und glänzendes Aussehen zu vermitteln. Die Spule
kann leicht in die Form gebracht werden, die sich für das erwärmte Bandverzinnen
als zweckmäßig erwiesen hat, wobei aber gleichzeitig die elektrischen Vorteile ausgenutzt
werden, die sich aus der Verwendung von Litze ergeben.
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In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Spule gemäß
der Erfindung für das Bandverzinnen dargestellt, und an Hand dieser Spule soll die
Erfindung näher erläutert werden.
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A b b. 1 ist eine Aufsicht, und A b b. 2 ist eine Seitenansicht einer
Spule gemäß der Erfindung; A b b. 3 zeigt die Möglichkeit des Aufbaues eines elektrischen
Anschlusses mit Kühlmittelzuführung. Die Spule besteht aus einzelnen geradlinigen
Abschnitten 1 und 2 und ebenfalls geradlinigen Umführungen 3 (A b b. 2). Die einzelnen
Rohrstücke 1, 2 und 3 sind miteinander durch fittingartige Zwischenstücke 4 verbunden.
In dem auf diese Weise gebildeten Rohrstrang ist die Litze 5 ein#zezoRen, und
zwar
wird die Litze so gewählt, daß zwischen ihr und den Innenwandungen der Teile 1,
2, 3 und 4 ein Zwischenraum 6 verbleibt, der ausreicht, für den Durchfluß eines
Kühlmittels, beispielsweise Wasser.
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Im gewählten Beispiel hat die Spule die Form einer Rechteckspule,
wobei die Teile 1 und 2, die der Breitseite des Werkstückes, beispielsweise eines
durchlaufenden, zu verzinnenden Blechbandes zugekehrt sind, parallel zueinander
verlaufen und sich einmal unter und einmal über dem Band befinden. Die Verbindung
zwischen den sich über und unter dem Band befindenden Teilen 1 und 2 wird durch
die Umführungen 3 hergestellt, wobei die Umführungen auf der einen Seite der Spule
im Winkel zu denjenigen stehen, die sich auf der anderen Seite der Spule befinden.
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Wie ohne weiteres ersichtlich, ist es unter Verwendung der aus Polyvinylchlorid
oder dergleichen Kunststoffe hergestellten Rohre sehr einfach, eine solche Spule
aufzubauen, und es ist ersichtlich, daß eine Litze ohne ein solches Rohr nicht die
genügende Standfestigkeit aufweisen würde und auch nicht wirksam gekühlt werden
könnte. Der Zusammenbau erfolgt in der Weise, daß die Rohrstücke 1, 2 und 3 sowie
die Verbindungsstücke 4 in der entsprechenden Reihenfolge nacheinander auf die Litze
aufgeschoben und durch Erwärmen oder Kleben an den Paßflächen miteinander verbunden
werden.
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Im gewählten Beispiel ist eine Rechteckspule für einen speziellen
Zweck dargestellt. Es ist aber selbstverständlich möglich, jede andere Form sinngemäß
entsprechend aufzubauen. Es ist auch möglich, die Litze in einen Rohrabschnitt einzuziehen,
und alsdann das Rohr durch Erwärmen zu biegen. So könnte beispielsweise für eine
Spule mit schraubenförmiger Windung die Litze in ein geradgestrecktes Rohrstück
eingezogen werden, worauf das Rohr mitsamt der darin befindlichen Litze unter Erwärmen
in die gewünschte Form gebracht wird.
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Die Litze kann ein- oder mehradrig sein, wie dies an sich für Litzen
bekannt ist. Im gewählten Beispiel ist eine runde Litze dargestellt. Es sind aber
auch die bekannten Flachlitzen anwendbar.
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In A b b. 3 ist ein Anschlußstück dargestellt, das bei 7
(Ab b. 1 und 2) an der Spule angebracht werden kann. Es ist eine Litze 8
dargestellt, die drei Adern 9, 10 und 11 besitzt. An Stelle einer dreiadrigen Litze
können auch Litzen verwendet werden, die mehr oder weniger Adern aufweisen. Die
Enden der Adern werden in ein metallisches Anschlußstück 12, wie bei 13 angedeutet,
eingelötet. Dieses Anschlußstück ist mit einem Kanal 14 für den Kühlmittelzufluß
versehen, das über einen Anschlußnippel15 zugeleitet wird. Am Ende des Anschlußstückes
ist eine Bohrung 16 für das Anklemmen des elektrischen Zuführungskabels vorgesehen.
Die Verbindung zwischen dem Anschlußstück 12 und dem Rohr 7 wird durch einen Gummischlauch
17 hergestellt, der sowohl auf das Rohrstück 7 als auch auf das Anschlußstück
12 aufgeschoben und mittels Kordelwicklungen 18 gegen den Austritt der Flüssigkeit
abgedichtet ist. Bei der Herstellung der Lötanschlüsse 13 wird der Gummischlauch
17 auf das Rohr 7 zurückgeschoben. Eine solche Anschlußstelle kann aber je nach
Bedarf sinngemäß auch anders ausgeführt sein.
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Wenn bei Verwendung von Polyvinylchlorid für den Rohrstrang eine durch
Strahlung hervorgerufene Temperaturerhöhung befürchtet werden muß, ist es zweckmäßig,
in eine solche Spule einen Strahlungsschutz einzubauen, beispielsweise in Form eines
Schildes aus Asbest oder auch in Form eines Bleches aus Metall, vorzugsweise Kupfer,
das aber dann zur Vermeidung von Wirbelströmen geschlitzt werden muß, wie dies an
sich bekannt ist.
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Solche Spulen können überall dort mit besonderem Vorzug eingesetzt
werden, wo im zu behandelnden Gut oder auf dessen Oberfläche keine allzu hohen Temperaturen
erzeugt werden; außer beim Zinnaufschmelzen, beispielsweise also beim Lacktrocknen,
beim Vernetzen von Kunststoffen u. dgl. Wenn Temperaturschädigungen am Rohr der
Spule befürchtet werden müssen, können auch keramische Rohre verwendet werden, wobei
die Verbindung der einzelnen Rohre mittels zu verschraubender Zwischenstücke oder
durch wärmebeständige Kleber erfolgt.
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Die Erfindung ist an Hand einer Spulenform beschrieben worden, die
das Werkstück umfaßt. Die Erfindung kann aber auch angewendet werden bei sogenannten
Heizleiterschleifen, die das Werkstück nicht umfassen, bei denen sich vielmehr die
Heizleiter über die Werkstückoberfläche schließen.