DE1615097A1

DE1615097A1 - Querfeldinduktor zum induktiven Erhitzen von mit einer Verdickung versehenen Werkstuecken

Info

Publication number: DE1615097A1
Application number: DE19671615097
Authority: DE
Inventors: Herbert Geisel; Dipl-Ing Leonhard Springob
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1967-05-20
Filing date: 1967-05-20
Publication date: 1970-05-06
Also published as: US3472992A; FR1554887A

Description

AEG-Elotherm GmbH
Reins cheid-Has ten
Hammesberger Straße 31

¹¹ Querfeldinduktor zum induktiven Erhitzen von mit einer Verdickung versehenen Werkstücken "

Die Anmeldung bezieht sich auf das induktive Erhitzen von elektrisch leitenden Werkstücken im magnetischen Querfeld, g

das sich zwischen zwei parallel angeordneten und gegebenenfalls in ihrem Abstand verstellbar ausgebildeten Leiterschienen befindet. Die Parallelverschiebbarkeit dient dazu, den Heizinduktor derart an die unterschiedlichen Werkstückabmessungen anpaßbar auszugestalten, daß Werkstücke unterschiedlicher Größe durch den Induktor hindurchgeführt und eine hinreichende elektrische Kopplung zwischen Heizinduktor und Werkstücken eingestellt werden kann.

Schwierig wird diese Einstellung allerdings, wenn in einer derartigen Einrichtung solche Werkstücke induktiv erhitzt werden sollen, die in Achsrichtung unterschiedliche Querschnitte aufweisen, wie beispielsweise bei Schraubenrohlingen. i

Xn einem nicht vorbekannten Vorschlag ist zur Anpassung eines Querfeldinduktors an den sich ändernden Querschnitt von Werkstücken, beispielsweise kegel- oder kugelförmige Werkstücke die in ihrem gesaroten Volumen erhitzt werden sollen, bereits vorgeschlagen worden, die Leiterschienen aus der normalen Senkrechtlage herauszuschwenken. Diese Lösung ist jedoch bei der induktiven Querfelderwärmung von Werkstücken mit eich stufenförmig ändernden Abmessungen nicht mit so gutem Erfolg anzuwenden, insbesondere dann nicht, wenn die je Stufe erfolgen-

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de Querschnitt- und/oder Volumenänderung am Werkstück beachtliche Ausmaße annimmt. Mit der früher vorgeschlagenen Lösung kann dann die Gleichmäßigkeit der induktiven Erwärmung im Werkstück nicht mehr genau eingestellt und auch die Erzielung eines optimalen elektrischen Wirkungsgrades des Induktors nicht mehr gewährleistet werden.

Die Aufgabe der vorliegenden Anmeldung ist es daher, die Nachteile des .früher vorgeschlagenen Querfeldinduktors zu beseitigen. Sie betrifft einen Querfeldinduktor mit parallel zueinander angeordneten, verstellbaren wassergekühlten Leiterschienen zwischen denen Werkstücke unterschiedlichen Querschnitts, beispielsweise Schraubenrohlingen, während des Hindurchförderns an Schaft und Kopf zwecks nachfolgender Warmformgebung erhitzt werden.

Erfindungsgemäß ist im Bereich kleinerer Werkstückquerschnitte neben den sich in ihrer Breite über den gesamten Heizbereich erstreckenden Induktkmsleitern jedem derselben eine weitere Leiterschiene geringerer Breite zugeordnet. Die Leiterschienen können elektrisch leitend mit den Xnduktionsleitern verbunden oder von diesen elektrisch isoliert angeordnet sein.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung entspricht die Breite der Leiterschienen der Länge des zu erhitzenden Werkstückteile mit geringerem Querschnitt. Beide Xnduktorteile können in Parallelschaltung oder Serienschaltung mit der Spannungequelle verbunden sein.

Anhand der dieser Anmeldung beigefügten Abbildungen sollen der Aufbau des erfindungsgemäßen Querfeldinduktors und seine Wirkungeweise näher erläutert werden. Die Abbildung zeigt in perspektivischer Darstellung di· neue Querfeldinduktoranordnung mit einem darin enthaltenen, vornehmlich stetig hin-

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durchgeförderten Werkstückes in Form eines Schraubenrohlings .

Die Breite des aus den Induktionsleitern 1 und I¹ bestehenden Querfeldinduktors entspricht der am Werkstück 2 insgesamt aufzuheizenden Länge einschließlich Übergangszone. Vie aus der Abbildung ersichtlich, sind die Induktionsleiter 1 bzw. I¹, - wie an sich bekannt -, mit Hohlräumen 3 bzw. 3¹ zum Hindurchleiten einer Kühlflüssigkeit versehen. Es ist zweckmäßig, die Leiter des an den vom Werkstückheizinduktors abgewandten Seiten mit geblechten oder aus weichmagnetischen Werkstoffen bestehenden Kernen zu versehen.

Im Bereich des Werkstückschaftes sind neben den Induktionsleitern 1 und 1· je eine weitere schmale Leiterschiene 4 und

k* zur Aufheizung des Werkstückschaftes angeordnet. Eine lediglich aus den Induktionsleitern 1 und I¹ bestehende Anordnung würde lediglich den Werkstückkopf 2¹ in ausreichender Weise erhitzen.

Die neue Querfeldinduktor-Anordnung ist darüber hinaus in der Lage, auch eine gewünschte Länge des Werkstückschaftes auf die Temperatur des Kopfes 2' oder eine höhere Temperatur zu erhitzen und gleichzeitig einen optimalen elektrischen Wirkungsgrad des Induktors zu erzielen. Das ist darauf zurückzuführen, -daß, bedingt, durch die kleinere Induktivität in den Leiterschienen k und 4· ein Strom höherer Dichte fließt. Hierdurch ergibt sich in diesem Induktorbereich eine höhere, durch die Bemessung der Leiter 4 und 4^f gezielt veränderbare Feldstärke.

Da die im Werkstück oder in Teilstücken desselben induzierte Leistung dem Quadrat der Feldstärke proportional ist, lassen sich durch Wahl unterschiedlicher Feldstärken in den einzelnen Querschnittsbereichen mit der erfindungsgemäßen Induktoran-

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Ordnung die gewünschten Aufheizbilder erzielen. Die Leiterschienen k und 4¹ können dabei sowohl elektrisch leitend ' mit den Hauptleitern 1 und 1· verbunden oder von diesen isoliert verlegt sein.

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Claims

Pat entanspräche

1. Querfeldinduktor mit parallel zueinander angeordneten, verstellbaren wassergekühlten Leiterschienen, zwischen denen Werkstücke unterschiedlichen Querschnitts, beispielsweise Schraubenrohlinge, während des Hindurchförderns an Schaft und Kopf zwecks nachfolgender Warmformgebung erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich kleinerer Werkstückquerschnitte (2) neben den sich in ihrer Breite über den gesamten Heizbereich erstreckenden Induktionsleitern (l,l·) jeden derselben eine weitere Leiterschiene (4,4·) geringerer Breite zugeordnet ist. \

2. Querfeldinduktor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschienen (4,4·) elektrisch leitend mit den Induktionsleitern (l,l·) verbunden sind.

3· Querfeldinduktor nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterschienen (4,4·) von den Induktionsleitern (i,l·) elektrisch isoliert angeordnet sind.

4. Querfeldinduktor, nach den Patentansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Leiterschienen (4,4*) der Länge der zu erhitzenden Werkstückteile mit geringerem Quer- | schnitt entspricht.

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