DE1851282U

DE1851282U - Vorrichtung zur erzielung eines stetig oder stufenweise verlaufenden temperaturabfalles bzw. -anstiegs in einem durch induktionsspulen zu erwaermenden werkstueck.

Info

Publication number: DE1851282U
Application number: DES37464U
Authority: DE
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1961-04-11
Filing date: 1961-04-11
Publication date: 1962-05-10

Description

"Vorrichtung zur Erzielung eines stetig oder stufenweise verlaufenden Temperaturabfalles bzw.-anstiegs in einem durch Induktionsspulen zu erwärmenden Werkstück" Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Erzielung eines stetig oder stufenweise verlaufenden Temperaturabfalles bzw.
- anstiegs in einem durch Induktionsspulen mit gleichbleibendem Wicklungsdurchmesser zu erwärmenden Werkstücke Es ist bekannt, zum induktiven Erwärmen im Stand insbesondere der Enden von langgestreckten Werkstücken Induktoren oder Spulen zu verwenden, die das Werkstück umfassen und die vorzugsweise mehrwindig ausgebildet sind. Um dabei eine abgestufte Erwärmung zu erreichen, ist der Induktor so, ausgebildet, daß sein Innendurchmesser bzw. der der Einzelwindungen über die Länge stetig oder sprunghaft verändert wird, wobei der Abstand der Windungen voneinander in Vorschubrichtung konstant bleibt. Die bekannten Einrichtungen sind jedoch im Aufbau und in der Handhabung zu aufwendig, da in vielen Fällen die Induktionsspule oder das Werkstück mit einem festgelegten Vorschub bewegt werden muß. Im Gegensatz hierzu braucht bei der Vorrichtung nach der Neuerung weder die Induktionsspule noch das Werkstück bewegt zu werden, so daß die sonst übliche Einrichtung zum Ausführen dieser Bewegungen eingespart werden kann. Außerdem ist die Spule wesentlich einfacher herstellbar. Ferner sollgemäß der Neuerung das Zu-und Abschalten etwa notwendiger Kondensatoren auf ein Minimum herabsetzbar sein. Dies wird dadurch ermöglicht, daß die Belastung der Induktionsspule nur durch die Größe des Verbraucherwiderstandes geändert wird, nicht aber durch die Form und die Ankopplung der Spule.
Die der Neuerung zugrundeliegende Aufgabe wird durch auf die Länge des zu erwärmenden und ortsfesten Werkstückes aufeinanderfolgend verteilte Wicklungsabschnitte mit unterschiedlicher Windungszahl und unterschiedlicher Windungssteigung gelöst. Mit Vorteil weisen die Wicklungsabschnitte gleiche Länge auf und sind gegebenenfalls mit Abstand voneinander angeordnet. Ferner ist es vorteilhaft, daß die Wicklungsabschnitte kontinuierlich ineinander übergehen und sich die Steigung der einzelnen Windungen bei stetig größer werdendem Leiterquerschnitt stetig vergrößert. Ebenso sind die Wicklungsabschnitte mit Vorteil in an sich bekannter Weise in Reihe oder parallel geschaltet. Schließlich ist es vorteilhaft, daß Teilstücke der Induktionsspule in an sich bekannter Weise abschaltbar sind.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele nach der Neuerung dargestellt.
Figur 1 zeigt ein Schaubild des Temperaturverlauf es im Werkstück zu der in Figur 2 dargestellten Spulenanordnung.
Figur 3 zeigt ein Schaubild des Temperaturverlaufes im Werkstück zu der in Figur 4 dargestellten, parallel geschalteten Spulenanordnung.
Figur 5 zeigt eine Spule gemäß der Neuerung mit gleichem Außen-und Innendurchmesser, jedoch mit unterschiedlichen Steigungen und Leiterquerschnitten von Windung zu Windung. 0 In Figur 1 ist der Temperaturverlauf in Abhängigkeit von der Länge L des Werkstückes 1 dargestellt, wobei die aus den in Reihe geschalteten Wicklungsabschnitten x, x2 und x3 bestehende Induktionsspule der besseren Übersichtlichkeit wegen danebenliegend gezeichnet wurde. Der Wicklungsabschnitt xi weist gegenüber dem Wicklungsabschnitt x2 und dieser wiederum gegen über dem Wicklungsabschnitt x eine größere Windungszahl und eine kleinere Steigung von Windung zu Windung auf. Die in Figur 1 erkennbaren Temperaturgefälle 2 und 3 lassen sich durch Veränderung der Abstände Yi und Y2 beseitigen uder vergrößern.
In Figur 3 ist-allerdings ohne die in Figur 1 auftretenden Temperaturgefälle-nahezu derselbe Temperaturverlauf erkennbar.
Dies wird jedoch durch die in Figur 4 dargestellte Spulenanordnung erreicht, und zwar durch Parallelschaltung von Wicklungabschnitten W, W2 und W3. Der Wicklungsabschnitt Wi weist dabei gegenüber der Wicklung W2 und diese wiederum gegenüber dem Wicklungsabschnitt W3 eine kleinere Windungszahl jedoch mit größerer Windungssteigung auf. Sowohl bei der Reihenschaltung als auch bei der Parallelschaltung der Wicklungsabschnitte sind in beiden Fällen jeweils drei Wicklungsabschnitte dargestellt.
Die Anzahl der Wicklungsabschnitte kann jedoch im Rahmen der Neuerung erweitert oder verkleinert werden.
In Figur 5 ist eine Induktionsspule mit gleichem Außen-und Innendurchmesser gemäß der Neuerung dargestellt, die in entsprechende Wicklungsabschnitte a, b und o aufgeteilt werden kann. Der Wioklungsabschnitt a, der die gleiche Länge wie die Wicklungsabschnitte b und o aufweist, weist eine größere Anzahl von Windungen, jedoch mit geringerer Windungssteigung als der Wicklungsabschnitt b und dieser gegenüber dem Windungsabschnitt c auf. Die Abwicklung des Spulenleiters ist bei 4 gestrichelt angedeutet. Der Spulenleiter kann aus Vollmaterial bestehen, er kann jedoch auch der Länge nach eine Bohrung 5 zum Durchfließen der Kühlflüssigkeit aufweisen oder mit einem aufgelöteten Eühlrohr versehen werden. Aus dieser Darstellung ist auch zu entnehmen, daß der Leiterquerschnitt mit der Leiterlänge stetig zunimmt.
In allen Fällen können die Wicklungsabschnitte direkt an den Verbraucherwiderstand des Werkstückes angepaßt werden, wobei die Auslegung entweder oberhalb oder unterhalb des Curiepunktes vorgenommen wird.

Claims

Schutzansprüche 1. Vorrichtung zur Erzielung eines stetig oder stufenweise verlaufenden Temperaturabfalles bzw.-anstiegs in einem durch Induktionsspulen mit gleichbleibendem Wicklungsdurchmesser zu erwärmenden Werkstück, gekennzeichnet durch auf die Länge des zu erwärmenden und ortsfesten Werkstückes (1) aufeinanderfolgend verteilte Wicklungsabschnitte (x bis x3'W1 bis W3) mit unterschiedlicher Windungszahl und unterschiedlicher Windungssteigung.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsabschnitte (x bis x3 und W1 bis W3) gleiche Länge aufweisen und gegebenenfalls mit Abstand voneinander angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsabschnitte kontinuierlich ineinander übergehen und sich die Steigung der einzelnen Windungen bei stetig größerwerdendem Leiterquerschnitt stetig vergrößert.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklungsabschnitte in an sich bekannter Weise in Reihe oder parallel geschaltet sind
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß Teilstücke der Induktionsspule in an sich bekannter Weise abschaltbar sind.