DE2160035B2 - Induktionsspule zum hochfrequenten induktiven Erwärmen und Verbinden von Werkstücken und Stoffen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Induktionsspule zum hochfrequenten induktiven Erwärmen und Verbinden

ίο von Werkstücken und Stoffen, insbesondere zum induktiven Versiegeln von Behältern mit einer Folie, die mit kontinuierlichem Vorschub im wesentlichen parallel zur Ebene der Induktionsspule an dieser vorbeiführbar sind, welche aus zwei oder mehr Windun-

gen eines elektrisch leitenden Rohres, das mit einem durchströmenden Kühlmittel kühlbar ist, besteht und an zwei einander gegenüberliegenden Abschnitten, an denen die zu erwärmenden Werkstücke und Stoffe in das magnetische Feld der Induktionsspule eintreten

ao bzw. dieses verlassen, feldschwächend ausgebildet ist.

Eine solche Induktionsspule ist aus dem Fachbuch

»High-frequency Induction Heating« von Frank W.

Curtis, McGraw-Hill Book Company, New York-Toronto-London, 2. Auflage 1950, insbeson-

«5 dere Seite 169, Fi g. 4 bis 26, in Verbindung mit Seite 118, Fig. 3 bis 70, bekannt. Es handelt sich dabei um eine langgestreckte Induktionsspule mit einer Windung, unter der Metall-Dosen, deren Zinndeckel aufgeschweißt werden sollen, kontinuierlich hindurchbewegt werden. Die Induktionsspule wird von einem Generator mit einer Leistung von 5 kW und einer Hochfrequenz gespeist, die vorzugsweise im Bereich von 10 bis 500 kHz liegt. Für bestimmte Anwendungsfälle werden in dieser Literaturstelle auch hö-

here und niedere Frequenzen für die Erwärmung als geeignet bezeichnet. An der Einlauf- und Auslaufzone der Dosen ist die Induktionsspule hochgezogen und damit feldschwächend ausgebildet. Dadurch wird auch im kontinuierlichen Schweißbetrieb eine Überhitzung an den Rändern der Deckel verhindert.

Es hat sich weiter ein Verfahren zum Versiegeln von Behältern durchgesetzt, bei dem die Behälter, z.B. Flaschen, Dosen, Becher, Gefäße aus Glas, Kunststoff und Metall, mit auf den Rand der zu versiegelnden Öffnung aufgelegter Folie aus Metall ebenfalls vornehmlich parallel zur Spulenebene durch das von der Induktionsspule bei Durchgang von Hochfrequenz-Wechselstrom erzeugte magnetische Wechselfeld kontinuierlich durchbewegt werden. Bei diesen Durchlaufverfahren wird die Metallfolie unter Zwischenschaltung einer thermoplastischen Schicht auf den Behälterrand aufgelegt. Dabei kann zum Herstellen einer dichten, leicht abziehbaren Verbindung zwischen Metallfolie und Behälter eine mit einer thermoplastischen Schicht überzogene dünne Metallfolie, insbesondere mit einer Dicke zwischen 0,025 und 0,05 mm, verwendet werden.

Die Behälter können auf einem mit gleichförmiger Geschwindigkeit bewegten Förderband dicht an dicht stehen, und es sind bereits Durchlaufgeschwindigkeiten von 45 m/min erreicht worden. Dieses Verfahren hat eine erhebliche Bedeutung für die Erzeugung und Verpackung von Massenprodukten, z.B. in Herstellungsbetrieben für Lebens- und Genußmittel, in der chemischen, pharmazeutischen und kosmetischen Industrie, also in all den Gewerbezweigen, in denen ein gegen Feuchtigkeit, Sauerstoff oder andere Gase empfindliches körniges, pastenförmiges oder flüssiges

Füllgut gegen äußere Einwirkung für längere Lagerfähigkeit durch Versiegeln geschützt wird.

Ein ähnliches Verfahren zur induktiven Innenbeschichtung von Metall-Deckeln, die anschließend z. B. auf Flaschen aufgeschraubt werden, ist aus der französischen Patentschrift 2001664 bekannt. Bei diesem Verfahren kommt es aber weder auf eine besondere Dichtigkeit der geschaffenen Verbindung noch auf eine leichte Abziehbarkeit der aufgebrachten Kunststoff-Schicht an.

Beim induktiven Versiegeln bewegter Behälter mittels einer ebenen Induktionsspule hat es sich gezeigt, daß Überhitzungen und Verbrennungen auftreten, und zwar sowohl an demjenigen Teil der Folie und des Behälterrandes, welcher sich oeim Einlaufen »5 als erster dem magnetischen Wirkungsbereich der ebenen Induktionsspule nähert, als auch an demjenigen Teil, welcher beim Auslaufen als letzter den magnetischen Wirkungsbereich verläßt. Diese Überhitzungen beeinflussen nicht nur nachteilig das Füllgut; »o sie haben auch an den genannten Stellen je nach Material entweder eine schlechte, brüchige Verbindung zwischen Folie und Behälter und dadurch bedingte Undichtigkeiten oder aber eine zu starke Verschmelzung zur Folge, welche beim öffnen des Behälters das »5 Abziehen der Folie erschwert.

Diese Schwierigkeit bei der Herstellung einer allseitig gleich guten Verbindung tritt nicht nur beim induktiven Versiegeln von bewegten Behältern mit einer Folie auf. Sie ergibt sich überall dort, wo 3<> Werkstücke und Stoffe zum induktiven Erwärmen und Verbinden im wesentlichen parallel zur Ebene einer Induktionsspule durch deren magnetischen Wirkungsbereich bewegt werden, und wo beim Bewegungsvorgang eine Verbindung im Bereich der Einlauf- und der Auslaufzone der Induktionsspule einsetzen soll. Beispielsweise ist bei einem langgestreckten, rechteckigen Metallband, das zwecks rahmenförmiger Beschichtung an allen vier Rändern mit je einem Faden aus thermoplastischem Material oder aus Zinn belegt ist und das in seiner Längsrichtung in einigem Abstand parallel zur Ebene der stromdurchflossenen Induktionsspule durch deren magnetisches Wechselfeld bewegt wird, an den beiden kurzen Bandseiten eine wesentlich stärkere Erwärmung als an den beiden Längsseiten zu erwarten. Das thermoplastische Material bzw. das Zinn wird also im Bereich der schmalen Bandseiten verdampfen oder verbrennen, während die Erwärmung an den beiden Längsseiten des Metallbandes zu einer ausreichend haftfähigen Randschicht führt.

Die genannte Schwierigkeit beruht darauf, daß die Magnetfeldstärke einer Induktionsspule in der Nähe ihres inneren Randes ein ausgeprägtes Maximum besitzt, daß im Augenblick des Eintretens und des Austretens des induktiv zu erwärmenden Körpers in die Einlaufzone bzw. aus der Auslaufzone der stromdurchflossenen Induktionsspule jeweils nur ein kleiner Teil des Werkstückes dem maximalen Randfeld ausgesetzt ist, daß dadurch in diesen Teilen des Werk-Stückes jeweils ein am Rande fließender Ringstrom großer Stromstärke induziert und eine große thermische Leistungsdichte erzeugt wird. Es muß daher die Energieübertragung an der Einlauf- und an der Auslaufzone der Induktionsspule verringert werden, um eine sogenannte weiche Entkoppelung zu erreichen. Eine Induktionsspule zum induktiven Erwärmen und Verbinden von bewegten Werkstücken und Stoffen sollte daher so ausgebildet sein, daß die geschilderten Nachteile weitgehend vermieden werden, daß also ein durch ihren magnetischen Wirkungsbereich bewegtes Werkstück eine im wesentlichen allseitig gleich große induktive Erwärmung erfährt.

In dem bereits eingangs genannten Fachbuch »High-frequency Induction Heating« ist eine längliche Induktionsspule der eingangs genannten Art gezeigt, die an den beiden Abschnitten, welche der Einlauf- und der Auslaufzone der bewegten Behälter entsprechen, hochgezogen ausgebildet ist, und zwar so, daß der Abstand der hochgezogenen Abschnitte von der Durchlaufebene der Behälter größer ist als diejenige der übrigen Spulenabschnitte. Durch diese Maßnahme, die an sich auch aus der USA.-Patentschrift 2479 341 und aus der französischen Patentschrift 2001664 bekannt ist, wird eine Verringerung der Magnetfeldstärke im Bereich beider Zonen erreicht. Die beiden hochgezogenen gegenüberliegenden Spulenabschnitte können daher als Mittel zur Feldschwächung angesehen werden. Für manche Zwecke, insbesondere wenn die Induktionsspule zur Sicherung ihrer Form in ein Vergußmittel eingegossen wird, kann sich jedoch eine unhandliche Spulengestalt ergeben. Weiterhin können die hochgezogenen Spulenabschnitte an den Knickstellen leicht abbrechen.

Eine andere Möglichkeit zur Schwächung des Magnetfeldes einer zum induktiven Erwärmen eingesetzten Induktionsspule besteht nach der deutschen Patentschrift 917 201 darin, diese an den betreffenden Abschnitten mit ferromagnetischen Rückschlußteilen, z. B. mit Ferriten, zu versehen, welche z. B. winkelförmig geschnitten sind. Solange eine gute Kühlung dieser Rückschlußteile gewährleistet ist, läßt sich eine wirksame Herabsetzung der Magnetfeldstärke erzielen. Bei höherer Temperaturbeanspruchung besteht jedoch die Möglichkeit, daß sie ihre ferromagnetische Eigenschaft verlieren, paramagnetisch und damit weitgehend unwirksam werden. Insbesondere Ferrite sind sehr wärmeempfindlich. Sie zerspringen bereits bei relativ niedrigen Temperaturen.

Aus der französischen Patentschrift 995 667 ist es schließlich bekannt, Windungsteile einer Induktionsspule mit einer dünnen gebogenen Scheibe, die z. B. aus Kupfer besteht, elektrisch leitend zu verbinden. Die Scheibe vergrößert die Oberfläche am betreffenden Windungsteil. Auf diese Weise wird erreicht, daß der durch die Induktionsspule fließende Strom am besagten Windungsteil eine geringere Stromdichte aufweist als an den anderen Windungsteilen. Der mit dem betreffenden Windungsteil induktiv gekoppelte Teil eines Werkstückes, z. B. einer Klinge, wird daher weniger stark erwärmt als ein Werkstückteil, welches dem Magnetfeld eines anderen Windungsteils ausgesetzt ist. Von diesem Prinzip der Feldschwächung durch Vergrößerung der Oberfläche oder Verringerung der Stromdichte macht die Erfindung keinen Gebrauch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs genannten Induktionsspule die feldschwächenden Abschnitte so auszubilden, daß sie gegen mechanische und thermische Einwirkungen widerstandsfähig sowie einfach und kostengünstig herzustellen sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an jedem der beiden Abschnitte mindestens eine Windung von einer Manschette aus Metall vollständig umschlossen ist, deren Wandstärke so gewählt

ist, daß nur ein verschwindender Rest des von dem umschlossenen Windungsabschniu herrührenden Magnetfeldes nach außen dringt, und daß jede Manschette mit einer Windung elektrisch und thermisch leitend verbunden ist.

Die Anordnung kann dabei so getreffen sein, daß die Manschette mit einer der außen verlaufenden Windungen elektrisch und thermisch leitend verbunden ist. Sie kann aber auch so vorgenommen sein, daß die Manschette mit einer Windung, die in ihrem Innern verläuft, elektrisch und thermisch leitend verbunden ist.

In beiden Anordnungen übernimmt die Manschette neben der Funktion einer Schutzhülse die Funktion einer nach außen wirkenden magnetischen Abschirmung für die in ihrem Innern verlaufenden stromdurchflossenen Windungen. Die Windungen im Innenraum der Manschette bewirken einen magnetischen Wechselfluß, Her im wesentlichen innerhalb der Manschette fließt und kaum nach außen austritt. Lediglich die mit der Manschette z. B. durch Löten elektrisch leitend verbundene Windung trägt außer den gegebenenfalls noch vorhandenen weiteren, außerhalb der Manschette verlaufenden Windungen zum magnetischen Wechselfeld an der Einlauf- oder Auslaufzone der Induktionsspule bei. Doch ist dieser magnetisch wirksame Beitrag der betreffenden Windung nicht durch den gesamten, sondern nur durch einen Bruchteil des durch die betreffende Windung und über die Manschette fließenden Stroms gegeben.

Soll das magnetische Wechselfeld an der Einlaufund an der Auslauf zone weiter verringert werden, so kann mindestens eine der außerhalb der Manschette verlaufenden Windungen im Bereich der Manschette gekröpft in einem größeren Abstand zu den Werkstücken und Stoffen angeordnet, und zwar von den bewegten Gegenständen fortgebogen sein. Durch das Biegen von Hand ist eine gewisse Einstellung des Magnetfeldes an der Einlauf- und Auslaufzone möglich.

Wie bereits ausgeführt, besteht jede der verwendeten Manschetten aus einem Metall. Kupfer, Messing pnd Aluminium sind geeignete Metalle, da sie eine gute elektrische Leitfähigkeit besitzen. Ferromagnetische Werkstücke, z.B. Stahl, Nickel und Eisen, schirmen das im Innern der Manschette erzeugte magnetische Wechselfeld zwar ebenfalls nach außen gut ab; sie besitzen aber einen relativ hohen ohmschen Widerstand, so daß die Manschette bei Verwendung solcher Werkstoffe stark aufgeheizt wird. Bei zu starker Aufheizung der Manschette kann die normalerweise vorhandene Isolation der Spulenwindungen schmelzen. Das verwendete Metall muß also dann sehr niederohmig sein, damit eine unzulässig hohe Aufwärmung der Manschette verhindert wird.

Auch bei Verwendung der als Manschettenmaterial genannten relativ niederohmigen Metalle ist eine Erwärmung der Manschetten durch induzierte Ströme nicht zu verhindern. Die thermisch gut leitende Verbindung zwischen der besagten, von dem durchströmenden Kühlmittel gekühlten Windung und der Manschette sorgt gleichzeitig für eine Ableitung der durch Induktion erzeugten Wärme. Die Manschette wird also, was als besonderer Vorteil angesehen wird, durch das Kühlmittel in der besagten Windung mitgekühlt. Eine besondere Kühlung der Manschette erübrigt sich daher.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindungergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen.

Es sei hervorgehoben, daß die beschriebenen und dargestellten Induktionsspulen mit Schwächung des magnetischen Wechselfeldes an zwei sich gegenüberliegenden Abschnitten nicht nur zum Versiegeln von Behältern herangezogen werden können. Sie können vielmehr überall dort eingesetzt werden, wo in ein magnetisches Wechselfeld eingeführte Werkstücke und Stoffe allseitig gleichmäßig induktiv erwärmt werden sollen.

ίο Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Für gleiche und gleichartige Teile werden dabei dieselben Bezugszeichen verwendet. Es zeigt Fig. 1 einen Blick auf eine aus zwei Windungen bestehende Induktionsspule mit zwei Manschetten, Fig. 2 einen Schnitt entlang der in Fig. 1 eingezeichneten Linie H-II in vergrößerter Darstellung, Fig. 3 einen Schnitt entsprechend Fig. 2 durch eine Manschette und eine aus drei Windungen beste-

ao hendc Induktionsspule,

F i g. 4 einen Schnitt entsprechend F i g. 2 durch eine Manschette und eine aus fünf Windungen bestehende Induktionsspule, und

F i g. 5 einen Schnitt entsprechend F i g. 2 durch

•5 eine rechteckige Manschette und eine aus zehn Windungen bestehende Induktionsspule.

In Fig. 1 ist eine räumlich feststehende Induktionsspule 2 zum Versiegeln von Behältern mit Dekkeln3 dargestellt. Die Behälter, z.B. Becher aus Kunststoff, sind mit einem verbreiterten Rand versehen, der mit dem Rand des aufgelegten Deckels 3 abschließt. Die in der Aufsicht nicht sichtbare Innenwand 4 jedes Behälters ist ebenso wie die Außenwand 5 gestrichelt eingezeichnet, Der obere Teil jedes Deckels 3 besteht z. B. aus Pappe, der mittlere Teil aus Aluminium und der untere Teil, der auf dem Behälterrand aufliegt, aus einer dünnen thermoplastischen Schicht. Die Behälter werden mit aufgelegtem Deckel 3 mit gleichförmiger Geschwindigkeit geradlinig in Richtung der eingezeichneten Pfeile unter der Induktionsspule 2 entlangbewegt. Die Durchlaufebene liegt also in einigem Abstand unter der Spulenebene.

Die Induktionsspule 2 ist aus einem elektrisch gut

♦5 leitenden Metallrohr, z. B. aus Kupferrohr, gebogen. Sie besteht aus zwei Windungen 6 und 7, welche im wesentlichen in derselben Ebene 8 nebeneinander angeordnet sind. Die beiden Windungen 6 und 7 können auch übereinander verlaufen. Die Spulenebene 8 ist in Laufrichtung der Behälter langgestreckt ausgebildet, und die Induktionsspule 2 besitzt in der Aufsicht eine annähernd rechteckige Gestalt. Sie kann aber auch oval oder kreisrund ausgebildet sein. Ihre Gesalt und Bemessung richtet sich bei vorgegebener Hochfrequenzleistung in erster Linie nach der Form, Dimensionierung und Bewegungsgeschwindigkeit dei induktiv zu erwärmenden Deckel 3 und Behälter. Werden die Behälter mit aufgelegtem Deckel 3 ζ. Β auf einem (nicht gezeigten) Drehteller unter der In· duktionsspule 2 vorbeigedreht, so wird man der Spulenebene 8 zweckmäßigerweise eine nierenförmig« Gestalt geben. Versuche haben ergeben, daß die In nenbreite der Induktionsspule 2 bei einer optimale! Energieübertragung etwas größer sein sollte als de Durchmesser der Deckel 3.

Die Windungen 6 und 7 können außen mit eine Isolierschicht 9 überzogen sein. Zwecks Kühlung win die Induktionsspule 2 mit einem Kühlmittel 10, ζ. Β

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mil Wasser, beschickt. Ihr Eingang und Ausgang sind mit elektrischen Anschlußklemmen 11 versehen, an welche zwecks Zuführung von Wechselstrom ein nicht dargestellter Hochfrequenz-Generator angeschlossen ist. Dieser bleibt beim Durchlauf der Behälter dauernd eingeschaltet. Die induktive Versiegelung der Behälter wird also im Dauerbetrieb vorgenommen.

Zur Vermeidung von Überhitzungen an den Behältern und Deckeln 3 beim Einlaufen in den bzw. Auslaufen aus dem magnetischen Wirkungsbereich der Induktionsspule 2 ist diese mit Mitteln versehen, welche das magnetische Wechselfeld an der Einlaufzone und an der Auslaufzone schwächen. Diese Mittel bestehen aus zwei rohrförmigen Manschetten 12 und 13, welche die beiden Windungen 6 und 7 an zwei sich gegenüberliegenden Abschnitten der Induktionsspule 2 umschließen. Die Manschette 13 ist dabei in einem durch die Spulenebene 8 gelegten Schnitt gezeigt. Beide Manschetten 12 und 13 bestehen aus Kupfer, also aus einem elektrisch und thermisch gut leitenden Metall. Sie überdecken die endseitigen Krümmungen der Induktionsspule 2 vollständig. Jede der Manschetten 12 und 13 besteht aus drei Teilen, die an Schweiß- oder Lötnähten 14 miteinander elektrisch leitend verbunden sind.

In Fig. 2 ist die in Fig. 1 am Einlaufabschnitt eingezeichnete Manschette 12 im Schnitt H-II dargestellt. Die andere Manschette 13 zeigt einen gleichartigen Aufbau. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Manschette 12 als einteilige Rohrhülse mit annähernd ovalem Querschnitt ausgebildet. Sie kann auch aus zwei schalenförmigen Hälften bestehen, welche lösbar miteinander verbunden sind. Es wurde bereits ausgeführt, daß beide Windungen 6 und 7 im Innern der Manschette 12 verlaufen. Die Windung 7 ist frei hindurchgeführt, während die Windung 6 mit der Manschette 12 an einer Lötstelle 15 elektrisch und thermisch leitend verbunden ist. Die Windung 6 kann natürlich auch durch Verschrauben oder Verschweißen mit der Manschette 12 verbunden sein. Im übrigen kann die Induktionsspule 2 zur Sicherung ihrer Form und zum Schutz gegen mechanische Beschädigungen mitsamt den Manschetten 12 und 13 entweder in einen Rahmen oder in eine Platte aus Kunststoff eingegossen sein.

Rechts neben der Manschette 12 ist ein Behälter mit einem aufgelegten dreiteiligen Deckel 3 eingezeichnet, welcher in einigem Abstand zur Manschette 12 in Richtung des Pfeiles 16 und parallel zur Spulenebene 8 in das zentrale Magnetfeld der Induktionsspule 2 hineinbewegt wird.

Bei fehlender Manschette 12 ist die wirksame Feldstärke des magnetischen Wechselfeldes, dem die Behälter und Deckel 3 an der Einlaufzone der Induktionsspule 2 ausgesetzt sind, durch den doppelten Betrag des Stromes gegeben, welcher über eine der Windungen 6 und 7 fließt. Nach Einfügen der Manschette 12 trägt zur wirksamen Feldstärke nur ein Bruchteil dieses Betrages bei, da im Einlaufabschnitt der Strom der Windung 7 durch die Manschette 12 magnetisch weitgehend abgeschirmt wird. Entsprechendes gilt für die Manschette 13. Im Bereich der inneren Längsseiten der Induktionsspule 2 wird dagegen der doppelte Betrag des Stromes wirksam. Die thermische Ankopplung der Manschette 12 an die Windung 6 über die Lötstelle 15 gewährleistet eine Ableitung der durch induzierte Ströme in der Manschette 12 erzeugten Wärme.

In Fig. 3 ist ein Schnitt durch eine Manschette 12 und durch eine aus drei Windungen bestehende Induktionsspule gezeigt. Dieser Schnitt entspricht wiederum einem Schnitt entlang der Schnittlinie H-II in Fig. 1. Außerhalb der Manschette 12 angeordnete Windungen 6 oder 7 werden hier und im folgenden mit einem dem Bezugszeichen zugesetzten Buchstaben »α« bezeichnet.

ίο Bei der in Fig. 3 gezeigten Anordnung sind zwei Windungen 7 kontaktlos durch die Manschette 12 geführt. Die dritte Windung 6a ist äußern angeordnet und über eine Lötstelle 15a mit der Manschette 12 verbunden. Die Lötstelle 15a sorgt wiederum für ei-'5 nen guten elektrischen und thermischen Kontakt zwischen der Manschette 12 und der äußeren Windung 6a. Somit ist auch hier gewährleistet, daß die Verlustwärme in der Manschette 12 über das Kühlmittel in der Windung 6a abgeführt wird. Eine Anordnung geao maß F i g. 3 erzeugt in der Einlaufzone im wesentlichen betragsmäßig dasselbe magnetische Wechselfeld wie die Anordnung gemäß Fig. 2. Sie hat allerdings den Vorteil, daß die Magnetfeldstärke an der Einlaufzone in bezug auf die Feldstärke im Bereich der inneren Längsseiten der Induktionsspule wesentlich stärker herabgesetzt ist als bei einer Anordnung gemäß Fig. 2.

In Fi g. 4 ist entsprechend der Schnittlinie H-II von F i g. 1 der Querschnitt einer Manschette 12 und einer aus 5 Windungen bestehenden Induktionsspule dargestellt. Die innere Windung 6 ist über eine Lötstelle 15 mit der Manschette 12 verbunden, während die drei Windungen 7 ohne elektrischen Kontakt durch die Manschette 12 hindurchführen. Der freie Innenraum der Manschette 12 ist mit einem elektrischen Isolierstoff 17, z. B. mit einem Kunststoff, ausgefüllt, der den Windungen 7 Halt gibt. Außerhalb der Manschette 12 ist die fünfte Windung Ta frei angeordnet. Das magnetische Wechselfeld an der Einlaufzone wird bei dieser Anordnung betragsmäßig durch den von der Windung 6 über die Manschette 12 und durch den über die äußere Windung 7a fließenden Strom bestimmt.

In den vorangehend beschriebenen Fi g. 2 bis 4 waren Windungen von rundem Querschnitt gezeigt worden. Es kann selbstverständlich auch eine andere Querschnittsform gewählt werden; dieser wird dann der Querschnitt der Manschetten zweckmäßigerweise angepaßt. In F ig. 5 ist eine an der Einlauf zone ange ordnete Manschette 12 von rechteckigem Querschnit dargestellt. Die Induktionsspule mit insgesamt zehi Windungen selbst ist aus einem rechteckigen Rohr ge wickelt. Die Manschette 12 umschließt die acht Win düngen 6 und 7, wovon wiederum die Windung 6 übe eine Lötstelle 15 in den Innenraum der Manschen 12 eingelötet ist. Außerhalb der Manschette 12 ver laufen die beiden nebeneinanderliegenden Windun gen 7α. Sie sind im Bereich der Manschette 12 senk recht zur Spulenebene 8 versetzt angeordnet. Di Versetzung erfolgte derart, daß der Kopplungsat stand zu den bewegten Behältern und Deckeln vei größert wurde. Ihr Beitrag zur wirksamen magnet sehen Feldstärke an den Versiegelungsstellen ist dahi geringer, als wenn sie in der Spulenebene angeordn wären. Der Kopplungsabstand läßt sich durch Biegt von Hand einstellen. Zur wirksamen Feldstärke trä lediglich der hochfrequente Strom in den Windu gen 6 und 7 a bei.

309 583/2

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Induktionsspule zum hochfrequenten induktiven Erwärmen und Verbinden von Werkstücken und Stoffen, insbesondere zum induktiven Versiegeln von Behältern mit einer Folie, die mit kontinuierlichem Vorschub im wesentlichen parallel zur Ebene der Induktionsspule an dieser vorbeiführbar sind, welche aus zwei oder mehr Windungen eines elektrisch leitenden Rohres, das mit einem durchströmenden Kühlmittel kühlbar ist, besteht und an zwei einander gegenüberliegenden Abschnitten, an denen die zu erwärmenden Werkstücke und Stoffe in das magnetische Feld der Induktionsspule eintreten bzw. dieses verlassen, feldschwächend ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der beiden Abschnitte mindestens eine Windung (6, 7) von einer Manschette (12, 13) aus Metall vollständig umschlossen ist, deren Wandstärke so gewählt ist, daß nur ein verschwindender Rest des von dem umschlossenen Windungsabschnitt herrührenden Magnetfeldes nach außen dringt, und daß jede Manschette (12, 13) mit einer Windung (6, 6a) elektrisch und thermisch leitend verbunden ist.

2. Induktionsspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (12, 13) mit einer der außen verlaufenden Windungen (6a) elektrisch und thermisch leitend verbunden ist.

3. Induktionsspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (12, 13) mit einer Windung (6), welche in ihrem Innern verläuft, elektrisch und thermisch leitend verbunden ist.

4. Induktionsspule nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der außerhalb der Manschette (12, 13) verlaufenden Windungen (7a) im Bereich der Manschette (12, 13) gekröpft in einem größeren Abstand zu den Werkstücken und Stoffen angeordnet ist.

5. Induktionsspule nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (12,13) aus Kupfer, Messing oder Aluminium besteht.

6. Induktionsspule nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Manschette (12,13) elektrisch und thermisch leitend verbundene Windung (6, 6a) mit der Manschette (12, 13) verlötet ist.

7. Induktionsspule nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (12, 13) als Rohrhülse mit ovalem Querschnitt ausgebildet ist.

8. Induktionsspule nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Manschette (12,13) aus zwei schalenförmigen Hälften besteht, welche lösbar miteinander verbunden sind.

9. Induktionsspule nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Innenraum der Manschette (12,13) mit einem Isolierstoff (17) ausgefüllt ist.

10. Induktionsspule nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie mitsamt den Manschetten (12,13) in einem Rahmen aus Kunststoff eingebettet ist.

11. Induktionsspule nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie mitsamt den Manschetten (12,13) in einer Platte aus Kunststoff eingebettet ist.