DE2200489B2 - Induktorvorrichtung für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von Werkstücken - Google Patents
Induktorvorrichtung für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von WerkstückenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Induktorvorrichtung für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von
Werkstücken zum Auflöten von einer oder mehreren aufeinanderliegenden Platten auf eine ebene Fläche,
wobei die zu erhitzenden Teile gleiche oder annähernd gleiche Außenabmessungen, die zwischen einem
kleinstmöglichen und einem größtmög!H?en Wert Hegen
können, aufweisen, bestehend aus mehreren parallel zu den zu erhitzenden Teilen angeordneten, gleichsinnig
vom Strom durchflossenen spiralförmigen flachen Wicklungsabschnitten aus hohlen Metallrohren,
durch die ein Kühlmittel strömt und deren Windungen in unterschiedlichen Abständen von den zu erhitzenden
Teilen liegen, mit einem zentralen ersten Wicklungsabschnitt, der in engrr Kopplung mit der zentralen Zone
der zu erhitzenden Teile angeordnet ist, mit dem ersten elektrisch in Reihe geschalteten ringförmigen zweiten
Wicklungsabschnitt, dessen innerste Windung einen Durchmesser hat, der größer als der Außendurchmesser
des ersten Wicklungsabschnitts ist und dessen äußerste Windung einen Durchmesser hat, welcher der
größtmöglichen Außenabmessung der zu erhitzenden Teile entspricht, und mit Verbindungsteilen, mit denen
weitere Wicklungen oder Wicklungsabschnitte mit dem ersten und dem zweiten Wicklungsabschnitt in Reihe
schaltbar sind.
Derartige Induktorvorrirhtungin werden beispielsweise
bei der Herstellung von Kochgefäßen, insbesondere Kochtöpfen verwendet, deren Boden durch eine
metallische Schichtstruktur gebildet ist, die wenigstens zwei verlötete Platten aufweist, von denen wenigstens
eine aus einem gut wärmeleitenden Metall, wie Kupfer oder Aluminium besteht.
Es ist bekannt, daß beim Erhitzen der zu verlötender
Flächen eines der wichtigsten und am schwierigsten zu lösenden Probleme das Problem der Temperaturverteilung
ist. Die Temperatur muß nämlich über die ganze zu verlötende Fläche innerhalb enger Grenzen bleiben
die durch die Eigenschaften der verwendeten Materialien bedingt sind. Wenn beispielsweise Platten aus Edelstahl
auf den Boden eines Kochtopfes aus Aluminium aufgelötet werden sollen, hat das verwendete Hartlötmittel
eine Schmelztemperatur, die verhältnismäßig nahe bei der Schmelztemperatur von Aluminium liegt
Wenn die Temperatur an irgendeiner Stelle der Berührungsflächen unter der Temperatur des Hartlötmittels
bleibt, entstehen fehlerhafte Verbindungen, und wenn die Temperatur an irgendeiner Stelle die Schmelztemperatur
von Aluminium auch nur geringfügig über schreitet, entstehen noch schwerwiegendere Mangel.
Diese Bedingungen sind noch schwieriger einzuhalten, wenn die gleiche Induktorvorrichtung zum Verlö·
ten von Werkstücken mit unterschiedlichen Außenab messungen verwendet werden soll, denn selbst wenn e<
gelingt, mit einer vorhandenen Induktorvorrichtung eine gleichmäßige Temperaturverteilung bei einer be
stimmten WerkstöcksgröOe zu erzielen, so ist diese
Temperaturverteilung bei Werkslücken mit anderen Abmessungen nicht mehr gleichmäßig.
Eine Induktorvorrichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen ist aus der DT-AS I 181 841 bekannt;
diese bekannte Induktorvorrichtung dient allerdings nicht dem Zweck dts Erhitzens von Werkstücken
zum Verlöten, sondern der Beheizung der zu erhitzenden Fläche, insbesondere des Bodens eines Topfes, der
zum Kochen erhitzt werden soll. Da bei diesem Anwendungszweck die Temperaturverteilung keine wesentliche
Rolle spielt, ist die Ausbildung der Induktorvorrichtung nicht darauf abgestellt, eine möglichst
gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen, sondern so getroffen, daß sich die Heizenergie ohne Umschaltung
selbsttätig an die Topfgröße anpaßt Dies wird dadurch erreicht, daß zwei oder mehr Wicklungsabschnitte elektrisch parallel geschaltet sind, so daß die
Heizenergie eines von der zu erhitzenden Fläche überdeckten
Wicklungsabschnitts unabhängig von der :o Überdeckung oder Freilassung eines anderen Wicklungsabschnittes
durch eine zu erhitzende Fläche unverändert erhalten bleibt. Diese Wirkung beruht darauf,
daß ein Wicklungsabschnitt, der als Ganzes der zu erhitzenden Fläche gegenüberliegt, als kurzgeschlossene
Transformatorwicklung wirkt, während ein Wicklungsabschnitt, der keiner zu erhitzenden Fläche gegenüberliegt,
eine Transformatorwicklung von offenem Stromkreis mit erheblich gesteigerter Induktivität bildet.
Dabei kann die Wicklung Windungen enthalten, die dicht an der zu beheizenden Fläche liegen, und
Windungen, die weiter weg liegen, wobei diese in verschiedenen Abständen von der zu beheizenden Fläche
liegenden Windungen beispielsweise in verschiedenen Ringbereichen enthalien sein können.
In ähnlicher Weise ist es aus der US-PS 3 256 417
bekannt, die Wicklung einer Induktorvorrichtung, die ebenfalls aer Erhitzung von Topfen zum Kochen dient,
in mehreren Lagen von getrennten Windungen aus Flachleitern auszubilden, die in mehreren parallelen
Stromkreisen so miteinander verbunden sind, daß jeder Stromkreis Windungen enthält, die in unterschiedlichen
Abständen von der zu erhitzenden Fläche liegen. Dadurch soil erreicht werden, daß auch bei Verwendung
von mehrlagigen Wicklungen und bei verhältnismäßig hohen Frequenzen eine gleichmäßige Stromverteilung
über die ganze Tiefe der Wicklung erzwungen wird. Dagegen kann auch durch diese Maßnahme keine
gleichmäßige Temperaiurverteilung über die ganze zu erhitzenüe Fläche erhalten werden.
Dagegen ist aus der FR-PS 1 425 005 bereits eine Induktorvorrichtung
bekannt, die eine Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung beim Verlöten unter
Anpassung an verschiedene Werkstücksgrößen ermöglicht. Zu diesem Zweck enthält die Induktorvorrichtung
eine einzige flache spiralförmige Wicklung, deren Durchmesser demjenigen der größten zu verlötenden
kreisrunden Platte entspricht, und es ist ein Satz von Kurzschlußringen aus leitendem Material vorhanden,
deren Innendurchmesser jeweils geringfügig größer als der Durchmesser der zu verlötenden Platten ist, welche
sie umgeben. Eine solche Anordnung ermöglicht bei sorgfältiger Wahl des Innendurchmessers des Kurzschlußringes
das Verlöten von kreisrunden Platten verschiedenen Durchmessers mit Hilfe der gleichen Induk- H
torvorrichtung; die Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung
ist jedoch noch unvollkommen, und vor allem entstehen beträchtliche Energieverluste, die in
dem KurzschluQring vernichtet werden.
Bei der Ausbildung von Induktorvorrichtungen für das Verlöten von plattenförmigen Werkstücken, wie
den Böden von Kochtöpfen, ist noch ein weiterer Gesichtspunkt zu beachten: Die Induktorvorrichtung wird
im allgemeinen an einem Ort, beispielsweise in der Kochtopffabrik, verwendet, wo keine Möglichkeit besteht,
die Temperaturverteilung von Fall zu Fall zu ermitteln
und sorgfältige Einstellungen vorzunehmen, bis die beste Gleichmäßigkeit erzielt ist Wenn eine Anpassung
an verschiedene Werkstücksgrößen gefordert wird, scheiden daher auch Lösungen aus, wie sie beispielsweise
durch den älteren Vorschlag nach F i g. 3 der nicht veröffentlichten DT-OS 2 087 071 gegeben
sind: Die Wicklung der Induktorvorrichtung ist in mehrere konzentrische Wicklungsabschnitte unterteilt, die
mittels Schrauben und Muttern in unterschiedliche Abstände von der zu erhitzenden Fläche einstellbar sind.
Damit läßt sich zwar beim Hersteller für eine bestimmte Werkstücksgröße eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung
einstellen, doch kommt dann beim Benutzer eine Anpassung an andere Werkstücks^-rößen nicht
mehr in Frage, da dies einerseits zu umständlich wäre und andererseits Hilfsmittel erfordern würde, die gewöhnlich
nicht zur Verfugung stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Induktorvorrichtung
der eingangs genannten Art für die Hochfrequenz-Induktionserhitzun^ von Werkstücken
so auszubilden, daß sie die für das Auflöten von einer oder mehreren aufeinanderliegenden Platten auf eine
ebene Fläche erforderliche gleichmäßige Temperaturverteilung ergibt und auch von ungeschulten Personen
schnell und einfach an Werkstücke mit unterschiedlichen Außenabmessurigen angepaßt werden kann.
Ausgebend von einer Induktorvorrichtung der eingangs
angegebenen Art wird diese Aufgabe nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Durchmesser des ersten
Wicklungsabschnitts kleiner als die kleinstmögliche Außenabmessung der zu erhitzenden Teile ist, daß
der zweite Wicklungsabschnitt in einem größeren axialen Abstand von den zu erhitzenden Teilen als der erste
Wicklungsabschnitt angeordnet is', und zwischen dem zweiten Wicklungsabschnitt und den zu erhitzenden
Teilen ein den ersten Wicklungsabschnitt konzentrisch umgebender ringförmiger dritter Wicklungsabschnitt
angebracht ist, dessen äußerste Windung einen Durchmesser hat, der der größtmöglichen Außenabmessung
der zu erhitzenden Teile entspricht und dessen innerste Windung einen Durchmesser hat, der der kleinstmöglichen
Außenabmessung der zu erhitzenden Teile entspricht, und daß die Windungen des dritten Wicklungsabschnitts Abzweigungen in Form von Leiterabschnitten
haben, die jeweils in Klemmen enden, mit denen eine oder mehrere der Umfangszone der zu erhitzenden
Teile gegenüberliegende Windungen des dritten Wicklungsab-.dinitts in Serie mit dem ersten und dem
zweiten Wicklungsabschnitt schaltbar sind.
Die Induktorvorrichtung nach der Erfindung gibt folgende Wirkung: Der in der Mitte liegende erste. Wicklungsabschnitt
bestimmt die Temperatur in der Mitte des Werkstücks. Der größere Abstand des zweiten
Wicklungsabschnitts wird vom Hersteller durch Messung der Temperatur etwa in der Mitte zwischen dem
Mittelpunkt und dem Rand eines beliebigen Werkstücks so eingestellt, daß diese Temperatur im wesentlichen
gleich der Temperatur im Mittelpunkt ist.
Die jeweils an der Umfangszone eingeschalteten, zwischen dem zweiten Wicklungsabschnitt und dem
Werkstück liegenden Windungen des dritten Wicklungsabschnitts
verhindern den sonst unvermeidlichen Tempcraturabfall zum Rand hin. Dadurch wird eine
sehr gleichmäßige Temperaturverteilung über die ganze Fläche des Werkstücks erhalten, und dies bei Werkstücken
mit sehr verschiedenen Außenabmessungen, soweit die Bedingung erfüllt ist, daß jeweils die der
Umfangs/one gegenüberliegenden Windungen des dritten Wicklungsabschnitts eingeschaltet sind. Die
hierfür erforderlichen Umschaltungen können auch von ungeübten Personen ohne besondere Hilfsmittel leicht
und schnell durchgeführt werden; hierzu brauchen nur die vom Hersteller für die verschiedenen Werkstücksgrößen
angegebenen Klemmen verbunden zu werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt
Fig. la eine schematische Schnittansicht einer Induktorvorrichtung
bekannter Art zur Erläuterung des mit der Erfindung zu lösenden Problems,
F i g. Ib die Form der Kurve der Temperaturverteilung
an der Berührungsfläche der zu verlötenden Teile von F i g. 1 a,
F i g. 2 ein auseinandergezogenes Prinzipschema einer Induktorvorrichtung nach der Erfindung und
F i g. 3 eine schematische Schnittansicht einer praktischen Ausführungsform einer Induktorvorrichtung
nach der Erfindung.
Fig. la zeigt schematisch im Schnitt eine Induktorvorrichtung
für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung einer Platte 2 (beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium)
und des Bodens eines Behälters 3, auf dem die Platte 2 durch Hartlöten befestigt werden soll. Die Induktorvorrichtung
besteht aus einer parallel zu den zu erhitzenden Teilen angeordneten spiralförmigen flachen
Wicklung 1 aus einem hohlen Metallrohr, das über die Zuleitung 5 mit einem Hochfrequenzstrom und einer
(symbolisch durch einen Pfeil dargestellten) Wasserströmung gespeist wird. Der Ausgang der Wicklung ist
bei 6 dargestellt. Eine Platte 4 aus ferromagnetische!!!
Material ist im allgemeinen zwischen dem Induktor und den zu verlötenden Teilen so angeordnet, daß in diesen
die gleichmäßige Temperaturverteilung etwas verbessert wird und gegebenenfalls die Löttemperatur auf
den Curie-Punkt des ferromagnetischen Materials der Platte 4 begrenzt wird.
F i g. Ib zeigt die Form der Kurve der Temperaturverteilung
an der Berührungsfläche der Teile 2 und 3 für den Fall, daß die Wicklung 1 der Induktionsvorrichtung
von Fig. la aus einem einzigen spiralförmigen Wicklungsabschnitt besteht, und für kreisrunde Werkstücke.
Auf der Abszisse ist der Abstand X vom Mittelpunkt der Platte 2 aufgetragen, und auf der Ordinate
die Temperaturdifferenz ΔΎ in bezug auf die Temperatur am Rand der Platte 2. Diese Kurve zeigt ein Minimum
in der Mitte und zwei Maxima zu beiden Seiten der Mitte in einem Abstand, der annähernd gleich der
Hälfte des Radius R der Platte 2 ist. Die kleinste Temperatur an den Rändern der Platte beruht in erster Linie
auf der Strahlung des Mantels des Behälters 3.
F i g. 2 zeigt schematisch in einer auseinandergezogenen
Darstellung eine Induktorvorrichtung, mit welcher bei Werkstücken unterschiedlichen Durchmessers
eine gleichförmige Temperaturverteilung erzielt werden kann. Zu diesem Zweck besteht die Wicklung aus
drei spiralförmigen flachen Wicklungsabschnitten, die in F i g. 2 in deutlichen Abständen übereinander dargestellt
sind.
F i g. 3 zeigt im Schnitt eine besondere Form der praktischen Ausführung einer solchen Induktorvorrichtung,
welche die wirkliche Lage der verschiedenen Wicklungsabschnitte von F i g. 2 erkennen läßt.
Der erste zentrale Wicklungsabschnitt 21, 22 der Induktorvorrichtung,
der im Betrieb stets stromdurchflossen ist, ist in der Nähe der zu verlötenden Platten angeordnet
und dazu bestimmt, die mittleren Abschnitte
ίο dieser Platten zu erhitzen. Dieser zentrale Wicklungsabschnitt
besteht hier aus zwei übereinanderliegenden flachen Spiralen 21, 22 von kleinem Durchmesser, doch
könnte er gegebenenfalls auch nur aus einer einzigen Spirale bestehen.
Der zweite Wicklungsabschnitt 23, der gleichfalls im Betrieb stets stromdurchflossen ist, hat die Form einer
flachen Spirale und liegt von den zu verlötenden Platten in einem größeren axialen Abstand als der zentrale
erste Wicklungsabschnitt 21, 22. Die innerste Windung des zweiten Wicklungsabschnitts 23 hat einen Durchmesser,
der geringfügig größer als der Durchmesser der äußersten Windung des zentralen ersten Wicklungsabschnitts
21, 22 ist, während seine äußerste Windung eine Abmessung hat, die wenigstens annähernd
der größten Abmessung der zu verlötenden Platten ent'bricht.
Die beiden flachen Spiralen 21, 22 gleichen Durchmessers des ersten Wicklungsabschnitts liegen in zwei
parallelen Ebenen und sind nuf Lücke angeordnet, damit die Temperaturverteilung möglichst gleichförmig
gemacht wird. Diese beiden Spiralen des ersten Wicklungsabschnitts können in Form von archimedischen
Spiralen ausgeführt sein, oder, wie in F i g. 2 dargestellt ist, in Form von mehreren konzentrischen kreisförmigen
Windungen, die miteinander durch Kröpfungen verbunden sind. Sie sind sowohl in elektrischer Hinsicht
als auch hinsichtlich der durch die Windungen fließenden Kühlflüssigkeit Win Serie geschaltet.
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist das eine Ende der inneren Spirale 22, die eine der Klemmen
der Induktorwicklung bildet, an Masse angeschlossen. Dadurch wird die Gefahr vermieden, daß die Windungen,
die den zu verlötenden Teilen die selbst auf Massepotential liegen, am nächsten sind, schädliche
Entladungen verursachen.
Der gleichfalls stets stromdurchflossene zweite Wicklungsabschnitt 23 liegt, wie F i g. 3 zeigt, in einem
größeren Abstand von den zu erhitzenden Teilen als die beiden Spiralen 21, 22 des zentralen ersten Wicklungsabschnitts.
Dieser Abstand wird durch Messung der Temperatui
in der Mitte zwischen dem Mittelpunkt und dem Um fang der zu erhitzenden Platten so eingestellt, daß diesf
Temperatur im wesentlichen gleich der in der Mitte dei Platte gemessenen Temperatur ist
Das eine Ende des spiralförmigen zweiten Wick lungsabschnitts 23, das die zweite Klemme der Induk
torwicklung bildet, ist an eine Hochfrequenz-Span nungsquelle angeschlossen.
Der dritte Wicklungsabschnitt 24 der Induktorwick lung hat gleichfalls die Form einer flachen Spirale 2^
die, ebenso wie die Spirale des zweiten Wicklungsab Schnitts 23, den zentralen ersten Wicklungsabschnitt 2
22 umgibt, aber annähernd in der gleichen Ebene wi dieser erste Wicklungsabschnitt liegt Die Spirale de
dritten Wicklungsabschnitts 24 ist, wie übrigens auc die Spirale des zweiten Wicklungsabschnitts 23, voi
zugsweise aus kreisrunden Windungen gebildet, di
■<*
durch Kröpfungen miteinander verbunden sind. Alle drei Wicklungsabschnitte werden elektrisch so gespeist,
daß die erzeugten magnetischen Felder alle das gleiche Vorzeichen haben und sich addieren.
Der dritte Wicklungsabschnitt 24, hat bei dem dargestellten Beispiel vier Windungen a, b, c, d. An diese
Windungen sind Abzweigungen angeschlossen, die durui Leiterabschnitte Ci, C2, Ci, Ca, O>
gebildet sind und den Zugang zu den Enden jeder dieser Windungen
von Klemmen ZJi1 Di, Di, Da, Di aus ermöglichen. Beispielsweise
sind die beiden Enden der Windung a über die Klemmen B\ und Bi zugänglich, die Enden der Windung
b über die Klemme Bi und B3 usw.
Durch leitende Verbindungsteile ist es möglich, nach Bedarf eine oder mehrere der Windungen a, b, c, d des
dritten Wicklungsabschnitts 24 in den elektrischen Stromkreis der Induktorwicklung einzufügen.
Bei einem besonders einfachen Ausführungsbeispiel, das schematisch in F i g. 2 dargestellt ist, erfolgt das
Ein- oder Ausschalten bestimmter Windungen mit Hilfe ao
von zwei leitenden Verbindungsteilen BA, BD, von denen der eine zwischen einer Klemme A für die Zuführung
des HF-Stroms zur Spirale 24 und einer der Klemmen B\ bis Ba angeschlossen ist, während der andere
zwischen einer Klemme D für die Abführung des a5
HF-Stroms von der Spirale 24 und irgendeiner der Klemmen Bi bis Bs angeschlossen ist. Bei dem Ausführungsbeispiel
von F i g. 2 werden alle spiralförmigen Wi-klungsabschnitte der Induktorwicklung elektrisch
in Serie gespeist, und zwar so, daß die einander benachharten Windungen der verschiedenen Wicklungsabschnitte
von dem Strom in gleicher Richtung durchflossen werden. Zu diesem Zweck ist die Klemme A an die
(nicht mit der HF-Quelle verbundenen) zweite Klemme des zweiten Wicklungsabschnitts 23 angeschlossen, und
die Klemme D ist mit der (nicht an Masse liegenden) zweiten Klemme des ersten Wicklungsabschnitts 21, 22
verbunden.
Die Kühlwasserversorgung kann auf verschiedene Weise erfolgen, wobei natürliche alle Windungen versorgt
werden müssen. Bei einem praktischen Beispiel liegen Zuleitungen für das Wasser W an den Klemmen
Dund Bs, während Ausgänge für das Wasser Wan den
beiden eigentlichen Klemmen der Induktorwicklung (HF-Quelle und Masse) angebracht sind. In diesem Fall
sind die Leiterabschnitte Ci bis Cs und die beiden Verbindungsteile
BA und BD, ebenso wie die Wicklungsabschnitte 21 bis 24, aus einem hohlen, elektrisch leitenden
Rohr (beispielsweise Kupferrohr) gefertigt. Die freien Klemmen der Klemmen B\ bis Bs sind dann
durch Stopfen verschlossen; in diesem Fall fließt kein Wasser in den inaktiven Windungen.
Ein Vorteil des in F i g. 2 dargestellten Wasserkreislaufs besteht darin, daß der zentrale erste Wicklungsabschnitt
21, 22 unabhängig von den beiden anderen Wicklungsabschnitten 23 und 24 versorgt wird, wodurch
es möglich ist, die Wassermenge in diesem mittleren Teil, der schwierig zu kühlen ist, zu erhöhen.
Die zuvor beschriebene Ausbildung der Induktorvor richtung ermöglicht es, die Kurve der von ihm erzeug
ten Wärmeverteilung in Abhängigkeit von dem Durch messer der zu verlötenden Teile zu verändern. Bei derr
in F i g. 2 dargestellten Beispiel der Beschaltung, das füi die Erhitzung von Platten bestimmt ist, deren Durch
messer annähernd derjenigen der Windung a entsprich (d. h. kleiner oder gleich dem Durchmesser der Win
dung a und größer als der Durchmesser der Windung i ist), und bei dem die Windungen cund (/inaktiv sind, is
der in den Platten induzierte Strom in der Mitte de! Induktors unter dem ersten Wicklungsabschnitt 21, 2Ά
und am Umfang unter den Windungen a und b angrößten und unter den Windungen c und d am klein
sten.
Die Windungen der Wicklungsabschnitte 23 und 2*
sind gegeneinander versetzt, damit eine regelmäßigen Verteilung der Temperaturen erzielt wird.
Bei der in F i g. 3 gezeigten praktischen Ausführung
der Induktorvorrichtung sind die die verschiedener Wicklungsabschnitte tragenden und/oder umhüllender
Materialien so gewählt, daß sie gegen die im Betriet auftretenden Kräfte ausreichend widerstandsfähig sind
einen kleinen Verlustfaktor haben und schließlich ein« gute elektrische Isolierung bei hohen Frequenzen erge
ben.
Bei einem praktischen Beispiel ist der zentrale erst« Wicklungsabschnitt 21, 22 in ein Plastikmaterial odei
ein thermoplastisches Kunstharzmaterial eingebettet und die Wicklungsabschnitte 23 und 24 sind in entspre
chend profilierte Blöcke 25, 26, 27 aus glasfaserver stärktem Kunstharz eingelegt. Es ist auch möglich, si«
mit einer hitzebeständigen Asbestzementzusammenset zung zu umhüllen.
In dieser Darstellung ist nur ein Teil der Anschluss«
schematisch dargestellt.
Die Druckkraft wird auf die zu verlötenden Teilt über eine massive zylindrische Säule 28 und eine üohl
zylindrische Wand 29 ausgeübt, wobei diese Teile ein« gute Übertragung der Kräfte von der Presse 30 auf di«
zu verlötenden Teile über die Induktorvorrichtung er möglichen. Die Teile 28 und 29 bestehen aus einerr
starren Isoliermaterial, wie Holz, Phenolharz-Hartpa
pier oder Keramik.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die Gesamt heit der Spiralen in ein starres, isolierendes thermopla
stisches Material eingebettet.
Mit einer Induktorvorrichtung der zuvor beschriebe nen Art können leicht und unter Erzielung einer gutei
Lösungsgüte Platten, deren Durchmesser beispielswei se zwischen 120 und 260 mm liegt, durch Hartlöten ver
bunden werden.
Patentschutz wird jeweils nur für di< Gesamtheit der Merkmale eines Patent
anspruchs, einschließlich seiner Rück beziehung, begehrt.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 409539/7:
Claims (5)
1. Induktorvorrichtung for die Hochfrequenz-Induktionserhitzung
von Werkstücken zum Auflöten von einer oder mehreren aufeinanderliegenden Platten auf eine ebene Fläche, wobei die zu erhitzenden
Teile gleiche oder annähernd gleiche Außenabmessungen, die zwischen einem kleinstmöglichen
und einem größtmöglichen Wert liegen können, auhveisen, bestehend aus mehreren parallel
zu den zu erhitzenden Teilen angeordneten, gleichsinnig vom Strom durchflossenen spiralförmigen
flachen Wicklungsabschnitten aus hohlen Metallrohren, durch die ein Kühlmittel strömt und deren
Windungen in unterschiedlichen Abständen von den zu erhitzenden Teilen liegen, mit einem zentralen
ersten Wicklungsabschnitt, der in enger Kopplung mit der zentralen Zone der zu erhitzenden Teile angeordnet
ist, mit dem ersten elektrisch in Reihe geschalteten ringförmigen zweiten Wicklungsabschnitt,
dessen innerste Windung einen Durchmesser hat, der größer als der Außendurchmesser des
ersten Wicklungsabschnitts ist und dessen äußerste Windung einen Durchmesser hat, welcher der
größtmöglichen Außenabmessung der zu erhitzenden Teile entspricht, und mit Vorbindungsieilen. mit
denen weitere Wicklungen oder Wicklungsabschnitte mit dem ersten und dem zweiten Wicklungsabschnitt
in Reihe schaltbar sind, dadurch gekennze.chnet, daß der Durchmesser des
ersten Wicklungsabschnitts (21, 22) kleiner als die kleinstmögliche Außenabmess,ang der zu erhitzenden
Teile (2, 3) ist, daß der 7 veite Wicklungsabschnitt
(23) in einem größeren axialen Abstand von den zu erhitzenden Teilen als der erste Wicklungsabschnitt (21, 22) angeordnet ist und zwischen dem
zweiten Wicklungsabschnitt (23) und den zu erhitzenden Teilen (2, 3) ein den ersten Wicklungsabschnitt
(21, 22) konzentrisch umgebender ringförmiger dritter Wicklungsabschnitt (24) angebracht ist,
dessen äußerste Windung (a) einen Durchmesser hat, der der größtmöglichen Außenabmessung der
zu erhitzenden Teile entspricht und dessen innerste Windung (d) einen Durchmesser hat, der der
kleinstmöglichen Außenabmessung der zu erhitzenden Teile entspricht, und daß die Windungen (a, b, c,
d) des dritten Wicklungsabschnitts (24) Abzweigungen in Form von Leiterabschnitten (Ci bis Cs) haben,
die jeweils in Klemmen (Bt bis Ss) enden, mit
denen eine oder mehrere der Umfangszone der zu erhitzenden Teile (2, 3) gegenüberliegende Windungen
(a, b, c, d) des dritten Wicklungsabschnitts in Serie mit dem ersten und dem zweiten Wicklungsabschnitt schaltbar sind.
2. Induktorvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wicklungsabschnitt
aus zwei oder mehr übereinanderliegenden flachen Spiralen (21, 22) besteht, die gleiche Durchmesser
haben.
3. Induktorvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsteile
(BA, BD) in Form von hohlen Metallrohrabschnitten ausgebildet sind, die Bestandteile eines Kühlwasserkreislaufs
(W) bilden.
4. Induktorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder
mehrere der die Wicklungsabschnitte bildenden Spiralen in Blöcke (25, 26, 27) aus mechanisch starrem
und elektrisch isolierendem Material, wie glasfaserverstärktem Kunstharz, eingelegt sin-1.
'
'
5. Indulctorvorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine oder mehrere der die Wicklungsabschnitte bildenden
Spiralen in ein elektrisch isolierendes härtbares Plastikmaterial eingebettet sind.
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