DE2200489C3 - Induktorvorrichtung für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von Werkstücken - Google Patents

Induktorvorrichtung für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von Werkstücken

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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 größtmöglichen Wert liegen 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 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 Wicklungsabschnitte 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 Induktorvorrichtungen 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 verlötenden 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 überschreitet, entstehen noch schwerwiegendere Mängel.
Diese Bedingungen sind noch schwieriger einzuhalten, wenn die gleiche Induktorvorrichtung zum Verlöten von Werkstücken mit unterschiedlichen Außenabmessungen verwendet werden soll, denn selbst wenn es gelingt, mit einer vorhandenen Induktorvorrichtung eine gleichmäßige Temperaturverteilung bei einer be-
stimmten WerkstücksgröBe zu erzielen, so ist diese Temperaturverteilung bei Werkstücken mit anderen Abmessungen nicht mehr gleichmäßig.
Eine Induktorvorrichtung mit den eingangs angegebenen Merkmalen ist aus der DT-AS 1 181 841 be- kannt; diese bekannte Induktorvorrichtung dient allerdings lacht dem Zweck des Erhitzern 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 Induktorvornchtung nicht darauf abgestellt, eine möglichst gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen, sondern so getroffen, daß sich die Heizenergie ohne Um- schaltung 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 Überdeckung oder Freilassung eiiies 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 bil det. Dabei kann die Wicklung Windungen enthalten, die dicht an der zu beheizenden Fläche liegen, und Windungen, die weiter weg liegen, wobei d«ese in verschiedenen Abständen von der zu beheizenden Fläche liegenden Windungen beispielsweise in verschiedenen Ringbereichen enthalten sein können.
In ähnlicher Weise ist es aus der US-PS 3 256 417 bekannt, die Wicklung einer Induktorvorrichtung, die ebenfalls der Erhitzung von Topfen zum Kochen dient, in mehreren Lagen von getrennten Windungen aus Flachleitem 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 soll 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 Temperaturverteilung über die ganze zu erhitzende 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- torvorrichtung; die Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung ist jedoch noch unvollkommen, und vor allem entstehen beträchtliche Energieverluste, die in dem Kurzschlußring 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 Fig.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 Werkstücksgrößen nicht mehr in Frage, da dies einerseits zu umständlich wäre und andererseits Hilfsmittel erfordern würde, die gewöhnlich nicht zur Verfügung stehen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Induktorvorrichtung der eingangs genannten Art für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von Werkstücken so auszubilden, daß sie die für das Auflöten von einer oder mehreren aufeinanderlegenden Platten auf eine ebene Fläche erforderliche gleichmäßige Temperaturverteilung ergibt und auch von ungeschulten Personen schnell und einfach an Werkstücke mit unterschiedlichen Außenabmessungen angepaßt werden kann.
Ausgehend 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 ist 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 Wicklungsabschnitts in Serie mit dem ersten und dem zweiten Wicklungsabschmtt 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 Temperaturabfall 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 Umfangszone 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,
Fi 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 ferrornagnetischem 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 Mittel punkt der Platte 2 aufgetragen, und auf der Ordinate die Temperaturdifferenz ΔΎ in bezug auf die Tempera tur am Rand der Platte Z 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 Tem peratur 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 Temperaturverteflung erzielt werden kann. Zo diesem Zweck besteht die Wicklung aus drei spiralförmigen flachen Wicklungsabschnitten, die in F i g. 2 in deutlichen Abständen übereinander dargestellt sind.
Fig.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 entspricht.
Die beiden flachen Spiralen 21, 22 gleichen Durchmessers des ersten Wicklungsabschnitts liegen in zwei parallelen Ebenen und sind auf 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 A?>stand wird durch Messung der Temperatur in der Mitte zwischen dem Mittelpunkt und dem Umfang der zu erhitzenden Platten so eingestellt daß diese Temperatur im wesentlichen gleich der in der Mitte dei
SS 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 nungsqueüe angeschlossen.
Der dritte Wicklungsabschnitt 24 der Induktorwick lung hat gleichfalls die Form einer flachen Spirale 24 die, ebenso wie die Spirale des zweiten Wicklungsab Schnitts 23, den zentralen ersten Wickhmgsabschnitt 21 22 umgibt aber annähernd in der gteidien Ebene wi<
«5 dieser erste Wicklungsabschnitt liegt Die Spirale de dritten Wickhmgsabschrritts 24 ist, wie übrigens aucl die Spirale des zweiten WkUungsabschnitts 23, vor zugsweise aus kreisrunden Windungen gebildet, di<
IP
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 durch Leiterabschnitte Ci, Ci, d. Ca, Cs gebildet sind und den Zugang zu den Enden jeder dieser Windungen von Klemmen B\, Bi, Bi, Ba, Bs aus ermöglichen. Beispielsweise sind die beiden Enden der Windung a über die Klemmen B\ und B2 zugänglich, die Enden der Windung b über die Klemme Bi und Bi usw.
Durch leitende Verbindungsteile ist es möglich, nach Bedarf eine oder mehrere der Windungen a, b, c, c/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 »5 HF-Stroms von der Spirale 24 und irgendeiner der Klemmen Bi bis Bs angeschlossen ist. Bei dem Ausführungsbeispif 1 von F i g. 2 werden alle spiralförmigen Wicklungsabschnitte der Induktorwicklung elektrisch in Serie gespeist, und zwar so, daß die einander benachbarten 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 D und Bs, während Ausgänge für das Wasser W an 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 mitt- leren Teil, der schwierig zu kühlen ist, zu erhöhen.
Die zuvor beschriebene Ausbildung der Induktorvorrichtung ermöglicht es, die Kurve der von ihm erzeugten Wärmeverteilung in Abhängigkeit von dem Durchmesser der zu verlötenden Teile zu verändern. Bei dem in F i g. 2 dargestellten Beispiel der Beschallung, das für die Erhitzung von Platten bestimmt ist, deren Durchmesser annähernd derjenigen der Windung a entspricht (d. h. kleiner oder gleich den Durchmesser der Windung a und größer als der Durchmesser der Windung b ist), und bei dem die Windungen c und d inaktiv sind, ist der in den Platten induzierte Strom in der Mitte des Induktors unter dem ersten Wicklungsabschnitt 21, 22 und am Umfang unter den Windungen a und b am größten und unter den Windungen c und d am kleinsten.
Die Windungen der Wicklungsabschnitte 23 und 24 sind gegeneinander versetzt, damit eine regelmäßigere Verteilung der Temperaturen erzielt wird.
Bei der in F i g. 3 gezeigten praktischen Ausführung der Induktorvorrichtung sind die die verschiedenen Wicklungsabschnitte tragenden und/oder umhüllenden Materialien so gewählt, daß sie gegen die im Betrieb auftretenden Kräfte ausreichend widerstandsfähig sind, einen kleinen Verlustfaktor haben und schließlich eine gute elektrische Isolierung bei hohen Frequenzen ergeben.
Bei einem praktischen Beispiel ist der zentrale erste Wicklungsabschnitt 21, 22 in ein Plastikmaterial oder ein thermoplastisches Kunstharzmaterial eingebettet, und die Wicklungsabschnitte 23 und 24 sind in entsprechend profilierte Blöcke 25, 26, 27 aus glasfaserverstärktem Kunstharz eingelegt. Es ist auch möglich, sie mit einer hitzebeständigen Asbestzementzusammensetzung zu umhüllen.
In dieser Darstellung ist nur ein Teil der Anschlüsse schematisch dargestellt.
Die Druckkraft wird auf die zu verlötenden Teile über eine massive zylindrische Säule 28 und eine hohlzylindrische Wand 29 ausgeübt, wobei diese Teile eine gute Übertragung der Kräfte von der Presse 30 auf die zu verlötenden Teile über die Induktorvorrichtung ermöglichen. Die Teile 28 und 29 bestehen aus einem starren Isoliermaterial, wie Holz, Phenolharz-Hartpapier oder Keramik.
Bei einer anderen Ausführungsform ist die Gesamtheit der Spiralen in ein starres, isolierendes thermopla stisches Material eingebettet.
Mit einer Induktorvorrichtung der zuvor beschriebenen Art können leicht und unter Erzielung einer guter Lösungsgüte Platten, deren Durchmesser beispielsweise 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 509 619/196
ftfiO

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Induktorvorrichtung für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von Werkstücken zum Auflöten von einer oder mehreren aufeinanderliegender! 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, 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 enger Kopplung mit der zentralen Zone der zu erhitzenden Teile angeordnet ist, mit dem ersten elektrisch in Reihe ge- schalteten 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des ersten Wicklungsabschnitts (21, 22) kleiner als die kleinstmögliche Außenabmessung der zu erhitzenden Teile (2, 3) ist, daß der zweite Wicklungsabschnitt (23) in einem größeren axialen Abstand von den zu erhitzenden Teilen als der erste Wicklungsabschr.itt (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 ringförmi· ger 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 O) haben, die jeweils in Klemmen (ßi bis Bs) 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. 6s
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 sind.
5. Induktorvorrichtung 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
DE2200489A 1971-01-08 1972-01-05 Induktorvorrichtung für die Hochfrequenz-Induktionserhitzung von Werkstücken Expired DE2200489C3 (de)

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DE2200489A1 DE2200489A1 (de) 1972-07-20
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JP (1) JPS5350112Y2 (de)
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IT (1) IT960758B (de)
NL (1) NL159313B (de)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1446737A (en) * 1972-11-15 1976-08-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Induction cooking appliances
JPS5337582B2 (de) * 1973-09-07 1978-10-09
JPS5337581B2 (de) * 1973-09-07 1978-10-09
JPS5337580B2 (de) * 1973-09-07 1978-10-09
JPS5512634A (en) * 1978-07-12 1980-01-29 Toyo Seikan Kaisha Ltd High frequency induction heater by vacuum tube oscillation
JPS55144796U (de) * 1979-04-04 1980-10-17
SE422136B (sv) * 1979-10-23 1982-02-15 Tetra Pak Int Anordning for forsegling av termoplastbelagt forpackningsmaterial
DE3149030A1 (de) * 1981-12-11 1983-06-16 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Spulenauskleidung bzw. spuleneinbettung aus feuerfestbeton und verfahren zu dessen herstellung
DE3229374C2 (de) * 1982-08-06 1984-06-20 Otto Junker Gmbh, 5107 Simmerath Mehrlagige zylindrische Induktionsspule
US4649249A (en) * 1985-09-13 1987-03-10 Rockwell International Corporation Induction heating platen for hot metal working
FR2608348B1 (fr) * 1986-12-10 1993-11-12 Electricite De France Appareil electrique de cuisson par induction a emission d'harmoniques reduite
KR0143226B1 (ko) * 1991-08-08 1998-07-01 구자홍 인쇄회로 기판을 이용한 전자조리기의 가열장치
JP2754163B2 (ja) * 1994-05-31 1998-05-20 信越半導体株式会社 高周波誘導加熱コイル
FR2728132A1 (fr) * 1994-12-09 1996-06-14 Bonnet Sa Dispositif de chauffage par induction de recipient et procede de commande d'un tel dispositif
DE19845844A1 (de) * 1998-10-05 2000-04-06 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Induktor für ein Induktions-Kochfeld
FR2806868B1 (fr) * 2000-03-21 2002-06-28 Brandt Cooking Dispositif de chauffage par induction de recipient culinaire
FR2895638B1 (fr) * 2005-12-27 2008-04-18 Brandt Ind Sas Dispositif inducteur a bobinages individuels multiples pour foyer de cuisson par induction
US10399684B2 (en) * 2014-10-29 2019-09-03 The Boeing Company Induction heating coils with uniform heating
US9875985B2 (en) * 2014-11-18 2018-01-23 International Business Machines Corporation Flip-chip bonder with induction coils and a heating element
CN108112110B (zh) * 2017-12-26 2024-04-02 深圳国创名厨商用设备制造有限公司 一种可改变加热面积的电磁线圈盘
US11219101B2 (en) * 2018-05-03 2022-01-04 Haier Us Appliance Solutions, Inc. Induction cooking appliance having multiple heating coils
WO2020122599A1 (en) * 2018-12-13 2020-06-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Induction heating apparatus

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL296248A (de) * 1962-08-09
GB1064903A (en) * 1965-02-17 1967-04-12 S I A T E M Soc It Apparecchi Improvements in or relating to apparatus for heating objects by induction

Also Published As

Publication number Publication date
DE2200489B2 (de) 1974-09-26
JPS5371850U (de) 1978-06-15
GB1365193A (en) 1974-08-29
US3704357A (en) 1972-11-28
NL159313B (nl) 1979-02-15
IT960758B (it) 1973-11-30
NL7200173A (de) 1972-07-11
DE2200489A1 (de) 1972-07-20
FR2120564A5 (de) 1972-08-18
JPS5350112Y2 (de) 1978-12-01
BE777799A (fr) 1972-05-02

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