DE2200489C3 - 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 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)
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
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