DE2221861A1

DE2221861A1 - Hohlzylinderfoermiger induktor

Info

Publication number: DE2221861A1
Application number: DE19722221861
Authority: DE
Inventors: Heinz Hammrich
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-05-04
Filing date: 1972-05-04
Publication date: 1973-11-15
Also published as: JPS4954936A

Description

Hohlzylinderförmiger Induktor Die Erfindung betrifft einen hohlzylinderförmigen Induktor, bestehend aus wenigstens zwei Einzeiwindungen und aus zwei elektrisch zusammenschaltbaren Halbschalen.
Solche Induktoren werden zur industriellen Hochfrequenzerwärmung der verschiedensten Gegenstände verwendet. So ist beispielsweise durch die DU-Ps 811 479 eine Vorrichtung zum elektroinduktiven Erhitzen der Endabschnitte und der Stirnflächen langgestreckter Werkstücke, insbesondere-von Rohren, Stangen u.dgl. bekanntgeworden, bei der die Einzelwindungen der Spule und eine Heizleiterschleife einzeln zu- und abschaltbar in Reihe geschaltet werden. Ferner sind durch die US-PS 1 813 591 und durch die US-PS 3 414 697 teilbare ein-oder mehrwindige Induktoren bekanntgeworden, die herstellungsmäßig zu aufwendig sind. Außerdem ist die Reihenschaltung der einzelnen Windungsmanschetten verhältnismäßig schwierig durchführbar und der Aufbau stromflußmäßig recht ungünstig.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht in der Schaffung eines teilbaren ein- oder mehrwindigen Induktors, der einen günstigen Stromfluß ermöglicht und bei dem die Einzelwindungen so geschaltet werden können, daß man wahlweise entweder einen einwindigen oder einen mehrwindigen Induktor erhält, ohne daß dieser aus seiner Betriebslage entfernt oder verrückt zu werden braucht. Ferner soll es mit einfachen Mitteln möglich sein, den zwei-oder mehrwindigen Induktor insgesamt einwindig schalten zu können.
Gemäß der Erfindung wird dies bei einem eingangs erwähnten Induktor dadurch erreicht, daß die zu beiden Stirnseiten angeordneten Einzelwindungen in der Abwicklung aus jeweils einem trapezförmigen Windungsteil bestehen, deren Trapezbasis Jeweils die Stirnseite bildet und deren längere rapezseitenkante im aufgewickelten Zustand der kürzeren Trapez seite so gegenübersteht, daß sie diese um die Steigungshöhe überragt und gleichzeitig einem Teil der folgenden Einzelwindung gegenüberliegt, und daß bei Reihenschaltung der Einzelwindungen die gegenüberliegenden Windungsenden und bei der Parallelschaltung die Anfänge und die Enden jeder Einzelwindung durch Schalt stücke miteinander verbunden sind. Mit Vorteil sind zwischen den stirnseitigen Endwindungen ein oder mehrere Einzelwindungen angeordnet, die aus Beiterstreifen gleicher Breite bestehen und schraubenförmig mit der gleichen Steigung gewickelt sind, wie er nach innen gerichtete Leiterteil der stirnseitigen Endwindungen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung dargestellt.
Fig. 1 zeigt in Ansicht und im Schnitt einen aus zwei Halbschalen bestehenden Induktor.
Fig. 2 zeigt in Draufsicht einen aus drei Einzelwindungen bestehenden Induktor, dessen einzelne Windungen in gestrichelter Form in der Abwicklung dargestellt sind.
Fig. 3 stellt einen zweiwindigen Induktor dar.
Fig. 4 stellt einen dreiwindigen Induktor dar, der einwindig geschaltet ist und Fig. 5 einen zweiwindigen Induktor, der ebenfalls einwindig geschaltet ist.
Der Induktor 1 besteht aus den beiden Halbschalen 2 und 3, die einerseits mit elektrisch leitend verbundenen Laschen 4 und 5 versehen sind, die mit Hilfe einer Schraube 6 zusammengeschraubt sind. Andererseits - vorzugsweise um 1800 versetzt - sind die Klötze 7 und 8 mit den Halbschalen 2 und 3 elektrisch leitend verbunden. Die Klötse 7 und 8 tragen Führungsglieder 9, die zur Aufnahme der Schaltstücke 10 mit den elektrischen Anschlüssen 11 dienen. Die Halbschalen 2 und 3 stoßen bis auf den Abstandzusammen, so daß die Abwicklung einer solchen Wicklung die Länge von 3X ~) aufweist (vgl.
Fig. 2), der Zwischenraum wird vorteilhaft mit einem Isolierstück 12 ausgefüllt.
In Fig. 2 ist ein dreiwindiger Induktor dargestellt mit den Windungen 13, 14 und 15. Die Endwindungen 13 und 15 weisen in der Abwicklung eine Trapezform mit den Seiten a, b, e und d auf, während die mittlere Windung 14 die Form eines Bhomboides aufweist, mit den Seiten e, f, g und h. Die Abwicklung Jede der drei Windungen ist gestrichelt dargestellt. Der Abstand y von Windung zu Windung verläuft schraubengangförmig mit einer Steigung des Winkels cC. . Zu beiden Seiten der Isolierscheibe 12 sind auf den Endwindungen die elektrischen Anschlüsse 11 für den Induktor angeordnet. Um die drei Windungen 13, 14 und 15 in Reihe zu schalten, werden die gegenüberliegenden Windungsteile durch Schaltstücke 16 und 17 elektrisch miteinander verbunden. Diese Verbindung kann durch Schweißen oder Löten, aber auch durch Schrauben oder durch Klemm- oder Schiebestücke in an sich bekannter Weise erfolgen.
Fig. 3 zeigt einen zweiwindigen Induktor, dessen Anschlußlaschen 11 in der in Fig. 2 dargestellten Weise angebracht sind. Zur Reihenschaltung der beiden Windungen 18 und 19, die in ihrer Abwicklung den Windungen 13 und 15 der Fig. 2 entsprechen, dient das Schaltstück 20.
Fig. 4 zeigt einen aus drei Einzelwindungen 13, 14 und 15 bestehenden Induktor, bei dem die einzelnen Windungen durch die Schalt stücke 21 und 22 parallel geschaltet wurden. AU! diese Weise ist der Induktor einwindig geschaltet.
In Fig. 5 ist der gleiche Vorgang bei einem aus zwei Einselwindungen 18 und 19 bestehenden Induktor dargestellt. Durch das Schalt stück 21 werden beispielsweise die beiden Anfänge und durch das Schaltstück 22 die beiden Enden der Einzelwindungen 18 und 19 überbrückt und somit parallelgeschaltet. Auf diese Weise ist der Induktor ebenfalls einwindig geschaltet.
Der Gegenstand der Erfindung ist nicht auf die dargestellten Iluaführungsbeispiele beschränkt, sondern er kann in mehrfacher Weise abgewandelt werden. So ist z.B. die Windungszahl beliebig - entsprechend dem Jeweiligen Erwärmungsproblem - zu wählen.
Die beiden Endwindungen werden dabei in gleicher Form wie in den AusfWhrungsbeispielen gewählt, nur die Zwischenwindungen in Rhomboidform können je nach Erfordernis in beliebiger Zahl eingefügt werden. Ferner ist es möglich, den Induktor durch Hinzufügen oder Entfernen von Zwischenwindungen dem Jeweiligen Erwärmungsproblem anzupassen, um dadurch den elektrischen und/oder den thermischen Wirkungsgrad vorteilhaft zu beeinflussen.
5 Figuren 2 Patentansprüche

Claims

Patentansprüche 1. Hohlzylinderförmiger Induktor, bestehend aus wenigstens zwei Einzeiwindungen und aus zwei elektrisch zusammen schaltbaren Halbschalen, dadurch gekenazeichnet, daß die zu beiden Stirnseiten angeordneten Einzelwindungen (13, 15 und 18, 19) in der Abwicklung aus jeweils einem trapezförmigen Windungsteil bestehen, deren Trapezbasis (a) Jeweils die Stirnseite bildet nd deren längere Trapezseitenkante (c) im aufgewickelten Zustand der kürzeren Trapezseite (b) so gegenübersteht, daß sie diese um die Steigungshöhe (OS) überragt und gleichzeitig einem Teil der folgenden Einzelwindung gegenüberliegt, und daß bei Reihenschaltung der Einzelwindungen die gegenüberliegenden Windungsenden und bei der Parallel schaltung die Anfänge und die Enden jeder Einzelwindung durch Schalt stücke miteinander verbunden sind, 2. Induktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzei¢hnet, daß zwischen den stirnseitigen Endwindungen (13, 15) eine oder mehrere Einzelwindungen (14) angeordnet sind, die aus Leiterstreifen gleicher Breite bestehen und schraubenförmig mit der gleichen Steigung (oG) gewickelt sind, wie der nach innen gerichtete Leiterteil (d) de stirnseitigen Endwindungen (13, 15).