DE2921472A1

DE2921472A1 - Durch eine fluessigkeit kuehlbare induktionsspule zum erhitzen drahtfoermiger werkstuecke

Info

Publication number: DE2921472A1
Application number: DE19792921472
Authority: DE
Inventors: Herbert Geisel
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1979-05-26
Filing date: 1979-05-26
Publication date: 1980-11-27

Description

Durch eine Flüssigkeit kühlbare Induktionsspule
zum Erhitzen drahtförmiger Werkstücke Die Erfindung bezieht sich auf eine durch eine Flüssigkeit kühlbare Induktionsspule zum Erhitzen drahtförmiger Werkstücke mit mehreren nach Art einer einlagigen Zylinderspule gewickelten Drahtwendeln, denen die Kühlflüssigkeit über eine Rohrleitung fließend zugeführt ist.
Zum induktiven Erwärmen von Drähten, die eine Erwärmungsmaschine durchlaufen, werden zylinderförmige Induktionsspulen benötigt, die die Drähte über einen Teil ihrer Länge umfassen und mit einem Hochfrequenzstrom gespeist sind.
Der Wirkungsgrad solcher Anordnungen hängt in erster Linie vom spezifischen Widerstand des zu erwärmenden Werkstücks ab, und die Frequenz des heizenden Stroms sollte stets so gewählt werden, daß die elektromagnetische Eindringtiefe des induzierten Stroms vorgegebene Werte des Werkstückdurchmessers erreicht.
Zur mechanischen Verbesserung des Wirkungsgrades ist es bekannt, den Koppelabstand zwischen der Spule und dem zu erwärmenden Draht passend zu wählen. Dabei sollte das Verhältnis des Werkstück-Außendurchmessers zum Spulen-Innendurchmesser so groß wie möglich gewählt werden.
Dabei ist es üblich, die Spulen aus röhrenförmigen Drähten zu wickeln, die vorzugsweise mit rechteckigem Profil mit einer Kühlflüssigkeit beschickt werden, um die Verlustwärme aus dem Spuleninneren abzuführen.
Die Erfindung befaßt sich mit der Verkürzung der Bauweise solcher Spulen und einer Verbesserung ihrer Herstellbarkeit und Kühlbarkeit und einer Verbesserung ihres Wirkungsgrades.
Erfindungsgemäß wird dieses an Spulen der eingangs näher bezeichneten Bauart dadurch erreicht, daß die Drahtwendel aus Volldraht mit einer auf ihrer Zylinderaußenwand im innigen Wärmekontakt befestigten Kühlwasserleitung besteht.
Bevorzugt ist die Anordnung derart getroffen, daß die Drahtwendel mit einer metallenen Kühlwasserleitung verlötet ist.
Durch diese Konstruktion wird erreicht, daß die Drahtwendel insbesondere bei Werkstücken mit einem Außendurchmesser von 5...15 mm mit kleinem Innendurchmesser gefertigt werden kann. Sie läßt sich z.B. auf einer Drehbank mit einem Stechmeißel aus einem entsprechenden Kupferrohr herstellen. Gleichzeitig wird der Vorteil erreicht, daß beim Übertragen der Verlustleistung vom Innern des Leiters in das Spulenkühlwasser die Wärmestromdichte beim Wärmetransport im Verhältnis des Innendurchmessers der Spule zum Wert ihres Außendurchmessers kleiner ist als bei einer herkömmlichen Spule mit dem gleichen Innendurchmesser.
Durch diese Ausbildung wird erreicht1 daß auf das zu erhitzende Werkstück eine höhere Leistungsdichte übertragbar ist. Die Gesamtheizstrecke läßt sich dabei bei vor- gegebener Leistung beträchtlich reduzieren.
Zweckmäßig ist die Anordnung derart getroffen, daß sowohl die Drahtwendel als auch das Kühlwasserrohr aus einem Material, vorzugsweise Kupfer, mit rechteckigem Querschnitt besteht.
In der anliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es bezeichnen 1 ein zylindrisches Werkstück, das Drahtform aufweist und aus Kupfer besteht. Es ist von einer einlagigen Spule 2 umfaßt. Die Spule 2 besteht aus Kupfer volldraht, dessen Querschnitt rechteckig ist. Auf den Draht 2 ist ein Kupferrohr 3 mit ebenfalls rechteckigem Querschnitt aufgelötet. Der Innendurchmesser D1 der Spule 2, 3 ist derart gewählt, daß das Verhältnis Werkstück-Außendurchmesser d zum Spulen-Innendurchmesser D1 möglicht groß ist. Der Außendurchmesser D2 der Wendel 2 sollte möglichst groß gewählt werden, damit die beim Wickeln des Kupferrohres 3 bestehenden Schwierigkeiten entfallen.
Der bei der induktiven Erwärmung die Wendel 2 durchfließende Mittelfrequenzstrom fließt auf der Innenseite dieser Wendel. Die entstehenden Wärmeverluste werden in radialer Richtung nach außen in die Rohrleitung 3 übertragen.
3 Ansprüche 1 Zeichnung

Claims

Ansprüche fx 1. Durch eine Flüssigkeit kühlbare Induktionsspule zum Erhitzen drahtförmiger Werkstücke mit mehreren nach Art einer einlagigen Zylinderspule gewickelten Drahtwendeln, denen die Kühlflüssigkeit über einer Rohrleitung fließend zugeführt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel (2) aus Volldraht mit einer auf ihrer Zylinderaußenwand im innigen Wärmekontakt befestigten Kühlwasserleitung (3) besteht.
2. Durch eine Flüssigkeit kühlbare Induktionsspule nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drahtwendel (2) mit einer metallenen Kühlwasserleitung (3) verlötet ist.

3, Durch eine Flüssigkeit kühlbare Induktionsspule nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die Drahtwendel (2) als auch die Kühlwasserleitung (3) aus Metallprofilen rechteckigen Querschnitts bestehen.