DE4002581A1 - Induktor - Google Patents
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
- H05B6/101—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces
- H05B6/102—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications for local heating of metal pieces the metal pieces being rotated while induction heated
-
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
- H05B6/365—Coil arrangements using supplementary conductive or ferromagnetic pieces
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Induction Heating (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft einen Induktor zum elektroinduktiven
Erwärmen metallischer Gegenstände.
Derartige Induktoren sind in sehr unterschiedlicher
Bauausführung bekannt. In der Regel werden die den Strom
in das zu erwärmende Werkstück induzierenden Heizleiter
der Form des Werkstücks angepaßt, wenn sie das Werkstück
z. B. halbrund umfassen, oder sie sind linienförmig, in
Längsrichtung des Werkstücks, z. B. einer Welle, im Abstand
zu dessen Oberfläche sich erstreckend, ausgebildet.
Das Ziel ist jeweils, die und nur die Werkstückabschnitte
induktiv zu erwärmen, die zur Härtung anschließend
abgeschreckt werden sollen. Diese Verfahrensweise nennt man
partielles Härten. So sollen z. B. bei einer Kurbelwelle die
Lager- und Kurbelzapfen zur Erhöhung des
Verschleißwiderstandes gehärtet werden, nicht jedoch die
Wangen, damit letztere rißfrei und zäh bleiben, um den
Biegebeanspruchungen besser standhalten zu können.
Aus der DE-PS 38 43 457 ist ein aus zwei parallelen
Leiterabschnitten gebildeter Linieninduktor bekannt, bei dem
die Leiterabschnitte relativ zueinander in ihrer
Längsrichtung verschiebbar sind, um eine Anpassung an
unterschiedlich lange zu erwärmende Werkstücke vornehmen zu
können.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde einen
Induktor zu schaffen, der wie der bekannte in seiner
Wirklänge veränderbar ist, der aber zusätzlich Mittel
aufweist, um die jeweils einzustellende Wirklänge eng
zu begrenzen, um Streuflüsse zu vermeiden, die
Nachbarabschnitte in unerwünschter Weise aufheizen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß
vorgeschlagen, daß dem Heizleiter des Induktors mindestens
ein Abschirmleiter zugeordnet ist, der den Wirkabschnitt
des Heizleiters variabel gestaltet. Bevorzugt ist der oder
sind die Abschirmleiter gegenüber dem Heizleiter
verschiebbar angeordnet, um dessen Wirklänge zu verändern
bzw. anzupassen an die Länge des zu erwärmenden
Werkstückabschnitts. Der Abschirmleiter ist dabei so
positioniert, daß er zwischen dem Heizleiter und dem
Werkstück liegt und so den Heizleiter auf einer vorwählbaren
Länge abschirmt, auf der keine elektrischen Ströme in dem
benachbarten Werkstück induziert werden sollen.
Der Abschirmleiter ist vorzugsweise plattenförmig
ausgebildet, kann jedoch auch jede andere geeignete Form
aufweisen. Der Abschirmleiter kann ferner mit parallelen
Rückschlußleitungen versehen sein, die bevorzugt um den
Heizleiter herumgeführt sind. So kann zwischen den den
Heizleiter umfassenden Rückschlußleitungen und dem
Heizleiter eine dem Zwischenraum angepaßte und in diesen
eingepaßte Schiebehülse aus elektrisch nicht leitendem
Material, insbesondere Kunststoff, vorgesehen sein, die eine
leichtgängige Schiebeführung des Abschirmleiters gegenüber
dem Heizleiter gewährleistet, um sie relativ zueinander
verschieben zu können.
Bevorzugt ist, daß der Abschirmleiter an der Schiebehülse
zur gemeinsamen Verschiebung gegenüber dem Heizleiter
befestigt ist. Insbesondere kann der Abschirmleiter mit
einer Kühl- oder Abschreckbrause kombiniert sein.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Induktors kann der Abschirmleiter mit
einer Kühl- oder Abschreckbrause kombiniert sein. Dann kann
nach dem Abschalten des den Heizleiter durchfließenden
Stroms der als Abschreckbrause ausgerüstete Abschirmleiter
an die abzuschreckende Stelle verschoben werden, was relativ
schnell erfolgen kann, weil der Abschirmleiter in
unmittelbarer Nachbarschaft zu dem erhitzten und
abzuschreckenden Werkstückabschnitt liegt. Dabei kann die
Verschiebung des als Abschreckbrause dienenden
Abschirmleiters an die abzuschreckende Stelle entweder
relativ zu dem ortsfest bleibenden Heizleiter erfolgen oder
aber der Heizleiter wird zusammen mit dem Abschirmleiter an
die abzuschreckende Stelle verschoben oder verfahren.
Grundsätzlich ist auch die Kombination zweier Heizleiter
zur Erwärmung eines Werkstücks möglich, von denen einer
oder beide Heizleiter mit dem erfindungsgemäßen
Abschirmleiter versehen sind.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen
Induktors sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen
Fig. 1a den Heizleiter mit Abschirmleiter in
perspektivischer Darstellung in einer Ausführung
und
Fig. 1b in einer abgewandelten Form,
Fig. 2 eine Anordnung von zwei Heizleitern an einem
Werkstück, von denen einer mit einem Abschirmleiter
versehen ist, in Seitenansicht und
Fig. 3 im Querschnitt,
Fig. 4 ist eine weitere Ausführung eines Induktors mit Heiz
und Abschirmleiter in einer Prinzipdarstellung und
Fig. 5 zeigt die Ausbildung des Abschirmleiters als
Abschreckbrause.
Als Heizleiter 1 ist ein Kupfer-Hohlleiter mit rechteckigem
Querschnitt vorgesehen, der mit einem Blechpaket 5 bestückt
ist. An der dem zu erwärmenden Werkstück 6 zugewandten
Seite des Heizleiters 1 ist zwischen diesem und dem
Werkstück 6 auf einem Teil seiner Länge der Abschirmleiter 2
angeordnet. Der Abschirmleiter 2 kann die Form einer Platte
haben, an deren gegenüberliegenden Enden
Rückschlußleitungen 3a, 3b angeordnet sind, die gemäß
Fig. 1a das Blechpaket 5 um den Heizleiter 1 umgeben und
parallel zueinander liegen. Der Zwischenraum zwischen den
Rückschlußleitungen 3a, 3b und dem Blechpaket 5 ist mit einer
Schiebehülse 7 ausgefüllt. Die Schiebehülse 7 erleichtert
die Axialverschiebung des Abschirmleiters 2 auf dem den
Heizleiter 1 umgebenden Blechpaket 5 bzw. umgekehrt.
Die Ausführung des Abschirmleiters 2 gemäß Fig. 1b
unterscheidet sich von der gemäß Fig. 1a in einer anderen
Lage der Rückschlußleitungen 3a,3b, welche die Schenkel
und der Abschirmleiter 2 den Steg eines U-Profils bilden.
Fig. 2 und 3 zeigen die Anordnung des Heizleiters 1, wieder
mit Abschirmleiter 2 zwischen diesem und dem Werkstück 6 und
einem weiteren Heizleiter 1′. Wie aus der Ansicht dieser
Anordnung in Fig. 2 ergibt, liegen die beiden
Heizleiter 1, 1′ einander diametral gegenüber und schließen
das Werkstück, welches während der Erwärmung um seine Achse
rotiert, zwischen sich ein, so daß es von gegenüberliegenden
Seiten durch die beiden Heizleiter 1, 1′ erwärmt wird. Mit
dem Abschirmleiter 2, der auf dem Heizleiter 1 axial
verschiebbar angeordnet ist, läßt sich die
Beeinflussungszone des Heizleiters 1 gegenüber dem
Werkstück 6 variieren. Bei der dargestellten Stellung des
Abschirmleiters 2 auf dem Heizleiter 1 wird das Ende des
Werkstücks 6 abgeschirmt und liegt daher außerhalb der
strom- und damit wärmebeeinflußten Zone 8 des Werkstücks 6,
die strichpunktiert angedeutet ist.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführung mit zwei
identischen Heizleitern 1, 1′, die beide mit einem
Abschirmleiter 2 versehen sind.
Fig. 5 zeigt den Heizleiter 1 mit ihn umgebendem
Abschirmleiter 2, der an der dem Werkstück 6 zugewandten
Seite als Abschreckbrause 4 ausgebildet ist. Diese
Abschreckbrause 4 kann unmittelbar nach erfolgter
Aufheizung des Werkstücks 6 nach dem Abschalten des den
Heizleiter 1 durchfließenden Stroms in Tätigkeit treten
und die aufgewärmte Zone des Werkstücks 6 zum Härten
abschrecken. Dazu wird der Abschirmleiter 2 mit der
Abschreckbrause 4 in Längsrichtung des Heizleiters 1
parallel zur erwärmten Oberflächenzone 8 des Werkstücks 6
durch Schieben fortbewegt.
Bezugszeichenliste
1 Heizleiter
2 Abschirmleiter
3 Rückschlußleitungen
4 Abschreckbrause
5 Blechpaket
6 Werkstück
7 Schiebehülse
8 Oberflächenzone
2 Abschirmleiter
3 Rückschlußleitungen
4 Abschreckbrause
5 Blechpaket
6 Werkstück
7 Schiebehülse
8 Oberflächenzone
Claims (8)
1. Induktor zum elektroinduktiven Erwärmen metallischer
Gegenstände,
dadurch gekennzeichnet, daß seinem
Heizleiter (1) mindestens ein Abschirmleiter (2)
zugeordnet ist, der den Wirkabschnitt des
Heizleiters (1) variabel gestaltet.
2. Induktor nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
oder die Abschirmleiter (2) gegenüber dem Heizleiter (1)
verschiebbar angeordnet sind.
3. Induktor nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Abschirmleiter (2) plattenförmig ausgebildet ist.
4. Induktor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Abschirmleiter (2) mit parallelen
Rückschlußleitungen (3a, 3b) versehen ist.
5. Induktor nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Rückschlußleitungen (3a, 3b) um den Heizleiter (1)
herumgeführt sind.
6. Induktor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Heizleiter (1) mit einem Blechpaket (5) bestückt ist,
auf dem eine Schiebehülse (7) angeordnet ist, auf der
oder mit der der Abschirmleiter (2) gegenüber dem
Heizleiter (1) oder umgekehrt verschiebbar ist.
7. Induktor nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Abschirmleiter (2) an der Schiebehülse (7) zur
gemeinsamen Verschiebung gegenüber dem Heizleiter (1)
befestigt ist.
8. Induktor nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Abschirmleiter (2) mit einer Kühl- oder
Abschreckbrause (4) kombiniert ist.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904002581 DE4002581A1 (de) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | Induktor |
EP19900118170 EP0439678A3 (en) | 1990-01-30 | 1990-09-21 | Inductor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904002581 DE4002581A1 (de) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | Induktor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4002581A1 true DE4002581A1 (de) | 1991-08-01 |
DE4002581C2 DE4002581C2 (de) | 1993-03-04 |
Family
ID=6399009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19904002581 Granted DE4002581A1 (de) | 1990-01-30 | 1990-01-30 | Induktor |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0439678A3 (de) |
DE (1) | DE4002581A1 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011004530A1 (de) | 2010-12-15 | 2012-06-21 | Mahle International Gmbh | Heizvorrichtung |
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-
1990
- 1990-01-30 DE DE19904002581 patent/DE4002581A1/de active Granted
- 1990-09-21 EP EP19900118170 patent/EP0439678A3/de not_active Ceased
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Also Published As
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EP0439678A3 (en) | 1992-12-23 |
DE4002581C2 (de) | 1993-03-04 |
EP0439678A2 (de) | 1991-08-07 |
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