DE811480C

DE811480C - Induction heating device for electrical heating of metallic workpieces

Info

Publication number: DE811480C
Application number: DED623A
Authority: DE
Inventors: Hermann Kuhlbars; Gerhard Dr-Ing Seulen
Original assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Current assignee: Deutsche Edelstahlwerke AG
Priority date: 1949-12-25
Filing date: 1949-12-25
Publication date: 1951-08-20

Description

Induktionsheizeinrichtung zum elektrischen Erhitzen von metallischen Werkstücken Induktoren, die beim elektrischen Erhitzen von metallischen Werkstücken verwendet werden, müssen bekanntlich weitgehend der Form des auf induktivem Wege zu erhitzenden Werkstücks angepaßt sein, um zu vermeiden, daß durch große Kupplungsabstände bei der Übertragung der Energie Verluste eintreten. Außerdem ist die Form des Induktors bestimmend für das Erhitzungsbild, das in dem Werkstück entsteht. Wenn daher in einer Anlage verschiedenartige Werkstücke behandelt werden sollen, ist es erforderlich, entweder an der Vorrichtung mehrere Stationen, d. h. mehrere verschiedene Induktoren getrennt voneinander vorzusehen oder aber immer dann, wenn das nächste zu behandelnde Werkstück in der Form von dem vorhergehenden abweicht, den Induktor auszuwechseln. Die erste Methode verbietet sich im allgemeinen aus Raumgründen, die zweite ihrer Umständlichkeit wegen. Zumindest aber muß der erforderliche Umbau der Induktionseinrichtung in Kauf genommen werden, wenn die Werkstückart gewechselt wird. Vielfach werden aber mehrere Serien verschiedenartiger Werkstücke nebeneinander behandelt, wobei dann die geschilderten Nachteile besonders fühlbar werden.Induction heating device for the electrical heating of metallic Workpieces Inductors that are used in the electrical heating of metallic workpieces must be used, as is well known, largely the shape of the inductive way be adapted to the workpiece to be heated, in order to avoid that through large coupling distances losses occur in the transmission of the energy. Also is the shape of the inductor determining the heating pattern that arises in the workpiece. Therefore, if in different types of workpieces are to be treated in a system, it is necessary to either several stations on the device, d. H. several different inductors to be provided separately from each other or whenever the next one to be treated Workpiece differs in shape from the previous one, replace the inductor. The first method is generally forbidden for reasons of space, the second their Because of inconvenience. But at least the necessary conversion of the induction device must be accepted if the type of workpiece is changed. Be multiple but treated several series of different workpieces side by side, whereby then the disadvantages outlined are particularly noticeable.

Demgegenüber soll eine Induktionsheizeinrichtung geschaffen werden, die die Möglichkeit bietet, verschiedenartige Werkstücke in ein und demselben Induktor zu behandeln, so daß an der Induktionsanlage nur eine Heizstation angeschlossen ist, die jeweils auf das betreffende Werkstück umgestellt werden kann. Diese Aufgabe wird gelöst, indem erfindungsgemäß eine Anschlußschiene an je zwei feststehende Leiterstücke geführt wird, während die andere Anschlußschiene mit je zwei beweglichen Leiterstücken verbunden ist. Je ein feststehendes Leiterstück und je ein bewegliches Leiterstück ergänzen sich zu einer oder mehreren Heizstationen, wenn das dem feststehenden zugeordnetebewegliche Leiterstück in Kontaktstellung gebracht ist. Es ist in praktischer Anwendung eines solchen Induktors lediglich erforderlich, die einander zugeordneten Leiterstückpaare so zu gestalten, daß die von ihnen gebildeten Heizstationen den einzelnen Werkstückarten entsprechen. Durch einfaches Umschalten der beweglichen Leiterstücke werden jeweils die Heizstationen betriebsbereit gemacht, die für die betreffende Arbeit erforderlich sind.,/ In der Zeichnung ist rein schematisch eine Ausführungsform eines solchen Induktors dargestellt, wobei die beiden Abbildungen zwei verschiedene Betriebsstellungen darstellen.In contrast, an induction heating device is to be created, which offers the possibility of different types of workpieces in one and the same inductor to treat so that only one heating station is connected to the induction system which can be switched to the respective workpiece. This task is achieved by according to the invention a connecting rail to two fixed Conductor pieces is guided, while the other connecting rail with two movable Head pieces is connected. One fixed piece of ladder and one movable piece each Ladder sections complement each other to form one or more heating stations, if that is the fixed one associated movable conductor piece is brought into contact position. It's in practical Use of such an inductor only required the associated Pairs of conductors to design so that the heating stations formed by them correspond to the individual types of workpiece correspond. By simply switching over the movable ladder sections, each the heating stations are made ready for operation as required for the work in question are., / In the drawing, an embodiment of such is purely schematically Inductor shown, the two figures showing two different operating positions represent.

Vom Generator i ausgehend sind in üblicher Weise zwei Anschlußschienen 2 und 3 vorgesehen. An die Anschlußschiene 2,sind zwei feststehende Leiterstücke 4 und 5 angeschlossen, die parallel zueinander in einem geeigneten Isolierblock, der bei 6 angedeutet ist, fest gelagert sind. Sowohl das Lei= terstück 4 als auch das Leiterstück 5 sind mit Ausbuchtungen versehen, die bei 7, 8, 9 und io angedeutet sind. In dem gewählten Beispiel sind die Ausbuchtungen 7 und 8 einerseits und 9 und io andererseits gleichgeformt. Sie könnten auch voneinander abweichen und irgendeine andere beliebige Gestalt annehmen. Die Ausbuchtungen 7, 8 weichen in der Gestalt von den Ausbuchtungen 9, 1o ab aus Gründen, die weiter unten erörtert werden.Starting from the generator i, there are two connecting bars in the usual way 2 and 3 provided. On the connecting rail 2, there are two fixed pieces of conductor 4 and 5 connected in parallel to each other in a suitable insulating block, which is indicated at 6, are firmly stored. Both the conductor piece 4 and the conductor section 5 are provided with bulges which are indicated at 7, 8, 9 and io are. In the example chosen, the bulges 7 and 8 are on the one hand and 9 and io, on the other hand, have the same shape. They could also differ from each other and any others take any shape. The bulges 7, 8 give way in shape from the bulges 9, 1o for reasons which will be discussed further below.

Die Anschlußschiene 5 führt zu Leiterstücken i i und 12. Diese Leiterstücke sind um Scharniere 13 und 14 schwenkbar angeordnet. Die Form des Leiterstücks i i entspricht der Form des Leiterstücks 4, und es bildet sich daher im Bereich der Ausbuchtungen 7 und 8 ein spulenförmiger Körper, der das in diesen Raum eingestezte Werkstück umschließt und in diesem eine ringförmige Induktion hervorruft, wenn das Leiterstück ii über den Kontakt 15 einen Rückschluß über das feststehende Leiterstück ,4 hat. Die Pfeile, die an den Leiterzügen angebracht sind, deuten den Stromzufluß in einer bestimmten Phase an.The connecting rail 5 leads to conductor pieces i i and 12. These conductor pieces are arranged pivotably about hinges 13 and 14. The shape of the ladder section i i corresponds to the shape of the conductor section 4, and it is therefore formed in the area of Bulges 7 and 8 a coil-shaped body that is inserted into this space Surrounds the workpiece and causes a ring-shaped induction in it, if the Conductor section ii via the contact 15 a return path over the fixed conductor section , 4 has. The arrows on the conductors indicate the flow of electricity at a certain stage.

Wenn das Leiterstück i i durch Schließen des Kontaktes 15 in Wirkstellung gebracht ist, befindet sich das andere bewegliche Leiterstück 12 in geöffneter Stellung, wie in Abb. i angedeutet. Da der Kontakt bei 16 nicht geschlossen ist, fließt weder im feststehenden Leiterstück 5 noch im beweglichen 12 ein Strom. Sollen die Induktorformen 9 und io benutzt werden, so wird der Kontakt 15 geöffnet und der Kontakt 16 geschlossen, wie in Abb. 2 angedeutet. Im übrigen gilt sinngemäß das gleiche wie in Verbindung mit Abb. i ausgeführt.When the conductor section i i by closing the contact 15 in the operative position is brought, the other movable ladder section 12 is in the open position, as indicated in Fig. i. Since the contact at 16 is not closed, neither flows in the fixed conductor section 5 still in the movable 12 a current. Shall the inductor shapes 9 and io are used, contact 15 is opened and contact 16 is closed, as indicated in Fig. 2. Otherwise, the same applies analogously as in connection executed with Fig. i.

In der Form, wie der Induktor dargestellt ist, wäre er dazu geeignet, gleichzeitig zwei Werkstücke in den Heizstationen 7 und 8 bzw. 9 und io zu behandeln oder aber ein Werkstück gleichzeitig an zwei Stellen aufzuheizen. Eine solche Einrichtung kann beispielsweise gebraucht werden für das induktive Hartlöten von Fahrradrahmen, bei welchem zwei Lötstellen gleichzeitig erwärmt werden müssen. In Fahrradfabriken werden im allgemeinen Damen- und Herrenräder nebeneinander hergestellt, deren Rahmenformen voneinander abweichen. Das eine Paar Leiterstücke 4, 11 dient beispielsweise für das Löten von Herrenradrahmen, während das andere Paar 5, 12 dem Löten von Damenradrahmen dient. Selbstverständlich ist aber die Verwendung eines solchen Induktors nicht beschränkt auf die Verarbeitung von Fahrradrahmen, sondern kann überall dort verwendet werden, wo sinngemäß gleiche Aufgaben vorliegen, insonderheit ein rascher Wechsel zwischen verschiedenen' Induktorformen innerhalb einer Fließfertigung oder in Verbindung mit mehreren nebeneinander herlaufenden Fließfertigungen.In the form as the inductor is shown, it would be suitable for to treat two workpieces in the heating stations 7 and 8 or 9 and io at the same time or to heat up a workpiece at two points at the same time. Such a facility can be used, for example, for inductive brazing of bicycle frames, in which two solder joints have to be heated at the same time. In bicycle factories are generally made side by side for women and men, their frame shapes differ from each other. One pair of conductor pieces 4, 11 is used, for example, for the soldering of men's bike frames, while the other pair 5, 12 the soldering of women's bike frames serves. However, the use of such an inductor is not a matter of course limited to the processing of bicycle frames, but can be used anywhere where the tasks are similar, especially a quick change between different 'inductor forms within a flow production or in connection with several continuous production lines running next to each other.

Es ist selbstverständlich von Bedeutung, daß, wenn zwei einander zugeordnete Leiterstücke, beispielsweise 4, 11, in Wirkstellung sind, das andere Leiterstückpaar 5, 12 außer Betrieb ist, d. h. also der Kontakt 16 geöffnet ist (Abb. i), oder umgekehrt (Abb. 2). Dies läßt sich z. B. dadurch erreichen, daß die beweglichen Leiterstücke i i und 12 mechanisch miteinander verbunden sind, zweckmäßigerweise durch ein Gestänge, und zwar derart, daß jeweils nur ein bewegliches Leiterstück, also entweder i i oder 12, in Kontaktstellung gebracht werden kann. Ein solches die beweglichen Leiterstücke verbindendes Gestänge verhindert wirksam jede Fehlschaltung.It is of course important that when two are associated with each other Head pieces, for example 4, 11, are in the operative position, the other pair of head pieces 5, 12 is out of order, d. H. so the contact 16 is open (Fig. i), or vice versa (Fig. 2). This can be done e.g. B. achieve that the movable conductor pieces i i and 12 are mechanically connected to each other, expediently by a linkage, in such a way that in each case only one movable piece of conductor, that is to say either i i or 12, can be brought into contact. One such is the movable ladder sections connecting linkage effectively prevents any incorrect switching.

Das Gestänge ist in der schematischen Darstellung der Übersicht halber fortgelassen, ebenso wie eine zweckmäßig vorzusehende Exzenter- oder Federklemmeinrichtung, die jeweils den sicheren Kontakt bei 15 bzw. 16 sicherstellt.The linkage is shown in the schematic illustration for the sake of clarity omitted, as well as a suitable eccentric or spring clamping device, which ensures secure contact at 15 or 16, respectively.

Die Formen, die die Ausbuchtungen bei 7 bis io annehmen, können mannigfacher Art sein. Es kommt lediglich darauf an, daß sie sich zu einem spulenförmigen Gebilde ergänzen, das in dem Werkstück einen in sich geschlossenen induzierten Stromkreis erzeugt.The forms which the bulges assume at 7 to 10 can be manifold Be kind. All that matters is that they become a coil-shaped structure complement that in the workpiece a self-contained induced circuit generated.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Induction heating device for the electrical heating of metallic workpieces, characterized in that one connecting bar is led to two fixed conductor pieces and the other connecting bar to two movable conductor pieces, one fixed and one movable conductor piece each leading to one or more, preferably two, coil-shaped heating stations complete when the movable conductor section assigned to the stationary one is brought into contact position.

2. Induction heating device according to claim i, characterized in that that the movable conductor pieces mechanically, preferably by a linkage, in such a way are connected to each other that only one movable conductor piece in contact position can be brought.