DE828130C - Induktionsheizspule - Google Patents

Description

• Induktionsheizspule \@'em niet<il;i:clw \\'cok:tücl:c auf ciao @rül.i@rc l":ingc im ganztlächigen Aufheiverrahren elcktroinduktiv erhitzt werden sollen, werden mehrwindige Spulen ver@vendet, die das Werkstück umschließen. Der Abschnitt des Werkstückes, das auf erhöhte Temperatur gebracht werden soll" beispielsweise um eine örtliche Warmformgebung durchführen zu 'können, wird in die Spule eingebracht und ihrer Einwirkung unterworfen. Hierbei ergeben sich trotz der Einfachheit des Vorganges Schwierigkeiten. Zunächst einmal ist es nicht möglich, die Spule mit mehr als sieben bis acht Windungen zu versehen, wenn ein wirtschaftliches Aufheizen durchgeführt werden soll. Außerdem haben Spulen infolge der ihr arteigenen Feldverteilung die Eigenschaft, in der Mitte der axialen Länge stärker aufzuheizen als an den Enden, so daß eine Spule zur Auflieizung einer bestimmten Werkstücklätige länger sein muß als der betreffende Werkstiickabschnitt. Es ist versucht worden, das Aufheizen mit derartigen Spulen zu beeinflussen, deren Leiterquerschnitt unterschiedlich gestaltet ist. Es wurde gehofft, auf diese Weise bei einer Windungsza'hl von weniger als sieben Windungen eine hinreichende Länge der Spule erzielen zu können. Eine solche Spule heizt aber nicht gleichmäßig auf, sondern führt an den Stellen, an denen kontinuierlich von geringeren zu größeren Leiterquerschnitten übergegangen wird, zu Überhitzungen des Werkstückes. Die außerdem noch angestrebte Erwärmung des Werkstückes auf hinreichende Temperaturen in der Nähe der Spulenenden trat nicht ein. Das so erzeugte Erhitzungsbild ist bei,spielswei;se für Vorgänge wie örtliches Warmform@geben o. dgl. weniger brauchbar, weil die Verformung sich im, wesentlichen an der mehroderminderzufälligentstehenden Stelle höchster Temperatur auswirken würde.
• Gemäß der Erfindung soll eine Spule geschaffen werden, die auf der gesamten Länge gleichmäßig aufbeizt,, d:e Spulenlängen gestattet, die größter sind, als mit sieben Windungen zu erzielen, und die trotzdem wirtschaftlich arbeitet. Sie beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß es möglich ist, gewissermaßen mehrere Spulen gleichzeitig einwirken zu lassen, wobei die Spulen an eine Energieduelle angeschlossen parallel geschaltet sind.
• Die Windungen der Spulen liegen hierbei in der gekrümmten Ebene des Spulenmantels nebeneinander. Der Anschluß der parallel geschalteten Windungen erfolgt über je eine Windung am Anfang und am Ende des Induktors. An Stelle je einer Windung am Anfang und am Ende können auch jeweils deren mehrere vorgesehen «-erden.
• Demgemäß wird vorgeschlagen, die Induktionsspule zuin Erwärmen von metallischen Werkstücken auf großer Länge so auszubilden, daß zwischen mindestens je einer Windung am Anfang und am Ende des Induktors zwei oder mehrere parallel geschaltete Windungen bzw. Heizleiber vorgesehen sind.
• Die so zwischen den Endwindungen des Induktors parallel geschalteten Heizleiter der Spulen können ein-, zwei- oder mehrwindig sein, und sie können ferner beliebige Steigung aufweisen.
• In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es ferner möglich, die Steigung unendlich werden zu lassen. Bei dieser Anordnung fallen die zwischen <leg Endwindungen des Indulttors'parallel geschalteten Heizleiter mit geradenMantellinien der Spule zusammen. Es entsteht mithin eine Art Käfig, der überraschenderweise die Eigenschaft hat, den Werkstückabschnitt entsprechend der Spulenlänge gleichmäßig auf Temperatur zu bringen.
• In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele solcher Spulen schematisch dargestellt. Die Induktionsspule (Abb. i), besitzt amAnfang und am Ende je eine Stirnwindung i bzW. 2, in welche die Stromzuführungen 3 und ,l einmünden. Zwischen den beidenStirnwindungen sind vierparallelgeschaltete Wicklungen 5, 6, 7 und 8 mit je zwei Windunne-n vorgesehen. In dieser somit viergängigen Spule hat jeder Gang zwei Windungen, und sie entspricht einer sonst notwendigen eingängigen Spule mit

  acht Windungen. In Abb.2 ist eine 1,ildtiktlOnS-

  spule dargestellt, deren einzelne Äste die Steigung

  unendlich angenommen haben. An den leiden ring-

  förmigen Stirnwindungen <9 und io münden die

  tromzuführungen i i und i 2 eiit. Von der Stirn-

  S S

  windung 9 zur Stirnwindung io führen acht Äste

  13 bis 2o als gerade \lantelliiiien der Spule.

  Die Maßnahmen gemäß der Erfindung bieten ein:

  Möglichkeit, die Ausgestaltung des Induktors den

  jeweils vorliegenden Verli:iltnissen besonders Cin-

  fach anzupassen.

  Auf der einen Seite ist es möglich. die \,\'induiigs-

  zahl herabzusetzen und so eine günstige Induktions-

  wirkung zu ermöglichen; andererseits ist es mög-

  lich, die gewünschte Länge für die Spule zu erhal-

  ten, indem je nach @\'unsch zwei, vier, zehn oder

  mehr Heizleiteräste in Parallelschaltung vorgesehen

  werden" so daß bei geeigneter Wahl -der Steigung

  das Werkstück umfassende Spulen großer Längen

  hergestellt werden können. wobei diese Spulen auf

  ihrer gesamten Länge eine gleichmäßige Heizwir-

  kung ausüben. Insbesondere zeigt eine solche Spule

  nicht die Nachteile der bekannten Spulen, die an

  ihren Enden praktisch eine Heizwirkung überhaupt

  nicht auszuüben vermeinen.

Claims (1)

1. PATENTANSPßf`CIIE: i. Induktionsspule zum Erwärmen von metal- lischen Werkstücken auf großer Länge, gekenn- zeichnet durch zwei oder mehrere, zwischen mindestens je einer Windung am Anfang und Ende des Induktors parallel geschaltete Ileiz- leiteräste. 2. Induktionsspule nach Anspruch r. dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Endwin- dungen des Induktors parallel geschalteten Heizleiter ein-, zwei- oder niehrwiiidin sind und beliebige Steigung aufweisen. 3. Induktionsspule nach Anspruch i. dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den I_ndwin- dungen des Induktors parallel geschalteten Heiz- leiter mit geraden Mantellinien der Spule zti- sammenfallen.