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Elektroinduktive Heizeinrichtung Zusatz zum Patent 7'67 236 Im Patent
767 236 ist eine elektroinduktive Heizeinrichtung vorgeschlagen, bei welcher um
die Heizleiter oder um einzelne ihrer Abschnitte verschwenkbare Magnetjoche vorgesehen
sind. Diese Joche, die aus lamelliertem Blech oder aus Masse bestehen, habenden
Zweck, den Wirkungsgrad zu verbessern und sich vermöge ihrer Schwenkbarkeit auf
gewollte oder ungewollte Krümmungen der Werkstückoberfläche einzustellen, so daß
eine gleichmäßige Einwirkung auf das Werkstück und damit eine gleichmäßige Temperaturerhöhung
gewährleistet ist. Wenn bei solchen Vorrichtungen, die zur Verbesserung des Wirkungsgrades
mit Jochen versehen sind, stärkere Beeinflussungen: der Temperaturführung erzielt
werden sollte, so sind beispielsweise auf Teilabschnitten der Heizleiter die Joche
fortgelassen worden. Der Heizleiter allein ohne Joche hat bei genügendem Kopplungsabstand
eine verhältnismäßig geringe Einwirkung auf das Werkstück, so daß eine Erwärmung
in nennenswertem Maß nicht eintritt. Eine laufende oder stetige Änderung der zu
erzielenden Temperaturbedingungen war auf diese Weise nicht möglich.
Es
hat sich nun gezeigt, daß eine starke Verminderung bzw. Aufhebung der Heizwirkung
eines Heizleiters auch erreicht werden kann; ohne daß die Joche entfernt werden.
Es ist hierzu nur erforderlich, das betreffende Joch so weit zu schwenken, daßi
die Stirnflächen oder Polschuhe der Joche nicht mehr auf die Werkstückoberfläche
gerichtet sind. Es genügt vielfach schon, wenn das Joch mit seinen Polschuhen m
eine zur Werkstückoberfläche parallele Ebene geschwenkt wird, um eine fast vollständige
Aufhebung der Heizwirkung zu erzielen. Eine Heizwirkung wird überhaupt nicht mehr
ausgeübt, wenn das Joch so vers.chwenkt wird, daß die Polschuhe senkrecht von :der
Werkstückoberfläche fortweisen.
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In weiterer Ausgestaltung der Vorrichtung nach Patent 767 236 wird
daher gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die Joche um go° und mehr verschwenkbar
anzuordnen. Diese Maßnahme bringt erhebliche technische Vorteile mit sich. - So
ist * es auf diese Weise nicht nur möglich, an irgendeiner Stelle der Werkstückoberfläche
eine Aufheizwirkung zu vermeiden, sonldern auch die Temperatur allgemein zu steuern.
So kann beispielsweise das Joch mit einem Schneckengetriebe versehen werden, mit
dessen Hilfe das Verschwenken selbsttätig oder von Hand in Abhängigkeit einer erzielten
Temperatur erfolgen kann. Es ist ferner möglich, die Verschwenkung bestimmter Jochteile
eintreten zu lassen in .dem Augenblick, in welchem beim fortschreitenden Verfahren
ein Werkstückteil die Heizeinrichtung erreicht, das nicht erhitzt werden soll. Wenn
:dieser Abschnitt die Heizeinrichtungdurchlaufen hat, wird das Joch wieder in Wirkstellung
gebracht. -Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet außerdem eine stufenlose
Regelung der Heizwirkung durch stetiges Verschwenken des Gesamtjoches oder einzelner
Jochabschnitte.
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Die erfinderische Erkenntnis über die Wirkung eines Joches; das mit
seinen Polschuhen praktisch senkrecht von der Werkstückoberfläche fortweisend auf
dem Heizleiter angebracht ist, eröffnet auch die Möglichkeit, auf einem Heizleiter
solche Joche anzubringen, ohne daß ;sie verschwenkbär sind. In Verbindung mitsolchen
stationären Jochen können dann außerdem schwenkbare Joche vorgesehen sein.
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Die induktive Heizeinrichtung gemäß .der Erfindung kann an sich eine
ein- oder mehrwindige Spule sein, die das Werkstück ümfaßt, oder kann die Form einer
Leiterschleife annehmen, die sich über .der Werkstückoberfläche schließt.
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Die Abbildung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens
dar. Das schematisch angedeutete Werkstück r soll an seiner Oberfläche 2 erwärmt
werden, um .durch Abschrecken gehärtet zu werden. Zu .diesem Zweck ist die schematisch
dargestellte Heizvorrichtung vorgesehen, .die zunächst aus einem Heizleiter 3 besteht.
Dieser Heizleiter kann entweder ein Teil einer Spule sein, die das Werkstück umfäßt,
oder auch einen Teil einer Heizleiterschleife darstellen. Im Innern dieses Leiters
sind zwei Hohlräume 4' und q." angedeutet. Dem oberen Raum q" wird das Kühlmittel
zugeführt, das durch den Schlitz q."' dem unteren Raum q.' und von ,da ,den Austrittsschlitzen
14 zugeleitet wird. Die austretende Flüssigkeit dient in an sich bekannter Weise
dem Abschrecken der erhitzten Werkstück oberflache.
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Der Heizleiter 3 ist von einer Isolationsschicht 5 umgeben, und es
ist zweckmäßig, wenn der betreffende Isolationswerkstoff auch wärme- und flüssigkeitsbeständige
Eigenschaften aufweist. Auf dieser Isolationsschicht 5 ist das kreisringförmige
Joch 6 aus Mässe oder lamelliertem Blech aufgesetzt. Im vorliegenden Fall sind Blechpakete
vorgesehen; die mittels der Längsbolzen 7 miteinander verspannt sind. Auf dem Joch
selbst .befindet sich eine Kappe 8 aus nichtmagnetischem Werkstoff oder aus Isolationswerkstoff.
Diese Kappe B. ist mit einer Verzahnung g versehen, die mit einem auf einer Welle
io sitzenden Schneckenrad z z zusammenwirkt. Durch Drehen des Welle 1o, beispielsweise
in Richtung des Pfeiles 12, wird ein Verschwenken des Joches 6 in Richtung des Pfeiles
13 bewirkt, d. h. der Ausschnitt 15 des Magnetjoches und damit .die Polschuhe
15' und z5" werden in eine andere Lage zur Werkstückoberfläche gebracht.
Der Winkelstellung entsprechend vergrößert sich der Widerstand für den magnetischen
Rückschlu,ß, und die Heizwirkung wird geringer als in der in der Abbildung festgehaltenen
Stellung.
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Der Widerstand für den Weg der magnetischen Kraftlinien nimmt bei
weiterem Verschwenken zu, und wenn das Joch 6 in die Waagerechte geschwenkt worden
ist, so ist ,die Aufheizwirkung bereits fast ein Minimum geworden. Die Heizwirkung
kann durch weiteres Verschwenken überhaupt ausgeschaltet werden.
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Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung in Verbindung mit Heizleitern
benutzt wird, aus denen gespritzt wird, wie dies Inder Abbildung der Fall ist, muß
dafür gesorgt werden, daB im Augenblick des Verschwenkens das Spritzen eingestellt
wird. Dies gelingt beispielsweise in einfacher Weise da-.durch, daß das Joch beim
Verschwenken sich dichtend vor die Spritzöffnungen legt. Es ist naturgemäß auch
möglich, andere selbsttätige Mittel für das Zu- und Abschalten des Spritzmittels
vorzusehen.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung bedingt naturgemäß einen; verhältnismäßig
großen Abstand des Heizleiters von -der Werkstückoberfläche, weil Raum vorhanden
sein muß für das ein- und auszuschwenkende Joch 6.
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Da aber bei Heizeinrichtungen, die mit Jochen versehen sind, nicht
in erster Linie der Kopplungsanstand zwischen Heizleiter und Werkstückoberfläche
für die Heizwirkung maßgebend ist, sondern der Kopplungsabstand zwischen Jochpolen
und Werkstückob.erfläche, so spielt adieser notwendige. Abstand keine bedeutende
Rolle.
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Vorrichtungen gemäß der Erfindung können nicht nur für Verfahren benutzt
werden, bei denen es sich darum handelt, ein Werkstück zu härten, vielmehr können
sie überall dort benutzt werden; wo gesteuerte Wärmebehandlungen von Stahl oder
Metallen
in Frage- kommen, so z. B. für das Herstellen von Verbundgußlagern, für das Sintern,
Glühen, Entspannen od..dgl.