DE967052C - Als Ringkerntransformator ausgebildeter Hochfrequenztransformator - Google Patents

Description

Bei der induktiven Wärmebehandlung von Metallen mit Hochfrequenz, z. B. mit 2000 bis 10 000 Hz oder darüber, werden in besonderen Fällen, z. B. bei der Oberflächenhärtung, hohe Strombeläge bei geringer Windungszahl verlangt. Es ist dann notwendig, die aus Maschinen- oder Röhrengeneratoren verfügbare Spannung von etwa 1500 bis 3000 Volt auf etwa 15 bis 30 Volt herabzutransformieren. Hierfür wurden bisher meist Lufttransformatoren verwendet. Bei diesen liegt der Magnetisierungsstrom des Transformators in der Größenordnung des Nennstromes, und da der Transformator für die volle Leistung des Verbrauchers bemessen werden muß, dessen Leistungsfaktor gering ist, wird der Aufwand an Kondensatoren zur Kompensierung der Blindleistung sehr hoch. Man hat auch vorgeschlagen, Eisentransformatoren zu verwenden. Diese hat man als Manteltransformatoren ausgebildet. Die Streuung ist bei derartigen Hoc'hfrequenztransformatoren sehr groß. Außerdem entstehen an den Spulenenden durch die starken Streufelder erhöhte Verluste, die zusätzliche Kühlmaßnahmen erfordern.

Gegenstand der Erfindung ist ein als Ringkerntransformator ausgebildeter Hochfrequenztransformator für die Zwecke der induktiven Wärmebehandlung von Metallen, wobei in an sich bekannter Weise die Sekundärwicklung eine einzige, die Primärwicklung umschließende Windung darstellt, die aus einem topfförmigen Gehäuse mit einem

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zentralen Mittelbolzen besteht. Gemäß der Erfindung ist der Mittelbolzen als Rohr zur Hindurchleitung einer Kühlflüssigkeit ausgebildet. Dadurch werden zusätzliche Kühlmaßnahmen entbehrlich. Es ist bereits ein Ringkerntransformator für Induktionsheizung bekannt, dessen Sekundärwicklung ebenfalls aus einer einzigen Windung besteht, die als ringförmig gebogenes Rohr den Eisenkern und die Primärwicklung umschließt. Das Rohr ist ίο an der Innenseite des Ringkernes ringsum geschlitzt, und für die Stromzuleitung sind an die beiden Schlitzkanten des Rohres zwei kreisförmige, die Innenöffnung des Ringkernes ausfüllende Scheiben angeschlossen, an deren Mittelpunkte zwei konzentrische Ableiter in Richtung der Achse des Ringkernes angeordnet sind. Diese Mittelbolzen bilden also nicht den inneren Teil der Sekundärwicklung des Transformators.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt die Figur. Mit 1 ist der ringförmige Eisenkern aus lamellierten Blechen' bezeichnet. Die Primärwicklung 2 besteht aus Kupferrohr, das mit Isolierband umwickelt ist und dessen Windungen am Umfang des Ringkernes gleichmäßig verteilt sind. Die Sekundärwicklung besteht aus einer einzigen Windung, die topfförmig die Primärwicklung umschließt. Im Ausführungsbeispiel besteht die Sekundärwicklung aus einem äußeren Mantel 3 mit einem Boden 4. Die innere'Stromführung besteht aus einem Kupfer rohr S, das mit dem Deckel 6 hart verlötet ist. Der Deckel 6 ist mit dem äußeren Mantel durch Flansche 7 verschraubt. Das Kupferrohr 5 ist durch Wasser gekühlt, ebenso die Primärwicklung 2.

Durch diesen Aufbau wird die Streuung sehr gering. Die Primärwicklung ist gegenüber der Sekundärwicklung und dem Eisenkern durch eine Glimmerzwischenlage 8 isoliert. Die noch verbleibenden Hohlräume werden durch Quarzsand oder Füllmasse ausgefüllt.

Der Einbau erfolgt in der Weise, daß in den Mantel mit dem Boden der Kern mit der Primärwicklung eingesetzt, dann das Rohr 5 mit dem Deckel 6 eingeschoben und hierauf der Deckel mit dem Mantel verschraubt wird. Um die· durch den etwas größeren Abstand zwischen Primärwicklung und Sekundärwicklung an den Enden der Spulen auftretende Streuung zu verringern, empfiehlt es sich, die topfförmige Sekundärwicklung z. B. als Gußstück so auszuführen, daß sie sich eng an die Primärwicklung anschmiegt, so· daß die im Ausführungsbeispiel noch bestehenden Zwickel wegfallen. Auch der zwischen Platte 6 und Primärwicklung vorhandene Zwickel kann durch eine Kupfereinlage ausgefüllt werden.

Den Topf bzw. den Mantel wird man zweckmäßig mit Kühlrippen versehen.

Im Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß an die Sekundärwicklung eine Glühspule 10, die in der Zeichnung nur angedeutet ist, angeschlossen ist. Hierzu wird die Glühspule mit einer Rohrschraubklemme einerseits an das Kupferrohr 5, andererseits an eine Verbindungslasche 11 angeschraubt, so daß • die Glühspule ebenfalls von dem Kühlmittel durchflossen wird, das durch das Kupferrohr S strömt.

Den Abstand zwischen Zu- und Ableitung der Sekundärwicklung wird man möglichst klein halten. Zu diesem Zweck kann man die beiden Anschlüsse auch in konzentrischer Anordnung ausführen.

Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Als Ringkerntransformator ausgebildeter Hochfrequenztransformator für die Zwecke der induktiven Wärmebehandlung von Metall mit einer einzigen die Primärwicklung umschließenden, aus einem topfförmigen Gehäuse mit einem zentralen Mittelbolzen bestehenden Windung als Sekundärwicklung, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbolzen als Rohr zur Hindurchleitung einer Kühlflüssigkeit ausgeführt ist.

2. Hochfrequenztransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Mittelbolzens nur um den Isolationsauftrag kleiner ist als der Innendurchmesser der Primärwicklung.

3. Hochfrequenztransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Mittelbolzen mit dem Deckel des Gehäuses fest, z. B. durch Verschweißen, verbunden und durch eine Öffnung des Gehäusebodens herausgeführt ist.

4. Hochfrequenztransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Kante des topfförmigen Gehäuses entsprechend der Form der Primärwicklung abgerundet ist.

5. Hochfrequenztransformator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwickel zwischen Gehäuseoberkante und Deckel einerseits und Primärwicklung andererseits durch Kupfereinlagen ausgefüllt ist.

6. Hochfrequenztransformator nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Primär- und Sekundärwicklung konzentrisch angeordnet sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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