DE970468C

DE970468C - Gluehspule zum induktiven Erwaermen eines Werkstueckes

Info

Publication number: DE970468C
Application number: DES19800A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Reinhold Mueller
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1950-09-29
Filing date: 1950-09-29
Publication date: 1958-09-25

Description

Beim induktiven Erwärmen eines Werkstückes, insbesondere mit Hochfrequenz, bereitet es gelegentlich Schwierigkeiten, den Hochfrequenzgenerator richtig an das zu behandelnde Gut und die das Gut umgebende Glühspule schwingungstnäßig anzupassen, wenn der Widerstand an der Erhitzungsstelle sehr gering ist. Beispielsweise ist dies der Fall, wenn die Erwärmung auf eine nur kleine Zone des beispielsweise zylindrischen Gutstückes beschränkt bzw. konzentriert werden soll oder wenn das Gut im Streufeld der Glühspule behandelt wird. Im letzteren Falle kann zwar zur Erzielung einer besseren Anpassung die Glühspule mit einem Eisenkern versehen werden, doch ist dies wegen der Erhitzung des Eisenkernes und der zu ihrer Verhütung erforderlichen Kühlmittel nicht immer zweckmäßig. Besser wäre es, ohne einen zusätzlichen Eisenkern auszukommen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der für die Anpassung maßgebende Widerstand um so größer ist, je mehr Spulenwindungen längs der zu erhitzenden Stelle des Gutes angeordnet sind. Eine Erhöhung der Windungszahl ist entweder duroh möglichst geringe Dicke der Windungen oder durch Verringerung des gegenseitigen Abstandes der Windungen oder auch durch beide Maßnahmen zugleich möglich, jedoch sind diese Maßnahmen nicht ohne weiteres anwendbar, weil sich dann die Spule unzulässig erhitzen oder gar selbst zum Glühen kommen kann.

Es sind bereits Glühspulen bekanntgeworden, deren Windungen aus hochkant zur Spulenachse gewickeltem Metallband bestehen und geringen gegenseitigen Abstand haben, wobei die Spule mit Kühlmitteln zum Kühlen ihrer Windungen versehen ist. Hierbei wurden die Spulenwindungen so eng aneinandergerückt oder gar aufeinandergepreßt, wie es ihre gegenseitige Isolation irgend zuläßt. Jedoch läßt sich bei diesen Einrichtungen nur schwierig die Kühlung an der Innenseite der Windung, d. h. also gerade an den Stellen, die am stärksten erhitzt werden, erfolgreich durchführen.

Diese Nachteile werden bei der Glühspule nach der Erfindung, deren Windungen aus hochkant zur Spulenachse gewickeltem, dünnem Metallband und von einem Kühlmittel durchströmten Hohlkörpern wesentliche größerer axialer Stärke als das Metallband bestehen, in einfacher Weise beseitigt. Erfindungsgemäß sind die dem Werkstück zugekehrten Kanten des Metallbandes einander dicht benachbart und die Hohlkörper mit Durchbrechungen versehen, aus denen das Kühlmittel das Metallband frei anströmt.

Die Auebildung der Glühspule nach der Erfindung und die Anbringung der erfindungsgemäß anzuwendenden Kühlmittel werden nachstehend an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.

Fig. ι stellt die Glühspule in einer Schrägansicht nach der Linie III-III der Grundrißdarstellung der Glühspule gemäß Fig. 2 dar.

Die Glühspule 11 besteht aus einem hochkant gewickelten Metallband, jedoch ist dieses so geformt, daß die Spuienwindungen an ihrer Außenkante einen größeren gegenseitigen Abstand haben als an der Innenkante. Außerdem ist längs der Außenkante der Spulenwindungen eine gut wärmeleitende metallische Rohrschlange 22 angebracht, z. B. angeschweißt, die wiederum als Höhlkörper zur Führung eines Kühlmittels, z. B. Preßluft oder Wasser, dient, das aus Löchern 3 in der Rohrschlange 22 gegen die Windungen der Spulen strömt. Die gespreizte Ausbildung der Spulenwindungen ist hier dazu vorgesehen, um trotz eines möglichst geringen gegenseitigen Abstandes an der Innenkante der Spulenwindungen genügend Platz zur Unterbringung der Rohrschlange 22 an der Außenkante der Windungen zu erhalten. Das Blech der Spulenwindungen kann sehr dünn sein, beispielsweise 0,5 mm, so daß eine große Windungszahl längs der zu erhitzenden Gutstelle angebracht werden kann, wobei trotzdem eine hinreichende Kühlung des Spulenbleches erreicht wird.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel, sondern kann noch in mannigfacher anderer Weise abgewandelt werden. Während beispielsweise bei der gespreizten Ausbildung der Spulenwindungen in den Figuren jeder Radialschnitt durch die Spulenwindungen eine gerade Linie ist, können die Spulenwindungen auch in der Weise gespreizt werden, daß die Radialschnitte eine geknickte oder gekrümmte Linie bilden.

Claims

PATENTANSPRUCH:

Glühspule zum induktiven Erwärmen eines Werkstückes, insbesondere mit Hochfrequenz, deren Windungen aus hochkant zur Spulenachse gewickeltem, dünnem Metallband und von einem Kühlmittel durchströmten Hohlkörper wesentlich größerer axialer Stärke als das Metallband bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Werkstück zugekehrten Kanten des Metallbandes einander dicht benachbart und die Hohlkörper mit Durchbrechungen versehen sind, aus denen das Kühlmittel das Metallband frei anströmt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 499 534, 529 243,

529394, 540519, 609460;
USA.-Patentschrift Nr. 2459971;
Buch von Curtis: »High-frequency Induction

Heating«, 1944, S. 47 und 51, und 1950, S. 103.