DE970800C

DE970800C - Induktor zur induktiven Hochfrequenzerhitzung von Werkstuecken im Durchlaufverfahren

Info

Publication number: DE970800C
Application number: DEL14573A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Kurt Kegel
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1953-02-03
Filing date: 1953-02-03
Publication date: 1958-10-30

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heizleiter zum induktiven Erhitzen metallischer Werkstücke mittels hochfrequenten Wechselstromes, mit dem eine möglichst gleichmäßige Erhitzung der Werkstückoberfläche erzielt werden soll.

Bei der Erwärmung eines Werkstückes durch einen mit hochfrequentem Wechselstrom gespeisten Induktor wird im allgemeinen die Zone der größten Erhitzung der Oberfläche ein Abbild des Induktors sein. So ergibt sich beispielsweise bei einer in der Fig. ι der Zeichnung dargestellten Anordnung, die ein unter dem Induktor ι hinweggeführtes kleines Werkstück 2 zeigt, eine Erhitzungszone, die etwa den durch Strichlinien gekennzeichneten Verlauf hat. Es zeigt sich, daß der mittlere Teil der erwärmten Oberfläche und deren äußerste Randzonen die niedrigsten Temperaturen aufweisen. Um auch diese Gebiete auf die beispielsweise zu einer Härtung notwendige Temperatur zu bringen, muß entweder die Relativgeschwindigkeit zwischen Werkstück und Heizleiter sehr gering gehalten oder die spezifische Heizleistung sehr groß gewählt werden. Beides würde zur Folge haben, daß das Werkstück in der durch die Strichlinien angedeuteten Erhitzungszone (Fig. i) überhitzt wird, was eine Rißbildung nach sich ziehen würde.

Durch eine Veränderung der Schleifenbreite des Heizleiters läßt sich dieser Nachteil nicht beheben, da eine Vergleichmäßigung des Temperaturverlaufes entweder nur hinsichtlich des Mittelstückes der zu erhitzenden Oberfläche (bei Verkleinerung der Schleifenbreite des Heizleiters) oder nur hinsichtlich deren Außenzonen (bei Vergrößerung der Schleifenbreite) erreicht werden kann. Eine Ver

gleichmäß igung des Temperaturverlaufes über die gesamte Oberfläche ist durch eine derartige Maßnahme nicht erzielbar.

Gegenstand der Erfindung ist ein Induktor zur induktiven Hochfrequenzerhitzung von Werkstücken zur Oberflächenhärtung im Durchlaufverfahren, welcher zur Mittellinie des Werkstückes symmetrische und exzentrische, die Breite des Werkstückes überdeckende Stromwirbel induziert, der dadurch gekennzeichnet ist, daß die Stromwirbel, die durch die haarnadelförmig in entgegengesetzten Richtungen umgebogenen Fortsetzungen des Mittelstückes des Induktors, die etwa parallel zu diesem bis zur Mitte des Induktors verlaufen, über die Länge des Werkstückes erzeugt werden, beiderseits des geradlinigen oder leicht gekrümmten, in Richtung der Relativbewegung liegenden Mittelstückes in Zeitintervallen nacheinander werkstückstationär sind.

Die Fig. 2 der Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Heizleiters gemäß der Erfindung dar. An das Mittelstück 3 schließen sich die haarnadelförmig in entgegengesetzter Richtung umgebogenen Fortsetzungen 4 und 5 an. Diese Fortsetzungen verlaufen parallel oder annähernd parallel zum Mittelstück 3 bis etwa zu dessen Mitte und sind anschließend in einer zur Ebene des Heizleiters senkrechten Richtung abgebogen.

Die in der Fig. 2 der Zeichnung dargestellte Form des erfindungsgemäßen Heizleiters mit geradem Mittelstück 3 ist für eine geradlinige Bewegung des Werkstückes während des Erhitzungsvorganges bestimmt. Bei der Verwendung von Rundtischen, auf die Werkstücke aufgesteckt und der Reihe nach unter der erfindungsgemäßen Heizleiterschleife vorbeibewegt werden, wird man zweckmäßig einen Heizleiter mit gekrümmtem Mittelstück verwenden, wobei sich das Maß der Krümmung nach dem Durchmesser des Rundtisches richten wird.

Mit dem erfindungsgemäßen Heizleiter wird ein gleichmäßigerer Temperaturverlauf über der zu erhitzenden Oberfläche des Werkstückes erzielt als mit den bisher bekanntgewordenen Ausführungsformen eines Heizleiters. Eine gleichmäßige Oberflächentemperatur ist dann besonders wichtig, wenn das Werkstück durch nachfolgendes Abschrecken gehärtet werden soll. Der erfindungsgemäße Heizleiter kann also besonders vorteilhaft zum Oberflächenhärten angewendet werden.

Der neue Induktor ist besonders für die Fließbandfertigung geeignet. Das Werkstück 2 (Fig. 2) wird derart relativ zum Heizleiter bewegt, daß die Mitte der zu härtenden Oberfläche unter dem Mittelstück 3 des Heizleiters vorbeigeführt wird. Durch das Mittelstück 3 und das Teilstück 4 des Ileizleiters wird dabei zunächst etwa die eine Hälfte der Werkstückoberfläche erwärmt und unmittelbar anschließend durch das Mittelstück 3 und das Teilstück 5 deren restlicher Teil. Die Erhitzungszonen an der Werkstückoberfläche entsprechen dann etwa dem in der Fig. 3 der Zeichnung durch Strichlinien dargestellten Verlauf. Es zeigt sich, daß die Stellen mit niedriger Temperatur erheblich kleiner geworden, sind als bei der Anordnung nach Fig. 1. Die spezifische Heizleistung bzw. die \^rerweildauer des Werkstückes unter dem Heizleiter kann also wesentlich geringer gewählt werden als bei dem vorbekannten Verfahren. Eine Überhitzung einzelner Stellen der Werkstückoberfläche wird dadurch vermieden.

Claims

Patentanspruch:

Induktor zur induktiven Hochfrequenzerhitzung von Werkstücken im Durchlaufverfahren, welcher zur Mittellinie des Werkstückes symmetrische und exzentrische, die Breite des Werkstückes überdeckende Stromwirbel induziert, dadurch gekennzeichnet, daß die Strom-. wirbel, die durch die haarnadelförmig in entgegengesetzten Richtungen umgebogenen Fortsetzungen des Mittelstückes des Induktors, die etwa parallel zu diesem bis zur Mitte des Induktors verlaufen, über die Länge des Werkstücks erzeugt werden, beiderseits des geradlinigen oder leicht gekrümmten, in Richtung der Relativbewegung liegenden Mittelstückes in Zeitintervallen nacheinander werkstückstationär sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 834719,

140.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© »09.645/67 10.5S