DEB0028892MA - - Google Patents
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
Tag der AnmeiLdung: 17. Dezember 1953
Bekannitgeniacht am 30. August 1956
DEUTSCHES PATENTAMT
Zum elektroinduktiven Erhitzen von metallischen Werkstücken benutzt man Induktoren in Form
von Spulen oder sogenannten Heizleiterschleifen, die das Werkstück bzw. die zu erwärmende Stelle
desselben umgeben. Dabei ist eine gute Anpassung der Induktoren an die Werkstücksform zwecks Erzielung
einer engen Kopplung und damit einer wirksamen Erwärmung erforderlich. Es sind plattenförmige Induktoren mit einer oder mehreren
Öffnungen zur Aufnahme der zu behandelnden Werkstücke bekannt, die Schlitze besitzen, welche
so angeordnet sind, daß durch die Verengung des leitenden Induktorquerschnittes an den verbleibenden
Stegen ein dem zu erwärmenden Werkstück eng benachbarter Stromweg erzwungen und dadurch
eine wirkungsvolle Erhitzung erreicht wird. Es sind weiter Induktoren in Form von Leiterschleifen
bzw. Spulen bekannt, beispielsweise für das Innenheizen von Bohrungen, die ebenfalls
Schlitze zur Verengung des leitenden Querschnittes besitzen und bei denen an diesen Stellen in die dem
Leiterzug folgende kürzeste Strecke zwischen den Speisepuinkten Umleitungen rnlk hohem Induktanz-
und/oder Widerstandswert eingebaut sind, welche
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B 28892 VIIId/21h
die Schlllkze überbrücken. Zum Zwecke der Kühlung
ist es bekannt, die Heizleiter dieser Induktoren hohl auszubilden und ein Kühlmittel durch dieselben
hindurchzuleiten.
Diese bekannten Induk'torauisf ührunigen haben den
Nachteil, daß sie sich nur schlecht zur Erhitzung von Werkstücken mit komplizierten Formen eignen,
da es sehr schwierig oder ganz unmöglich ist, die Spulen oder Leiterschleifen diesen Formen genau
ίο anzupassen, insbesondere wenn die Heizleiter als
kühlmitteldurchflossene Hohlleiter ausgebildet sind.
Es ist daher zu diesem Zweck vorteilhaft, Induktoren aus Voll- oder Flachmaterial zu verwenden.
Man kann dann die gewünschte Form zunächst mit einer Bandsäge od. dgl, aus einer Kupferplatte ausschneiden
und mit'einer Feile nachbearbeiten, bis die Induktorform so gestaltet ist, daß sie die geforderte
Wärmeverteilung in dem Werkstück hervorzubringen in der Lage ist. Auf diese Weise wird
eine genaue Maßhaltigkeit erzielt, die Voraussetzung
für die einwandfreie und gleichmäßige Erhitzung des Werkstückes ist.
Um derartige Induktoren genügend zu kühlen, können wasserdurchflossene Rohre daran angebracht,
z. B. angeschweißt oder angelötet werden. Schwierigkeiten ergeben sich dann, wenn derartige,
aus Flachmaterial hergestellte Induktoren in bekannter Weise mit Schlitzen versehen werden, die
beispielsweise von außen bis nahe an die zur Auf-
nähme . des Werkstückes dienenden öffnungen
reichen. Die erwähnten Schlitze dürfen naturgemäß durch die zur Kühlung vorgesehenen metallischen
Rohre nicht kurzgeschlossen werden. Es ist deshalb üblich, Kühlrohre von einem Segment zum anderen
über die Stege zu führen. Dadurch muß jedoch der Steg oft breiter ausgeführt werden, als aus elektrischen
Gründen wünschenswert ist. Außerdem wird die Dicke des Induktors am Steg durch das
aufgelötete Kühlrohr vergrößert und dadurch die Energiekonzentration am Werkstück an der entsprechenden
Stelle unerwünscht verkleinert.
Eine andere bekannte Anordnung kühlt jedes Segment des Induktors durch ein besonderes Rohr.
Die einzelnen Rohre werden dann, um Kurzschlüsse zwischen den Segmenten zu vermeiden, durch
Gummi oder Isolierstoffschläuche verbunden. Diese Lösung hat den Nachteil, daß eine relativ große
Zahl von Gummischläuchen und Schlauchbindern verwendet werden muß, worunter die Betriebssicherheit
des Induktors leidet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu beseitigen und ein einfaches
und billiges Verfahren zu schaffen, das die Herstellung eines flüssigkeitsgekühlten Induktors
ermöglicht, mit dem auch Werkstücke mit komplizierten Querschnittsformen bei günstigstem Kopplungsabstand
und unter hoher Energiekonzentration erhitzt werden können und der mit einer wirkungsvollen
und störungsfrei arbeitenden Kühleinrichtung versehen ist."
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der ein- oder mehrteilige Induktor aus einer massiven
Platte gefertigt und es werden zur Kühlung des Induktors flüssigkeitsdurchflossene metallische :h
Rohre derart gut wärmeleitend an 'der Platte angebracht,
z. B. angelötet oder angeschweißt, daß sie die Schlitze an der dem Werkstück abgewendeten
Seite in Form von Schleifen überbrücken.
Man kann nämlich auf diese W^ise ein durchgehendes Rohr zur Kühlung verwenden, welches
dem parallel geschalteten wirksamen Induktorteil bzw. dem Steg nur sehr wenig Strom entzieht und
erhält dadurch einen betriebssicheren auch bei komplizierten Querschnittsformen des zu behandelnden
Gutes einfach und mit solcher Genauigkeit herzustellenden Induktor, daß in dessen dem Werkstück
unmittelbar gegenüberliegendem Teil die erwünschte hohe Energiekonzentration möglich ist.
Im' allgemeinen wird ■ man das Kühlrohr am Übergang zwischen zwei, Segmenten zu einer
Schleife oder einer ein,- oder mehrwindigen Spule ausbilden, deren Lage relativ zur Induktorfläche
beliebig gewählt werden kann und gegebenenfalls wird man diese.Schleife noch mit einem Eisenkern
geeigneter Ausbildung ausrüsten, um ihre Selbstinduktion weiter zu erhöhen.
Im folgenden ist unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
beschrieben.
Fig. ι zeigt einen Induktor für die gleichzeitige
Erhitzung von zwei Werkstücken. Der Induktor ist aus Flachmaterial hergestellt. Die Öffnungen 1
dienen zur Aufnahme des Werkstückes. Die Stromzuführungen sind mit 2 bezeichnet. Die Schlitze 3
zwingen den Strom in den Stegen 4 möglichst nahe 95'
am Werkstück zu fließen. Der Übersichtlichkeit halber ist die Kühleinrichtung in der Fig. 1 fortgelassen.
Fig. 2 stellt einen Ausschnitt des Induktors nach der Fig. 1 dar. Mit S ist ein Kühlrohr bezeichnet,
welches mit dem Induktor wärmeleitend verbunden ist. Die Verbindung mittels Schweißen oder Löten
ist durch die Bezugszeichen 6 und 7 angedeutet. Die Zeichnung veranschaulicht eine von mehreren
möglichen Ausbildungsformen eines Kühlrohres 5 an der Übergangsstelle zwischen zwei Induktorsegmenten
8 und 9.
Infolge der in Fig. 2 erkennbaren Schleifenform weist das Kühlrohr 5 eine erhöhte Induktivität auf,
so daß sich der Strom zum allergrößten Teil auf den nahe am Werkstück gelegenen Steg 4 verteilt,
während in dem Kühlrohr selbst nur ein unbedeutender Teilstrom fließt.
Claims (1)
- Patentansprüche·. . X15ι. Verfahren zur Herstellung - eines durch Flüssigkeit gekühlten Induktors zur Erwärmung beliebiger metallischer Gegenstande, vorzugsweise durch Hochfrequenz, mit Schlitzen zur Verengung seines leitenden Querschnittes, die einen dem zu erwärmenden Werkstück eng benachbarten Stromweg erzwingen und mit einer oder mehreren Umleitungen mit hohem Induktanz- und/oder Widerstandswert, welche die Schlitze überbrücken, dadurch gekennzeichnet,61:6/401B 28892 VIIId/21hdaß der ein- oder mehrteilige Induktor aus einer massiven Platte gefertigt wird und daß zur Kühlung des Induktors flüssigkeitsdurchflossene metallische Rohre derart gut wärmeleitend an der Platte angebracht, z. B. angelötet oder angeschweißt werden, daß sie die Schlitze an der -dem Werkstück abgewendeten Seite in Form von Schleifen überbrücken., 2. Nach dem Verfahren gemäß Anspruch ι hergestellter Induktor, gekennzeichnet durch Körper aus ferromagnetischem Material, welche die die Schlitze in Schleifenform überbrückenden Kühlrohre ganz oder zum Teil umgeben.In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 886 943.Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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