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Publication number: DEP0007743MA
Authority: DE

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 30. Mai 1952 Bekanntgemacht am 13. Oktober 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Bei Generatoren für die induktive Hochfrequenzerhitzung von Werkstücken ist es notwendig, die Leistung der auf das Werkstück übertragenen Hochfrequenzenergie zu regulieren. Hierfür ist es bekannt, die Kopplung zwischen dem Anodenschwingungskreis und 'dem Induktor veränderlich zu machen. Es ist z. B. bekannt, Anzapfungen am Schwingungskreis zu verwenden. Die Leistungsanpassung ist dabei aber nicht kontinuierlich, ferner kann wegen der Kontakte eine solche Lösung nur für kleine Leistungen verwendet werden. Es ist ferner bekannt, Impedanzänderungen vorzunehmen z. B. durch Parallelschalten eines veränderlichen Kondensators zum Konzentrator (Sekundärwicklung des Übertragers). Diese Lösung ist nur bei relativ hohen Frequenzen verwendbar, ansonst dieser Kondensator übermäßig groß würde. Ferner müßte er für große Stromstärken gebaut werden. Die bekannte Verwendung von in der Länge einstellbaren Speiseleitungen in der Verbindungslei-

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tun},' Konzentrator-lnduktor hat den Nachteil, daß elK¹Ufalls Kontakte erforderlich sind, welche nicht unter Spannung verstellt werden können. Ferner ist es bekannt, die Kopplung dadurch zu ändern, dal.! zur Variation des magnetischen 1'"IuSSCs in der Sekundärwicklung ύν> Übertragers (Konzentrator) symmetrische Eisenkerne verschoben werden. Dabei wird aber die Impedanz des Schwingungskreises ebenfalls stark beeinflußt, woraus sich unerwünschte

ίο Frequenzändcrungen ergeben. Vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile und gestattet eine kontinuierliche Leistungsregulierung.

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Leistungsregulierung bei der induktiven Hochfrequenzerhitzung von Werkstücken unter Verwendung eines mit dem Schwingungskreis festgekoppelten Konzentrator.

Die Erfindung besteht darin, daß die Schwingkreisspule konzentrisch im Innern des zylinder-

ao förniigen Konzentrators angeordnet ist und daß mit diesem Konzentrator zwei, vorzugsweise an den Stirnseiten des Konzentrators bewegbar angeordnete Kurzschlußwindungen gekoppelt sind, so daß sich eine stetig veränderbare Leistungsübertragung auf den Induktor ergibt.

In der Fig. 1 und 2 sind zwei Anordnungen dargestellt.

ι ist der zylinderförmige Konzentrator, welcher in die beiden nahe nebeneinander verlaufenden und sich versclnnälernden Leiterenden 1" übergehen. Am linde ist der Induktor 3 angebracht, welcher über das Werkstück 4 überschiebbar ist. Im Innern des Konzentrators ist konzentrisch die Spule 2 des (ieneralorschwingkreises angeordnet. Unmittelbar den Stirnflächen benachbart, befinden sich die beiden Kurzschlußwindungen 5 und 6. Sie sind bewegbar angeordnet, so daß die Kopplung mit dem Konzentrator in starkem Maße veränderlich ist. Die Kurzschlußwindungen können z. B. in der Längsachse symmetrisch zum Konzentrator mit einer llubbewegung hin und her bewegt werden, Fig. 1. Die Kurzschlußwindungen können aber auch durch Schwenken in ihrer Ebene aus dem Bereich des Konzentrator-Magnetfeldes herausbewegt werden, /.. B. gemäß Fig. 2 aus der Lage χ in die Lage .r'. Durch dieses Ausschwenken der Kurzschlußwindungen, welche um den Winkel α um die Achse ν erfolgt, wird wiederum die Kopplung mit dem Konzentrator verringert.

Gemäß der lug. 3 können die Kurzschlußwindungen auch in das Innere des Konzentrators hineinbewegt werden. Der Abstand zwischen dem Konzentrator und den Kurzschlußwindungen wird dabei so klein als möglich gehalten, so daß ebenfalls eine starke Änderung der Kopplung zwischen Konzentrator und Kurzschlußwindungen erreicht wird. Außerdem ist darauf zu achten, daß die Kopplung der Kurzschlußwindungen mit der Schwingkreisspule nur klein ist.

Durch die variable Kopplung wird eine starke Änderung des Spulenfeldes und damit eine entsprechende Änderung der auf den Induktor übertragenen Leistung erreicht. Bei maximaler Entfernung der Kurzschlußwindungen und der dadurch bestehenden geringen Einwirkung auf das Spulenfeld wird die Leistungsübertragung ein Maximum, und bei starker Kopplung ist die Übertragung ein Minimum. Wie Versuche gezeigt haben, sind die zusätzlichen Verluste infolge Auftreten von Kurzschlußströmen in den Kurzschlußwindungen außerordentlich klein. Sie sind durchwegs kleiner als 10%.

Die Anordnung der Erfindung bietet folgende Vorteile:

1. Die Leistungsregulierung erfolgt kontinuierlieh.

2. Es sind keine Schraub- und Steckkontakte vorhanden.

3. Die Bewegung der Kurzschlußwindungen kann

in bestimmter vorgeschriebener Abhängigkeit einer Größe, z. B. von der Zeit erfolgen.

4. Die Anordnung ist ein ständiger Teil des Generators und braucht auch bei Änderung des Induktors nicht ausgewechselt zu werden.

5. Die Anordnung wirkt nur auf den Schwingungskreis ein und vermeidet eine Überlastung der Röhren.

Weiter ist es möglich, die Kurzschlußwindungen mit größerem Durchmesser als der Konzentrator auszuführen und diese über den Konzentrator schiebbar anzuordnen. Die Leiterenden müssen dann eine entsprechende Formgebung erhalten.

Die Kurzschlußwindungen können auch um einen Durchmesser parallel zur Stirnfläche des Konzentrators drehbar angeordnet sein.

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Leistungsregulierung der induktiven Hochfrequenzerhitzung von Werkstücken unter Verwendung eines mit dem Schwingungskreis festgekoppelten Konzentrators, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingkreisspule konzentrisch im Innern des zylinderförmigen Konzentrators angeordnet ist und daß mit diesem Konzentrator zwei vorzugsweise an den Stirnseiten des Konzentrators bewegbar angeordnete Kurzschlußwindungen gekoppelt sind, so daß sich eine stetig veränderbare Lei- no stungsübertragung auf den Induktor ergibt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwindungen konzentrisch gegen die Stirnflächen des Konzentrators axial bewegbar sind.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwindungen einen kleineren Durchmesser als der Konzentrator aufweisen und in das Innere des Konzentrators einschiebbar sind.

4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwindungen gemeinsam parallel zu den Stirnflächen schwenkbar angeordnet sind.

5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwindungen

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einen größeren Durchmesser als der Konzentrator aufweisen und über den Konzentrator schiebbar sind.

6. Anordnung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwindungen um einen Durchmesser parallel zur Stirnfläche des Konzentrators drehbar angeordnet sind.

Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 453 529.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen