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Die Erfindung betrifft einen mehrteiligen aus biegsamen und nicht
biegsamen Leiterstücken bestehenden Induktor, der mit einer oder mehreren von einem
kühlenden Medium durchströmten, an ihren Rückseiten abgestützten Windungen ein einzelnes
Werkstück oder eine Anzahl hintereinanderliegender Werkstücke umschließt.
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Mit derartigen induktiven Heizeinrichtungen wird die Wärme im Gutstück
selbst durch Wirbelströme erzeugt. Der deutschen Patentschrift 620 526 ist eine
aus einem nachgiebigen Metallstreifen mehrlagig gewikkelte Induktionsspule zu entnehmen,
bei welcher die Form des Spuleninnenraumes senkrecht zu ihrer Achse verändert werden
kann, indem zwischen unversteiften Spulenabschnitten versteifte Abschnitte beliebiger
Länge angeordnet sind, deren Halter auch noch zueinander einstellbar sein können.
Nachteiliger ist bei dieser aus einem nicht unterbrochenen Leiter aufgebauten Spule,
daß diese mit gutem Wirkungsgrad nur für ein in Achsrichtung durch sie hindurch
bewegbares Werkstück verwendet werden kann, dessen Flächeninhalt, bezogen auf seinen
Querschnitt, nur wenig kleiner ist als derjenige des Arbeitsraumes innerhalb der
Spule. Hat das Werkstück nicht diesen Flächeninhalt, sondern einen kleineren, so
wird mit größer werdendem Abstand zwischen der Induktionsspule und den Werkstückoberflächen
der Grad der Kopplung zwischen beiden Teilen schwächer und dadurch auch gleichzeitig
der Wirkungsgrad der Spule immer schlechter.
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Nach der deutschen Patentschrift 841180 und einer Ergänzung
zu dieser, der deutschen Patentschrift 903 257, werden teilweise oder ganz aus beweglichen
Teilen bestehende, in ihren Abmessungen der Form der zu behandelnden Werkstücke
angepaßte Induktionsspulen verwendet. Dabei sind die Spulen in Richtung auf die
Werkstücke hin druckbelastet und werden gegenüber diesen durch eine Anzahl von in
Abstand angeordneten Distanzstücken in einer bestimmten Entfernung gehalten, um
zwischen den Spulen und Werkstücken eine gleichbleibende elektrische Kopplung für
eine reproduzierbare Erwärmung gleicher Werkstücke zu erhalten.
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In der deutschen Patentschrift 917 682 ist eine Anordnung zur Induktionserhitzung
eines Gutstückes bestimmter Größe mittels eines einen gekühlten Leiter aufweisenden
übertragers wiedergegeben, der auf einen Sockel aufsteckbar ist.
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Durch die deutsche Auslegeschrift 1081164 ist bereits ein mehrwindiger
flüssigkeitsgekühlter, um das Gutstück zu legender Klappinduktor bekanntgeworden.
Dessen starre Induktorhälften sind an ihrer Verbindungsstelle über einen Verschluß
kuppelbar. der elektrische Kontakte und Kammern für die Zu- und Ableitung der Kühlflüssigkeit
aufweist. Die anderen Enden der starren Induktorhälften sind durch biegsame hohle,
die Flüssigkeit weiterleitende Schläuche, die wirksame Leiter des Klappinduktors
bilden, fest miteinander verbunden. Nachteilig ist bei dem Klappinduktor, wenn mit
diesem der bestmögliche Wirkungsgrad erreicht werden soll, daß sich dieser nur für
eine bestimmte Werkstückabmessung verwenden läßt, für die er speziell gebaut worden
ist. Ein weiterer Mangel bei diesem Klappinduktor sind noch die hohen Herstellungskosten,
die durch den komplizierten Aufbau des Verschlusses zwischen den beiden starren
Induktorhälften entstehen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mehrteiligen
Induktor zu schaffen, der sich leicht und mit geringem Kostenaufwand den äußeren
Abmessungen und der Form des Werkstückes oder einer Reihe von gleichen hintereinander
liegenden Werkstücken anpassen läßt und bei dem außerdem auch noch zur Korrektur
der Erwärmungstemperatur des einen oder anderen Mantelflächenabschnittes eines Werkstückes
oder derjenigen von mehreren Werkstücken die diesen gegenüber angeordneten Induktorteilstücke
auf einen anderen Abstand gebracht werden können, als es sich beim Zusammenbau des
Induktors ergibt.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Induktor
aus einem äußeren tragenden Gestell besteht, in diesem austauschbare, der Form der
Mantelfläche oder deren Abschnitte in Umfangsrichtung des oder der Werkstücke angepaßte,
entsprechend lange, starre oder flexible, wirksame Leiterteilstücke angeordnet und
zwischen diesen und dem Gestell zu dem oder den Werkstücken hin oder von diesen
weg verschiebbare Stützen vorgesehen sind.
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Damit die Teile des Induktors leicht und schnell bei geringstem Bedarf
von Werkzeugen auch von ungelernten Arbeitskräften für ein bestimmte Abmaße aufweisendes
Werkstück zusammengesetzt und nach Ausführung der Arbeit auch wieder auseinandergenommen
werden können, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß sowohl die starren als
auch die flexiblen Induktorteilstücke jeweils an ihren Enden einen mit einer Buchse
und einen mit einem Stift versehenen Steckanschluß aufweisen.
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Um die starren und flexiblen Induktorteilstücke möglichst in ihrer
ganzen Länge parallel zu den eine beliebige Form aufweisenden einzelnen Mantelflächenabschnitten
eines Werkstückes anordnen zu können, wird erfindungsgemäß weiter empfohlen, den
Steckanschlüssen eine gerade oder gekrümmte Form zu geben.
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Nun soll es aber auch noch möglich sein, den mehrteiligen Induktor.
wie er mit diesem Gesuch vorgeschlagen wird. in seiner wirksamen Länge derjenigen
eines Werkstückes oder mehrerer hintereinanderliegenden Werkstücke anzupassen. Zu
diesem Zweck wird nach einem Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß die Steckanschlüsse
mit einem Abzweig versehen sind.
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Bei Veränderung der wirksamen Länge des mehrteiligen Induktors ist
es nur erforderlich, dessen unter Spannung stehenden Teil an einen Kühlkreislauf
anzuschließen. Von diesem kann der ausgeschaltete Teil des Induktors abgetrennt
werden. Es haben daher erfindungsgemäß weiterhin die Steckanschlüsse und/oder die
Abzweige Absperrventile.
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Zum Zwecke einer leichten und betriebssicheren Verstellbarkeit der
Induktorteilstücke in Richtung auf oder von den diesen benachbarten Mantelflächenabschnitten
der Werkstücke weg wird erfindungsgemäß schließlich noch empfohlen, daß die Stützen
mit mechanisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder elektrisch betätigten
Verschiebeeinrichtungen gekoppelt sind.
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Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
dargestellt ist, beschrieben. Es zeigt F i g. 1 schematisch in perspektiver Ansicht
einer Induktionsspule mit dem eingelegten Werkstück und
F i g. 2
eine vergrößerte Darstellung des durch den Hilfskreis A in der F i g. 1 markierten
Strom- und Kühlmitteleintrittes.
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Das Werkstück 1 wird von einem mehrteiligen Induktor umschlossen,
der aus den der Breite der Mantelflächenabschnitte des Werkstückes in ihrer Länge
angepaßten in Umfangsrichtung hintereinanderliegenden starren und flexiblen Induktorteilstücken
2, 3 besteht, die innerhalb eines tragenden Gerüsts angeordnet sind, das gebrochen
dargestellt ist. Alle Induktorteilstücke haben an ihren Enden selbsthaltende Steckanschlüsse.
Von diesen sind die mit 4 und 6 bezeichneten mit Buchsen versehen. Dagegen haben
die anderen 5. 7 Stifte. Um dies in der Zeichnung andeuten zu können, sind die sich
an die Steckanschlüsse anschließenden Enden der Induktorteilstücke jeweils mit einem
Kreis oder einem Strich als Kennzeichen für eine Buchse oder einen Stift versehen.
Die Steckanschlüsse 5, 6 weisen eine gerade Form auf. Die anderen beiden Steckanschlüsse
4, 7 haben eine gekrümmte Gestalt. Um die Verbindung der Induktorteilstücke 2, 3
untereinander klarer darstellen zu können, ist in der Zeichnung der Strom-und Kühlmittelanschluß
8 in der F i g. 1 getrennt vom Induktor dargestellt. Dieser Anschluß sowie auch
der Strom- und Kühlmittelaustritt 9 können genau so ausgeführt sein, wie der andere
Austritt 9'. der später bei der Behandlung der F i g. 2 erläutert wird.
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Um die in der F i g. 1 oben und links angeordneten Induktorteilstücke
2, 3 gegenüber den ihnen benachbarten Mantelflächenabschnitten des Werkstückes 1
verschiebbar zu machen, sind am Gestell 19 Stützen 10,11 vorgesehen, die
über einen hydraulischen Arbeitskolben 12 oder durch die mit Handrädern 13 ausgerüstete
Gewindespindeln 1.4 hin und her bewegt werden.
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In der F i g. 2 ist der Strom- und Kühlmittelaustritt 9' in allen
Einzelheiten wiedergegeben. Das starre Induktorteilstück 2 trägt einen eine gerade
Form aufweisenden, mit einer Buchse versehenen Steckanschluß 6, der unter Zwischenschaltung
einer elektrisch leitenden und flüssigkeitsdichten Dichtung 17 selbsthemmend mit
dem mit einem Stift versehenen, gekrümmten, am flexiblen Induktorteilstück 3 befestigten
Steckanschluß 7 verbunden ist. Dieser Steckanschluß weist einen Abzweig 15 auf,
der auch bei den anderen Steckanschlüssen 4 bis 6 vorgesehen sein kann. Der Abzweig
15, der Steckanschluß 7 und auch der andere, mit der Bezugszahl 6 versehene Anschluß
sind mit Absperrventilen 16 versehen, durch die nicht unter Spannung stehende Induktorteilstücke
vom Kühlkreislauf abgetrennt werden. Selbstverständlich können auch die in der F
i g. 2 nicht gezeigten Steckanschlüsse 4. 5 ebenfalls Absperrventile 16 haben. Mit
18 sind die Anschlüsse für die Stromkabel bezeichnet.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
daß das oder die aufeinanderfolgenden Werkstücke bei stärkerer Ankopplung an den
Induktor und gleichzeitiger bedeutender Reduzierung der für die Blindleistungskompensation
erforderlichen Kondensatorkapazität mit geringem Energieaufwand vollkommen gleichmäßig
erhitzt werden können. Es ist aber im anderen Falle auch möglich, wenn die Werkstücke
nicht an allen Stellen auf dieselbe Temperatur erwärmt werden sollen, dies leicht
durch Veränderung des Kopplungsgrades zwischen den Induktorteilstücken und den Werkstücken
zu erreichen, da sich der Abstand zwischen beiden in Umfangsrichtung auf einfache
Weise variieren läßt.