DE102010006041A1 - Device for heating metallic components - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile (10) mit einem eine Spulenanordnung (12) aufweisenden Anwärmteil (1), der über eine einen Luftspalt (11.1) aufweisenden Energieübertragungsstrecke (11) mit dem Bauteil (10) und über einen Koppelteil (2) mit einem Einspeisteil (3) zum Zuführen elektrischer Energie gekoppelt ist. Eine effiziente Erwärmung von Bauteilen wird dadurch erreicht, dass die Spulenanordnung (12) eisenlos ausgebildet und mit dem Bauteil (10) in Energieübertragungsverbindung gebracht ist, wobei die Spulenanordnung (12) zu ihrer Kühlung auf ihrer Außenseite und/oder ihrer Innenseite von einem fluiddurchströmten Kühlmantel (13.2, 13.1) umgeben ist, der in die Energieübertragungsstrecke (11) eingebracht ist, und dass der Luftspalt (11.1) auf der von der Spulenanordnung (12) abgewandten Seite des eng an der Spulenanordnung (12) elektrisch isoliert anliegenden Kühlmantels (13.2, 13.1) angeordnet ist (Fig. 1).The invention relates to a device for heating metallic components (10) having a heating element (1) having a coil arrangement (12), an energy transmission path (11) having an air gap (11.1) to the component (10) and a coupling part (2) is coupled to a feed part (3) for supplying electrical energy. An efficient heating of components is achieved in that the coil assembly (12) is ironless and brought into the power transmission connection with the component (10), wherein the coil assembly (12) for cooling on its outside and / or its inside of a fluid-flow cooling jacket (13.2, 13.1), which is introduced into the energy transmission path (11), and that the air gap (11.1) on the side facing away from the coil assembly (12) side of the close to the coil assembly (12) electrically isolated cooling jacket (13.2, 13.1) is arranged (Fig. 1).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile mit einem eine Spulenanordnung aufweisenden Anwärmteil, der über eine einen Luftspalt aufweisenden Energieübertragungstrecke mit dem Bauteil und über einen Koppelteil mit einem Einspeisteil zum Zuführen elektrischer Energie gekoppelt ist.The The invention relates to a device for heating metallic components with a coil arrangement having a Warming part, which has an air gap over one Power transmission line with the component and over a coupling part with a feed part for supplying electrical Energy is coupled.

Eine Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile dieser Art ist in der DE 20 2006 011 400 U1 gezeigt. Hierbei ist eine Spulenanordnung relativ zu einem elektrischen Bauteil verstellbar an einer Trageanordnung gehalten und über einen Koppelteil an einen Einspeisteil zum Zuführen elektrischer Energie gekoppelt. Mittels der Tragekonstruktion kann die Spulenanordnung geeignet in die Nähe des aufzuwärmenden metallischen Bauteils bzw. aufzuwärmender Bereiche desselben verfahren werden. Die elektrische Energieeinkopplung und effiziente Aufwärmung des Bauteils gelingt gut, wenn das Bauteil zumindest großenteils aus Eisen oder eisenähnlichem Material besteht, wobei die Energieeinkopplung der Spulenanordnung über einen Eisenkern erfolgt.A device for heating metallic components of this type is in the DE 20 2006 011 400 U1 shown. Here, a coil assembly is adjustably held relative to an electrical component on a support assembly and coupled via a coupling part to a feed part for supplying electrical energy. By means of the support structure, the coil arrangement can be suitably moved in the vicinity of the metallic component to be heated or areas to be heated. The electrical energy coupling and efficient heating of the component succeeds well if the component consists at least largely of iron or iron-like material, wherein the energy coupling of the coil assembly is via an iron core.

Eine ähnliche Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile ist auch in der DE 101 11 312 C1 gezeigt, wobei durch eine Transformatorwirkung in dem Träger, der dabei die Sekundärseite auf einem Eisenkern bildet, mit hohem Wirkungsgrad Wärme erzeugt wird. Auch ist vorgesehen, mittels eines Hochspannungsgenerators hochfrequente Wechselströme gegebenenfalls mit Gleichanteil zu erzeugen, um eine verbesserte Energieeinkopplung zu erreichen. Auch verschiedene Formen der Wechselspannung bzw. des Wechselstroms können vorgegeben werden.A similar device for heating metallic components is also in the DE 101 11 312 C1 shown, wherein heat is generated by a transformer effect in the carrier, thereby forming the secondary side on an iron core, with high efficiency. It is also provided to generate high-frequency alternating currents, if appropriate with a direct component, by means of a high-voltage generator in order to achieve improved energy coupling. Different forms of the alternating voltage or the alternating current can be specified.

Weitere elektrische Aufwärmvorrichtungen sind in der DE 299 02 317 U1 , der DE 298 16 707 U1 und der DE 198 55 731 B4 gezeigt.Other electrical heating devices are in the DE 299 02 317 U1 , of the DE 298 16 707 U1 and the DE 198 55 731 B4 shown.

Vorrichtungen zum Aufwärmen mit Eisenkern stellen einen relativ hohen Aufwand dar, insbesondere wenn sie jedes Mal neu aufgebaut und an ein jeweiliges zu erwärmendes Bauteil angepasst werden müssen.devices to warm up with iron core make a relatively high Effort, especially if they are rebuilt each time and to a each component to be heated must be adapted.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile bereit zu stellen, mit der bei möglichst einfachem Aufbau eine effektive und effiziente Anwärmung metallischer Bauteile erreicht wird.Of the Invention is based on the object, a device for heating metallic components to provide, with the as possible simple construction an effective and efficient warming up metallic components is achieved.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Hierbei ist vorgesehen, dass die Spulenanordnung eisenlos ausgebildet und mit dem Bauteil in Energieübertragungsverbindung gebracht ist, wobei die Spulenanordnung zu ihrer Kühlung auf ihrer Außenseite und/oder ihrer Innenseite von einem fluiddurchströmten Kühlmantel umgeben ist, der in die Energieübertragungsstrecke eingebracht ist, und dass der Luftspalt auf der von der Spulenanordnung abgewandten Seite des eng an der Spulenanordnung elektrisch isoliert anliegenden Kühlmantels angeordnet ist. Mit diesen Maßnahmen können hohe Ströme erzeugt werden, die z. B. auch in Nicht-Eisen-Materialien, etwa Ringen aus Aluminium oder Kupfer, hohe Wärmeenergien erzeugen. Der Kühlmantel um die Spulenanordnung auf deren Außenseite und/oder Innenseite lässt dabei hohe Ströme zu und ergibt auch eine gute induktive Kopplung der elektrischen Energie in das Bauteil.These The object is achieved with the features of claim 1. It is provided that the coil arrangement formed ironless and brought into energy transfer connection with the component is, wherein the coil assembly for their cooling on their Outside and / or its inside of a fluid flowing through Cooling jacket is surrounded, which is in the energy transmission route is introduced, and that the air gap on the of the coil assembly opposite side of the close to the coil assembly electrically isolated adjacent cooling jacket is arranged. With these measures can high currents are generated, the z. Also in non-iron materials, For example, rings made of aluminum or copper, generate high heat energy. The cooling jacket around the coil assembly on the outside and / or inside allows for high currents and also gives a good inductive coupling of the electrical energy into the component.

Dabei ist für die Kühlung der Spulenanordnung und auch die Energieübertragung von derselben in das Bauteil vorteilhaft, dass der mindestens eine Kühlmantel eine Wandung aus Kupfer oder Aluminium aufweist. Der Luftspalt ist hierbei möglichst eng zu bemessen, beispielsweise möglichst nicht größer als 2 cm.there is for cooling the coil assembly and also the energy transfer from the same into the component advantageous, that the at least one cooling jacket is a wall of copper or aluminum. The air gap is as narrow as possible to size, for example, not larger, if possible than 2 cm.

Das vorzugsweise flüssige Kühlfluid kann in großem Volumen durch den Kühlmantel geführt werden, wenn vorgesehen ist, dass der Kühlmantel mindestens eine umlaufende Kühlkammer aufweist, die jeweils einen Fluid-Eingangsanschluss und einen Fluid-Ausgangsanschluss besitzen.The preferably liquid cooling fluid can in large Volume can be passed through the cooling jacket, if is provided that the cooling jacket at least one circumferential Cooling chamber, each having a fluid input port and have a fluid outlet port.

Eine gleichmäßige Ummantelung der Spulenanordnung wird dabei dadurch erhalten, dass der Kühlmantel rechteckförmigen Querschnitt besitzt.A uniform sheath of the coil assembly is thereby obtained that the cooling jacket rectangular Cross section has.

Eine vorteilhafte Anwärmung wird bei dem System auch dann erhalten, wenn vorgesehen ist, dass das Bauteil aus einem Nichteisen-Metall besteht, wobei es sich bei dem Nicht-Eisen-Metall beispielsweise um Aluminium oder Kupfer handelt.A advantageous heating is also obtained in the system if it is provided that the component is made of a non-ferrous metal where the non-ferrous metal is, for example is aluminum or copper.

Hohe Ströme können dadurch bereitgestellt werden, dass der Koppelteil einen Transformator mit primärer und sekundärer Koppelspule aufweist.Height Currents can be provided by the coupling part is a transformer with primary and secondary Coupling coil has.

Eine für einen einfachen Aufbau günstige Ausführung besteht darin, dass der Einspeisteil eine Spannung bzw. einen Strom mit Netzfrequenz abgibt, wobei die Leistung mittels eines Stellglieds einstellbar oder einregelbar ist.A For a simple construction cheap design is that the feed part of a voltage or a current at mains frequency, the power by means of an actuator is adjustable or einregelbar.

Zum effektiven Erwärmen des Bauteils sind ferner die Maßnahmen von Vorteil, dass der Einspeisteil eine Frequenzänderungsstufe zur Abgabe einer Spannung bzw. eines Stroms variabler Frequenz aufweist.To the Effective heating of the component are also the measures advantageous that the feed part is a frequency change stage for delivering a voltage or a current of variable frequency.

Weitere vorteilhafte Maßnahmen zum effektiven Erzeugen von Wärme in dem Bauteil bestehen darin, dass der Einspeisteil eine Kurvenformänderungsstufe zur Abgabe von Spannungen bzw. Strömen unterschiedlicher Kurvenform aufweist.Further advantageous measures for the effective generation of heat in the component are that the feed part has a curve shape comprises for generating voltages or currents of different waveform.

Eine günstige Einkopplung der Energie zur Wärmeerzeugung in dem Bauteil wird ferner dadurch erreicht, dass die Spulenanordnung mindestens zwei mittels einer Isolationsschicht voneinander getrennte Wicklungsschichten aufweist.A favorable coupling of energy for heat generation in the component is further achieved in that the coil arrangement at least two winding layers separated by an insulating layer having.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung besteht ferner darin, dass die Spulenanordung eine Steuerwicklung und mindestens eine Erregerwicklung aufweist.A advantageous embodiment further consists in that the Spulenanordung a control winding and at least one field winding has.

Die Energiezuführung und Umrüstung wird dadurch begünstigt, dass die Spulenanordnung mit einer automatischen Kontaktiervorrichtung versehen ist.The Energy supply and conversion is favored by that the coil assembly with an automatic contacting device is provided.

Ein für einen Fertigungsprozess vorteilhafter Aufbau besteht darin, dass die Spulenanordnung und das Werkstück auf einer Tragvorrichtung aufgenommen sind und auf dieser relativ zueinander linear verstellbar gehalten sind und ferner darin, dass in der Tragvorrichtung auch ein Kühlgerät und ein Kühlmittelreservoir sowie der Einspeisteil aufgenommen sind.One for a manufacturing process advantageous construction in that the coil assembly and the workpiece on a Carrying device are included and on this relative to each other are held linearly adjustable and further that in the support device also a cooling device and a coolant reservoir and the feed part are received.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The Invention will be described below with reference to embodiments explained in more detail with reference to the drawings. Show it:

1 ein Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile in schematischer Darstellung, 1 An embodiment of a device for heating metallic components in a schematic representation,

2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile in schematischer Darstellung, 2 a further embodiment of the device for heating metallic components in a schematic representation,

3 eine weitere schematische Darstellung zum Aufbau der Vorrichtung und 3 a further schematic representation of the structure of the device and

4 eine Vorrichtung mit Tragvorrichtung in schematischer Darstellung. 4 a device with support device in a schematic representation.

1 zeigt eine Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile 10 mit einem diesem zugeordneten Aufwärmteil 1, das über einen Koppelteil 2 an einen Einspeisteil 3 zum Bereitstellen und Zuführen der elektrischen Energie aufweist. 1 shows a device for heating metallic components 10 with a warm-up part associated therewith 1 , which has a coupling part 2 to a feed part 3 for providing and supplying the electrical energy.

Der Einspeisteil 3, mit dem die elektrische Energie bereitgestellt wird, weist einen Steuerteil oder Regelteil 30 auf, von dem die elektrische Energie in für das Aufwärmen des Bauteils 10 erforderlicher Höhe zugeführt wird, wozu ein Stellglied 31 zum stufenweisen oder besser stufenlosen Einstellen bzw. Einregeln der Energie vorgesehen ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem Einspeisteil 3 um eine netzgebundene, alternativ netzungebundene Wechselstromquelle mit Netzfrequenz. Der Koppelteil 2 weist vorteilhaft einen Transformator mit primärer und sekundärer Koppelspule 21, 22 auf, so dass eine geeignete Stromstärke vorgegeben werden kann.The feed part 3 , with which the electrical energy is provided, has a control part or control part 30 on which the electrical energy in for the warming up of the component 10 required height is supplied, including an actuator 31 is provided for gradual or better stepless setting or adjusting the energy. For example, it is the feed part 3 a grid-connected, alternatively mains-disconnected AC power source with mains frequency. The coupling part 2 Advantageously has a transformer with primary and secondary coupling coil 21 . 22 on, so that a suitable current can be specified.

Die Spulenanordnung 12 ist an die Eigenschaften des zu erwärmenden Bauteils 10 geometrisch und physikalisch angepasst und über eine Energieübertragungsstrecke 11 mit einem Luftspalt 11.1, der möglichst gering sein sollte, z. B. möglichst nicht größer als 2 cm, zur Energieübertragung mit dem Bauteil 10 induktiv gekoppelt, so dass in dem Bauteil durch Induktion Ströme erzeugt werden, die es aufwärmen. Das Aufwärmteil 1 weist zur Übertragung der elektrischen Energie nach Art eines Induktors eine Spulenanordnung 12 auf, die auf ihrer Außenseite und/oder ihrer Innenseite von einem in Wärmeleitungsverbindung gebrachten äußeren bzw. inneren Kühlmantel 13.2, 13.1 einer Kühlvorrichtung 13 in engem Wärmeleitungskontakt umgeben ist. Ein Eisenkern (oder dgl.) zur Energieübertragung ist nicht vorhanden. Ist die Spulenanordnung 12 als im Querschnitt ringförmige Spulenanordnung gestaltet, sind der äußere bzw. innere Kühlmantel 13.2, 13.1 konzentrisch zur Spulenanordnung mit dieser in Verbindung gebracht. Vorteilhaft ist dabei eine zylinderförmige Gestalt der Spulenanordnung 12 und des inneren bzw. äußeren Kühlmantels 13.1, 13.2. Das Bauteil 10, das z. B. ebenfalls ringförmig, insbesondere zylinderförmig ausgebildet ist, wird um den äußeren Kühlmantel 13.2 mit möglichst geringem Luftspalt zu dessen Außenseite angeordnet, so dass bei in der Spulenanordnung fließendem Wechselstrom über die Energieübertragungsstrecke 11 wirkungsvoll Energie in das Bauteil 10 eingekoppelt und in diesem mit hohem Wirkungsgrad Wärme erzeugt wird. Alternativ ist es auch denkbar, das Bauteil 10 in das Innere der Spulenanordnung einzubringen (vgl. 4), wobei auch hierbei auf einen möglichst geringen Luftspalt zwischen dessen Außenseite und der benachbarten Fläche des Kühlmantels 13.1 bzw. der Spulenanordnung 12 zu achten ist. Eine Besonderheit des Aufwärmteils 1 ist, dass es keinen Eisenkern zur Energieübertragung auf das Bauteil 10 aufweist, das seinerseits auch aus einem Nicht-Eisen-Metall (wobei der Ausdruck Eisen-Metall sich auch auf Metalle mit eisenähnlichem Verhalten bezüglich der magnetischen und elektrischen Eigenschaften bezieht), wie z. B. Aluminium oder Kupfer, bestehen kann.The coil arrangement 12 is due to the properties of the component to be heated 10 geometrically and physically adapted and via an energy transmission path 11 with an air gap 11.1 that should be as low as possible, eg. B. preferably not greater than 2 cm, for energy transfer to the component 10 Inductively coupled, so that in the component by induction currents are generated, which heat it up. The warm-up part 1 has a coil arrangement for transmitting the electrical energy in the manner of an inductor 12 on, on its outer side and / or its inside of a brought in heat conduction connection outer or inner cooling jacket 13.2 . 13.1 a cooling device 13 is surrounded in a tight heat conduction contact. An iron core (or the like.) For energy transfer is not present. Is the coil arrangement 12 designed as a ring-shaped in cross-section coil arrangement, the outer and inner cooling jacket 13.2 . 13.1 concentric with the coil assembly associated with this. A cylindrical shape of the coil arrangement is advantageous 12 and the inner and outer cooling jacket 13.1 . 13.2 , The component 10 , the Z. B. also annular, in particular cylindrical, is formed around the outer cooling jacket 13.2 arranged with the smallest possible air gap to the outside, so that when flowing in the coil assembly alternating current via the energy transmission path 11 Effectively energy into the component 10 coupled and generated in this with high efficiency heat. Alternatively, it is also conceivable, the component 10 to introduce into the interior of the coil assembly (see. 4 ), whereby in this case too the smallest possible air gap between the outside and the adjacent surface of the cooling jacket 13.1 or the coil arrangement 12 to pay attention. A special feature of the warm-up part 1 is that there is no iron core for energy transfer to the component 10 which in turn is also made of a non-ferrous metal (where the term iron-metal also refers to metals with iron-like behavior in terms of magnetic and electrical properties), such. As aluminum or copper, may exist.

Bei dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Einspeisteil 3 mit einer Einstellvorrichtung für eine änderbare Wechselspannung bzw. einen änderbaren Wechselstrom so ausgestaltet, dass auch die Frequenz des eingespeisten Stroms bzw. der eingespeisten Spannung variierbar ist. Dabei kann die Ausgestaltung auch so sein, dass verschiedene Kurvenformen einstellbar sind. Auch hierbei ist die Spulenanordnung 12 eisenlos zur Energieübertragung auf das Bauteil 10 mit diesem in Wirkverbindung gebracht. Das Bauteil 10 wird bezüglich der Spulenanordnung 12 wie vorstehend beschrieben angeordnet. Hierbei ist die Spulenanordnung 12 in geschichtetem Aufbau mit mindestens einer ersten Wicklungsschicht 12.1 und einer weiteren Wicklungsschicht 12.2 ausgestaltet, zwischen denen eine elektrische Isolationsschicht 12.3 angeordnet ist. Entsprechend kann auch die Spulenanordnung 12 nach 1 ausgestaltet sein. Auch die Kühlvorrichtung 13 ist entsprechend dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach 1 ausgestaltet. Die Spulenanordnung 12 kann auch dabei mit einer Steuerwicklung zur Anpassung des Magnetfelds und einer Erregerwicklung versehen sein. Zum Zuführen der elektrischen Leistung ist vorteilhaft eine automatische Kontaktiervorrichtung vorgesehen, so dass bei Wechsel von Bauteilen 10, beispielsweise zylinderabschnittförmigen Aluminiumringen, wie sie zum Aufschrumpfen auf Rotoren verwendet werden, während eines Fertigungsprozesses einfach in die Arbeitsposition gebracht werden können.At the in 2 embodiment shown is the feed part 3 configured with an adjusting device for a variable AC voltage or a variable alternating current so that the frequency of the supplied current or the injected voltage is variable. The design may also be such that different waveforms are adjustable. Again, the coil arrangement 12 ironless for energy transfer to the component 10 with this in Wirkverbin brought. The component 10 is with respect to the coil arrangement 12 arranged as described above. Here is the coil arrangement 12 in a layered construction with at least one first winding layer 12.1 and another winding layer 12.2 designed, between which an electrical insulation layer 12.3 is arranged. Accordingly, the coil arrangement 12 to 1 be designed. Also the cooling device 13 is according to the embodiment described above 1 designed. The coil arrangement 12 can also be provided with a control winding for adjusting the magnetic field and a field winding. For supplying the electrical power, an automatic contacting device is advantageously provided, so that when changing components 10 For example, cylinder-sectioned aluminum rings, such as those used for shrinking onto rotors, can be easily brought into the working position during a manufacturing process.

Wie 3 in einer schematischen Schnittdarstellung der Spulenanordnung 12 mit einem um diese gelegten Bauteil 10 zeigt, ist die Spule aus mehreren, z. B. mindestens zwei Wicklungsschichten 12.1, 12.2 aufgebaut und auf ihrer äußeren und inneren Seite mit einem äußeren bzw. inneren Kühlmantel 13.2, 13.1 versehen. Der jeweilige Kühlmantel 13.2, 13.1 besitzt rechteckförmigen Querschnitt und besitzt Wände aus einem Nicht-Eisen-Material, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, die gut wärmeleitfähig sind. Innere Kühlkammern 13.11, 13.12 und äußere Kühlkammern 13.21, 13.22 werden über jeweilige Eingangsanschlüsse 13.3 mit einem vorzugsweise flüssigen Kühlmittel durchströmt, das nach Umlauf um die Spulenanordnung 12 erwärmt über einen Ausgangsanschluss 13.4 zu einem Kühlgerät 13.5 geführt und nach Kühlen erneut über den Eingangsanschluss 13.3 zugeführt wird, wie auch in 4 zeigt. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Eingangsanschlüsse 13.3 und die Ausgangsanschlüsse 13.4 schematisch dargestellt. Bei einem realisier ten Aufbau können die Anschlüsse 13.3, 13.4 zum Erzielen einer möglichst effektiven Kühlung z. B. auch nach oben oder unten versetzt oder mittig angeordnet sein. Außerdem kann der Kühlmantel 13.1 bzw. 13.2 in mehrere Kühlkammern 13.11, 13.12 bzw. 13.21, 13.22 aufgeteilt sein, denen getrennt Kühlmittel zuführbar ist. Der jeweilige Kühlmantel 13.1, 13.2 liegt durch den Aufbau flächig an der Spulenanordnung 12 an, so dass in dieser hohe Ströme erzeugt werden können, die eine hohe Energieübertragung in das Bauteil 10 ermöglichen. Über die Wicklungsschichten 12.1, 12.2 wird eine vorteilhafte Energieübertragung unterstützt, so dass auch in Bauteilen 10 aus Nicht-Eisen-Metall eine effiziente, effektive Anwärmung erreicht wird, um z. B. ein ringförmiges Bauteil 10 soweit auszudehnen, dass es auf einen Rotor aufgesetzt werden kann.As 3 in a schematic sectional view of the coil assembly 12 with a component placed around it 10 shows, the coil of several, z. B. at least two winding layers 12.1 . 12.2 constructed and on its outer and inner sides with an outer or inner cooling jacket 13.2 . 13.1 Mistake. The respective cooling jacket 13.2 . 13.1 has rectangular cross-section and has walls made of a non-iron material, such as copper or aluminum, which are highly thermally conductive. Inner cooling chambers 13:11 . 13:12 and outer cooling chambers 13:21 . 13:22 are via respective input terminals 13.3 flows through with a preferably liquid coolant, after circulation around the coil assembly 12 heated via an output port 13.4 to a cooling device 13.5 guided and after cooling again over the input connection 13.3 is fed, as well as in 4 shows. In the embodiment shown, the input terminals are 13.3 and the output terminals 13.4 shown schematically. In a realisier th structure, the connections 13.3 . 13.4 to achieve the most effective cooling z. B. also be offset up or down or centered. In addition, the cooling jacket 13.1 respectively. 13.2 in several cooling chambers 13:11 . 13:12 respectively. 13:21 . 13:22 be divided, to which separate coolant can be supplied. The respective cooling jacket 13.1 . 13.2 is flat due to the structure of the coil assembly 12 on, so that high currents can be generated in this, which is a high energy transfer into the component 10 enable. Over the winding layers 12.1 . 12.2 a beneficial energy transfer is supported, so that in components 10 from non-ferrous metal efficient, effective heating is achieved, for. B. an annular component 10 extend so far that it can be placed on a rotor.

4 zeigt eine Ausgestaltung der Anwärmvorrichtung, die vorteilhaft in einem Fertigungsprozess eingesetzt werden kann. Hierbei sind die Spulenanordnung 12 und das Bauteil 10 auf einer Tragvorrichtung 40 angeordnet, wobei die relativ zu dem Bauteil 10 axial verfahrbare Spulenanordnung 12 an einem Spindelstock 41 über eine Linearführung 42 gehalten und das Bauteil 10 auf einem Tisch der Tragvorrichtung 40 in Bearbeitungsposition gebracht, d. h. z. B. konzentrisch zur Achse der Spulenanordnung 12 positioniert ist. Die Anschlüsse für die elektrische Energiezuführung von dem Einspeisteil 3 zu der Spulenanordnung 12 erfolgt über eine automatische Kontaktiervorrichtung. Auch die Verbindung zu dem ebenfalls in der Tragvorrichtung 40 aufgenommenen Kühlgerät 13.5 mit dem Kühlflüssigkeitsreservoir kann mit automatischen Kupplungsvorrichtungen ausgebildet sein. Auch ist alternativ die Anbringung der Spulenanordnung 12 auf dem Tisch und des Bauteils 10 an der Linearführung 42 des Spindelstocks 41 möglich. 4 shows an embodiment of the heating device, which can be advantageously used in a manufacturing process. Here are the coil arrangement 12 and the component 10 on a carrying device 40 arranged, the relative to the component 10 axially movable coil arrangement 12 on a headstock 41 via a linear guide 42 held and the component 10 on a table of the carrying device 40 brought into machining position, ie, for example, concentric to the axis of the coil assembly 12 is positioned. The connections for the electrical energy supply from the feed part 3 to the coil assembly 12 takes place via an automatic contacting device. Also the connection to the likewise in the carrying device 40 included cooling unit 13.5 with the coolant reservoir can be formed with automatic coupling devices. Also, alternatively, the attachment of the coil assembly 12 on the table and the component 10 on the linear guide 42 of the headstock 41 possible.

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Vorrichtung zum Anwärmen metallischer Bauteile (10) mit einem eine Spulenanordnung (12) aufweisenden Anwärmteil (1), der über eine einen Luftspalt (11.1) aufweisenden Energieübertragungstrecke (11) mit dem Bauteil (10) und über einen Koppelteil (2) mit einem Einspeisteil (3) zum Zuführen elektrischer Energie gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (12) eisenlos ausgebildet und mit dem Bauteil (10) in Energieübertragungsverbindung gebracht ist, wobei die Spulenanordnung (12) zu ihrer Kühlung auf ihrer Außenseite und/oder ihrer Innenseite von einem fluiddurchströmten Kühlmantel (13.2, 13.1) umgeben ist, der in die Energieübertragungsstrecke (11) eingebracht ist, und dass der Luftspalt (11.1) auf der von der Spulenanordnung (12) abgewandten Seite des eng an der Spulenanordnung (12) elektrisch isoliert anliegenden Kühlmantels (13.2, 13.1) angeordnet ist.Device for heating metallic components ( 10 ) with a coil arrangement ( 12 ) warming part ( 1 ), which has an air gap ( 11.1 ) having energy transmission path ( 11 ) with the component ( 10 ) and via a coupling part ( 2 ) with a feed part ( 3 ) is coupled for supplying electrical energy, characterized in that the coil arrangement ( 12 ) ironless and with the component ( 10 ) is brought into energy transfer connection, wherein the coil arrangement ( 12 ) for its cooling on its outside and / or its inside of a fluid-flow cooling jacket ( 13.2 . 13.1 ), which is in the energy transmission path ( 11 ), and that the air gap ( 11.1 ) on the of the coil assembly ( 12 ) facing away from the close to the coil assembly ( 12 ) electrically insulated cooling jacket ( 13.2 . 13.1 ) is arranged. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühlmantel (13.2, 13.1) eine Wandung aus Kupfer oder Aluminium aufweist.Device according to claim 1, characterized in that the at least one cooling jacket ( 13.2 . 13.1 ) has a wall of copper or aluminum. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (13.2, 13.1) mindestens eine umlaufende Kühlkammer (13.11, 13.12; 13.21, 13.22) aufweist, die jeweils einen Fluid-Eingangsanschluss (13.3) und einen Fluid-Ausgangsanschluss (13.4) besitzen.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the cooling jacket ( 13.2 . 13.1 ) at least one circulating cooling chamber ( 13:11 . 13:12 ; 13:21 . 13:22 ), each having a fluid input port ( 13.3 ) and a fluid output port ( 13.4 ). Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmantel (13.2, 13.1) rechteckförmigen Querschnitt besitzt.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling jacket ( 13.2 . 13.1 ) has rectangular cross-section. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (10) aus einem Nichteisen-Metall besteht.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 10 ) consists of a non-ferrous metal. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelteil (2) einen Transformator mit primärer und sekundärer Koppelspule (20, 21) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coupling part ( 2 ) a transformer with primary and secondary coupling coil ( 20 . 21 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspeisteil (3) eine Spannung mit Netzfrequenz abgibt, deren Leistung mittels eines Stellglieds (31) einstellbar oder einregelbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the feed part ( 3 ) emits a voltage at mains frequency, the power of which by means of an actuator ( 31 ) is adjustable or einregelbar. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspeisteil (3) eine Frequenzänderungsstufe zur Abgabe einer Spannung variabler Frequenz aufweist.Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the feed part ( 3 ) has a frequency changing stage for outputting a variable frequency voltage. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspeisteil (3) eine Kurvenformänderungsstufe zur Abgabe von Spannungen unterschiedlicher Kurvenform aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the feed part ( 3 ) has a waveform changing stage for outputting voltages of different waveforms. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (12) mindestens zwei mittels einer Isolationsschicht (12.3) voneinander getrennte Wicklungsschichten (12.1, 12.2) aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil arrangement ( 12 ) at least two by means of an insulating layer ( 12.3 ) separate winding layers ( 12.1 . 12.2 ) having. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (12) eine Steuerwicklung und mindestens eine Erregerwicklung aufweist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil arrangement ( 12 ) has a control winding and at least one field winding. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (12) mit einer automatischen Kontaktiervorrichtung versehen ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil arrangement ( 12 ) is provided with an automatic contacting device. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spulenanordnung (12) und das Werkstück (10) auf einer Tragvorrichtung (40) aufgenommen sind und auf dieser relativ zueinander linear verstellbar gehalten sind.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the coil arrangement ( 12 ) and the workpiece ( 10 ) on a carrying device ( 40 ) are received and held linearly adjustable relative to each other on this. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tragvorrichtung (40) auch ein Kühlgerät (13.5) und ein Kühlmittelreservoir sowie der Einspeisteil (3) aufgenommen sind.Apparatus according to claim 13, characterized in that in the carrying device ( 40 ) also a cooling device ( 13.5 ) and a coolant reservoir and the feed part ( 3 ) are included.
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