DE1958175U - Induktor fuer das gesamtflaechenaufheizen von werkstuecken. - Google Patents

Description

Deutsche Edelstahlwerke D 27 352/21h Gbm

Aktiengesellschaft

Krefeld, Oberschlesienstraße 16

Allgemeine Elektrizitäts-Gesellschaft

Berlin-Grunewald, Hohenzollerndamm

Induktor für das Gesamtflächenaufhexzen von Werkstücken

Induktoren für das Gesamtflächenaufheizen von Werkstücken haben die Form einer sich über der Werkstückoberfläche schließenden Heizleiterschleife. Gegenüber dem Werkstückabschnitt, der auf mehr oder minder große Tiefe erwärmt werden soll, beispielsweise um eine Oberflächenhärtung durchzuführen, befindet sich die Wirkfläche des Induktors bzw. eines Heizleiters dieses Induktors. Die Form dieser Wirkflächen verbunden mit der-Art, wie die Magnetjoche aufgesetzt sind, bestimmen in weitem Maße die Gestalt des Erhitzungsbildes, und es ist bekannt und üblich, durch Änderung der Gestaltung der Wirkfläche und der Besetzung mit Jochblechen das Erwärmungsbild zu beeinflussen bzw. einzustellen. In jedem Falle ist es aber notwendig, den Induktor auseinanderzunehmen und aufs Neue zusammenzusetzen, was umständlich und kostspielig ist.

Zweck der Neuerung ist es, Mittel anzugeben, die es in einfacher Weise gestatten, auf die Gestaltung des Erhitzungs-.bildes und damit beispielsweise des Härtebildes Einfluß zu nehmen, Insbesondere soll diese Einflußnahme möglich sein, ohne daß am grundsätzlichen Aufbau des Induktors etwas geändert werden muß, d.h. daß er nicht auseinandergenommen und erneut mit abgeänderten Abmessungen wieder zusammengesetzt werden muß.

Gelöst wird diese Aufgabe neuerungsgemäß, indem der Induktor an den Stellen des Induktionsleiters, unter dem ein unterschiedliches Erhitzungsbild zu erzielen ist, für Bearbeitungswerkzeuge frei zugänglich ausgestattet ist. An diesen Stellen wird eine Bearbeitung des Heizleiters durch Bohren usw. sowie durch Versehließen von Öffnungen im unmittelbaren Anschluß an entsprechende Erwärmungsversuche vorgenommen. An allen Stellen, an denen beispielsweise die am einfachsten herzustellenden Bohrungen angebracht worden sind, werden die Stromfäden in dem Bereich zwischen dem Leiterrand and dem Bohrungs— rand zusammengedrängt. Durch diese abgewandelte Stromverteilung des induzierenden Stromes ergibt sich infolge des Nachbarschaftseffektes auch eine andersgeartete Stromverteilung der induzierten Ströme im Werkstück. Es zeigt sich, daß durch Anbringen einiger Bohrungen in der Wirkfläche eine starke Beeinflussung möglich ist, so daß auf diese Weise erwünschte Erhitzungsbilder erzeugt werden können. Der besondere Vorteil ist, daß die Bohrungen in der Wirkfläche-angebracht werden können, ohne daß der Induktor auseinandergenommen werden braucht, und wenn sich beispielsweise ergibt, daß zuviel Löcher vorgesehen sind, so ist es einfach, diese Löcher unter Verwendung eines Stiftes o.dgl., zum Beispiel aus Kupfer, zuzulöten. Ähnliche Varxatxonsmöglichkeiten ergeben sich sinngemäß für Schlitze o.dgl. Aussparungen. Es ist zwar bekannt, durch Schlitze in stromleitenden Teilen eines Induktors die Ströme in eine bestimmte Bahn zu drängen, ohne daß die Erkenntnis vorlag, diese Maßnahme in vorteilhafter Weise dazu auszunutzen, den Induktor anzupassen, ohne ihn auseinandernehmen zu müssen.

Die Maßnahmen gemäß der Neuerung sind bei verschiedenartigen Induktoren anwendbar, bei denen die Wirkung sinngemäß gleich ist.

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Im Nachfolgenden wird die Neuerung anhand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert. Es handelt sich um einen Induktor in Form einer Heizleiterschleife, die dazu dient, im Gesamtflächenaufheizverfahren Abschnitte an zylindrischen Werkstücken partiell zu erwärmen, um nachfolgend durch Abschrecken eine Härtung an der Oberfläche herbeizuführen. Bei diesem Verfahren wird vom Maschinenbau ein ganz besonderes Härtebild gefordert. Das Härtebild entspricht weitgehend dem Erhitzungsbild, und dieses Bild kann durch die Maßnahmen gemäß der Neuerung erzielt werden. An der bevorzugten Ausführungsform eines solchen Induktors läßt sich die Neuerung erläutern.

Abb. 1 ist eine Ansicht des Induktors,

Abb. 2 eine Aufsicht, teilweise im Schnitt,

Abb. 3 ist ein Schnitt längs der Linie IV-IV der Abb. 1,

Abb. h ist ein Schnitt längs der Linie IH-III der Abb. 1,

Abb. 5 ist eine schematische Darstellung-der - Stromverteilung,

Abb. 6a bis c veranschaulichen die Wirkungsweise der Maßnahmen

gemäß der Neuerung.

Der Induktor besteht aus zwei halbkreisförmigen, flüssigkeitsgekühlten Hohlleitern 1, die mittels der Zu- und Rückleitungen und den Anschlußstücken k mit einer geeigneten Wechselstromquelle verbunden sind. Die beiden Leiter 1, die ihrer Art nach eine Heizleiterschleife bilden, die sich über der zylindrischen Oberfläche des strichpunktiert angedeuteten Werkstückes 5 schließt, sind mit lamellierten Eisenpaketen 6 besetzt. ^:

Die beiden Leiter 1 sind außerdem durch eine den Wirkabschnitt des Induktors bildende Platte 7 verbunden. Diese Platte $ ist mit Bohrungen 8 versehen, die quer zu den Strombahnen ange-

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bracht sind. Die Positionen dieser Bohrungen sind in Abb. 1 durch die Striche bei 9 angedeutet. Diese Bohrungen 8 werden planmäßig in dieser Platte angebracht, um die Stromfäden in einer ¥eise zu verteilen, wie dies aus der schematischen Abb. hervorgeht. Es ist dort angedeutet, wie der Strom über die Zu- bzw. Ableitet 3 dem Abschnitt 7 zugeführt wird und wie die Stromfäden im Bereich der Bohrungen zusammengedrängt werden und sich in den Bereich zwischen den Bohrungen gleichförmig über den Flächenabschnitt verteilen. Durch Wahl der Anzahl der Bohrungen einerseits und ihrem Durchmesser im Verhältnis zur Breite des Abschnittes 7 andererseits, können die verschiedensten Brhitzungsbilder wahlweise erzeugt werden, Dies wird besonders deutlich in Verbindung mit Abb. 6. Bei einer sehr großen Anzahl von Löchern 8, ergibt sich eine Erhitzungszone wie bei a angedeutet. Werden dagegen die Löcher vollkommen fortgelassen, ergibt sich eine Erhitzungszone, wie dies bei b angedeutet ist. Bei einer Anzahl Löcher 8, die geringer ist als bei a, kann sich eine Erhitzungszone ergeben, wie sie bei c dargestellt ist.

Es ist selbstverständlich sehr einfach, in den Abschnitt 7 Löcher 8 einzubohren, um die gewünschte Wirkung zu erzielen. Wenn sich jedoch herausstellt, daß zuviele oder zu große Löcher vorgesehen sind, können sie durch Einstecken von Stiften beispielsweise aus Kupfer, die alsdann eingelötet werden, verschlossen werden, um eine andere Verteilung der Löcher zu ermöglichen. Diese Art der Beeinflussung der erzielbaren Heizwirkung ist-deshalb so besonders vorteilhaft, weil sie erfolgen kann, ohne daß der Induktor selbst auseinandergenommen, neu gebogen oder in anderer Weise umgeformt werden muß.

Die Maßnahme gemäß der Neuerung ist nicht auf das Anbringen von zylindrischen Bohrungen beschränkt, es können auch Schlitze oder auch sonstige Aussparungen vorgesehen werden, obwohl sich zylin-

drische Bohrungen ihrer einfachen Herstellbarkeit wegen anbieten. Die Neuerung ist auch nicht beschränkt auf eine Ausführungsform des Induktors, wie sie in den Abb. 1 bis 6 dargestellt ist. Auch andere Ausführungsformen des Induktors sind denkbar, sofern nur ein Wirkabsehnitt vorhanden ist, dessen Form ohne Gefahr für die Kühlflüssigkeitsführung veränderlieh ist.

Claims (3)

D 27 352/21h Gbffi 3. Februar I967 flA fi?1 ** fl I! / ^ r> T» M» Ü ι ν.» υ Schutzansprüche

1. Induktor in Form einer sieh, über der Werkstückoberflache schließenden Heizleiterschleife, vorbereitet zur Erzielung eines von Fall zu Fall unterschiedliehen Erhitzungsbildes ohne Demontage des Induktors, dadurch gekennzeichnet, daß der Induktor an den Stellen des Induktionsleiters, unter dem ein unterschiedliches Erhitzungsbild zu erzielen ist, nämlich an der Tfirkfläche für Bearbextungswerkzeuge frei zugänglich ausgestaltet ist.

2. Induktor nach Anspruch 1, daß die Wirkfläche planmäßig mit Aussparungen in Form von Bohrungen, Schlitzen (8) o.dgl., versehen ist, die quer zu-den Strombahnen angebracht sind.

3· Induktor nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch zwei flüssigkeitsgekühlte Hohlleiter (l), gegebenenfalls mit Magnetjochen (6) besetzt, und ein diese beiden Leiter (l) verbindender Wirkabschnitt (?) mit planmäßig darin vorgesehenen Bohrungen (8) quer zu den Strombahnen.