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Haltevorrichtung für induktiv zu erhitzende Werkstücke Das induktive
Erhitzen eignet sich seiner Art nach besonders für die Massenfertigung, da es sich
infolge der erzielbaren Heizgeschwindigkeit leicht in den Fließprozeß der Fertigung
einordnen läßt. Es entstehen aber hierbei gewisse Schwierigkeiten, die Werkstücke
in geeigneter Form im Wirkbereich des Induktors festzuhalten. Wenn beispielsweise
Ringe, Scheiben oder ähnliche zylindrische Körper behandelt werden sollen, ist bisher
so verfahren worden, daß Werkstücke stirnseitig von irgendwelchen Haltevorrichtungen
gefußt wurden. Um dies zu ermöglichen, müssen zentrierlöcher in den Werkstücken
vorgesehen werden, bzw. es müssen besondere Einrichtungen an den Werkstücken vorgesehen
werden, die dieser Zentrierung dienen; denn gerade bei der Massenfertigung kommt
es besonders darauf an, daß jedes Werkstück zum Induktor genau die gleiche Lage
einnimmt wie alle übrigen. Andererseits muß ,aber das Einspannen der Haltevorrichtung
rasch vor sich gehen, wenn der Fließprozeß der Fertigung nicht unterbrochen werden
soll. Die Schwierigkeiten werden noch erhöht durch die bisher vertretene Ansicht,
daß es unter allen Umständen vermieden werden müsse, zwischen die Oberfläche des
Werkstückes, auf die der Induktor einwirkt, und dem Induktor selbst irgendwelche
metallische Teile zu bringen, da dadurch das Magnetfeld gestört und ein ungleichmäßiges
Aufheizen erzielt wird.
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Bei der Haltevorrichtung gemäß der Erfindung wird mit diesem Grundsatz
gebrochen. Es wird vorgeschlagen, für induktiv zu erhitzende Werkstücke, insbesondere
für Ringe, Scheiben oder ähnliche zylindrische Körper, die Haltevorrichtung als
geschlitzte, das Werkstück während des Erhitzens umschließende, federnde Blechhülse
auszubilden. Überraschenderweise hat sich gezeigt, daß eine solche Blechhülse den
Heizvorgang .nicht stört.
Allerdings muß dafür gesorgt werden, daß
die Schlitzstelle der Hülse isoliert bleibt, sei es durch einen hinreichend breiten
Luftspalt, sei es durch Zwischendrücken eines Isolationswerkstoffes. Die Hülse muß
nicht nur deshalb, weil sie federn soll, verhältnismäßig dünn sein, sondern jauch
aus elektrischen Gründen. Im allgemeinen können Bleche von o,5 bis 3 mm Stärke verwendet
werden, und zwar für alle Frequenzen bis etwa 2o ooo Hz. Allerdings besteht eine
gewisse Freqwenzabhängigkeit in dem Sinne, daß für jede Frequenz bei .einer zu großen
Stärke des Bleches eine gewisse Erwärmung auch der Hülse reintritt. Auf Grund .eines
einfachen Versuches läßt sich ohne weiteres feststellen, ob die in Aussicht genommene
Blechstärke im erwähnten Sinne der Frequenz angepaßt ist.
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Die Hülse wird .außerhalb des Wirkbereiches des Induktors ,gehalten.
Die Werkstücke werden in die Hülse eingebracht und nach beendetem Aufheizen gegen
die Federwirkung wieder herausgeschoben. Es ist aber auch ,möglich, die außerhalb
des Induktors befestigte Hülse mit Spannansätzen zu versehen, die außerhalb des
Wirkbereiches des Induktors liegen. Diese Spannansätze sind gegeneinander zu isolieren.
Sie dienen der Aufnahme von Schrauben, Klammern od..dgl., die die Hülse bei eingeführtem
Werkstück in Spannstellung bringen, um es in der Erhitzungszone festzuhalten. Nach
beendetem Aufheizen wird die Klemmvorrichtung gelöst, und das Werkstück fällt aus
.der Haltevorrichtung heraus. Um das Einführen der Werkstücke in die Haltevorrichtung
zu ,erleichtern, kann es zweckmäßig sein, die innere lichte Weite konisch zu gestalten.
In den Abbildungen sind zwei Ausbildungsformen der Erfindung beispielsweise dargestellt.
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In Abb. i ist ein spulenförmiger Induktor i im Schnitt gezeigt, in
den eine federnde Blechhülse 2 eingesetzt ist. Diese kann aus Kupfer, Messing oder
auch aus Eisenblech hergestellt sein. Die Hülse ist außerhalb des Wirkbereiches
der Spule i aufgehängt oder abgestützt. Die hierzu benötigten Einrichtungen sind
in der Zeichnung nicht dargestellt. Das Werkstück ¢ wird von oben her in die Hülse
2 eingesetzt und klemmt sich dort infolge der Federwirkung der bei 3 geschlitzten
Hülse fest. Die Ränder des Schlitzes 3 dürfen sich :nacht berühren. Es genügt ein
Luftspalt hinreichender Breite. Es kann aber auch :noch eine Schicht ;aus Is,olationswerkstoff
vorgesehen werden, um unter allen Umständen Beine elektrische Berührung zu verhindern.
Die Hülse stört den Heizvorgang nicht, nachdem das Werkstück gegen die Federwirkung
der Hülse herausgestoßen wird. Es kann zweckmäßig sein, die Hülse so ;auszubilden,
daß die innere lichte Weite konisch ist, so daß die Werkstücke selbsttätig in der
Wirkstellung gegenüber dem Induktor i festgehalten werden, wenn sie von objen in
die Hülse eingelegt werden oder hineinfallen.
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In Abb. 2 ist in Aufsicht eine Hülse gemäß der Erfindung dargestellt,
die mit Spannansätzen versehen ist. Diese Spannansätze liegen .außerhalb des Wirkbereiches
des Induktors. Die Hülse 2, die das Werkstück umfaßt, hat bei 3 den Trennschlitz,
der sich über die axiale Länge erstreckt. Am oberen und gegebenenfalls am unteren
Ende der Hülse sind die Spannansätze 5 vorgesehen, :die sich auf eine Isolationsschicht
5' auflegten. Zwischen den Spannansätzen 5 befindet sich eine Feder 6, die die Hülse
öffnet. Damit nicht über die Feder 6 der Schlitz elektrisch überbrückt wird, stützt
sich die Feder auf isolierende Nocken 7' und 7" ab. Es sind ferner auf der Gegenseite
der Spannansätze isolierende Nokken 8' und 8" vorgesehen, an denen in Richtung der
Pfeile 9' und 9" eine Klemmvorrichtung angreift, um die Hülse gegen die Federwirkung
zusammenzudrücken. An Stelle einer solchen Klemmeinrichtung kann beispielsweise
auch eine Verschraubung treten oder eine sonstige geeignete Vorrichtung.- Es ist
auch nicht unbedingt erforderlich, daß, der isolierte Schlitz der Hülse sich an
der Klemmstelle befindet. Er könnte beispielsweise auch bei i o angeordnet sein,
wobei .aber dann die :elektrische Trennstelle mechanisch durch ein geeignetes isolierendes
Werkstück überbrückt sein müßte.
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Auch eine Hülse nach Abb. 2 kann konisch ausgebildet sein, um das
Einführen und Instellungbringen der Werkstücke zu erleichtern.
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Mittels Vorrichtungen der gekennzeichneten Art ist es möglich, in
der Massenfertigung große Werkstückmengen durchzusetzen, da das Spannen und Freigeben
der Werkstücke jeweils nur Sekunden oder noch geringere Zeiten beansprucht. Trotz
der Anordnung der Hülse im unmittelbaren Wirkbereich des Induktors treten Beeinträchtigungen
der Heizwirkung nicht ein, obwohl zunächst eine Schirmwirkung und eine ungleichmäßige
Verteilung der Wärme befürchtet werden mußte.
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Besonders vorteilhaft ist die Erkenntnis, daß die Hülse unter .anderem
.auch aus billigem Eisenblech hergestellt werden kann. Allerdings ist es vom elektrischen
Standpunkt aus gesehen zweckmäßiger, Werkstoffe geringerer P#zrmeabilität, wie beispielsweise
unmagnetischen Stahl; Messing, Kupfer, Nickel, Bronze, Tombak @od. dgl., zu verwenden.