DE1046215B - Induktor zum Erwaermen von gekruemmten Oberflaechen, insbesondere der Innenwandungen von Bohrungen, metallischer Werkstuecke - Google Patents

Description

Die Hauptpatentanmeldung betrifft einen bekannten Induktor zum Erwärmen von gekrümmten Oberflächen, insbesondere der Innenwandungen von Bohrungen, metallischer Werkstücke, bestehend aus einer mindestens einwindigen kühlwasserdurchflossenen Spule mit Eisenkern und einem die Spule samt Eisenkern umgebenden Schutzkörper, wobei der Kühlwasserkanal am Spulenende in einem vorzugsweise tiefer gelegenen Punkt des Schutzkörperinnenraumes offen endet und Mittel zur Abführung der Kühlflüssigkeit oberhalb der Spule vorgesehen sind.

Der Schutzkörper dieses Induktors dient nicht nur zur elektrischen Isolation gegenüber dem zu erhitzenden Werkstück, sondern auch zum mechanischen Schutz des Induktors. Zur elektrischen Isolation ist besonders Quarz oder Hartglas geeignet. Diese Stoffe, die zum Schutz von Induktoren an sich bekannt sind, sind aber als mechanischer Schutz nicht besonders zuverlässig, da sie stoßempfindlich sind und leicht zerbrechen.

Erfindungsgemäß wird dieser Mangel dadurch beseitigt, daß der Schutzkörper aus folgenden drei Teilen aufgebaut wird: einem die Spule samt Eisenkern umschließenden — vorzugsweise nur die Spule samt Eisenkern umschließenden — zylindrischen Mittelstück aus Quarz oder Hartglas und zwei Endstücken — einem Kopf-Endstück und einem Anschluß-Endstück— aus Metall oder Kunststoff. Die Stoß festigkeit des Induktors nach der Erfindung bzw. seines Schutzkörpers ist hierdurch wesentlich größer, da gerade die Enden des Schutzkörpers besonders stoßgefährdet sind; dennoch sind die Spule und der Eisenkern zuverlässig elektrisch isoliert. Die Erfindung bietet noch den weiteren Vorteil, daß sich der Aufwand an teuerem Quarz wesentlich verringert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Induktors nach der Erfindung im Längsschnitt dargestellt. Der Induktor besteht aus einer Spule 1 auf einem Eisenkern 2. Er ist mit einem Schutzkörper umgeben, der aus einem zylindrischen Mittelstück 3, einem Kopf-Endstück 4 und einem Anschluß-Endstück 5 besteht.

Die Spule 1 ist aus einem wendelförmig gebogenen Rohr hergestellt. An ihr oberes Ende schließt sich das Kühlwasser-Zuflußrohr 6 an, und an ihr unteres Ende ist ein kurzes Rohrstück 7 angesetzt, das abwärts gerichtet ist und mit seinem freien Ende offen in den Schutzkörper-Innenraum hineinmündet. Der Eisenkern 2 hat etwa die Form einer Zwirnrolle und ist, wie es schon im Hauptpatent angegeben ist, mit einigen Durchbohrungen versehen, durch die die beiden Innenraumteile des Schutzkörpers ober- und unterhalb des Eisenkernes bzw. der Spule flüssigkeitsleitend miteinander in Verbindung stehen.

Induktor zum Erwärmen von gekrümmten

Oberflächen, insbesondere der

Innenwandungen von Bohrungen,

metallischer Werkstücke

Zusatz zur Patentanmeldung S 48744 VIIId /21h
^: „ (Auslegeschrift 1015159)

Anmelder:

Siemens-Sctmckertwerke ■
Aktiengesellschaft,
Berlin und Erlangen,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50

Dipl.-Ing, Reinhold Müller, Nürnberg,
ist als Erfinder genannt worden

Ein Kühlwasser-Abflußrohr 8 ragt durch das Anschluß-Endstück 5 in den Schutzkörper hinein; es hat oberhalb der Spule eine Mündungsöffnung 9 und ragt bis in eine durchgehende Mittelbohrung des Eisenkernes hinein. Mittels einer Schraube 10, die in das untere Ende des Rohres 8 eingeschraubt ist, wird das Kopf-Endstück 4 festgehalten. Der Rand der beiden Endstücke 4 und 5 stützt sich am Eisenkern 2 ab, unter Zwischenschaltung je eines Isolierstoffringes 11 und eines Dichtungsringes 12.

In das Anschluß-Endstück 5 ist eine Buchse 13 eingesetzt, deren vorstehender Rand 14 sich gegen einen Vorsprung des Endstückes 5, unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 15, abstützt. Durch die Buchse 13 ragen die beiden Röhre 6 und 8 hindurch. Der Hohlraum der Buchse 13 ist mit einem Isolierstoff 16, vorzugsweise einem Gießharz, ausgegossen, womit nicht nur die Buchsenöffnung flüssigkeitsdicht geschlossen, sondern gleichzeitig auch eine feste Halterung der beiden Rohre 6 und 8 und somit auch eine feste Verbindung des Endstückes mit den Innenteilen des Schutzkörpers gewährleistet ist. Zur weiteren Erhöhung dieser mechanischen Verbindung hat das Rohr 8 noch Ringwülste 17. Da ferner das Kopf-Endstück 4 durch die Schraube 10 fest mit dem Rohr 8 verbunden ist und sich am Eisenkern abstützt, und da die beiden Ränder des zylindrischen Mittelstückes 3 in Rücksprüngen der beiden Endstücke liegen, so sind hiermit sämtliche Teile des Induktors und seines Schutz-

809 698/404

körpers mechanisch fest miteinander vereinigt. Schließlich ist in der Zeichnung noch ein elektrisch leitendes Verbindungsstück 18 zu sehen, das eine elektrische Leitungsverbindung zwischen dem Rohrstück 7 und dem unteren Ende des Rohres 8 herstellt.

Die Stromzuführung der Spule 1 geschieht einerseits über das Rohr 6 und andererseits über das Verbindungsstück 18 und das Rohr 8. Das Kühlwasser strömt durch das Rohr 6 zu, durchläuft die Spule 1, tritt durch das Rohrstück 7 in den Innenraum des Schutzkörpers ein und verläßt diesen durch die öffnung 9 und das Abflußrohr 8.

Das Mittelstück 3 des Schutzkörpers besteht erfindungsgemäß aus Quarz, während die beiden Endstücke 4 und 5 aus Metall oder Kunststoff bestehen. Durch die Beschränkung des Quarzes auf das Mittelstück wird nicht nur der Aufwand an teuerem Quarz geringer, sondern es wird auch die Stoßfestigkeit des Induktors bzw. seines Schutzkörpers erhöht. Das aus Quarz bestehende Mittelstück dient zur zuverlässigen elektrischen Isolation gegenüber dem zu erhitzenden Werkstück und muß daher mindestens so lang sein, wie sich die Spule und der Eisenkern erstrecken; andererseits kann das Mittelstück aber zur Quarzersparnis so kurz gewählt werden, daß es die Baulänge der Spule und des Eisenkernes möglichst wenig überragt.

Die in der Zeichnung dargestellte Ausbildungsform des Induktors bietet auch fertigungsmäßig einen wesentlichen Vorteil, da der Induktor aus nur wenigen vorbereiteten Teilstücken zusammengesetzt werden kann: Die auf den Eisenkern aufgewickelte Spule bildet mit den an ihr angesetzten Rohren 6 und 8 ohnehin eine bauliche Einheit. In diese Baueinheit des Induktors kann aber auch noch die Buchse 13 einbezogen werden, indem diese schon vor dem Zusammensetzen des Induktors auf die Rohre 6 und 8 aufgeschoben und durch Einbringen des Gießharzes 16 abgedichtet werden kann. Beim Zusammensetzen des Induktors wird diese vorbereitete Baueinheit in das obere Endstück 5 eingeschoben, dann wird das Quarzmittelstück 3 aufgesetzt und schließlich das Kopf-Endstück 4 angeschraubt, jeweils unter Zwischenfügung der Dichtungs- und Isolationsringe 11, 12 und 15. Falls gelegentlich eines der Teilstücke des Induktors ausgewechselt werden muß, so braucht lediglich die Schraube 10 herausgeschraubt zu werden, um alle Einzelstücke ohne weiteres auseinandernehmen zu können.

Die beiden Endstücke 4 und 5 bestehen, wie erwähnt, aus Metall oder Kunststoff. Als Metall eignet sich beispielsweise Kupfer, Aluminium, Messing. Bestehen die Endstücke aus Metall, und bestehen die Isolierstoffringe 11 aus einem elastischen Stoff, so können die Dichtungsringe 12 fortgelassen werden. Bestehen die Endstücke dagegen aus einem Kunststoff, so sind die Isolierstoffringe 11 entbehrlich.

Die dreiteilige Ausbildung des Induktors nach der Erfindung ist nicht unbedingt daran gebunden, daß der Schutzkörper allseitig flüssigkeitsdicht abgeschlossen ist, wenngleich die flüssigkeitsdichte Ausbildung die Betriebssicherheit des Induktors sehr erhöht.

Wie der Induktor nach dem Hauptpatent, kann auch der Induktor nach der Erfindung außer zum Erwärmen gekrümmter Oberflächen auch zum Erwärmen ebener Oberflächen benutzt werden, gewünschtenfalls unter entsprechender Anpassung der Form des Schutzkörpers und der Induktorspule an die ebene Werkstückfläche.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Induktor zum Erwärmen von gekrümmten Oberflächen, insbesondere der Innenwandungen von Bohrungen, metallischer Werkstücke, bestehend aus einer mindestens einwindigen kühlwasserdurchflossenen Spule mit Eisenkern und einem diese Spule samt Eisenkern umgebenden Schutzkörper, wobei nach Patentanmeldung S 48744 VIII d/21h (DAS 1 015 159) der Kühlwasserkanal am Spulenende in einem vorzugsweise tiefer gelegenen Punkt des Schutzkörper-Innenraumes offen endet und Mittel zur Abführung der Kühlflüssigkeit oberhalb der Spule vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Schutzkörper aus folgenden drei Teilen aufgebaut ist: einem die Spule samt Eisenkern umschließenden — vorzugsweise nur die Spule samt Eisenkern umschließenden — zylindrischen Mittelstück aus Quarz oder Hartglas und zwei Endstücken — einem Kopf-Endstück und einem Anschluß-Endstück — aus Metall oder Kunststoff.

2. Induktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Eisenkern mit einer Durchbohrung in seiner Längsachse versehen ist, daß das Kühlwasser-Abführrohr in diese Durchbohrung hinein- oder durch sie hindurchragt und daß das Kopf-Endstück an dem freien Ende des Abführrohres gehaltert ist.

3. Induktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kopf-Endstück an dem Abführrohr mittels einer in diese eingreifenden Schraube befestigt ist und daß das Abführrohr oberhalb der Spule eine öffnung hat.

4. Induktor nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der beiden Endstücke oder eines von ihnen am Eisenkern abgestützt ist — bei metallischer Ausbildung des Endstückes unter Zwischenschaltung von Isolierstoff.

5. Induktor nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Einlaßöffnung eine Buchse eingesetzt ist, die sich an ihrem unteren Ende mit einem ringförmigen Ansatz gegen einen Vorsprung des Schutzkörpers abstützt, und deren Innenraum mit einem Gießharz flüssigkeitsdicht verschlossen ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift 1 015 159.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© S09 698/404 12. SS