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Gebiet der
Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erwärmung eines zylindrischen metallenen
Werkstücks oder
Werkstückabschnitts
mittels elektromagnetischer Induktion.
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Hintergrund
der Erfindung
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Derartige
Vorrichtungen sind seit geraumer Zeit bekannt. Sie zeichnen sich
im Wesentlichen dadurch aus, dass eine elektrische Primärspule,
auch als Induktor oder Induktionsspule bezeichnet, durch einen Wechselstrom
ein Magnetfeld erzeugt, welches in einer Sekundärspule, die ihrerseits durch
ein metallenes Werkstück
gebildet ist, eine elektrische Spannung induziert. Diese induzierte
Spannung hat wiederum einen Wechselstromfluss innerhalb des Werkstücks bzw.
eines Werkstückabschnitts
zur Folge, der seinerseits eine Erwärmung des Werkstücks oder
Werkstückabschnitts
bewirkt. Die induktive Erwärmung
ist demgemäß ein unmittelbares
Erwärmungsverfahren,
indem die Wärme
im Werkstück selbst
durch die Umsetzung der elektrischen Energie in Wärme bewirkt
wird. Der Induktor bzw. die Induktionsspule ist dabei überwiegend
durch eine oder mehrere Windungen gebildet.
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Die
Intensität
der Erwärmung
ist im Wesentlichen von einem starken elektromagnetischen Feld, vom
Werkstückwiderstand,
der sich seinerseits aus dem Metallwerkstoff ableitet, und von der
magnetischen Kopplung der Induktorspule zum Werkstück abhängig. Die
induzierten Wechselströme
fließen überwiegend
an der Werkstückoberfläche. Je
höher die
gewählte
Frequenz des angelegten Wechselstroms ist, desto mehr konzentriert
sich der Stromfluss in der Werkstückoberfläche, welches auch als so genannter "Skin-Effekt" bekannt ist.
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Was
die magnetische Kopplung der Induktorspule zum Werkstück anbelangt,
kann das Werkstück
entweder im Innenfeld oder im Außenfeld der Induktorspule angeordnet
sein. Ein diesbezüglicher Stand
der Technik wird beispielsweise gebildet durch das Fachbuch Dubbel,
20. Auflage, S. V60, Ziff. 7.3.3., Bild. 6).
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Für zylindrische
oder ähnlich
geformte Werkstücke
wie Bolzen, Zahnräder
und dergleichen, wird zur Erwärmung
derselben, beispielsweise zum Oberflächenhärten, bekanntermaßen eine
Anordnung dieser Werkstücke
im Innenfeld einer Induktorspule favorisiert. Im Hinblick darauf
sind aus der JP-A-08-150524 ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Erwärmen
eines Lagerinnenrings und zum Abziehen desselben von einer Hohlwelle
bekannt, welche ihrerseits aufgrund von Press- bzw. Schrumpfmaßnahmen
kraft- und formschlüssig
fest miteinander verbunden sind. Lagerinnenring und Hohlwelle werden
dabei von einer spiralförmig
ausgebildeten Induktorspule umschlossen.
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In
der Praxis hat sich jedoch zum einen gezeigt, dass infolge dieser
Anordnung ein erhöhter
Energieaufwand zu verzeichnen ist, der seinerseits mit einem vergleichsweise
großen
anlagentechnischen Aufwand einhergehend. Zum anderen kann nicht ausgeschlossen
werden, dass auch die Hohlwelle mit erwärmt wird, welches sich nachteilig
auf das an sich bezweckte Abziehen des Lagerinnenrings von der Hohlwelle
auswirken kann.
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Ferner
ist es aus dem oben genannten Fachbuch Dubbel, 20. Auflage, S. V60,
Ziff. 7.3.3, Bild 6 bekannt, ein zylindrisches Werkstück selektiv
bzw. punktuell zu erwärmen,
wobei das Werkstück
in das Außenfeld
einer entsprechend positionierten Induktorspule angeordnet wird.
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Darüber hinaus
sind aus der Praxis induktive Banderwärmungsanlagen für ein Walzband
bekannt, wobei eine Mehrzahl beidseitig des Walzbandes über die
Fläche
desselben verteilte Induktionsspulen angeordnet sind, die ihrerseits
mittels ihres Außenfeldes
das Walzband erwärmen.
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Aufgabe der
Erfindung
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Ausgehend
von den dargelegten Nachteilen der Lösungen des bekannten Standes
der Technik liegt der Erfindung deshalb die Aufgabe zu Grunde, eine
Vorrichtung zur Erwärmung
eines zylindrischen metallenen Werkstücks oder Werkstückabschnitts mittels
elektromagnetischer Induktion zu schaffen, die bei verringertem
Energieeinsatz und reduziertem anlagentechnischen Aufwand eine wirkungsvolle
Erwärmung
eines solchen Werkstücks
oder Werkstückabschnitts
gewährleistet.
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Beschreibung
der Erfindung
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Der
Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass es zwar bekannt ist,
ein ebenflächiges
Werkstück,
wie beispielsweise ein Walzband, zwischen einer Mehrzahl von Induktionsspulen
anzuordnen, wobei das Außenfeld
der realisierten Magnetfelder die Erwärmung des ebenflächigen Werkstücks bewirkt. Jedoch
fehlte der Fachwelt bisher die Einsicht, ein zylindrisches Werkstück in das
Au ßenfeld
der Magnetfelder einer Mehrzahl von Induktionsspulen anzuordnen,
um dasselbe weitestgehend umfassend zu erwärmen, da Außenfelder nach herkömmlicher
Auffassung an sich nur eine punktuelle Erwärmungen gestatten.
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In
Abkehr von der herkömmlichen
und durch die Fachwelt favorisierten Verfahrensweise wird das vorliegende
technische Problem gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1 dadurch gelöst,
dass zur Erwärmung
eines zylindrischen Werkstücks
oder Werkstückabschnitts
mittels elektromagnetischer Induktion eine Mehrzahl von separat
wirkenden Induktorelementen in Form von Induktionsspulen vorgesehen sind,
die ihrerseits derart über
die zu erwärmende Mantelfläche des
Werkstücks
oder Werkstückabschnitts
verteilt angeordnet sind, dass das Werkstück oder der Werkstückabschnitt
im Außenfeld
der realisierten Magnetfelder der Mehrzahl von Induktorelementen
angeordnet ist. Durch diese Maßnahme
wird der Wirkungsgrad der Vorrichtung stark verbessert, da lediglich
diejenigen Abschnitte eines Werkstücks erwärmt werden, die auch einer
Erwärmung
bedürfen.
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Die
Unteransprüche
beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der
Erfindung.
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Danach
ist beispielsweise vorgesehen, dass die Mehrzahl von Induktorelementen
derart über
die Mantelfläche
des Werkstücks
oder Werkstückabschnitts
verteilt angeordnet ist, dass eine weitestgehend umfassende und/oder
selektive Erwärmung dieser
Mantelfläche
möglich
ist.
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In
besonders vorteilhafter Weise kann nunmehr trotz Anordnung des Werkstücks oder
Werkstückabschnitts
im Außenfeld
eines jeden Induktorelementes und demgemäß punktueller Wärmeeinwirkung
durch die Mehrzahl von Induktorelementen eine nahezu flächenförmige Erwärmung der
betreffenden Gesamtmantelfläche
bewirkt werden. Ferner kann bedarfsweise eine an sich gewünschte umfassende Erwärmung auch
mit einer punktuellen Erwärmung kombiniert
werden. Dies bedeutet, dass der Wärmeeintrag über die zu erwärmende Mantelflä che des
zylindrischen Werkstücks
oder Werkstückabschnitts
in weiten Grenzen lokal unterschiedlich eingestellt werden kann,
so dass beispielsweise einige Abschnitte einen größeren Wärmeeintrag
erfahren als andere Abschnitte.
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Die
Induktorelemente sind zweckmäßigerweise
von einem gemeinsamen, dem zu erwärmenden Werkstück oder
Werkstückabschnitt
zuordenbaren Trägersystem
gehalten.
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Gemäß einer
ersten bevorzugten Ausführungsform
eines solchen Trägersystems
ist dasselbe durch ein stirnseitig zum zylindrischen Werkstück oder
Werkstückabschnitts
angeordnetes Grundgestell gebildet, an welchem die Induktorelemente
derart befestigt sind, dass diese über der Mantelfläche des
zylindrischen Werkstücks
oder Werkstückabschnitts
positionierbar sind.
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Das
Grundgestell kann durch zwei oder mehr radial ausgerichtete Tragarme
gebildet oder nach Art eines Flansches ausgebildet sein, sowie einen
oder mehrere zum Werkstück
oder Werkstückabschnitt hin
abgestellte und über
die Mantelfläche
desselben reichende Haltearme zur Aufnahme der Induktorelemente
aufweisen.
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Des
Weiteren können
die Induktorelemente sowohl radial als auch axial zur Mantelfläche des
zylindrischen Werkstücks
oder Werkstückabschnitts verstellbar
ausgebildet sein, wodurch eine Einstellung des jeweils gewünschten
Wärmeeintrags
möglich
ist.
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Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
des Trägersystems
kann dasselbe durch eine Trägermembran
mit einer Mehrzahl daran befestigter Induktorelemente gebildet sein.
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Die
Trägermembran
kann dabei weitestgehend steif mit einer weitgehend ebenen oder
gekrümmten
Kontur oder derart biegsam beziehungsweise flexibel ausgebildet
sein, dass dieselbe nach Art einer Manschette weitestgehend der
Kontur der Mantelfläche
des Werkstücks
oder Werkstückabschnitts
folgend auf oder über
der Mantelfläche
angeordnet werden kann ist. Insoweit kann es auch sinnvoll sein,
der Trägermembran
Abstandselemente zur Einstellung oder Gewährleistung einer Beabstandung
zur Mantelfläche
des Werkstücks
oder Werkstückabschnitts
zuzuordnen oder diese mit solchen Abstandselementen auszustatten.
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Wie
die Erfindung weiter vorsieht, können
die Induktorelemente sowohl eben als auch gekrümmt ausgebildet, also an die
Kontur der Mantelfläche
weitestgehend angepasst ausgebildet sein.
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Weiterhin
wird im Sinne der Erfindung vorgeschlagen, dass die Induktorelemente
einlagig oder mehrlagig beziehungsweise spiralförmig oder wendelförmig ausgebildet
sind, wodurch eine weitere Möglichkeit
gegeben ist, definiert auf den Wärmeeintrag
in das Werkstück
oder den Werkstückabschnitt Einfluss
zu nehmen.
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Wie
die Erfindung weiter vorsieht, können
die Induktorelemente jeweils selbsttragend ausgebildet und/oder
von einem Stützelement
aufgenommen sein.
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In
Fortbildung der Erfindung kann das Stützelement zur definierten Beeinflussung
des magnetischen Flusses als Flussführungselement ausgebildet sein.
Durch diese Maßnahme
kann in besonders vorteilhafter Weise der aktive Luftspalt "d", welcher durch die Induktorspule zu überwinden
ist, minimiert werden.
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Als
Stützelement
bietet sich bevorzugt ein Keramikelement mit magnetisch leitfähigen Bestandteilen
an, welches den zu erzielenden etwaigen hohen Temperaturen besonders
gerecht wird.
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Aufgrund
der Tatsache, dass sich der Stromfluss in der Oberfläche des
Leiters konzentriert, können
die Induktorelemente rohrförmig
ausgebildet und von einem Kühlmittel
durchflossen sein, welches sich ebenfalls vorteilhaft auf den Wirkungsgrad
der Vorrichtung auswirkt. Als Kühlmittel
hat sich insbesondere Wasser bewährt.
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In
weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zumindest
ein Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur des Werkstücks oder
Werkstückabschnitts
vorgesehen, der seinerseits eine Überwachung des aktuellen Wärmeeintrags
in das Werkstück
oder den Werkstückabschnitt
erlaubt.
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In
Versuchen hat sich die beschriebene Vorrichtung als besonders vorteilhaft
zum Fügen
und Lösen
einer Press- beziehungsweise Schrumpfverbindung zwischen einem dünnwandigen
ringförmigen Werkstück und einem
dasselbe tragenden zylindrischen Bauteil, insbesondere zwischen
einem Innenring eines Wälzlagers
und einer Welle bewährt.
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Zusammenfassend
hat die vorgeschlagene Vorrichtung im Hinblick auf herkömmliche
Vorrichtungen den wesentlichen Vorteil, dass diese, insbesondere
was die Erwärmung
von dünnwandigen
Teilen anbelangt, wie relativ kleinen Innenringen von Wälzlagern,
eine schnellere Erwärmung
bei geringerer Induktorleistung bewirkt. Ferner ist deren Handhabung vergleichsweise
einfach sowie die Masse der Induktorelemente und demgemäß auch die
Masse der Gesamtvorrichtung reduziert.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäß ausgebildeten
Wälzlagers
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Dabei
zeigen:
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1a–c ein einlagiges
Induktorelement in verschiedenen Ausführungsformen;
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1d ein
mehrlagiges Induktorelement in der Draufsicht;
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1e ein
Querschnitt durch das Induktorelement gemäß 1d;
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2a das
Induktorelement nach 1a und 1b in
seiner Funktion;
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2b das
Induktorelement nach 1d und 1e in
seiner Funktion;
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3a eine
erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer
ersten Ausführungsform
in der Seitenansicht;
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3b die
Ansicht "B" nach 3a;
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4a die
erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß einer
weiteren Ausführungsform
in der Seitenansicht;
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4b eine
Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß 4a.
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Ausführliche
Beschreibung der Zeichnungen
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Ein
in den 1a und 1b gezeigtes
an sich bekanntes Induktorelement 1 besteht aus einer einlagigen,
weitestgehend ebenen Induktionsspule, die ihrerseits von einem Strom
durchflossen ist.
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Mittels
einer Vorrichtung, bestehend beispielsweise aus einer Mehrzahl solcher
Induktionsspulen kann nunmehr besonders komfortabel unter Anwendung
von mittleren oder hohen Frequenzen ein zylindrisches metallenes
Werkstück 2 erwärmt werden,
indem dieses Werkstück 2 oder
ein Werkstückabschnitt
vom Außenfeld 3 des
von den Induktorelementen 1 bzw. der Induktorspulen ausgebildeten
Magnetfeldes beeinflusst wird (2a).
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Die
Induktorelemente 1 bzw. Induktorspulen sind hierbei derart über die
Mantelfläche 4 des
zylindrischen Werkstücks 2 oder
Werkstückabschnitts verteilt
angeordnet, dass eine weitestgehend umfassende und/oder eine selektive
Erwärmung
dieser Mantelfläche 4 möglich ist.
Eine solche Mehrfachanordnung von Induktorelemente 1 bzw.
Induktorspulen ist beispielsweise in den 3a und 3b sowie 4a und 4b dargestellt.
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Insofern
wird jedes einzelne Induktionselement 1 benachbart zur
Mantelfläche 4 des
zu erwärmenden
Werkstücks 2 oder
Werkstückabschnitts
positioniert und umschließt
demgemäß das zylindrische Werkstück 2 nicht,
wie dies herkömmlich
vorgesehen wird.
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In
Anpassung des Induktorelements 1 an besondere Oberflächenkonturen
des Werkstücks 1 bzw.
Werkstückabschnitts,
insbesondere eines zylindrischen Werkstücks 1 bzw. Werkstückabschnitts, kann
das Induktorelement 1 wie in 1c gezeigt auch
von einer Kreisform abweichend gekrümmt ausgebildet sein.
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Möglich ist
es jedoch auch und wird durch die Erfindung mit erfasst, das Induktorelement 1 mehrlagig,
also etwa spiralförmig
oder wendelförmig
auszubilden. Es sind demgemäß mehrere
parallel bzw. koaxial übereinander
angeordnete Lagen von Induktorspulen vorgesehen, wodurch das auszubildende
Magnetfeld vorteilhaft beeinflussbar ist.
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Die 1d und 1e zeigen
ein solches mehrlagig ausgebildetes Induktorelement 1,
welches von einem Stützelement 5 aufgenommen
ist. Ein solches Stützelement 5 bietet
sich insbesondere dann an, wenn das Induktorelement 1 nicht
selbsttragend ausgebildet ist.
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Als
zweckmäßig hat
sich insbesondere ein Keramikelement erwiesen, welches den etwaigen
zu erzielenden vergleichsweise hohen Temperaturen besonders gerecht
wird. Jedoch beschränkt
sich die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform, sondern umfasst
alle an sich bekannten und für
vorliegenden Anwendungsfall geeigneten Werkstoffe.
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Das
Stützelement 5 kann
ferner als so genanntes Flussführungselement
aus gebildet sein, wodurch sich der magnetische Fluss definiert beeinflussen
lässt.
Insoweit bietet es sich an, dass vorliegend vorgesehene Keramikelement
mit magnetisch leitfähigen
Bestandteilen zu versehen (nicht näher dargestellt).
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Durch
diese Maßnahme
lässt sich
zum einen ein etwaiger zu überwindender
Luftspalt "d" zwischen dem Werkstück 2 und
dem Induktorelement 1 vorteilhaft minimieren, zum anderen
kann der an sich als nachteilig einzuschätzende Streufluss in die Umgebung
wirkungsvoll reduziert werden (2b). Dieses führt aufgrund
der Anwendung von mittel- und hochfrequenten Strömen im Ergebnis zu einer erhöhten Sicherheit
für das
Bedienungspersonal und für
benachbart angeordnete Aggregate.
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Durch
eine angestrebte weitestgehend senkrechte Führung des Magnetflusses zum
zu erwärmenden
Werkstück 2 bzw.
Werkstückabschnitt
kann fernerhin die für
die gewünschte
Erwärmung
erforderliche Leistung vorteilhaft reduziert werden (2a, 2b).
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Des
Weiteren kann es sinnvoll sein, die genannten Induktorelemente 1 rohrförmig auszubilden. Aufgrund
der Nähe
der Induktorelemente 1 zum zu erwärmenden Werkstück 2 ist
hierdurch die Gelegenheit gegeben, das Induktorelement 1 einfach
und kostengünstig
zu kühlen.
Als Kühlmittel
bietet sich insbesondere Wasser an, jedoch sind auch andere flüssige oder
gasförmige
Kühlmittel
möglich
(nicht näher
dargestellt).
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Die 2a und 2b zeigen
im Besonderen einen Werkstückverbund
aus einem zylindrischen, vorliegend dünnwandigen, ringförmigen Werkstück 2,
beispielsweise in Form eines Wälzlager-Innenrings,
und einem dasselbe tragende zylindrische Bauteil, wie einer Welle 6.
Der Wälzlager-Innenring
(Werkstück 2)
und die Welle 6 sind infolge einer Press- beziehungsweise
Schrumpfverbindung, also durch Wärmeeinwirkung
kraft- und formschlüssig
miteinander verbunden worden.
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Soll
dieser Verbund wieder gelöst
werden, ist es sicherlich zweckmäßig, lediglich
den Wälzlager-Innenring
(Werkstück 2)
zu erwärmen,
um denselben aufgrund seines dann eintretenden Ausdehnungsverhaltens
von der Welle 6 besser abziehen zu können. Insbesondere für diesen
Anwendungsfall bietet sich die vorstehende erfindungsgemäße Vorrichtung,
bestehend aus einer Mehrzahl von separat wirkenden Induktorelementen 1,
die ihrerseits über die
zu erwärmende
Mantelfläche 4 des
Werkstücks 2 anzuordnen
sind, an.
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Eine
erste bevorzugte Ausführungsform
einer geeigneten Vorrichtung zum Lösen und zum Fügen einer
Press- beziehungsweise Schrumpfverbindung der vorstehend erwähnten Art
ist im Detail in den 3a und 3b dargestellt.
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Danach
ist ein geeignetes Trägersystem
vorgesehen, welches stirnseitig des dünnwandigen, ringförmigen Werkstücks 2 angeordnet
ist und zunächst
ein Grundgestell 7 mit vier radial nach außen weisenden
Tragarmen 8 umfasst. Vorliegend sind die Tragarme 8 kreuzförmig angeordnet
und innerhalb der Drehachse der Welle 6 mittels einer Befestigungsschraube 11 an
der Welle 6 befestigt.
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Am
freien Ende eines jeden Tragarms 8 ist wiederum je ein
zum Werkstück 2 hin
abgestellter und über
die Mantelfläche 4 des
Werkstücks 2 reichender
Haltearm 10 zur Aufnahme zumindest eines Induktorelementes 1 befestigt.
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Die
Befestigung der Haltearme 10 ist mittels Befestigungsschrauben 9 bewerkstelligt,
die ihrerseits jeweils in einem radial ausgerichteten Langloch 12 geführt sind.
Diese Art der Befestigung der Haltearme 10 an den Tragarmen 8 erlaubt
eine radiale Verstellbarkeit eines jeden Induktorelements 1 zur
Mantelfläche 4 des
Werkstücks 2.
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Wie
bereits oben erwähnt,
kann durch diese Bauweise der Wärmeeintrag
bzw. die Einwirkung eines Magnetfeldes derart vorteilhaft eingestellt
werden, dass lediglich das dünnwandige
ringförmige Werkstück 2 erwärmt wird
und die dassel be tragende Welle 6 weitestgehend keinen
Wärmeeintrag
erfährt (2a, 2b).
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Überdies
sind hierdurch auch die Voraussetzungen dafür geschaffen, die Vorrichtung
an verschiedenste Durchmesser des Werkstückverbundes, bestehend beispielsweise
aus Lagerinnenring 2 und Welle 6, anpassen zu
können.
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Selbstverständlich ist
die Erfindung nicht auf eine Anzahl von vier Tragarme 8 beschränkt, sondern
kann auch mehr oder weniger als vier Tragarme aufweisen. Auch können die
Tragarme 8 durch einen nicht näher dargestellten radial ausgerichteten Flansch
ersetzt sein.
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Ebenso
kann es angezeigt sein, die Induktorelemente 1 bzw. deren
Befestigung am Haltearm 10 in axialer Richtung verstellbar
auszubilden, um in axialer Richtung gesehen die Erwärmung auf
bestimmte Werkstückabschnitte
beschränken
zu können
(nicht näher
gezeigt).
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Als
zweckmäßig wird
des Weiteren angesehen, wenn die Vorrichtung zur Erwärmung mit
einer an sich bekannten Abzieh- oder auch Aufpressvorrichtung einen
Systemverbund ausbildet, und somit ein kompaktes Werkzeug zum Lösen eines
ringförmigen
Werkstücks 2 von
beispielsweise einer Welle 6 oder Fügen eines ringförmigen Werkstücks 2 auf
eine Welle 6 geschaffen ist (nicht näher dargestellt).
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Das
Ausführungsbeispiel
gemäß den 4a und 4b weist
als Trägersystem
im Wesentlichen eine Trägermembran 13 bzw.
ein Trägerband
auf, die ihrerseits mit einer Mehrzahl, vorliegend einreihig angeordneter
mehrlagiger Induktorelemente 1 bestückt ist. Hier nicht näher gezeigte
mehrreihige Anordnungen sind selbstverständlich durch die Erfindung
mit erfasst. Ferner versteht es sich in Kenntnis der Erfindung von
selbst, dass eine solche Trägermembran 13 auch
wärmefest
ausgeführt
sein sollte. Geeignete Werkstoffe, beispielsweise Kunststoffe, sind
hinlänglich
bekannt.
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Die
Trägermembran 13 kann
weitestgehend steif und mit einer weitestgehend ebenen oder gekrümmten Kontur,
die ihrerseits auch einem Hohlzylinder entsprechen kann, ausgebildet
sein (nicht näher
dargestellt).
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Danach
können
zum Beispiel eine Mehrzahl radial gegenüberliegend angeordnete ebene
Trägermembranen 13 in
Axialrichtung gesehen über
der Mantelfläche 4 des
Werkstücks 2 positioniert
bzw. an derselben festgelegt sein. Werden demgegenüber weitestgehend
steife, jedoch hohlzylinderförmige Trägermembranen 13 zur
Anwendung gebracht, können
diese axial über
den Werkstückverbund
geschoben und entsprechend positioniert werden.
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Als
besonders vorteilhaft haben sich jedoch in umfangreichen Versuchen
biegsame beziehungsweise flexible Trägermembranen 13 erwiesen,
die ihrerseits beispielsweise nach Art einer Manschette weitgehend
der Kontur der Mantelfläche 4 eines
in den betreffenden 4a und 4b nicht
näher gezeigten
zylindrischen Werkstücks 2 oder
Werkstückabschnitts
folgen, und über
die Mantelfläche 4 des Werkstücks 2 oder
Werkstückabschnitts
gewickelt werden.
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Eine
etwaige erforderliche Beabstandung der Trägermembran 13 bzw.
deren Induktionselemente 1 zur Mantelfläche 4 kann mittels
einfacher wärmefester
Abstandselemente realisiert werden (nicht näher gezeigt).
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Wie
insbesondere aus 4b ersichtlich ist, kann die
Trägermembran 13 beispielsweise
segmentartig ausgebildet sein, wobei jedem relativ steifen Segment 14 zumindest
ein Induktionselement 1 zugeordnet ist, welches in der
Draufsicht eine runde, quadratische, wie vorliegend rechteckige
oder jegliche andere geeignete Gestalt aufweisen kann.
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Die
einzelnen Segmente 14 sind mittels wärmefester Scharniere 15,
beispielsweise mittels hochflexibler Abschnitte (Filmscharniere)
oder an sich bekannter mechanischer Scharniere 15 zueinander schwenkbeweglich
ausgebildet, woraus wiederum der genannte manschettenartige Aufbau
resultiert.
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Schließlich kann
zumindest ein nicht näher gezeigter,
jedoch an sich bekannter Temperatursensor zur Erfassung der Temperatur
des Werkstücks oder
Werkstückabschnitts
vorgesehen sein, der seinerseits eine Überwachung des aktuellen Wärmeeintrags
in das Werkstück
oder den Werkstückabschnitt erlaubt.
Zweckmäßigerweise
ist der Temperatursensor direkt an der Vorrichtung zur Erwärmung angeordnet.
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- 1
- Induktorelement
- 2
- Werkstück, Wälzlager-Innenring
- 3
- Außenfeld
(Magnetfeld)
- 4
- Mantelfläche
- 5
- Stützelement
- 6
- Welle
- 7
- Grundgestell
- 8
- Tragarm
- 9
- Befestigungsschraube
- 10
- Haltearm
- 11
- Befestigungsschraube
- 12
- Langloch
- 13
- Trägermembran
- 14
- Segment
- 15
- Scharniere