DE1039673B - Einrichtung zur induktiven oertlichen Erhitzung - Google Patents

Description

Die 'Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zur induktiven örtlichen Erhitzung.

Es ist bekannt, den Streufluß von Induktionsspulen, die von den hochfrequenten Strömen durchflössen werden, zu verwenden, um Metallteile verschiedener Formen oberflächlich zu erhitzen. Dieses Erhitzungsverfahren ist insbesondere allein durchführbar, wenn es unmöglich ist, das Teil in das Innere der Induktionsspule zu verbringen. Dies trifft z. B. für die Elektroden einer Vakuumröhre zu, die man entgasen will. Ferner ist das erwähnte Erhitzungsverfahren beim Hartlöten, bei der Härtung sehr eng begrenzter Oberflächen usw. in vielfacher Anwendung.

Bei allen diesen Anwendungen ist es jedoch häufig unmöglich, die gewünschte Temperatur zu erreichen. Man ist insbesondere durch die Erwärmung der Induktionsspule beschränkt, wenn die Entfernung zwischen den verwendbaren Kraftlinien gering bleibt. Es wäre außerdem wünschenswert, die Dauer der Wärmebehandlung möglichst zu verkürzen, um die ao Verzunderung der erhitzten Teile zu vermindern.

Es sind auch bereits Ferrite zur Induktionsheizung verwendet worden. Man hat jedoch hierbei nicht von den Möglichkeiten Gebrauch gemacht, die sich durch die starke Kraftlinienkonzentration in Ferritkernen ergeben. Insbesondere lassen sich durch entsprechende Formgebung eines Ferritkerns auch schwer zugängliche Stellen örtlich erhitzen, ohne daß benachbarte Teile, die vor zu starker Erwärmung geschützt werden müssen, beeinträchtigt werden.

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung zur induktiven örtlichen Erhitzung einer ringförmig eine Welle od. dgl. umgebenden Zone eines anstoßenden Sockels ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Kern aus an sich bekanntem Ferrit relativ hoher Permeabilität von der Induktionsspule umfaßt ist, die Welle hohlzylinderförmig abschirmt und den magnetischen Fluß der Ringzone zuleitet.

Eine Einrichtung gemäß der Erfindung zum induktiven Härten eines Loches, insbesondere seines Bodens, ist dadurch gekennzeichnet, daß ein kegelstumpfförmiger Kern aus an sich bekanntem Ferrit relativ höher Permeabilität von der Induktionsspule weit in das Loch hineinragt, wobei seine Grundfläche die Austrittsfläche der Knaftlinien darstellt.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Erhitzungsvorrichtung für eine ringförmige Zone und

Fig. 2 eine Härtevorrichtung für eine am Boden eines Loches befindliche Oberfläche.

Fig. 1 zeigt eine Anwendung der Erfindung auf die Erhitzung einer ringförmigen Zone eines Sockels oder einer ebenen Grundfläche 5, die einen zylindrischen Teil (Welle) 4 trägt. Die zu erhitzende Zone ist Einrichtung zur induktiven örtlichen
Erhitzung

Anmelder:

Societe de Traitements Electrolytiques

et Electrothermiques,

Paris

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
München-Pasing, Bodenseestr. 3 a

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 27. Oktober 1954

Jean Reboux, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

mit α α', b V bezeichnet. Gleichzeitig soll vermieden werden, daß der Teil c c', d d' der Welle 4 erhitzt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einer Induktionsspule 1 in Form eines Solenoids, in dessen Innerem ein Ferritkern 3 in Gestalt eines Hohlzylinders angebracht ist. Die Welle 4, das Solenoid I und der Ferritkern 3 sind konzentrisch. Infolge der Konzentration des magnetischen Flusses durch den Ferrit wird der Teil c c, d d' der Welle 4, der parallel zur Innenfläche des Ferritkerns verläuft, sehr wenig erwärmt.

Fig. 2 zeigt eine Härtevorrichtung für eine am Grunde eines Loches befindliche Fläche. Die Induktionsspule 1 befindet sich oberhalb des Werkstücks. Der Ferritkern 3 von kegelstumpfförmiger Form, die der Bohrung des Loches 7 angepaßt ist, ragt in dieses hinein, wobei seine Grundfläche nach unten weist und in der Nähe des Boden des Loches endet. Unter diesen Umständen wird die Erwärmung streng auf den Teil ac' des Lochbodens beschränkt.

In allen diesen Anordnungen ist die Wirkungsgradverbesserung der Induktionsspule infolge der Konzentration des Flusses sehr erheblich und liegt etwa zwischen 2 und 3. Während es schwierig ist, mit bekannten Verfahren Leistungen über 1 kW je Quadratzentimeter der erhitzten Oberfläche zu erreichen, erhält man mit den erfindungsgemäßen Einrichtungen ohne weiteres Leistungen von der Größenordnung zwischen 3 und 4 kW/cm². Beispielsweise konnte man Ferritkerne in Induktionsspulen anbringen, die von

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einem Induktionsstrom von 500 Ampere durchflossen wurden. Die Erwärmung des Ferrits überschritt dabei niemails eine Temperatur von 300 bis 350° C, was gewisse Spezialferrite vertragen können (wenn die Erhitzungsdaiier 10 .Sekunden nicht überschritt).

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere wird es vorteilhaft sein, in gewissen Fällen Ferritkerne aus mehreren Teilen zu verwenden, die so angeordnet sind, daß der Fluß derart verteilt wird, daß sich eine lokalisierte Erhitzung an den gewünschten Stellen des Werkstücks ergibt.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur induktiven örtlichen Erhitzung einer ringförmig eine Welle od. dgl. umgebenden Zone eines anstoßenden Sockels, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kern aus an sich bekanntem Ferrit relativ hoher Permeabilität von der Induktionsspule umfaßt ist, die Welle hohlzylinderförmig abschirmt und den magnetischen Fluß der Ringzone zuleitet.

2. Einrichtung zum induktiven Härten eines Loches, insbesondere seines Bodens, dadurch gekennzeichnet, daß ein kegelstumpfförmiger Kern aus an sich bekanntem Ferrit relativ hoher Permeabilität von der Induktionsspüle weit in das Loch hineinragt, wobei seine Grundfläche die Austrittsfläche der Kraftlinien darstellt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 740 307;
USA.-Patentschriften Nr. 408 875, 1 981 629;
französische Patentschriften Nr. 715 434, 734 541.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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