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Induktor zum Erwärmen gekrümmter Oberflächen metallischer Werkstücke,
insbesondere der Innenwandung von Bohrungen.
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- Es ist ein Induktor zum Erwärmen gekrümmter Oberflächen metallischer
Werkstücke vorgeschlagen worden, welcher aus mindestens einer einwindigen kühlwasserdurchflossenen
Spule mit Eisenkern und einem die Spule samt Sisenkern umgebenden Schutzkörper besteht
; der Kühlwasserkanal endet offen am Spulenende in einem vorzugsweise tiefer gelegenen
Punkt des Schutzkörper-Innenraumes.
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Die Abführung der Kühlflüssigkeit erfolgt oberhalb der Spule.
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Das Kühlwasser ergießt sich demzufolge durch das obere Ende des Kühlwasserkanals
frei in den Innenraum des Schutzkörpers hinein.
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Durch ein Saugrohr, das in den oberen Teil des Schutzkörpers offen
hineinragt, wird die Kühlflüssigkeit abgeführt.
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Der am Saugrohr mittels einer Saugpumpe o. dgl. erzeugte Überdruck
des muß hierbei mindestens ebenso groß sein wie der Druck/in den Schutzkörper einströmenden
Eühlwassers, da sonst das Kühlwasser am oberen Ende des Schutzkörpers überfließt.
Im praktischen Betrieb läßt sich aber trotz aller Vorsicht ein solches Überfließen
häufig nicht vermeiden.
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| t' |
| Ein weiterer Vorschlag lehrt, zur Befestigung der Stromzuführungen |
| des Induktors am oberen Ende des Schutzkörpers eine Isolierstoff- |
scheibe, z. B. einen gummielastischen Ring, als Zwischenglied in den schutzkörper
einzusetzen. Doch auch eine solche Scheibe kann ein gelegentliches überfließen des
Wassers nicht ohne weiteres verhüten.
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Gemäß der Neuerung wird der erwähnte Mangel bei einem Induktor mit
mindestens einer einwindigen kUhlwasserdurchflossenen Spule nebst Eisenkern und
einem Spule und Eisenkern umgebenden Schutzkörper, bei dem der Kühlwasserkanal am
Spulenende in einem vorzugsweise tiefer gelegenen Punkt des Schutzkörper-Innenraumes
offen endet und bei dem Mittel zur Abführung der Kühlflüssigkeit oberhalb der Spule
vorgesehen sind mit Sicherheit durch einen allseitig druckflüssigkeitsdicht abgeschlossenen
Schutzkörper unter Anwendung von Mitteln behoben, welche die unter Druck stehende
Kühlflüssigkeit über das Zuflußrohr durch die Spule in den Schutzkörper pressen
und durch die oberhalb von Spule und Kern in der Wandung des Kühlwasserabflußrohres
angeordnete Öffnung aus dem Schutzkörper wieder hinauspressen.
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Der Induktor nach der Neuerung ist also nicht mehr auf das Absaugen
des Kühlwassers aus dem Schutzkörper angewiesen, weil im Inneren des Schutzkörpers
jetzt nicht mehr Atmosphärendruck, sondern der vorherrscht Druck des Kühlwassera./in
dem der Kühlwasserkanal nicht mehr im Schutzkörper sondern erst dahinter mit der
freien Atmosphäre in Verbindung kommt.
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Ein flüssigkeitsdichter Abschluß des Schutzkörpers läßt sich besonder
einfach dadurch erzielen, daß die Einlaßöffnung des Schutzkörpers für die Stromzuführungen
und für die Kühlwasserleitungen mit einem Gießharz flüssigkeitsdicht verschlossen
wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Induktors nach der Neuerung 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.
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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 vorgeschlagen ist, mit einigen
Durchbohrungen versehen, durch die die beiden Innenraumteile des Schutzkörpers ober-und
unterhalb des Eisenkernes bzw. der Spule flussigkeiteleitend miteinander in Verbindung
stehen.
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Ein Kühlwasser-Abflußrohr 8 ragt durch das Anschluß-Endstück 5 in
den Schutzkörper hinein ; es hat oberhalb der Spule eine Mündunss-
| tlffnung 9 und ragt bis in eine durchgehende Mittelbohrung
des Eisen- |
kernes 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 Isolieratoffringes
11 und eines Dichtungsringes 12.
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In das Anschlußstück 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 Rohre 6
und 8 hindurch. Der Hohlraum der Buchse 13 ist mit einem Isolierstoff 16, vorzugsweise
einem - Gießharz, ausgegossen, womit nicht nur die Buchsenöffnung flüesigkeitsdicht
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 Ringwulst 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 Schutzkörpers mechanisch fest
miteinander vereinigt. Schließlich ist in der Zeichnung noch ein elektrisch leitendes
Verbindungsstück 10 zu sehen, das eine elektrische Leitungsverbindung zwischen dem
Rohrstück und dem unteren Ende des Rohres 8 herstellt.
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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.
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Das Mittelstück 3 des Schutzkörpers besteht vorteilhaft 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 Quarzersparnia so kurz gewählt werden,
daß es die Baulänge der Spule und des Eisenkernes möglichst wenig überragt.
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Die in der Zeichnung dargestellte Ausbildungsform des Induktors bietet
auch fertigungsmäBig 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.
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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 abgedichetet
werden kann. Beim Zusammensetzen des Induktors wird diese vorbereitete Baueinheit
in das obere Endstück 5 eingeschoben, dann wird das Quarzmittelatück 3 aufgesetzt
\ und schließlich das Kopf-Endstück 4 angeschraubt, jeweils unter Zwischenfügung
der Dichtungs- und Isolatopsringe 11, 12 und 13.
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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 |
| aukönnen, |
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.
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Die Neuerung ist nicht an das dargestellte Ausführungsbeispiel gebunden
; beispielsweise kann der Schutzkörper auch eine beliebige andere Ausbildung haben,
sofern er nur neuerungsgemäß allseitig flüssigkeitsdicht geschlossen ist.
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Der Induktor nach der Neuerung kann 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.