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Title:
DEVICE AND METHOD FOR THE INDUCTIVE HEATING OF METALLIC STRUCTURAL ELEMENTS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/028617
Kind Code:
A2
Abstract:
The present invention relates to a device (10) for the inductive heating of metallic structural elements (16, 18), in particular structural elements of a gas turbine, using at least one induction generator. The device (10) comprises at least two induction coils (12, 14) which are independent in design, wherein at least one of the induction coils (12, 14) can be moved in the direction of the structural elements to be heated (16, 18) so that the structural elements to be heated (16, 18) come to rest between the induction coils (12, 14), the latter (12, 14) forming a common working space (20). The invention further relates to a method for the inductive heating of metallic structural elements, in particular structural elements of a gas turbine.

Inventors:
BAMBERG, Joachim (Krankenhausstrasse 14, Dachau, 85221, DE)
GINDORF, Alexander (Kreuzstr. 1, Arnbach, Schwabhausen, 85247, DE)
ZENZINGER, Günter (Asbacherweg 9, Petershausen, 85238, DE)
Application Number:
DE2009/001142
Publication Date:
March 18, 2010
Filing Date:
August 11, 2009
Export Citation:
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Assignee:
MTU AERO ENGINES GMBH (Dachauer Strasse 665, München, 80995, DE)
BAMBERG, Joachim (Krankenhausstrasse 14, Dachau, 85221, DE)
GINDORF, Alexander (Kreuzstr. 1, Arnbach, Schwabhausen, 85247, DE)
ZENZINGER, Günter (Asbacherweg 9, Petershausen, 85238, DE)
International Classes:
B23K13/01; B23K1/002; B23P15/00; F01D5/30; H05B6/02; H05B6/36
Attorney, Agent or Firm:
MTU AERO ENGINES GMBH (Intellectual Property Management, Postfach 50 06 40, München, 80976, DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen (16, 18), insbe- 5 sondere von Bauelementen einer Gasturbine, mit mindestens einem Induktionsgenerator, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) mindestens zwei getrennt voneinander ausgebildete Induktionsspulen (12, 14) umfasst, wobei mindestens eine der Induktionsspulen (12, 14) in Richtung der zu erwärmenden Bauelemente (16, 18) bewegbar ist, derart, dass die zu erwärmenden Bauelemente (16, 18) zwischen den Induktionsspulen (12, 14) zu0 liegen kommen und die Induktionsspulen (12, 14) einen entsprechenden gemeinsamen Arbeitsbereich (20) ausbilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspulen (12, 14) parallel an den Induktionsgenerator angeschlossen sind und im Gleichtakt betrieben5 werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die dreidimensionale Ausgestaltung mindestens einer Induktionsspule (12, 14) der Geometrie des oder der Bauelemente (16, 18) angepasst ist. 0

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspulen (12, 14) jeweils mindestens eine Kühlvorrichtung (24) aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass 5 die induktive Erwärmung ein induktives Nieder- oder Hochfrequenz-

Pressschweißverfahren zum Verbinden von metallischen Bauelementen (16, 18), insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine, ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beim induktiven Nie- o der- oder Hochfrequenzpressschweißen verwendeten Frequenzen aus einem Bereich zwischen 0,05 - 2,5 MHz gewählt werden.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) Mittel aufweist, die eine Durchführung der induktiven Erwärmung der metallischen Bauelemente (16, 18) oder des induktiven Nieder- oder Hochfrequenzpress- schweißen im Vakuum oder einer Schutzgasatmosphäre ermöglichen.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen mindestens einer Induktionsspule (12, 14) und dem oder den Bauelementen (16, 18) im Bereich der zu erwärmenden oder zu verbindenden Abschnitte der Bauelemente (16, 18) zumindest teilweise ein Isolator angeordnet ist, wobei der Isolator mindestens eine dem oder den Bauelementen (16, 18) zugewandte Fläche aufweist und aus einem Material besteht, welches aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften die magnetische Wechselwirkung zwischen den Induktionsspulen (12, 14) und den zu erwärmenden Bauelementen (16, 18) nicht wesentlich oder nicht behindert.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) Mittel zur Messung und Steuerung der Temperatur im Bereich des oder der zu bearbeitenden Bauelemente (16, 18) aufweist.

10. Verfahren zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:

a) Bereitstellung eines oder mehrerer zu erwärmender Bauelemente (16, 18);

b) Heranführung von mindestens einer von zwei getrennt voneinander ausgebildeten Induktionsspulen (10) an das oder die Bauelemente (16, 18), derart, dass die zu erwärmenden Bauelemente (16, 18) zwischen den Induktionsspulen (12, 14) zu liegen kommen und die Induktionsspulen (12, 14) einen entsprechenden gemeinsamen Arbeitsbereich (20); und c) Induktive Erwärmung des Bauelements oder der Bauelemente (16, 18) in dem Arbeitsbereich (20) der Induktionsspulen (12, 14).

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspulen (12, 14) parallel an den Induktionsgenerator angeschlossen sind und im Gleichtakt betrieben werden.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 115 dadurch gekennzeichnet, dass die induktive Erwärmung gemäß Verfahrensschritt c) ein induktives Nieder- oder Hochfrequenz- Pressschweißverfahren zum Verbinden von metallischen Bauelementen (16, 18), insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine, ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die beim induktiven Nieder- oder Hochfrequenzpressschweißen verwendeten Frequenzen aus einem Bereich zwi- sehen 0,05 - 2,5 MHz gewählt werden.

14. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die induktive Erwärmung gemäß Verfahrensschritt c) ein induktives Löten zum Verbinden von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine, ist.

15. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die induktive Erwärmung gemäß Verfahrensschritt c) zur Beseitigung von Eigenspannungen von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine, ausgebildet ist.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass im Verfahrensschritt c) die Erwärmung des Bauelements oder der Bauelemente (16, 18) in dem Arbeitsbereich (20) der Induktionsspulen (12, 14) temperaturgesteuert erfolgt.

17. Bauteil hergestellt oder repariert mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 oder gemäß einem Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ein BLING oder eine BLISK ist.

Description:
Vorrichtung und Verfahren zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine, mit mindestens einem Induktionsgenerator. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine sowie ein mit dem Verfahren hergestelltes Bauteil.

Aus der DE 198 58 702 Al ist ein Verfahren zum Verbinden von Schaufelteilen einer Gasturbine bekannt, wobei ein Schaufelblattabschnitt und wenigstens ein weiteres Schaufelteil bereitgestellt werden. Dabei werden entsprechende Verbindungsflächen dieser Elemente im Wesentlichen fluchtend beabstandet zueinander positioniert und anschließend durch Er- regen eines Induktors mit hochfrequentem Strom und durch Zusammenfahren unter Berührung ihrer Verbindungsflächen miteinander verschweißt. Bei diesem induktiven Hochfrequenzpressschweißen ist die genügend große und homogene Erwärmung der beiden Schweißpartner für die Qualität der Fügestelle von entscheidender Bedeutung.

Weitere induktive Hochfrequenzpressschweißverfahren sind aus der EP 1 112 141 Bl und der EP 1 140 417 Bl bekannt. Dabei werden diese Verfahren zur Reparatur und Herstellung eines integral beschaufelten Rotors für eine Strömungsmaschine beziehungsweise allgemein zum Verbinden von Schaufelteilen einer Gasturbine verwendet. Hierbei wird ein Induktor verwendet, der im Bereich einer Schaufelvorder- und Schaufelhinterkante mit größerem Abstand zur Fügefläche als im Mittenbereich der Schaufel angeordnet ist. Damit soll der induzierte, hochfrequente elektrische Strom die Stirnfläche der zu verbindenden Schaufelteile möglichst gleichmäßig erwärmen und lediglich die Stirnflächen- beziehungsweise oberflächennahen Bereiche schmelzflüssig werden lassen.

Grundsätzlich stellt sich bei Verfahren zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen das Problem, dass eine gleichmäßige Erwärmung der zu bearbeitenden und ver- bindenden Bauelemente unabhängig von deren Querschnitt nur sehr schwer erreichbar ist. Für das induktive Hochfrequenzpressschweissen wurde bisher insbesondere eine zweiwindige Induktionsspule verwendet, welche von einer Seite über die Schweißzone der zu verbindenden Bauteile gefahren wird. Bei einer gekrümmten oder sich im Querschnitt verän- 5 dernder Schweißnahtgeometie oder Bauteilgeometrie ist eine Anpassung der Induktionsspule und insbesondere des vordefinierten Arbeitsbereiches der Induktionsspule an das Bauteil nicht oder nur unzureichend möglich.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur induktiven Erwär- o mung von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine, der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei der eine gleichmäßige Erwärmung metallischer Bauelemente unabhängig von deren Bauteilgeometrie gewährleistet ist.

Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur induktiven Erwär-5 mung von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine, der eingangs genannten Art bereitzustellen, bei dem eine gleichmäßige Erwärmung metallischer Bauelemente unabhängig von deren Bauteilgeometrie gewährleistet ist.

Gelöst werden diese Aufgaben durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des An-0 spruchs 1 sowie einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 10.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen beschrieben.

5 Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine weist mindestens einen Induktionsgenerator auf. Des Weiteren umfasst die Vorrichtung mindestens zwei getrennt voneinander ausgebildete Induktionsspulen, wobei mindestens eine der Induktionsspulen in Richtung der zu erwärmenden Bauelemente bewegbar ist, derart, dass die zu erwärmenden Bau- o elemente zwischen den Induktionsspulen zu liegen kommen und die Induktionsspulen einen entsprechenden gemeinsamen Arbeitsbereich ausbilden. Durch die Verwendung von mindestens zwei getrennt voneinander ausgebildeten Einzelinduktionsspulen ist es vorteilhafterweise möglich, diese an die zu erwärmenden metallischen Bauelemente einzeln heranzuführen, wobei dadurch eine gleichmäßige Erwärmung der metallischen Bauelemente unabhängig von deren Bauteilgeometrie erfolgt. Die mindestens zwei getrennt voneinander 5 ausgebildeten Induktionsspulen bilden einen flexibel und unterschiedlich ausbildbaren Arbeitsbereich aus, so dass unterschiedliche Bauteilgeometrien berücksichtigt werden können. Weitere Vorteile durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ergeben sich durch die gleichmäßigere Schweißqualität auch bei geometrisch komplizierten Fügezonen, durch ein einfacheres Handling beim Schweißprozess, durch eine höhere Prozesssicherheit der Vor- l o richtung, da das Induktionsspulensystem nicht mechanisch verformt werden kann und durch die Möglichkeit einer einfacheren Anpassung der Verfahrensparameter für den optimalen Schweißprozess.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfmdungsgemäßen Vorrichtung sind die Indukti- 15 onsspulen parallel an den Induktionsgenerator angeschlossen und werden im Gleichtakt betrieben. Auf diese Weise addieren sich vorteilhafterweise die Induktionsströme in dem Arbeitsbereich der Induktionsspulen, insbesondere in den Fügeflächen von miteinander zu verbindenden metallischen Bauteilen.

20 hi einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die dreidimensionale Ausgestaltung mindestens einer Induktionsspule der Geometrie des oder der Bauelemente angepasst. Durch diese Anpassung ist eine gleichmäßige Erwärmung aller zu bearbeitenden Flächen im Arbeitsbereich der Induktionsspulen gewährleistet.

25 In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weisen die Induktionsspulen j eweils mindestens eine Kühlvorrichtung auf. Durch die Kühlvorrichtungen wird gewährleistet, dass es zu keiner Beschädigung der Induktionsspulen zum Beispiel durch einen zu hohen Temperatureintrag in die Induktionsspulen kommt.

30 In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die induktive Erwärmung ein induktives Nieder- oder Hochfrequenz-Pressschweißverfahren zum Verbinden von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine. Die dabei verwendeten Frequenzen können aus einem Bereich zwischen 0,05 - 2,5 MHz gewählt werden. Durch den gleichmäßigen Wärmeeintrag unabhängig vom Querschnitt bzw. der Geometrie der zu verbindenden Bauelemente eignet sich die erfindungs- gemäße Vorrichtung insbesondere zum Verbinden entsprechender metallischer Bauelemente. Zudem kann die Vorrichtung Mittel aufweisen, die eine Durchführung des induktiven Nieder- oder Hochfrequenz-Pressschweißens im Vakuum oder einer Schutzgasatmosphäre ermöglichen. Dies trägt zur Qualität der resultierenden Schweißverbindungen bei.

In weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist zwischen mindestens einer Induktionsspule und dem oder den Bauelementen im Bereich der zu erwärmenden oder zu verbindenden Abschnitte der Bauelemente zumindest teilweise ein Isolator angeordnet ist, wobei der Isolator mindestens eine dem oder den Bauelementen zugewandte Fläche aufweist und aus einem Material besteht, welches aufgrund seiner spe- zifischen Eigenschaften die magnetische Wechselwirkung zwischen den Induktionsspulen und den zu erwärmenden Bauelementen nicht wesentlich oder nicht behindert. Zudem kann die Fläche des Isolators von den Induktionsspulen und/oder dem oder den Bauelementen beabstandet ausgebildet sein. Der Isolator kann beispielsweise aus Glas, insbesondere aus hochtemperaturbeständigem Quarzglas, einer hochtemperaturbeständigen Keramik oder ei- nem hochtemperaturbeständigen Kunststoff bestehen. Vorteilhafterweise bleiben bei der Vorrichtung die Induktionsspulen bei einem Entstehen von Metalldampf durch die Verdampfung der Oberflächen der zu erwärmenden Bauelemente zuverlässig isoliert, es entsteht kein Plasma und damit kein Kurzschluss zwischen den Bauelementen und den Induktionsspulen. Zudem kann die Vorrichtung auch bei einer Metalldampfbildung störungsfrei und kontinuierlich weiterarbeiten, was zum Beispiel bei einer automatischen Serienfertigung von Bauteilen zwingend notwendig ist. Des Weiteren wird die magnetische Wechselwirkung zwischen dem Isolator und den Bauelementen aufgrund einer geeigneten Materialauswahl des Isolators nicht behindert. Durch eine mögliche Beabstandung der Fläche des Isolators von den Induktionsspulen und/oder dem oder den Bauelementen ist gewähr- leistet, dass es zu keinen Verspannungen zwischen den Induktionsspulen und dem Isolator und/oder dem Bauelement und dem Isolator aufgrund von möglichen temperaturabhängi- gen Unterschieden der Wärmeausdehnung zwischen diesen Elementen kommt. Der Isolator kann beispielhaft Schicht- oder folienförmig ausgebildet. Des Weiteren kann die Geometrie der dem oder den Bauelementen zugewandten Fläche des Isolators der Geometrie des oder der Bauelemente angepasst sein. Dadurch ist gewährleistet, dass es zu keiner Behinderung 5 des Einruhrens des Bauelements in den Arbeitsbereich der Induktionsspulen kommt.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist diese Mittel zur Messung und Steuerung der Temperatur im Bereich des oder der zu bearbeitenden Bauelemente, d.h. in dem durch die Induktionsspulen gebildeten gemeinsamen0 Arbeitsbereich auf. Die gemessenen Werte können dabei als Regelgröße für das Verfahren zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen verwendet werden, so dass ein temperaturgesteuerter Prozess realisiert wird. Dadurch ist es möglich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung für so genannte Serienprozesse verwendet wird. 5 Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine umfasst folgende Schritte: a) Bereitstellung eines oder mehrerer zu erwärmender Bauelemente; b) Heranführung von mindestens einer von zwei getrennt voneinander ausgebildeten Induktionsspulen an das oder die Bauelemente, derart, dass die zu erwärmenden Bauelemente zwischen den Induk- o tionsspulen zu liegen kommen und die Induktionsspulen einen entsprechenden gemeinsamen Arbeitsbereich ausbilden; und c) Induktive Erwärmung des Bauelements oder der Bauelemente in dem Arbeitsbereich der Induktionsspulen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine gleichmäßige Erwärmung metallischer Bauelemente unabhängig von deren Bauteilgeometrie gewährleistet. Dies ist dadurch bedingt, dass der Arbeitsbereich, der 5 durch die beiden getrennt voneinander ausgebildeten Induktionsspulen gebildet wird, an die Bauteilgeometrie angepasst werden kann. Insbesondere ergibt sich durch das erfindungsgemäße Verfahren eine gleichmäßigere Schweißqualität auch bei geometrisch komplizierten Erwärmungs- oder Fügezonen der Bauelemente. Des Weiteren ergibt sich ein einfacheres Handling beim Schweißprozess. Zudem wird die Prozesssicherheit erhöht, da o das Induktionsspulensystem nicht mechanisch verformt werden kann. Zudem ist eine ein- fache Anpassung der Verfahrensparameter zur Erlangung eines optimalen Schweißprozesses möglich.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Indukti- 5 onsspulen parallel an den Induktionsgenerator angeschlossen und werden im Gleichtakt betrieben. Auf diese Weise addieren sich vorteilhafterweise die Induktionsströme in den zu erwärmenden Bereichen der Bauelemente, insbesondere in deren Fügezonen.

m einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die in-0 duktive Erwärmung gemäß Verfahrensschritt c) ein induktives Nieder- oder Hochfrequenz- Pressschweißverfahren zum Verbinden von metallischen Bauelementen, insbesondere von Bauelementen einer Gasturbine. Die dabei verwendeten Frequenzen können dabei aus einem Bereich zwischen 0,05 - 2,5 MHz gewählt werden. Es ist aber auch möglich, dass die induktive Erwärmung gemäß Verfahrensschritt c) ein induktives Löten zum Verbinden von5 metallischen Bauelementen ist oder zur Beseitigung von Eigenspannungen von metallischen Bauelementen ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Vielzahl unterschiedlicher Anwendungsmöglichkeiten im Bereich der induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen. Dabei kann zum Beispiel ein erstes Bauelement eine Schaufel oder ein Teil einer Schaufel eines Rotors in einer Gasturbine und ein zweites o Bauelement ein Ring oder eine Scheibe des Rotors oder ein am Umfang des Rings oder der

Scheibe angeordneter Schaufelfuß sein. Die Bauelemente können aber auch Teile einer Schaufel eines Rotors in einer Gasturbine sein. Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich vorteilhafterweise eine Vielzahl von unterschiedlichen Verwendungsmöglichkeiten zu. 5 m einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt im Verfahrensschritt c) die Erwärmung des Bauelements oder der Bauelemente in dem Arbeitsbereich der Induktionsspulen temperaturgesteuert. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine direkte Zugänglichkeit des Arbeitsbereichs der Induktionsspulen, zum Beispiel die Fügezone von zwei Bauelementen ermöglicht. Dadurch können zum Beispiel Py- o rometermessungen erfolgen, welche wiederum als Regelgröße im Verfahren verwendet werden können. Dies ist für die Stabilität von Serienprozessen von entscheidender Bedeu- tung, um die Gefugeausbildung der zu bearbeitenden Bauelemente innerhalb enger Toleranzen zu halten.

Bei einem erfindungsgemäßen Bauteil handelt es sich beispielsweise um ein so genanntes BLING oder eine BLISK, welche mittels einer im Vorhergehenden beschriebenen Vorrichtung oder einem im Vorhergehenden beschriebenen Verfahren, insbesondere mit einem induktiven Nieder- oder Hochfrequenz-Pressschweißverfahren hergestellt oder repariert worden sind.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausfuhrungsbeispiels. Dabei zeigen

Figur 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen gemäß dem Stand der Technik; und

Figur 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur induktiven Erwärmung 100 von metallischen Bauelementen gemäß dem Stand der Technik. Man erkennt, dass die Vorrichtung 100 eine zweiwindige Induktionsspule 110 umfasst, die seitlich über zwei metallische Bauelemente 102, 104 geschoben wird (vergleiche nicht ausgefüllten Richtungspfeil), so dass deren sich gegenüberliegende Fügeflächen 106, 108 in einem Arbeitsbereich 112 der Induktionsspule 110 zu liegen kommen und mittels eines induktiven Nieder- oder Hochfrequenz-Pressschweißens verbunden werden können. Durch die Verwendung einer einzigen, zweiwindigen Induktionsspule 110 wird aber der Arbeitsbereich 112 vordefiniert und kann nur in geringem Maße, zum Beispiel durch eine mechanische Aufweitung der Induktionsspule 110 vergrößert werden. Eine Anpassung der Vorrichtung 100 beziehungsweise der Induktionsspule 110 an unterschiedliche Bauteilgeometrien ist daher nicht oder nur sehr eingeschränkt möglich, wodurch eine gleichmäßige Erwärmung der Bauelemente

102, 104 beziehungsweise deren Fügeflächen 106, 108 nicht gewährleistet ist. Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 zur induktiven Erwärmung von metallischen Bauelementen gemäß einem Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung. Man erkennt, dass die Vorrichtung 10 zwei getrennt voneinander ausgebildete Induktions- 5 spulen 12, 14 umfasst, wobei in dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel beide Induktionsspulen 12, 14 in Richtung von zu erwärmenden Bauelementen 16, 18 bewegbar sind. Die Bewegung der beiden Induktionsspulen 12, 14 (vergleiche nicht ausgefüllte Richtungspfeile) erfolgt dabei in dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel unabhängig voneinander. Nach Positionierung der beiden Induktionsspulen 12, 14 bilden diese einen gemeinsamen Ar-0 beitsbereich 20 aus, in dem die zu erwärmenden Bauelemente 16, 18 zu liegen kommen. In dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sollen die beiden metallischen Bauelemente 16, 18 miteinander verbunden werden. Hierzu weisen die Bauelemente 16, 18 jeweils eine Fügefläche 30, 32 auf, die sich gegenüberliegen und die nach Erwärmung innerhalb des Arbeitsbereichs 20 miteinander verpresst werden. 5

Die Induktionsspulen 12, 14 sind in dem dargestellten Ausführungsbeispiel parallel an einen Induktionsgenerator (nicht dargestellt) über die elektrischen Anschlüsse 22, 24 und 26, 28 angeschlossen und werden im Gleichtakt betrieben. Auf diese Weise addieren sich die Induktionsströme in den Fügeflächen 30, 32. Es ist aber auch möglich, die Induktionsspu- o len 12, 14 jeweils an einen separaten Induktionsgenerator anzuschließen. Des Weiteren besteht die Möglichkeit, dass die dreidimensionale Ausgestaltung von mindestens einer Induktionsspule 12, 14 an die Geometrie des oder der Bauelemente 16, 18 angepasst ist.

Die induktive Erwärmung der Bauteile 16, 18 beziehungsweise deren Fügeflächen 30, 32 5 erfolgt in dem dargestellten Ausfuhrungsbeispiel durch ein induktives Nieder- oder Hochfrequenz-Pressschweißverfahren, wobei die verwendeten Frequenzen aus einem Bereich zwischen 0,05 - 2,5 MHz gewählt werden.

Des Weiteren können die Induktionsspulen 12, 14 jeweils eine Kühlvorrichtung (nicht dar- o gestellt) aufweisen. Die Vorrichtung 10 kann weiterhin Mittel (nicht dargestellt) aufweisen, die eine Durchführung des induktiven Nieder- oder Hochfrequenzpressschweißens im Va- kuum oder einer Schutzgasatmosphäre ermöglichen. Des Weiteren kann zwischen den Induktionsspulen 12, 14 und den Bauelementen 16, 18 im Bereich der zu erwärmenden und zu verbindenden Fügeflächen 30, 32 zumindest teilweise ein Isolator angeordnet sein (nicht dargestellt), wobei der Isolator mindestens eine dem oder den Bauelementen 16, 18 zuge- wandte Fläche aufweist und aus einem Material besteht, welches aufgrund seiner spezifischen Eigenschaften die magnetische Wechselwirkung zwischen den Induktionsspulen 12, 14 und den zu erwärmenden Fügeflächen 30, 32 nicht wesentlich oder nicht behindert. Schließlich besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung 10 Mittel (nicht dargestellt) zur Messung und Steuerung der Temperatur im Arbeitsbereich 20 beziehungsweise im Bereich der zu bearbeitenden Bauelemente 16, 18 aufweist.

Durch das Ausfuhrungsbeispiel wird deutlich, dass die Vorrichtung 10 wie auch das beschriebene Verfahren sowohl für die Herstellung wie auch die Reparatur von metallischen Bauelementen und Bauteilen, insbesondere Bauelementen und Bauteilen einer Gasturbine geeignet ist.