BR112017002935B1

BR112017002935B1 - Dispositivo de aquecimento por indução para tiras metálicas

Info

Publication number: BR112017002935B1
Application number: BR112017002935-9A
Authority: BR
Inventors: Masato TAIRA; Yoshiaki Hirota; Takeo Itoh
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2022-11-22
Also published as: KR20170033872A; EP3190859A1; TWI574584B; US20170260604A1; JPWO2016035867A1; KR101957069B1; CA2958037C; CN106576400B; CA2958037A1; JP6269845B2; WO2016035867A1; BR112017002935A2; CN106576400A; EP3190859A4; EP3190859B1; US10563282B2; TW201622476A

Abstract

DISPOSITIVO DE AQUECIMENTO POR INDUÇÃO PARA TIRAS METÁLICAS. A presente invenção refere-se a um equipamento de aquecimento por indução para uma tira metálica fornecido com uma bobina de indução fornecida em um ou em ambos os lados, na direção da espessura de uma tira metálica que viaja na direção longitudinal, a bobina de indução caracterizada por formar, na tira metálica, uma corrente de indução que forma um anel fechado se visto a partir da direção da espessura da tira metálica quando uma corrente primária é passada através da bobina de indução; uma pluralidade de núcleos magnéticos arranjados nas posições prescritas uns de frente para os outros na direção da espessura da tira metálica de modo a serem separados por uma distância prescrita da tira metálica, assim os núcleos magnéticos concentram o fluxo magnético gerado pela bobina de indução; e um mecanismo de movimentação ligado aos núcleos magnéticos, o mecanismo de movimentação caracterizado por mover os núcleos magnéticos para aumentar/diminuir o número de núcleos magnéticos arranjados na direção da largura da tira metálica nas posições prescritas.

Description

Campo Técnico

[001] A presente invenção refere-se a um dispositivo de aqueci mento por indução para uma tira metálica.

Técnica Antecedente

[002] Quando se aquece uma tira metálica em um forno de tra tamento térmico, o aquecimento é geralmente executado indiretamente usando-se tubos radiantes. Em tal aquecimento indireto, a inércia térmica é alta, de modo que a entrada efetiva de calor para a tira metálica se torna mais difícil quanto menor for a diferença entre a temperatura da tira metálica e a temperatura do forno, resultando em restrição na produtividade. Além disso, em tal aquecimento indireto, é difícil alcançar um aquecimento rápido na vizinhança de um ponto de transformação no qual ocorre a reação de absorção de calor, e é também difícil alcançar alta temperatura de recozimento devido às restrições na resistência térmica dos tubos radiantes. O grau de liberdade quando se selecionam as condições de tratamento térmico para as tiras metálicas é, portanto, restrito.

[003] Em contraste, no aquecimento por indução, a tira metálica é aquecida usando-se corrente de alta frequência, e a velocidade de aquecimento e a temperatura de aquecimento podem ser controladas livremente. O aquecimento por indução oferece, consequentemente, um alto grau de liberdade nas operações de tratamento térmico e no desenvolvimento de produtos tiras metálicas, e é um método de aque-cimento que foi ganhando atenção nos últimos anos.

[004] Há dois métodos principais de aquecimento por indução. Um método é um fluxo magnético longitudinal (LF) no qual uma corrente de alta frequência é passada através de uma bobina de indução que circunda a periferia de uma tira metálica, fazendo o fluxo magnético penetrar a seção transversal da direção de comprimento (direção do progresso) da tira metálica (uma seção transversal tomada ortogonalmente à direção do comprimento da tira metálica). Isto gera uma corrente de indução perpendicular ao fluxo magnético e percorrendo um anel na seção transversal da direção do comprimento (direção do progresso) da tira metálica, aquecendo assim a tira metálica.

[005] O outro método é um método de aquecimento de fluxo magnético transversal (TF) no qual indutores (imãs fortes) enrolados com bobinas primárias são colocados em ambos os lados da tira metálica, e a corrente é passada através das bobinas primárias para gerar um fluxo magnético que penetra a face da tira metálica através dos indutores, gerando uma corrente de indução na face da tira metálica, aquecendo assim a tira metálica.

[006] No aquecimento por indução LF, no qual a corrente de indu ção passa em um anel na seção transversal da direção do comprimento (direção de progresso) da tira metálica, devido à relação entre a profun-didade de infiltração δ da corrente e a frequência da corrente f (δ (mm) = 5,03 x io5 ^(p/μr • f), em que p (Qm): resistência específica, μr: per-meabilidade magnética específica, f: frequência (Hz)), se as profundidades de infiltração das correntes de indução geradas nas faces dianteira e traseira da tira metálica forem maiores que a espessura de uma chapa de aço, as correntes de indução geradas interferem entre si, resultando em que a corrente de indução não é gerada na seção transversal da direção do comprimento (direção de progresso) da tira metálica.

[007] Por exemplo, no caso de tiras metálicas não magnéticas, chapas de aço que perdem seu magnetismo ao exceder sua temperatura de Curie, etc., a profundidade de infiltração da corrente δ se torna profunda, e assim a corrente de indução não é gerada se a espessura da tira metálica for fina. Além disso, mesmo no caso de tiras metálicas magnéticas, por exemplo, se a espessura da tira for muito fina em comparação com a profundidade de infiltração, a corrente de indução não é gerada na seção transversal da direção do comprimento (direção de progresso) da tira metálica quando se usa o método LF.

[008] Em contraste, no aquecimento por indução TF, uma vez que o fluxo magnético penetra as faces da tira metálica, a chapa metálica pode ser aquecida independentemente da espessura da chapa, bem como de a tira metálica ser magnética ou não magnética. Entretanto, há um problema com o aquecimento por indução TF pelo fato de que um superaquecimento é passível de ocorrer nas extremidades da tira metálica (ver, por exemplo, a Pedido de Patente Japonês Aberto à Inspeção Pública (JP-A) N°. 2002-151245).

[009] No aquecimento por indução normal TF, há também o pro blema de ser difícil se adaptar a mudanças na largura da tira metálica, pelo fato de não ser fácil mudar a forma dos indutores que faceiam as faces da tira metálica.

[0010] Consequentemente, por exemplo, a Publicação Pedido de Patente Japonês (JP-B) N°. S63-027836 descreve um aquecedor de indução eletromagnética fornecido com segmentos de polos magnéticos que sejam dispostos lado a lado na direção da largura de uma chapa fina de modo a facear as faces da chapa fina, e sejam capazes de se moverem independentemente na direção da espessura da chapa fina, e uma chapa de blindagem móvel de um metal não magnético, que seja capaz de se mover na direção da largura da chapa fina e que ajuste o campo magnético dos segmentos de polos magnéticos.

[0011] Esse aquecedor de indução eletromagnética é capaz de ajustar o fluxo magnético de acordo com as mudanças na largura da chapa fina. Entretanto, é difícil ajustar rapidamente o fluxo magnético na direção da largura da chapa quando há uma grande mudança na largura da chapa fina.

[0012] A Publicação da Fase Nacional Japonesa N°. H11-500262 descreve um sistema de aquecimento por indução de fluxo magnético transversal com muitas barras magnéticas independentes, e um circuito magnético de largura variável capaz de se adaptar à largura da tira metálica. Entretanto, nesse sistema de aquecimento por indução, as bobinas de indução são integradas com as barras magnéticas, e então é difícil ajustar o fluxo magnético na direção da largura da tira se a largura da tira metálica exceder as bobinas de indução. Além disso, é difícil ajustar-se o fluxo magnético na direção da largura da tira se a largura da tira metálica for menor que a soma das larguras das barras magnéticas.

[0013] Além disso, a JP-A N°. 2002-8838 descreve um dispositivo de aquecimento por indução caracterizado por incluir várias barras magnéticas. Nesse dispositivo de aquecimento por indução, as várias barras magnéticas são configuradas de modo a serem capazes de se mover na direção da largura de tira da tira metálica. Isto, portanto, permite que mudanças na dimensão da largura da tira metálica sejam acomodadas ajustando-se o espaçamento das várias barras magnéticas. Entretanto, nesse dispositivo de aquecimento por indução, o número de barras magnéticas dispostas faceando a tira metálica é fixo, mesmo quando as tiras metálicas têm diferentes dimensões de larguras. Tiras metálicas com diferentes dimensões de largura são acomodadas ajustando-se apenas o espaçamento das barras magnéticas. É, portanto, concebível o problema a seguir. Isto é, quando se aquece uma tira metálica que tenha uma ampla largura, o número de barras magnéticas que faceiam a tira metálica é fixo, e quando há uma grande mudança na largura da tira metálica, o espaçamento das barras magnéticas se torna maior. Em outras palavras, o vão entre as barras magnéticas na direção da largura de tira da tira metálica se torna maior. Uma vez que nenhuma barra magnética é disposta nessa área do vão, há a tendência de que a temperatura de aquecimento diminua em uma porção da tira metálica correspondente ao vão. Como resultado, há a possibilidade de a temperatura de aquecimento se tornar irregular na direção da largura de tira da tira metálica.

Sumário da Invenção Problema Técnico

[0014] Considerando-se as circunstâncias acima, o objetivo da presente invenção é fornecer um dispositivo de aquecimento por indução para uma tira metálica que seja capaz de alcançar uma temperatura de aquecimento uniforme na direção da largura de uma tira metálica, mesmo quando houver uma grande mudança na largura da tira metálica.

Solução para o Problema

[0015] O dispositivo de aquecimento por indução da presente pu blicação inclui: uma bobina de indução que é fornecida em um lado ou em ambos os lados do lado da face frontal ou do lado da face reversa da tira metálica que viaja ao longo da direção do seu comprimento, e que induz uma corrente de indução na tira metálica quando uma corrente primária é passada através da bobina de indução, a corrente de indução configurando um anel fechado conforme visto a partir de uma direção perpendicular à face da tira; vários núcleos magnéticos em que a posição específica é uma posição no lado da face traseira a bobina de indução e que são dispostos em posições específicas separada da tira metálica por uma distância específica de modo a concentrar o fuxo magnético gerado na bobina de indução na tira metálica; e um mecanismo de movimentação que é ligado aos núcleos magnéticos, e que move os núcleos magnéticos de modo a aumentar ou diminuir o número disposto de núcleos magnéticos na posição específica dispostos lado a lado ao longo da direção da largura da tira metálica.

[0016] No dispositivo de aquecimento por indução de tira metálica configurado conforme descrito acima, é fornecida uma bobina de indução em um lado ou em ambos os lados do lado da face frontal ou do lado da face reversa da tira metálica que viaja ao longo da direção do seu comprimento. A corrente de indução que configure um anel fechado conforme visto a partir de uma direção perpendicular à face da tira é induzida na tira metálica quando a corrente primária é passada através da bobina de indução.

[0017] A posição específica é uma posição no lado da face traseira da bobina de indução e os núcleos magnéticos são dispostos em posições específicas separados da tira metálica por uma distância específica, de modo que o fluxo magnético gerado pela bobina de indução seja concentrado na tira metálica pelos núcleos magnéticos.

[0018] Note que o mecanismo de movimentação é ligado aos nú cleos magnéticos. O mecanismo de movimentação move os núcleos magnéticos de modo a aumentar ou diminuir o número disposto dos núcleos magnéticos na posição específica dispostos lado a lado ao longo da direção da largura de tira da tira metálica.

[0019] Consequentemente, quando se aquece continuamente a tira metálica por aquecimento por indução, os núcleos magnéticos que correspondem à largura da tira metálica podem ser dispostos na posição específica mesmo se a largura da tira metálica mudar. Isto é, quando se aquece uma tira metálica que tenha uma ampla largura, o número de núcleos magnéticos dispostos na posição específica pode ser aumentado em comparação com quando se aquece uma tira metálica que tenha uma largura estreita. Consequentemente, pode ser evitado que o espaçamento na direção da largura da tira dos núcleos magnéticos dispostos na posição específica se torne grande, mesmo quando se aquece uma tira metálica tendo uma ampla largura. Isto, portanto, permite que uma temperatura de aquecimento uniforme seja alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica.

Efeitos Vantajosos da Invenção

[0020] O dispositivo de aquecimento por indução para uma tira metálica da presente publicação permite que uma temperatura de aquecimento uniforme seja alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica, mesmo quando há uma grande mudança na largura da tira metálica.

Breve Descrição dos Desenhos

[0021] A Figura 1 é uma vista esquemática lateral conforme vista a partir do lado da direção da largura da tira de aço, e ilustra porções relevantes de um dispositivo de aquecimento por indução de tira metálica conforme uma primeira modalidade exemplar.

[0022] A Figura 2 é uma vista esquemática frontal conforme vista a partir da direção do comprimento de uma tira metálica, e ilustra porções relevantes do dispositivo de aquecimento por indução de tira metálica ilustrado na Figura 1.

[0023] A Figura 3 é uma vista esquemática plana ilustrando por ções relevantes do dispositivo de aquecimento por indução de tira metálica ilustrado na Figura 2.

[0024] A Figura 4 é um diagrama explicativo visto a partir de um lado da direção da largura de uma tira metálica para explicar o fluxo magnético que surge devido à bobina de indução ilustrada na Figura 3.

[0025] A Figura 5 é um diagrama explicativo para explicar a cor rente de indução que surge em uma tira metálica devido ao fluxo magnético ilustrado a Figura 4.

[0026] A Figura 6A é uma vista plana ilustrando esquematicamen te o posicionamento das bobinas de indução quando se aquece uma tira metálica tendo uma largura estreita.

[0027] A Figura 6B é uma vista ilustrando esquematicamente o posicionamento das bobinas de indução quando se aquece uma tira metálica tendo uma largura de tira ampla.

[0028] A Figura 7 é uma vista esquemática frontal vista a partir da direção do comprimento de uma tira metálica, ilustrando porções relevantes de um dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas conforme a segunda modalidade exemplar, com uma tira metálica que tenha uma largura de tira ampla disposta ali.

[0029] A Figura 8 é uma vista esquemática plana ilustrando por ções relevantes do dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas ilustrado na Figura 7.

[0030] A Figura 9 é uma vista esquemática frontal vista a partir da direção do comprimento de uma tira metálica, ilustrando porções relevantes do dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas ilustrado na reivindicação 7, em um estado após a mudança para uma tira metálica que tenha uma largura estreita.

[0031] A Figura 10 é uma vista esquemática plana ilustrando por ções relevantes do dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas ilustrado na Figura 9.

[0032] A Figura 11 é uma vista lateral vista a partir da direção da largura de uma tira metálica, ilustrando porções relevantes de um dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas de uma terceira modalidade exemplar.

[0033] A Figura 12 é uma vista esquemática frontal ilustrando por ções relevantes do dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas ilustrado na Figura 11 como visto a partir da direção do comprimento da tira metálica.

[0034] A Figura 13 é uma vista lateral conforme vista a partir do lado da direção da largura de uma tira metálica, ilustrando porções re-levantes de um dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas de uma quarta modalidade exemplar.

[0035] A Figura 14 é uma vista esquemática frontal ilustrando por ções relevantes do dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas ilustrado na Figura 13 como vista a partir da direção do comprimento da tira metálica.

[0036] A Figura 15 é uma vista esquemática lateral corresponden te à Figura 7, ilustrando um dispositivo de aquecimento por indução aplicado com núcleos magnéticos 20 de um exemplo modificado.

[0037] A Figura 16 é uma vista frontal como vista a partir da dire ção do comprimento de uma tira metálica, ilustrando porções relevantes de um dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas de uma quinta modalidade exemplar.

[0038] A Figura 17 é uma vista a partir da direção da seta X na Fi gura 16.

[0039] A Figura 18A é uma vista plana ilustrando um exemplo modi ficado das posições de localização das bobinas de indução empregadas em um dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas da primeira modalidade exemplar até a quarta modalidade exemplar.

[0040] A Figura 18B é uma vista plana ilustrando um exemplo mo dificado de uma bobina de indução empregada em um dispositivo de aquecimento por indução de tiras metálicas da primeira modalidade exemplar até a quarta modalidade exemplar.

Descrição de Modalidades Primeira Modalidade Exemplar

[0041] Segue explicação em relação ao dispositivo de aquecimen to por indução de tiras metálicas 10 (referido abaixo simplesmente como "dispositivo de aquecimento por indução 10") de acordo com uma primeira modalidade exemplar da presente invenção, em relação às Figura 1 a Figura 6. Como ilustrado nas Figura 1 e Figura 2, o dispositivo de aquecimento por indução 10 é configurado incluindo um par de bobinas de indução 12 para aquecer a tira metálica 40, vários núcleos magnéticos 20, um par de mecanismos de movimentação 30 para mover os núcleos magnéticos 20, um detector de largura/borda da tira 51 (ver Figura 1) que detecta o perfil da tira metálica 40 na direção da largura da tira, um detector de distribuição de temperaturas 52 que detecta a distribuição de temperaturas da tira metálica 40, e um controlador 38 (ver Figura 1) que controla o mecanismo de movimentação 30 com base em um sinal de pelo menos um entre o detector de posição de largura/borda da tira 51 ou do detector de distribuição de temperaturas 52. A detecção do perfil da direção da largura da tira pelo detector de posição da largura/borda da tira 51 é executada, por exemplo, usando-se um dispositivo de detecção de imagem para detectar a as posições de ambas as bordas da tira metálica 40 na direção da largura da tira. O detector de posição da largura/borda da tira 51 é, portanto, capaz de detector a largura e os meandros da tira metálica 40 pela detecção das posições das duas bordas na direção da largura da tira metálica 40. A detecção da distribuição de temperaturas pelo detector de distribuição de temperaturas 52 pode ser executada usando-se um termômetro infravermelho ou similar. A distribuição de temperaturas da tira metálica 40 pode também ser controlada pelo controlador 38 com base na informação em relação à localização e à distribuição dos vários núcleos magnéticos 20 que foram descobertos previamente usando-se simulações, sem usar-se o detector de distribuição de temperaturas 52 para detectar a distribuição de temperaturas. Nesses casos, o controlador 38 controla os mecanismos de movimentação 30 de modo a mover os vários núcleos magnéticos 20 com base na informação da localização dos vários núcleos magnéticos 20 que foram descobertos previamente usando-se simulações, e sinais do detector da posição da largura/borda da tira 51. Note que a tira metálica 40 é formada substancialmente em uma forma de tira alongada (forma de esteira), é transportada para dentro do dispositivo de aquecimento por indução 10 ao longo da direção do seu comprimento (direção da seta E na Figura 1), e é aquecida continuamente pelo dispositivo de aquecimento por indução 10. O dispositivo de aquecimento por indução 10 é capaz de aquecer tiras metálicas respectivas 40 tendo diferentes larguras entre si, e a Figura 2 ilustra um exemplo no qual uma tira metálica 40 tendo uma ampla largura (largura de tira máxima que possa ser aquecida pelo dispositivo de aquecimento por indução 10) foi disposta dentro do dispositivo de aquecimento por indução 10.

[0042] Na explicação a seguir, a direção da espessura da tira me tálica 40 é tomada como uma direção para cima-para baixo do dispositivo de aquecimento de indução 10. Um lado da face frontal da tira metálica 40 (direção da seta A na Figura 2) é o lado superior, e o lado da face inversa da tira metálica 40 (direção da seta B na Figura 2) é o lado inferior. A direção da largura do dispositivo de aquecimento por indução 10 corresponde à direção da largura da tira (direção da largura) da tira metálica 40. O lado da direção da seta C na Figura 2 é um lado da direção da largura de tira da tira metálica 40, e o lado da direção da seta D na Figura 2 é o outro lado da direção da largura de tira da tira metálica 40. Além disso, no dispositivo de aquecimento por indução 10 (especificamente, as porções relevantes do dispositivo de aquecimento por indução 10 ilustrado nos desenhos), uma seção superior (uma seção no lado superior da tira metálica 40) e uma seção inferior (uma seção no lado inferior da tira metálica 40) do dispositivo de aquecimento por indução 10 são configuradas com simetria quanto a um ponto central (não ilustrado nos desenhos) da tira metálica 40 como visto na seção transversal a partir da direção do comprimento da tira metálica 40. Consequentemente, na explicação a seguir, é dada explicação em relação à seção superior do dispositivo de aquecimento por indução 10, e a explicação em relação à seção inferior do dispositivo de aquecimento por indução será omitida.

[0043] As bobinas de indução 12 são configuradas a partir de um condutor tal como cobre, e são fornecidos em uma separação na direção do lado superior da tira metálica 40. Note que cada bobina de indução 12 pode ser configurada a partir de um único condutor, ou pode ser configurada a partir de vários condutores. Além disso, como ilustrado na Figura 3, como visto na vista plana a partir do lado superior, cada bobina de indução 12 é formada substancialmente em uma abertura em forma de U na direção do outro lado da direção da largura de tira da tira metálica 40. Especificamente, cada bobina de indução 12 é configurada incluindo uma porção curva 14 configurando uma porção de extremidade na direção do comprimento da bobina de indução 12, e um par de porções retas 16 que são ligadas respectivamente a ambas as extremidades da direção do comprimento da porção curva 14 na direção do outro lado da direção da largura de tira da tira metálica 40. Na vista plana, a porção curva 14 é substancialmente curvada em forma de um arco semicircular se abrindo na direção do outro lado da direção da largura de tira da tira metálica 40, e é disposta faceando uma porção de borda na direção da largura de tira da tira metálica 40 na direção para cima-para baixo. Note que, na Figura 3, o mecanismo de movimentação 30, descrito mais tarde, não é ilustrado no interesse da simplificação.

[0044] O par de porções retas 16 é disposto lado a lado na direção do comprimento da tira metálica 40. Além disso, como ilustrado na Figura 2, uma porção no outro lado da extremidade de cada porção reta 16 é configurada por um condutor flexível 16A que tenha propriedades flexíveis. Cada condutor flexível 16A é ligado a uma porção lateral na direção do comprimento da porção reta 16 através da porção de ligação 16B. Cada condutor flexível 16A é dobrado na direção do lado superior em relação à tira metálica 40 em uma posição na direção da largura fora da tira metálica 40. Além disso, a outra extremidade de cada condutor flexível 16A (a outra extremidade de cada bobina de indução 12) é conectada a uma fonte de energia de corrente alternada através de um controlador (não ilustrado nos desenhos). Consequentemente, movendo-se a outra porção de extremidade do condutor flexível 16A na direção para cima-para baixo (direções para dentro e para fora da tira metálica 40) com o controlador, uma porção de um lado da extremidade da bobina de indução 12 (a porção curva 14 e a parte de cada porção reta 16) é configurada de modo a mover-se na direção da largura de tira da tira metálica 40. Note que a posição da porção dobrada do condutor flexível 16A é retida em uma posição constante quando se move uma porção lateral da extrema da bobina de indução 12 na direção da largura da tira da tira metálica 40.

[0045] Os vários núcleos magnéticos 20 são dispostos no lado oposto da tira metálica 40 em relação às porções retas 16 das bobinas de indução 12 (isto é, no lado superior). Cada um dos núcleos magnéticos 20 é configurado a partir de um núcleo ferromagnético, e é, por exemplo, configurado a partir de ferrita, de chapas de aço eletromagnético empilhadas, ligas amorfas ou similares. Note que os núcleos magnéticos 20 podem ter um design selecionado adequadamente de acordo com a capacidade de aquecimento dada ao dispositivo de aquecimento por indução 10, para evitar saturação do fluxo magnético. Além disso, se houver a preocupação de que os núcleos magnéticos 20 gerarão calor, é desejável resfriar-se os núcleos magnéticos 20 com um sistema de resfriamento usando-se chapas de cobre resfriadas a água ou similares.

[0046] Cada núcleo magnético 20 é formado em forma de bloco retangular. A dimensão da largura (comprimento na direção da largura de tira da tira metálica 40), a dimensão da altura (comprimento na direção para cima-para baixo), a dimensão da profundidade (comprimento na direção do comprimento da tira metálica 40) dos núcleos magnéticos 20 são ajustados conforme adequado com base na forma e no comprimento das bobinas de indução 12. Note que a forma dos núcleos magnéticos 20 não é limitada a uma forma de bloco retangular. Os núcleos magnéticos 20 são ligados ao mecanismo de movimentação 30, descritos mais adiante, e são dispostos lado a lado a um espaçamento específico d na direção da largura de tira da tira metálica 40 no lado superior das porções retas 16 das bobinas de indução 12. Isto é, como ilustrado na Figura 3, na vista plana, os núcleos magnéticos 20 são dispostos em duas linhas na direção do comprimento da tira metálica 40, cada linha configurada por vários dos núcleos magnéticos 20 dispostos lado a lado ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0047] Segue a explicação em relação ao fluxo magnético gerado pelas bobinas de indução 12. Como ilustrado na Figura 4, a corrente flui na direção do lado da direção da largura de tira da tira metálica 40 (perpendicular à página na direção do leitor (lado frontal da página)) em uma porção reta 16-1 de cada bobina de indução 12 disposta no lado superior da tira metálica 40, e a corrente flui na direção da outra direção da largura de lado da tira metálica 40 (perpendicular à página em uma direção para longe do leitor (lado traseiro da página)) na outra porção reta 16-2 da bobina de indução 12. Consequentemente, o fluxo magnético 22-1 surge na porção reta 6-1 e o fluxo magnético 22-2 surge na porção reta 16-2.

[0048] O fluxo magnético 22-1 gerado pela porção reta 16-1 passa preferivelmente através do interior dos núcleos magnéticos 20, que têm alta permeabilidade magnética, e penetra a seção transversal da direção do comprimento (direção de progresso) da tira metálica 40 diretamente abaixo da porção reta 16-1. O fluxo magnético 22-2 gerado pela porção reta 16-2 passa preferivelmente através do interior dos núcleos magnéticos 20, que têm alta permeabilidade magnética, e penetra a seção transversal da direção do comprimento (direção de pro- gresso) da tira metálica 40 diretamente abaixo da seção reta 16-2. Quando isso ocorre, diferentemente do aquecimento por indução LF, a corrente de indução flui apenas em uma direção em uma face frontal da tira metálica 40, e assim a corrente de indução flui dentro da tira metálica 40 mesmo quando a profundidade de infiltração da corrente de indução for maior que a espessura da tira metálica 40. Além disso, como descrito acima, o fluxo magnético gerado pelas bobinas de indução 12 é reunido (concentrado) pelos núcleos magnéticos 20, e os caminhos de fluxo que guiam o fluxo magnético na direção da tira metálica 40 são formados pelos núcleos magnéticos 20. Consequentemente, a posição na direção para cima-para baixo dos núcleos magnéticos 20 é ajustada em uma posição que permite que o fluxo magnético seja reunido (concentrado) efetivamente, e essa posição na direção para cima-para baixo dos núcleos magnéticos 20 corresponde a uma "posição específica" da presente invenção. Isto é, na posição específica, os núcleos magnéticos 20 são dispostos a uma separação a uma distância específica do lado superior da tira metálica 40. Essa distância específica pode ser modificada de maneira adequada de acordo com a forma dos núcleos magnéticos 20 ou similar.

[0049] Note que, similarmente ao acima, nas bobinas de indução 12 dispostas no lado inferior da tira metálica 40, o fluxo magnético gerado pelas porções retas 16 passa preferivelmente através do interior dos núcleos magnéticos 20 dispostos no lado inferior da tira metálica 40, e penetra na seção transversal da direção do comprimento (direção de progresso) da tira metálica diretamente acima das porções retas 16. Quando isso ocorre, similarmente ao descrito acima, a corrente de indução flui apenas em uma direção em uma face traseira da tira metálica 40, e então a corrente de indução flui dentro da tira metálica 40, mesmo quando a profundidade de infiltração da corrente de indução for maior que a espessura da tira metálica 40. Isto é, embora cor- rentes de indução surjam independentemente em cada uma das faces dianteira e traseira da tira metálica 40, uma vez que as correntes de indução estão na mesma direção, na presente modalidade exemplar é feita uma configuração de modo que um circuito fechado único 24 tendo substancialmente uma forma de pista de corrida (forma de anel fechado) na vista plana seja formado na tira metálica 40 como ilustrado na Figura 5. A tira metálica 40 é aquecida por uma corrente de indução 26 que flui em um anel em torno do circuito fechado 24.

[0050] Retornando à explicação da configuração do dispositivo de aquecimento por indução, 10, como ilustrado na Figura 2, os núcleos magnéticos 20 são ligados ao mecanismo de movimentação 30, e são configurados de modo que sejam capazes de se moverem na direção da largura de tira da tira metálica 40. O mecanismo de movimentação 30 é disposto em um lado da face traseira dos núcleos magnéticos 20 (no lado oposto a partir das bobinas de indução 12 em relação aos núcleos magnéticos 20, este sendo o lado superior). A configuração é, portanto, feita de modo que o mecanismo de movimentação 30 não seja submetido à indução causada pelo fluxo magnético gerado pelas bobinas de indução 12. Além disso, o uso de metal como material do mecanismo de movimentação 30 deve ser evitado tanto quanto possível, mas quando for inevitável, é empregado um metal não magnético.

[0051] Cada mecanismo de movimentação 30 inclui um par de tri lhos guia (trilhas) 32 conformados em formas substancialmente alongadas. Os trilhos guias 32 são dispostos lado a lado na direção do comprimento da tira metálica 40, correspondendo às duas linhas dos núcleos magnéticos 20 (apenas o trilho guia de uma linha está mostrado na Figura 2). Cada um dos trilhos guias 32 inclui uma primeira porção trilho 32A configurando uma porção em um lado na direção do comprimento do trilho guia 32, e uma segunda porção trilho 32B configurando uma porção no outro lado na direção do comprimento do trilho guia 32. A primeira porção trilho 32A é disposta diretamente acima dos vários núcleos magnéticos 20 ficando lado a lado na direção da largura de tira da tira metálica 40, e se estende ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40. A extensão do comprimento da primeira porção trilho 32A é ajustada mais longa que a tria metálica 40 tendo uma largura mais ampla entre várias tiras metálicas 40 com diferentes larguras. Consequentemente, na vista plana, uma porção extrema na direção do comprimento da primeira porção trilho 32A se projeta para fora da direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0052] A segunda porção trilho 32B é dobrada na direção no lado superior na outra porção de extremidade na direção do comprimento da primeira porção trilho 32A, e se estende desde a primeira porção trilho 32A em uma direção para fora das bobinas de indução 12. Cada trilho guia 32 é fornecido com vários elementos de movimentação 34, tal como uma corrente. Os elementos de movimentação 34 são ligados de forma móvel ao trilho guia 32, e são dispostos sucessivamente ao longo da direção do comprimento do trilho guia 32. Uma seção de transmissão 36 é ligada aos elementos de movimentação 34, e os elementos de movimentação 34 são configurados de modo a serem movidos ao longo do trilho guia 32 pela seção de transmissão 36. Além disso, o controlador 38 que controla a seção de transmissão 36 é conectado eletricamente à seção de transmissão 36. Quando a seção de transmissão 36 é ativada sob o controle do controlador 38, os vários elementos de movimentação 34 são movidos sucessivamente ao longo da direção do comprimento do trilho guia 32 pela seção de transmissão 36.

[0053] Além disso, os núcleos magnéticos 20 descritos acima são fixados aos respectivos membros de movimentação 34. Os núcleos magnéticos 20 são dispostos sucessivamente ao longo da direção do comprimento do trilho guia 32, com um espaçamento específico d. Consequentemente, quando os elementos de movimentação 34 são movidos ao longo da direção do comprimento do trilho guia 32 pela seção de transmissão 36, os elementos de movimentação 34 se movem em relação ao trilho guia 32, com o espaçamento específico d entre os núcleos magnéticos 20 sendo mantido. Em outras palavras, os vários núcleos magnéticos 20 são configurados para se moverem como uma unidade única ao longo da direção do comprimento do trilho guia 32. Consequentemente, é feita uma configuração de modo que o número de núcleos magnéticos 20 dispostos ao longo da primeira porção de trilho 32A (isto é, os núcleos magnéticos 20 dispostos na posição específica) possa ser aumentado ou diminuído. No dispositivo de aquecimento por indução 10, o número de núcleos magnéticos 20 dispostos na posição específica corresponde à dimensão da largura da tira metálica 40 que está sendo transportada através do dispositivo de aquecimento por indução 10.

[0054] Note que na presente modalidade exemplar, números equi valentes de núcleos magnéticos 20 são dispostos no espaçamento d no lado da face traseira das porções retas 16 de ambas as bobinas de indução superior e inferior 12. Entretanto, o número de núcleos magnéticos 20 dispostos não é limitado a uma faixa específica no lado superior e no lado inferior da tira metálica 40. Consequentemente, surgem casos nos quais o número de núcleos magnéticos 20 dispostos difere entre o lado superior e o lado inferior da tira metálica 40, e o número de núcleos magnéticos 20 dispostos não precisa necessariamente ser o mesmo nos lados superior e inferior quando se fazem os ajustes iniciais ou durante a movimentação. Além disso, o espaçamento d entre os núcleos magnéticos adjacentes 20 na direção do comprimento do trilho guia 32 não precisa necessariamente ser um intervalo uniforme. O número de núcleos magnéticos 20 dispostos (ou o intervalo entre os núcleos magnéticos 20) é ajustado de modo a permitir que uma eficiência de aquecimento desejada seja garantida, com base no comprimento das bobinas de indução 12 ao longo das quais os núcleos magnéticos 20 são dispostos, nas dimensões e na forma dos núcleos magnéticos 20, e na distribuição de temperaturas da tira metálica 40 na direção da largura da tira.

[0055] Segue a explicação em relação à operação e aos efeitos vantajosos da primeira modalidade exemplar.

[0056] Na Figura 6B, no dispositivo de aquecimento por indução 10 configurado conforme descrito acima, a porção curva 14 de cada bobina de indução 12 é disposta de modo a corresponder a uma tira metálica 40 que tenha uma ampla largura, e vários dos núcleos magnéticos 20 são dispostos ao longo das respectivas primeiras porções de trilhos guia 32A. Note que na Figura 6B, por motivo de conveniência, apenas os núcleos magnéticos 20 dispostos no lado superior da tira metálica 40 são ilustrados, e os núcleos magnéticos 20 dispostos no lado inferior da tira metálica 40 são omitidos na ilustração.

[0057] Uma corrente (corrente primária) é passada através das bobinas de indução 12, de modo que o circuito fechado 24 é formado na tira metálica 40, e a tira metálica 40 é aquecida pela corrente de indução 26 que flui pelo circuito fechado 24, como descrito acima. Consequentemente, transportando-se a tira metálica 40 que tenha uma largura ampla ao longo da direção do seu comprimento através do dispositivo de aquecimento por indução 10, a tira metálica 40 é aquecida continuamente.

[0058] Quando se muda de uma tira metálica 40 tendo uma ampla largura para uma tira metálica 40 tendo uma largura estreita, como ilustrado na Figura 6A, as porções curvas 14 das bobinas de indução 12 são dispostas em posições que faceiam ambas as porções de extremidade da direção do comprimento da tira metálica 40 na direção para cima-para baixo. Especificamente, o controlador move a outra porção de extremidade de cada condutor flexível 16A na direção para fora da tira metálica 40 (na direção do lado superior), e move as bobinas de indução 12 (porções curves 14) na direção do lado central da largura da tira metálica 40.

[0059] Quando isso é executado, os elementos de movimentação 34 são movidos ao longo dos trilhos guia 32 pela seção de transmissão 36 do mecanismo de movimentação 30 de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40, e os núcleos magnéticos 20 são movidos na direção do lado central da largura da tira metálica 40 juntamente com os elementos de movimentação 34. Um número de núcleos magnéticos 20 correspondentes à tira metálica 40 que tenha uma largura estreita são então dispostos ao longo de cada primeira porção de trilho 32A (isto é, na posição específica). Isto permite, então, que o número de núcleos magnéticos 20 dispostos faceando as bobinas de indução 12 e a tira metálica 40 na direção paca cima-para baixo seja reduzido. Consequentemente, a tira metálica 40 que tenha uma largura estreita pode ser aquecida com um número reduzido de núcleos magnéticos 20 dispostos na tira magnética 40. Note que na Figura 6A, por medida de conveniência, são ilustrados apenas os núcleos magnéticos 20 dispostos no lado superior da tira metálica 40, e os núcleos magnéticos 20 dispostos no lado inferior da tira metálica 40 são omitidos da ilustração.

[0060] Além disso, quando a tira metálica 40 que tenha uma largu ra estreita é substituída por uma tira metálica 40 que tenha uma largura ampla, o estado ilustrado na Figura 6A é retornado ao estado ilustrado na Figura 6B. Especificamente, a outra porção extrema de cada condutor flexível 16A é movida em uma direção de aproximação da tira metálica 40 (na direção do lado inferior) pelo controlador, e as bobinas de indução 12 (porções curvas 14) são movidas na direção do lado externo da largura da tira metálica 40. Quando isso é executado, os elementos de movimentação 34 são movidos ao longo dos trilhos guia 32 pela seção de transmissão 36 do mecanismo de movimentação 30 de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40, e os núcleos magnéticos 20 são movidos na direção do lado externo da largura da tira metálica 40 juntamente com os elementos de movimentação 34. Consequentemente, o número de núcleos magnéticos 20 correspondentes à tira metálica 40 que tenha uma ampla largura são dispostos ao longo de cada primeira porção de trilho 32A (isto é, na posição específica). Isto, portanto, permite que o número de núcleos magnéticos 20 dispostos faceando as bobinas de indução 12 e a tira metálica 40 na direção para cima-para baixo seja aumentado.

[0061] Conforme descrito acima, de acordo com o dispositivo de aquecimento por indução 10 da primeira modalidade exemplar, os me-canismos de movimentação 30 são ligados aos núcleos magnéticos 20, e o número de núcleos magnéticos 20 dispostos lado a lado na direção da largura de tira da tira metálica 40 na posição específica é aumentado ou diminuído dependendo da dimensão da largura da tira metálica 40. Isto é, um número de núcleos magnéticos 20 correspondentes à dimensão da largura de tira da tira metálica 40 podem ser dispostos na posição específica usando-se os mecanismos de movimentação 30. Isto permite, portanto, que uma temperatura de aquecimento mais uniforme seja alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40. Segue explicação em relação a esse ponto, comparações de desenhos com tecnologias relativas.

[0062] Isto é, supondo-se que o dispositivo de aquecimento por indução 10 deva ser configurado similarmente ao dispositivo de aque-cimento por indução descrito na JP-A No. 2002-8838, o número de núcleos magnéticos 20 dispostos ao longo de cada primeira porção de trilhos guia 32A deveria ser fixo, com tiras metálicas 40 com diferentes larguras sendo acomodadas apenas pela mudança (ajuste) do espa- çamento dos vários núcleos magnéticos 20. Nesses casos, os núcleos magnéticos 20 correspondentes a uma tira metálica 40 que tenha uma largura estreita são dispostos ao longo de cada primeira porção de trilho 32A, e quando se aquece uma tira metálica 40 tendo uma largura ampla, os núcleos magnéticos 20 são movidos de modo a ampliar (aumentar) o espaçamento dos núcleos magnéticos 20. Isto é, os vários núcleos magnéticos 20 são dispostos intermitentemente ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40 através de vãos comparativamente grandes. Uma vez que nenhum núcleo magnético 20 é disposto nesses vãos, a tira metálica 40 é penetrada por uma densidade de fluxo magnético menor em porções da tira metálica 40 correspondentes a esses vãos, reduzindo assim a temperatura de aquecimento. Como resultado, porções com uma alta temperatura de aquecimento e porções com uma baixa temperatura de aquecimento se alternam lado a lado ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40, dando uma temperatura de aquecimento não uniforme (grande variação na temperatura de aquecimento) na direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0063] Em contraste, no dispositivo de aquecimento por indução 10 da presente modalidade exemplar, os mecanismos de movimentação 30 movem os núcleos magnéticos 20 ao longo dos trilhos guia 32 de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40, aumentando ou diminuindo assim o número de núcleos magnéticos 20 dispostos lado a lado na posição específica na direção da largura da tira magnética 40. Consequentemente, mesmo se a largura da tira metálica 40 mudar, o número de núcleos magnéticos 20 correspondentes à largura da tira metálica 40 pode ser disposto na posição específica. Isto é, quando se aquece uma tira metálica 40 que tenha uma largura ampla, o número de núcleos magnéticos 20 dispostos na posição específica pode ser aumentado em comparação com quando se aquece uma tira metálica que tenha uma largura estreita. Isto, portanto, permite que os vãos entre os núcleos magnéticos 20 na direção da largura de tira da tira metálica 40 sejam impedidos de se tornarem grandes, mesmo quando se aquece uma tira metálica 40 que tenha uma largura ampla. Em outras palavras, os núcleos magnéticos 20 podem ser dispostos com um espaçamento adequado mesmo quando há uma grande mudança na dimensão da largura da tira metálica 40. Isto permite, portanto, que uma temperatura de aquecimento mais uniforme seja alcançada em toda a direção da largura de tira da tira metálica 40 (permite que a variação da temperatura de aquecimento seja suprimida).

[0064] Note que o dispositivo de aquecimento por indução 10 inclui o detector de posição da largura/borda da tira 51 e o detector da distribuição de temperaturas 52. Consequentemente, por exemplo, quando se aquece uma tira metálica 40, a seção de transmissão 36 pode ser controlada pelo controlador 38 para executar ajustes finos para a posição dos núcleos magnéticos 20 na direção da largura de tira da tira metálica 40 de modo a acomodar meandros na tira metálica 40, com base nos sinais de saída a partir do detector de posição de largu- ra/borda 51. Além disso, por exemplo, quando se aquece a tira metálica 40, a seção de transmissão 36 pode ser controlada pelo controlador 38 para executar ajustes finos na posição dos núcleos magnéticos 20 na direção da largura de tira da tira metálica 40, com base nos sinais de saída do detector de distribuição de temperaturas 52 de acordo com a distribuição de temperaturas da tira metálica 40. Isto permite, portanto, que uma maior uniformidade da temperatura de aquecimento seja alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40. Segunda Modalidade Exemplar

[0065] Segue explicação sobre o dispositivo de aquecimento por indução 200 de uma segunda modalidade exemplar em relação à Figura 7 à Figura 10. O dispositivo de aquecimento por indução 200 da segunda modalidade exemplar é configurada similarmente ao dispositivo de aquecimento por indução 10 da primeira modalidade exemplar, com exceção dos pontos a seguir. Note que as Figura 7 e Figura 8 ilustram um exemplo no qual uma tira metálica 40 que tem uma largura ampla é disposta no dispositivo de aquecimento por indução 200, e as Figura 9 e Figura 10 ilustram um exemplo no qual uma tira metálica 40 que tem uma largura estreita é disposta no dispositivo de aquecimento por indução 200.

[0066] As bobinas de indução 12 da segunda modalidade exem plar são configuradas similarmente às bobinas de indução 12 da primeira modalidade exemplar. Entretanto, as posições da porção curva 14 e do condutor flexível 16A diferem da primeira modalidade exemplar. Isto é, na segunda modalidade exemplar, as porções curvas 14 são dispostas na direção para fora da largura da tira metálica 40 na vista plana (ver Figura 9 e Figura 10). Em outras palavras, apenas as porções retas 16 das bobinas de indução 12 são dispostas faceando a tira metálica 40 na direção para cima-para baixo.

[0067] Além disso, os condutores flexíveis 16A da bobina de indu ção 12 dispostos no lado superior (lado inferior) da tira metálica 40 são dobrados na direção do lado superior (lado inferior) em uma posição na direção do outro lado da direção da largura (um lado da direção da largura) de uma linha central da direção da largura de tira da tira metálica 40. Isto é, na vista plana, as porções retas 16 das bobinas de indução 12 dispostas no lado superior e no lado inferior da tira metálica 40 são dispostas se alinhando (sobrepondo) parcialmente entre si.

[0068] Os mecanismos de movimentação 30 são dispostos cor respondendo às bobinas de indução 12. Isto é, a primeira porção de trilho 32A do trilho guia 32 do mecanismo de movimentação 30 se estende ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40, paralelamente à porção reta 16 em uma posição no lado superior da porção reta 16 da bobina de indução 12. Além disso, a segunda porção de trilho 32B do trilho guia 32 se estende ao longo da direção para cima- para baixo paralela ao condutor flexível 16A em uma posição em um lado da direção da largura de tira da tira metálica 40 em relação ao condutor flexível 16A.

[0069] Na segunda modalidade exemplar, como ilustrado nas Fi gura 8 e Figura 10, os núcleos magnéticos 20 se estendem ao longo da direção do comprimento da tira metálica 40 de modo a separar o par de porções retas 16 de cada bobina de indução 12 como visto na vista plana a partir do lado superior. Isto é, na segunda modalidade exemplar, muitos dos núcleos magnéticos 20 colocados lado a lado na direção da largura de tira da tira metálica 40 configuram uma única linha. Os núcleos magnéticos 20 não são dispostos sucessivamente na direção do comprimento dos trilhos guia 32. Isto é, os espaçamentos entre núcleos magnéticos adjacentes 20 não são uniformes. Consequentemente, estão presentes porções onde há grandes vãos entre núcleos magnéticos 20 adjacentes. Entretanto, esses vãos são ajustados dentro de uma faixa na qual a temperatura de aquecimento da tira metálica 40 não diminuirá.

[0070] Como ilustrado nas Figura 7 e Figura 8, quando se aquece uma tira metálica 40 que tenha uma largura ampla, a porção curva 14 de cada bobina de indução 12 é disposta em uma posição na direção para fora da largura da tira metálica 40. Especificamente, a outra porção extrema de cada condutor flexível 16A é movida em uma direção de aproximação da tira metálica 40 (na direção do lado inferior) pelo controlador, movendo assim a bobina de indução 12 (porção curva) na direção na direção para fora da largura da tira metálica 40.

[0071] Quando isso é executado, os elementos de movimentação 34 são movidos ao longo dos trilhos guia 32 pelas seções de transmissão 36 dos mecanismos de movimentação 30, e os núcleos magnéti- cos 20 são movidos na direção da largura de tira da tira metálica 40 juntamente com os elementos de movimentação 34, de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40. Muitos dos núcleos magnéticos 20 são assim depositados ao longo das primeiras porções de trilho 32A de acordo com a tira metálica 40 que tenha uma ampla largura. O número de núcleos magnéticos 20 dispostos faceando as bobinas de indução 12 e a tira metálica 40 na direção para cima-para baixo pode, consequentemente, ser aumentado.

[0072] Em contraste, como ilustrado nas Figura 9 e Figura 10, quando uma tira metálica 40 tendo uma largura ampla é trocada por uma tira metálica 40 tendo uma largura estreita, a outra porção de extremidade de cada condutor flexível 16A é movida na direção para fora da tira metálica 40 (na direção do lado superior) pelo controlador, e a porção curva 14 de cada bobina de indução 12 é movida na direção do lado central da direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0073] Quando isso é executado, os elementos de movimentação 34 são movidos ao longo dos primeiros trilhos guia 32A pelas seções de transmissão 36 dos mecanismos de movimentação 30, e os núcleos magnéticos 20 são movidos na direção do lado central da direção da largura de tira da tira metálica 40 juntamente com os elementos de movimentação 34, de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40. Consequentemente, os núcleos magnéticos 20 são dispostos ao longo do trilho guia 32 correspondente à tira metálica 40 que tenha uma largura estreita, diminuendo assim o número de núcleos magnéticos 20 dispostos faceando a bobina de indução 12 e a tira metálica 40 na direção para cima-para baixo.

[0074] Devido ao exposto acima, a segunda modalidade exemplar também permite que um número de núcleos magnéticos 20 correspondentes à largura da tira metálica 40 sejam dispostos na posição específica. Consequentemente, a segunda modalidade exemplar tam- bém permite que uma temperatura de aquecimento mais uniforme seja alcançada em toda a direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0075] Além disso, na segunda modalidade exemplar, o dispositivo de aquecimento por indução 200 também inclui o detector de posição de largura/borda 51 e o detector de distribuição de temperaturas 52. Consequentemente, por exemplo, similarmente à primeira modalidade exemplar, ajustes finos para a posição dos núcleos magnéticos 20 na direção da largura de tira da tira metálica 40 podem ser executados para acomodar os meandros na tira metálica 40. Além disso, por exemplo, ajustes finos para a posição dos núcleos magnéticos 20 na direção da largura de tira da tira metálica 40 podem ser executados de acordo com a distribuição de temperaturas da tira metálica 40.

Terceira Modalidade Exemplar

[0076] Segue a explicação em relação a um dispositivo de aque cimento por indução 300 de uma terceira modalidade exemplar, em relação ás Figura 11 e Figura 12. O dispositivo de aquecimento por indução 300 da terceira modalidade exemplar é configurado similarmente ao dispositivo de aquecimento por indução 10 da primeira modalidade exemplar, com exceção dos pontos a seguir. Note que a Figura 11 é uma vista lateral como vista a partir de um lado da direção da largura de tira da tira metálica 40, e ilustra apenas porções relevantes em uma seção superior do dispositivo de aquecimento por indução 300 (uma seção do lado superior da tira metálica 40). A Figura 12 é uma vista esquemática frontal como vista a partir da direção do comprimento da tira metálica 40, e ilustra apenas porções relevantes na seção superior do dispositivo de aquecimento por indução 300.

[0077] Na primeira modalidade exemplar, é feita uma configuração na qual muitos dos núcleos magnéticos 20 são movidos como uma unidade pelo mecanismo de movimentação 30. Entretanto, na terceira modalidade exemplar, cada um dos núcleos magnéticos 20 é configurado de modo a ser capaz de ser movido independentemente pelo mecanismo de movimentação 30. Segue explicação detalhada sobre isso.

[0078] Na terceira modalidade exemplar, os elementos de movi mentação 34 e a seção de transmissão 36 são omitidos no mecanismo de movimentação 30, e o mecanismo de movimentação 30 inclui vários dispositivos de movimentação 302 e dispositivos de aproxima- ção/separação 304. Os respectivos dispositivos de movimentação 302 são ligados de maneira móvel aos trilhos guia 32, e cada um inclui uma seção de transmissão, não ilustrada nos desenhos. Os respectivos dispositivos de movimentação 302 são conectados eletricamente ao controlador 38 (ver Figura 11), e são configurados de modo a serem movidos independentemente entre si ao longo do trilho guia 32 sob o controle do controlador 38.

[0079] Os dispositivos de aproximação/separação 304 são fixados aos respectivos dispositivos de movimentação 302. Consequentemente, os dispositivos de aproximação/separação 304 são configurados de modo a se moverem como uma unidade com os dispositivos de movimentação 302 quando os dispositivos de movimentação 302 são movidos em relação ao trilho guia 32. Cada dispositivo de aproxima- ção/separação 304 inclui um cilindro 304A, operado hidraulicamente, por exemplo, e o cilindro 304A se projeta do dispositivo de aproxima- ção/separação 304 na direção do lado inferior. Os dispositivos de apro- ximação/separação 304 são também conectados eletricamente ao controlador 38 (ver Figura 11), e os cilindros 304A se estendem e se retraem na direção para cima-para baixo sob o controle do controlador 38.

[0080] Um núcleo magnético 20 é fixado para uma extremidade inferior de cada cilindro 304A. Similarmente à segunda modalidade exemplar, os núcleos magnéticos 20 se estendem ao longo da direção do comprimento da tira metálica 40 de modo a separar o par de porções retas 16 da bobina de indução 12. Isto é, na terceira modalidade exemplar, muitos dos núcleos magnéticos 20 colocados lado a lado na direção da largura de tira da tira metálica 40 configura uma única linha. Uma face inferior de cada núcleo magnético 20 é formada com recessos 20A se abrindo na direção do lado inferior em posições correspondentes ao par de porções retas 16 da bobina de indução 12, e os recessos 20A penetram no núcleo magnético 20 ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0081] O cilindro 304A de cada dispositivo de aproxima- ção/separação 304 é configurado de modo a mover o núcleo magnético 20 na direção para cima-para baixo (direções para dentro e para fora da tira metálica 40 na direção da espessura da tira metálica 40) estendendo-o e retraindo-o na direção para cima-para baixo. Especificamente, usando-se o cilindro 304A, o núcleo magnético 20 é configurado para se mover entre a posição específica (a posição dos núcleos magnéticos 20 ilustrado pelas linhas tracejadas com pontilhado duplo nas Figura 11 e Figura 12), e uma posição de espera posicionada mais para o lado superior que a posição específica (a posição dos núcleos magnéticos 20 ilustrada pelas linhas tracejadas com pontilhado duplo nas Figura 11 e Figura 12). Na posição específica, as porções retas 16 da bobina de indução 12 são dispostas dentro dos recessos 20A. A posição de espera é ajustada como uma posição onde o fluxo magnético gerado pela bobina de indução 12 não pode ser concentrada efetivamente pelo núcleo magnético 20. Isto é, em um estado no qual o núcleo magnético 20 é disposto na posição de espera, o núcleo magnético 20 não contribui para concentrar o núcleo magnético da bobina de indução 12. Note que os núcleos magnéticos 20 são dispostos na posição de espera em momentos diferentes daqueles em que se aquece a tira metálica 40.

[0082] No dispositivo de aquecimento por indução 300 da terceira modalidade exemplar, o controlador 38 do mecanismo de movimentação 30 move os respectivos dispositivos de movimentação 302 ao lon go dos trilhos guia 32 independentemente entre si de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40. Os núcleos magnéticos 20 correspondentes à dimensão da largura da tira metálica 40 são, portanto, dispostos ao longo das primeiras porções de trilho 32A. Nesse estado, os núcleos magnéticos 20 são dispostos na posição de espera, e assim os dispositivos de aproximação/separação 304 são ativados pelo controlador 38 do mecanismo de movimentação 30 para dispor os núcleos magnéticos 20 na posição específica. Isto é, os cilindros 304A são estendidos (movidos na direção) para o lado da tira metálica 40, dispondo os núcleos magnéticos 20 na posição específica. Os núcleos magnéticos 20 correspondentes à dimensão da largura da tira metálica 40 são dispostos, portanto, na posição específica. Devido ao exposto acima, a terceira modalidade exemplar também permite que o número de núcleos magnéticos 20 dispostos lado a lado na direção da largura de tira da tira metálica 40 na posição específica seja aumentado ou diminuído de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40. Isto permite, portanto, que uma temperatura de aquecimento mais uniforme seja alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0083] Além disso, na terceira modalidade exemplar, os muitos dispositivos de movimentação 302 são configurados de modo a serem capazes de se mover independentemente entre si ao longo dos trilhos guia 32, permitindo assim que o espaçamento dos núcleos magnéticos adjacentes 20 seja mudado (ajustado) pelos dispositivos de movimentação 302. Isto permite, portanto, que a densidade de localização dos núcleos magnéticos 20 seja mudada de acordo com a distribuição das temperaturas de aquecimento por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40. Por exemplo, foi descoberto que há uma tendência para uma diminuição momentânea na temperatura de aquecimento da tira metálica 40 em porções imediatamente dentro de ambas as bordas na direção da largura de tira da tira metálica 40. Consequentemente, o es-paçamento de núcleos magnéticos 20 correspondente às porções ime-diatamente dentro de ambas as bordas na direção da largura de tira da tira metálica 40 pode ser ajustado para ser mais estreito que o espaçamento dos núcleos magnéticos 20 correspondentes à porção central da largura da tira metálica 40. Isto permite, portanto, que a densidade do fluxo magnético que penetra na tira metálica 40 seja ajustada na direção da largura de tira da tira metálica 40. Como resultado, uma temperatura de aquecimento mais uniforme pode ser efetivamente alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40. Além disso, os dispositivos de movimentação 302 podem ser movidos pelo controlador 38 com base nos sinais de saída do detector de distribuição de temperaturas 52 de modo a fazer ajustes finos para as posições os núcleos magnéticos 20 conforme a distribuição de temperaturas de aquecimento por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0084] Além disso, na terceira modalidade exemplar, os respecti vos núcleos magnéticos 20 são configurados de modo a serem capazes de serem movidos na direção para cima-para baixo pelos dispositivos de aproximação/separação 304 (isto é, são configurados de modo a serem capazes de se mover na direção para dentro e para fora da tira metálica 40 na direção da espessura da tira metálica 40). Isto permite, portanto, que a densidade do fluxo magnético que penetra a tira metálica 40 seja ajustada pelo ajuste das posições para cima-para baixo dos núcleos magnéticos 20 dispostos na posição específica. Consequentemente, por exemplo, o controlador 38 pode controlar finamente a temperatura de aquecimento da tira metálica 40 de acordo com a distribuição de temperatura por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40 pela ativação dos dispositivos de aproxima- ção/separação 304 com base nos sinais de saída do detector de distribuição de temperaturas 52. Consequentemente, tais casos também permitem que uma temperatura de aquecimento mais uniforme seja efetivamente alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0085] Na terceira modalidade exemplar, é feita a configuração na qual, após usar os dispositivos de movimentação 302 para mover os núcleos magnéticos 20 na direção da largura da tira magnética 40 com os cilindros 304A dos dispositivos de aproximação/separação 304 em um estado retraído, os cilindros 304A dos dispositivos de aproxima- ção/separação 304 são estendidos na direção do lado da tira metálica de modo que, da posição de espera, os núcleos magnéticos 20 são dispostos na posição específica. Isto é, quando os núcleos magnéticos 20 são movidos na direção da largura de tira da tira metálica 40, os núcleos magnéticos 20 são dispostos separados do lado superior das bobinas de indução 12. Isto permite, portanto, que colisões entre as faces periféricas internas dos recessos 20A dos núcleos magnéticos 20 e as porções retas 16 das bobinas de indução 12 sejam evitadas quando se movem os núcleos magnéticos 20 na direção da largura de tira da tira metálica 40, mesmo supondo que os núcleos magnéticos 20 devessem vibrar de modo a sofrer deslocamento ao longo da direção do comprimento da tira metálica 40.

[0086] Além disso, na terceira modalidade exemplar, o dispositivo de aquecimento por indução 300 ainda inclui o detector de posição de posição da largura/borda da tira 51. Consequentemente, similarmente à primeira modalidade exemplar, por exemplo, ajustes finos para a posição dos núcleos magnéticos 20 na direção da largura de tira da tira metálica 40 podem ser executados de modo a acomodar os meandros na tira metálica 40.

[0087] Na terceira modalidade exemplar, é feita uma configuração na qual os núcleos magnéticos 20 são movidos da posição de espera para a posição específica pelos dispositivos de aproximação/separação 304 após os núcleos magnéticos 20 terem sido movidos até a posição de espera pelos dispositivos de movimentação 302. Alternativamente, os dispositivos de movimentação 302 podem ser movidos ao longo do trilho guia 32 para dispor os núcleos magnéticos 20 na posição específica com os cilindros 304A dos dispositivos de aproximação/separação 304 em um estado pré-estendido. Tais casos permitem que a posição dos núcleos magnéticos 20 na direção para cima-para baixo seja ajustada similarmente ao descrito acima pela ativação dos dispositivos de aproxima- ção/separação 304 após os núcleos magnéticos 20 terem sido dispostos na posição específica.

[0088] Na terceira modalidade exemplar, o mecanismo de movi mentação 30 é configurado incluindo os vários dispositivos de movi-mentação 302 e dispositivos de aproximação/separação 304. Alterna-tivamente, os dispositivos de aproximação/separação 304 podem ser omitidos do mecanismo de movimentação 30, e os núcleos magnéticos 20 podem ser fixos em relação aos dispositivos de movimentação 302. Em tais casos, é feita uma configuração de modo que os núcleos magnéticos 20 dispostos na posição específica pela movimentação dos núcleos magnéticos 20 na direção da largura da ira metálica 40 com os dispositivos de movimentação 302.

Quarta Modalidade Exemplar

[0089] Segue explicação em relação a um dispositivo de aqueci mento por indução 400 de uma quarta modalidade exemplar em relação às Figura 13 e Figura 14. O dispositivo de aquecimento por indução 400 da quarta modalidade exemplar é configurado similarmente ao dispositivo de aquecimento por indução 300 da terceira modalidade exemplar, com exceção dos pontos a seguir. Note que a Figura 13 é uma vista lateral de um lado na direção da largura de tira da tira metálica 40, e ilustra apenas porções relevantes em uma seção superior do dispositivo de aquecimento por indução 400 (uma seção no lado supe rior da tira metálica 40). A Figura 14 é uma vista frontal esquemática como vista a partir da direção do comprimento da tira metálica 40, e ilustra apenas porções relevantes na seção superior do dispositivo de aquecimento por indução 400.

[0090] Na terceira modalidade exemplar, é feita uma configuração de modo que os respectivos núcleos magnéticos 20 sejam capazes de serem movidos na direção da largura de tira da tira metálica 40 pelos dispositivos de movimentação 302. Entretanto, na quarta modalidade exemplar é feita uma configuração de modo que os núcleos magnéticos 20 não sejam móveis na direção da largura de tira da tira metálica 40, enquanto se faz uma configuração de modo que os respectivos núcleos magnéticos 20 sejam capazes de se moverem na direção da espessura da tira magnética 40. Segue explicação detalhada em relação a isso.

[0091] Na quarta modalidade exemplar, é fornecido um elemento de apoio 402 que se estende ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40 ao invés do trilho guia 32. Além disso, na quarta modalidade exemplar, os dispositivos de movimentação 302 são omitidos do mecanismo de movimentação 30 da terceira modalidade exemplar, e os dispositivos de aproximação/separação 304 são fixados ao elemento de apoio 402. Embora não ilustrado nos desenhos, as bobinas de indução 12 se estendem ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40. Isto é, em relação aos condutores flexíveis 16A das bobinas de indução 12, as porções curvas 14 são omitidas, e os condutores flexíveis 16A se estendem ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0092] Os dispositivos de aproximação/separação 304 e os nú cleos magnéticos 20 são previamente dispostos lado a lado em um espaçamento específico na direção da largura de tira da tira metálica 40. Além, disso, o seu número é ajustado de modo a acomodar uma tira metálica 40 que tenha uma ampla largura. Além disso, os núcleos magnéticos 20 são configurados para se moverem entre a posição de espera (ver os núcleos magnéticos 20 ilustrados por linhas sólidas nas Figura 13 e Figura 14), e a posição específica (ver os núcleos magnéticos 20 ilustrados por linhas tracejadas de pontilhado duplo nas Figura 13 e Figura 14) estendendo e retraindo os cilindros 304A dos dispositivos de aproximação/separação 304.

[0093] No dispositivo de aquecimento por indução 400 da quarta modalidade exemplar, o controlador 38 do mecanismo de movimentação 30 ativa os dispositivos de aproximação/separação 304 que faceiam a tira metálica 40 na direção da espessura, e estende os cilindros 304A de modo que os núcleos magnéticos 20 sejam movidos da posição de espera para a posição específica. Os núcleos magnéticos 20 correspondentes à dimensão da largura da tira metálica 40 são, portanto, dispostos na posição específica. Isto permite, portanto, que o número de núcleos magnéticos 20 na posição específica dispostos lado a lado na direção da largura de tira da tira metálica 40 seja aumentado ou diminuído de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40. Consequentemente, a quarta modalidade exemplar também permite que uma temperatura de aquecimento mas uniforme seja alcançada em toda a direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0094] Além disso, na quarta modalidade exemplar, embora os nú cleos magnéticos 20 sejam incapazes de se moverem na direção do comprimento do trilho guia 32, o controlador 38 é configurado para controlar os respectivos dispositivos de aproximação/separação 304 independentemente um do outro. Isto permite, portanto, que o espaçamento dos núcleos magnéticos 20 dispostos na posição específica seja mudado (ajustado) conforme adequado deixando alguns dos dispositivos de aproximação/separação dos dispositivos de aproxima- ção/separação 304 que faceiam a tira metálica 40 na direção da sua espessura no estado de não-ativado. Consequentemente, similarmente à terceira modalidade exemplar, a densidade de posicionamento dos núcleos magnéticos 20 pode ser mudada de acordo com a distribuição da temperatura de aquecimento por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40. Isto permite, portanto, que uma temperatura de aquecimento mais uniforme seja efetivamente alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0095] Além disso, na quarta modalidade exemplar, similarmente à terceira modalidade exemplar, os núcleos magnéticos 20 são configurados de modo a serem capazes de serem movidos na direção para cima-para baixo pelos dispositivos de aproximação/separação 304. Isto permite, portanto, que a densidade do fluxo magnético que penetra na tira metálica 40 seja ajustada pelo ajuste das posições para ci- ma-para baixo dos núcleos magnéticos 20 dispostos na posição específica. Similarmente à terceira modalidade exemplar, a quarta modalidade exemplar permite, consequentemente, que uma temperatura de aquecimento mais uniforme seja efetivamente alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40.

[0096] Note que nos núcleos magnéticos 20 das primeira e segun da modalidades exemplares, os recessos 20A das terceira e quarta modalidades exemplares não são formados nos núcleos magnéticos 20. Entretanto, como ilustrado na Figura 15, pode ser feita uma configuração na qual os recessos 20A são formados nas primeira e segunda modalidades exemplares, e as porções retas 16 das bobinas de indução 12 são dispostas dentro dos recessos 20A. Nesses casos, a dimensão altura dos núcleos magnéticos 20 pode ser ajustada de modo que as porções extremas inferiores (porções extremas superiores) dos núcleos magnéticos 20 dispostos no lado superior (lado inferior) da tira metálica 40 se projetem para fora na direção do lado da tira metálica 40 em relação às porções retas 16. Note que a Figura 15 ilustra um exemplo empregando o dispositivo de aquecimento de indução 200 da segunda modalidade exemplar.

[0097] Nas primeira a quarta modalidades exemplares, as bobinas de indução 12 são dispostas em ambos os lados na direção da espessura da chapa (no lado superior e no lado inferior) da tira metálica 40. Entretanto, pode ser feita uma configuração na qual as bobinas de indução 12 são dispostas ou no lado superior ou no lado inferior da tira metálica 40. Por exemplo, as bobinas de indução 12 são formadas substancialmente em uma forma de pista de corrida na vista plana, e o comprimento das bobinas de indução 12 é pré-ajustada para um comprimento correspondente à tira metálica 40 que tenha uma ampla largura. As bobinas de indução 12 são configuradas de modo a serem incapazes de se moverem, e as bobinas de indução 12 são dispostas previamente em posições correspondentes à tira metálica 40 que tenha uma ampla largura. Isto permite, portanto, que as bobinas de indução 12 acomodem tiras metálicas 40 de diferentes larguras (tiras de larguras estreitas). Além disso, em tais casos, os trilhos guia 32 dos mecanismos de movimentação 30 se estendem na direção da largura de tira da tira metálica 40, similarmente ao elemento de apoio 402 da quarta modalidade exemplar. Ativar o mecanismo de movimentação 30 de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40 permite que um número de bobinas de indução 12 correspondentes à dimensão da largura da tira metálica 40 sejam dispostas na posição específica.

[0098] Nas primeira, terceira e quarta modalidades exemplares, as porções curvas 14 das bobinas de indução são dispostas faceando ambas as porções de borda na direção da largura de tira da tira metálica 40 na direção da espessura da tira metálica 40. Alternativamente, como ilustrado na Figura 18A, as bobinas de indução 12 podem ser colocadas em posições tais que as porções curvas 14 sejam dispostas na direção para fora da largura da tira metálica 40, similarmente à se- gunda modalidade exemplar. Em tais casos, pode ser feita uma confi-guração de modo que os núcleos magnéticos 20 sejam dispostos abrangendo de uma porção de borda na direção da largura até a outra porção de borda na direção da largura de tira da tira metálica 40 na vista plana.

[0099] Nas primeira a quarta modalidades exemplares, as bobinas de indução 12 (porções curvas 14) são configuradas de modo a serem capazes de se mover na direção da largura de tira da tira metálica 40. Entretanto, as bobinas de indução 12 podem ser configuradas de modo a serem incapazes de se moverem. Por exemplo, o comprimento das bobinas de indução 12 na direção da largura de tira da tira metálica 40 pode ser pré-ajustado de acordo com a tira metálica 40 que tenha uma ampla largura, permitindo assim que tiras metálicas 40 com diferentes larguras (larguras de tira estreitas) sejam acomodadas. Em tais casos, os núcleos magnéticos 20 dispostos na posição específica podem ser aumentados e diminuídos pela ativação do mecanismo de movimentação 30 de acordo com as tiras metálicas de diferentes larguras. Isto permite, portanto, que a configuração do dispositivo de aquecimento por indução 10, 200, 300, 400 seja tornada mais simples que nos casos nos quais o dispositivo de aquecimento por indução 10, 200,. 300, 400 são configurados com bobinas de indução 12 que sejam capazes de se mover.

Quinta Modalidade Exemplar

[00100] Segue explicação em relação a um dispositivo de aquecimento por indução 500 de uma quinta modalidade exemplar em relação às Figura 16 e Figura 17. A primeira modalidade exemplar a quarta modalidade exemplar se referem a um método TF, enquanto a quinta modalidade exemplar se refere a um método de fluxo magnético obliquo no qual o par de porções retas 16 de cada bobina de indução 12 são fornecidas em lados opostos entre si em relação às faces da tira metálica 40. O dispositivo de aquecimento por indução 500 da quinta modalidade exemplar é configurado similarmente ao dispositivo de aquecimento por indução 300 da terceira modalidade exemplar, com exceção dos pontos a seguir. Note que a Figura 16 é uma vista lateral vista a partir da direção de transporte da tira metálica 40, e ilustra porões relevantes do dispositivo de aquecimento por indução 500. A Figura 17 é uma vista a partir da seta X na Figura 16.

[00101] Na terceira modalidade exemplar, as porções retas 16 de cada bobina de indução 12 são ambas fornecidas no mesmo lado da face da tira metálica 40. Entretanto, na quinta modalidade exemplar, uma porção reta entre o par de porções retas 16 da bobina de indução 12 (a porção reta 16 identificada como 16C) é fornecida no lado da face frontal da tira metálica 40 (no lado da direção da seta A na Figura 16), e a outra porção reta do par de porções retas 16 (a porção reta identificada como 16D) é fornecida no lado da face inversa da tira metálica 40 (no lado da direção da seta B na Figura 16). As porções retas 16 são fornecidas de modo a serem contrabalançadas entre si na direção de transporte da tira metálica 40 ( a direção da seta E na Figura 17). Isto é, as porções retas 16 são fornecidas de modo a não se ali-nharem na direção de transporte da tira metálica 40 (direção da seta E na Figura 17) na vista plana. As porções extremas do par de porções retas 16 em um lado da direção da largura da tira (o lado da direção da seta C) são conectadas através de uma linha condutora 17B, e as porções extremas do par de porções retas 16 no outro lado da direção da largura da tira (lado da direção da seta D) são conectadas através de uma linha condutora 17A. Uma fonte de energia de alta frequência 60 é fornecida parcialmente ao longo da linha condutora 17A. A bobina de indução 12 é configurada de modo a ser incapaz de se mover na direção da largura de tira da tira metálica 40, e o comprimento do par de porções retas 16 na direção da largura de tira da tira metálica 40 é ajustado de maneira que uma tira metálica 40 tendo a largura máxima que possa ser aquecida seja capaz de ser acomodada pelo dispositivo de aquecimento por indução 500.

[00102] No caso do método LF descrito acima, correntes de indução do mesmo tamanho fluem em direções opostas entre si nas faces frontal e traseira da tira metálica 40. Consequentemente, em casos nos quais a tira metálica 40 é não-magnética, ou é uma chapa de aço que perde seu magnetismo em temperaturas que excedam a temperatura Curie, as profundidades de infiltração da corrente δ se tornam profundas e interferem entre si, e as correntes de indução param de fluir. Entretanto, na quinta modalidade exemplar, as porções retas 16 são fornecidas contrabalançando uma à outra na direção de transporte da tira metálica 40 (direção da seta E na Figura 17). Consequentemente, uma vez que as correntes respectivas fluem apenas em uma direção em uma região da tira metálica 40 faceada pelo par de porções retas 16, as correntes fluem sem interferência, mesmo quando a profundidade de infiltração da corrente δ é profunda.

[00103] Vários núcleos magnéticos 20 são dispostos nos respectivos lados opostos da tira metálica 40 em relação ao par de porções retas 16 da bobina de indução 12. Isto é, os vários núcleos magnéticos 20 são dispostos nos respectivos lados da face traseira do par de porções retas 16 como visto a partir da direção do comprimento da tia metálica 40. Os vários núcleos magnéticos 20 fornecidos no lado da face frontal (lado da direção da seta A) da tira metálica 40 são ligados respectivamente ao mecanismo de movimentação 30 fornecido no lado da face frontal (lado da direção da seta A). É feita uma configuração de modo que os vários núcleos magnéticos 20 fornecidos no lado da face frontal da tira metálica 40 sejam movidos independentemente uns dos outros pelo mecanismo de movimentação 30 controlando-se o mecanismo de movimentação 30 com o controlador 38, e sejam capazes de se moverem na di- reção para cima-para baixo (direções das setas A e B) e na direção da largura de tira da tira metálica 40 (direções das setas C e D). Os vários núcleos magnéticos 20 fornecidos no lado da face oposta (lado da direção da seta B) da tira metálica 40 são ligados respectivamente ao mecanismo de movimentação 30 fornecido no lado da face oposta (lado da direção da seta B). É feita uma configuração de modo que os vários núcleos magnéticos 20 fornecidos no lado da face inversa da tira metálica 40 sejam movidos independentemente uns dos outros pelo mecanismo de movimentação 30 controlando-se o mecanismo de movimentação 30 com o controlador 38, e sejam capazes de se moverem na direção para cima-para baixo (direções das setas A e B) e na direção da largura da tira 40 (direções das setas C e D).

[00104] Os núcleos magnéticos 20 são movidos na direção para cima-para baixo (as direções das setas A e B) entre a posição específica e a posição de espera pelo mecanismo de movimentação 30. Note que os núcleos magnéticos 20 podem ser dispostos ou na posição da posição específica ou na posição de espera, e podem ser também dispostos em uma posição parcialmente entre a posição específica e a posição de espera (uma posição intermediária). Quando os núcleos magnéticos 20 são dispostos na posição específica, similarmente à terceira modalidade exemplar, os núcleos magnéticos 20 são dispostos na face traseira das porções retas 16 de modo a transpor as porções retas 16 da bobina de indução 12.

[00105] O número dos vários núcleos magnéticos 20 é ajustado como um número capaz de acomodar uma tira metálica 40 que tenha uma largura máxima de tira que possa ser aquecida pelo dispositivo de aquecimento por indução 500. Dos vários núcleos magnéticos 20, um número adequado de núcleos magnéticos 20 nas posições adequadas são puxados (empurrados) da porção reta 16 da bobina de indução 12 ou movidos na direção da largura da tira (direções das setas C e D) pelo mecanismo de movimentação 30 de acordo com a largura da tira e com o estado dos meandros da tira metálica 40. Note que a largura da tira e o estado de meandros da tira metálica 40 podem, por exemplo, ser detectados detectando-se ambas as porções das bordas da tira metálica 40 na direção da largura usando-se o detector de posição de largura/borda 51 da tira (ver Figura 1) que é fornecido com um detector de imagem. O mecanismo de movimentação 30 é então controlado pelo controlador 38 de acordo com os sinais a partir do detector de posição de largura/borda 51 da tira (ver Figura 1) para mover os núcleos magnéticos 20 na direção para cima-para baixo (direções das setas A e B) e na direção da largura de tira da tira metálica 40 (direções das setas C e D) conforme adequado.

[00106] Note que quando se ajusta a distribuição de temperaturas na direção da largura de tira da tira metálica 40 (direções das setas C e D) usando-se vários núcleos magnéticos 20, o mecanismo de movimentação 30 pode ser controlado pelo controlador 38 de acordo com os sinais do detector de distribuição de temperaturas 52 (ver Figura 1) para mover os núcleos magnéticos 20 na direção para cima-para baixo (as direções das setas A e B) e na direção da largura de tira da tira metálica 40 (as direções das setas C e D) conforme adequado. A distribuição de temperaturas da tira metálica 40 pode ser controlada pelo controlador 38 sem detectar a distribuição de temperaturas com o detector de distribuição de temperaturas 52, com base na informação relativa à colocação dos vários núcleos magnéticos 20 a distribuição de temperaturas descoberta previamente através de simulações. Em tais casos, o controlador 38 controla o mecanismo de movimentação 30 para mover os vários núcleos magnéticos 20 com base na informação de localização para os vários núcleos magnéticos 20 descoberta previamente através de simulações, e sinais do detector de posição da largura/borda da tira.

[00107] Nas Figura 16 e Figura 17, as bordas de núcleos magnéticos 20Y (20Y’) na porção central da direção da largura de tira da tira metálica 40 (as direções das setas C e D), e de núcleos magnéticos 20X (20X’), 20Z (20Z’) imediatamente dentro de ambas as direções da largura da tira (direções das setas C e D) são dispostas na posição específica. Dos vários núcleos magnéticos 20, os núcleos magnéticos 20 diferentes dos núcleos magnéticos 20X (20X'), 20Y (20Y'), e 20Z (20Z') são dispostos na posição de espera. Como descrito acima, há uma tendência para uma diminuição momentânea na temperatura de aquecimento da tira metálica 40 para ocorrer nas porções da tira metálica 40 imediatamente dentro de ambas as bordas na direção da largura de tira da tira metálica 40. Os núcleos magnéticos 20X (20X'), 20Z (20Z') dispostos na posição específica imediatamente dentro de ambas as bordas na direção da largura da tira (direções das setas C e D) são capazes de aumentar a temperatura nessas porções internas. Devido ao exposto acima, a quinta modalidade exemplar também permite que o número de núcleos magnéticos 20 na posição específica dispostos lado a lado ao longo da direção da largura de tira da tira metálica 40 seja aumentado ou diminuído de acordo com a dimensão da largura da tira metálica 40, e permite que uma temperatura de aquecimento mais uniforme seja efetivamente alcançada por toda a direção da largura de tira da tira metálica 40.

[00108] Note que na primeira modalidade exemplar à quarta modalidade exemplar descritas acima, cada bobina de indução 12 é configurada incluindo a porção curva 14 e um par de porções retas 16. Entretanto, as bobinas de indução 12 nas primeira a quarta modalidades exemplares podem ser configuradas similarmente à quinta modalidade exemplar. Isto é, como ilustrado na Figura 18B, cada uma das bobinas de indução 12 das primeira a quarta modalidades pode ser configurada a partir de um par de porções retas 16, o condutor 17B conectando o par de porções retas 16 nas porções de extremidade em um lado na direção da largura da tira, e o condutor 17A conectando o par de porções retas 16 nas porções extremas no outro lado na direção da largura da tira. Isto é, como ilustrado na Figura 18B, cada uma das bobinas de indução 12 das primeira a quarta modalidades exemplares pode ser configurada a partir do par de porções retas 16, o condutor 17B conectando o par de porções retas 16 nas porções extremas no lado da direção da largura da tira, e o condutor 17A conectando o par de porções retas 16 nas porções extremas do outro lado da direção da largura da tira. Além disso, o par de porções retas 16 pode ser disposto no mesmo lado da face da tira metálica 40. Em tais casos, as bobinas de indução 12 são configuradas de modo a serem incapazes de se moverem na direção da largura de tira da tira metálica 40.

[00109] A publicação do Pedido de Patente Japonês N°. 2014 179664, registrada em 3 de setembro de 2014, e a publicação do Pedido de Patente Japonês N°. 2014-181692, registrada em 5 de setembro de 2014 estão incorporadas aqui em sua totalidade como referência.

Explicação Suplementar

[00110] Um dispositivo de aquecimento por indução para tiras metálicas, o dispositivo de aquecimento por indução caracterizado por incluir: uma bobina de indução que é fornecida em um lado da direção da espessura de uma tira metálica ou em ambos os lados da direção da espessura de uma tira metálica que viaja ao longo da direção do seu comprimento, e que induz uma corrente de indução na tira metálica quando uma corrente primária é passada através da bobina de indução, a corrente de indução configurando um anel fechado conforme visto a partir da direção da espessura da tira metálica; vários núcleos magnéticos que faceiam a tira metálica na direção da espessura da tira e que são dispostos em uma posição específica separados da tora metálica por uma distância específica de modo a concentrar o fluxo magnético gerado pela bobina de indução; e um mecanismo de movi-mentação que é ligado aos núcleos magnéticos, e que move os núcleos magnéticos de modo a aumentar ou diminuir o número de núcleos magnéticos na posição específica dispostos lado a lado ao longo da direção da largura de tira da tira metálica.

[00111] (2) o dispositivo de aquecimento por indução de tiras metá licas do item (1), caracterizado pelo fato de que o mecanismo de mo-vimentação é configurado incluindo: um trilho guia que é fornecido em um lado que seja oposto à tira metálica em relação à bobina de indução, e que se estenda ao longo da direção da largura de tira da tira metálica; e um elemento de movimentação que é fornecido no trilho guia de modo a ser capaz de se mover, que é acoplado aos núcleos magnéticos, e que é movido ao longo da direção do comprimento do trilho guia de modo a dispor os vários núcleos magnéticos na posição especifica em um estado no qual o espaçamento dos vários núcleos magnéticos na direção do comprimento do trilho guia é mantido.

[00112] (3) O dispositivo de aquecimento por indução de tiras metá licas do item (1), caracterizado pelo fato de que o mecanismo de mo-vimentação é configurado incluindo um trilho guia que é fornecido em um lado que é oposto à tira metálica em relação à bobina de indução, e que se estende ao longo da direção da largura de tira da tira metálica, e vários dispositivos de movimentação que são fornecidos no trilho guia de modo a serem capazes de se mover, que são ligados aos vários núcleos magnéticos respectivos, e que são movidos ao longo da direção do comprimento do trilho guia de modo a dispor os núcleos magnéticos na posição específica, e os vários dispositivos de movimentação são configurados de modo a serem capazes de se mover independentemente uns dos outros ao longo da direção do comprimento do trilho guia.

[00113] (4) O dispositivo de aquecimento por indução de tiras metá- licas do item (3), em que o mecanismo de movimentação inclui vários dispositivos de aproximação/separação que são fixados respectivamente aos vários dispositivos de movimentação, e que ligam os dispositivos de movimentação e os núcleos magnéticos, e os vários dispositivos de aproximação/separação são configurados de modo a serem capazes de moverem independentemente os respectivos núcleos magnéticos na direção da tira metálica na direção da espessura da tira metálica.

[00114] (5) O dispositivo de aquecimento por indução de tiras metáli cas do item (1), em que o mecanismo de movimentação inclui vários dispositivos de aproximação/separação que são ligados respectivamente aos núcleos magnéticos, e os vários dispositivos de aproxima- ção/separação são fornecidos em um lado que é oposto à tira metálica em relação aos núcleos magnéticos, e são configurados de modo a serem capazes de moverem independentemente os núcleos magnéticos respectivos para dentro e para fora da tira metálica na direção da espessura da tira metálica, e os vários dispositivos de aproxima- ção/separação são ativados de modo a dispor os núcleos magnéticos ou em uma posição de espera que não contribui para concentrar o fluxo magnético gerado pela bobina de indução, ou na posição específica.

[00115] (6) O dispositivo de aquecimento por indução de tiras metá licas do item (5), em que os dispositivos de aproximação/separação são configurados de modo a serem capazes de mover os núcleos magnéticos para uma posição intermediária entre a posição específica e a posição de espera.

[00116] (7) O dispositivo de aquecimento por indução do item (5) ou (6), em que o mecanismo de movimentação inclui vários dispositivos de movimentação ligados respectivamente aos vários dispositivos de aproximação/separação, e os vários dispositivos de movimentação são configurados de modo a serem capazes de moverem independente- mente os respectivos dispositivos de aproximação/separação na direção da largura de tira da tira metálica.

[00117] (8) O dispositivo de aquecimento por indução de qualquer um dos itens (1) a (7), em que um controlador é conectado ao mecanismo de movimentação, e o controlador ativa o mecanismo de movimentação com base na informação de pelo menos um entre a distribuição de temperaturas da tira metálica, ou o perfil da tira metálica na direção de sua largura.

[00118] (9) O dispositivo de aquecimento por indução do item (8) em que um detector de distribuição de temperaturas que detecta a distribuição de temperaturas da tira metálica e um detector de posição de largu- ra/borda que detecta o perfil da tira metálica na direção da largura de tira da tira metálica são conectados ao controlador, e o controlador ativa o mecanismo de movimentação com base em pelo menos um sinal de saída do controlador a partir do detector de distribuição de temperaturas ou a partir do detector de posição de largura/borda da tira.

[00119] Um dispositivo de aquecimento por indução para uma tira metálica da presente apresentação é um dispositivo de aquecimento por indução em que, no mesmo lado da face ou em ambas as faces de uma tira metálica que viaja ao longo da direção do seu comprimento, no mesmo lado da face da tira, duas ou mais faces de um condutor de uma bobina de indução que faceiam a face da tira são formados separados por uma distância. Quando uma corrente primária é passada através da bobina de indução, o fluxo magnético penetra a tira metálica na direção da sua espessura, induzindo uma corrente de indução em um circuito fechado na face da tira metálica. Vários núcleos magnéticos que se movem ao longo da bobina de indução são dispostos independentemente da bobina de indução na vizinhança da face traseira da bobina de indução.

[00120] Um dispositivo de aquecimento por indução para tiras metá- licas da presente apresentação é um dispositivo de aquecimento por indução em que, faces condutoras de uma bobina de indução que faceiam uma face da tira entre a face frontal e a face traseira da tira metálica que viaja ao longo da direção do seu comprimento são formadas separadas por uma distância no mesmo plano, e as faces condutoras da bobina de indução que faceiam a outra face entre a face frontal e a face traseira da tira metálica são formadas separadas por uma distân-cia em um mesmo plano. Quando uma corrente primária é passada através da bobina de indução, o fluxo magnético é gerado penetrando a tira metálica na direção da espessura da tira. Vários núcleos magnéticos que se movem ao longo da bobina de indução são dispostos independentemente da bobina de indução na vizinhança das faces traseiras da bobina de indução.

Claims

1. Dispositivo de aquecimento por indução (10) para uma tira metálica, o dispositivo de aquecimento por indução sendo caracterizado pelo fato de compreender: uma bobina de indução (12) que é fornecida em um lado ou em ambos os lados do lado da face frontal ou do lado da face reversa de uma tira metálica (40) que viaja ao longo da direção do seu comprimento, e que induz uma corrente de indução na tira metálica (40) quando uma corrente primária é passada através da bobina de indução (12), a corrente de indução configurando um anel fechado conforme visto a partir de uma direção perpendicular à face da tira da tira metálica (40); uma pluralidade de núcleos magnéticos (20) disposta lado a lado ao longo da direção da largura da tira de uma tira metálica (40), em que os núcleos magnéticos estão dispostos na lateral da bobina de indução oposta a tira metálica e, em que os núcleos magnéticos são separados da tira metálica (40) por uma distância tal que o fluxo magnético gerado pela bobina de indução (12) é concentrado na tira metálica por núcleos magnéticos; e um mecanismo de movimentação (30) que é ligado aos núcleos magnéticos, e que permite aumentar e diminuir o número dos ditos núcleos magnéticos concentrando o fluxo magnético na tira metálica (40).

2. Dispositivo de aquecimento por indução (10) para uma tira metálica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de movimentação (30) é configurado incluindo: um trilho guia (32) que é fornecido em um lado que seja oposto a partir da tira metálica (40) em relação à bobina de indução (12), e que se estenda ao longo da direção da largura de tira da tira metálica; e um elemento de movimentação (34) que é fornecido no trilho guia (32) de modo que seja capaz de se movimentar, que é ligado aos núcleos magnéticos, e que seja capaz de ser movido ao longo da direção do comprimento do trilho guia (32) de modo a dispor a pluralidade de núcleos magnéticos (20) na posição específica em um estado no qual seja mantido o espaçamento da pluralidade de núcleos magnéticos (20) na direção do comprimento do trilho guia (32).

3. Dispositivo de aquecimento por indução (10) para uma tira metálica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de movimentação (30) é configurado incluindo: um trilho guia (32) que é fornecido em um lado que seja oposto à tira metálica (40) em relação à bobina de indução (12), e que se estende ao longo da direção da largura da tira metálica (40); e uma pluralidade de dispositivos de movimentação (302) que são fornecidos no trilho guia (32) de modo que sejam capazes de se mover, e que são ligados à pluralidade de respectivos núcleos magnéticos (20), e que são movidos ao longo da direção do comprimento do trilho guia (32) de modo a dispor os núcleos magnéticos na posição específica; e uma pluralidade de dispositivos de movimentação (302) que é configurada de modo a ser capaz de mover-se independentemente uma da outra ao longo da direção do comprimento do trilho guia (32).

4. Dispositivo de aquecimento por indução (10) para uma tira metálica de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que: o mecanismo de movimentação (30) inclui uma pluralidade de dispositivos de aproximação/separação (304) que são fixados res-pectivamente na pluralidade de dispositivos de movimentação (302), e que ligam os dispositivos de movimentação e os núcleos magnéticos juntos; e a pluralidade de dispositivos de aproximação/separação (304) é configurada de modo que seja capaz de mover independentemente os núcleos magnéticos respectivos na direção da tira metálica (40) na direção da espessura da tira metálica (40).

5. Dispositivo de aquecimento por indução (10) para uma tira metálica de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de movimentação (30) inclui uma pluralidade de dispositivos de aproximação/separação (304) que são ligados respectivamente aos núcleos magnéticos, a pluralidade de dispositivos de aproximação/separação (304) é fornecida em um lado que seja oposto à tira metálica (40) em relação aos núcleos magnéticos, e são configurados de modo a serem capazes de moverem independentemente os núcleos magnéticos respectivos na direção, e para fora da tira metálica (40), na direção da espessura de tira da tira metálica (40); e a pluralidade de dispositivos de aproximação/separação (304) é ativada de modo a dispor os núcleos magnéticos em ambas uma posição de espera na qual não contribuem para a concentração do fluxo magnético gerado pela bobina de indução (12), ou na posição específica.

6. Dispositivo de aquecimento por indução (10) para uma tira metálica de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de movimentação (30) inclui uma pluralidade de dispositivos de movimentação (302) ligados respectivamente à pluralidade de dispositivos de aproximação/separação (304); e a pluralidade de dispositivos de movimentação (302) é con-figurada de modo a ser capaz de mover independentemente os respectivos dispositivos de aproximação/separação (304) na direção da largura de tira da tira metálica (40).

7. Dispositivo de aquecimento por indução (10) para uma tira metálica de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, ca-racterizado pelo fato de que um controlador (38) é conectado ao mecanismo de movi-mentação (30), e o controlador (38) ativa o mecanismo de movimentação (30) com base na informação de pelo menos um dentre a distribuição da temperatura da tira metálica (40), ou o perfil da tira metálica na direção da largura da tira.

8. Dispositivo de aquecimento por indução (10) para uma tira metálica de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o detector de distribuição de temperatura (52) detecta a dis-tribuição da temperatura da tira metálica (40) e o detector da posição largura/borda da tira (51) que detecta o perfil da tira metálica (40) na direção da largura da tira metálica são conectados ao controlador (38), e o controlador (38) ativa o mecanismo de movimentação (30) com base em pelo menos uma saída de sinal para o controlador (38) a partir do detector da distribuição da temperatura (52) ou a partir do detector da posição largura/borda (51).