CH316956A - Vorrichtung zum Ausgleich der Temperatur in metallischen Blöcken - Google Patents

Description

  Vorrichtung zum Ausgleich der Temperatur in metallischen Blöcken    Bei der induktiven Erwärmung wird der       zut    beheizende metallische Körper     in    ein star  kes elektromagnetisches Wechselfeld hoher  Frequenz (einige 100 bis einige 1000 Hz) ge  bracht und durch die im Körper induzierten  Ströme erwärmt, wobei sich die Wärmeerzeu  gung infolge des     Skineffektes    unmittelbar un  ter der Oberfläche abspielt. Die unter der  Körperoberfläche erzeugte Wärme fliesst folg  lich eist von aussen her ins Innere des Kör  pers. Die Temperaturverteilung über dem  Querschnitt ist infolgedessen nicht homogen.  



  Es gibt aber Fälle, wo eine gleichmässige  Temperaturverteilung über den ganzen Quer  schnitt erforderlich ist, so zum Beispiel wenn  der erwärmte Metallkörper weiter verarbeitet  wird, sei es durch Warmpressen, Walzen oder  durch Ziehen zu Stangen oder Drähten. Bei  der Vergütung zwecks Kornverfeinerung und  ähnlichen metallurgischen Prozessen, ist eine  über den Querschnitt konstante Temperatur  verteilung eine     absolute    Notwendigkeit.

   Bei  solchen Arbeitsprozessen von     Massegütern,    die  sich in konstanten Intervallen abspielen, wer  den halb- oder vollautomatische induktive Er  hitzungseinrichtungen verwendet, bei denen  die zu erwärmenden Körper kontinuierlich  oder in Intervallen durch einen Heizstand  befördert werden, in welchem durch eine  Spule ein elektromagnetisches Wechselfeld er  zeugt wird. Sie verlassen dieses Feld mit  einer in kurzer Zeit erzeugten Temperatur,  die über dem Querschnitt sehr ungleichmässig    verteilt ist, das heisst, die aussen     wesen        @bhöher    ist als innen.  



  Aufgabe der Erfindung ist es, einen Tem  peraturausgleich herzustellen. Die Erfindung  betrifft eine Vorrichtung zum Ausgleich der  Temperatur in metallischen Blöcken, welche  durch ein magnetisches Wechselfeld hoher  Frequenz geheizt     Iwerden.    Die Erfindung be  steht darin, dass im Zuge des Heizstandes, in  welchem die Blöcke dem magnetischen Wech  selfeld ausgesetzt sind, mindestens eine     Tem-          peraturausgleichkammer    angeordnet ist. In  dieser können die aus dem Heizstand kom  menden Blöcke so lange verbleiben, bis die  zuerst noch ungleiche Temperaturverteilung  innerhalb der einzelnen Blöcke die gewünschte  Gleichmässigkeit angenommen hat.  



  Die Erfindung wird an Hand von Aus  führungsbeispielen erläutert. Die Figuren zei  gen die Gesamtanordnung mit verschiede  nen Ausführungsformen der Temperaturaus  gleichkammer.  



       a    ist der Heizstand einer induktiv arbei  tenden     Glübanlage.    Dieser besteht in bekann  ter Weise aus einem     Durchlaufrohr    1, in wel  chem die zu erhitzenden Metallblöcke 2 in  nicht weiter dargestellter Weise langsam von  rechts nach links transportiert werden. Das       Durehlaufrohr    ist umgeben von der Spule 3.  Durch diese Spule fliesst der Hochfrequenz  strom und erzeugt ein elektromagnetisches  Feld, welches im wesentlichen im Innern des       Durchlaufrohres    verläuft. Dabei werden die      Blöcke induktiv durch die unmittelbar unter  ihrer Oberfläche entstehende Wärme erhitzt,  während im Innern keine     Wärme    erzeugt  wird.

   Der Ofen ist mit einer Haube umgeben,  die als Berührungsschutz für die unter Span  nung stehende Spule 3 dient. Im Zuge des       Heizstandes        a    ist die     Temperaturausgleieh-          kammer    b angeordnet. Diese schliesst sieh un  mittelbar an das     Durehlaufrohr    1 an. Die       Ausgleichka.mmer    weist einen Innenraum 5  auf sowie die aussenliegenden     Wärmeisolier-          schichten    6, 6a, 6b. In dieser     Ausgleiehkam-          mer    verweilen die Blöcke, ohne dass sie einer  besonderen weiteren Wärmeentwicklung aus  gesetzt sind.

   Die Wärme, welche unmittelbar  unter der Oberfläche des Blockes entstanden  ist, findet Zeit, sich auf die innern Teile des  Blockes zu verteilen. Die zuerst noch ungleich  mässig verteilte Wärme     vergleiehmässigt    sieh  also nach einiger Zeit über den ganzen Werk  körper. Daraufhin werden die Blöcke aus  gestossen und können der weiteren Verarbei  tung zugeführt werden.  



  Zur Vermeidung von     MTärmeverlusten     kann die     Ausgleichkammer    noch zusätzliche       Heizvorrichtungen    aufweisen, die zweckmässig  in den Isoliermantel eingebaut sind     (Fig.3).     Dort sind für diesen Zweck Heizwicklungen     ä     eingebaut. Es besteht aber auch die Möglich  keit, eine besondere     Hochfrequenzspule    9 an  zubringen     (Fig.2),    welche mit relativ sehwa  cher Energie die     Abstrahlungsverluste    deckt.  Diese Anordnung ist besonders günstig, weil  unmittelbar unter der abstrahlenden Ober  fläche die induzierte     Hochfrequenzenergie    in  Wärme umgewandelt wird.

   Die Spule 9 kann  auch eine Fortsetzung der Ofenspule 3 sein.  Damit ihre induzierende Wirkung jedoch ver  ringert wird, haben die     Spulenwindungen    im  Bereich der     Temperaturausgleichkammer    grö  ssere gegenseitige Abstände.  



  Die     Verweilzeit    in der     Ausgleichkammer     richtet sieh nach der bestehenden Tempera-         turdifferenz    und der Grösse des Querschnittes.  Sie beträgt zum Beispiel für einen Stahlklotz  von 100     ; <     100     nim    Querschnitt und 200 mm  Länge bei 1000  C rund eine     -Minute.    Die  Länge der     Ausgleiehkammer        bestimmt    sich  einerseits aus der Länge des zu     erwärmenden     Körpers und anderseits aus der     Verweilzeit     und der Geschwindigkeit des     Durehstossens.     



  Bei grösseren Anlagen kann es auch vor  teilhaft sein, mehr als eine     Ausgleiehkammer     anzuwenden. Zum Beispiel folgt einer ersten       Ausgleielikammer    zunächst. ein weiterer     Heiz-          stand,    darauf schliesst sieh eine zweite     Aus-          gleiehkammer    an. Das Aufheizen und das  Ausgleichen der Temperaturen erfolgt somit  stufenweise.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Vorrichtung zum Ausgleich der Tempera tur in metallischen Blöcken, welche durch ein magnetisches Wechselfeld hoher Frequenz ge heizt werden, dadurch gekennzeiehn.et, dass im Zuge des Heizstandes, in welchem die Blöcke dem magnetischen Wechselfeld ausgesetzt sind, mindestens eine Temperaturausgleieh- kammer angeordnet ist. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> 1. Vorrichtung nach Patentanspruell, da durch gekennzeichnet, dass die Temperatur ausgleichkammer zusätzliche Heizvorrichtun- gen aufweist. 2.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die zusätzliche Heizung eine Widerstandsheizung ist. 3. Vorrichtung nach Unteranspruch 1, da- dureh tyekennzeichnet, dass die zusätzliche Heizung mittels einer Iloehfrequenzspule er folgt. 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass abwchselnd meh rere Heizstände und mehrere Ausgleielikam- mern angeordnet sind.