Verfahren zum induktiven Erhitzen von Werkstücken und Vorrichtung zur Ausführung dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren, bei wel chem mehrere Werkstücke einer Induktionsspule nach einander am einen Ende zugeführt und jeweils beim Einstossen eines neuen Werkstückes von diesem auf einer Gleitbahn weitergeschoben werden, und bei welchem Verfahren das auf die gewünschte Tem peratur gebrachte Werkstück der Induktionsspule jeweils am anderen Ende entnommen wird.
Die Erfindung hat ferner zum Gegenstand eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens, mit mindestens einer einen Hohlraum aufweisenden Induktionsspule, der eine als Träger für die Werkstücke dienende Gleitbahn enthält.
Derartige Induktionsheizeinrichtungen, die im all gemeinen als Durchstosserhitzer bezeichnet werden, sind an sich bekannt. Sie weisen aber den erhebli chen Nachteil auf, dass bei hohem Durchsatz und insbesondere bei hohen Temperaturen die Werk stücke an den Berührungsflächen miteinander ver schweissen.
Diese nachteilige Erscheinung führt daher, dass mehrere Werkstücke ständig im Innern der Induk tionsspule liegen und die gesamte Werkstücksäule vom Einstossende her durch die Induktionsspule ge drückt werden muss. Dabei erfahren diese Werk stücke auf der zu ihrer Führung dienenden Gleit bahn, insbesondere am Ausstossende der Spule, eine erhebliche Reibung, die wegen der hier hohen Werkstücktemperatur ganz beträchtliche Werte erreicht.
Zum Überwinden der Reibung muss also eine bedeutende Kraft aufgewendet wer den, und diese Kraft reicht aus, um bei den letzten, schon eine hohe Temperatur aufwei senden Werkstücken ein Verschweissen der aufein- andergepressten Enden der Werkstücke herbeizufüh- ren. Es erweist sich daher als erforderlich, bei dem bekannten induktiven Durchstosserhitzer einen zu sätzlichen Arbeitsgang einzuschalten, in dem die verhältnismässig fest aneinander haftenden Werk stücke wieder voneinander getrennt werden.
Diese Mängel werden durch das erfindungsge mässe Verfahren und durch die erfindungsgemässe Vorrichtung beseitigt. Das erfindungsgemässe Ver fahren ist dadurch gekennzeichnet, dass von den sich auf der Gleitbahn befindlichen Werkstücken nach einem Vorschub, durch den ein Werkstück vor dem Ausstossende der Spule angelangt ist, durch eine zusätzliche Verschiebung das vor dem Ausstossende liegende letzte Werkstück von dem vorangehenden Werkstück getrennt wird.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist gekenn zeichnet durch Mittel zum Trennen des vor dem Ausstossende der Induktionsspule liegenden letzten Werkstückes und des vorangehenden Werkstückes unmittelbar nach dem Einstossen eines Werkstückes.
In der beiliegenden Zeichnung sind drei Aus führungsbeispiele des erfindungsgemässen Verfahrens und der Vorrichtung zur Ausführung dieses Ver fahrens schematisch dargestellt, und zwar zeigt: Fig. la bis 1d einen induktiven Durchstosserhit- zer, bei dem der Spalt zwischen dem letzten und dem vorletzten Werkstück mit Hilfe einer Auszieh einrichtung hergestellt wird, Fig. 2 einen Durchstosserhitzer mit geteilter Gleit bahn, und Fig. 3 eine aus zwei Induktionsspulen bestehende Vorrichtung, mit der ein grösserer stündlicher Durch satz erzielt wird.
In den Fig. 1 a bis 1 d ist jeweils der gleiche Durch stosserhitzer gezeigt, wobei die einzelnen Bewe- gungsvorgänge für den Transport der Werkstücke durch die Induktionsspule und die Erzeugung des Spaltes zwischen dem letzten und dem vorletzten Werkstück in ihren einzelnen Phasen untereinander dargestellt sind. Im Hohlraum der Induktionsspule 1 erstreckt sich eine aus zwei parallelen, wasser gekühlten Metallröhren bestehende Gleitbahn 2, die als Träger für die Werkstücke dient und relativ zur Induktionsspule in Ruhe bleibt. Die Röhren sind im Innern der Induktionsspule durch einige Streben 3 aus dünnwandigem Metall abgestützt.
Der Induktionsspule 1 werden die Werkstücke von links zugeführt, durchwandern die Spule von links nach rechts, wobei sie allmählich auf die gewünschte Temperatur erhitzt werden, und verlassen die In duktionsspule an deren rechtem Ende. Ein frisch einzuführendes Werkstück ist in Fig. 1a mit 4 be zeichnet, während sich die Werkstücke 5, 6 und 7 bereits im Innern der Induktionsspule befinden. Zum Einführen des frischen Werkstückes 4 dient ein Einstosser B.
Es wird zunächst angenommen, dass das frische Werkstück 4 noch nicht auf die Gleitbahn 2 auf gelegt ist, dass aber das Werkstück 7 bereits seine Endtemperatur erreicht hat. Dann wird mit einer Auszieheinrichtung 9 das heisse Werkstück entfernt und das frische Werkstück 4 auf die Gleitbahn auf gelegt, wie dies Fig. 1b zeigt. Mit Hilfe des Ein- stossers 8 wird jetzt das frische Werkstück 4 nach rechts befördert und schiebt hierbei die Werkstücke 5 und 6 vor sich her, bis schliesslich die in Fig. 1c dargestellte Lage der Werkstücke erzielt ist.
Unmit telbar danach wird jetzt mit Hilfe der Ausziehein richtung 9 das bereits eine hohe, aber noch nicht seine endgültige Temperatur aufweisende Werk stück 6 um ein kleines Stück nach rechts befördert, so dass zwischen den Werkstücken 5 und 6 ein Spalt entsteht, der ein Verschweissen dieser beiden Werk stücke unmöglich macht. Dies ist in Fig.ld dar gestellt. Ist der Spalt erzielt, so wird die Auszieh einrichtung wieder aus der Induktionsspule heraus gezogen, wobei sie aber das Werkstück 6 noch nicht mitnimmt. Damit ist der in Fig. la dargestellte Zu stand erreicht, und die weitere Behandlung der Werkstücke erfolgt dann in der vorstehend be schriebenen Weise.
Eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung ist in der Fig.2 dargestellt. Hier ist die Gleitbahn 2 unterteilt, und zwar derart, dass am rechten Ende der Induktionsspule ein feststehendes Stück der Gleitbahn vorgesehen ist. Dieses ist mit 14 bezeich net und an der Stelle, wo es die Induktionsspule verlässt, kräftig nach unten abgewinkelt, so dass ein auf diesen schrägen Teil der Gleitbahn gelan gendes Werkstück unter dem Einfluss der Schwer kraft abwärts gleitet.
Der in der Zeichnung links angeordnete andere Teil der Gleitbahn ist in Rich tung der Spulenachse verschiebbar angeordnet, und hierfür ist das aus der Spule herausschauende Ende der Gleitbahn auf einem Schlitten 10 gelagert, wäh- rend seine Stützorgane 3 im Innern der Spule eben falls schlittenartig gelagert sind. Der Gleitbahnteil 2 kann also in axialer Richtung verschoben werden, wobei Anschläge 11 und 12 diese Bewegung be grenzen. Eine Druckfeder 13 ist bestrebt, den Gleit bahnteil 2 aus der Induktionsspule 1 herauszube- wegen.
Wird auf den Gleitbahnteil 2 ein frisches Werk stück 4 aufgelegt und mit dem Einstosser 8 nach rechts bewegt, .so verschieben sich die bereits in der Induktionsspule befindlichen Werkstücke 5 und 6 bis zur Anlage am Werkstück 7, wobei infolge der Reibung der längsbewegliche Gleitbahnte:il 2 bis zum Anschlag 12 mitgenommen wird. Bei fort schreitender Einschubbewegung gelangt das heisse Werkstück 7 auf den .schrägen Teil des Gleitbahn teils 14, worauf es abgleitet und seiner Weiterver arbeitung zugeführt werden kann. Dieser, auf das heisse Werkstück 7 einwirkende Druck ist infolge seiner kurzen Dauer aber nicht imstande, ein Ver schweissen mit dem Werkstück 6 herbeizuführen.
Wird jetzt, nachdem das Werkstück 6 die Lage des Werkstückes 7 in Fig. 2 eingenommen hat, der Ein- stosser 8 wieder zurückgezogen, so presst die Feder 13 den Gleitbahnteil 2 sogleich nach links und dieser Gleitbahnteil nimmt die Werkstücke 4 und 5 mit. Auf diese Weise ist selbsttätig der erforder liche Spalt zwischen dem letzten und dem vorletzten Werkstück hergestellt worden, und die in der Spule befindlichen Werkstücke können jetzt weiter er hitzt werden, bis das letzte Werkstück die gewünschte Temperatur erreicht hat, worauf der Ausstoss- und Einstossvorgang mit anschliessendem Herstellen des Spalts sich wiederholt.
Eine Vergrösserung des stündlichen Durchsatzes durch Verlängerung der Induktionsspule ist nicht möglich, wenn man die obgenannten Vorteile bei zubehalten wünscht. Eine Vorrichtung zum .induk tiven Erhitzen, die einen höheren stündlichen Durch satz ermöglicht, ist in Fig.3 dargestellt. Hier sind zwei Induktionsspulen 1, 1' nebeneinander ange ordnet und werden wechselweise mit Werkstücken beschickt. Dabei ist die gesamte Anordnung in Fig. 3 im Grundriss dargestellt.
Die Gleitbahn ist bei dieser Einrichtung in der gleichen Weise unterteilt wie bei Fig. 2 und besteht demnach aus einem längsverschieb baren Gleitbahnteil 2 bzw. 2' und einem feststehen den, am Ende nach abwärts abgewinkelten Gleit bahnteil 14 bzw. 14'. Für beide Induktionsspulen ist aber nur ein einziger Einstosser 8 vorgesehen, der in einer Schlittenführung 15 quer zu den In duktionsspulen verschiebbar ist und jeweils vor die jenige Induktionsspule geschoben wird, deren letz tes Werkstück die gewünschte Temperatur erreicht hat, so dass die Beschickung mit einem frischen Werkstück nötig wird.
Die Arbeitsweise der bei den Induktionsspulen mit ihren Gleitbahnen und das Verfahren zum Erzielen des benötigten Spaltes zwi schen dem letzten und dem vorletzten Werkstück sind bei beiden Induktionsspulen gleich. Eine Erläuterung erscheint .im Hinblick auf das zu Fig. 2 Gesagte nicht mehr erforderlich. Dadurch, dass beide Induk tionsspulen 1 und 1' abwechselnd mit frischen Werk stücken versehen werden und ihnen auch abwech selnd am rechten Ende die heissen Werkstücke ent nommen werden, ist demnach der Durchsatz gegen über einer einfachen Induktionsheizvorrichtung nach Fig. 2 verdoppelt.
Es liegt auf der Hand, dass Fig. 3 nur ein Ausführungsbeispiel darstellt und nichts im Wege steht, auch mehr als zwei Induktionsspulen nebeneinander in der angegebenen Weise zu be treiben.