CH397894A - Einrichtung zum Erwärmen von Werkstücken, insbesondere durch elektrische Ströme - Google Patents

Description

      Einrichtung    zum Erwärmen von Werkstücken,     insbesondere        durch        elektrische    Ströme    Es ist bekannt,     Walzknüppel    oder     ähnliche    Werk  stücke durch hindurchgeleitete starke elektrische  Ströme auf Walztemperatur zu erwärmen. Zur     Zu-          und    Ableitung der Ströme werden dabei     gewöhnlich     an die Enden der Werkstücke je mehrere     parallel     geschaltete Kontaktelektroden     angepresst.    Bei vier  kantigen Knüppeln können z.

   B. an die Seitenflächen  nahe den Knüppelenden und ausserdem an die Stirn  seiten Kontaktelektroden     angepresst    werden.  



  Die Verteilung des Stromes auf die parallel ge  schalteten Elektroden     kann    dabei infolge ungleicher  Übergangswiderstände und bei der Verwendung von  Wechselstrom auch infolge ungleicher     Stromverdrän-          gungseffekte    sehr unterschiedlich sein. Dadurch kann  sich eine unerwünschte.     Wärmeverteilung        in    den  Werkstücken,     insbesondere    in den     Enden        derselben     ergeben.  



  Bei     wechselstromgespeisten    Erwärmungseinrich  tungen ähnlicher Art hat man bereits die der Strom  leitung in gleicher     Richtung    dienenden Elektroden  paarweise je aus einer besonderen Transformator  wicklung gespeist.  



       Damit    kann die erwähnte ungleichmässige Ver  teilung des Stromes auf die einzelnen Elektroden  weitgehend vermieden werden. Aus verschiedenen  Gründen ist aber     trotzdem        die    Speisung von     Knüp-          pelerwärmungsanlagen    der fraglichen Art mit Män  geln behaftet.  



  Einmal lässt sich eine hinreichend gleichmässige  Stromverteilung über die ganze Länge     eines    Werk  stückes mit den erwähnten Mitteln nur dann er  reichen, wenn die     Querschnittsform    des Werkstückes  einem     Kreis    oder einem     regelmässigen    Polygon ent  spricht. Wollte man z. B. flache und breite     Brammen     mit     Wechselstrom    erwärmen, ,so würde mindestens  im mittleren Teil der Länge der Strom auf die  am weitesten von der     Mittelachse    entfernten Teile    verdrängt werden, die dadurch wesentlich stärker       erwärmt    würden als die achsnahen Teile.  



  Ausserdem stellen die Verbindungsleitungen zwi  schen     Transformator    und Werkstück     merkliche    In,       duktivitäten    dar,     in    denen bei den erforderlichen ho  hen Stromstärken erhebliche     induktive    Spannungsab  fälle     entstehen,    wodurch die Anlage mit einem ver  hältnismässig schlechten     Leistungsfaktor    arbeitet.  



  Zweck der Erfindung ist es, diese Mängel und  Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen der  fraglichen Art zu beheben.     Hierzu    kommt die Ver  wendung von Gleichstrom in Frage; die an sich bei  Verfahren zum Stauchen, Verstärken, Trennen oder  Strecken von Metallstücken bekannt ist. Durch den  Wegfall des induktiven Spannungsabfalles wird aber  die Gefahr einer sehr ungleichmässigen Stromver  teilung auf parallel geschaltete     Kontaktelektroden    bei  der Verwendung von Gleichstrom besonders gross,  so dass zur Vermeidung dieser Gefahr besondere  Massnahmen angewendet werden müssen.  



  Bei einer erfindungsgemässen Einrichtung zum  Erwärmen von Werkstücken, insbesondere     Walz-          knüppeln,        durch    elektrische Ströme, die den Werk  stücken an ihren Enden je durch mehrere, nahe       beieinander        angeordnete        Kontaktelektroden    zu- bzw.

    von ihnen abgeleitet werden, geschieht dies nach  der Erfindung dadurch, dass von den der Strom  Leitung     in    gleicher Richtung dienenden Kontaktelek  troden je zwei an entgegengesetzten Enden     anlie-          gende,    über zwei- oder     mehrpulsige    Gleichrichter,       insbesondere    Halbleitergleichrichter, aus einem Dreh  stromtransformator mit gemeinsamer Primärwicklung  gespeist sind.  



  In den     Fig.    1 und 2 ist ein Ausführungsbeispiel  der     Erfindung    erläutert.  



  Mit 1 ist darin ein vierkantiger Walzknüppel  bezeichnet, an dessen eines Ende die Kontaktelek-           troden    2, 3, 4, 5, 6, und an dessen anderes Ende  die Kontaktelektroden 2', 3', 4', 5', 6'     angepresst          ,sind.     



  Als     Stromquellen    zur     Speisung    je     eines        Elektrod!en@-          paares    2-2', 3-3' usw.     dienen    Gleichrichter;     die    aus  Ventilen, vorzugsweise Halbleiterventilen 8 nebst Se  kundärwicklungen 9 eines     Drehstromtransformators     mit gemeinsamer     Primärwicklung    10 bestehen. In den  einzelnen Gleichstromkreisen sind     Stromteilerdros-          selspulen    11 vorgesehen, die aber nicht unbedingt  nötig sind.  



       Hierdurch    wird eine gleichmässige Verteilung des  Heizstromes     auf    die     einzelnen    Kontaktelektroden er  reicht. Darüber hinaus bietet die Verwendung von  Gleichrichtern in der     erwähnten    Weise den Vorteil,  dass sich in einfacher Weise eine     gleichmässige    Ver  teilung der Heizleistung auf die drei Phasen eines       Drehstromnetzes    ergibt. Ausserdem braucht bei der  Anordnung der Gleichstromzuleitungen zu den Kon  taktelektroden keine Rücksicht auf gegenseitige Be  einflussung bzw. Stromverdrängung genommen zu  werden.  



  Durch den     Wegfall    der Stromverdrängung er  gibt sich auch     im    Werkstück eine     gleichmässige          Stromverteilung    über dessen ganzen Querschnitt. Die  ser Umstand ermöglicht es auch, andere Werkstücke       als    Knüppel, z. B. breite und flache     Brammen,    ohne       Schwierigkeit    gleichmässig zu erwärmen. Die Kon  taktelektroden können an     die    beiden Enden bei.  geeigneter Verteilung     angepresst    werden, wie dies  in     Fig.    2 beispielsweise gezeigt ist.  



  Da die     Induktivität    der Gleichstromleitungen  auch     in    bezug auf die Phasenverschiebung zwischen  Strom und Spannung auf der     Wechselstromseite    der    Gleichrichter keine Rolle spielt, lässt sich durch die  Einschaltung von Gleichrichtern auch ein besserer  Gesamtleistungsfaktor der Anlage erzielen als bei  der unmittelbaren Verwendung von Wechselstrom  als     Heizstrom.     



  Die Anordnung und Schaltung der Gleichrichter       kann        in    mancherlei     Hinsicht    anders     sein,    als in     der          Fig.    1 dargestellt ist. Zum Beispiel können die     GlenchL-          richber        alle        dreipuls.ig    oder alle     sechspulsig        mit    oder  ohne     Stromteilerschaltung    arbeiten.

   Auch die Ver  wendung     zweipulsiger        Gleichrichter    bei.     entsprechender     Verteilung auf die drei Phasen des     Drehstromtrans-          formators    ist möglich. Statt der gezeichneten     Nfittel-          punktschaltungen    können auch Brückenschaltungen       angewendet    werden.  



  Unter Umständen kann es auch ausreichend sein,  nur getrennte Ventile für je ein Kontaktelektroden  paar vorzusehen, die - gegebenenfalls über Drossel  spulen - aus einer gemeinsamen     Sekundärwicklung     gespeist werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zum Erwärmen von Werkstük- ken, insbesondere Walzknüppeln, durch elektri sche Ströme, die den Werkstücken an ihren Enden je durch mehrere, nahe beieinander angeordnete Kon taktelektroden zu- bzw. von ihnen abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass von den der Strom leitung in gleicher Richtung dienenden Kontaktelek troden je zwei an entgegengesetzten Enden anlie gende, über zwei- oder mehrpulsige Gleichrichter aus einem Drehstromtransformator mit gemeinsamer Primärwicklung gespeist sind.