DE1008835B

DE1008835B - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Waermebehandlung von durchlaufendem, langgestrecktem, metallischem Gut mittels direkten Wechselstromdurchgangs

Info

Publication number: DE1008835B
Application number: DEB35817A
Authority: DE
Inventors: Edgar Hassmueller; Dipl-Ing Hans Faltin
Original assignee: BBC Brown Boveri France SA
Current assignee: BBC Brown Boveri France SA
Priority date: 1955-05-20
Filing date: 1955-05-20
Publication date: 1957-05-23

Description

DEUTSCHES

Es ist bekannt, langgestrecktes, metallisches Gut zwecks Wärmebehandlung im Durchlaufverfahren mittels direkten Wechselstromdurchgangs kontinuierlich zu erhitzen. Dabei wird der Strom dem Gut mittels zweier Kontaktvorrichtungen zugeleitet, die als Schleifkontakte, Rollenkontakte oder Flüssigkeitskontakte ausgebildet sein können.

Bei den bekannten Wärmebehandlungsanlagen dieser Art ist es üblich, eine der Kontaktvorrichtungen zu erden, vorzugsweise die an der Eintrittsseite des Gutes in die Erhitzungsstrecke liegende. Die andere Kontaktvorrichtung und das von dieser ablaufende Gut muß dann gegen die Erde isoliert sein.

Für die Erzeugung der Betriebsspannung ist gewöhnlich ein Transformator mit verhältnismäßig niedriger Sekundär spannung, ζ. Β. 40 V, vorgesehen.

Bei manchen Anlagen kommt man aber mit einer derart niedrigen Spannung nicht mehr aus. Um in solchen Fällen eine Gefährdung des Bedienungspersonals durch Teile der Anlage, die eine höhere Spannung führen, zu vermeiden, ist es bekannt, die Sekundärwicklung des Transformators in der Mitte zu erden, so daß die Enden der Wicklung wohl eine höhere Spannung gegeneinander besitzen können, jedoch nur die halbe Spannung gegen Erde aufweisen. Diese Lösung besitzt jedoch den Nachteil, daß beide Kontaktvorrichtungen ebenso wie das Gut bzw. die dasselbe aufnehmenden Haspeln sowohl auf der Eingangs- wie auch auf der Ausgangsseite gegen die Erde isoliert sein müssen.

Es sind auch Einrichtungen der fraglichen Art bekannt, bei denen die am Eingang und Ausgang der Anlage befindlichen Führungsrollen bzw. Haspeln geerdet sind. Der in diesem Falle über die beiden Erdungen fließende Strom wird dabei auf einen geringen Wert begrenzt, indem das Gut stellenweise von einem lamellierten Eisenkern umschlossen wird, so daß das jeweils innerhalb dieses Kernes befindliche Stück des Gutes wie eine Drosselspule wirkt, ohne selbst erheblich erwärmt zu werden.

Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß beim Schadhaftwerden nur einer Erdverbindung, beispielsweise durch Drahtbruch oder mangelhaften Kontakt, Teile der Anlage eine beträchtliche Spannung gegen Erde annehmen können. Ein sicherer Schutz des Bedienungspersonals gegen Berührungsspannungen wird daher mit dieser Anordnung nicht mit Sicherheit gewährleistet. Außerdem bedingt der, wenn auch geringe Erdstrom unerwünschte Verluste sowie eine Potentialdifferenz zwischen den beiden Erdungsstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die erwähnten Nachteile zu beseitigen und die Betriebssicherheit des in Frage stehenden Wärmebehandlungs-Verfahren und Vorrichtung

zur kontinuierlichen Wärmebehandlung

von durchlaufendem, langgestrecktem,

metallischem Gut mittels direkten

Wechselstromdurchgangs

Anmelder:

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft,
Mannheim-Käfertal, Boveristr. 22

Edgar Hassmüller, Dortmund,

und Dipl.-Ing Hans Faltin, Dortmund-Aplerbeck,

sind als Erfinder genannt worden

Verfahrens zu erhöhen sowie ein Arbeiten mit höheren Spannungen ohne Gefährdung des Betriebspersonals zu ermöglichen.

Die Erfindung sieht zu diesem Zweck ein Verfahren vor, bei dem im Behandlungsgut im Anschluß an die nicht geerdete Kontaktvorrichtung durch ein fremderregtes Magnetfeld eine Spannung induziert wird, welche der zwischen den Kontaktvorrichtungen anliegenden Spannung gleich und entgegengerichtet ist.

Hierdurch wird die das Gut aufnehmende Haspel oder ein sonstiger Teil der Anlage auf Erdpotential gebracht, so daß eine Erdung dieser Teile ohne nachteilige Folgen möglich ist.

Ein Beispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Zeichnung dargestellt.

In der Fig. 1 bedeutet 1 das Behandlungsgut, das von der Haspel 2 abläuft und nach Durchlaufen der Anlage auf der am anderen Ende befindlichen Haspel 3 aufgewickelt wird. Mit 4 ist ein geerdeter elektrischer Eingangskontakt, z. B. in Rollenform bezeichnet, während 5 einen Auslaufkontakt ähnlicher Bauart darstellt. Diese beiden Kontakte sind mit den Enden der Sekundärwicklung 6 eines Transformators verbunden, so daß das Gut auf der zwischen beiden Kontakten liegenden Strecke durch direkten Stromdurchgang erhitzt wird. Die Primärwicklung des Transformators ist mit 7 bezeichnet und wird durch eine Wechselstromquelle 11 gespeist.

Im Anschluß an die Kontaktvorrichtung 5 ist ein das Gut umschließender Eisenkern 8 vorgesehen.

709 510/341

Parallel zu dem den Eisenkern durchlaufenden Gut 1 ist als Primärwicklung ein Leiter 9 innerhalb des Kernes angeordnet, an dessen Enden die gleiche Spannung liegt wie an den beiden Kontaktvorrichtungen.

Die Schaltung ist dabei so durchgeführt, daß der in dem Leiter 9 fließende Wechselstrom in dem Gutstück zwischen dem Ausgangskontakt 5 und einem Führungsrollenpaar 10 eine Spannung induziert, die der zwischen den Kontaktvorrichtungen 4 und 5 anliegenden Spannung jeweils gleich und entgegengerichtet ist.

Der Querschnitt des Eisenkernes senkrecht zur Richtung der magnetischen Kraftlinien muß natürlich so groß sein, daß er bei der angegebenen Schaltung magnetisch nicht übersättigt wird.

Hinter dem Eisenkern 8 besitzt der ablaufende Gutstrang somit stets Erdpotential, so daß er bzw. die von ihm berührten Einrichtungen, wie Richtrollen, Auflaufhaspeln usw., auch geerdet sein können, ohne daß Strom nach der Erde abfließen kann.

Das Übersetzungsverhältnis des durch den Eisenkern 8, mit dem Leiter 9 als Primärwicklung und dem innerhalb des Eisenkernes befindlichen Gut als Sekundärwicklung, gebildeten Transformators muß 1 : 1 sein, damit die in dem Gut induzierte Gegenspannung der Spannung zwischen den Punkten 4 und 5 größenmäßig gleich ist. Infolge der vorhandenen Streuung können sich aber praktisch Abweichungen von dem Übersetzungsverhältnis 1 : 1 ergeben. In weiterer Ausbildung der Erfindung können diese Abweichungen dadurch kompensiert werden, daß die Primärwicklung 9 des Eisenkernes 8 zwecks genauer Einstellung der erzeugten Gegenspannung an den Transformator 6, 7 über einen nicht dargestellten Regeltransformator —· vorzugsweise in Sparschaltung ·— angeschlossen ist.

Statt dessen können am Transformator 6, 7 Anzapfungen 12 vorgesehen sein.

Die Fig. 2 zeigt den Eisenkern 8 mit dem Leiter 9 und dem Gut 1 in Querschnitt.

Wie diese Figuren erkennen lassen, kann der Eisenkern 8 zweiteilig ausgeführt sein, so daß das Gut nach Abheben des oberen Teiles leicht eingelegt werden kann. Ferner ist in der Fig. 2 eine Isolierung 13, die zwischen dem Eisenkern und dem Gut bzw. dem Leiter 9 angeordnet ist, zu erkennen.

Als Isoliermittel können harte keramische Massen, beispielsweise reines Aluminiumoxyd Verwendung finden.

Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene bzw. in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Der Leiter 9 braucht z. B. nicht über den Transformator 6, 7 gespeist zu werden, sondern kann auch an eine andere Wechselstromquelle angeschlossen sein. In diesem Falle kann die in dem Eisenkern 8 angeordnete Primärwicklung auch aus mehreren Windungen bestehen.

Zwecks einer gegebenenfalls notwendig erscheinenden Korrektur der Phasenlage der erzeugten Gegenspannung können bekannte Mittel, wie Kondensatoren und Drosselspulen, Verwendung finden.

Auch die sonstige Anordnung der Anlage kann in vieler Hinsicht abgeändert werden, ohne daß hierdurch die der Erfindung zugrunde liegende Idee verlassen zu werden braucht. Man kann beispielsweise den Eisenkern 8 am Eingangsende der Behandlungsstrecke anordnen und dafür den Auslaufkontakt 5 erden. Schließlich ist die Erfindung auch unabhängig von der Art der verwendeten Kontakte anwendbar. Es können also an Stelle von Rollenkontakten auch Gleitkontakte, Flüssigkeitsbehälter u. dgl. vorgesehen

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Wärmebehandlung von durchlaufendem, langgestrecktem, metallischem Gut mittels direkten Wechselstromdurchgangs, bei dem die Zuleitung des Stromes an das Gut durch Kontaktvorrichtungen erfolgt, von denen eine geerdet ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Behandlungsgut (1) im Anschluß an die nicht geerdete Kontaktvorrichtung (5) durch ein fremderregtes Magnetfeld eine Spannung induziert wird, welche der zwischen den Koataktvorrichtungen anliegenden Spannung gleich und entgegengerichtet ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die nicht geerdete Kontaktvorrichtung (5) ein das Gut umschließender Eisenkern (8) mit einer Primärwicklung (9) so angeordnet ist, daß in dem innerhalb des Kernes befindlichen Gutstück eine Spannung induziert wird, welche der zwischen den Kontaktvorrichtungen anliegenden Spannung gleich und entgegengerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung (9) des Eisenkernes aus der gleichen Wechselstromquelle gespeist ist, die den Strom zur Erwärmung des Gutes liefert.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Eisenkern verkettete Primärwicklung aus einem Leiter besteht, an dessen Enden die gleiche Spannung liegt, wie an den beiden Kontaktvorrichtungen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Kontaktvorrichtungen für die Zuleitung des Stromes an das bewegte Gut an die Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Eisenkernes (8) zwecks genauer Einstellung der erzeugten Gegenspannung an den genannten Transformator über einen Regeltransformator, vorzugsweise in Sparschaltung, angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, bei der die Kontaktvorrichtungen für die Zuleitung des Stromes an das bewegte Gut an die Sekundärwicklung eines Transformators angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärwicklung des Eisenkernes (8) zwecks genauer Einstellung der erzeugten Gegenspannung an Anzapfungen (12) des Transformators angeschlossen ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Gut und dem Eisenkern (8) angeordnete, beispielsweise aus einer keramischen Masse bestehenden Isolierung (13).

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 658 982.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen