DE1011090B - Foerdereinrichtung fuer Induktionsoefen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Infolge der verhältnismäßig großen Geschwindigkeit, mit der sich metallische Gegenstände im elektrischen Induktionsfeld erhitzen, eignen sich Induktionsheizeinrichtungen besonders für Zwecke, bei denen es darauf ankommt, laufend Werkstücke durch die Heizeinrichtung hindurchzufördern, wie dies beispielsweise im Zuge einer Fließfertigung erforderlich ist. Es ist auch schon vorgeschlagen worden, solche Induktionserhitzungsvorrichtungen dort zu verwenden, wo fortlaufend Werkstücke zu erwärmen sind, die anschließend unter Schmiedehämmern, Schmiedepressen, durch Waken od. dgl. warmverformt werden sollen.·

In allen diesen Fällen ergeben sich besondere Schwierigkeiten bezüglich der Förderung der Werkstücke durch den Wirkbereich des Induktors hindurch. Es sind die verschiedensten Vorschläge gemacht worden, um diese Aufgabe zu lösen. So sind feststehende, beispielsweise gekühlte Führungsschienen verwendet worden, auf denen, die Werkstücke gleiten, die aber einem dauernden erheblichen Verschleiß unterworfen sind, zumal sich diese Führungen erwärmen und so dem Verschleiß Vorschub leisten. Es besteht die Gefahr, daß sie sich unter der Wärmewirkung dehnen und verwerfen, so daß- der Durchtrittsquerschnitt für die Werkstücke verringert wird, wodurch sich Klemmungen und Stockungen der durch Stempel od. dgl. von außen vorwärts geschobenen Werkstücke ergeben. Für wassergekühlte Führungen sind Mindestabmessungen erforderlich, damit diese ihrer mechanischen Aufgabe gewachsen sind. Sie nehmen infolgedessen aus dem Wirkfeld des Induktors Leistung auf, die insgesamt gesehen als Verlust anzusprechen ist. Außerdem verschlechtern sie· zwangläufig den Kopplungsgrad zwischen Werkstück und Induktorwindungen.

Es ist daher auch schon versucht worden, mit sich bewegenden Fördereinrichtungen zu arbeiten, auf die die Werkstücke aufgelegt werden und auf diesem ruhend, durch den Wirkbereich des Induktors hindurchgeführt werden. Diese Fördereinrichtungen wurden jedoch außerhalb des eigentlichen Wirkbereiches des Induktor* angeordnet, indem ein Induktor von Tunnelform vorgesehen wurde. Die Fördereinrichtung befindet sich hierbei unterhalb der offenen Seite des Tunnels und außerhalb des Wirkbereiches des Induktors, während das meist auf einen von der Fördereinrichtung getragenen keramischen Abstandstück aufgelegte Werkstück in den Wirkbereich hineinragt.

Induktoren dieser Art sind schwierig herzustellen und weisen außerdem bekanntermaßen einen schlechten Wirkungsgrad auf. Dieser schlechte Wirkungsgrad mußte in Kauf genommen werden, wenn der hohe Verschleiß und die sonstigen Nachteile derjenigen Ein-Fördereinrichtung für Induktionsöfen

Anmelder:
Deutsche Edelstahlwerke

Aktiengesellschaft,
Krefeld, Oberschlesienstr. 16

richtungen vermieden werden sollten, die mit feststehenden Führungsschienen arbeiten, auf denen die Werkstücke gleiten.

Die besonderen Verhältnisse, die beim Induktionserhitzen wegen der induktiven Aufheizung der im Wirkraum untergebrachten metallischen Teile vorliegen, machten es im übrigen unmöglich, sich bei der Ausgestaltung der Fördereinrichtungen Erfahrungen zunutze zu machen, die beispielsweise bezüglich der Förderung von Werkstücken durch gasbeheizte Durchlaufofen vorliegen.

Die Nachteile, die bei einer gleitenden Förderung auf ruhenden Führungsschienen vorliegen, sind genannt worden. Einer Förderung, bei der das Werkstück auf einer Fördereinrichtung ruht und mit dem bewegten Förderglied durch den Wirkraum hindurchgeführt wird, ist der Vorzug zu geben. Gemäß der Erfindung wird eine Fördervorrichtung durch Induktionsheizeinrichtungen, bei welcher die Werkstücke von axial durch den Ofenraum bewegten Fördermitteln getragen werden, vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist durch ein metallisches, von mindestens je einer Rolle vor und hinter dem Ofen getragenes Förderband mit einer Materialstärke, die geringer ist als die Eindringtiefe der induzierten Ströme. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weisen die Werkstücke, die sich auf dem Förderband befinden, einen erheblich größeren Querschnitt als das Förderband selbst auf, so daß die Werkstücke sich schneller erhitzen als das Förderband. Dies erklärt sich dadurch, daß das Feld bei größeren Werkstücken mehr von diesen aufgenommen wird als von der Unterlage, weil diese infolge ihrer Dimensionierung gewissermaßen das Feld verdrängt und das Feld dadurch fast vollständig durch die Werkstücke geht. Hierauf kommt es aber bei der Anwendung einer mitbewegten Werkstückauflage an. Die erfinderische Erkenntnis ist also darin zu sehen, daß sieh die Werkstückauflage langsamer erwärmt,

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an denen die einzelnen Glieder des Bandes aneinanderhängen.

Es sind auch Förderbänder bekanntgeworden, die aus einem Geflecht bestehen oder als Geflechtglieder-5 band ausgebildet sind. Auch Förderbänder dieser Art eignen sich in hervorragendem Maße für den Zweck gemäß der Erfindung, wenn die Flechtdrähte eine Stärke aufweisen, die geringer ist als die Eindringtiefe der Ströme.

Eine Anordnung gemäß der Erfindung kann ohne weiteres in eine Gesamtfließbandanordnung eingereiht werden. Die Werkstücke werden dabei beispielsweise von einer Abschervorrichtung, in welcher sie von Stangen od. dgl. abgeschnitten werden, auf einem

wenn ihr Wirkquerschnitt erheblich geringer ist als der des Werkstückes -und außerdem die Stärke des Förderbandes kleiner ist als die Eindringtiefe der Ströme.

Zur Herstellung des Bandes bzw. seiner Einzelteile ist es möglich, nichtferromagnetische Werkstoffe zu verwenden, beispielsweise also austenitische Stähle, was ohnehin angezeigt ist, weil diese Stahlarten bekanntlich außerdem in der Wärme gute Oxydationsbeständigkeit und Festigkeitseigenschaften aufweisen. io

Das Förderband, insbesondere aus nichtferromagnetischem, metallischem Werkstoff, heizt sich mithin nur wenig auf, weil keine Ummagnetisierungswärme entsteht und nur wenige Feldlinien das Band

durchsetzen. Die Verwirklichung der Erfindung ist 15 Transportband gemäß der Erfindung einer Veraber nicht an die Verwendung dieser Werkstoffe ge- formungsmaschine zugeführt. Auf dem Wege zu dieser bunden; es ist vielmehr möglich, auch andere Verformurigsmaschine durchläuft das Band den Wirkmetallische Werkstoffe zu verwenden, insbesondere raum eines Induktors und dieser heizt das Werkstück auch Stähle, die nicht austenitisch sind. auf Verformungstemperatur auf. Es ist auch mögliEh, In vorteilhafterWeise ist es ferner möglich, das 20 die Anordnung so zu treffen, daß das Förderband, das Band auch dadurch kalt zu halten, daß es gekühlt wird. den Wirkraum des Induktors durchläuft, unter einem Zu diesem" Zweck wird eine Kühlmittelwanne vor- Werkstückmagazin hindurchgeführt wird und hierbei gesehen, durch die; das Förderband hindurchläuft. aufeinanderfolgend Werkstücke aufnimmt und sie Diese Wanne kann entweder außerhalb des Induktors, zum Induktor fördert, durch diesen hindurchbewegt, also praktisch unterhalb desselben angeordnet werden, 25 um sie schließlich unmittelbar an die Weiterverarbeies ist aber auch möglich, die Wanne im Induktor tungsmaschine heranzubringen. Wie ohne weiteres erselbst noch unterzubringen, wobei die Wanne aus sichtlich, wird auf diese Weise der Transport zum einem nichtferromagnetischem Werkstoff herzustellen -und vom Induktor sowie durch diesen hindurch ist. Das Kühlmittel in der Wanne-kann im Gegen- wesentlich vereinfacht gegenüber bisher bekanntstrom gegen die Bewegung des Bandes geführt werden, 30 gewordenen Vorschlägen, wobei aber gleichzeitig mit so daß eine kräftige Kühlwirkung erreicht wird. Induktorformen gearbeitet werden kann, die einfach Ob die einzelnen Maßnahmen, die einem Hint- herzustellen sind und einen günstigen Wirkungsgrad anhalten der Erwärmung; des Bandes dienen, einzeln besitzen.

oder zu mehreren ■ gleichzeitig anzuwenden sind, ent- Eine vorzugsweise Ausführungsform der Erfindung scheidet sich nach den jeweils vorliegenden Betriebs- 35 ist in den Abb. 1 und 2 dargestellt. 1 Verhältnissen. Wenn, die Werkstücke auf Vergleichs- Abb. 1 zeigt einen Querschnitt durch einen IndÜkweise hohe Temperat.uren zu erwärmen sind, so wird tor mit Fördereinrichtung und Werkstück gemäß der es beispielsweise zweckmäßig sein, unter allen Um- Erfindung. Der Induktor 1 umschließt den eigentlichen ständen mit einer Flüssigkeitskühlung zu arbeiten, Wirkraum, in dem sich das Werkstück 2 befindet, weil die Werkstücktemperatur sich dem Band durch 40 Dieses Werkstück 2 liegt auf der Förderkette 3, die Wärmeleitung und Wärmestrahlung mitteilt. In aus der in Längsrichtung des Induktors angeordneten anderen Fällen wird es- dagegen nicht notwendig sein, Drahtgliederkette besteht, wobei die einzelnen Drähte mit einer Flüssigkeitskühlung zu arbeiten, weil be- bei 4 angedeutet sind. Der Induktor selbst ist ausreits die anderen· Maßnahmen dazu ausreichen, das gekleidet zunächst mit einer Isolationsschicht, z.TS. Förderband auf einer Temperatur zu halten, die trag- 45 Asbest, die mit 5 bezeichnet ist. An Stelle der gebar ist. ■ · stampften Auskleidung kann auch ein Quarzroir,

In der Verwirklichung des Erfindungsgedankens in
der Praxis hat es sich als besonders zweckmäßig erwiesen, das Förderband als an sich bekanntes Rundoder Flachdrahtgliederband auszubilden, wobei die 50 legt sind, bestehen. Zum weiteren Schutz gegen einzelnen Drähte des Gliederbandes eine unterhalb mechanische Beschädigungen kann innen eine Attsder Eindringtiefe der Ströme liegende Stärke besitzen.
Diese können sich vorzugsweise in Achsrichtung des
Induktors erstrecken oder so angeordnet werden, daß

ihre Richtung stets in Richtung des magnetischen 55 Aufheizung diese in sich geschlitzt. Die Bleche beFlusses liegt. stehen aus dem oberen Teil 6 und dem unteren Teit;7. Solche Gliederbänder sind für die verschiedensten Zwischen beiden Teilen besteht keine elektrisch Zwecke verwendet worden, beispielsweise auch für leitende Verbindung. In dem unteren Teil 7 siad den Transport von Werkstücken durch öfen hindurch, zwecks Führung der Kette zwei Führungsleisten 8 in jedoch nicht für den Transport durch Induktionsheiz- 60 Längsrichtung beiderseits der Kette angebracht, die einrichtungen. Solche Gliederbänder bestehen aus ein- die Justierung der Kette innerhalb des Wirkraumes zelnen gelenkig miteinander verbundenen Querstäben, vornehmen.

und von Stab zu Stab erstrecken sich in Längsrich- Abb. 2 zeigt schematisch die Gesamtanordnung von tung des Bandes einzelne Drähte oder Blechstreifen, der Seite. Durch den Induktor 1 werden die Werkdie jeweils an zwei benachbarten Querstäben gelenkig 65 stücke 2, die auf der Kette 3 liegen, hindurchgeführt, befestigt sind. Da das Band aus einzelnen Gliedern be- Die Kette ist als endloses Band ausgeführt und umsteht, ist in weitgehendem Maße auch das Fließen von schlingt die Antriebsräder 9 und 9'. Zwecks Kühlung Wirbelströmen, die sich ausbilden könnten, unter- der Kette kann diese auf dem Rücklauf außerhalb des bunden, was auf den verhältnismäßig großen Über- Induktors durch ein Flüssigkeitsbad 10 geführt gangswiderstand an den Stellen zurückzuführen ist, 7° werden. Die Kühlung kann jedoch auch durch gas-

Porzellanrohr oder sonstiges gebranntes Auskleidungsrohr vorgesehen sein. Auch kann die Auskleidung aus hochgebrannten Plättchen, die in Einbettmasse verkleidung aus austenitischen Blechen, Streifen, Rohren od. dgl. vorgesehen sein. Bei Verwendung von Blechen werden zur Vermeidung einer induktiven

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förmige Kühlmittel, wie Preßluft, erfolgen oder die Kette kann über Kühlplatten geführt werden. Eine Kühlung ist auch innerhalb des Induktors durch ein Flüssigkeitsbad geringer Höhe möglich.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Fördervorrichtung für Induktionsheizeinrichtungen, insbesondere für Induktionsöfen, die dem fortlaufenden Erhitzen von warmzuverformenden Werkstücken dienen, bei welcher die Werkstücke von axial durch den Ofenraum bewegten metallischen Fördermitteln getragen werden, gekennzeichnet durch ein metallisches, von mindestens je einer Rolle vor und hinter dem Ofen getragenes Förderband mit einer Materialstärke, die geringer ist als die Eindringtiefe der induzierten Ströme.

2. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband als an sich bekanntes Rund- oder Flachdrahtgliederband ausgebildet ist, dessen Drähte eine unterhalb der Eindringtiefe der Ströme liegende Stärke besitzen.

3. Fördereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband als an sich bekanntes Geflecht oder Geflechtgliederband ausgebildet ist, dessen Drähte eine unterhalb der Eindringtiefe der Ströme liegende Stärke ausweisen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 653 432;
französische Patentschrift Nr. 709 249;
USA.-Patentschrift Nr. 1 873 808, 2 052 010,
214 681;

Zeitschrift des VDI, 1949, Nr. 2, S. 25ff.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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