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HINTERGRUND
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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine induktionsbeheizte Walzenvorrichtung.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Ein Paar von induktionsbeheizten Walzenvorrichtungen wird bspw. in einem Walzprozess oder dergleichen eines flächigen, zu beheizenden Gegenstandes verwendet. Jeder Walzenkörper einer induktionsbeheizten Walzenvorrichtungen kann einer Durchbiegung ausgesetzt sein, wenn eine Last aufgebracht wird. Diese Durchbiegung auf dem Walzenkörper kann es erschweren, einen bahnförmigen, zu beheizenden Gegenstand gleichmäßig zu walzen.
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Um diesem Problem zu begegnen, ist eine induktionsbeheizte Walzenvorrichtung, wie in
JP S62-178494 U veranschaulicht, vorgestellt worden. An dieser induktionsbeheizten Walzenvorrichtung ist ein Walzenkörper mit mehreren Induktionsspulen in einem Hohlraum entlang seiner axialen Richtung angeordnet, und es wird eine individuelle Spannungssteuerung mehrerer Induktionsspulen durchgeführt. Das heißt, die induktionsbeheizte Walzenvorrichtung führt die individuelle Spannungssteuerung der mehreren Induktionsspulen so durch, dass es in der erzeugten Wärmemenge zwischen den Abschnitten des Walzenkörpers, die den jeweiligen Induktionsspulen zugewandt sind, eine Differenz gibt. Dadurch erfolgt nur einem vorbestimmten Abschnitt eine lokale und thermische Ausdehnung, und somit erfolgt eine Anpassung in einem Durchmesserprofil des Walzenkörpers. Dadurch kann die Dicke eines bahnförmigen, zu beheizenden Gegenstands gleichmäßig verteilt sein.
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Die induktionsbeheizte Walzenvorrichtung stellt allen Induktionsspulen die Gesamtleistung nur entsprechend einer Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper durch den bahnförmigen, zu beheizenden Gegenstand entzogen wird, bereit. So kann die induktionsbeheizte Walzenvorrichtung nicht mehreren Induktionsspulen, eine Leistung zuführen, damit der bahnförmige, zu beheizende Gegenstand eine gleichmäßige Dickenverteilung aufweist. Wenn bspw. ein bahnförmiges Material, das eine kleine Menge an Wärmelast entzieht, bearbeitet wird, verringert sich die Gesamtleistung für alle Induktionsspulen. Das erschwert es, eine Leistungsdifferenz zwischen den Induktionsspulen zu erhalten, damit das bahnförmige Material eine gleichmäßige Dicke aufweisen kann. Insofern kann eine unbeabsichtigte Veränderung in der Dickenverteilung nicht ausgeschlossen werden.
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STAND DER TECHNIK DOKUMENTE
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PATENTDOKUMENT
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Patentdokument:
JP S62-178494 U -
ZUSAMMENFASSUNG
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Die vorliegende Erfindung dient dazu, die obigen Probleme zu lösen, wobei die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, einen Betrag der thermischen Ausdehnung an einer beabsichtigten Position in einer axialen Richtung des Walzenkörpers einer induktionsbeheizten Walzenvorrichtung, ungeachtet einer Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper durch einen zu beheizenden Gegenstand entzogen wird, anzupassen.
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Das heißt, eine induktionsbeheizte Walzenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst einen Walzenkörper mit einer hohlzylindrischen Form, mehrere Induktionsspulen, die in einem Hohlraum entlang einer axialen Richtung des Walzenkörpers angeordnet sind, eine Stromversorgungsschaltung, die eine Leistung, die jeder Induktionsspule individuell zugeführt wird, steuert, und einen Kühlmechanismus, der den Walzenkörper kühlt, indem dem Walzenkörper ein Kältemittel zugeführt wird.
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Bei diese Ausgestaltung kann ein Betrag der thermischen Ausdehnung an einer beabsichtigten Position in einer axialen Richtung des Walzenkörpers angepasst werden. Diese Anpassung kann erreicht werden, indem die Leistung, die jeder Induktionsspule individuell mit Hilfe der Stromversorgungsschaltung zugeführt wird, gesteuert wird. In der vorliegenden Erfindung wird der Walzenkörper durch den Kühlmechanismus gekühlt. Das heißt, der Kühlmechanismus kann eine geforderte Menge an Wärmelast ausgleichen, sogar wenn eine Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper durch einen zu beheizenden Gegenstand entzogen wird, klein ist. Der Betrag der thermischen Ausdehnung kann dafür an einer beabsichtigten Position in axialer Richtung des Walzenkörpers eingestellt werden, ungeachtet des Betrags der Wärmelast, die dem Walzenkörper durch den zu beheizenden Gegenstand entzogen wird.
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Als besonderes Ausführungsbeispiel der induktionsbeheizten Walzenvorrichtung, ist die induktionsbeheizte Walzenvorrichtung vorzugsweise eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung eines bahnförmigen, zu beheizenden Gegenstands. Außerdem steuert die Stromversorgungsschaltung vorzugsweise die Leistung, die jeder Induktionsspule individuell zugeführt wird, sodass die Temperatur des Walzenkörpers eine vorbestimmte Temperatur erreicht und der zu beheizende Gegenstand eine vorbestimmte Dickenverteilung enthält.
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Um den Betrag der thermischen Ausdehnung an einer beabsichtigten Position in axialer Richtung des Walzenkörpers entsprechend der Menge an Wärmelast effizient einzustellen, umfasst die induktionsbeheizte Walzenvorrichtung vorzugsweise ferner eine Steuerungseinheit für den Kühlmechanismus, der eine Kältemittelmenge, die von dem Kühlmechanismus entsprechend der Menge an Wärmelast bereitgestellt wird, steuert.
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In der vorliegenden Erfindung, wird die Leistung, die den Induktionsspulen zugeführt wird, individuell derart gesteuert, dass eine Temperaturdifferenz, bzw. Temperaturunterschiede, an einer inneren Oberfläche des Walzenkörpers aufgrund einer Differenz in der erzeugten Wärmemenge entsteht. Eine weitere Temperaturdifferenz entsteht ferner an der äußeren umlaufenden Oberfläche des Walzenkörpers aufgrund einer Differenz in der Wärmemenge, die von dem zu beheizenden Gegenstand entzogen wird.
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Um diese Temperaturdifferenzen zu beseitigen und eine gleichmäßige Temperatur auf der äußeren Oberfläche des Walzenkörpers zu erreichen, umfasst der Walzenkörper eine Mantelkammer, die in einer seitlich umlaufenden Wand desselben ausgebildet ist. Die Mantelkammer ist mit einem gasförmig-flüssig zweiphasigen Wärmemedium in abgedichteter Weise befüllt.
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Als besonderes Ausführungsbeispiel des Kühlmechanismus führt der Kühlmechanismus vorzugsweise das Kühlmittel in den Hohlraum des Walzenkörpers hinein.
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Gemäß dieser Ausgestaltung ist es lediglich notwendig, dass das Kältemittel durch einen Bereich zwischen der inneren Oberfläche des Walzenkörpers und den Induktionsspulen fließt. Dies kann eine Ausgestaltung des Kühlmechanismus vereinfachen.
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Vorzugsweise führt der Kühlmechanismus das Kältemittel zu einem Kühlmittelströmungspfad, der radial nach innen bezüglich der Mantelkammer in der seitlich umlaufenden Wand des Walzenkörpers angeordnet ist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung kann die seitlich umlaufende Wand des Walzenkörpers effizient gekühlt werden.
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Vorzugsweise führt der Kühlmechanismus das Kältemittel individuell jedem Abschnitt an der inneren Oberfläche des Walzenkörpers zu, die jeder Induktionsspule zugewandt ist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung kann die Temperatur eines vorbestimmten Abschnitts an der inneren Oberfläche des Walzenkörpers lokal reduziert werden. Dadurch ist es möglich, die relative Differenz einer Deformationstoleranz aufgrund der thermischen Ausdehnung (Differenz des Betrags der thermischen Ausdehnung) in axialer Richtung des Walzenkörpers zu maximieren.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung in der oben beschriebenen Ausgestaltung kann der Betrag der thermischen Ausdehnung an einer beabsichtigten Position in axialer Richtung des Walzenkörpers der induktionsbeheizten Walzenvorrichtung angepasst werden, ungeachtet der Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper durch den zu beheizenden Gegenstand entzogen wird.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Schnittansicht, die schematisch eine Ausgestaltung einer induktionsbeheizten Walzenvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung veranschaulicht;
- 2 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Strömung eines Kältemittels in dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
- 3 ist eine schematische Darstellung, die die Arbeitsweise eines Kühlmechanismus gemäß dem Ausführungsbeispiel veranschaulicht;
- 4 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Strömung eines Kältemittels in einem modifizierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht; und
- 5 ist eine teilweise vergrößerte Schnittansicht, die eine Strömung eines Kältemittels in einem anderen modifizierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Ausführungsbeispiel der Erfindung
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Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel einer induktionsbeheizten Walzenvorrichtung 100 der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Die induktionsbeheizte Walzenvorrichtung 100 wird bspw. in einem Wärmebehandlungsprozess oder dergleichen eines bahnförmigen, zu beheizenden Gegenstands, wie z.B. ein Plastikfilm, Papier, eine Gewebe, ein Vliesmaterial, eine synthetische Faser oder eine Metallfolie verwendet. Zum Beispiel kann ein bahnförmiger, zu beheizender Gegenstand W mit Hilfe zweier induktionsbeheizter Walzenvorrichtungen 100 gewalzt werden.
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Wie in 1 veranschaulicht, weist die induktionsbeheizte Walzenvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen Walzenkörper 2 und einen induktiven Heizmechanismus 3 auf. Der Walzenkörper 2 weist eine hohlzylindrische Form auf und ist drehbar gelagert. Der induktive Heizmechanismus 3 ist innerhalb des Walzenkörpers 2 angeordnet.
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An beiden Enden des Walzenkörpers 2 sind jeweils Lagerzapfen 4 mit hohlen Antriebswellen 41 vorgesehen, die von einem Grundkörper 9 über je ein Lager 8, wie z.B. ein Kugellager, drehbar gelagert sind. Die Lagerzapfen 4 weisen je eine Antriebswelle 41 und je einen Flansch 42 auf. Jeder Flansch 42 ist an einem entsprechenden axialen Ende des Walzenkörpers 2 befestigt. Der Walzenkörper 2 ist derart ausgestaltet, dass er mittels einer Antriebskraft, die von außen durch einen rotierenden Antriebsmechanismus (nicht gezeigt), wie z.B. einen Motor, aufgebracht wird, gedreht wird. In einer seitlich umlaufenden Wand des Walzenkörpers 2 sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Mantelkammern 2A in Längsrichtung (Richtung der Rotationsachse) angeordnet. Jede Mantelkammer 2A ist mit einem gasförmig-flüssig zweiphasigen Heizmedium in dekomprimierter und abgedichteter Weise befüllt. Diese Mantelkammern 2A sind umlaufend in gleichen Abständen ausgebildet.
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Der induktive Heizmechanismus 3 weist einen zylindrischen Kern 31 mit einer zylindrischen Form auf und mehrere Induktionsspulen 32 auf. Die mehreren Induktionsspulen 32 sind um eine äußere umlaufende Oberfläche des zylindrischen Kerns 31 gewickelt.
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Beide Enden des zylindrischen Kerns 31 werden jeweils durch eine Stützwelle 33 gehalten. Die Stützwelle 33 sind in die jeweilige Antriebswelle 41 eingeführt, und werden von der jeweiligen Antriebswelle 41 über ein jeweiliges Lager 10, wie z.B. ein Kugellager, gehalten. Der induktive Heizmechanismus 3 wird somit während der Rotation des Walzenkörpers 2 bezüglich des Grundkörpers 9 (ortsfeste Seite) in einem stationären Zustand innerhalb des Walzenkörpers 2 gehalten.
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Die Induktionsspulen 32 sind entlang der axialen Richtung des Walzenkörpers 2 angeordnet. Die Induktionsspulen 32 sind jeweils mit einem externen Anschlusskabel L1 verbunden. Diese externen Anschlusskabel L1 sind ebenso mit einer Stromversorgungsschaltung 5, die für die Bereitstellung einer Wechselspannung oder dergleichen mit einer Netzfrequenz (50 Hz oder 60 Hz) verwendet wird, verbunden. Die Stromversorgungsschaltung 5 steuert die Leistung, die jeder Induktionsspule 32 individuell zugeführt wird.
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Wenn mit dieser Ausgestaltung die Wechselspannung an den Induktionsspulen 32 durch den induktiven Heizmechanismus 3 angelegt wird, wird ein magnetisches Wechselfeld erzeugt. Das magnetische Wechselfeld dringt durch die seitliche umlaufende Wand des Walzenkörpers 2 hindurch. Durch dieses Hindurchdringen werden in dem Walzenkörper 2 induzierte Ströme erzeugt. Durch die induzierten Ströme erzeugt der Walzenkörper 2 Joulesche Wärme. Aufgrund der Anordnung der Mantelkammern 2A wird eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der seitlich umlaufenden Wand in Rotationsachsenrichtung des Walzenkörpers 2 erreicht.
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Die Stromversorgungsschaltung 5 führt dann eine individuelle Regelung der Leistung, die jeder Induktionsspule 32 zugeführt wird, durch. Diese Regelung wird so ausgeführt, dass die Temperatur des Walzenkörpers 2 eine vorbestimmte Temperatur einnimmt und der zu beheizende Gegenstand W eine vorbestimmte Dickenverteilung aufweist. Hier wird die Temperatur des Walzenkörpers 2 mit einem Temperatursensor (nicht gezeigt), der radial außerhalb bezüglich der Mantelkammern 2A in der seitlich umlaufenden Wand des Walzenkörpers 2 angeordnet ist, gemessen. Die Dickenverteilung des zu beheizenden Gegenstands W wird mit Hilfe mehrerer Dickensensoren (nicht gezeigt), die z.B. Laser-Wegmesser aufweisen, gemessen.
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Die induktionsbeheizte Walzenvorrichtung 100 gemäß dem vorliegendem Ausführungsbeispiel weist ferner einen Kühlmechanismus 6, der dem Walzenkörper 2 ein Kältemittel zuführt und somit den Walzenkörper 2 kühlt, auf.
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Der Kühlmechanismus 6 entzieht mit Hilfe des Kältemittels dem Walzenkörper 2 eine Menge an Wärmelast, neben einer Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand W entzogen wird. Das heißt, der Kühlmechanismus 6 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entzieht eine geforderte Menge an Wärmelast, um eine beabsichtigte Deformationstoleranz (Differenz des Betrags der thermischen Ausdehnung) in axialer Richtung des Walzenkörpers 2 zu erreichen. Hierbei wird „die geforderte Menge an Wärmelast“ folgendermaßen erhalten: „die geforderte Menge an Wärmelast“ = „eine Menge an Wärmelast, mit der die beabsichtigte Deformationstoleranz (Differenz des Betrags der thermischen Ausdehnung) erreicht wird“ - „ die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand entzogen wird“.
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Insbesondere führt der Kühlmechanismus 6 das Kältemittel in einen Hohlraum des Walzenkörpers 2 hinein, und kühlt dadurch die innere Oberfläche des Walzenkörpers 2. Der Kühlmechanismus 6 führt bspw. das Kältemittel durch eine Kühlmitteleinlassöffnung (nicht gezeigt), die an einem der Lagerzapfen 4 des Walzenkörpers 2 angeordnet ist, in einen Hohlraum des Walzenkörpers 2 hinein. Der Kühlmechanismus 6 zieht das Kältemittel ebenfalls durch eine Kühlmittelauslassöffnung (nicht gezeigt), die an einem anderen Lagerzapfen 4 angeordnet ist, ab. Das Kältemittel kann ein gasförmiges Kältemittel, das auf eine vorbestimmte Temperatur gekühlt ist, sein, oder es kann ein Kältemittel in flüssigem oder nebelförmigem Zustand sein.
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Eine Menge des Kältemittels, das durch den Kühlmechanismus 6 zugeführt wird, wird durch eine Steuereinheit des Kühlmechanismus 7 entsprechend der Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand W entzogen wird, gesteuert. In einem Fall, in dem „die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand entzogen wird“ > „die Menge an Wärmelast, mit der die beabsichtigte Deformationstoleranz erreicht wird“, setzt die Steuereinheit des Kühlmechanismus 7 die Kältemittelmenge auf Null. Das heißt, die Steuereinheit des Kühlmechanismus 7 führt dem Walzenkörper 2 kein Kältemittel zu. In einem Fall, in dem „die Menge an Wärmelast, mit der die beabsichtigte Deformationstoleranz erreicht wird“ > „die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand entzogen wird“, führt die Steuereinheit des Kühlmechanismus 7 dem Walzenkörper 2 basierend auf „der geforderten Menge an Wärmelast“ eine vorbestimmte Kältemittelmenge zu. Die Steuereinheit des Kühlmechanismus 7 steuert die Kältemittelmenge durch die Ansteuerung eines Durchflussregeleinrichtung 62, das in einem Kühlmittelversorgungspfad 61 des Kühlmechanismus 6 angeordnet ist. Hierbei wird die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand W entzogen wird, durch die Leistung (kW) bestimmt, die den Induktionsspulen 32 zugeführt wird, welche zum Regeln des Walzenkörpers 2 auf eine vorbestimmte Temperatur, erforderlich ist.
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Im Folgenden wird die Arbeitsweise des Kühlmechanismus 6 mit Bezug auf die 3 beschrieben. 3 zeigt ein Beispiel, in dem zu Anschauungszwecken die erste bis fünfte Induktionsspule 32 verwendet wird.
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(1) Ein Fall, in dem „die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand entzogen wird“ > „die Menge an Wärmelast, mit der die beabsichtigte Deformationstoleranz erreicht wird“:
- Es wird bspw. angenommen, dass die Stromversorgungsschaltung 5 die Leistung, die den Induktionsspulen 32 zugeführt wird, so steuert, dass die Temperatur des Walzenkörpers 200°C erreicht, und die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand W entzogen wird, zugleich 30 kW beträgt.
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Die Stromversorgungsschaltung 5 steuert nun die Leistung, die den Induktionsspulen 32 zugeführt wird individuell so, dass der zu beheizende Gegenstand W nach einer Wärmebehandlung eine gleichmäßige Dickenverteilung aufweist. Des Weiteren wird angenommen, dass jeweils 5 kW Leistung der ersten, zweiten, vierten und fünften Induktionsspule 32 und 10 kW Leistung der dritten Induktionsspule 32 zugeführt werden, um nach der Wärmebehandlung eine gleichmäßige Dickenverteilung des zu beheizenden Gegenstands W zu erreichen. Um eine gleichmäßige Dicke zu erreichen, ist es bspw. notwendig, dass sich die Leistung zwischen der dritten Induktionsspule 32 und der zweiten Induktionsspule 32 um 5 kW unterscheidet. Die Menge an Wärmelast, mit der die beabsichtigte Deformationstoleranz erreicht wird, beträgt in diesem Fall 30 kW.
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(2) Ein Fall, in dem „die Menge an Wärmelast, mit der die beabsichtigte Deformationstoleranz erreicht wird“ > „die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand entzogen wird“:
- Sogar wenn die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand W entzogen wird, 10 kW erreicht, steuert die Stromversorgungsschaltung 5 die Leistung, die den Induktionsspulen 32 zugeführt wird, derart, dass die Temperatur des Walzenkörpers 2 200°C erreicht.
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Sogar in diesem Fall steuert die Stromversorgungsschaltung 5 die Leistung, die jeder Induktionsspule 32 individuell zugeführt wird, derart, dass der zu beheizende Gegenstand W nach der Wärmebehandlung eine gleichmäßige Dickenverteilung aufweist. Allerdings werden den Induktionsspulen 32 insgesamt nur 10 kW Leistung zugeführt. Das heißt, der ersten, zweiten, vierten und fünften Induktionsspule 32 werden jeweils ungefähr 1,6 kW Leistung zugeführt, und der dritten Induktionsspule 32 wird ungefähr 3,2 kW Leistung zugeführt. In diesem Fall beträgt bspw. die Leistungsdifferenz zwischen der dritten Induktionsspule 32 und der zweiten Induktionsspule 32 ungefähr 1,6 kW. Diese fällt unter 5 kW, was ein erforderlicher Wert ist, um eine gleichmäßige Dicke zu erreichen.
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In diesem Fall wird der Kühlmechanismus 6 für die Kühlung des Walzenkörpers 2 verwendet und kompensiert somit 20 kW Leistung, was die erforderliche Menge an Wärmelast ist. Deshalb werden den Induktionsspulen 32 von der Stromversorgungsschaltung 5 insgesamt 30 kW Leistung zugeführt. Das heißt, der ersten, zweiten, vierten und fünften Induktionsspule 32 werden jeweils 5 kW Leistung zugeführt, und der dritten Induktionsspule 32 wird 10 kW Leistung zugeführt. Die Menge an Wärmelast, mit der die beabsichtigte Deformationstoleranz erreicht wird, wird dadurch insgesamt erreicht. Dadurch kann der zu beheizende Gegenstand W nach der Wärmebehandlung eine gleichmäßige Dickenverteilung aufweisen.
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Effekte des Ausführungsbeispiels
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Gemäß der induktionsbeheizten Walzenvorrichtung 100, die wie oben beschrieben ausgestaltet ist, kann der Betrag der thermischen Ausdehnung an einer beabsichtigten Position in axialer Richtung des Walzenkörpers 2 angepasst werden. Diese Anpassung kann durch die Steuerung der Leistung, die jeder Induktionsspule 32 individuell zugeführt wird, mit Hilfe der Stromversorgungsschaltung 5 erreicht werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird der Walzenkörper 2 durch den Kühlmechanismus 6 gekühlt. Das heißt, durch den Kühlmechanismus 6 kann eine Kompensation für die erforderliche Menge an Wärmelast erreicht werden, um die gleichmäßige Dickenverteilung des zu beheizenden Gegenstands zu erreichen, selbst wenn die Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand W entzogen wird, klein ist. Der Betrag der thermischen Ausdehnung kann dadurch an der beabsichtigten Position in axialer Richtung des Walzenkörpers 2 angepasst werden, ungeachtet der Menge an Wärmelast, die dem Walzenkörper 2 durch den zu beheizenden Gegenstand W entzogen wird. Dadurch wird ermöglicht, dass der Spaltdruck ausgeglichen wird, wenn der bahnförmige, zu beheizende Gegenstand W mit der induktionsbeheizten Walzenvorrichtung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel gewalzt wird. Dadurch kann ein qualitativ hochwertiges Produkt hergestellt werden.
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Andere Ausführungsbeispiele
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Wie in 4 veranschaulicht, kann der Kühlmechanismus 6 das Kältemittel den Kühlmittelströmungspfaden 21, die bezüglich der Mantelkammern 2A radial nach innen in der seitlich umlaufenden Wand des Walzenkörpers 2 angeordnet sind, zuführen. Diese mehreren Kühlmittelströmungspfade 21 sind umlaufend in gleichen Abständen ausgebildet. Der Kühlmechanismus 6 führt bspw. durch eine Kühlmitteleinlassöffnung, die an einem der Lagerzapfen 4 des Walzenkörpers 2 angeordnet ist, Kältemittel zu den Kühlmittelströmungspfaden 21. Der Kühlmechanismus 6 zeiht ferner das Kältemittel durch eine Kühlmittelauslassöffnung, die an einem anderen Lagerzapfen 4 angeordnet ist, ab.
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Wie in 5 veranschaulicht, führt der Kühlmechanismus 6 vorzugsweise das Kältemittel individuell jedem Abschnitt an der inneren Oberfläche des Walzenkörpers 2 zu, die jeder Induktionsspule 32 zugewandt ist. Der Kühlmechanismus 6 weist mehrere Kühlmittelversorgungsanschlüsse 63 auf. Der Kühlmechanismus 6 kann zwischen einer Versorgung und einer Nichtversorgung des Kältemittels von jedem der Kühlmittelversorgungsanschlüsse 63 schalten. Zum Beispiel ist es denkbar, dass der Kühlmechanismus 6 mehrere Versorgungsrohre 64 aufweist, wobei jedes Rohr mehrere Kühlmittelversorgungsanschlüsse 63, die darin angeordnet sind, aufweist. In diesem Fall ist es denkbar, dass jeder Kühlmittelversorgungsanschluss 63 ein Auf-Zu Ventil (nicht gezeigt), das darin angeordnet ist, aufweist. Die Anzahl an Kühlmittelversorgungsanschlüsse 63 kann die gleiche oder eine andere Anzahl als die Anzahl der Induktionsspulen 32 sein. Gemäß dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Temperatur eines vorbestimmten Abschnitts an der inneren Oberfläche des Walzenkörpers 2 lokal zu reduzieren. Dadurch ist es möglich, eine relative Differenz in einer Deformationstoleranz aufgrund der thermischen Ausdehnung (Differenz des Betrags der thermischen Ausdehnung) in axialer Richtung des Walzenkörpers 2 zu maximieren.
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Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsbeispiele beschränkt, und es versteht sich von selbst, dass verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- induktionsbeheizte Walzenvorrichtung
- 2
- Walzenkörper
- 2A
- Mantelkammer
- 32
- mehrere Induktionsspulen
- 5
- Stromversorgungsschaltung
- 6
- Kühlmechanismus
- 7
- Steuerungseinheit des Kühlmechanismus
- 21
- Kühlmittelströmungspfad
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 62178494 U [0003, 0005]
