DE1069795B - - Google Patents

Description

DEUTSCHES

In dem Maße, wie die induktive Erwärmung zunehmende Verbreitung in der Industrie findet, wachsen auch die Forderungen nach einer Erhöhung der Ofenleistung und nach der Automatisierung des Vorschubes des Heizgutes im Ofen. Für den Vorschub von Blöcken im Ofen ist eine Transportvorrichtung (Transportband oder Transportkette) bekannt, die in den Zwischenraum zwischen den Ofenjochen hineinragende Bügel aus feuerfestem Stahl trägt, auf denen die zu erwärmenden Blöcke während des Transportes durch den Ofen ruhen, und die in vertikaler Richtung in bezug auf die Joche verschiebbar ist. Die Bügel werden aus U-förmig gebogenen Blechen mit nach oben ragenden Schenkeln gebildet, die durch eine zwischen diesen angeordnete Wand versteift und so gerichtet sind, daß ihre Schenkelflächen und Bodenteile im wesentlichen mit der Richtung des Feldes zwischen den Jochen zusammenfallen. Mit einer derartigen Vorrichtung werden gute Ergebnisse erzielt, aber es ist ein Querfeldofen mit im wesentlichen lotrechter Hauptrichtung des Feldes erforderlich, wenn die Längsachse der Blöcke horizontal liegt. Bei dem bekannten Querfeldofen wird aber die Wirbelstromwärme in einem Block von rechteckigem Querschnitt im wesentlichen nur in den lotrechten Seitenflächen des Blockes erzeugt und der Ausgleich der Temperaturunterschiede über die Breite des Blockes der Wärmeleitung überlassen. Sie findet wohl auch bei kleineren Blöcken statt, deren "Zeitkonstante T für den Temperaturausgleich nur einige Sekunden beträgt, nicht aber bei breiteren Blöcken. Die Zeitkonstante T wächst nämlich quadratisch mit der Breite δ des Blockes. Nimmt man beispielsweise an:

Querfeldofen mit ausgeprägten Polen

Anmelder:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget, Västeräs (Schweden)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling₁ Patentanwalt, Gießen, Bismarckstr. 43

Beanspruchte Priorität: Sdiweden vom 10. September 1955

Blockbreite

spezifische Wärme

δ = 15 cm

.C= 5,6

Wärmeleitzahl X = 0,3

so erhält man eine Zeitkonstante

4 π²

225 5,6

39,5 0,3

Watt ■ see
cm³ ■ ⁰C
Watt

cm · ⁰C

= 106 see

Selbstverständlich kann man in der Praxis nicht mit einer so langen Wartezeit für den Temperaturausgleich arbeiten. Der Wärmeverlust und die Oxydbildung würden viel zu groß werden.

Gemäß der Erfindung erhält man eine im wesentlichen gleichmäßige Erwärmung längs des Umfanges des Blockes unter Beibehaltung der bekannten Transportvorrichtung und eines Querfeldofens mit ausge-Dr.-Ing. Ludwig Dreyfus, Västeräs (Schweden), ist als Erfinder genannt worden

prägten Polen mit einem Wechselfeld, das sich durch den Block und lamellierte Eisenjoche schließt. Das besondere Kennzeichen der Erfindung ist, daß von vier von den Jochen des Ofens ausgehenden ausgeprägten Polen zwei gleichachsig als Hauptpole arbeiten, mit Wicklungen versehen sind und ungleiche Polarität haben, während zwei unter einem Winkel von 90° gegen die Hauptpole versetzte Hilfspole bilden, unbewickelt sind und zur Schwächung des Feldes in den gegen die Hilfspole gewendeten Zonen des Blockes dienen. Der durch die Hilfspole aufgenommene magnetische Fluß ist ein Streufluß und kann deshalb ohne wesentliche Änderung des Hauptflusses verändert werden. Damit ist es möglich, die Erwärmung des Werkstückes in zwei Ordinaten getrennt einzustellen.

Querfeldöfen mit einer Mehrzahl von ausgeprägten Polen sind an sich bekannt. Diese weisen aber ausschließlich mit Wicklungen versehene Hauptpole auf, deren Fluß nur insgesamt veränderbar ist. Eine Veränderung des Flusses in zwei Ordinaten ist hier nicht möglich. ;

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert, die einen Querfeldofen zeigt, durch den die Werkstücke in waagerechter Lage geführt werden. In der Zeichnung ist die rechte Hälfte des Ofens im Schnitt und die linke Hälfte in Ansicht dargestellt.

Der Ofen besteht aus zwei lamellierten Jochen 1, die die Hauptpole 2a und 2b bilden, aus denen das Wechselfeld austritt, und weiter zwei Hilfspole 3, die um 90° gegen die Hauptpole versetzt sind. Die Wicklung ist in zwei gleiche Teile 4 a und 4fr aufge-

909 650/432

Claims (4)

teilt, die je einen Hauptpol umschließen und in dem. einen Joch dieselbe'Stromrichtung haben und in dem anderen Joch die entgegengesetzte. Diese Wicklungsteile, deren Seitenflächen 45° mit der Hauptpol- und Hilfspolachse einschließen, sind durch die Hilfspole 3 voneinander getrennt, die nicht bewickelt sind. In Analogie mit den Verhältnissen bei Gleichstromkommutatormaschinen schwächt ein anbewickelter Hilfspol den in den Block eintretenden Teil des Hauptfeldes unter dem Bogen des Hilfspols, und das um so mehr, je kleiner der Luftspalt zwischen Hilfspol und Block ist. Das Feldbild ist für einen Quadranten des Ofens und für einen Block 5 mit quadratischem Querschnitt mit abgerundeten Kanten gezeichnet. Es ist klar, daß ein solcher Block mit der Diagonale in Richtung der Hauptpolachse angeordnet sein muß. Das Feldbild zeigt sowohl, daß es leicht ist, innerhalb des unteren Hauptpols 2b Platz für die Tragteile 6 der nicht dargestellten Transportkette für die Blöcke zu finden, als auch, daß die Feldstärke in der Verlustzone des Blockes, d. h. die durch das Maß 7 angedeutete Eindringtiefe, am Hilfspol am größten wird, trotz seiner im gezeigten Beispiel recht bedeutenden Breite. Würde man den Hilfspolluftspalt noch weiter verringern, so könnte man hier das Feld noch mehr schwächen, doch die erzielte Leistungsverteilung wurde als ausreichend gleichmäßig festgestellt. Zu dem günstigen Ergebnis trägt der Umstand bei, daß gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung der Strombelag der Magnetspulen in Richtung von den Hauptpolen nach den Hilfspolen abnimmt, was auf der rechten Seite der Figur dadurch angedeutet ist, daß sechs Leiter mit in der genannten Richtung zunehmender Höhe gezeichnet sind. Die Anordnung eignet sich in gleich guter Weise für zylindrische Blöcke mit rundem oder elliptischem Querschnitt. Der Luftspalt in dem oberen Hauptpol ist aus Symmetriegründen vorgesehen. Er kann durch ein Jochstück überbrückt sein. DieWicklungen werden gegen Strahlung vom Block durch feuerfeste Keile 8 i gegen Übertemperatur durch eine in den Hilfsen liegende Kühlschlange 9 geschützt. Patentansprüche:

1. Querfeldofen mit ausgeprägten Polen für induktive Erwärmung von metallischen Blöcken in einem Wechselfeld, das sich durch den Block und lameliierte Eisenjoche schließt, dadurch gekennzeichnet, daß von vier von den Jochen des Ofens ausgehenden ausgeprägten Polen zwei gleichachsig als Hauptpole arbeiten, mit Wicklungen versehen sind und ungleiche Polarität haben, während zwei unter einem Winkel von 90° gegen die Hauptpole versetzte Hilfspole bilden, unbewickelt sind und zur Schwächung des Feldes in den gegen die Hilfspole gewendeten Zonen des Blockes dienen.

2. Querfeldofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenflächen der Magnetwicklungen im Winkel von 45° zu den Symmetrieebenen der Haupt- und Hilfspole angeordnet sind.

3. Querfeldofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strombelag "der Wicklungen von den Hauptpolen, nach den Hilfspolen zu _Nzur, Verringerung der Feldstärke im Block in derselben Richtung abnimmt.

4. Querfeldofen nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem einen Hauptpol ein axialer Spalt für die Aufnahme einer Transportanordnung vorgesehen ist, vorzugsweise einer Transportkette oder eines Transportbandes mit die Blöcke durch den Ofen tragenden Bügeln aus feuerfestem Stahl,die so ausgebildet sind, daß ihre Schenkelflächen und Bodenteile im wesentlichen mit der Richtung des Feldes zwischen den Jochen parallel verlaufen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 970183;
USA.-Patentschriften Nr. 1412484, 2176 488.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 909 6507432 11.59