DE1097059B

DE1097059B - Verfahren zum elektrisch-induktiven Erwaermen von Metallringen

Info

Publication number: DE1097059B
Application number: DEK38889A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Ernst Beckert; Dipl-Ing Wilhelm Voelkening
Original assignee: FAG Kugelfischer Georg Schaefer KGaA; Kugelfischer Georg Schaefer and Co
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 1959-10-12
Filing date: 1959-10-12
Publication date: 1961-01-12
Also published as: US3187155A

Description

Verfahren zum elektrisch-induktiven Erwärmen von Metallringen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum elektrisch-induktiven Erwärmen von Metallringen, insbesondereWälzlagerringen, sowie zum anschließenden Entmagnetisieren derselben, bei welchem die anzuwärmenden Ringe mittels einer verstellbaren Auflageplatte um die beiden Schenkel eines mit einem abhebbaren Joch versehenen Kerntransformators über dessen Primärwicklung angeordnet werden und so dessen Sekundärwicklung bilden.
Beim induktiven Erwärmen eines Metallringes aus magnetischem Metall, z. B. Wälzlagerstahl, behält der Ring, wenn der Induktionsstrom abgeschaltet wird, einen mehr oder weniger großen Restmagnetismus. Die Wälzlagerringe müssen jedoch nach dem Einbau unmagnetisch sein, damit sich auf den Teilen. des Wälzlagers keine magnetischen Fremdkörper anlagern können, die zwischen Wälzkörper und Laufbahn zur Beschädigung des Lagers Anlaß geben. Es ist deshalb bereits bekanntgeworden, die Wälzlagerringe im Anschluß an den Anwärmvorgang in einem gesonderten Arbeitsgang z. B. durch Verwendung einer Entmagnetisierungsplatte oder eines Entmagnetisierungstunnels zu entmagnetisieren. Dabei durchläuft der Ring während des Entmagnetisierens ein magnetisches Wechselfeld, dessen Größe gegen Null abklingt. Das magnetische Wechselfeld selbst bleibt dabei dort, wo es erzeugt wird, konstant. Der Abklingvorgang des Feldes im Ring ergibt sich beim Herausführen des Ringes aus dem Gebiet der größten Felddichte in ein Gebiet, in welchem die Felddichte bis auf praktisch Null abgefallen ist. Dieses bekannte Verfahren gestattet es zwar, die induktiv erwärmten Ringe einwandfrei zu entmagnetisieren, hat jedoch den Nachteil, daß für das Entmagnetisieren ein zusätzlicher Arbeitsgang sowie eine zusätzliche Vorrichtung erforderlich sind.
Die geschilderten Nachteile sind bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art dadurch behoben, daß erfindungsgemäß die Primärspannung des Transformators über einen Regeltransformator vom Maximalwert der Erregerspannung auf Null heruntergeregelt wird. In einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die Primärspannung des Transformators mittels einer elektronischen Röhrensteuerung vom Maximalwert der Erregerspannung auf Null heruntergeregelt. In einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das gleiche Ergebnis unter Verwendung eines Transduktors herbeigeführt. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren vermittelte technische Fortschritt besteht darin, daß der Entmagnetisierungsvorgang in derselben Vorrichtung erfolgen kann wie der Anwärmvorgang. Es kann infolgedessen weit wirtschaftlicher gearbeitet werden, als es bisher der Fall war. Die Erfindung ist in der Beschreibung an Hand der Zeichnung beispielhaft erläutert.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer elektrisch-induktiven Anwärmvorrichtung, Fig. 2 das für die Entmagnetisierung erforderliche Abklingen des magnetischen Flusses; in Fig. 3 bis 5 sind verschiedene Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, werden die anzuwärmenden Ringe 1 mittels einer verstellbaren Auflageplatte 4 um die beiden Schenkel eines mit einem abhebbaren Joch 3 versehenen Kerntransformators 2 über dessen Primärwicklung 2a angeordnet. Sie stellen auf diese Weise die Sekundärwicklung des Transformators dar. Das Joch 3 des Transformators ist stumpf gestoßen und läßt sich zum Ein- und Ausbringen der Ringe mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch abheben. Die Anwärmvorrichtung kann für den Anschluß sowohl an Einphasen- als auch an Mehrphasen-Wechselstrom gebaut werden. Zwischen den Primärwicklungen 2ca des Transformators und den die Sekundärwicklungen darstellenden, zu erwärmenden Ringen 1 herrscht, durch den vorhandenen mechanischen Streuspalt bedingt, eine mehr oder weniger enge Kopplung. Die Größe dieses Streuspaltes und damit auch der Anwärmeeffekt können durch ein Annähern oder Entfernen der Auflageplatte 4 von der Primärwicklung 2 a variiert werden. Das gemäß Fig. 2 für die Entmagnetisierung erforderliche Abklingen des magnetischen Flusses O wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 dadurch herbeigeführt, daß die Primärspannung 2 a des Transformators.2 b über einen Regeltransformator 5, welcher beispielsweise auch motorisch angetrieben sein kann, vom Maximalwert der Erregerspannung auf Null heruntergeregelt wird.
Das gleiche Ergebnis läßt sich gemäß einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung auch mit einer elektronischen Röhrensteuerung herbeiführen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 wird das Herunterregeln der Erregerspannung unter Verwendung eines Transduktors 6 durchgeführt. Bei Abschalten des Trausduktorateuerstromes klingt die an der Primärwicklung des Transformators anliegende Spannung, durch die natürliche Zeitkonstante des Transduktors bedingt, kontinuierlich gegen Null ab-. Durch Einschalten eines RC-Gliedes in den Steuerstromkreis kann die Zeitkonstante verlängert werden. Das Joch 3 a wird unmittelbar nach dem Anwärm- und Entmagnetisierungsvorgang abgehoben. Um sicherzustellen, daß der gewünschte Entmagnetisierungsvorgang beendet ist, wird an die Primärwicklung des Transformators ein Spannungsüberwachungsrelais 7 gelegt, welches die Bewegung des Joches erst dann freigibt, wenn die Primärspannung praktisch bis auf Null, z. B. bis auf 2"/a der Nennspannung abgeklungen ist.
Fig. 5 zeigt das Prinzipschaltbild einer ausgeführten elektrisch-induktiven Anwärmvorrichtung mit transduktorisch gesteuerter Entmagnetisierung. Der eigentliche Erwärmungskreis ist für Drehstromanschluß ausgeführt. Die drei Hauptüransduktoren 8 a, 8 b, 8 c werden über einen Vortransduktor 9 gesteuert. In diesem Steuerstromkreis 1 liegt ein Amperemeter, welches sich z. B. in Prozent der Leistung eichen läßt, da die Erwärmungsleistung eine Funktion dieses Steuerstromes ist. Die Heizleistung kann durch Einstellen des Steuerstromes 2 für den Vortransduktor am Potentiometer gewählt werden. Das bereits obenerwähnte Spannungsüberwachungseelais 10 ist ebenfalls transduktorisch, 11, ausgeführt und gibt bei etwa 2 % der Nennspannung den Befehl zum Hochfahren des Joches. Die gewünschte Heizzeit kann an dem Zeitrelais Z eingestellt werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum elektrisch-induktiven Erwärmen von Metallringen, insbesondere Wälzlagerrin.-gen, bei welchem die anzuwärmenden Ringe mittels einer verstellbaren Auflageplatte um die beiden Schenkel eines mit einem abhebbaren Joch versehenen Kerntransformators über dessen Primärwicklung angeordnet werden und so dessen Sekundärwicklung bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspannung des Transformators (2 b) über einen Regeltransformator (5) vom Maximalwert der Erregerspannung auf Null heruntergeregelt wird. .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspannung des Transformators (2 b) mittels einer elektronischen Röhrensteuerung vom Maximalwert der Erregerspannung auf Null heruntergeregelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärspannung des Transformators (2 b) unter Verwendung eines Transduktors (6) vom Maximalwert der Erregerspannung auf Null heruntergeregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante des Transduktors durch ein RC-Glied im Steuerstromkreis verlängert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet; däß ein Spannungsüberwachungsrelais ('7) an die Primärwicklung des Transformators gelegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß über einen Vortransduktor (9) drei Haupttransduktoren (8a, 8b, 8c) gesteuert werden und der Steuerstrom für denVortransduktor mittels Potentio@meter gewählt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Spannungsüberwachungsrelais (10) transduktorisch (11) gesteuert wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 255 31'7; französische Patentschrift Nr. 899218; USA.-Patentschrift Nr. 1609 132.