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Induktionserwärmungseinrichtung unter Verwendung eines Querfeldinduktors
Die Erfindung betrifft eine Induktionserwärmungseinrichtung, die einen Querfeldinduktor
vorsieht, Ein solcher Querfeldinduktor besteht aus zwei einen Tunnel für das hindurchzufördernde
Erwärmungsgut bildende Leiterschienen,. die gegebenenfalls senkrecht zur Förderrichtung
beweglich bzw, einstellbar sind. Es ist ferner möglich, die Leiterschienen aus mehreren
Einzelschienen zusammenzusetzen, die ein gemeinsames Magnetjoch besitzen, Solche
Erwärmungseinrichtungen mit Querfeldinduktoren werden häufig verwendet in Verbindung
mit Warmformgebungseinrichtungen, in denen die auf entsprechende Temperaturen erhitzten
Werkstücke weiterverarbeitet werden. In den Warmformgebungseinrichtungen treten
gelegentlich Störungen auf, und in diesem Falle muß dafür gesorgt werden, da13 die
Werkstücke vorübergehend nicht mehr weitergefördert werden und außerdem, daß sie
die einmal erreichte Temperatur behalten bzw. nicht überhitzt werden. Diese sich
stellende Aufgabe ist nicht einfach und befriedigend zu lösen, obwohl bereits Vorschläge
hierzu bekannt geworden sind. So beispielsweise der Vorschlag, die Leiterschienen,
die in paralleler Anordnung den Tunnel des Querfeldinduktors bilden, zu spreizen,
Diese Maßnahme erfordert Raum
und kann daher nicht überall angewendet
werden. Nach einem. nicht vorbekannten Vorschlag können die Leiterschienen auf.-und
abgeschwenkt werden, wobei aber gleichzeitig im allgemeinen noch mit einer unterschiedlichen
elektrischen Beaufschlä-gung gearbeitet werden muß.
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Die sich anbietende Möglichkeit, die Leistung zu ändern, führt nicht
zum Erfolg, weil diese Leistungsänderung naturgemäß den gesamten Induktor erfaßt,
Das aber führt dazu, daß sich nach geraumer Stillstandszeit in den im Ofen
befindlichen Werkstücken eine gleichförmige Temperatur einstellt mit dein Ergebnis,
daß beim Wiedereinschalten der normalen Leistung und den Fördertransportes ein Überhitzen
mindestens einen Teils den Guten eintritt, Diese Nachteile der bekannten und nicht
vorbekannten Einrichtungen sollen vermieden und eine Induktionserwärmungseinrichtung
geschaffen werden, die ein individuelles Einstellen der Heizleistung im Falle des
stillstehenden Fsördertranaportes ermöglicht, Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß
dadurch, daß in der Induktionserwärmungseinrichtung mit Querfeldinduktoren getrennte
Heizsysteme für das Aufheizen der Werkstücke und für das Decken der Wärmeverluste
vorgesehen werden, Diese Aufteilung in die beiden Wärmebedarfsarten für das Aufheizen
und für die Wärmeverluste gestatten so zu arbeiten, daß im Falle eines Stillstandes
der Fördereinrichtung das Heizsystem für glas Aufheizen ausgeschaltet und daß nur
das System zum Decken der Wärmeverluste eingeschaltet bleibt Es ergibt sich auf
'diese Weise außerdem der Vorteil, daß keine Energie in Abschirfkreisen o,dgl, vernichtet
werden muß.
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Im einzelnen wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, da'ß in dem Querfeldinduktor
zusätzlich Gasbrenner in Längsrichtung verteilt angeordnet werden, Die Gasbrenner
bleiben eingeschaltet:
, wenn,--der das Aufheizen besorgende Querfeldinduktor
bei Stillsetzung der Fördereinrichtung abgeschaltet wird, Die Brenner.-1).zw,
deren Gaszuführungen können im übrigen als Leiter des Querfeldinduktors ausgebildet
sein. Es ergibt sich auf diese Weise ein einfacher Aufbau.
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Die-Düsen der Brenner können auch so angeordnet sein, daß die Flammenrichtung
in die Durchlaufrichtung weist, die Flamme also unter einem bestimmten Winkel
auf die Oberfläche des warmzuhaltenden Gutes trifft. Auf diese Weise wird die konvektive
Aufheizung des kalten Gutes am Eingang des Ofens verhindert, die heißen Gase
strömen nur in Richtung des bereits erwärmten (warmzuhaltenden)
Gutes.
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Wenn es unerwünscht ist, mit zwei Erwärmungsmedien,
nämlich elektrischem Strom und Gas nebeneinander zu arbeiten, kann
erfindungsgemäß als Heizeystem zum Decken der Wärmeverluste
beim Stillstand ein zusätzlicher vergleichsweise kurzer In-
duktor vorgesehen
werden, der innerhalb des Tunnelraumes wirk-
sam wird, Zweckmäßigerweiae
wird die Anordnung hierbei so ge-
troffen, daß der zusätzliche Induktor
in Längsrichtung in den Tunnelraum hineinfährt und dort eine Reversierbewegung ausführt,
Während dieser Bewegung, die sowohl mit konstanter als auch mit ortsabhängiger
Geschwindigkeit ablaufen kann, wird die dem Induktor zugeführte Leistung
gemäß der ortsabhängigen Warmhalteleistung verändert in Übereinstimmung mit
der Reversiergeschwindigkeit.
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Es ist zweckmäßig, den Induktor während der Reversierbeweiung
nur während des Vör- oder Rücklaufs mit Leistung zu beaufschlagen, damit jeder Punkt
in gleichen zeitlichen Abständen nachgeheizt wird.
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Der zugehörige Transformator kann außerhalb des Tunnelraumes
die Bewegung
des Induktors machen, Es ist zweckmäßig, die Leiterschienen
des Aufheizquerfeldinduktors in an sich_be-
| kannter Weise quer zur Transportrichtung des Gutes beweglich |
| zu machen, um dem zusätzlichen Induktor Platz für die Bewegung |
| im Tunnelraum freizumachen, wobei die Wärmedämmenden Abdeckun- |
| gen unbewegt bleiben können. |
| In den Zeichnungen sind bevorzugte Ausführungsformen der
Er- |
| findung als Beispiele dargestellt. |
| Abb. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Ausführungsform |
| des Querfeldinduktionsofens, |
| Abb. 2 ein senkrechter Schnitt durch eine weitere Ausführungs- |
| form, |
| Abb. 3 ist eine schematische Darstellung des zusätzlichen |
| Induktors. |
| Der Tunnelraum 1, durch den die Werkstücke in Längsrichtung |
| hindurchgefördert werden, und zwar entweder stetig oder
takt-- |
| weise, wird von zwei parallel zueinander angeordneten Leiter- |
| schienen 2 gebildet. Diese Leiterschienen bestehen
aus den |
| Gaszuführungsrohren 3 der Gasbrenner 4. Die Zuleitungsrohre
und |
| die Brenner selbst bestehen aus Messing oder Kupfer. Sie bilden |
| die Leiter für den Querfeldinduktor. Im rückwärtigen Teil sind |
| Kiihlkanäle 5 angeordnet, wie dies in Induktoren üblich
ist. |
| Jede aus den Brennern bzw. deren Gaszuführungsroehren gebildeten |
| Leiterschienen des Querfeldinduktors sind, wie dies ebenfalls
im |
| Induktorbau üblich ist, mit Magnetjochblechen 6 besetzt. |
| Mit dem Querfeldindukter werden die Werkstücke auf
die erfor- |
| derliche Temperatur aufgeheizt. Sie bilden also das Aufheiz- |
| system.xur Erhöhung des Energieinhaltes des Gutes; die Brenner |
| dagegen decken ständig die temperaturabhängigen Verluste.
Wenn |
| aus irgendwelchen Gründen die Transporteinrichtung (die in
Abb.l |
| der Übersicht halber fortgelassen ist) nun
stehen bleibt, wird |
| der Querfeldinduktor ausgeschaltet und die Brenner bleiben
ange- |
zündet. Sie sorgen dann dafür, daß der Wärmeverlust, der durch
Abstrahlung eintritt, ausgeglichen wird, und so die Werkstücke die einmal erreichte
Temperatur behalten. Die Anzahl der Gasbrennerdüsen kann in Längsrichtung auf den
jeweils erforderlichen temperaturabhängigen Wärmebedarf bei Stillstand der Einrichtung
abgestellt sein. Es ist ferner möglich, die Brenner in verschiedene Kreise aufzuteilen,
so daß in Transportrichtung gesehen, verschiedene Felder des Tunnelraumes 1 unterschiedlich
beaufschlagt werden können. Es ist auf diese Weise möglich, sich den gegebenen Verhältnissen
elastisch anzupassen, wenn durch Umschaltung auf andere Blöckchenmaße die Ofenlänge
verändert werden muß.
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Wie aus Abb. 2 ersichtlich, kann die Anordnung auch so getroffen werden,
daß das Aufheizsystem aus Einzelschienen 7 gebildete Leiterschienen 2 mit Magnetjochen
6 besteht'und zur Deckung der Strahlungsverluste u.dgl. bei Stillstand des Fördertransportes
ein Zusatzinduktor 8 vorgesehen ist. Der Zusatzinduktor 8 ist an den Transformator
9 angeschlossen, der seinerseits verfahrbar auf Schienen 10 geführt ist. Die Leiterschienen
2 sind in Richtung der Pfeile 11 auseinanderbewegbar. Für den Transport der Werkstücke
12 in Längsrichtung des Ofens ist ein Transportsystem bei 13 angedeutet, das beliebige
Formen annehmen und beispielsweise auch ein Hubbalkensystem sein kann.
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Unter Umständen ist es zweckmäi3ig, den Tunnelraum nach oben hin durch
eine Platte 14 aus feuerfestem oder hitzebeständigem Material abzudecken, um an
dieser Stelle Wärmeverluste so niedrig als möglich zu halten.
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Der zusätzliche Induktor 8 kann vorteilhafterweise die in
Ab b. 3 schematisch dargestellte Form annehmen, Die Leiterschienen sind,
wie an sich bekannt, mit Magnetjochblechen 15 besetzt.
Die Werkstücke
werden von-der Transporteinrichtung 13 in Längsrichtung durch den ufen hindurchgefördert,
während der i,uerfeldliiduktor eingeschaltet ist. Muß aus irgendeinem Grunde die
Transporteinrichtung stillgesetzt werden, bewegen sich die Leiterschienen ? in Richtung
der Pfeile 11 auseinander und der zusätzliche Induktor 8 wird in den Ofen hineingefahren,
wobei die Bewegung übei#den außerhalb des Ofens befindlichen Transformator längs
der Schienen 10 bewirkt wird, Es kann dann so vorgegangen werden, daß der Induktor
8 sich hin- und herbewegt, um auf diese Weise die Abstrahlungsverluste, die in den
Werkstücken 8 eintreten, auszugleichen. Es ist verständlich, daß die Hin- und Eierbewegung
und die elektrische Beaufschlagung in einfacher Weise eingestellt werden können
in Abhängigkeit der jeweils gegebenen Verhältnisse.
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Das Reversieren wird beispielsweise so durchgeführt, daß eine
elektrische Beaufschlagung nur in einer Fahrtrichtung vorgesehen wird. Dazu kann
die Leistung entsprechend geregelt werden, oder es kann bei gleichbleibender Leistung
in der einen Richtung mit großer und in der anderen mit geringer Geschwindigkeit
gefahren werden. In Gebieten höherer Temperatur wird die ßeaufschlagungszeit länger
sein müssen als in Gebieten niederer Temperatur.