DE2148519A1 - METHOD AND DEVICE FOR HEATING AND BOARDING RUBBES - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR HEATING AND BOARDING RUBBESInfo
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Description
Hamburg, den 27. Sept. VR2O/O96QHamburg, Sept. 27th VR2O / O96Q
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OTTENSENER EISENWERK GmbH 2 Hamburg II, Steinwerder OTTENSENER EISENWERK GmbH 2 Hamburg II, Steinwerder
Verfahren und Vorrichtung zum Erwärmen und Bördeln von Ronden Method and device for heating and flanging round blanks
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erwärmen und Bördeln oder Drücken von Ronden, insbesondere von Kesselböden aus ferritischem oder austenitisehern Material.The invention relates to a method for heating and flanging or pressing round blanks, in particular from Boiler bottoms made of ferritic or austenitic material.
Ronden für Kesselböden werden kalt verformt, soweit die Wanddicke es zuläßt. Ronden mit größerer Wanddicke werdern bisher im Ofen total erwärmt und in einem Gesenk gepreßt. Dieses Verfahren ist äußerst aufwendig, und der Transport der glühenden Ronde ist umständlich.Circles for boiler bottoms are cold formed, provided that the Wall thickness allows. Up to now, discs with greater wall thickness have been completely heated in the furnace and in a die pressed. This process is extremely complex and the transport of the glowing round blank is cumbersome.
Bei der Herstellung von Gefäßen oder Gefäßteilen aus Aluminium ist es bekannt, eine örtliche Erwärmung durch elektrische Induktionsheizung vorzunehmen, ohne den rollenden Druckvorgang zu unterbrechen. Dieses Verfahren hat bei Aluminiumlegierung offenbar den Zweck, ein Verweilen des Werkstückes bei höherer Temperatur vor der Verformung und damit ein HerausdiffundierenIn the manufacture of vessels or vessel parts made of aluminum, it is known to use local heating electrical induction heating without interrupting the rolling printing process. This method in the case of aluminum alloys has the purpose of keeping the workpiece at a higher temperature before the deformation and thus a diffusion out
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des Kupferszu vermeiden und ferner sollen die durch das Rollen bewirkte Materialverdichtung und Pestigkeitserhöhung beibehalten werden. Das bei Aluminium bekannte Verfahren hat aber den Nachteil, daß die mit zunehmender Verformung beim Bördeln sich ständig ändernde Querschnittsform der Randzone der Ronde eine Anpassung des Induktors an diese Querschnittsform fast unmöglich macht. Eine ungenügende Anpassung des Induktors an die Querschnittsform der Randzone erbringt aber einen schlechten Wirkungsgrad des Induktors. Ferner ist die von dem rollenden Drückvorgang bestimmte Drehgeschwindigkeit der Ronde klein, und daher die Wärmeableitung zur Rondenmitte hin groß, so daß Wärmeverluste und Verwerfungen der Ronde entstehen, über die konstruktive Ausbildung des Induktors bei der bekannten Gefäßherstellung ist nichts gesagt.to avoid the copper and furthermore should the through the rolling caused material compaction and an increase in pestiness to be kept. The known method for aluminum has the disadvantage that with increasing deformation during flanging a constantly changing cross-sectional shape of the edge zone of the round blank Adaptation of the inductor to this cross-sectional shape makes it almost impossible. Insufficient adaptation of the inductor However, the cross-sectional shape of the edge zone results in a poor efficiency of the inductor. Furthermore, the rotational speed of the round blank determined by the rolling pressing process is small, and therefore the Heat dissipation towards the center of the circular blank is large, so that heat losses and warping of the circular blank arise over nothing is said about the design of the inductor in the known vessel manufacture.
Heizinduktoren, die mit Wechselstrom betrieben v/erden, sind für sich bekannt. Auch die Anwendung von Heizinduktoren zwecks Erwärmung von später zu verformenden Gegenständen gehört zum Stande der Technik.Heating inductors which are operated with alternating current are known per se. Also the use of heating inductors for the purpose of heating objects to be deformed later belongs to the state of the art.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die induktive Erwärmung mit einem möglichst guten Wirkungsgrad zu bewerkstelligen und Verluste- in der Wirkungsweise des Magnetfeldes weitgehend zu vermeiden.The invention is based on the object of the inductive To accomplish heating with the best possible efficiency and losses in the mode of operation largely to avoid the magnetic field.
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Die Lösung besteht in einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art, bei dem die Ronde in kaltem Zustand leicht vorgebogen, zentrisch eingespannt und alsdann um die Zentrierachse gedreht wird, dabei im Bereich der Randzone mittels eines die Randzone sektorförmig beaufschlagenden Wechselstrominduktors erwärmt und nunmehr gebördelt und wieder ausgespannt wird.The solution consists in a method of the type described at the outset, in which the round blank is in a cold state is slightly pre-bent, clamped centrically and then rotated around the centering axis, while doing so in the area the edge zone is heated by means of an alternating current inductor which acts on the edge zone in a sector-shaped manner, and is now crimped and unclamped again.
Auf diese Weise wird der Anwärmvorgang von dem Vorgang der Verformung getrennt. Eine Querschnittsänderung der Randzone der Ronde tritt während der Erwärmung nicht ein. Daher kann der Induktor der gleichbleibenden Querschnittsform gut angepaßt werden. Eine weitere Anpassungsmöglichkeit an die Materialqualität und die Materialdicke bietet die Anwendung von Wechselstrom durch Frequenzänderung. Ferner können die Rotationsgeschwindigkeiten der Ronde während der Erwärmung einerseits und während der Verformung andererseits unterschiedlich sein. Dabei wird die Rotationsgeschwindigkeit beim Erwärmen so gewählt, daß die Zeit zwischen zwei Erwärmungsstößen beim Hindurchgehen der betreffenden Stelle der Randzone der Ronde durch den Induktor kurz ist, so daß eine Wärmeableitung zur Rondenmitte in der Zwischenzeit zwischen zwei Erwärmungsstoßen nicht zum Tragen kommt.In this way, the heating process is removed from the process the deformation separated. A change in cross-section of the edge zone of the round blank occurs during heating not a. Therefore, the inductor can be well adapted to the constant cross-sectional shape. One The use of alternating current offers further options for adapting to the material quality and material thickness by changing the frequency. Furthermore, the rotational speeds of the round blank during the heating on the one hand and on the other hand be different during deformation. This is the rotation speed when heating is chosen so that the time between two heating surges when passing through the relevant Point of the edge zone of the round blank is short by the inductor, so that a heat dissipation to the center of the round blank in between two bursts of heat comes into play.
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So kann erfindungsgemäß die Drehgeschwindigkeit und die Zufuhr der Induktionswärme so aufeinander abgestimmt sein, daß die Randzone ausreichend auf z.B. 800°C' erwärmt wird,die Mittelzone der Ronde dagegen praktisch kalt, z.B. unter 1000C bleibt.So may be tuned induction heat to each other according to the invention, the rotational speed and the feed, that the edge zone is heated sufficiently to, for example 800 ° C ', the central zone of the blank on the other hand practically cold, for example, remains below 100 0 C.
Obwohl die erfindungsgemäße Trennung des Anwärmvorganges von dem der Verformung konstruktiv vielseitig ausgebildet sein kann, z.B. indem die Ronde aus dem W Wirkungsbereich des Induktors in den des Bördelwerkzeuges überführt oder verschwenkt werden kann, besteht ein bevorzugtes Verfahren gemäß der Erfindung darin, daß zunächst der Induktor in den Bereich der Randzone der Ronde hinein und nach Beendigung der Erwärmung wieder herausbewegt wird und dann das Bördelwerkzeug in Tätigkeit tritt.Although the inventive separation of the heating process from that of the deformation can be designed in many ways, for example by transferring or pivoting the round blank from the W area of action of the inductor into that of the crimping tool, a preferred method according to the invention consists in first inserting the inductor into the area of the edge zone of the round blank is moved in and out again after the end of the heating and then the crimping tool comes into operation.
In jedem Falle braucht die Ronde auf diese Weise, trotz der Trennung der beiden Bearbeitungsvorgänge voneinander, nach dem Erwärmen nicht aus der Anlage entfernt zu werden, sondern wird in derselben Vorrichtung verformt.In any case, the round blank needs this way, despite the separation of the two machining operations from each other, not to be removed from the system after heating, but is in the same device deformed.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des vorstehend geschilderten Verfahrens besteht aus einer Bördelmaschine und einer Induktoreinheit, deren Induktor in Bezug auf die Ronde verstellbar und in seinerA device for carrying out the method described above consists of a flanging machine and an inductor unit, the inductor of which is adjustable in relation to the round blank and in its
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Heizwirkung veränderbar ist. .Heating effect is changeable. .
In weiterer Ausbildung dieser' Vorrichtung kann die Induktoreinheit einen von der Bördelmaschine getrennten, von der Ronde weg und zu ihr hin verrollbaren Bock aufweisen, an dem der Induktor höhen- und winkelverstellbar befestigt ist.In a further development of this' device, the inductor unit can have a separate from the crimping machine, away from the round blank and have a rollable bracket on which the inductor is vertically and is attached at an adjustable angle.
Diese Anordnung hat den Vor ceil, daß die gesamte Induktoreinheit ein separates Bauteil der Gesamtanlage ist. Für das Verformen kleinerer Kesselboden, bei denen keine Erwärmung erforderlich ist, würde die Erwärmungseinheit abseits stehen. Trotzdem besteht die Möglichkeit, zwei im Wechseltakt arbeitende Bördelmaschinen mit einem Kondensatorschrank zu bedienen, wodurch eine bessere Ausnutzung der installierten Leistung erzielt wird.This arrangement has the advantage that the entire inductor unit is a separate component of the overall system is. For deforming smaller boiler bottoms that do not require heating the heating unit stand apart. Nevertheless, there is the possibility of alternating two working flanging machines with a condenser cabinet to operate, whereby a better utilization the installed capacity is achieved.
Nach einer anderen Ausbildung der Erfindung weist die Induktoreinheit einen von der Bördelmaschine getrennten, von der Ronde weg und zu ihr hin verrollbaren und höhenverstellbaren Induktorwagen auf, an dem ein aufklappbarer Induktor winkelverstellbar befestigt ist. .*'.According to another embodiment of the invention, the inductor unit has one of the flanging machine separate, height-adjustable inductor carriages that can be rolled away from and towards the circular blank, to which a hinged inductor is fastened at an angle-adjustable manner. . * '.
Bei dieser Anordnung mit einem Klappinduktor wird dessen Ein- und Ausfahrbewegung zur und nach der Erwärmung der Ronde vereinfacht.In this arrangement with a folding inductor, its retraction and extension movement is to and after the Simplified heating of the blank.
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Schließlich kann die Induktoreinheit aus einem über einen starren z.B. an einem Portal der Bördelmaschine befestigten Arm führenden Seilzug für einen den Induktor tragenden, in seiner Länge veränderbaren und um einen horizontal verschiebbaren Schwenkzapfen beweglichen Schwenkarm bestehen. Diese Ausbildung erfordert den geringsten baulichen Aufwand, benötigt keine Bodenfläche und ermöglicht eine völlig unbehinderte Kabelverbindung.Finally, the inductor unit can consist of a rigid, e.g. on a portal of the flanging machine fixed arm leading cable for one of the inductor supporting, changeable in its length and exist around a horizontally displaceable pivot pin movable pivot arm. This training requires the least amount of construction work, does not require any floor space and enables completely unhindered Cable connection.
Der Induktor kann etwa ein Viertel des Umfangs der Ronde überdecken. Das Maß der überdeckung der Ronde durch den Induktor hängt von der Zeit für die Erwärmung ab. Soll der Kesselboden in einer verhältnismäßig kurzen Zeit erwärmt werden, so wi;:d dem Induktor eine höhere Leistung zugeführt. Um die Leistungsdichte auf der Ronde konstant zu halten, ist es erforderlich, diese mit dem Induktor in größerem Ausmaß zu überdecken. Bei normaler Erwärmungszeit beträgt die Uberdeckung ein Viertel des Umfang's der Ronde im Bereich der Erwärmungszone.The inductor can cover about a quarter of the circumference of the round blank. The amount of overlap of the round blank through the inductor depends on the time for heating. Should the boiler bottom in a proportionate be heated for a short time, so wi;: d a higher power is supplied to the inductor. About the power density To keep it constant on the round blank, it is necessary to cover it with the inductor to a greater extent. With normal heating time, the coverage is a quarter of the circumference of the round blank Area of the heating zone.
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Der Induktor kann den Rand der Ronde maulförmig umfassen, um auf beiden Seiten des Rondenblechs Induktionsströme zu erzeugen. Ein Schenkel des maulförmigen Induktors kann auf- oder wegklappbar sein, um die Beschickung der Vorrichtung mit einem neuen Rondenblech oder nach abgeschlossener Erwärmung die Verformung der Randzone durch das Bördelwerkzeug zu erleichtern.The inductor can surround the edge of the round blank in a mouth-shaped manner in order to be on both sides of the round blank Generate induction currents. One leg of the mouth-shaped inductor can be opened or folded away to load the device with a new round sheet or after the heating has been completed, the deformation of the edge zone by the flanging tool to facilitate.
Der Kondensator- und Steuerschrank kann Mittel zur Einstellung einer bestimmten Frequenz des dem Induktor zugehenden Wechselstromes aufweisen.The capacitor and control cabinet can have means for setting a certain frequency of the inductor have incoming alternating current.
Zwecks Erzeugung der Induktionswärme wird erfindungsgemäß von der bekannten Erkenntnis Gebrauch gemacht, daß sich um einen elektrischen Leiter ein Magnetfeld kreisförmig nach der Maxwellschen Schraubenregel bewegt. Wird der Leiter von einem Wechselstrom durchflossen, so wechselt die Drehrichtung des Magnetfeldes mit der Frequenz des Wechselstromes. Einem solchen in wechselnden Drehrichtungen kreisenden Magnetfeld wird erfindungsgemäß die Randzone der Ronde ausgesetzt. Dadurch wird in der Randzone ein elektrischer Strom induziert, der die Erwärmung der Randzone bewirkt. Einer Bewegung der Ronde in diesem Magnetfeld, wie sie bei einem Gleichstromleiter zwecks Induzierung eines elektrischen Stromes in der Ronde unerläßlichFor the purpose of generating the induction heat, use is made according to the invention of the known knowledge, that a magnetic field moves circularly around an electrical conductor according to Maxwell's rule of screws. If an alternating current flows through the conductor, the direction of rotation of the magnetic field changes with the Frequency of the alternating current. Such a magnetic field circling in alternating directions of rotation is according to the invention exposed the edge zone of the round blank. This creates an electric current in the edge zone induced, which causes the heating of the edge zone. A movement of the round blank in this magnetic field, like they are indispensable for a direct current conductor for the purpose of inducing an electric current in the round blank
^O Ϊ5 ff If OiAl ^ O Ϊ5 ff If OiAl
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wäre, bedarf es daher im vorliegenden Fall zu diesem Zwecke nicht. Die Rotation der Ronde dient im vorliegenden Fall nur dazu, die gesamte Randzone durch den Induktor hindurch zu führen und die Induktionswärme möglichst von der Rondenmitte fernzuhalten.would therefore not be necessary in the present case for this purpose. The rotation of the round blank is used in the present Case only to lead the entire edge zone through the inductor and the induction heat as far as possible from the center of the blank.
Entsprechend der vorstehenden Erläuterung weist der Induktor einen durchlaufenden, zur Rondenmitte hin offene Schleifen bildenden Leiter auf. Diese Ausbildung des Induktors ermöglicht es, dem Rondenblech auf sehr einfache Weise von beiden Seiten, das heißt von unten und von oben, Induktionswärme zuzuführen und die Schleifen zu diesem Zweck unterschiedlich anzuordnen.According to the above explanation, the inductor indicates a continuous one towards the center of the blank open loop forming conductors. This design of the inductor makes it possible to the round sheet on very simple way of supplying induction heat from both sides, i.e. from below and from above, and the loops to be arranged differently for this purpose.
In einer ersten Anordnung umfassen die Schleifen abwechselnd in der Form eines "U" und in der Form einer Schraubenwindung die Rondenkante, erstrecken sich radial über- die Breite der Randzone und weisen einen Abstand der Schleifenarme von "d" und einen vergleichsweise größeren Abstand der Schleifen voneinander gleich "b" auf. Jede Schleife bildet in diesem Fall einen Heizsektor innerhalb des Induktors, damit ein größerer Abstand zwischen den Schleifen eine gegenseitige Beeinflussung ausschließt. Denn durch jede Schleife wird in dem Rondenblech ein in sich geschlossener Stromkreis induziert, dessen Erstreckung in radialer Richtung der Ronde größer ist, als in ümfangsrichtung.In a first arrangement, the loops alternate in the shape of a "U" and in the shape of a Screw winding the circular blank edge, extend radially over the width of the edge zone and have a Distance of the loop arms from "d" and a comparatively greater distance between the loops is equal to "b". Each loop in this case forms one Heating sector inside the inductor so that a greater distance between the loops has an impact on each other excludes. Because each loop creates a self-contained circuit in the circular sheet induced, the extent of which in the radial direction of the round blank is greater than in the circumferential direction.
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Ein Induktor dieser Ausbildung ist in seinem Aufbau sehr einfach und kann in einem Induktorgestell gut eingebaut werden. Eine Verlängerung des Induktorumfanges (bei Anpassungsschwierigkeiten MF-seitig) ist ohne weiteres möglich.An inductor of this design is very simple in its construction and can be used well in an inductor frame to be built in. An extension of the inductor circumference (in the event of adjustment difficulties on the MF side) is easily possible.
In einer zweiten Anordnung erstrecken sich die Schleifen radial über die Breite der Randzone und werden gleichförmig aber in Umfangsrichtung zueinander versetzt von einem beiderseits der Ronde auf der einen Rondenseite hin-, auf der anderen zurücklaufenden, an der Umkehrstelle mit einer Umlenkung versehenen Leiter gebildet und weisen einen Abstand der Schleifenarme von "d" und einen Abstand der Schleifen von einander gleich "b" auf. In diesem Fall ist die Schleifenform nach Größe und Abstand voneinander die gleiche, wie vorstehend beschrieben, aber durch die Führung des Leiters auf der einen Rondenseite hin und auf der anderen zurück sowie durch eine an der Umkehrstelle vorgesehene Umlenkung ist diese Anordnung für einen aufklappbaren Induktor besser geeignet. Allerdings sind bei dieser Anordnung erhöhte Streufeldverluste zu erwarten, weil an der Rondenkante die Stromrichtung der nebeneinander liegenden Hin- und Rückleiter verschieden ist.In a second arrangement, the loops extend radially across the width of the edge zone and are offset uniformly but in the circumferential direction from one another from one on both sides of the blank on one side of the blank, on the other backward on the Reversing point formed with a deflection provided conductor and have a distance between the loop arms of "d" and a distance between the loops equal to "b". In this case the loop shape is in terms of size and distance from each other the same as described above, but through the guide of the conductor on one side of the circle and back on the other as well as through one at the reversal point provided deflection, this arrangement is more suitable for a hinged inductor. However, increased stray field losses are to be expected with this arrangement, because at the edge of the circular blank the current direction of the adjoining forward and return conductors is different.
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In der dritten Anordnung erstrecken sich die Schleifen radial über die Breite der Randzone und werden gleichförmig und spiegelbildlich von einem beiderseits der Ronde auf der einen Rondenseite hin und auf der anderen 2urück laufenden Leiter gebildet und weisen einen Abstand der Schleifenarme und einen Abstand der Schleifen voneinander gleich "d" auf, und die Schleifenarme sind »it Eisenrückschlußblechen abgedeckt.In the third arrangement, the loops extend radially across the width of the rim and become uniform and mirror-inverted from either side of the round to one side of the round and to the other 2Returning conductors are formed and have a spacing between the loop arms and a spacing between the loops equal to "d" from each other, and the loop arms are »Covered with back iron plates.
Die Schleifenform ist im wesentlichen die gleiche wie vorstehend beschrieben, aber die Intensität der durch diese Anordnung induzierten Stromkreise ist erheblich größer/ weil jeder Schleifenarm auf jeder Seite der Ronde, also oben und unten, je einen stromdurchflossenen Leiter mit gleicher Stromrichtung aufweist. Die so erzielte Wirkung kann durch Eisenrückschlußbleche zum Zweck der Konzentration des Magnetfeldes noch verstärkt werden.The loop shape is essentially the same as described above, but the intensity of the through this arrangement of induced circuits is considerably larger / because each loop arm is on each side of the Ronde, ie above and below, each has a current-carrying conductor with the same current direction. The so The effect achieved can still be achieved by iron back yoke plates for the purpose of concentrating the magnetic field be reinforced.
Die Eisenrückschlußbleche sind auch zur Verhinderung der gegenseitigen Beeinflussung der Leiter erforderlich, die in axialer Richtung der Ronden verlaufen. The iron back yoke plates are also required to prevent the conductors from influencing one another, which run in the axial direction of the blanks.
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Gemäß einer vierten Anordnung umfassen die Schleifen nur in dem Bereich des Ein- und Ausganges der Ronde in und aus dem Induktor U-förmig die Rondenkante und erstrecken sich nach dem Ein- und Ausgang hin zunehmend radial über die Breite der Randzohe und sind durch in ümfangsrichtung und beiderseits der Ronde verlaufende Leiterabschnitte verbunden. Bei dieser Anordnung werden nicht wie bisher Stromkreise in der Ronde induziert, deren Erstreckung in radialer Richtung größer ist als in Umfangsrichtung, sondern die hier induzierten Stromkreise erstrecken sich vornehmlich in Umfangsrichtung äer Ronde, und der induzierte Strom fließt bei begrenzter Eindringtiefe auf der einen Seite der Ronde hin und auf der anderen zurück. Der Abstand der in diesem Fall eine Schleife bildenden sich in Umfangsrichtung beiderseits der Ronde gegenüberliegenden Leiter ist ebenfalls sehr klein, so daß der eine Leiter das magnetische Feld des anderen Leiters behindert und schwächt. Das macht sich verstärkt bemerkbar und führt zu einer temperaturmäßig begrenzten Wärmezufuhr zu der Randzone der Ronde, wenn äie Ronde aus ferritischem Material besteht und die Erwärmungstemperatur den Curie-Punkt erreicht, bei dem das Material seine magnetische Eigenschaft verliert. Da nach Erreichen des Curie-Punktes die Eindringtiefe bei magnetischem Stahl sehr viel größer ist, als unterhalb dieses Punktes, heben sich die in dem Werkstück induzierten Ströme größtenteils auf. Durch AbstrahlungAccording to a fourth arrangement, the comprise loops only in the area of the entry and exit of the round blank in and out of the inductor U-shaped the round blank edge and Extend towards the entrance and exit increasingly radially over the width of the edge zone and are through in In the circumferential direction and on both sides of the round conductor sections are connected. With this arrangement does not induce circuits in the round blank as before, the extent of which in the radial direction is greater than in the circumferential direction, but the circuits induced here extend primarily in the circumferential direction A circular blank, and the induced current flows back and forth on one side of the blank if the penetration depth is limited the other back. The distance between the loop, which in this case forms a loop in the circumferential direction on both sides the conductor opposite the round blank is also very small, so that one conductor has the magnetic field of the other leader hinders and weakens. This is more noticeable and leads to a temperature-related limited heat supply to the edge zone of the round blank if a round blank is made of ferritic material and the Heating temperature reaches the Curie point, at which the material loses its magnetic properties. Because after reaching the Curie point, the penetration depth in magnetic steel is much greater than below At this point, the currents induced in the workpiece largely cancel each other out. By radiation
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geht der Anteil an induzierter Energie verloren.
Diese Anordnung eignet sich daher als automatisch arbeitende Temperaturbegrenzung bei Ronden aus ferritischem
Material, so daß sichergestellt ist, daß die Temperatur von,800°C nicht'überschritten wird. Das Erwärmungsgut kann also nicht überhitzt v/erden.
the proportion of induced energy is lost.
This arrangement is therefore suitable as an automatically operating temperature limiter for circular blanks made of ferritic material, so that it is ensured that the temperature of "800 ° C." is not exceeded. The material to be heated cannot therefore be overheated.
Bei allen vorstehend beschriebenen Anordnungen
ist es zweckmäßig, eine Isolierung gegen eine von m, der Ronde während der Erwärmung ausgehende Wärneabstrahlung
vorzusehen.With all of the arrangements described above
it is expedient to provide insulation from one of m, the blank outgoing during heating Wärneabstrahlung.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand einzelner Beispiele und schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained below with reference to individual Examples and schematic drawings explained in more detail. Show it:
Fig. 1 eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in der Ansicht von oben;1 shows a device according to the invention in a view from above;
Fig. 2 eine Vorrichtung nach Fig. 1 in der Ansicht von der Seite in Richtung des Pfeiles II;FIG. 2 shows a device according to FIG. 1 in a view from the side in the direction of arrow II;
Fig. 3 eine abgeänderte Vorrichtung gemäß der Erfindung;3 shows a modified device according to the invention;
Fig. 4 eine weitere Abänderung der Vorrichtung gemäß der Erfindung;4 shows a further modification of the device according to the invention;
Fig. 5 und 5a eine Ausbildung des Induktors gemäß der Erfindung;5 and 5a show an embodiment of the inductor according to the invention;
Fig. 6 einen Ausschnitt B/ C, D, E aus Fig. 5a in" vergrößertem Maßstab;FIG. 6 shows a detail B / C, D, E from FIG. 5a on an enlarged scale; FIG.
Fig. 7 und 7a eine zweite Ausbildung des Induktors gemäß der Erfindung;7 and 7a a second embodiment of the inductor according to the invention;
Fig. 8 und 8a eine dritte Ausbildung des Induktors gemäß der Erfindung;8 and 8a a third embodiment of the inductor according to the invention;
Fig. 9 und 9a eine vierte Ausbildung des Induktors gemäß der Erfindung.9 and 9a a fourth embodiment of the inductor according to the invention.
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Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einer mit Bördelrollen 8 und· 9 (s. Fig. 2b bis 4) versehenen Bördelmaschine 1 und einer Induktoreinheit 2. Die Bördelmaschine 1 besitzt ferner ein rahmenartiges Hauptportal 3 in ihrer Mitte. Auf der den Bördelrollen 8, 9 gegenüberliegenden Seite ist die Induktoreinheit 2 vorgesehen. Zwischen der Induktoreinheit 2 und den Bördelrollen 8, 9 kann eine Ronde 5 in dem Portal 3 mittels zweier hydraulisch W betätigter, doppelseitig beaufschlagbarer Kolben mit Stempeln 6 und 61 zentrisch und in jeder gewünschten Höhe eingespannt werden, v/ie durch die Pfeile 7 und 7' (Fig. 2 bis 4) angedeutet ist.The device essentially consists of a crimping machine 1 provided with crimping rollers 8 and 9 (see FIGS. 2b to 4) and an inductor unit 2. The crimping machine 1 also has a frame-like main portal 3 in its center. The inductor unit 2 is provided on the side opposite the flanging rollers 8, 9. Between the inductor unit 2 and the flanging rollers 8, 9, a circular blank 5 can be clamped in the portal 3 centrally and at any desired height by means of two hydraulically W actuated, double-sided pistons with punches 6 and 6 1 , v / ie by the arrows 7 and 7 '(Fig. 2 to 4) is indicated.
Die Bördelrolle 9 und/oder 8 bewirkt die Rotation bei dem Verformungsvorgang der Ronde 5 um die Drehachse 10 der Einspannstempel 6 und 6'. Die Bördelrollen 8, 9 sind von der Drehachse 10 der Ronde 5 weg oder zu .ihr hin bewegbar, wie durch die Pfeile angedeutet ist. Eine Stützrolle 12 kann mit einem Motor 13 gegen den kälten Bereich der Ronde 5 in bekannter Weise angedrückt v/erden. Der vorstehend beschriebene Teil der Vorrichtung ist unabhängig von der unterschiedlichen Ausbildung der Induktoreinheit 2 bzw. des Induktors 15 immer der gleiche.The flanging roller 9 and / or 8 causes the rotation in the deformation process of the round blank 5 around the Axis of rotation 10 of the clamping rams 6 and 6 '. The flanging rollers 8, 9 are from the axis of rotation 10 of the Round blank 5 can be moved away or towards it, as indicated by the arrows. A support roller 12 can be pressed against the cold area of the round blank 5 in a known manner with a motor 13. The part of the device described above is independent of the different training the inductor unit 2 or the inductor 15 is always the same.
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Als Induktoreinheit 2 ist der Teil der Vorrichtung anzusehen, der die Beweglichkeit oder Verstellbarkeit
des Induktors 15 im Verhältnis zur Ronde 5
ermöglicht.The inductor unit 2 is to be regarded as the part of the device which enables the mobility or adjustability of the inductor 15 in relation to the round blank 5
enables.
Gemäß den Fig. 1 und 2 weist die Induktoreinheit 2 einen von der eigentlichen Bördelmaschine 1 getrennten,
auf Rädern 16 verfahrbaren Bock 17 auf, an dem der Induktor 15 höhen- und winkelverstellbar befestigt
ist. Der Bock 17 besteht aus einem horizontal verlaufenden Balken 18, der einendig um eine vertikale
Schwenkachse 21 drehbar mit zwei zueinander winklig verlaufenden, nach unten auseinander gespreizten
Beinen 19 und 19', anderendig fest, das heißt starr, mit einem Einzelbein 20 verbunden ist. Die Beine
sind unten mit Rädern 16 versehen, die es ermöglichen, den Dreibeinbock parallel zu der Ebene der gespreizten
Beine 19 und 19' zu verschieben und/oder den Balken 18 um die Schwenkachse 21 zu verschwenken.
Dadurch kann der Balken 18 in seiner Arbeitsstellung entsprechend dem Durchmesser der Ronde
an diese heran und von ihr weg bewegt und in
Ruhestellung völlig aus dem Bereich der Ronde
heraus in die Ebene der gespreizten Beine 19, 19'
vorschwenkt werden.According to FIGS. 1 and 2, the inductor unit 2 has a stand 17, which is separate from the actual crimping machine 1 and movable on wheels 16, to which the inductor 15 is fastened so as to be adjustable in height and angle. The bracket 17 consists of a horizontally extending bar 18 which is rotatable at one end about a vertical pivot axis 21 with two mutually angled, spread apart downwards
Legs 19 and 19 ', fixed at the other end, that is, rigidly connected to a single leg 20. The legs
are provided with wheels 16 at the bottom, which make it possible to move the trestle parallel to the plane of the spread legs 19 and 19 'and / or to pivot the bar 18 about the pivot axis 21. As a result, the bar 18 can in its working position according to the diameter of the round blank
moved towards and away from it and in
Rest position completely out of the area of the round blank
out into the plane of the spread legs 19, 19 '
be swiveled forward.
309814/01 1 2309814/01 1 2
2U851S2U851S
An dem Balken 18 ist der Induktor 15 zwecks Anpassung an den jeweils zu verformenden Kesselboden höhen- und winkelverstellbar befestigt. Die Höhenverstellung erfolgt in den durch Pfeile 22 angedeuteten Richtungen durch zwei elektrisch betriebene Verstellspindeln 23 und die Winkelverstellung in den von den Pfeilen 24 angedeuteten Richtungen durch eine elektrisch betriebene Verstellspindel 25. Anstelle der elektrisch betriebenen Verstellspindel können auch z.B. hydraulisch betätigte Verstell-Kolben-Elemente vorgesehen sein. Die Verstellfc spindeln 23 sind mit dem Balken 18 starr, die Verstellspindel 25 ist mit einem der gespreizten Beine 19, 19' gelenkig verbunden. Die Verbindung der Verstellspindel und 25 mit dem Induktor 15 ist gelenkig. Der Induktor läßt sich also in allen Richtungen verstellen.On the bar 18, the inductor 15 is in height and for the purpose of adaptation to the boiler bottom to be deformed fastened at an angle adjustment. The height is adjusted in the directions indicated by arrows 22 by means of two electrically operated adjusting spindles 23 and the angular adjustment in the direction indicated by the arrows 24 directions indicated by an electrically operated adjusting spindle 25. Instead of the electrically operated Adjusting spindles can also be provided, for example, hydraulically operated adjusting piston elements. The Verstellfc spindles 23 are rigid with the bar 18, the adjusting spindle 25 is with one of the spread legs 19, 19 ' articulated. The connection of the adjusting spindle and 25 to the inductor 15 is articulated. The inductor can therefore be adjusted in all directions.
Der Induktor 15 ist im Querschnitt U-förmig ausgebildet, und er umfaßt den Rand der Ronde 5 maulförmig auf einem Sektor von ca. 60 und mit einer Maultiefe, die der Breite "a" der anzuwärmenden Randzone 51 der Ronde 5 entspricht. Auf die Ausbildung des Induktors 15 und auf die Leitungsverlegung innerhalb des Induktors wird später noch eingegangen werden.The inductor 15 is U-shaped in cross section, and it surrounds the edge of the round blank 5 in a mouth-shaped manner on a sector of approximately 60 and with a mouth depth which corresponds to the width "a" of the edge zone 5 1 of the round 5 to be heated. The design of the inductor 15 and the routing of lines within the inductor will be discussed later.
Die Stromzuführung zu dem Induktor 15 erfolgt über eine Bandleitung 26 vom-Kondensator- und SteuerschrankPower is supplied to inductor 15 via a ribbon cable 26 from the capacitor and control cabinet
30981 4/011230981 4/0112
2Π85192Π8519
zu der Vorrichtung und von dort über flexible Mittelfrequenz-Kabel 28 zu den Induktoranschlüssen. Zur Verstellung des Induktors ist keine elektrische Trennung vom Kondensatorschrank 27 erforderlich.to the device and from there via flexible medium-frequency cables 28 to the inductor connections. No electrical separation from the capacitor cabinet 27 is required to adjust the inductor.
Der Kondensator- und Steuerschrank 27 steht seitlich neben der Vorrichtung. Die Energieumwandlung erfolgt über einen statischen Frequenzumrichter, der zur Verbesserung des Ausnutzungsgrades zwei Vorrichtungen jeweils nacheinander versorgen kann.The condenser and control cabinet 27 is on the side of the device. The energy conversion takes place via a static frequency converter, which has two devices to improve the degree of utilization can supply one after the other.
Die Ronde 5 kann während der Erwärmungszeit nach Möglichkeit an allen offenen Stellen gegen Wärmeabstrahlung zur Verbesserung des Wirkungsgrades abgedeckt werden. Eine solche Abdeckung ist von an sich bekannter Art. Sie ist leicht wegnehmbar und im einzelnen nicht dargestellt.The round blank 5 can, if possible, at all open places during the heating time to prevent heat radiation to improve the efficiency. Such a cover is from known per se. It can be easily removed and is not shown in detail.
Die Induktoreinheit 2 gemäß der Fig. 3 ist ebenfalls von der BördeIma3chine 1 getrennt und besteht aus einem höhenverstellbaren und verrollbaren Induktorwagen 30> an dem der Induktor 15 winkelverstellbar befestigt ist. Der Induktorwagen 30 ist auf Rädern 31 verrollbar, die höhenverstellbar sind, so daß der Induktorwagen sich^ entsprechend den Pfeilen 32 und bewegen kann. An der Oberseite des Induktorwagens 30The inductor unit 2 according to FIG. 3 is also separated from the BördeIma3chine 1 and consists of a height-adjustable and rollable inductor carriage 30> on which the inductor 15 is adjustable in angle is attached. The inductor carriage 30 can be rolled on wheels 31 which are adjustable in height so that the Inductor car can move ^ according to the arrows 32 and. At the top of the inductor carriage 30
309814/0112309814/0112
2H85192H8519
ist um eine im wesentlichen horizontale Achse 34 entsprechend dem Pfeil 35 mittels eines nicht gezeigten Antriebes verschwenkbar der Induktor 15 angeordnet. In diesem Fall besteht der Induktor 15 aus einer unteren Hälfte 15' und einer oberen Hälfte 15'', die schwenkbar um die Induktor-Maul-Achse 36 miteinander verbunden sind, um mit Hilfe eines elektrisch oder hydraulisch betriebenen Bewegungsmechanismus 37 gegeneinander verschwenkt zu werden und so das Induktormaul zu öffnen oder zu schließen. Mit 15"' ist die obere Hälfte des- Induktors 15 bei geöffnetem Induktormaul bezeichnet. Diese Stellung der oberen Induktorhälfte 15'' dient zum Beschicken der Bördelmaschine und/oder für den Verformungsvorgang. Die beiden Induktorhälften 15' und 15'' sind elektrisch miteiannder verbunden, wie später noch erläutert wird,is about a substantially horizontal axis 34 accordingly the arrow 35 arranged pivotably the inductor 15 by means of a drive, not shown. In this case, the inductor 15 consists of a lower half 15 'and an upper half 15' ', the pivotable about the inductor-jaw axis 36 with one another are connected to one another by means of an electrically or hydraulically operated movement mechanism 37 to be pivoted and so to open or close the inductor mouth. With 15 "'is the upper half of the inductor 15 referred to when the inductor mouth is open. This position of the upper half of the inductor 15 '' is used to load the flanging machine and / or for the deformation process. The two halves of the inductor 15 'and 15' 'are electrically connected to each other connected, as will be explained later,
Hinsichtlich der Bördelmaschine 1 und der Stromzu- ψ führung zu der Induktoreinheit 2 gilt auch hier das zu den Fig. 1 und 2 Gesagte. Dabei sind die zu dem Induktoranschluß führenden Mittelfrequenzkabel 28 im vorliegenden Fall so flexibel, daß sie die Schwenkbewegung der oberen Induktorhälfte 15'' mitvollführen.With regard to the crimper 1 and the current supply ψ guidance to the inductor unit 2 here too to FIGS. 1 and 2 above applies. In the present case, the medium-frequency cables 28 leading to the inductor connection are so flexible that they also carry out the pivoting movement of the upper inductor half 15 ″.
Wie in der Fig. 4 dargestellt, besteht die Induktoreinheit 2 aus einem starren, z.B. an dem Portal 3 befestigten, sich schräg nach oben und von der Drehachse 10 der Ronde 5 weg sich erstreckenden Arm 39,As shown in Fig. 4, the inductor unit 2 consists of a rigid one, for example on the portal 3 attached arm 39 extending obliquely upwards and away from the axis of rotation 10 of the circular blank 5,
309814/0112309814/0112
. 2U8519. 2U8519
der an seinem äußeren Ende eine Seilrolle 40 trägt, über die ein Seil 4l führt, das einerseits an der Kolbenstange eines z.B. hydraulisch angetriebenen Hubzylinders 42 und andererseits an einem Ende eines Schwenkarmes 43 befestigt ist, der nahe dieser Befestigungsstelle den Induktor 15 trägt. Der Schwenkarm 43 weist an seinem anderen Ende einen Schwenkzapfen 44 auf, dessen Lage, z.B. innerhalb eines Schlitzes 45 in dem festen Arm 39» in etwa horizontaler Richtung entsprechend dem Pfeil 46 durch einen elektrischen oder hydraulischen Antrieb (nicht gezeigt) verschiebbar ist. Ferner ist der Schwenkarm 43 entsprechend dem Pfeil 47 in seiner Länge veränderbar, das heißt teleskopartig, z.B. mittels einer Verstellspindel ver^ängerbar oder verkürzbar. Schließlich wird die Bewegung des Hubzylinders 42 entsprechend . dem Pfeil 48 auf das Seil 4l und so auf den Schwenkarm 43 und die Stellung des Induktors I5 zwecks Anpassung an die Ronde 5 übertragen. Der Hubzylinder 42 mit Seil 4l dienen auch dazu, den Induktor 15 nach der Erwärmung der Randzone der Ronde 5 und zur Beschickung der Vorrichtung mit einer neuen Ronde auszuschwenken.which carries at its outer end a pulley 40, over which a rope 4l leads, which on the one hand on the Piston rod of a e.g. hydraulically driven lifting cylinder 42 and on the other hand at one end of a Swivel arm 43 is attached, which carries the inductor 15 near this attachment point. The swivel arm 43 has at its other end a pivot pin 44, the position of which, e.g. Slot 45 in the fixed arm 39 'in an approximately horizontal direction according to the arrow 46 by an electrical or hydraulic drive (not shown) is displaceable. Furthermore, the pivot arm 43 is corresponding the arrow 47 can be changed in its length, i.e. telescopically, e.g. by means of an adjusting spindle extendable or shortenable. Eventually, the movement of the lift cylinder 42 becomes corresponding. the arrow 48 on the cable 4l and so on the pivot arm 43 and the position of the inductor I5 for the purpose of adjustment transferred to the blank 5. The lifting cylinder 42 with the cable 4l also serve to control the inductor 15 after heating the edge zone of the round blank 5 and for loading the device with a new round blank swing out.
Die Fig. 5 bis 9a betreffen die Anordnung eines Leiters innerhalb des Induktors. Der Leiter ist mit 50 bezeichnet. Der Leiter* 50Figs. 5 to 9a relate to the arrangement of a Conductor inside the inductor. The conductor is labeled 50. The head * 50
3098U/01 123098U / 01 12
2U85192U8519
ist bei allen Anordnungen an den inneren Maulwandungen des Induktors 15» und zwar teilweise und abwechselnd an den inneren Maulwandungen der oberen bzw. unteren Induktorhälfte in Form von zur Rondenmitte hin offenen Schleifen verlegt.is laid in all arrangements on the inner mouth walls of the inductor 15 " , namely partially and alternately on the inner mouth walls of the upper and lower inductor halves in the form of loops open towards the center of the circular blank.
Die Fig. 5 und 7 bis 9 zeigen den Verlauf des Leiters in der Ansicht eines Schnittes nach der Linie χ - χ in der Fig. 2 in Pfeilrichtung gesehen. Dabei sind die5 and 7 to 9 show the course of the conductor seen in the view of a section along the line χ - χ in FIG. 2 in the direction of the arrow. There are those
fc Konturen des- Induktors 15 nicht dargestellt und die Induktorwandungen sind nicht berücksichtigt, aber die Ronde 5 und deren Kante 5' sind gezeichnet und die Teile des Leiters 50, die in Sichtrichtung hinter der Ronde 5 liegen sind gestrichelt dargestellt. Die Bewegungsrichtung der Ronde 5 ist durch einen Pfeil "R" angedeutet. Die Fig. 5a und 7 a bis 9a stellen einen. Schnitt entlang der strichpunktierten Umfangs-Linien in den Fig. 5 und 7 bis 9 dar, aber in einem anderen und in Umfangsrichtung verzerrten Maßstab und gesehenfc contours of the inductor 15 not shown and the Inductor walls are not taken into account, but the round plate 5 and its edge 5 'are drawn and the Parts of the conductor 50 that are in the direction of view behind the Discs 5 are shown in dashed lines. The direction of movement of the round blank 5 is indicated by an arrow "R" indicated. 5a and 7a to 9a represent a. Section along the dash-dotted circumference lines 5 and 7 to 9, but on a different and circumferentially distorted scale and viewed
' in Richtung der Pfeile y - y in der Fig. 1, so daß z.B. ein in Fig. 5a oberhalb der Ronde 5 gezeichneter Leiter 52 in der Fig. 5 gestrichelt erscheint, weil die Fig. 5> wie vorstehend erläutert, eine Ansicht von unten gegen die Ronde 5 darstellt (s. Fig. 2).'Y in the direction of arrows - y in Figure 1, so that for example, an appears in phantom in Figure 5a above the blank 5-drawn conductor 52 in Figure 5, because the Fig 5> as explained above, is a view of.... represents below against the round blank 5 (see. Fig. 2).
Irn einzelnen bilden bei der Anordnung nach der Fig. 5 und 5a die Schleifenarme 51 und 52, 51' und 52' und 51'.' und 52'' je eine Schleife, boi der je einIn the case of the arrangement according to FIG and 5a the loop arms 51 and 52, 51 'and 52' and 51 '.' and 52 '' one loop each, one each
3 0 9 8 U / 0 1 1 23 0 9 8 U / 0 1 1 2
21485132148513
Schleifenarme gegenüber je einer Seite der Ronde 25 angeordnet. Die um die Schleifenarme mit v/echselnder Drehrichtung kreisenden Magnetfelder sind mit 53 bezeichnet und die gleichzeitig auftretende Drehrichtung ist durch Pfeile gekennzeichnet. Die von den einzelnen Schleifenarmen 51, 52 usw. in der Ronde 5 induzierten Stromkreise sind mit 54, 54' und 54'' und die Fläche ihres Eindringens in das Rondenmaterial ist mit 55, 55' und 55'' bezeichnet (s. Fig. 6)Loop arms are arranged opposite each side of the round blank 25. The one around the loop arms with an alternating direction of rotation circling magnetic fields are denoted by 53 and the direction of rotation occurring at the same time is through Marked with arrows. The circuits induced in the circular blank 5 by the individual loop arms 51, 52 etc. are at 54, 54 'and 54' 'and the area of their penetration in the blank material is denoted by 55, 55 'and 55' ' (see Fig. 6)
Fig. 6 zeigt den Ausschnitt B, C, D, E aus der Fig. 5a in vergrößertem Maßstab. Außer den Bezugszeichen, die mit denen der Fig. [3a übereinstimmen, bedeuten:Fig. 6 shows the detail B, C, D, E from Fig. 5a on a larger scale. In addition to the reference numerals that correspond to those of Fig. [3a, mean:
j (Theta) = die Eindringbreite"] des induzierten Stromes j (theta) = the penetration width "] of the induced current
V- in das Material β (Delta) - die Eindringtiefe J der Ronde.V- into the material β (delta) - the penetration depth J of the round blank.
^ = die Strornrichtung des induzierten Stromes in Richtung zur Rondenrnitte.^ = the current direction of the induced current towards the circular cut.
O = die Stromrichtung des induzierten Stromes in Richtung aus der Rondenmitte.O = the current direction of the induced current in the direction from the center of the blank.
Die Stromrichtung in den entsprechenden Leitern ist dann umgekehrt.The direction of current in the corresponding conductors is then reversed.
D = die Dicke des RondenblechesD = the thickness of the circular sheet
d = den Abstand der Schleifenarme einer Schleife.d = the distance between the loop arms of a loop.
b = den Abstand der Schleifen voneinander.b = the distance between the loops.
c = den Abstand der Schleifenarrue von derc = the distance between the loop array and the
Ober- bzw. Unterseite der Ronde.Top or bottom of the round blank.
3098U/01 123098U / 01 12
21*851921 * 8519
Das Optimalverhältnis d^/ oder Ό/ο ist 3,5. Bei einer Frequenz "f" = 2kHz beträgt "b" ca. 150 mm, "d" — 40 mm und "c" = 12 mm. Bei kleineren Frequenzen vergrößern sich die Abstände.The optimal ratio d ^ / or Ό / ο is 3.5. At a frequency "f" = 2 kHz, "b" is approx. 150 mm, "d" - 40 mm and "c" = 12 mm. The distances increase at lower frequencies.
J-,J-,
Für die Anordnung nach Fig. 5 bis 8 ist/ϊΓ als Maß für die "Eindringtiefe" anzusehen, wobei der Werkstückstrom radial in der Oberfläche der Ronden fließt.For the arrangement according to FIGS. 5 to 8, / ϊΓ is a measure for view the "depth of penetration" with the workpiece current flows radially in the surface of the blanks.
Damit sich die in entgegengesetzter Richtung fließenden Werkstückströme nicht gegenseitig aufheben, sondern eine Erwärmung der Ronde herbeiführen, ist es erforderlich, einen gewissen Mindestabstand der Leiter einzuhalten (d = 3,5-^).So that the workpiece currents flowing in the opposite direction do not cancel each other out, but one Bring about heating of the round blank, it is necessary to maintain a certain minimum distance between the conductors (d = 3.5- ^).
Die Eindringtiefe ist bei diesen Anordnungen hauptsächlich abhängig von der Breite des wassergekühlten Kuperleiters tind dessen Abstand c zur Ronde, das heißt ' je größer der Abstand e zwischen dem Leiter und der Ronde, desto kleiner ist die Eindringtiefe ö, bei konstanter Leiterbreite.The depth of penetration in these arrangements is mainly dependent on the width of the water-cooled Copper conductor is its distance c to the round blank, that is 'the greater the distance e between the conductor and the Round blank, the smaller the penetration depth ö, with a constant conductor width.
3098U/01 123098U / 01 12
Bei der Anordnung nach Fig. 7 und 7a verläuft der Leiter 50 mit den Schleifenarmen 56, 56', 56 " und 56·'' und den dazwischen liegenden Leiterabschnitten 60, 60' und 60" unterhalb der Ronde 5 und mit den Schleifenarmen 57, 57' und 57'', 57IM sowie den entsprechenden Leiterabschnitten in Umfangsrichtung oberhalb der Ronde. Durch die zueinander versetzten, unterhalb und oberhalb der Ronde 5 angeordneten, im wesentlichen radial verlaufenden Schleifenarme 56, 57 usw. und deren Magnetfelder 58 werden in dem Rondenblech Stromkreise 59 bis 59'" induziert. An dem Umkehrpunkt des Leiters 50 bei 61 ist eine Umlenkung vorgesehen. Die Abmessungen der Schleifen und deren Abstände voneinander sind die gleichen wie bei der Anordnung nach Fig. 5 und 5a. Allerdings wird bei den in Umfangsrichtung und in geringem Abstand voneinander verlaufenden Leiterabschnitten, insbesondere bei 60', wo die Stromrichtung in den beiden Leiterabschnitten verschieden ist, mit erhöhten Streufeldverlusten zu rechnen sein, aber diese Anordnung eignet sich besonders gut für einen aufklappbaren Induktor.In the arrangement according to FIGS. 7 and 7a, the conductor 50 runs with the loop arms 56, 56 ', 56 "and 56" and the conductor sections 60, 60' and 60 "in between, below the round blank 5 and with the loop arms 57, 57 'and 57'', 57 IM and the corresponding conductor sections in the circumferential direction above the round blank. Circuits 59 to 59 '"are induced in the circular sheet by the essentially radially extending loop arms 56, 57, etc., arranged below and above the round blank 5, and their magnetic fields 58. At the reversal point of the conductor 50 at 61 there is a deflection The dimensions of the loops and their distances from one another are the same as in the arrangement according to FIGS. 5 and 5a is different, increased stray field losses can be expected, but this arrangement is particularly suitable for a hinged inductor.
Bei der Anordnung nach den Fig. 8 und 8a ist die Führung des Leitern innerhalb des Induktors insofern sehr ähnlich der nach Fig. 7 und 7a, als in beiden Fällen der Leiter schleifenartig auf der einen Rondenseite hin und auf der anderen zurück vorläuft, aber die Schleifen beiderseitsIn the arrangement according to FIGS. 8 and 8a, the guidance of the conductors within the inductor is in this respect very similar 7 and 7a, as in both cases the conductor loop-like on one side of the blank and on the others back forwards, but the loops on either side
30981 4/011230981 4/0112
2U85192U8519
der Ronde sind in diesem Fall nicht zueinander versetzt. Die Schleifenarme 62 und 63 usw. bilden untere und die Schleifenarme 64 und 65 usw. bilden obere Schleifen. Mit 66 sind deren Magnetfelder, mit 67 die in dem Rondenblech 5 induzierten Stromkreise und mit 68 sind Eisenrückschlußbleche bezeichnet. Sie dienen dazu, das Magnetfeld besser zu führen und auf die Ronde zu konzentrieren. Bei 69 und 70 bzw. 69' und 70* sind in den beiden jeweils dicht beieinander liegenden Leiterabschnitten die Stromrichtungen gleich. Es tritt daher hier kein Streufeldver-lust ein.of the round blank are not offset to one another in this case. The loop arms 62 and 63, etc. form lower and lower ones Loop arms 64 and 65 etc. form upper loops. With 66 their magnetic fields, with 67 those in the circular sheet 5 induced circuits and 68 are iron back yoke plates. They serve to control the magnetic field better to guide and to concentrate on the round. At 69 and 70 or 69 'and 70 * are in the two respectively closely spaced conductor sections the current directions the same. There is therefore no loss of stray field here a.
Bei der Anordnung nach Fig. 9 und 9a sind die radial verlaufenden Schleifenarme 72 und 75 dicht beieinander angeordnet. Diese Schleifenarme bilden Schleifen mit in derselben Radialebene auf der anderen Rondenseite befindlichen Schleifenarmen, so daß z.B. 72 mit 73 oder 74 mit 75 je eine Schleife bilden und mit Hilfe ihrer Magnetfelder 78 Stromkreise 80 in radialer Richtung W erzeugen, während die Leiterabschnitte 76 und 77 Stromkreise OI in Umfangsrichtung induzieren.In the arrangement according to FIGS. 9 and 9a, the radially extending loop arms 72 and 75 are arranged close to one another. These loop arms form loops with loop arms located in the same radial plane on the other side of the disc, so that e.g. 72 with 73 or 74 with 75 each form a loop and with the help of their magnetic fields 78 generate circuits 80 in the radial direction W , while the conductor sections 76 and 77 circuits Induce OI in the circumferential direction.
Bei der Anordnung entsprechend Fig. 9 fließt bei Erwärmung der Ronde unter den in Umfangsrichtung geführten Leitern der Werkstückstrom auf der einen Rondenseite hin, auf der anderen Rondenseite zurück. Unter den Leitern bildet sich die Eindringtiefe auf bßidcn Seiten dor Rondo aus.In the arrangement according to FIG. 9, when the round blank is heated, it flows under the circumferential direction Conduct the workpiece flow on one side of the disc and back on the other side of the disc. Under the ladders the depth of penetration is formed on both sides of the rondo the end.
30981 4/011230981 4/0112
. 2U8519. 2U8519
Da die Eindringtiefe u.a. abhängig ist von der Frequenz, muß man bei diesem Verfahren unter Verwendung einer bestimmten Frequenz eine Plattendicke von D = 3,5 <£ (bei optimaler Anpassung) vorgeben. Dieses bedeutet, daß bei den am häufigsten zu erv/ärmenden Ronden mit einer Blechdicke von maximal 50 mm eine verhältnismäßig hohe . Frequenz gewählt werden müßte (1500 bis 2000 Hz). Für die Energieerzeugung mittels statischer Umrichter ist man nach dem heutigen Entwicklungsstand bestrebt, hohe Leistungen bei niedrigen Frequenzen (500 bis 1200 Hz) zu erzeugen. Betreibt man den Induktor nach Fig. 9 mit beispielsweise 1000 Hz, dann wir das Optimalverhältnis D = 3,5 0 ungünstiger, so daß sich die in der Ronde fließenden Ströme teilweise aufheben. Dieses führt bei der verhältnismäßig großen Abstrahlungsflache der Ronde und den geringeren elektrischen Stromwärmeverlusten zu einer automatischen Temperaturbegrenzung.Since the penetration depth depends, among other things, on the frequency, one must use a a certain frequency a plate thickness of D = 3.5 <£ (at optimal adjustment). This means that in the case of the round blanks to be heated most frequently with a sheet thickness of a maximum of 50 mm, a relatively high one. Frequency would have to be selected (1500 to 2000 Hz). One is for the generation of energy by means of static converters according to the current level of development strives to achieve high performance at low frequencies (500 to 1200 Hz) produce. If the inductor according to FIG. 9 is operated with 1000 Hz, for example, then we get the optimum ratio D = 3.5 0 less favorable, so that the currents flowing in the circular blank partially cancel each other out. This leads to the relatively large radiation area of the round blank and the lower electrical current heat losses to an automatic temperature limitation.
3098U/01 123098U / 01 12
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