DE2227488A1 - Induktionsheizeinrichtung - Google Patents

Description

Induktionsheizeinrichtung

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Induktionsheizeinrichtung insbesondere für vorspringende Teile vo;.i Purchlaufwerkstücken, beispielsweise j für die'Kanten von Flachmaterial, Stangen mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt u. dergl., mit einer wassergekühlten, slektriöch leitenden Wicklung auf einem Kern aus ELsenlamellen nib Aussparungpn, v;elche eine Durchgangsöffnung für ein in bezug auf die Heizeinrichtung bewegliches Werkstück begrenzen.» ,

Die erfindungsgeiaäße Hei ζ ein richtung ist mit besonderem Vo vtail anwendbar in einer Anlage aiim kontinuierlichen Stranggießen, jedoch auf diese Ai'.wendung nicht beschränkt. Herkömmliche c V/oiöe wird b«im kontinuierlichen Stranggießen flüssiges Metall in die MüiKlung einer wassergekühlten B*orm eingegoseon.

BAD ORIGINAL

Am anderen, unteren Ende der Form tritt ein nichtlängenbegrenztes Gußstück kontinuierlich aus, das gewöhnlich an Biege- und Streckwalzen vorbeiläuft, wobei die Bewegungsrichtung in die Waagrechte umgelenkt wird. Wenn das Gußstück die Form verläßt, hat es einen flüssigen Metallkern, deii"~von einer verhältnismäßig dünnen Außenhaut aus verfestigtem ITetall umgeben ist. Um auch die Verfestigung des Kerns zu beschleunigen, wird die Oberfläche des Gußstückes in einer zweiten Kühlzone, welche unmittelbar unterhalb der Form beginnt und sogar bis über die Streckwalzen hinaus reichen kann, einer intensiven Wasserbestrahlung ausgesetzt.

Wenn das Gußstück sich durchgehend festfestigt hat, liegt die Temperatur seiner Oberfläche beispielsweise im Bereich von etwa 6,50 bis 820⁰C, was für das Warmwalzen zu kühl ist. Wird also das Walzen am Strang durchgeführt, so ist in der Stranggießanlage eine Nachheizeinrichtung erforderlich, welche das Gußstück noch vor den Walsgerüsten durchläuft. In dieser ITachheiseinrichtung muß die Oberflächentemperatur des Gußstückes ganz gleichmäßig auf einen vorgegebenen Wert erhöht werden, der im allgemeinen etwa zwischen 1109 und 137O°C liegt. Hierfür hat 'man gasbeheizte öfen und Induktionsheizeinriehtungen vorgesehen.

Namentlich bei der Verwendung von Induktionßheizungen ist es schwierig, vorspringende Teile von Durchlaufwerkstilcken wie die Kanten von Flachmaterial, Stangen·mit" quadratischem oder rechteckigem Querschnitt u. dergl. mit der für den Walzvorgang notwendigen Gleichmäßigkeit auf die einheitliche (Temperatur der Flächenteile aufzuheizen, Zwar kann man die Flächenteile bein Durchlauf des Werkstückes durch wenigstens einfttx herkömmlichen Heiztunnel genügend aufheizen, doch bleiben die Kanten zu kalt.

BAD ORIGINAL 2098 5 3/0699

Um diecer Schwierigkeit au begegnen, ist in der USA-Patentschrift 3 5·62 470 die Anordnung zusätzlicher Kanten-Heizeinrichtungen mit einem Kern aus Eisenlamellen vorgeschlagen worden. Dabei sind elektrische Wicklungen vorgesehen, die durch mit den Kernlamellen verschraubte Platten abgedeckt sind. An den Kanten treten jedoch Zwischenräume in Form von Hohlkfehlen u. dergl. auf, in denen sich Zunder sammeln kann, was häufig zu elektrischen überschlagen und Betriebsstörungen führt.

Es ist ein wichtiges Ziel der Erfindung, unter Vermeidung dieser und weiterer Nachteile des Standes der Technik mit einfachen und wirtschaftlichen Mitteln eine Induktiensheizeinrichtung mit Ei sen lame Henkern zu schaffen, der Wärme- und Zundereinwirkungen eines Werkstücks störungsfrei stand^hält.

Bei einer Heizeinrichtung der eingangs genannten Art ist erfindungsgemäß -vorgesehen, daß zum Schutz der Wicklung gegen vom Werkstück ausgehende Einwirkungen die Kernlamellen jeweils Paare von Fenstern aufweisen, die an einen Mittelsteg sowie an zwei damit einstückige Verbindungsstege angrenzen, daß die Wicklung in den Penstern um den Mittelsteg herumgeführt ist und daß die Verbindungsstege zwischen der Durchgangsöffnung und der Wicklung eine kontinuierliche bzw. ununterbrochene Wand bilden.

Dank dieser Anordnung ist die elektrische Wicklung hei optimalem Wirkungsgrad vorzüglich gegen die Wärmeeinwirkung des Werkstücks; und seinen Zunder geschützt, :m_dem in den Penstern des Kerns die rundum von Kernstegen eingeschlossene Wicklung angeordnet ist. '

Zur verbesserten Wärmeabfuhr können zumindest zwischen einige Eisenlame11en jeweils Kupferlaiaelleii eingefügt sein. Außerdem sieht die Erfindung eine verbesserte Wasserkühlung vor, wozu an der Innenkante der Eernlamellen jeweils ein insbesondere versenke angeordnetes Rohr angeordnet ist, das gegebenenfalls zumindest teilweise in die Durchgaiigsöffnung vorstehen kann und dann zugleich eine Führung für das Werkstück bildet.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin'zeigt:

Fig. 1 einen schematisierten Vertikalschnitt durch eine er-

findungsgemäße Induktionsheiζeinrichtung und

Fig. 2 eine entsprechende Schnittansicht einer abgewandelten iusführungsforra. der Erfindung.

Die dargestellte Tnduktionsheiζeinrichtung entspricht teilweise derjenigen gemäß der oben erwähnten ITSA-Patentschrift. Die XernanOrdnung besteht aus zwei formschlüssig aneinander^schließonden Hälften von flächig aufeinandergestapelten Kernlamellen. Zwischen den Kernlamellen eines solchen Stapels ist die Schnittansicht .' in Fig. 1 hindurchgeführt. Sie zeigt eine linke Kernlamelle und eine rechte Kernlamelle 10a, die gleichartig ausgebildet sind, weshalb nachfolgend nur die eine Hälfte beschrieben ist. Statt links und rechts können die beiden K'o:ct.lü\.lften such oben und unten aneinander anschließen.. Die meisten Kernlamellen 10, 10a bestehen aus Eisen, doch ist erfindungcgeniäß vorgesehen, daß zumindest zwischen einige Eisenlaneilen, beispielsweise hinter jede sechste,- jeweils eine KupfsrianielJe eingefügt is

t.

BAD ORIGINAL 203852/CG93

Jede Kernlamelle 1U "bzw. 10a hat eine Aussparung 12 an der Innenkante, welche der anschließenden Kemlamelle gegenüberliegt« Die Aussparungen 12 "begrenzen eine Iforchgangsöffnung;, die ein Kurehlaufwerkstück, beispielswe.ise Flachmaterial, Stangen mit quadratischen oder rechteckigem Querschnitt..u, dergl,, aufnimmt, das in bezug auf die Heizeinrichtung beweglich ist. Jede Kernlamelle 10 bzw. IQa hat Polschuhe 15» 14, welche beiderseits der Aussparung 12 zum Werkstück W hin verstellen»

Außerdem hat' jede Kernlamelle 10 bzw. 10a ein Paar von Fenstern 15 und 16, die an sinen Mittelst'eg 1? sowie an zwei damit einstückige Verhindungsstege 18, 19 angrenzen, deren Kanten dem Werkstück W gegenüber stehen. Um den Mittelstes 1? ist eine Wicklung 22 herumgeführt, die aus einer geeigneten Anzahl von Windungen aus elektrisch leitendem Material» vorzugsweise Kupfer, besteht, die voneinander sowie von dem Mittelsteg isoliert und in herkömmlicher Weise wassergekühlt sind. Die Windungen können in ein geeignetes. Isoliermaterial beispielsweise ein Epoxidharz, eingebettet sein.

f.

An den Innenkanten der Kernlamellen 10 bzw. 10a ist bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ein mit big angeordnetes Rohr 23 angeschweißt, das vorzugsweise versenkt ausgebildet ist und die Kühlwasserströmung führt. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist das versenkte Rohr 23 durch ein ebenfalls an die Innenkante der Kerrilamellen 10, 10a ·augeschweißtes, in die Aussparung 12 vorstehendes Rohr 24 ersetzt. Es dient ebenfalls für die Kühlwasserströmung, gleichseitig aber auch als Fuhrung für das Werkstück W. Zusätzlich kann am Kern außen wenigstens ein weiteres, kühlwasserführendes Bohr 25 angeschweißt sein,

rSSt

20 9B53/0609

Obgleich die dargestellte Induktionsheizeinrichtung nicht auf ' das Nachheizen der Kanten eines Werkstückes W nach Art der erwähnten USA.-PatentGch.rifυ beschränkt ist, sondern auch "bei Anlagen verwendet v/erden kann, die keine weitere Heizeinrichtung aufweisen oder in denen abgelenkte Werkstücke verarbeitet werden, eignet sich die Heizeinrichtung nach der Erfindung insbesondere für vorspringende Teile von Durchlaufwerkstücken. Dabei bilden die Verbindungsstege 18, 19 eine kontinuierliche bzw. ununterbrochene Wand, v;elche die Wicklung 22 völlig abschließt und daher ihre Windungen gegen die Einwirkung von Wärme und Zunder des Werkstückes W wirksam schützt.

Im Falle des kontinuierlichen Stranggießens kann ein Großteil des Werkstücks W beim Durchlauf durch die erfindungsgemäße Heizeinrichtung "bereits eine Temperatur von 1100 G oder darüber haben. Die Verbindungsstege 18, 19 sind verhältnismäßig schmal, ihre Breitenabmessung beträgt beispielsweise etwa 6,35 buü· Sie schließen den Magnetkreis daher nur für einen verhältnismäßig kleinen Teil des gesamten Magnetflusses, gelangen dann in die Sättigung und bewirken so, daß die Fenster 15, 16 sich wie offene Schlitze verhalten. Da,die Verbindungsstege 18, 19 .selbst hohen Temperaturen ausgesetzt sind, ist es zv/ecknäßig bzw. notwendig, von der dem Werkstück W gegenüberstehenden Fläche des Kerns durch ein Rohr 23 bzw, 2-i Wärme abzuführen. Demselben Zweck dienen auch die eingefügten Kupferlamellen, welche die Wanneleitfähigkeit des_rKerns erhöhen.

Sämtliche aus den. Ansprüchen, dar Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale uni Vorteile der Erfindung» einschiießlicl konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

BAD ORIGINAL 2U985J/QG03

Claims (5)

1. Pate η tau s τ> r ü c h e

   Induktionsheizeinrichtung insbesondere für vorspringende Teile von Durchlauf werkstücken, beispielsweise für die Kanten von Flachmaterial, Stangen mit quadratischem oder rechteckigem Querschnitt und dergl., mit einer wassergekühlten, elektrisch leitenden Wicklung auf einem Korn aus Eisenlamellen mit Aussparungen, welche eine Durchgan rs öffnung für ein in "bezug-auf die Heizeinrichtung bewegliches Werkstück begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Schutz der Wicklung gegen vom Werkstück ausgehende Einwirkungen die Kernlamellen jeweils Paare von Fenstern aufweisen, die an einen Mittelsteg sowie an zwei damit einstückige Verbindungs-

   stege angrenzen, daß die Wicklung in den Fenstern um den Hittelsteg herumgeführt ist und daß die 'Verbindungsstege zwischen der Durchgangsöffnung und der Wicklung eine kontinuierliche bzw. ununterbrochene Wand bilden.
2. 2. Heizeinrichtung nach Anspruch 1, da. durch g e kennz eichnet, daß zumindest zwischen, einige Eisenlamellen Kupferlamcllen eingefügt sind.
3. J. Heizeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenkante der Kernlamellen jeweils ein Rohr für die Kühlwasserströmung angebracht ist.
4. 4-. Heizeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr versenkt angeordnet ist.
5. 5. Heizeinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das zumindest teilweise in die Durchgangsöffnung vorstehende Rohr zugleich eine Führung für das Werkstück bildet.

   209853/0699 ' BADORIQMM.

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