DE3439248C1

DE3439248C1 - Process for keeping induction-heated workpieces warm, especially bars and tubes

Info

Publication number: DE3439248C1
Application number: DE19843439248
Authority: DE
Inventors: Hans Georg Dipl.-Ing. 5632 Wermelskirchen Matthes; Hans Jürgen Dipl.-Ing. 5630 Remscheid Model
Original assignee: AEG Elotherm GmbH
Current assignee: SMS Elotherm GmbH
Priority date: 1984-10-26
Filing date: 1984-10-26
Publication date: 1986-04-24
Also published as: EP0179397A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Warmhalten von durch mehrere hintereinander angeordnete Induktoren gefahrenen und dabei erwärmten, eine Materialsäule bildenden Werkstücken, insbesondere Stangen und Rohren, die in der Warmhaltephase zur Aufrechterhaltung des in der Erwärmungsphase erhaltenen Temperaturprofils über die Materialsäule bei abgestufter Energiezufuhr zu den einzelnen Induktoren zurück- und vorgefahren werden.The invention relates to a method for keeping warm by several arranged one behind the other Workpieces driven by inductors and thereby heated and forming a column of material, in particular Rods and tubes used in the holding phase to maintain that obtained in the heating phase Temperature profile across the material column with graduated energy supply to the individual inductors be driven back and forth.

Ein solches Verfahren soll gewährleisten, daß die erwärmten Werkstücke nach Durchlaufen der Erwärmungsstrecke der nachgeordneten Anlage, z. B. einer Presse, mit der für die Nachbearbeitung optimalen Temperatur zugeführt wird. Beim kontinuierlichen Durchlauf läßt sich über eine abgestufte Energiezufuhr zu den einzelnen Induktoren über die Materialsäule ein Temperaturprofil einstellen, bei dem das Werkstück bei Verlassen der Erwärmungsstrecke die für die Weiterverarbeitung optimale Temperatur hat. Die Einhaltung des Temperaturprofils und damit auch der optimalen Temperatur bei Verlassen der Erwärmungsstrecke wird jedoch schwierig, wenn der Durchlauf des Werkstückes gestoppt wird. Solche Betriebsunterbrechungen kommen bei in Reihe angeordneten Anlagen häufig vor. Damit sich bei unterbrochenem Durchlauf die Temperatur in den den einzelnen Induktoren zugeordneten Abschnitten des Werkstückes nicht zu weit von dem gewünschten Temperaturprofil entfernt, ist es bekannt, die Energiezufuhr zu den einzelnen Induktoren entsprechend zu regeln. Trotz dieser Regelung läßt es sich bei stillstehendem Werkstück aber nicht vermeiden, daß innerhalb eines jeden Abschnittes eines jeden Induktors das Temperaturniveau sich über die Länge dieses Abschnittes vergleichmäßigt, so daß sich von Abschnitt zu Abschnitt ein abgestuftes Temperaturniveau ergibt. Um diese starke Abstufung der einzelnen Abschnitte zu vermindern, ist es ferner bekannt, bei unterbrochenem Durchlauf das Werkstück zurück- und vorzufahren (reversierender Betrieb). Auch mit dieser Maßnahme ergeben sich aber nach wie vor unerwünscht große Abweichungen der Temperatur der Werkstücke von dem optimalen Temperaturprofil (DE-PS 32 20 142, DE-Z: Elektrowärme International 41 (1983), Juni, »Induktive Stangenerwärmung für Warmstufenpressen«, H.-J. Model, Seite B 129 bis B 132).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, mit dem das in der Erwärmungsphase erhaltene Temperaturprofil eines im Durchlauf induktiv erwärmten Werkstückes möglichst genau aufrechterhalten werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die mittlere Energiezufuhr zu den Induktoren während des Vorfahrens der Werkstücke innerhalb der Induktoren durch ein abnehmendes Tastverhältnis von Einschaltezeit zu Ausschaltezeit verringert wird.Such a method is intended to ensure that the heated workpieces after passing through the heating path of the downstream system, for. B. a press with which the optimum temperature for post-processing is supplied. In the case of continuous flow, a graded energy supply to the individual inductors via the material column can be used to set a temperature profile in which the workpiece has the optimum temperature for further processing when it leaves the heating section. However, maintaining the temperature profile and thus also the optimal temperature when leaving the heating path becomes difficult when the workpiece is stopped. Such business interruptions occur frequently in systems arranged in series. In order that the temperature in the sections of the workpiece assigned to the individual inductors does not deviate too far from the desired temperature profile when the cycle is interrupted, it is known to regulate the energy supply to the individual inductors accordingly. In spite of this regulation, however, when the workpiece is stationary, it cannot be avoided that the temperature level within each section of each inductor is evened out over the length of this section, so that a graduated temperature level results from section to section. In order to reduce this strong gradation of the individual sections, it is also known to move the workpiece back and forth with an interrupted passage (reversing operation). Even with this measure, however, there are still undesirably large deviations in the temperature of the workpieces from the optimal temperature profile (DE-PS 32 20 142, DE-Z: Elektrowärme International 41 (1983), June, "Inductive rod heating for hot stage presses", H. .-J. Model, pages B 129 to B 132).
The invention is based on the object of creating a method with which the temperature profile obtained in the heating phase of a workpiece which is inductively heated in the run can be maintained as precisely as possible.
According to the invention, this object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the average energy supply to the inductors during the advance of the workpieces within the inductors is reduced by a decreasing duty cycle from switch-on time to switch-off time.

Vorzugsweise werden bei diesem Verfahren die Werkstücke bei unterbrochener Energiezufuhr schnell zurückgefahren.With this method, the workpieces preferably become fast when the energy supply is interrupted pulled back.

Alternativ ist es aber auch möglich, daß die mittlere Energiezufuhr zu den Induktoren während des Zurückfahrens der Werkstücke innerhalb der Induktoren durch ein zunehmendes Tastverhältnis von Einschaltezeit zu Ausschaltezeit vergrößert wird.Alternatively, however, it is also possible that the average energy supply to the inductors during the retraction of the workpieces within the inductors due to an increasing duty cycle of the switch-on time Switch-off time is increased.

Bei diesem alternativen Verfahren werden die Werkstücke vorzugsweise bei unterbrochener Energiezufuhr schnell vorgefahren.In this alternative method, the workpieces are preferably removed with the energy supply interrupted drove up quickly.

Während bei einem bekannten Verfahren (DD-PS 1 27 044) die für das Warmhalten der Werkstücke in den Induktoren benötigte Energie durch zeitliches An- und Abschalten von Hilfsdrosseln oder Kapazitäten so variiert wird, daß auch bei Stillstand die axiale Temperaturverteilung in den im Induktorsystem befindlichen Werkstücken angenähert wie beim Durchlauf aufrechterhalten wird, beruht die erfindungsgemäße Lösung auf einem anderen Prinzip. Bei der Erfindung wird bei unterbrochenem Durchlauf den einzelnen Induktoren die Energie, die zur Deckung von Wärmeverlusten in den den einzelnen Induktoren zugeordneten Abschnitten des Werkstückes benötigt wird, dadurch aufgeteilt, daß das Tastverhältnis von Einschaltezeit zur Ausschaltezeit für die Energiezufuhr verändert wird. In Verbindung mit dem reversierenden Betrieb läßt sich mit diesen über die Vorfahrphase verteilt den Induktoren zugeführte Energie in den einzelnen Einschaltezeiten das Temperaturprofil feinstufig aufrechterhalten. Je stärker die Aufteilung der zuzuführenden Energie ist, desto genauer läßt sich das Profil aufrechterhalten. Da die den einzelnen Induktoren zugeordneten Abschnitte des Werkstückes beim Warmhalten einen unterschiedlichen Energiebedarf für die Aufrechterhaltung des Temperaturprofils haben, ergeben sich bei einer Aufteilung der Energie auf gleich viele Einschaltezeiten für jeden Abschnitt neben der abnehmenden Einschaltezeit innerhalb eines jeden Abschnittes auch für verschiedene Abschnitte unter-While in a known method (DD-PS 1 27 044) for keeping the workpieces warm in the Inductors required energy by switching auxiliary chokes or capacitors on and off over time that the axial temperature distribution in the workpieces located in the inductor system is also at standstill approximately as is maintained in the run, the solution according to the invention is based on one different principle. In the invention, the individual inductors with an interrupted passage Energy used to cover heat losses in the sections assigned to the individual inductors of the workpiece is required, divided by the fact that the duty cycle of the switch-on time to the switch-off time for the energy supply is changed. Combined with In the reversing operation, this energy supplied to the inductors can be distributed over the advance phase Maintain the temperature profile in fine steps in the individual switch-on times. The stronger the division the energy to be supplied, the more precisely the profile can be maintained. Since the individual Sections of the workpiece assigned to inductors have different energy requirements when they are kept warm for maintaining the temperature profile arise when the energy is split up the same number of switch-on times for each section in addition to the decreasing switch-on time within each Section also for different sections

schiedliche Einschaltezeiten für die Energie.different switch-on times for the energy.

Zwar ist es allgemein bekannt, die Energiezufuhr dadurch zu steuern, daß das Tastverhältnis von Einschaltezeit zur Ausschaltezeit geändert wird (DE-OS 32 20 142 und DE-OS 29 14 304), bei diesem Verfahren wird aber nicht die besondere Problematik beim Warmhalten von Werkstücken bei der Beheizung durch Induktoren behandelt. It is generally known to control the energy supply by adjusting the duty cycle of the switch-on time is changed to the switch-off time (DE-OS 32 20 142 and DE-OS 29 14 304), but in this process not dealt with the particular problem of keeping workpieces warm when heated by inductors.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann im Prinzip mit der Einrichtung der DE-PS 32 20 142 durchgeführt werden. In diesem Fall muß die Regeleinrichtung die Einschaltphase für den den einzelnen Induktoren zugeführten Strom lediglich in viele Einzelphasen aufgeteilt werden, deren Summe gleich der Einschaltphase ist, die aber zunehmend kürzer werden.The method according to the invention can in principle be carried out with the device of DE-PS 32 20 142 will. In this case, the control device must supply the switch-on phase for the individual inductors Current can only be divided into many individual phases, the sum of which is equal to the switch-on phase but getting shorter and shorter.

2020th

2525th

3030th

3535

4040

4545

5050

5555

6060

6565

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Claims

Patent claims:

1. Method for keeping warm items driven by several inductors arranged one behind the other and thereby heated workpieces forming a column of material, in particular rods and tubes, that in the warm-up phase to maintain the temperature profile obtained in the warm-up phase via the material column with graduated energy supply back to the individual inductors and be driven up, characterized that the average energy supply to the inductors during the advance of the work pieces within the inductors due to a decreasing duty cycle from switch-on time to switch-off time is decreased.

2. The method according to claim 1, characterized in that the workpieces with interrupted Energy supply can be reduced quickly.

3. Method for keeping warm items driven by several inductors arranged one behind the other and thereby heated workpieces forming a column of material, in particular rods and tubes, that in the warm-up phase to maintain the temperature profile obtained in the warm-up phase via the material column with graduated energy supply back to the individual inductors and are moved forward, characterized in that the average energy supply to the inductors during the retraction of the workpieces within the inductors due to an increasing duty cycle is increased from the switch-on time to the switch-off time.

4. The method according to claim 3, characterized in that that the workpieces are moved forward quickly when the energy supply is interrupted.