DE3445602A1

DE3445602A1 - Schutzeinrichtung fuer eine induktionsspule

Info

Publication number: DE3445602A1
Application number: DE19843445602
Authority: DE
Inventors: Heinz Dipl.-Ing. 4750 Unna Jürgens
Original assignee: Brown Boveri und Cie AG Germany; BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1984-12-14
Filing date: 1984-12-14
Publication date: 1986-06-19

Description

BROWN, BOVERI&CIE AKTIENGESELLSCHAFT Mannheim 13 · Dez. 1984

Mp.Nr. 683/84 ZPT/P2-La/Fo

Schutzeinrichtung für eine Induktionsspule

Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung für eine ^ Induktionsspule zur Erwärmung von Knüppeln oder Stangen im Walzwerk.

Zur Erwärmung von Knüppeln oder Stangen werden in Walzwerken unter anderem Induktionsspulen verwendet. Diese weisen dann einen befriedigenden Wirkungsgrad auf, wenn die Durchtrittsöffnung für die Knüppel oder Stangen möglichst klein gehalten wird, so daß ein möglichst geringer Abstand zwischen Induktionsspule und Stangenoberfläche gegeben ist (gute Kopplung). Dieser geringe Abstand führt jedoch zu einer Gefährdung der empfindlichen Spulenauskleidung, da nicht immer gewährleistet werden
kann, daß die Stangen genau in der Spulenachse laufen. Einige Stangen werden während ihres Transportes verkantet und laufen nicht auf der Transportlinie, andere

Stangen sind durch die vorhergehende Wärmebehandlung
verzogen und gekrümmt. Eine zuverlässige Führung der
Knüppel oder Stangen in der Spule ist wegen der großen mechanischen Kräfte nicht möglich. Bei einer engen Spulenöffnung besteht somit die Gefahr, daß die Stangen

bzw. die Knüppel gegen die Spulenauskleidung fahren und

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diese beschädigen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schutzeinrichtung für Induktionsspulen anzugeben, durch die eine Beschädigung der Spulenauskleidung durch schräglaufende oder gekrümmte Knüppel oder Stangen vermieden werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb der Durchtrittsöffnung der Induktionsspule längs der Bewegungsrichtung der Knüppel oder Stangen wenigstens ein elektrischer, blanker Leiter angeordnet ist, der mit einer Isolationsüberwachung verbunden ist. Die Isolationsüberwachung besteht vorzugsweise aus einer Reihenschaltung aus einer Spannungsquelle und einem Strommeßgerät, welche zwischen den elektrischen Leiter und wenigstens eine Führungsrolle oder eine Transportrolle des Knüppel- bzw. Stangenrollganges geschaltet ist. Wenn der Knüppel an die Schutzleiter stößt, schließt sich ein äußerer Stromkreis zwischen den Klemmen der Spannungsquelle. Der Strom fließt von einer Klemme der Spannungsquelle über die Führungs- bzw. Transportrolle, den Knüppel bzw. die Stange, den elektrischen Leiter und das Strommeßgerät bis zur zweiten Klemme der Spannungsquelle. Das Strommeßgerät schlägt

aus bzw. gibt eine Steuerspannung ab. 25

Die Isolationsüberwachung wird zweckmäßigerweise mit der Antriebssteuerung der Knüppel- bzw. Stangenvorschubeinrichtung verbunden, so daß im Falle einer Berührung zwischen Knüppel oder Stangen und dem elektrischen Leiter eine Schnellabschaltung des Knüppel- bzw. Stangenvorschubes erfolgen kann.

Als elektrischer Schutzleiter wird vorzugsweise ein blanker Draht verwendet, der in der Durchtrittsöffnung der Induktionsspule gespannt angeordnet ist. Es ist

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zweckmäßig einen ca. 1 mm starken Draht aus hitzebeständigem Stahl zu verwenden, der an einer Spulenseite fest eingespannt ist und an der anderen Spulenseite durch ein Spanneleraente, z.B. eine Zugfeder, gespannt ist. Derartige dünne Drähte beanspruchen wenig Platz in der Durchtrittsöffnung der Induktionsspule.

Da der elektrische Leiter durch das Induktionsfeld und die Strahlungswärme der Knüppel bzw. Stangen erwärmt wird, kann es von Vorteil sein, hierfür ein wassergekühltes Rohr zu verwenden. Dieses Rohr ist zweckmäßigerweise ein Rohr aus hitzebeständigem Stahl mit einem"Außendurchmesser von ca. 10 mm. Bei der Verlegung mehrerer Schutzrohre in der Durchtrittsöffnung der Induktionsspule ist darauf zu achten, daß keine unnötigen Induktionsströme in den Rohren bzw. den Rohrverbindungen induziert werden.

Anhand der Zeichnung, in der zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung gezeigt sind, soll die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen näher erläutert und beschrieben werden.

Es zeigt:

Fig. 1 eine Induktionsspule, bei der die Schutzeinrichtung aus gespannten Drähten besteht,

Fig. 2 eine Induktionsspule, bei der die Schutzeinrichtung aus wassergekühlten Rohren besteht und
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Fig. 3 einen Querschnitt durch eine Induktionsspule gemäß Fig. 2.

In Figur 1 ist schematisch der Längschnitt einer Induk—

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tionsspule 11 dargestellt. Die Induktionsspule 11 besteht - was im einzelnen nicht dargestellt ist - aus einem wassergekühlten Rohr aus Kupfer, welches zu einer Spulenwicklung gebogen und durch Beton ausgegossen ist. Der Beton bildet die Spulenauskleidung, in dem die gesamte Spulenwicklung eingebettet ist.

Die Induktionsspule 11 weist eine mittlere Durchtrittsöffnung 12 auf, durch die eine Stange 13 transportiert wird (Pfeilrichtung). Die Stange 13 wird durch Führungsrollen 14,15 geführt.

Entsprechend der Querschnittszeichnung gemäß Fig. 3 sind neben der Stange 13 längs deren Bewegungsrichtung vier Drähte 1b angeordnet. Es handelt sich um blanke hitzebeständige Stahldrähte mit einem Durchmesser von ca. 1 mm. Auf der einen Seite der Induktionsspule 11 sind die Drähte 16 durch eine Klemmbacke 17 eingespannt. Damit die Drähte an dieser Seite den erforderlichen Abstand zur Spulenauskleidung einhalten, sind sie von innen über einen in der Durchtrittsöffnung 12 eingespannten Ring 18 aus Isoliermaterial geführt.

An der anderen Spulenseite laufen die Drähte über Rollen 19 und werden um ca. 90° nach außen abgelenkt. Sie werden durch Zugfedern 20 gespannt.

Die Drähte 16 sind durch Verbindungsdrähte 21 miteinander und mit einem Strommeßgerät 22 verbunden. An den zweiten Eingang des Strommeßgerätes 22 ist ein Pol einer Batterie 23 angeschlossen. Der zweite Pol der Batterie 23 ist mit einer Führungsrolle 15 elektrisch verbunden.

Sobald die Stange 13 einen der Drähte 16 berührt, wird eine äußerer elektrischer Kreis zwischen den beiden Polen der Batterie 23 geschlossen. Der Strom fließt über

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eine Klemme der Batterie 23 zur Führungsrolle 15 und über die Stange 13 zu dem Draht 16 mit dem die Stange 13 Berührung hat. Von dem Draht 16 fließt der Strom weiter über die Verbindungsleitung 21 zu dem Strommeßgerät 22

und von diesem zur zweiten Klemme der Batterie 23. 5

Das Strommeßgerät 22 gibt im Fall einer Berührung zwischen Stange 13 und Draht 16 ein Steuersignal (Pfeil 24) ab und beeinflußt die Stangenvorschubeinrichtung in der Weise, daß eine Schnellabschaltung des Stangenvorschubes ¹^ herbeigeführt wird.

Die Wirkungsweise der Schutzeinrichtung gemäß Fig. 2 ist der anhand Fig. 1 beschriebenen Wirkungsweise sehr ähnlich. In Fig. 2 sind anstelle der Drähte Ib außen blan-

^ ke, wassergekühlte Rohre 23 im äußeren Bereich der Durchtrittsöffnung 12 der Induktionsspule 11 angeordnet. Es handelt sich um eine Anordnung von vier Rohren 25, deren Lage der Fig. 3 entnehmbar ist. Der Wassereintritt und -austritt ist durch Pfeile 26 angedeutet. Es ist bei der Auslegung darauf zu achten, daß die Verbindungsleitungen 27 bzw. die Zu- und Abflußleitungen 28 der Rohre 25 nicht im Nahbereich der Induktionsspule 11 angeordnet sind, um unnötige Induktionsströme zu vermeiden.

Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch die Induktionsspule 11 und die Stange 13- Durch eine strichlierte Linie 29 ist angedeutet, in welchem Rahmen sich die Stange 13 bewegen darf, ohne ein Störsignal durch die Strommeßeinrichtung 22 auszulösen.

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Claims

Mp.Nr.683/84 Ansprüche

1. Schutzeinrichtung für eine Induktionsspule zur

Erwärmung von Knüppeln oder Stangen im Walzwerk, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Durchtrittsöffnung (12) der Induktionsspule (11) längs der Bewegungsrichtung der Knüppel oder Stangen (13) wenigstens ein elektrischer, blanker Leiter (16,25) angeordnet ist, der mit einer Isolationsüberwachung verbunden ist.

2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsüberwachung aus einer Reihenschaltung aus Spannungsquelle (23) und Strommeßgerät (22) besteht, welche zwischen den elektrischen Leitern (16,25) und wenigstens einer Führungsrolle (15) oder einer Transportrolle des Knüppel- bzw. Stangenrollganges geschaltet ist.

3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Isolationsüberwachung mit der Antriebssteuerung der Knüppel- bzw. Stangenvorschubeinrichtung verbunden ist und im Falle einer Berührung zwischen Knüppel oder Stange (13) und dem elektrischen Leiter (16,25) eine Schnellabschaltung des Knüppel- bzw. Stangenvorschubes vornimmt.

4. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter ein Draht (16) ist, der in der Durchtrittsöffnung (12) der Induktionsspule (11) gespannt angeordnet ist.

5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (16) ein ca. 1 mm starker Draht aus hitzebeständigem Stahl ist, der an einer

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Spulenseite fest eingespannt ist und an der anderen Spulenseite durch ein Spannelement (20) gespannt ist.

6. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Leiter ein wassergekühltes Rohr (25) ist.

7. Schutzeinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr (25) ein Rohr aus hitzebeständigem Stahl mit einem Außendurchmesser von ca. 10 mm ist.