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Anlage zum Erhitzen von metallischen Gegenständen Es ist bekannt,
rohrförmige oder zylindrische Werkstücke durch Induktion örtlich zu erhitzen. Auch
sind zu diesem Zwecke verwendete Induktionsöfen mit selbsttätigen Zubringereinrichtungen
bekanntgeworden, bei denen die in einen Zuführkanal eingelegten Werkstücke selbsttätig
in die Öfen eingelegt und aus ihnen ausgeworfen werden, wodurch bei konstanter Arbeitsgeschwindigkeit
eine gleichmäßige Lieferung ermöglicht wird. Es ist ferner eine Anlage mit mehreren
Öfen und der gleichen Anzahl Zubringerkanälen bekannt, bei der das Einbringen und
Ausstoßen bei sämtlichen Öfen gleichzeitig erfolgt.
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Die Erfindung betrifft eine Glühanlage mit induktiver Beheizung, bei
welcher die transformatorisch oder durch Foucaultsche Ströme betriebenen Induktionsöfen
gleichmäßig auf dem Umfang eines Mitnehmerrades angeordnet sind und bei ihrer Drehbewegung
aufeinanderfolgend das zu erhitzende Gut von einer einzigen Zulaufrinne empfangen.
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Das Gut wird auf diese Weise während des Umlaufes der Öfen erhitzt
und am Ende jeder Maschinenumdrehung ausgeworfen. Die Intensität der Erhitzung,
die eine Funktion der Zeit ist, während derer das Gut durch die Öfen wandert, kann
durch Regelung der Drehzahl eingestellt werden; andererseits ist der Ertrag, d.
h. die Anzahl der in der Stunde gelieferten Erzeugnisse, der Anzahl der auf dem
Rade angeordneten Öfen proportional.
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Diese Einrichtung weist folgende Hauptvorzüge auf: z. eine leichte
Speisung mehrerer Öfen tnittels einer einzigen Zulaufrinne, 2. eine Ventilation
der Transformatorenöfen, 3. die Möglichkeit, die Heizstromintensität der Maschinen
zu regeln.
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In der Tat ist die Funktion ,der Stromstärke von der Zeit in einem
selbsttätig arbeitenden-Tranformatorofen außerordentlich unregelmäßig, wie es die
in Abb. r dargestellte Kurve erkennen läßt, in der die Ordinate a b
den Leerlaufstrom
des Transformators, d. h. den Strom vor Einbringung des Gutes in das Feld, erkennen
läßt.
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Die Ordinate c d .entspricht der maximalen Stromaufnahme, wenn das
Gut in seine Heizlage gelangt.
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ef ist ,die Ordinate des Schlußstromes, d. h. unmittelbar vor dem
Herausnehmen des Gutes aus dem Ofen, welcher Vorgang im folgenden als Ausstoßen
bezeichnet sei; dieser Strom ist kleiner als der Maximalstrom, weil der Widerstand
des zur Rotglut gebrachten Gutes größer geworden ist.
Die Linie
a-c entspricht der Einführung des Gutes, c-e der Erhitzung, c-- dem Auswerfen und
g-h der Leerlaufzeit, die zwischen dem Ausstoßen einer Schicht und der Einführung
der nächsten Beschickung liegt.
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Die Stromkreise der einzelnen Öfen liegen parallel zueinander, und
der von der Anlage aufgenommene Strom stellt die Summe der von den einzelnen Öfen
aufgenommenen Teilströme dar. Abb. 2, welche die Stromaufnahme einer Anlage mit
drei Öfen veranschaulicht und in der die Kurven i, 2, 3 die von dem ersten, zweiten
und dritten Ofen aufgenommenen Einzelströme veranschaulichen, läßt erkennen, daß
die Ströme jedes Ofens gegeneinander phasenverschoben sind. Aus dieser Darstellung
geht hervor, daß man den Verlauf des von der Maschine aufgenommenen Gesamtstromes
in der durch die Kurve .1. wiedergegebenen Weise erhalten kann, wenn man einerseits
den Beginn des Ausstoßes aus einem Ofen mit der Beschikkung eines anderen Ofens
zusammenfallen läßt und andererseits den Austritt aus dein Felde eines Ofens mit
dem vollständigen Einlagern des Gutes in einem anderen Ofen zusammenlegt. Dieser
Ausgleich ist um so größer. je mehr Öfen vorgesehen sind.
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Das Wesen der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert,
deren Abb. i und 2 bereits beschrieben wurden.
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Die Abb. 3 bis 9 beziehen sich auf eine Anlage gemäß der Erfindung,
bei der das die Öfen tragende Rad gleichmäßig und fortlaufend umläuft und der Übertritt
des Gutes aus der festen Zulaufrinne zu dem beweglichen Teil, die Einlagerung in
die Öfen und deren Entleerung während der Bewegung des Rades erfolgen; diese Ausführungsform
ist besonders für große Leistungen geeignet.
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Die Abb. io und ii veranschaulichen eine andere Ausführungsform der
Anlage, bei der das Rad mit Unterbrechungen umläuft und w iihrend der Beschickung
und des Ausstoßens stillsteht; diese Ausführungsform kann in einigen besonderen
Fällen von Vorteil sein,, wo es sich um geringere Ofenleistungen handelt.
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Die in den Ahb.3, d. und > dargestellte Anlage besteht aus sechs Öfen
A, welche durch Schrauben B zwischen <II-il Armen C eines Rades angeordnet sind,
dessen Welle D in Lagern E, E' läuft. Auf diesem Rad ist eine Trommel G vorgesehen,
deren Umfang trogförmige Rinnen H aufweist (Abb.6) ; ihre Achsen fallen mit den
Achsen der Öfen zusammen. Bei ihrer Drehbewegung laufen diese Rinnen vor dem VerteilerkanalI
vorbei, auf welchem sich das zu erhitzende Gut befindet. Da d--r Kanal l geneigt
ist, liegt das Gut beständig auf der äußeren Trommelfläche an, die gewissermaßen
den Boden des Kanales bildet; die Troinineloberfläche weist vor jedem Kanal eine
Rampe T auf. Wenn daher das Rad im Sinne des in Abb.6 eingezeichneten Pfeiles umläuft,
so wird jede vor dein Kanal I vorbeiziehende Rinne H in der aus Abb. 6 ers s ichtlichen
Weise beschickt. Ein um die Achse K' schwingender Deckel K schließt sich wie bei
einer Tabakdose und hält das Gut in der Rinne H. Dieser Deckel kann sich selbsttätig
öffnen, wenn das Gut schadhaft ist oder wenn es eine schlechte Beschaffenheit aufweist.
Beim Eintritt in die Rinne gelangt das Gut mit dem Greifer L in Berührung, der sich
längs der Kanalachse in Führun-en,11 verschieben kann, welche in der Trommel vorgesehen
sind; seine Vor- und Rücklaufbewegung, welche die Zufuhr und das Ausstoßen bewirkt,
erhält der Greifer von einer auf ihm angebrachten Führungsrolle X, die in der Nut
einer auf dem Lager E' festgekeilten Nokkenscheibe läuft. Die Bewegung des Gutes
beginnt, sobald der beschickte Kanal die Zulaufrinne verlassen hat. Auf dein Deckelli
befestigte Federn P drücken das Gut gegen den Kanal oder gegen den Kopf des Greifers,
während es in den Ofen eingeführt wird.
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Die Anordnung und Ausbildung des Greifers ist der jeweiligen Form
des zu erhitzenden @#,'erkstückes angepaßt.
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Die Ausbildung gemäß Abb, ;', 72, 7' ist für @\'erkstiiclze
mit einem Bundring o. dgl. geeignet. Am Kopf des Greifers ist eine Z`ertiefung a
vorgesehen, welche den vordersten bzw. hintersten Teil des Werkstückes aufnimmt
und mit zwei Fingern b versehen ist, die Rinnen c besitzen, in denen sich das zu
bearbeitende Stiick einlagern kann, wodurch es mit dein Greifer in eine feste Verbindung
gelangt.
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In den Fällen, wo das Werkstück keinen Rin- o.dgl. aufweist, sondern
eine Nut oder Auskehlung. kann der Kopf des Greifers in der aus den Abb.81, 8=,
83 ersichtlichen Weise derart abgeändert werden, daß an Stelle der Nuten c Vorsprünge
d vorgesehen werden, die in die Nut des Werkstückes eingreifen.
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Man kann in gleichen Fällen auch die Anordnung gemäß Abb.8 wählen,
bei der ein kleiner, unter der Wirkung einer leichten Feder f stellender Greifer
e' in die Nut einspringt. Hieraus ergibt sich, daß das Arheitsstück, anstatt in
dem eine Vertiefung bildenden Kopf des Greifers L gehalten zu werden --- sei es
durch Federn P beim Einführen oder durch deal Teil D beim Ausstohen ("s. Abb.6)
-, unmittelbar durch diese gleichen Teile in der Rinne H gehalten
ist
und daß der mit der Nut in Eingriff stehende Greifer c nur beim Ausstoßen in Wirkung
tritt, wenn der Greifer wieder zurückkehrt.
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In den Fällen, wo das Werkstück weder eine Nut noch einen- Ring aufweist,
kann man die Einrichtung nach Abb.9 verwenden, bei der der Greifer L eine schmale
Verlängerung besitzt, die durch einen Haken g begrenzt wird. Das auf diese Weise
zwischen dem Haken und dem Kopf des Greifers liegende Werkstück wird gegen .die
Rinne gedrückt, die es bei seiner Einbringung und _beim Ausstoßen in der gleichen
Weise führt wie im Falle der Abb. 8, indem der Halten g in Rinnen H in den Ofen
eindringt, die zu diesem Zwecke im Kern und am Ausgang des Ofens vorgesehen sind.
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Schließlich ist es möglich, zum Ausstoßen die auf das Werkstück ausgeübte
elektromagnetische Kraft zu verwenden, die nach Art einer Feder dauernd bestrebt
ist, das Werkstück aus dem Ofen hinauszuwerfen.
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Während des Ausstoßens hält der Teil 0 das Werkstück mit dem Greifer
in Eingriff. In dem Moment, wo das Werkstück vollständig freigegeben ist, wird es
von zwei Winkel bildenden, an dem Zulaufkanal I angebrachten Greifern R von seiner
Rinne durch die öffnungS des Teiles 0 ausgeworfen. Das auf diese Weise zuvor erhitzte
und sodann ausgeworfene Gut kann in ein Auslaufrohr T geleitet werden, welches es
in einen Sammelbehälter führt. Wenn die Werkstücke- einen Bodenteil aufweisen, ist
es vorteilhaft, sie mit dem Bodenteil nach vorn in das Auswurfrohr zu leiten, was
leicht dadurch geschehen kann, daß man das Werkstück auf einen geeignet angebrachten
Zapfen T' horizontal auffallen. läßt.
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Der Strom wird den TransformatorMen über die Klemmen U zugeführt,
die an zwei in einer senkrechten Ebene angeordneten Ringen V befestigt sind, welche
ihn von zwei Bürsten X abnehmen, die auf .den Armen der Nockenscheibe O befestigt
sind. Ein Momentschalter 1a gestattet, die Bürsten von der Stromleitung zu trennen.
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Der ZulaufkanalI kann mit der Hand oder auch mit Hilfe eines selbsttätigen
Verteilers beschickt werden.
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Abb.6 zeigt eine Einrichtung, welche es verhindert, daß die Zulaufrinne
sich beim Stillstand oder bei Verlangsamung der Zufuhr entleert, was verschiedene
Übelstände zur Folge hätte. Wenn nämlich die letzten Werkstücke nicht mehr von der
Reihe der nachfolgenden Stücke vorgedrückt werden, so können sie sich falsch einlegen.
Ferner können die später eingelegten Stücke infolge ihres freien Spieles auf langer
Bahn sich quer legen, und wenn schließlich der Zulaufkanal sich vollständig entleeren
würde, so könnte ein Werkstück im falschen Augenblick auf die Trommel gelangen.
Diese Gefahren werden durch die in Abb.6 dargestellte und im folgenden beschriebene
Tasteinrichtung behoben. In dem Moment, wo eine Rampe I der Trommel sich gegenüber
der Zulauf rinne befindet, tastet ein an zwei PflöckenZ befestigter Finger Y die
Werkstückreihe ab. Wenn er dabei gegen ein Werkstück trifft, so bleibt er in seiner
oberen Stellung, wobei die beiden Pflöcke Z in Ruhelage verbleiben und ein, Werkstück
zunächst auf die Rampe T und dann in die Rinne H gelangt. Wenn dagegen der Taster
Y auf kein Objekt stößt, so sinkt er nieder, und die beiden Pflöcke Z heben sich,
wodurch die Zuführung unterbrochen wird. Die Bewegung des Fingers Y wird durch eine
Rollei gesteuert, welche eine nicht dargestellte Feder gegen eine an der Trommel
angebrachte Nockenscheibe j zu drücken bestrebt ist.
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Das Mitnehmerrad wird von der Riemenscheibe l (Abb. 4.) angetrieben,
und die Aushebergabel m ermöglicht es, den Antriebsriemen auf die Leerscheibe n
zu werfen. Die Aushebergabel wird von einem Hebel o mit Gegengewicht angetrieben,
der durch eine Klinke p in der Eingriffsstellung gehalten wird. In den Abb. q. und
5 ist dieser Hebel o in der Ausrückstellung gezeigt.
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Bei der in den, Abb. io und I I dargestellten Abänderung sind die
Ofen wie bei der ersten Ausführungsform angeordnet, doch fehlt hier die Trommel,
und die Bewegung des Rades ist nicht ununterbrochen. Das Rad steht zeitweilig still,
um die Einführung und das Ausstoßen der Werkstücke zu ermöglichen. Wird beispielsweise
angenommen, daß es sich um eine Anlage mit vier Ofen handelt, so steht das Rad nach
jeder Viertelumdrehung still. In diesem Falle ist ein Vorbringer 5 und ein Greifer
6 vorgesehen. Diese Teile sind derart angeordnet, daß sie sich während des Stillstandes
in Höhe der Ofen befinden.. Ihre Bewegung-wird derart gesteuert, daß sich der Greifer
zurückzieht, wenn der Vorbringer eindringt. Die Verteilerrinne 7 kann einen Schieber
8 aufweisen, der die Werkstücke zum gewünschten Zeitpunkt vor den Stößel 5 bringt.
Das Eindringen des Stößels erfolgt, wenn das Rad stillsteht. Er dringt beispielsweise
in den Ofen i ein, wenn. man annimmt, daß während des betrachteten Stillstandes
gerade der Eingang des Ofens i sich in der Achsrichtung des Stößels befindet. Bei
dieser Stellung des Rades befindet sich der Ofen 4. in der Höhe des Greifers; die
Entleerung des Ofens findet statt, und das Werkstück wird in die Rinne 9 geworfen.
Eine feste kreisförmige Platte io, welche vor den Ofeneingängen
liegt,
aber in dem zwischen dem Greifer und dem Stößel gelegenen Teil unterbrochen ist.
hält die Werkstücke im Innern des Ofens, trotzdem die elektromagnetische Kraft bestrebt
ist, sie auszuwerfen. -Man kann also auch auf den Greifer verzichten, wobei das
Ausstoßen durch diese elektromagnetische Kraft erfolgt, wenn das Bodenstück des
Werkstückes das Ende der Platte io erreicht.