-
Metallrohr _ und Strangpresse mit elektrisch beheiztem Blockaufnehmer
Zusatz zum Patent 664 929 Das Patent 664 929 betrifft einen elektrisch beheizten
Blockaufnehmer für hydraulische Metallrohr, und Strangpressen, der eine wechselstromgespeiste
Spule zur Heizung durch Wirbelströme hat.
-
Die große Wärmeentwicklung in der Umgebung der Spule führt zu hohen
Materialbeanspruchungen der Spule selbst und wirkt sich auch sonst schädlich aus,
z. B. durch das Brüchigwerden der Isolation und durch :die Bildung von Glühspan
auf dem Leitungskupfer, der die einzelnen Gänge der Spule kurzschließt. Es ist daher
wünschenswert, die Spule zu kühlen. Dies ist hier ohne Beeinträchtigung der nutzbaren
Wärmeentwicklung möglich, da diese lediglich von den Wirbelströmen abhängt, also
von der Induktion, die von der Spule ausgeht.
-
Diese Kühlung läßt sich in bekannter Weise dadurch erreichen, daß
man Wasser oder ein anderes Kühlmittel durch die hohl ausgeführten Windungen der
Spule umlaufen läßt. Würde man nun die Zuleitung für das Kühlwasser an dem einen,
seine Ableitung am anderen Ende der Spule vorsehen, wie es am nächsten liegt und
wie es mit der Zu- und Ableitung des elektrischen Stromes geschieht, so würde das
Kühhvasser mit einem. elektrischen Potential gegen die geerdete Masse die Presse
verlassen. Dies ist aber aus Gründen der Betriebssicherheit unerwünscht.
-
Durch die Erfindung wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß die
aus Hohlleitern aufgebaute Heizspule doppellagig gewickelt ist und die beiden Lagen
elektrisch parallel geschaltet sind, während die durch .die hohlen Windungen der
Heizspule gebildeten und vom Kühlwasser durchströmten Kühlwasserleitungen gegenläufig
hintereinandergeschaltet und ihre beiden Anschlußstellen geerdet sind.
-
Die eine der beiden Lagen hat dann an jedem ihrer Enden dasselbe Potential
wie die ändere Lage an den entsprechenden Enden. Man -führt das Kühlwasser dann
so, daß es in die eine Lage an ihrem einen Ende eintritt, an deren entgegengesetztem
Ende zur anderen Lage übertritt und diese letztere am Eintrittsende der ersten Lage
verläßt. Die Spulenlagen sind also in bezug auf die Kühlwasserleitung,pelektrisch
betrachtet, hintereinandergeschaltet.
-
Die gleiche Führung von elektrischem Strom und Kühlwasser läßt sich
selbstverständlich auch durchführen, wenn die Spule mehr als zwei Lagen hat. Eine
zusätzliche Kühlung der Spule kann dadurch erreicht werden, daß man sie mit einer
spiegelnden Oberfläche versieht, indem man sie z. B. verchromt,
so
daß die Wärmestrahlen von der Spulenoberfläche reflektiert werden. Die doppellagige
Ausführung der Spule bietet auch für den mechanischen Aufbau der Spule sowie ihre
Festigkeit eine Reihe wichtiger Vorteile.
-
Für den Zusammenhalt der Spule hat es sich als notwendig erwiesen,
über den Umfang der Spule achsparallele Schienen zu verteilen. Dies soll verhüten,
daß die Spule ihre Form durch gegenseitiges Verschieben ihrer Gänge verliert, wie
es vorkommen kann, wenn die Spule in ausgebautem Zustand grob behandelt wird. Diese
Halteschienen werden nun bei doppel- oder mehrlagiger Ausführung der Spule in dem
Zwischenraum zwischen den Lagen untergebracht. Dies ist deshalb vorteilhaft, weil
die Schienen dann im Schatten der von der Spulenumgebung ausgestrahlten Wärme liegen
und ihre Isolation daher nicht mehr leidet.
-
Die Halteschienen haben zwe-kmäßig Flachprofil, damit die auf die
Spulengänge wirkenden Verschiebungskräfte in allen Richtungen ein hohes Widerstandsmoment
vorfinden.
-
Die Halteschienen können ferner noch als Träger für die zwischen benachbarten
Gängen einer Spule eingeschobenen Distanzstücke ausgenutzt «-erden. Diese Distanzstücke
erhalten zu diesem Zweck an ihren radialen Seitenflächen Kerben, mit denen sie die
Halteschienen umfassen. Dabei reicht ein Distanzstück über die in der gleichen Schichtebene
liegenden Windungen verschiedener Spulenlagen, so daß diese Windungen stets gleichen
Abstand von ihren zugehörigen Nachbarwindungen haben.
-
Um zu verhindern, daß die Lagen beim Zusammenbau der Spule oder durch
die Betriebswärme radial ausweichen, sind die Spulengänge ein und derselben Schicht
durch Metallsegmente starr verbunden. Auch diese sind in ähnlicher Weise wie die
Halteschienen als Träger für die Distanzstücke ausgebildet.
-
In den Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise
dargestellt.
-
Abb. i ist eine Stirnansicht einer Spule mit den ihr benachbarten
Teilen der Presse. Abb. 2 ist ein Aiialschnitt durch diese Spule in der Richtung
der Linie II-II der Abb. i. Abb. 3 ist ein Schnitt in Richtung der Linie 111-III
der Abb.2 in vergrößertem Maßstab zur Verdeutlichung der im Innern der Spule liegenden
Halteteile.
-
Abb. q. ist eine vergrößerte Teildarstellung aus dem Schnitt nach
Abb.2.
-
Die Spule, die in ihrer Gesamtheit mit S bezeichnet wird, ist in den
Blockaufnehmer B einer Metallrohr- und Strangpresse so eingesetzt, daß ihre Achse
mit der Achse der Presse zusammenfällt. Die Heizung des Blockaufnehmers erfolgt
dadurch, daß die Spule ein Wechselfeld im Blockaufnehmer induziert und diesesWirbelströme
hervorruft, derenjoulesche Wärme den Blockaufnehmer auf die für den Preßvorgang
erforderliche Tempe:atur bringt und auf ihr hält.
-
Die Spule S besteht aus einer Mehrzahl von Gängen oder Windungen i
flach gedrückter Kupferröhre, durch welche Wasser oder ein sonstiges Kühlmittel
umläuft. Die Spule ist doppellagig ausgeführt; ihre beiden Lagen sind durch die
an entgegengesetzten Enden der Spule vorgesehenen Klemmen 2 in elektrischer Beziehung
parallel geschaltet.
-
Die Kühlwasserleitungen beider Lagen sind jedoch, wie aus Abb. i zu
ersehen ist, nur an einem Ende bei 3 miteinander verbunden. Am anderen Ende sind
die Leitungen getrennt geführt, und zwar ist an die eine die Wasserzuleitung q.,
an die andere die Wasserableitung 5 angeschlossen. Das Kühlwasser läuft daher erst
durch die eine Lage, tritt dann in die andere über und kehrt durch diese zur Eintrittsstelle
zurück, so daß es die beiden Lagen in Gegenstrom durchfließt. Dadas Kühlwasser an
der gleichen Stelle austritt, wo es eingetreten ist, so hat es an der Ableitung
das gleiche Potential wie an der Zuleitung, so daß man beide Leitungen erden und
damit Betriebsgefahr ausschließen kann.
-
Zwischen den beiden Lagen der Spule S sind achsparallele Halteschienen
6, die Flachprofil haben, angeordnet. Diese Schienen liegen somit im Schatten der
von der heißen Umgebung der Spule ausgestrahlten Wärme. Die sie umkleidende Glimmerisolation
7 kann daher nicht mehr austrocknen und brüchig werden.
-
Zwischen den einzelnen Gängen oder Windungen i der Spule sind Distanzstücke
8 aus Isoliermaterial, z. B. Asbestschiefer, vorgesehen, welche durch die Halteschienen
6 getragen werden. Zu diesem Zweck sind die Distanzstücke 8 an ihren radialen Seitenflächen
eingekerbt, so daß sie die Enden der Halteschienen umfassen. Diese Distanzstücke
reichen bei dieser Ausbildung über die Gänge verschiedener Lagen ein und derselben
Ebene, so daß' diese stets den gleichen Abstand von ihren zugehörigen Nachbargängen
haben. Die Distanzstücke sind in der Umfangsrichtung so weit geführt, daß sie möglichst
wenig Abstand zwischen sich lassen, so daß die Halteschienen auch zwischen den Gängen
gegen die Wärmestrahlen abgeschirmt sind.
-
Die einzelnen Gänge werden in ihrer radialen Lage dadurch festgehalten,
daß Metallsegmente 9 zwischen ihnen angebracht sind, und zwar wechselt immer ein
Metallsegment mit einem Distanzstück ab. Auch diese Metallsegmente sind als Träger
für die Distgnzstücke
8 eingerichtet, indem sie an den axialen
Seitenflächen mit vorspringenden Nasen versehen sind, die in entsprechende Kerben
in den Distanzstücken eintreten.
-
Die Spule S kann mit einer spiegelnden Schicht, z. B. einem Chromüberzug,
versehen sein, um Wärmestrahlen zu reflektieren.