DE7801096U1 - Einrichtung zur induktionserwaermung eines langgestreckten werkstuecks - Google Patents

Description

AEG-EIotherm Gesellschaft mit beschränkter

G 78 öl 096.5 Remscbeid,

Pat/Sei-ϊο

Einrichtung zur Induktionserwärmung eines langgestreckten Merkstücks

Die Neuerung betriffx eine Vorrichtung zur Induktionserwärmung eines langgestreckten Werkstücks aus elektrisch led Tendern Werkstoff, "bestehend aus einem spulenföraiigen Induktionsofen, Vorrichtungen zum Transport op des Werkstücks entlang seiner Längsachse durch den Induktionsofen und Mitteln zur Beeinflussung des Verlaufs

] des Ofenausgang in Längsrichtung des Werkstücks «eßba-

ren Temperaturprofils, bei der eine am Transportweg des Werkstücks im Bereich der Induktionsspule angeordnete, mit einem Wechselstrom speisbare Hilfsinduktionswicklung vorgesehen ist.

Es ist bekannt, daß bei der induktiven Durchlauferwärmung von magnetisierbaren Stahlröhren unter Verwendung eines spulenformigen Induktionsofens, der die Längsachse der Stahlröhren beim Durchlauf umfaßt, eine ungleichmäßige Aufheizung der Stahlröhre beim Durchlauf eintritt« Die Enden der Stahlröhre werden stärker erhitzt als die zugehörigen Mittelbereiche. Dieser ^lvKa7iteneffekt" ist auf Feldverzerrungen im Innern der Induktionsspule zurückzuführen, die zu einer Erhöhung der für die Heizwirkung verantwortlichen elektrischen War-

«equelldichte in der Nahe des Randes des Werkstücks beim Durchlauf durch den Induktionsofen Anlaß gibt. Die TeBiperaturüberhohungen an den Werkstückenden können z.B. beim Aufheizen auf eine Solltempera_orr tür von 9oo C eine Größenordnung von 2oo erreichen.

Zur Begradigung d«s ss Werkstück «as Ofenausgang in seiner Längsachse meßbaren Temperaturprofils ist bereits vorgeschlagen worden, das Werkstück vor dem Ofendurchlauf entlang seiner Längsachse mit variiere render Heizleistung derart vorzuwärmen, daß die Überlagerung des Vorwärm-Temperaturprofils und des Teoperaturverlaufs, der dem Werkstück vom Induktionsofen aufgeprägt wird, zu einem weitgehend

geradlinig verlaufenden Temperaturprofil führt, das eine erwünschte Homogenität der Werkstückqualität bei der Weiterbehandlung des Werkstücks, z.B. durch Abschre en, sicher stellt. Zugehörige Heizanlagen benötigen zur Steuerung der Heizleistung in der Vorwärmstufe einen erhöhten Regelaufwand.

Ferner ist es bekannt, die den Ofen durchlaufenden Werks ke zwischen Blindstücken einzuschließen, so daß der erwähnte "Kanteneffekt" nicht an den einzelnen Werkstücken sondern an den Blindstücken auftritt.

Auch ist es bekannt, die überhitzten Kanten des ervärmten Werkstücks am Ofenausgang einem separaten Abkühlvorgang zu unterwerfen, wodurch die Übertemperaturen auf die Temperatur des Mittelbereichs der Werkstücke zurückgeführt werden sollen.

Die Neuerung befaßt sich mit der Aufgabe, den Erwärmungsvorgang am Werkstück beim Durchlauf durch den Induktionsofen derart zu steuern, daß der am Ofenausgang entlang der Werkstücklängsachse meßbare Verlauf der Werkstücktemperatur einea vorgebbaren, vorzugsweise geradlinigen, Verlauf auf— weist.

Neuerungsgemäß wird dazu in Losung dieser Atifgabe eis© EiE= richtung zur Induktionserwärmung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die sich dadurch kennzeichnet, daß die Hilfs— induktionswicklung (l4) bei feststehender Spule des Ofens (l) in einem Gestell (5) entlang dem Transportweg des Werkstücks in an sich bekannter Weise verstellbar gelagert ist und daß eine Verstellvorrichtung (9) zur Verstellung der Hilfsinduktionswicklung mit vorgegebener Transportgeschwindigkeit synchron zur Transportgeschwindigkeit des Werkstücks vorgesehen ist.

Diese Einrichtung gestattet es, dem vom Induktionsofen erzeugten, das Werkstück beheizenden elektromagnetischen

Feld ein Hilfsfeld zu überlagern, das mit dem Werkstück durch den Ofen transportiert wird. Eb beheizt dabei das Werkstück an einer vorgegebenen Stelle seiner Längser-•treckung zusätzlich, und es beeinflußt damit den durch o5 das Ofenfeld allein erzielbares Temperaturverlauf.

In Ausgestaltung wird vorgeschlagen, die Hilfsinduktions spule als das Werkstück umfassende Kurzschlußwicklung auszubilden, die .Bit den Werkstück transportiert wird.

Z-xecknr-äßxg ist dze Anordnung dabei derart getroffen. da£ die KurzschluGwicklung die Of enindukt i onsspule vor. Bu&eii umfassend angeordnet ist.

An Einrichtungen mit einer mit dem Werkstück transportie ter, KurzschiuSwicklung wird des Ofenfeld acc Ort der Kurz «chlußwicklung gedampft, wodurch die Heizwirkung am enisprechenden Ort der Werkstücklangsach.se herabgesetzt wird.

Die anliegende Zeichnung erläutert ein bevorzugtet fiihj-ungsbeispiel.

Es bezeichnen 1 eine als Induktionsofen dienende Induktionsspule, die an ein 2 kRz-Vechstlstroesnetz anscnlieB-bar ist-, 2 ein zu erwärmendes Rohr aus magnetisierbar«» Werkstoff, das auf Rollen 3» die mittels eines Elektroantriebs k ant-reibbar sind, derart gelagert ist, da£- es mit vorgebbarer IVaiisportgescirwindigkeit ν durch das Iniiei"^e der Ofenspule 1 transportriert werden kann, lA einen die Ofenspule 1 umfassenden hohlen Kupferring, der auf einer Lagervorrichtung 5 gelagert ist und über flexible Rohrleitimgen an ein Kühlifassenietz anechließbar ist., and 6 eine auf einem Fundament aufatellhare Lagervorrichtung,

3-O die zur Lagerung des Gest-ells 5 dient.. Das Gestell 5 ist in einer Führung 7 des Lagers 6 entlang der Längsachse der Induktionsspule 1 verstellbar. Die Verstellung ist mittels einer Transportspindel 8 mit vorgetbarer Transportgeschwindigkeit ν mittels eines Elektromotors 9 möglich.

Mit Io ist eine an Eingang der Ofenspule 1 am Weg des Rohres 2 angeordnete Lichtquelle bezeichnet, die in Verbindung eit einem lichtelektrischen Empfänger 11 eine Lichtschranke bildet, die durch ein in den Ofen 1 eintre-

o5 tendes Stahlrohr 2 betätigt und über einen zugehörigen Schaltverstärker 12 zur elektrischen Betätig-ung einer Schaltvorrichtung 13 dient, die zur Einschaltung des Antrieb* 9 vorgesehen ist. Der Antri ebsmotor 9 verstellt dae Gestell 5 i*⁵ mei-ZiGT Führung 7, wodiirch. der lurz- »chlu&riDg I^ nit όκτ vorgebtarer: JbitriebsgestViDdigkeit χ iri Richtung der Läüff*cr.se der Ofenspule 1 ve.-i'.ell'. wird.

Die beschriebene Einrieb fang trceatei vit folgt:

sich ein Stahlrohr 2 den Eingang des Ofens 1, so -wird

Kittels öeT Lichtschranke lo,ll der Motor 9 eingeschaltet

und der am Eingang des Ofens 1 angeordnete Kurzschluß ring l4 synchron zur Transportgeschwindigkeit des Rohres verstellt ,'wobei der Kurzschliaßring l4 die Vorderkante des Rohres 2 etira umfaßt und infolge der ±ii ihm induzierten Ströme ini Bereich der vorderen Rohrkante eine Veränderung QBB iiiduzi erenden Feldes in den; Sinne herbeigeführt wird, daß die überhöhte elektrische Varmequeildichte im Innern des Materials des Rohres 2 und damit die Heizwirkung so veit abgeschirächt werden, daß die überhitzung der Rohrkan-Xe vermieden »irc.

Air· Ofena'jsgang des Induktionsofens 1 "wird der Antriebs — BOtor 9 z.B. über einen Materialkontakt umgeschaltet, wodurch, der EnrzschluBring Ik in seine Ausgangsposition zurückgeführt und außerhalb des Wirkungsbereichs des induzierenden Feldes stillgesetzt wird. In gleicher Veise Tfird vcrgegEBgen, sobald das Bohrende der· V±rfcbej-eich des Induktors durchläuft. Die Hsit dem beschriebenen Kurzschlußring arbeitende Vorrichtung weist den Vorzug auf, daß besondere Stromzuführung en zur Hilf sindukti ons— spule entfallen.

3 Ansprüche 1 Zeichnung

Claims (1)

1. © · · -a a a a a a • · · * a ■ , «·

   Ass ρ τ ΰ £ h ε

   Einrichtung zur Induktionserwärmung eines laaggestreckter Werkstücks aus elektrisch leitenden Werkstoff, bestehend aus einen spulenföreigen Induktionsofen, Vorrichtungen zuB Transport des Werkstücks entlang seiner Längsachse durch den Induktionsofen und Mitteln zur Beeinflussung des Verlaufs des am Ofenausgang in Längsrichtung des Werkstücks »eßbaren Teisperaturprof ils, vorzugsweise Einrichtung zur Durchlauf in dukt ions erwärmung von Rohren aus magnetisierbarem Werkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß eine an Transportweg des Werkstücks (2) im Bereich der Induktionsspule {l) angeordnete Hilfsinduktionswicklung (lA), die mit einem Hilfswechse.lstrom speisbar ist, vorgesehen und in einem Gestell (5) entlang dem Transportweg des Werkstücks verstellbar gelagert ist und daß eine Verstellvorrichtung (9) zur Verstellung der Hilfsin— duktionswicklung mit vorgegebener Transportgeschwindigkeit synchron zur Trnsportgeschwindigkeit des Werkstücks vorgesehen ist.

   Einrichtung each Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsinduktionswicklung als das Werkstück (2) umfassende Kurzschlußwicklung (l4) ausgebildet ist.

   Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschlußwicklung (l4) die Induktionsspule (l) von außen umfassend angeordnet ist.

   AEG-Elοtherm GmbH