DE879556C

DE879556C - Device for annealing weak-walled metal bodies by inductive means

Info

Publication number: DE879556C
Application number: DEB5611D
Authority: DE
Inventors: Gerhart Dipl-Ing Hennicke
Original assignee: BROWN
Current assignee: BROWN
Priority date: 1944-01-16
Filing date: 1944-01-16
Publication date: 1953-06-15

Description

Einrichtung zum Glühen von schwachwandigen Metallkörpern auf induktivem Wege Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Glühen von schwachwandigen Metallkörpern, wie z. B. dünnen Blechscheiben, Ringscheiben, Blechhülsen u. dgl. auf induktivem Wege. Es ist bekannt, derartige Körper ebenso wie andere Metallgegenstände durch Ströme zu erhitzen und auf Glühtemperatur zu bringen, die auf induktivem Wege in dem Glühgut erzeugt werden. Es bestehen jedoch Schwierigkeiten, Metallkörper der genannten Art von geringer Materialstärke auf induktivem Wege gleichmäßig zu erwärmen, derart, daß die Temperatur an allen Punkten des Körpers auch unter Glühhitze praktisch vollkommen die seiche ist, denn bei Erhitzung auf hohe Temperaturen machen sich schon ganz geringe Verschiedenheiten in der Wärmeabfuhr bemerkbar. Wenn z. B. der Luftspalt zwischen dem Glühgut und der Glüheinrichtung von vor1lherein infolge kleiner Unregelmäßigkeiten in der Form des zu glühenden Körpers verschieden groß ist, so wird das Glühgut trotz einer gleichmäßigen Wärmezufuhr durch die kreisförmig verlaufenden Induktionsströme an einzelnen Stellen eine geringere Temperatur erreichen als an den anderen; denn wo der Luftspalt groß ist, wird auch die `wärme bessf r abgeleitet. Infolgedessen bleibt die Temperatur an einzelnen Stellen zurück, wodurch die Ungleichmäßigkeit des Luftspaltes noch verstärkt wird.Device for annealing weak-walled metal bodies on inductive Ways The invention relates to a device for annealing weak-walled Metal bodies, such as. B. thin sheet metal disks, ring disks, sheet metal sleeves and the like. inductively. It is known to have such bodies as well as other metal objects heated by currents and brought to the glowing temperature, which in an inductive way are generated in the annealing material. However, there are difficulties with metal bodies the mentioned type of low material thickness by inductive means evenly heat in such a way that the temperature at all points of the body also under glow heat practically perfect, because it is made when heated to high temperatures very slight differences in the heat dissipation are noticeable. If z. B. the air gap between the annealing material and the annealing device from the outset as a result small irregularities in the shape of the glowing body of different sizes is, the annealing material is circular in spite of a uniform supply of heat through the Induction currents running at individual points reach a lower temperature than to the other; because where the air gap is large, the `heat is better derived. As a result, the temperature remains in individual places, whereby the unevenness of the air gap is increased.

Abgesehen davon ist auch der spezifische Widerstand der heißeren Stellen bekanntlich größer als der der weniger heißen, so daß an den heißen Stellen die Wärmeentwicklung stärker ist als an den anderen, die in der Temperatur zurückbleiben. Kleine U nregelmäßigkeiten haben also die Neigung, sich bedeutend zu vergrößern, so daß sich praktisch eine gleichmäßige Erwärmung derartiger Körper auf eine bestimmte Temperatur nicht erreichen läßt. Auch die Anwendung einer weitgehenden Wärmeisolation ändert erfahrungsgemäß nichts an dieser Tatsache.Apart from that, the resistivity of the hotter spots is also known to be larger than that of the less hot, so that the hot spots Heat development is stronger than on the others that remain in temperature. Small irregularities therefore tend to increase significantly, so that practically a uniform heating of such bodies to a certain temperature can not be achieved. The use of extensive thermal insulation also changes from experience nothing in this fact.

Diese Schwierigkeiten werden gemäß vorliegender Erfindung dadurch beseitigt, daß zu beiden Seiten des zu glühenden dünnen bzw. schwachwandigen Metallkörpers je ein entsprechend der Form des Glühgutes ausgebildeter Körper mit in die Glüheinrichtung eingebracht wird, der im Gegensatz zum eigentlichen . Glühgut eine größere Materialstärke aufweist.These difficulties are thereby solved in accordance with the present invention eliminates that on both sides of the thin or weak-walled metal body to be glowed a body designed according to the shape of the material to be annealed is included in the annealing device is brought in, in contrast to the actual. Annealing material has a greater material thickness having.

Handelt es sich z. B. bei dem Glühgut um dünne, kreisförmige Blechscheiben oder flache Ringscheiben, so wird gemäß der Erfindung zu beiden Seiten einer solchen Ringscheibe je eine stärkere Scheibe oder Ringscheibe in die Glüheinrichtung mit eingebracht. Handelt es sich dagegen z. B. um zylindrische oder konische schwachwandige Hülsen, die geglüht werden sollen, so werden zwei entsprechende Hülsen verwendet, von denen die eine die Glühhülse konzentrisch umgibt; während die zweite selbst von der Glühhülse konzentrisch umgeben ist.Is it z. B. with the annealing to thin, circular sheet metal disks or flat ring disks, so according to the invention on both sides of such Ring washer with a thicker washer or ring washer in the annealing device brought in. If, on the other hand, it is z. B. to cylindrical or conical weak-walled Sleeves that are to be annealed, two corresponding sleeves are used, one of which concentrically surrounds the glow sleeve; while the second itself is surrounded concentrically by the glow sleeve.

Diese zusätzlich in die Glüheinrichtung eingebrachten Teile haben verschiedene Wirkungen. Zunächst wirken sie als Abschirmvorrichtung für das Glühgut, da sie in ihrem Kern und auf der dem Glühgut zugewendeten Seite praktisch die gleiche Temperatur annehmen wie das Glühgut selbst. Die Wärmeverluste werden daher aus der Abschirmvorrichtung gedeckt und nicht mehr aus dem Glühgut. Die Wärmeentwicklung in der Abschirmvorrichtung ist gleichmäßig, da ein konstanter Querschnitt bei größerer Materialstärke leichter einzuhalten und zu überprüfen ist und da der Wärmeausgleich zwischen den verschiedenen Punkten des Umfanges bei den starkwandigen Abschirmteilen infolge des großen Querschnittes leichter vor sich geht als bei dem dünnen bzw. schwachwandigen Glühgut. Schließlich wirken die Abschirmteile auch als Wärmespeicher, so daß das Anheizen beschleunigt wird und die in den Abschirmteilen zusätzlich entwickelte Wärme, die zunächst scheinbar verloren ist, zum Anheizen des nächsten Glühgutes nutzbringend verwendet wird.- Wie Versuche gezeigt haben, wird der gesamte Energieaufwand der Einrichtung mit Abschirmvorrichtungen bei flottem Arbeiten nur unwesentlich größer als ohne diese; während das Glühergebnis in qualitativer Hinsicht weitaus besser ist.These have additional parts brought into the glow device different effects. First of all, they act as a shielding device for the annealing material, since they are practically the same in their core and on the side facing the annealing material Assume temperature like the annealing material itself. The heat losses are therefore from the Shielding device covered and no longer from the annealing material. The heat development in the shielding device is uniform, since a constant cross-section at larger Material thickness is easier to comply with and to check and there is the heat balance between the different points of the circumference in the thick-walled shielding parts due to the large cross-section, this is easier than with the thin or weak-walled annealing material. Finally, the shielding parts also act as heat accumulators, so that the heating-up is accelerated and the additional developed in the shielding parts Heat, which is initially apparently lost, for heating up the next glowing item is used beneficially .-- As experiments have shown, all the energy expended the facility with shielding devices only insignificant when working briskly bigger than without this; while the annealing result in qualitative terms is far is better.

In den Abb. i und 2 sind der Erfindung entsprechende Einrichtungen schematisch dargestellt: Dabei zeigt Abb. i eine Einrichtung zum Glühen von dünnen Ringscheiben, während in Abb. 2 eine Einrichtung zum induktiven Glühen von konischen Hülsen bzw. Mündungen dargestellt ist. In Abb. i bedeutet b das Glühgut (flache, dünne Ringscheibe). Die zum Glühen des Gutes b dienenden Induktionsströme werden durch die Spulen a erzeugt, die auf dem Joch e bzw. dessen verschiebbarem Kern d angebracht sind. Gemäß der Erfindung ist zu beiden Seitendes Glühgutes je ein Abschirmteil in die Glüheinrichtung mit eingebracht, die in ihrer Form dem eigentlichen Glühgut entsprechen, jedoch eine größere Materialstärke aufweisen. Im Falle der Abb. i sind demgemäß zu beiden Seiten der dünnen Ringscheibe b (Glühgut) stärkere Schirmringe e und f angeordnet.Devices corresponding to the invention are shown schematically in Figs. 1 and 2: Fig. 1 shows a device for annealing thin annular disks, while Fig. 2 shows a device for inductive annealing of conical sleeves or mouths. In Fig. I, b denotes the material to be annealed (flat, thin ring disk). The induction currents used to glow the item b are generated by the coils a, which are attached to the yoke e or its movable core d. According to the invention, a shielding part is introduced into the annealing device on both sides of the annealing material, the shape of which corresponds to the actual annealing material, but has a greater material thickness. In the case of Fig. I, thicker shield rings e and f are accordingly arranged on both sides of the thin ring disk b (annealing material).

Der verschiebbare Kern d befindet sich in seiner rechten Endstellung, einer Stellung, bei der das Glühgut leicht in die Glüheinrichtung eingebracht werden kann. Für den eigentlichen Glühvorgang wird der Kern d mit der einen Spule a an dem Schirmring f nach links verschoben, bis letzterer seine gestrichelt eingezeichnete Betriebsstellung f' einnimmt.The displaceable core d is in its right end position, a position in which the material to be annealed can easily be introduced into the annealing device. For the actual annealing process, the core d with one coil a is shifted to the left on the shield ring f until the latter assumes its operating position f ', shown in dashed lines.

In Abb. 2 ist eine entsprechende Einrichtung für das Glühen von konischen,.schwachwandigen Hülsen bzw. Mündungen dargestellt. Hierbei ist die das Glühgut bildende Hülse wiederum mit b bezeichnet; die zum Glühen benutzten Induktionsströme werden in der Spule a erzeugt. Der Magnetfluß wird durch einen Kern d und ein mantelförmig herumgreifendes Joch c geführt. Zum Schutze des geblätterten bzw. wenigstens geschlitzten Kernes d ist dieser mit einer Wärmeisolation -g versehen. Um beim Glühen eine gleichmäßige Wärmeverteilung am Umfang der Hülse b hervorzurufen, sind wiederum Abschirmteile e und f verwendet; die zu beiden Seiten, d. h. in diesem Falle innen und außen von der Hülse b angeordnet sind. Die beiden Abschirmteile e und f sind in ihrer Form dem eigentlichen Glühgut angepaßt, in diesem Fälle also als konzentrisch zum Glühgut angeordnete Hülsen von größerer Materialstärke ausgebildet. Während die Abschirmhülse e in ihrer Form dem Glühgut b nachgebildet ist, ist die Abschirmhülse f als gerader Zylinder ausgebildet, damit die eigentliche Glühhülse von unten zwischen die beiden Abschinnhülsen e und f eingebracht werden kann. Während des Glühens wird die Hülse b (Glühgut) mittels einer am Gerüst i der. Glüheinrichtung angebrachten Befestigungsvorrichtung A in ihrer Betriebslage gehalten.In Fig. 2 a corresponding device for the annealing of conical, weak-walled sleeves or mouths is shown. Here, the sleeve forming the material to be annealed is again denoted by b; the induction currents used for glowing are generated in the coil a. The magnetic flux is guided through a core d and a jacket-shaped yoke c. To protect the peeled or at least slotted core d, it is provided with thermal insulation -g. In order to produce a uniform heat distribution on the circumference of the sleeve b during the annealing, shielding parts e and f are again used; which are arranged on both sides, ie in this case inside and outside of the sleeve b. The shape of the two shielding parts e and f is adapted to the actual material to be annealed, in this case designed as sleeves of greater material thickness arranged concentrically to the material to be annealed. While the shape of the shielding sleeve e is modeled on the annealing material b, the shielding sleeve f is designed as a straight cylinder so that the actual annealing sleeve can be inserted from below between the two cut-off sleeves e and f. During the annealing the sleeve b (annealing material) by means of a on the frame i the. Fixing device A attached to the glow device is held in its operating position.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Device for annealing thin-walled metal bodies, in particular thin ring disks, sheet metal sleeves and the like in an inductive manner, thereby characterized in that on both sides of the metal body to be glowed one correspondingly the shape of the material to be annealed shielding body arranged in the annealing device which, in contrast to the actual annealing material, has a greater material thickness.

2. Device according to claim i, for the inductive annealing of thin ring disks, characterized in that on both sides of the material to be annealed there is a thicker disk or ring disk is arranged in the glow device.

3. Device according to claim i for annealing cylindrical or conical, thin-walled sleeves; marked by means of two sleeves of greater material thickness designed according to the material to be annealed as. this has, one of which surrounds the glow sleeve concentrically, while the second itself is surrounded by the glow sleeve.