DE920188C

DE920188C - Method and device for surface heating of wide armor plates

Info

Publication number: DE920188C
Application number: DES8848D
Authority: DE
Inventors: Hans Dr Phil Jung; Roland Dr-Ing Habil Wasmuht
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1941-03-19
Filing date: 1941-03-19
Publication date: 1954-11-15

Description

Verfahren und Einrichtung zum Oberflächenerhitzen breiter Panzerplatten I Es ist bekannt die Oberfläche plattenförmiger Werkstücke, insbesondere zwecks Härtung, mittels einer Induktionsheizvorrichtung zu erhitzen. Dabei ist es auch bekannt, das Werkstück in bezug auf die Induktionsheizvorrichtung oder umgekehrt diese in bezug auf das Werkstück so zu bewegen, daB fortlaufend verschiedene Teile der Oberfläche des Werkstückes auf die zum Härten erforderliche Temperatur gebracht werden. Bei einer Vorrichtung zum einseitigen Härten von Panzerplatten unter gegenseitiger Verschiebung von Werkstück und Heizeinrichtung hat man ferner bereits vorgeschlagen, was jedoch nicht zum Stande der Technik gehört, der zu härtenden Oberfläche der Panzerplatte gegenüber eine in an sich bekannter Weise plattenförmig ausgebildete Induktionsheizvorrichtung mit in Nuten untergebrachter Erregerwicklung anzuordnen, wobei die Panzerplatte und die Induktionsheizvorrichtung während der Glüh-und Härtebehandlung in der Vorschubrichtung willkürlich zueinander bewegbar sind und wobei zweckmäßig unmittelbar hinter der Induktionsheizvorrichtung eine Abschreckvorrichtung vorgesehen ist. Dabei können die Nuten, in welchen die Erregerwicklung der plattenförmigen Induktionsheizvorrichtung untergebracht ist, beispielsweise in der Bewegungsrichtung der Heizeinrichtung bzw. der Panzerplatte oder auch quer zu dieser Bewegungsrichtung verlaufen.Method and device for surface heating of wide armor plates I It is known the surface of plate-shaped workpieces, in particular for the purpose Hardening, heated by means of an induction heater. It is there too known, the workpiece with respect to the induction heater or vice versa to move these in relation to the workpiece in such a way that continuously different parts brought the surface of the workpiece to the temperature required for hardening will. In a device for one-sided hardening of armor plates under mutual Shifting the workpiece and heating device has also already been proposed However, what does not belong to the prior art, the surface to be hardened Armor plate opposite a plate-shaped in a known manner To arrange induction heating device with excitation winding housed in slots, wherein the armor plate and the induction heater during the annealing and hardening treatment are arbitrarily movable with respect to one another in the feed direction and being expedient a quenching device is provided immediately behind the induction heating device is. The grooves in which the excitation winding of the plate-shaped Induction heating device is housed, for example in the direction of movement the heating device or the armor plate or also transversely to this direction of movement get lost.

Bei Vorrichtungen der zuletzt genannten Artmacht es konstruktive Schwierigkeiten, Induktionsheizvorrichtungen, insbesondere mit quer zur Verschiebungsrichtung verlaufenden Wicklungsnuten, so zu bauen, daß sie an ein Dreiphasennetz angeschlossen werden können. Werden nämlich ungeteilte plattenförmige Induktionsheizvorrichtungen mit über die ganze Plattenbreite verlaufenden Wicklungen verwendet, dann wird die Glühzone durch die drei in der Vorschubrichtung hintereinander angeordneten Pole der Induktionsheizvorrichtung allzusehr in der Vorschubrichtung auseinandergezogen. Werden jedoch, wie auch schon vorgeschlagen wurde, die plattenförmigen Induktionsheizvorrichtungen quer zur Vorschubrichtung in drei Teile mit j e einer Phasenwicklung unterteilt, die zusammen die gesamte Plattenbreite überdecken, so mußten bisher diese Teile wegen der beiderseits herausragenden Spulenköpfe in der Vorschubrichtung gegeneinander versetzt angeordnet werden, um eine geschlossene Glühzone über die ganze Panzerplattenbreite zu erhalten. Dabei haben sich aber Schwierigkeiten bei der unmittelbar auf die Glühung folgenden Abschreckung ergeben.In the case of devices of the last-mentioned type, there are structural difficulties Induction heaters, especially with transverse to the direction of displacement running winding slots, so that they are connected to a three-phase network can be. Namely, undivided plate-shaped induction heaters is used with windings running over the entire width of the plate, then the Annealing zone through the three poles arranged one behind the other in the feed direction the induction heater pulled too far apart in the feed direction. However, as has already been proposed, the plate-shaped induction heating devices divided into three parts transversely to the feed direction, each with a phase winding, which together cover the entire width of the plate, these parts had to be used up to now because of the coil heads protruding on both sides in the feed direction against each other staggered to create a closed annealing zone over the entire width of the armor plate to obtain. In doing so, however, they have difficulties with the annealing directly the following deterrence.

Durch den Gegenstand der Erfindung werden alle diese Schwierigkeiten behoben und darüber hinaus weitere Vorteile erreicht, so z. B. ein vermindertes Verwerfen der zu behandelnden Panzerplatte. Die Erfindung besteht darin, daß zur gleichmäßigen Lastverteilung auf die Phasen eines Drehstromnetzes die Induktionsheizvorrichtung quer zur Vorschubrichtung in 3 n gleiche Teile unterteilt wird, die zusammen nur etwa die Hälfte der Panzerplattenbreite überdecken, und damit von der quer zur Vorschubrichtung in 6 n gleich breite Parallelstreifen unterteilt gedachten Panzerplattenoberfläche in zwei Arbeitsgängen zunächst beispielsweise die ungeradzahligen Plattenstreifen von je etwa Plattenbreite und dann nach entsprechender Relativverschiebung zwischen Induktionsheizvorrichtung und Panzerplatte quer zur Vorschubrichtung, oder nach Drehung der Panzerplatte in ihrer Ebene um i8o°, die geradzahligen Plattenstreifen erhitzt und abschreckt. Natürlich könnten statt dessen auch umgekehrt zuerst die geradzahligen und dann die ungeradzahligen Plattenstreifen in der angegebenen Weise behandelt werden.The subject matter of the invention eliminates all of these difficulties and also achieves other advantages, such. B. a reduced discarding of the armor plate to be treated. The invention consists in the fact that the induction heating device is divided transversely to the feed direction into 3 n equal parts, which together cover only about half of the armor plate width, and thus from the transversely to the feed direction in 6 n parallel strips of the same width, for even load distribution on the phases of a three-phase network subdivided imaginary armor plate surface in two work steps, first of all, for example, the odd-numbered plate strips, each approximately plate width, and then after corresponding relative displacement between the induction heating device and armor plate at right angles to the feed direction, or after rotating the armor plate in its plane by 180 °, the even-numbered plate strips are heated and quenched. Of course, conversely, the even-numbered plate strips first and then the odd-numbered plate strips could also be treated in the specified manner instead.

Um das Verwerfen der Panzerplatte möglichst hintanzuhalten, kann die Arbeitsbreite der Teile der Induktionsheizvorrichtung so gewählt werden; daß die Erhitzungszonen der behandelten geradzahligen und ungeradzahligen Plattenstreifen nicht genau aneinanderstoßen, sondern einander überschneiden oder Zwischenräume offen lassen.In order to keep the armor plate from being discarded as much as possible, the Working width of the parts of the induction heating device are selected; that the Heating zones of the treated even and odd numbered plate strips do not exactly abut each other, but rather overlap each other or spaces leave open.

In der Zeichnung ist die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel erläutert, und zwar ist die Induktionsheizvorrichtung in drei Teile unterteilt, während die Panzerplatte quer zur Vorschubrichtung in sechs parallele Plattenstreifen unterteilt gedacht ist. Mit i, 2, 3, 4, 5 und 6 sind die in der Zeichnung durch gestrichelte Linien gegeneinander abgegrenzten Plattenstreifen bezeichnet. 7, 8 und 9 sind die drei Teile der Induktionsheizvorrichtung, von denen jeder sich quer zur Vorschubrichtung etwa über die Breite eines Plattenstreifens erstreckt. Die drei Teile 7, 8 und 9 sind dabei in einer senkrecht zur Vorschubrichtung verlaufenden Ebene so angeordnet, daß immer abwechselnd einer der sechs Plattenstreifen von einem dieser Teile bestrichen wird, während der nächstfolgende Plattenstreifen frei liegt. Mit io sind die Wicklungsköpfe der mit Nuten quer zur Vorschubrichtung versehenen Induktionsheizvorrichtung bezeichnet.In the drawing, the invention is explained using an exemplary embodiment, namely, the induction heater is divided into three parts, while the Armor plate divided into six parallel plate strips transversely to the feed direction is intended. With i, 2, 3, 4, 5 and 6 those in the drawing are indicated by dashed lines Lines denoted by mutually delimited plate strips. 7, 8 and 9 are the three parts of the induction heater, each of which is perpendicular to the direction of travel extends approximately over the width of a plate strip. The three parts 7, 8 and 9 are arranged in a plane perpendicular to the feed direction so that that one of the six plate strips was painted alternately by one of these parts while the next plate strip is exposed. With io are the winding heads the induction heating device provided with grooves transversely to the feed direction.

Die beispielsweise beschriebene Vorrichtung wird wie folgt betrieben: Zunächst werden die Panzerplatte und die drei Teile 7, 8 und 9 der Induktionsheizvorrichtung in eine solche Lage zueinander gebracht, daß die genannten drei Teile am Anfang der zu erhitzenden Zone der Panzerplatte in einer quer zu deren Vorschubrichtung verlaufenden Ebene liegen, wobei sich Teil 7 über dem Plattenstreifen i, Teil 8 über dem Plattenstreifen 3 und Teil 9 über dem Plattenstreifen 5 befindet. Jeder der drei Teile 7; 8, 9 wird an eine andere Phase eines Dreiphasennetzes angeschlossen. Nachdem nun im ersten Arbeitsgang die von den Teilen der Induktionsheizvorrichtung überdeckten Plattenstreifen ihrer ganzen Länge nach an ihrer Oberfläche erhitzt und anschließend. mittels nicht dargestellter Abschreckvorrichtungen abgeschreckt worden sind, werden die Panzerplatte oder die Teile 7, 8 und 9 der Induktionsheizvorrichtung,unter Aufrechterhaltung der Abstände zwischen diesen Teilen, quer zur Vorschubrichtung, z. B. durch Verschiebung der Teile 7, 8, 9, um einen Plattenstreifenteil im Sinne des Pfeiles x so bewegt, daß beim zweiten Arbeitsgang die Plattenstreifen 2, 4 und 6 mittels der sie überdeckenden Teile 7, 8 und 9 erhitzt und anschließend in der vorher angegebenen Weise abgeschreckt werden. Da die Breite jedes der Teile 7, 8, 9, die einem Drittel der gesamten Arbeitsbreite der Induktionsheizvorrichtung entspricht, etwas größer ist als die 1/e der gesamten Plattenbreite betragende Breite jedes der sechs in der Längsrichtung der Panzerplatte verlaufenden Plattenstreifen i bis 6, ergeben sich keine scharf gegeneinander abgesetzten Behandlungszonen, sondern diese überschneiden sich um einen gewissen Betrag.The device described as an example is operated as follows: First, the armor plate and the three parts 7, 8 and 9 of the induction heating device brought into such a position to each other that the three parts mentioned at the beginning the zone of the armor plate to be heated in a direction transverse to the direction of advance thereof extending plane, with part 7 above the plate strip i, part 8 is located above the plate strip 3 and part 9 above the plate strip 5. Everyone of the three parts 7; 8, 9 is connected to another phase of a three-phase network. After that, in the first step, the parts of the induction heating device covered plate strips are heated on their surface along their entire length and subsequently. quenched by means of quenching devices not shown are the armor plate or the parts 7, 8 and 9 of the induction heating device, below Maintaining the distances between these parts, transverse to the feed direction, z. B. by shifting the parts 7, 8, 9 to a plate strip part in the sense of the arrow x moved so that the plate strips 2, 4 and in the second step 6 heated by means of the covering parts 7, 8 and 9 and then in the quenched in the manner specified previously. Since the width of each of the parts 7, 8, 9, which corresponds to a third of the entire working width of the induction heating device, is slightly larger than 1 / e of the total panel width each of the six plate strips i bis extending in the longitudinal direction of the armor plate 6, there are no treatment zones that are sharply separated from one another, but rather these overlap by a certain amount.

Anstatt nach Beendigung des ersten Arbeitsganges eine Querverschiebung zwischen Induktionsheizvorrichtung und Panzerplatte um die Breite eines Plattenstreifens vorzunehmen, kann auch die ganze Panzerplatte eine Drehung um i8o° ausführen, wodurch die Teile 7, 8, 9 der Induktionheizvorrichtung, i die bisher über den Plattenstreifen i, 3, 5 lagen, für den zweiten Arbeitsgang über die Plattenstreifen 6, 4, 2 zu liegen kommen.Instead of a transverse shift after completing the first step between the induction heater and armor plate by the width of a plate strip the whole armor plate can also rotate through 180 °, whereby the parts 7, 8, 9 of the induction heating device, i which so far above the plate strip i, 3, 5 were to lie over the panel strips 6, 4, 2 for the second operation come.

Jeder der Teile der Induktionsheizvorrichtung bezüglich seiner Erregerstromstärke kann getrennt regelbar eingerichtet werden. Ferner kann auch jeder dieser Teile für sich in seiner Höhenlage, also senkrecht zur Panzerplattenoberfläche, verstellbar sein. Auf diese Weise kann, trotz gewisser Unebenheiten (Wölbungen oder Einbuchtungen) der Plattenoberfläche, eine in allen Teilen der Platte gleichmäßige Oberflächenerhitzung durchgeführt werden, wodurch eine gleichmäßige Härtung der Plattenoberfläche gewährleistet wird.Each of the parts of the induction heater with respect to its excitation current can be set up separately controllable. Furthermore, each of these parts independently in its height, i.e. perpendicular to the armor plate surface, adjustable be. In this way, despite certain unevenness (bulges or indentations) the surface of the plate, a uniform surface heating in all parts of the plate be carried out, whereby a uniform hardening of the plate surface is guaranteed will.

Anstatt die Panzerplatte der Breite nach in sechs Streifen unterteilt zu denken und diesen eine in drei Teile unterteilte Induktionsheizvorrichtung zuzuordnen, kann auch die Zahl der Plattenstreifen sowie die Zahl der Teile der Induktionsheizvorrichtung verdoppelt, verdreifacht oder allgemein ver-n-facht werden. Wesentlich ist immer nur, daß die Induktionsheizvorrichtung in 3 n Teile von je Arbeitsbreite unterteilt ist, so daß von der quer zur Vorschubrichtung in 6 n gleich breite Parallelstreifen unterteilt gedachten Panzerplattenoberfläche bei jedem Arbeitsgang entweder die geradzahligen oder die ungeradzahligen Plattenstreifen von je etwa Plattenbreite gleichzeitig behandelt werden.Instead of thinking of the armor plate as divided into six strips and assigning an induction heating device divided into three parts, the number of plate strips and the number of parts of the induction heating device can also be doubled, tripled or generally increased. It is always only essential that the induction heating device is divided into 3 n parts of each working width, so that the transverse to the feed direction in 6 n parallel strips of equal width, imaginary armored plate surface subdivided into either the even-numbered or the odd-numbered plate strips of approximately each work step Panel width can be treated at the same time.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Breite jedes der drei Teile der Induktionsheizvorrichtung etwas größer als die Breite jedes der in der Längsrichtung der Panzerplatte verlaufenden Plattenstreifens, so daß die Behandlungszonen einander um einen gewissen Betrag überschneiden. Wird statt dessen, was im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich ist, die Breite jedes der Teile der Induktionsheizvorrichtung etwas kleiner gemacht als die Breite der durch sie zu behandelnden Plattenstreifen, so daß zwischen den einzelnen Erhitzungszonen Zwischenräume offen gelassen werden, so wird dadurch das nachträgliche Richten der Panzerplatte im Fall des Verwerfens erleichtert.In the described embodiment, the width is any of three parts of the induction heater slightly larger than the width of each of the in the longitudinal direction of the armor plate running plate strip, so that the treatment zones overlap each other by a certain amount. Will instead of what's under of the invention is also possible, the width of each of the parts of the induction heating device made slightly smaller than the width of the panel strips to be treated by them, so that spaces are left open between the individual heating zones, this makes the subsequent straightening of the armor plate in the event of warping relieved.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. A method for surface heating of wide armor plates, in particular for the purpose of hardening, in which the armor plate and a plate-shaped induction heating device are moved in relation to each other parallel to the surface of the armor plate, characterized in that the induction heating device is transverse to the feed direction for even load distribution over the phases of a three-phase network divided into 3 n equal parts, which together cover only about half of the armor plate width, and thus by the imaginary armor plate surface divided transversely to the feed direction into 6 n equally wide parallel strips in two work steps initially for example the odd number plate strips of about each Plate width and then after a corresponding shift between the induction heating device and armor plate transversely to the feed direction (or after rotating the armor plate in its plane by 180 °) the even-numbered plate strips are heated and quenched.

2. Device for performing the method according to claim i, characterized in that the induction heating device transversely to the feed direction in 3 n parts of approximately each Working width is divided, which are arranged at such distances from each other over the armor plate that 3 n strips of armor plate are treated at the same time, each approximately plate width can, between or in addition to those panel strips not treated in the relevant operation, each of about Plate width.

3. Device according to claim 2, characterized in that the width of each of the parts of the induction heater is slightly larger than that Width of the plate strips to be treated by them, so that the heating zones the treated even-numbered and odd-numbered panel strips do not touch each other, but overlap each other. q.

Device according to claim 2, characterized in that that the width of each of the parts of the induction heater is slightly smaller than the width of the plate strips to be treated by them, so that the heating zones the treated even-numbered and odd-numbered panel strips do not touch each other, but leave gaps.

5. Device according to claim 2, 3 or q., Characterized characterized in that each of the parts of the induction heating device can be regulated individually is.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the parts of the induction heating device each separately in the direction perpendicular are adjustable to the armor plate surface.