DE976794C

DE976794C - Induction glow machine for glowing hollow steel bodies

Info

Publication number: DE976794C
Application number: DEB5575D
Authority: DE
Inventors: Gerhart Dipl-Ing Hennicke
Original assignee: BROWN
Current assignee: BROWN
Priority date: 1943-03-17
Filing date: 1943-03-17
Publication date: 1964-04-30

Description

Erteilt auf Grund des Ersten Oberleitungsgesetzes vom 8. Juli 1949Issued on the basis of the First Overhead Line Act of July 8, 1949

(WiGBl. S. 175)(WiGBl. P. 175)

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

AUSGEGEBEN AM 30. APRIL 1964ISSUED APRIL 30, 1964

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 18c GRUPPE 908 INTERNAT. KLASSE C 21 d CLASS 18c GROUP 908 INTERNAT. CLASS C 21 d

B 5575VIa/18 cB 5575VIa / 18 c

ng. Gerhart Hennicke, Dortmundng. Gerhart Hennicke, Dortmund

ist als Erfinder genannt wordenhas been named as the inventor

Brown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-KäfertalBrown, Boveri & Cie. Aktiengesellschaft, Mannheim-Käfertal

Induktionsglühmaschine zum Glühen von StahlhohlkörpernInduction annealing machine for annealing hollow steel bodies

Patentiert im Gebiet der Bundesrepublik Deutschland vom 17. März 1943 an Der Zeitraum vom 8. Mai 1945 bis einsdiließlidi 7. Mai 1950 wird auf die Patentdauer nidit angerechnetPatented in the territory of the Federal Republic of Germany on March 17, 1943 The period from May 8, 1945 to May 7, 1950 is not counted towards the term of the patent

(Ges. v. 15. 7.1951)(Ges. Of 15.7.1951)

Patentanmeldung bekanntgemacht am 18. September 1952 Patenterteilung bekanntgemadit am 9. April 1964Patent application announced on September 18, 1952. Patent granted published on April 9, 1964

Beim Ziehen von Stahlhülsen und ähnlichenWhen pulling steel sleeves and the like

Gegenständen, z. B. Munitionshülsen aus Ronden, wird ein Teil der Ronden, und zwar derjenige, der nachträglich den mittleren Bodenteil der Hülse bildet, praktisch kaum verformt. Dagegen werden bekanntlich die Teile, welche im Übergang vom Boden zur Wand der Hülse liegen, sowie die Wände selbst mehr oder weniger stark verformt.Objects, e.g. B. Ammunition cases from round blanks, is a part of the round blanks, namely the one who subsequently forms the central bottom part of the sleeve, practically hardly deformed. Be against it as is known, the parts that are in the transition from the bottom to the wall of the sleeve, as well as the Walls themselves more or less deformed.

Nach Beendigung eines Ziehvorganges sind die verformten Teile der Hülse hart geworden und müssenAfter completion of a drawing process, the deformed parts of the sleeve have become hard and must

deshalb vor weiterer Verformung weichgeglüht werden, und zwar vorzugsweise bei etwa 6oo° C. Bei einem solchen Glühvorgang, Rekristallisationsglühung genannt, ist die genaue Einhaltung einer bestimmten Glühtemperatur deswegen erforderlich, weil zur Erzielung der Rekristallisation, vor allem in den Bereichen der sogenannten kritischen Verformung, eine Mindesttemperatur notwendig ist, während andererseits beim Überschreiten einer bestimmten Temperaturgrenze die für die weitere aotherefore be annealed before further deformation, preferably at about 600 ° C. In such an annealing process, known as recrystallization annealing, the exact adherence to a A certain annealing temperature is therefore necessary because to achieve the recrystallization, above all in the areas of so-called critical deformation, a minimum temperature is necessary, while on the other hand, when a certain temperature limit is exceeded, the other ao

409 575/14409 575/14

Verwendung der Hülsen unzulässige Grobkornbildung eintritt. Diese beiden Grenztemperaturen liegen nahe beieinander, und daraus ergibt sich die Notwendigkeit, die richtige Temperatur genau einzuhalten. Andererseits ist die Grobkornbildung aber auch von der Dauer der Temperatureinwirkung abhängig insofern, als mit zunehmender Behandlungstemperatur die Grobkornbildung immer schneller eintritt.Use of the sleeves inadmissible coarse grain formation occurs. These two limit temperatures are close to each other, and from this arises the need to precisely maintain the correct temperature. On the other hand, the coarse grain formation also depends on the duration of the temperature exposure dependent insofar as the coarse grain formation ever faster with increasing treatment temperature entry.

ίο Eine Glühung unter den genannten Bedingungen wird zweckmäßig mittels induktiver Erhitzung durchgeführt. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit welcher derartige Glühungen unter Einhaltung der erforderlichen Temperatur an den verformten Stellen schnell und zuverlässig durchgeführt werden können, so daß die Vorrichtung für eine Massenfabrikation geeignet ist und eine Weiterbehandlung der Gutstücke unmittelbar nach der Abkühlung gestattet. Dabei soll die Vorrichtung mit Niederfrequenz, vorzugsweise mit Netzfrequenz, betrieben werden können, damit keine kostspieligen Hochoder Mittelfrequenzerzeuger benötigt werden.ίο An annealing under the stated conditions is expediently carried out by means of inductive heating. The invention is based on the object to create a device with which such annealing in compliance with the required Temperature at the deformed points can be carried out quickly and reliably, so that the device is suitable for mass production and further processing of the Good pieces permitted immediately after cooling. The device should operate at low frequency, preferably with mains frequency, so that no costly high or low Medium frequency generators are required.

Es sind bereits Vorrichtungen zum induktiven Erwärmen von zylindrischen Metallkörpern bekannt, bei denen die Metallkörper einen Eisenkern umschließen, der einen magnetischen Wechselfluß führt. Bei einer der Erwärmung von Konservendosen dienenden Vorrichtung dieser Art werden die von den Konservendosen umschlossenen Magnetkerne zwischen feststehende Teile eines Magnetkreises nacheinander mit einer mechanischen Vorrichtung eingeführt. Bei einer anderen, dem Verschweißen der Längsnaht kurzer Rohrstücke dienenden Vorrichtung ist der Magnetkern nach Art eines Transformatorkernes der Kerntype ausgebildet, jedoch ist das obere Joch um eine waagerechte Achse aufklappbar, so daß bei aufgeklapptem Joch das Rohrstück über den einen Kernschenkel geschoben werden kann.Devices for inductive heating of cylindrical metal bodies are already known, in which the metal body enclose an iron core that generates an alternating magnetic flux leads. In one of the heating of cans serving device of this type, the Magnetic cores enclosed by the cans between fixed parts of a magnetic circuit successively introduced with a mechanical device. Another, welding The device used for the longitudinal seam of short pipe sections is the magnetic core according to Art of a core type transformer core, but the upper yoke is around a horizontal one Axis can be opened, so that when the yoke is opened, the pipe section is pushed over one of the core legs can be.

Derartige Vorrichtungen sind für die Durchführung des eingangs erwähnten Glühprozesses in einer Massenanfertigung nicht geeignet.Such devices are for performing the annealing process mentioned in FIG not suitable for mass production.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Niederfrequenzinduktionsmaschine mit geschlossenem Eisenkern, der aus einem feststehenden und einem beweglichen, um eine waagerechte Achse schwenkbaren Teil besteht, zum gleichmäßigen Glühen bzw. Rekristallisieren von Stahlhohlkörpern, insbesondere Hülsen, bei der das genannte Ziel dadurch erreicht wird, daß der schwenkbare Kern des Eisenkerns heb- und senkbar sowie um eine senkrechte Achse schwenkbar ist.The invention relates to a low frequency induction machine with a closed iron core consisting of a fixed and a movable one that can be swiveled around a horizontal axis Part consists, for the uniform annealing or recrystallization of hollow steel bodies, in particular Sleeves in which the stated aim is achieved in that the pivotable core of the iron core can be raised and lowered and pivoted about a vertical axis.

Mit einer solchen Glühmaschine ist es möglich, die Glühtemperatur der verformten Stelle exakt einzuhalten, insbesondere bei einer Zeitkontrolle der Einschaltdauer. Die Glühtemperatur kann daher sehr nahe der oberen zulässigen Grenztemperatur, beispielsweise bei etwa 700⁰ C, gewählt werden, wodurch der Rekristallisationsvorgang erheblich beschleunigt wird.With such an annealing machine it is possible to precisely maintain the annealing temperature of the deformed point, in particular with a time control of the duty cycle. The annealing temperature may therefore be very close to the upper permissible limit temperature, for example at about 700 ⁰ C, are selected, is substantially accelerated so that the recrystallization process.

In den Abb. 1 bis 4 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.In Figs. 1 to 4, an embodiment of the invention is shown.

ι ist ein Gestell, an dem der feststehende Eisenkern 2 angebracht ist. Ebenfalls ortsfest befestigt ist die Induktionsspule 3, in die ein Schenkel des feststehenden Eisenkerns teilweise hineinragt. Die Länge, um die der Eisenkern in die Spule eintaucht, kann nötigenfalls veränderlich gemacht werden. Der drehbare sowie heb- und senkbare Teil des Eisenkerns, der aus den Teilen 4 und 5 besteht, wird von einer Kolbenstange 7 getragen, deren Kolben 8 in einem Zylinder 9 läuft. Dieser Zylinder kann zwecks Aufundabbewegung des Eisenkerns mit Druckluft oder einer Druckflüssigkeit beschickt werden. In seiner abgesenkten Stellung ist der Eisenkern 4/5 um die Kolbenstange drehbar. Die Drehbarkeit ermöglicht eine bequeme Beschickung der Glühanlage mit dem Glühgut. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß man auf den einen Fortsatz S des Kernes eine zu glühende Hülse 6 aufsetzt und dann den Kern um die Kolbenstange 7 herumschwenkt, bis die Hülse 6 unter der Glühspule 3 liegt. Durch Anheben des Kernes wird die Hülse in die Induktionsspule eingeführt und so der Eisenweg für den magnetischen Fluß, wie dargestellt, geschlossen. Nun bzw. gleichzeitig wird der Strom, und zwar gewöhnlicher Industrie-Netzstrom eingeschaltet, und die Glühung auf induktivem Wege beginnt. Nach etwa einer Minute ist die Glühung beendet, der Strom wird abgeschaltet, der bewegliche Kern mittels der hydraulischen Einrichtung abgesenkt und durch Drehen des Kernes die fertiggeglühte Hülse nach außen geschwenkt, während eine neue Hülse in der oben bereits beschriebenen Art und Weise unter die Induktionsspule gelangt. Die fertiggeglühte Hülse kann jetzt abgenommen und die neue Hülse, wie oben bereits beschrieben, in die Glühanlage eingeführt werden. Der bewegliche Kern hat dabei also als Transporteinrichtung für die Hülse innerhalb der Glühanlage gedient. Die fertiggeglühte Hülse kann nunmehr dem weiteren Fabrikationsgang — gegebenenfalls nach Durchführung eines Abkühlungsprozesses — zugeführt werden.ι is a frame on which the fixed iron core 2 is attached. The induction coil 3, into which one leg of the fixed iron core partially protrudes. The length by which the iron core is immersed in the coil, can be made variable if necessary. The rotatable, liftable and lowerable part of the Iron core, which consists of parts 4 and 5, is carried by a piston rod 7, the piston 8 runs in a cylinder 9. This cylinder can move the iron core up and down be charged with compressed air or a hydraulic fluid. The is in its lowered position Iron core 4/5 rotatable around the piston rod. The rotatability enables convenient loading the annealing system with the material to be annealed. This happens, for example, by one Extension S of the core attaches a sleeve 6 to be glowed and then the core around the piston rod 7 pivots around until the sleeve 6 is under the glow coil 3. By lifting the core, the Sleeve inserted into the induction coil and so the iron path for the magnetic flux, as shown, closed. Now, or at the same time, the electricity, namely ordinary industrial mains electricity switched on, and the annealing starts inductively. After about a minute it is the annealing is ended, the current is switched off, the movable core by means of the hydraulic device lowered and swiveled the annealed sleeve outwards by turning the core, while a new sleeve in the manner already described above under the induction coil got. The annealed sleeve can now be removed and the new sleeve, as above described, are introduced into the annealing system. The movable core is used as a transport device Served for the sleeve within the annealing system. The finished annealed sleeve can now the further production process - if necessary after a cooling process has been carried out - are fed.

Der an dem Gut anliegende Teil des Eisenkernes 2 bzw. des Eisenkernes 5 kann durch Anpassung an die Hülsenform so ausgebildet werden, daß die unverformten Teile des Gutes möglichst schwach geglüht werden. Am besten wäre es, wenn dies möglich wäre, diese: Teile überhaupt nicht zu glühen, da sie j a einer Rekristallisation nicht bedürfen und weil um so mehr¹ Energie eingespart werden kann, je besser es gelingt, diese Teile nicht zu glühen. Die gewünschte Wirkung wird bei der dargestellten Einrichtung in befriedigendem Maße dadurch erreicht, daß die magnetischen Kraftlinien, die zwischen den Eisenkernen 2 und 5 übergehen, nur zu einem geringen Teil durch den unverformten Teil des Gutes geführt werden. Denn einerseits wird in iao dem verhältnismäßig starken Bodenteil der Hülse durch die induktive Wirkung ein Gegenfeld erzeugt, durch das die Kraftlinien nach dem äußeren, stark verformten Rand gedrängt werden; andererseits wird die Wandung der Hülse mindestens bis in die Nähe der Glühtemperatur, unter UmständenThe part of the iron core 2 or the iron core 5 lying on the material can be designed by adapting to the sleeve shape so that the undeformed parts of the material are annealed as weakly as possible. It would be best if this were possible, this: not to glow parts because they do not require so recrystallization and because can save the more ^one power, the better it is possible not to glow these parts. In the device shown, the desired effect is achieved to a satisfactory extent in that the magnetic lines of force which pass between the iron cores 2 and 5 are only passed to a small extent through the undeformed part of the material. On the one hand, in the relatively strong bottom part of the sleeve, an opposing field is generated by the inductive effect, through which the lines of force are pushed towards the outer, strongly deformed edge; on the other hand, the wall of the sleeve is at least close to the annealing temperature, under certain circumstances

auch während des ganzen Glühprozesses, ihre magnetische Leitfähigkeit beibehalten und selbst in hervorragendem Maße an der Überleitung der magnetischen Kraftlinien von dem beweglichen auf den festen Kern teilnehmen. Gegebenenfalls kann diese Wirkung durch eine entsprechende Formgebung der Kernenden und eine entsprechende Ausgestaltung des Luftspaltes unterstützt werden. Die Kerne werden außerdem zweckmäßig mit eineralso during the whole annealing process, maintain their magnetic conductivity and even in excellent measure of the transition of the magnetic lines of force from the movable to participate in the solid core. If necessary, this effect can be achieved by appropriate shaping the core ends and a corresponding design of the air gap are supported. the Cores also come in handy with a

ίο Wärmeisolation und mit Metallhauben, die zur Unterdrückung der Induktionsströme geschlitzt sind, versehen, um die Temperatur des Glühgutes von ihnen fernzuhalten.ίο thermal insulation and with metal hoods that are used to Suppression of the induction currents are slotted, provided to keep the temperature of the material to be annealed keep away from them.

Durch diese Mittel und im Verein mit einer geeignet ausgebildeten Induktionsspule ist es, wie Versuche bereits ergeben haben, tatsächlich möglich, alle Teile einer Hülse mit Ausnahme des in der Temperatur zurückbleibenden Bodens gleichmäßig und schnell auf die gewünschte Glühtempe-By this means and in conjunction with a suitably designed induction coil, it is how Tests have already shown that all parts of a sleeve with the exception of the in the temperature of the remaining soil evenly and quickly to the desired annealing temperature

ao ratur zu bringen. Die verschiedenen Ausbildungsarten der Induktionsspulen, die in Abb. 2, 3 und 4 dargestellt sind, haben sämtlich das eine gemeinsam, daß eine erhöhte Windungszahl der Spule in die Nähe des Teiles des Glühgutes gebracht ist, wo die Seitenwand in den Boden übergeht. Das Ein- und Ausschalten des Heizstromes, wodurch die Glühzeit und damit auch die erreichte Glühtemperatur bestimmt werden, kann mittels eines an sich bekannten Zeitschaltwerkes durchgeführt werden.to bring ao rature. The different types of induction coil designs shown in Fig. 2, 3 and 4 are shown, all have one thing in common that an increased number of turns of the coil in the proximity of the part of the annealing material is brought where the side wall merges into the ground. To be there- and switching off the heating current, whereby the glow time and thus also the glow temperature reached can be determined by means of a time switch known per se.

Claims

PATENT CLAIMS:

ι. Low-frequency induction annealing machine with a closed iron core, which consists of a fixed and a pivotable part, for the uniform annealing or recrystallization of hollow steel bodies, in particular sleeves, characterized in that the iron core part (5) designed as a workpiece carrier is mounted on a vertical pivot axis (7 ) is arranged.

2. Device according to claim 1, characterized in that that a hydraulic lifting device is provided.

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that an electromagnetic Lifting device is provided.

4. Apparatus according to claim 1, characterized by one arranged around the workpiece Induction coil, which is located near the most deformed part of the workpiece additional turns is provided.

5. Apparatus according to claim 1, characterized by a timer for on and switching off the induction current.

Considered publications:
German Patent No. 701 031;
U.S. Patent No. 843515.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings