JPS5851493A - 非磁性で導電性の薄板製品を電磁波の横波成分による均熱誘導加熱製法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 品の咲方向電磁束による均一加熱方法および装置に関す
る。

製品の遮蔽によって加熱の比較的均一性を確保するだけ
の薄い生産品の横方向磁束電磁誘導による加熱方法およ
び装置が公知であり、このためストリップへ使用するよ
うになっている。

さらに、公知の第１の場合では、幅による調整が機械的
に行なわれている。加熱の途中で発生される温度差は、
太き（かつ生産品の変形を起す可能性がある。公知の第
２．の場合では、幅の加熱の均一性の調整がない。

本発明の目的は、たとえば板の製造計画の範囲における
ような両方の寸法がどんなものであろ５と有限の両寸法
をもつ停止せる平坦生産品を均一に加熱することにある
。

板の移動へあるいはたとえばストリップの場合へ的確に
適合させるため簡易化が行なわれる。

この加熱は、導体兼非磁性生産品へ通用できる横方向磁
束電磁誘導の原理にしたがって行なわれる。

さらに詳細には本発明は、温度の均一性を得るため非磁
性導体の平坦な生産品の横方向磁束電磁誘導による加熱
方法を目的とし、その特徴とするところは、生産品にお
いて並進電流の基本メツシュの内部で閉じる電流を発生
し、それぞれ少なくとも１つの上記基本メツシュから構
成される加勢の局部均一メツシュを決定し、また局部不
均一性の各メツシュにおいて消散される出力密度の平均
値がすべての生産品において同一となるようにそれらの
電流が対応する局部不均一性メツシュの体積にしたがっ
てそれらの電流の各々の強さを調整する諸段階にある。

本発明によ、る方法は、同様に複数の電流ループを形成
する複数の導体で構成されかつ交番磁場を発生できる誘
導体と称される手段を用い、それらの導体間の少な（と
も１つ６部分に対して互いに独立してこれらの導体を循
環する強さを調整し、他方に対する一方の調整が少なく
とも生産品の寸法の１つの関数にされていることにある
。

本発明による方法は、場合によっては同様に、誘導体に
関して生産品の位置および、特に生産品の境界の位置を
測定し、行なわれる温度上昇を決定し、計算機を設け、
この計算機へ上述の測定結果な′供給し、この計算機が
生産品の特性および所望加熱にしたがって複数の導体の
異なる極において循環させるように強さの値を演算して
おり、計算強さの値から、昼よび周波数が可変にするこ
とのできる源から誘導体の各種あるいは極群の強さを調
整する諸段階にある。

本発明は、同様に温度の均一性を得るため、導体兼非磁
性の平らな製品の交番横方向磁束電磁誘導による加熱装
置を目的とし、この装置が複数の電流ループの網を形成
する複数の導１体およびこの装置の効率を高める磁気回
路から構成される少な（とも１つの誘導体から成り、こ
の−置が本発明による方法を実施しかつこの装置がさら
に場合によっては、誘導体に関する生産品の位置および
特に生産品の境界の位置を測定できる手段、行なわれる
温度上昇を決定できる手段、生産品の゛温度上昇を測定
できる手段、生産品の特性および所望加熱にしたがって
誘導体の異なるループで循環させるため強さを測定でき
かつ前述の各手段へ接続される手段、場合によってはこ
の最後の手段へおよびこのよ５に測定される強さを発生
するに適せる誘導へ接続される手段から成ることを特徴
とする。

本発明の別の特性および長所は、添付゛図面を参照して
行なわれる説明から明瞭となるだろう。

本発明による方法は、生産品において複数のメツシュの
内での閉鎖する電流の発生から成り、電流のこれらのメ
ツシュの寸法および形状が製品に発生させる交番磁場の
空間変化の結果として生じ、各メツシュの電流の強さは
、各メツシュで消散される出力密度の平均値がすべての
生産品において同一であるようにされている。

局部的均一性は、各メツシュの水準において、伝導によ
って確保されかつ直接メツシュの大きさによる。

境界（端および縁）は、一般に磁場の所定の空間分配と
両立することができず、処理される生産品の寸法が可変
にされているかあるいは加熱による膨張が生産品のかな
りの変化をもたらす。境界では発生される基本メツシュ
は、必ずしも無限の生産品の場合に存在する基本メツシ
ュであるというわけではない。

同じ励磁電流（ｂｌに対して境界のこれらのメツシュに
おいて消散される平均出力密度は、無限の生産品に対し
て消散される平均出力密度と異っている。境界のメツシ
ュに隣接するメツシュのうち混乱されるものもある。

無限の生産品に対して加熱の局部不均一性のメツシュは
、常に誘導される電流（ｍ）の基本メツシュと混同され
る。

この方法によると、境界の基本メツシュにおいて生産品
の残りにおけると同一の加熱の出力密度平均値を得るた
めに、１つあるいは複数の並進基本メツシュによって構
成される境界の局部不均一性メツシュが決定される。消
散される出力の調整は、そのとき決定されるこの局部不
均一性メツシュへ対面されるループ電流（ｂ）の強さの
調整によって行なわれる。

特別な場合によると、加熱の各局部不均一性メツシュが
基本メツシュへ同一化すｔ’Ｌ　ル。

生産品に対面しない誘導体のループ電流は消滅している
。

本発明による方法を実施する装置は、 必然的に、調整可能な強さによって流されるループ電流
を形成する導体、およびこの装置の効率を高（する磁気
回路から構成される誘導体と称される交流磁場を発生で
きる手段（Ａ）、および場合によっては、 誘導体に関する生産品の位置および特に生産品の境界の
位置を測定させる手段（Ｂｌ、行なうべき温度上昇を決
定できる手段（Ｃ）１、　生産品の温度を測定できる手
段ｆＤｌ、生産品の特性（Ｆｌおよび所望加熱にしたが
って誘導体の各種のループにおいて、循環させるため強
さを決定できる前述の手段へ接続される手段、 これらの後の手段およびこのようにして決定される強さ
を発生する適する誘導体へ場合によって接続される手段
から成る。

本発明の好ましい実施の態様では、加熱装置は、加熱さ
れる生産品の両側で対面するように設けられる２つの同
一水平誘導体によって構成されている（第１図〕。それ
らの誘導体の各々は、２つの直交方向に同一極ピッチに
したがって規則的に設けられる四角形状の導体コイル（
１）で構成されている。これらの方向のそれぞれで、い
かなる瞬間においてもこのようにして形成される電流ル
ープは、北および南の磁極の交番の継続を構成する（第
２図および第３図）。この装置の効率を上昇させる磁束
の閉鎖は、場合によって薄片分けされる磁気回路（２）
によって確保される。この閉鎖は、上述の両方向の１つ
あるいは場合によっては２つに従って行なうことができ
る。単独方向の閉鎖は、直交方向の磁場の輪郭の変化を
一層簡単に調整でき、閉鎖の方向へ平行な２直線の極の
間の相互作用がより容易になっている（第４図〕。

極の大きさは、得られる加熱の最大出力密度、加熱の途
中の生産品の許容最太湛度差にしたが−って決定される
。生産品の温度差は、加熱の結果それが一次の程度で比
例する出力密度の減少によってその間に減少することが
できる。

この装置の給電の周波数は、２つの目的にかなっている
、 工業周波数が採用されない場合では効率のかなりの改良
、 厚くすることができかつ異なる抵抗および比重の処理さ
れる生産品の電磁浮揚そのとき周波数の適合がこれらの
異なるノくラメータの変化を考慮するため必璧になる可
能性がある。

前述の磁場の変化は、さらに、それらの誘導体の間での
生産品の安定維持を行なう。

それらの誘導体に関する生産品の移動は、磁場の輪郭の
変化（移動方向の強さの減少〕によるかあるいは自体公
知の装置である６相線型電動機を構成できる巻線の追加
によって得ることができる。

それらの誘導体に対する生産品の位置は、たとえば生産
品の入口および行なわれる移動の位置から既知となって
いる。

生産品の位置（Ｂ第５図）、特に誘導体の極に対する生
産品の境界の位置、および生産品の特性（Ｆｌから、計
算機（Ｋ）は、加熱の均一性を得るためそれらの極を循
環する前に強さの値を演算する。これらの強さは、生産
品の主な部分に亘ってほぼ等しく、生産品の境界に隣接
する極にとってしか異っていない。幅よりも十分太き（
・長さの生産品の場合では、この実施は、太き（・幅へ
平行な極の列によって強合を調整するだけで簡易化する
ことができ、強さの相対的変化が生産品の各側の２また
は３列に関係するにすぎない。

計算強さの値から、装置（Ｇ）は、周波数を可変にする
ことができる源＋８）から各種ある（・は極群の強さを
調整する。

好ましい温度の上昇は、温度の指図ｔＣ）および比較さ
れかつ計算機（Ｅｌの入力部を構成する温度の測定（Ｄ
）から得ることができる。

別の実施の態様（第５Ａ図）では、機能発生器が時間に
関する生産品の平均機能温度を倉入りにつくりあげ）計
算機（Ｅ）は、そのとき所望機能を守ることのできる強
さの指図を供給するため、既に実施された加熱の積分に
よって、計算温度に対してこの温度の指示（Ｃ１を比較
する。

補足は、生産品の実際測定温度に対する計算温度の比較
にしたがって検査を行ない、したがって緩慢なドリフト
を回避しあるいは計算機によって使用される数学モデル
の自動適合を実施する。

ストリップの加熱へさらに適当している本発明の実施の
態様では、それらの誘導体は、与えられた瞬間において
交番に北と南とになる細長い形状の極（３）（第６図お
よび第７図〕によって構成されている。

それらの誘導体の出力部（第９図）で、極の各々へ向っ
て設けられる温度探子（４）は、温度の指図（Ｃ）の機
能にしたがって、極の電流を適宜調整できる。したがっ
て、幅の変化および生産品の位置を暗に考慮される。生
産品へ向かない極は消滅されている。

実施の変形例は、温度探子の代りに、計算機を使用する
ことにあり、この計算機が正しい横方向加熱を得るため
異なる強さを決定しかつ単独の温度探子によって強さの
全体水準を調整できる。

結局本発明が好ましい実施例でしか説明および図示され
ずまた本発明の範囲を逸脱することなくその構成部分の
等飾物がもたらされることは言うまでもない。

好ましい実施の態様では、処理生産品は、長方形である
。この生産品の長さおよび幅が主計算機の入力を構成す
る。生産品の主軸線が加熱装置に対して平行にされてい
るので、この加熱装置に関する生産品の諸点の１つ、た
とえば中心点の位置の認識は、誘導体に関するこの生産
品の位置（特に生産品の境界の位置）を完全に決定でき
る。

このため生産品の入口で、この生産品は、既知の２つの
直交軸線に関して対称的に配置されている。生産品の移
動は、隣接する極の列、したがって漸進的に極ピンチに
等しい距離の継続的消滅によって行なわれる。コンピュ
ータは、各消滅の瞬間に漸増され、したがって各瞬間の
中心の位置を示す。

生産品の温度の上昇は、たとえば時間、所定の温度対比
熱である（計算機によって決定される）出力密度商の関
数としての積分によって知へ られる。この上昇Ｇ７、爪温度計に頼った生産品の温度
の測定によって検査することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は加熱される生産品の両側で設けられる２つの誘
導体によって構成される加熱装置の本発明の実施の態様
の部分透視図、第２図および第３図はそれぞれ生産品な
しおよび生産品ありのこれら誘導体の１つのコイル、の
平面図、第４図は磁束閉鎖の磁気回路へ組み合わされる
コイルの透視図、第５図および第５ａ図は本発明による
装置の機能の機構図、第６図および第７図はそれぞれ生
産品なしおよび生産品ありのスＩＪ　）　ＩＪツブの加
熱に適する誘導体の実施の態様の平面図、第８図は第７
図および第８図の実施の態様に適する調整の説明用概略
図である。 Ａ・・・誘導体、Ｂ・・・生産品の位置測定手段、Ｃ・
・・温度指示または行なわれる温度上昇を決定する手段
、Ｄ・・・温度測定手段、Ｅ・・・計算手段、Ｆ・・・
生産品の特性、Ｇ・・・調整装置、Ｓ・・・源。 に・Ｊ１ 第５Ａ図 第６図 手続補再−書−（ヵえ。 昭和　９７年　７７月　２　（」 特許庁長官　　若杉和夫　殿 １、　事件の表示 昭和ダク年特許願第１／’／　／ワ９号メ事件との関係
　　出願人 ４、代理人 ６、補正の対象 ７、補正の内容 別紙の通り

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　可変寸法の薄（かつ平らな複数の導体生産品の横方
   向磁束電磁誘導により、特に当該生産品の横方向にも縦
   方向にも、ならびに境界においてもまた残部においても
   温度の均一性を得るための加熱方法において、生産品に
   おいて複数の基本電流メツシュの内部で２つの方向に並
   進されかつ閉鎖する電流（ｍ）を発生し、それぞれ少な
   くとも１つの上記基本メツシュで構成される加熱の局部
   不均一性メツシュを決定し、および各局部不均一性メツ
   シュで消散される出力密度の平均値が所望の平均値にな
   るようにそれらの電流が対応する局部不均一性メツシュ
   の体積にしたがってそれら電流の各々の強さを調整する
   諸段階から成ることを特徴とする方法。 ２　加熱の各局部不均一性メツシュが基本メツシュへ同
   一にされることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ３　複数の電流ループを形成する複数の導体で構成され
   かつ交番磁場を発生できる誘導体と称される手段を用い
   、それらの導体間の少な（とも１つの部分に対して互い
   に独立してこれらの導体を循環する強さを調整し、他方
   に対する一方の調整が少なくとも生産品の寸法の１つの
   関数にされている諸段階から成ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項あるいは第２項に記載の方法。 ４　誘導体に関する生産品の位置、特に生産品の境界の
   位置を測定し、行なわれる温度上昇を決定し、生産品の
   温度を測定し、計算機を設け、上記計算機へ上記測定結
   果ン供給し、この計算機が生産品の特性および所望加熱
   にしたがってそれらの誘導体の異なる極で循環させるよ
   うに強さの値を演算しており、計算強さの１直から、ま
   た周波数が変えられる源から誘導体の各極あるいは極群
   の強さを調整する諸段階から成ることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項ないし第３項の１つに記載の方法。 ５　生産品の横方向にも縦方向にも、ならびに境界にお
   いても残余においても温度の均一性を得るため、平坦が
   つ薄い導体生産品の横方向交番磁束電磁誘導による加熱
   装置において、２つの直交方向に沿って分割されかつ同
   一の寸法の電流ループの網を形成する複数導体で構成さ
   れる少な（とも１つの誘導体から成り、またさらに場合
   によっては、誘導体に関する生産品の位置、特に生産品
   の境界の位置を測定できる手段（Ｂｌ、行なわれる温度
   上昇を決定できる手段（Ｃ）、生産品の温度を測定でき
   る手段（Ｄ）、生産品の特性（Ｆ）および所望加熱にし
   たがってそれら誘導体の異なる”ループ“で循環させる
   ように強さを決定できかつ前述の諸手段へ接続される手
   段（Ｅ）、このようにして決定される強さを発生するに
   適する複数の誘導体および上記手段へ場合によって接続
   される手段から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第４項の１つに記載の方法を実施する装置。 ６　温度の指示（Ｃ）にしたがって誘導体を循環する強
   さを調整する装置（Ｇｌへ組み合わされる生産品の温度
   （Ｆ）の測定の手段（ＤＪから成ることを特徴とする特
   許請求の範囲第５項に記載の装置。 ７　それらの誘導体に関する生産品の位置を測定できる
   手段（Ｂ）、それらの誘導体を循環する強さの調整装置
   、生産品の特性および生産品の位置にしたがって調整装
   置の入力の指示を演算しかつ前述の手段、装置へ接続さ
   れる計算機から成ることを特徴とする特許請求の範囲第
   ５項に記載の装置。 ８　少な（とも１つの温度の測定手段および計算機（Ｅ
   ）へ接続される温度指示手段（Ｃ）から成ることを特徴
   とする特許請求の範囲第７項に記載の装置。 ９　時間に関する生産品の少な（とも１つの好ましい温
   度機能発生器から成り、計算機（Ｅｌが調整装置の入力
   指示を演算するためこの機能を使用していること’Ｙ％
   徴とする、特許請求の範囲第７項に記載の装置。 １０温度上昇の制御ができる計算機（Ｅｌへ接続される
   少なくも１つの温度測定手段から成ることを特徴とする
   特許請求の範囲第９項に記載の装置。 １１　　磁気浮揚されている生産品が磁場の空間的変化
   のために水平方向の少なくとも１つにおいて電磁的に維
   持されていることを特徴とする特許請求の範囲第５項に
   記載の装置。 １２　　生産品が電磁手段によって水平方向に推進され
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１１項に記載
   の装置。