CH264034A - Verfahren zum induktiven Erhitzen metallischer, plattenförmiger Werkstücke. - Google Patents

Description

  Verfahren zum induktiven Erhitzen metallischer, plattenförmiger     Werkstücke.       Für das Aufheizen von plattenförmigen  Metallkörpern, beispielsweise Walzplatten für  Blechwalzwerke, kann bekanntlich ein soge  nannter dynamischer     Wirbelstromerhitzer    ver  wendet werden, bei dem die Wärme durch  Wirbelströme im Metall selbst induziert wird.  Bei     diesen    dynamischen     Wirbelstromerhitzern     stehen sich über die aufzuheizende Platte die  Polfronten zweier gleichartiger, um zur Plat  tenebene senkrecht liegende Achsen drehender       Gleichstrom-Magnetsysteme    gegenüber.  



  In der     Fig.    1 ist ein solcher dynamischer       Wirbelstromerhitzer    schematisch     dargestellt.     Es bedeuten 1, 1 die rotierenden Gleichstrom  magnete und 2 das aufzuheizende, stillste  hende Werkstück. Die beiden rotierenden  Magnetsysteme sind so miteinander gekup  pelt, dass sich je ungleichnamige Pole (N, S)  über die aufzuheizende Platte gegenüber  stehen. Infolgedessen durchsetzen die Magnet  flüsse die Platte hauptsächlich quer zur Plat  tenebene, wie in der     Fig.    1 durch die gestri  chelte Linie angedeutet ist.  



  Bei dieser Art     Magnetisierung    ist die auf  die Platte übertragene Leistung für konstante  Drehgeschwindigkeit und für konstante  magnetische     Induktiose        (gesättigtes    Poleisen)  zwischen den Polen für geometrisch ähnliche  Magnetsysteme und aufzuheizende Platten bei  kleinen Platten aus elektrisch schlecht lei  tendem Material proportional der     fünften    Po  tenz, bei     grossen    Platten aus elektrisch gut lei  tendem Material jedoch proportional der  ersten Potenz der geometrischen linearen Di-         mensionen    (vgl.     R.        Rüdenberg    :

   Energie der  Winkelströme in elektrischen Bremsen und  Dynamomaschinen, Stuttgart. 1906). Mit     zu-          nehmenden    Dimensionen wächst im ersten  Fall also die übertragene Leistung stärker als  das     Plattengewicht,        und    die     Aufheizzeit        nimmt     ab. Im zweiten Fall dagegen steigt die über  tragene Leistung weniger als das Platten  gewicht, und die     Aufheizzeit    nimmt zu.

   Da die  Wärmeverluste der Platte mit dem Quadrat  der Dimensionen wachsen, nimmt im zweiten  Fall der thermische Wirkungsgrad ab, so dass  für grosse Platten aus Material hoher elektri  scher Leitfähigkeit die Wirtschaftlichkeit  einer solchen     Aufheizart    in Frage gestellt ist.  



  Die Erfindung bezieht sieh auf ein Ver  fahren zum induktiven Erhitzen metallischer,  plattenförmiger Werkstücke mittels zweier  gleichartiger, zu beiden Seiten des aufzuhei  zenden Werkstückes angeordneter, um zur  Plattenebene senkrecht liegende Achsen rotie  render, gleichstromgespeister Magnetsysteme,  deren Polfronten in zur Plattenebene paral  lelen Ebenen einander     gegenüberstehen,    wo  bei jedoch bei Platten aus elektrisch gut lei  tendem Material die bei der     Aufheizung    über  tragene Leistung praktisch proportional der       Plattenoberfläche    7 ist, so dass ein     viel    höherer  thermischer Wirkungsgrad möglich ist als mit  der beschriebenen Einrichtung gemäss     Fig.    1.  



  Gemäss der Erfindung wird dies dadurch  erreicht, dass die beiden rotierenden Magnet  systeme derart miteinander gekuppelt werden,  dass sich gleichnamige     Magnetpole    über das      aufzuheizende, plattenförmige Werkstück ge  genüberstehen.  



  Die     Erfindung    betrifft auch     eine    Einrich  tung zur Durchführung des erfindungs  gemässen Verfahrens.  



  In der     Fig.    2 ist ein     Ausführungsbeispiel     der     erfindungsgemässen        Einrichtung    in sche  matischer Weise dargestellt. Es bedeuten wie  der 1, 1 die rotierenden Gleichstrommagnete  und 2 das aufzuheizende, plattenförmige  Werkstück. Die Magnete 1, 1 werden über die  Wellen 3, 3 mittels je     eines    nicht dargestellten       elektrischen        Motors    angetrieben, und     gkich-          zeitig    werden diese Wellen 3, 3 über die  Kettenräder 4 und eine Verbindungswelle 5  derart miteinander gekuppelt, dass sich stets       gleichnamige    Pole N bzw.

   S der zwei Magnet  systeme     gegenüberstehen.        Auf    diese Weise  ergibt sich der in     Fig.    2 punktiert angedeutete       Magnetfluss,    d. h. die Magnetflüsse verlaufen       nunmehr        zwischen    ungleichnamigen Polen  ein     und        desselben        Magnetsystems.        Dab &     tre  ten sie hauptsächlich     rechtwinklig    zur Plat  tenebene in die Platte 2 ein und aus dersel  ben wieder heraus, durchfliessen aber die  Platte     zum    grössten Teil parallel zur Platten  ebene.  



  An Stelle der beschriebenen mechanischen  Kupplung der beiden rotierenden Magnet  systeme kann auch die Kupplung derselben  auf rein elektrische Art erfolgen. In diesem  Falle werden die beiden Magnetsysteme mit  tels     Synchronmaschinen    in     Gleichlaufschal-          tung    angetrieben.  



  Bei der     Magnetisierungsart    gemäss     Fig.    2  ist die auf die Platte übertragene Leistung für  geometrisch ähnliche Magnetsysteme und auf  zuheizende Platten praktisch proportional der  Plattenoberfläche, so dass der thermische Wir  ,     kimgsgrad    von den Dimensionen der Platten  nur schwach abhängt. Dadurch wird bei Plat  ten grosser     Dimension    aus elektrisch gut lei  tendem Material die auf die Platte übertra  gene Leistung bei dieser     Magnetisierumgsart     grösser als bei der bisherigen Art der     Magne-          tisierLmg    gemäss     Fig.    1.  



  Will man grosse Platten aus verschiedenen  Materialien von ungleichem elektrischem Wi-         derstand    oder aus Material mit von der Tem  peratur stark abhängigem Widerstand mit  dem gleichen Erhitzer erwärmen, so ist es  zweckmässig, wenn während des Betriebes die       Magnetisierungsart    zeitweilig gewechselt wer  den kann. Dies kann z. B. durch Einbau eines  Umschalters 6 in den     Gleichstrom-Erreger-          kreis    des     einen    der beiden     Magnetsysteme     oder durch Anwendung einer schaltbaren me  chanischen Kupplungsvorrichtung zwischen  beiden Magnetsystemen erreicht werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: , I. Verfahren zum. induktiven Erhitzen me tallischer, plattenförmiger Werkstücke mittels zweier gleichartiger, zu beiden Seiten der aufzuheizenden Platte angeordneter, um zur Plattenebene rechtwinklig liegende Achsen, rotierender, gleichstromgespeister Magnet systeme, deren Polfronten in zur Plattenebene parallelen Ebenen einander gegenüber stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden rotie renden Magnetsysteme derart miteinander gekuppelt werden, dass sieh gleichnamige Magnetpole über das aufzuheizende platten- förmige Werkstück gegenüberstehen.

   II. Einrichtung zur Ausübung des Ver fahrens nach Patentanspruch I, gekennzeich net durch zwei motorisch angetriebene und miteinander gekuppelte Magnetsysteme sowie eine Vorrichtung zur Umpolung eines Magnetsystems relativ zum andern. UNTERANSPRÜCHE: 1. Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die beiden rotie renden Magnetsysteme auf mechanische Weise miteinander gekuppelt werden. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch I, da durch gekennzeichnet, dass die beiden rotie renden Magnetsysteme auf elektrische Weise miteinander gekuppelt werden. 3. Verfahren nach Unteranspruch 2, da durch gekennzeichnet, dass die beiden Magnet systeme mittels Synchronmaschinen in Gleich laufschaltung angetrieben werden.