DE829083C - Heizeinrichtung zum Erhitzen metallischen Gutes zum Zwecke des Warmformgebens - Google Patents

Description

• Heizeinrichtung zum Erhitzen metallischen Gutes zum Zwecke des Warmformgebens Es ist bereits bekannt, das Erwärmen metallischer Rohlinge oder metallischen Halbzeugs für Zwecke des Warmformgebens elektroinduktiv durchzuführen. Der Vorteil dieser Erhitzungsart ist darin gelegen, daß die erforderliche Warmformgebungstemperatur sehr rasch erreicht werden kann.
• Die für diesen Zweck benutzten elektroinduktiven Heizvorrichtungen wurden bisher sinngemäß in der gleichen Weise angeordnet wie die sonst üblichen gasbeheizten Ofen. Dadurch ergeben sich verschiedene Nachteile. Das Werkstück muß in der Heizeinrichtung auf eine über der eigentlichen Warmformgebungstemperatur liegende Temperatur gebracht werden, weil beim Transport von der Heizeinrichtung zur Warmformgebungsvorrichtung mit einem Wärmeverlust gerechnet werden muß. Außerdem ist es erforderlich, mit dem Werkstück je nach der getroffenen Anordnung mehr oder minder große Transportwege zurückzulegen. Darüber hinaus sind elektroinduktive Heizeinrichtungen der bekannten Art, vom elektrotechnischen und wärmetechnischen Standpunkt aus gesehen, unzweckmäßig, weil mehrere Stücke des stangenförmigen Gutes gleichzeitig erwärmt bzw. vielfach Stangen zum Zwischenerwärmen in die Heizvorrichtung zurückgebracht werden müssen. Die Heizeinrichtung enthält daher stets eine andere zu erwärmende Masse an metallischem Werkstoff und muß mit ihren Abmessungen der jeweils möglichen größten einzusetzenden Menge an Stangen angepaßt sein. Einerseits leidet dadurch der elektrische Wirkungsgrad und andererseits die Temperaturführung derart, daß die erforderliche Warmformgebungstemperatur nicht rechtzeitig erreicht oder überschritten wird, was Gefahren für die Werkstoffgüte mit sich bringt.
• Diese Nachteile bekannter Einrichtungen sollen vermieden und darüber hinaus ein einfaches sowie zeitsparendes Arbeiten an Warmformgebungsvorrichtungen, wie Schmiedemaschinen, Pendelwalzwerken, Pressen, Stauchmaschinen o. dgl., ermöglicht werden. Zu diesem Zweck wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, den Heizinduktor unmittelbar vor dem Formgebungswerkzeug anzuordnen, und zwar in der Bahn der Zufuhr des zu behandelnden Gutes. Die Anordnung wird dabei so getroffen, daß das Gut von dem Induktor in geeigneter Form ganz oder teilweise umschlossen wird. Der Induktor ist im Arbeitstakt der Warmformgebungseinrichtung einschaltbar, wobei entweder der Vorschub des Materials oder der Arbeitshub der Maschine zur Steuerung des Schaltvorganges ausgenutzt werden kann. Das Abschalten des Induktors besorgt ein Zeitmeßglied. An Stelle eines Induktors können naturgemäß auch mehrere angeordnet werden, wenn der Anwendungsfall dies zweckmäßig oder erforderlich erscheinen lassen sollte. Die Induktorformen können entweder, wie dies aus der Technik des elektroinduktiven Erhitzens bekannt ist, als Spule oder als Leiterschleife ausgebildet sein.
• Während bisher die warm zu verformende Stange gemeinsam mit anderen in einem Ofen erhitzt und dann in die Warmformgebungseinrichtung eingebracht wurde, wird bei Anwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung jede Stange einzeln kalt in die unmittelbar vor den Warmformgebungswerkzeugen angeordnete Heizvorrichtung eingeschoben. Der vordere Teil der Stange, der der Warmformgebung zunächst unterworfen wird, wird durch den eingeschalteten Induktor aufgeheizt. Das Einschalten wird am Anfang entweder von Hand besorgt oder erfolgt selbsttätig beispielsweise dadurch, daß die Stange beim Einschieben gegen einen Endschalter, Anschlag o. dgl. stößt. In den Steuerkreis des Induktors ist ein Zeitmeßglied eingeschaltet, das nach einer empirisch zu ermittelnden Zeitdauer die Stromzufuhr abschaltet. Das auf diese Weise durch ein längeres oder kürzeres Er-Kitzen auf die erforderliche Warmformgebungstemperatur gebrachte Stangenende wird sodann weiter nach vorn zwischen die Warmformgebungswerkzeuge geschoben, worauf der Schmiede-, Stauch- oder Preßvorgang vor sich geht. Durch das weitere Vorschieben wird erneut eine Heizperiode eingeschaltet, deren Zeitdauer durch das Zeitmeßglied begrenzt wird. je nachdem, um welche Art von Warmformgebungsvorgang es sich handelt, kann das Einschalten der jeweiligen Heizperioden auch durch den Arbeitshub der Warmformgebungsmaschine erfolgen.
• Die Vorrichtung gemäß der Erfindung gestattet mithin ein kontinuierliches Aufarbeiten einer Stangenlänge, ohne daß Zwischenerwärmungen o. dgl. erforderlich sind. Die als zweckmäßig erkannte Verformungstemperatur kann auf das genaueste eingehalten «-erden, da irgendwelche Wärmeverluste auf dem NVege vom Ofen zur Warmformgebungseinrichtung praktisch überhaupt nicht eintreten können, ganz abgesehen davon, daß Transportwege u. dgl. entfallen.
• In Fällen, in denen es sich um verhältnismäßig große Massen handelt, die erwärmt werden müssen, kann es zweckmäßig sein, den Induktor so lang zu wählen oder mehrere Induktoren derart anzuordhlen, daß ein größerer Abschnitt der Stange auf Temperatur gebracht wird, als jeweils dem einzelnen Warmformgebungsvorgang unterworfen wird. Auf diese Weise wird ein gewisser Abschnitt der Stange bereits vorgewärmt. Dabei ist es zweckmäßig, eine Vorrichtung zu verwenden, die aus zwei getrennt gespeisten auf das zu verarbeitende Gut einwirkenden Induktoren besteht. Die Schaltung ist dann gemäß der Erfindung so einzustellen, daß der eine Induktor in Abhängigkeit des Vorschubes oder des Arbeitshubes, jedenfalls aber im Verarbeitungstakt, schaltbar ist, während der andere Induktor ständig eingeschaltet bleibt und dabei mit einer Leistung betrieben wird, die lediglich zur Deckung der Stra11-lungs- und elektrischen Leitungsverluste ausreicht. Auf diese Weise wird noch wirksamer jegliches Überhitzen und gleichzeitig ein Wärmeverlust vermieden.
• Wenn die Vorrichtung gemäß der Erfindung in der zuletzt geschilderten Ausführungsform benutzt wird, ist es zweckmäßig, die beiden getrennt zu speisenden Induktoren, gleichgültig ob sie als Spulen oder als Leiterschleifen ausgebildet sind, ineinanderzusetzen, so daß sie über dem gleichen Abschnitt des Werkstückes liegen. Dabei ist so zu verfahren, daß jeweils zwei Windungen, die zu verschiedenen Induktoren gehören, unmittelbar nebeneinander angeordnet werden. Bei spulenförmiger Ausbildung würde so beispielsweise die Wicklung die Form einer zweigängigen Schraube annehmen.
• Das Abschalten der Vorrichtung auf eine Leistung, die gerade dazu ausreicht, Leitungs- und Strahlungsverluste auszugleichen, kann, wenn man auf die Anordnung mehrerer Induktoren verzichten will, auch mit einem einzigen Induktor erreicht werden. Es muß zu diesem Zweck in die Steuerleitung ein elektrisches Regelglied eingebaut werden, das die Leistung, beispielsweise bei umlaufenden Umformern durch Veränderung des Erregerstromes, bis auf einen Minimalwert abschaltet, dessen Höhe empirisch zu ermitteln wäre.
• Die elektroinduktive Heizeinrichtung gemäß der Erfindung, die in Abhängigkeit vom Arbeitstakt eingeschaltet und durch Zeitmeßglieder ausgeschaltet wird, gestattet ein kontinuierliches Aufarbeiten der Stangen in der Warmformgehungsmaschine, stellt aber gleichzeitig dabei sicher, daß hei erzwungenem oder erwünschtem Stillstand der Warmformgebungsmaschine aus irgendwelchen Gründen ein Überhitzen des zu verarbeitenden Werkstoffes unter allen Umständen vermieden wird. je nachdem, wie im Rahmen der Erfindung die Schaltung angeordnet ist, wird entweder die Heizung aussetzen oder nur einen solchen Wert annehmen, daß der einmal erwärmte Werkstückabschnitt auf der bereits erreichten Temperatur gehalten wird. Es ist auf diese Weise eine sowohl energie- als auch zeitsparende Verarbeitung der Werkstücke möglich, wobei außerdem die Arbeitskraft des Bedienungspersonals geschont wird.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: r. lleizvorrichtung zum elektroinduktiven Erwärmen von metallischen Rohlingen oder metallischem Halbzeug in Stangenform zum Zwecke des Warmformgebens in Schmiedemaschinen, Pendelwalzwerken o. dgl., dadurch gekennzeichnet, daB der Heizinduktor oder gegebenenfalls auch mehrere Induktoren unmittelbar vor den Formwerkzeugen, den Zufuhrweg des Gutes umschließend, und im Arbeitstakt der warmformgebenden Einrichtung, beispielsweise durch den Gutvorschub oder den Arbeitshub, einschaltbar und durch ein ZeitmeBglied ausschaltbar angeordnet ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch r, gekennzeichnet durch zwei getrennt gespeiste auf das zu verarbeitende Gut einwirkende Induktoren, deren einer in Abhängigkeit des Vorschubes oder des Arbeitshubes schaltbar ist, während der andere ständig eingeschaltet bleibt und mit einer Leistung betrieben wird, die nur zur Deckung der Strahlungs- und elektrischen Leitungsverluste ausreicht.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daB die beiden Induktoren als . Spulen oder Leiterschleifen ausgebildet mit ihren Windungen nebeneinanderliegend ineinandergesetzt sind.