JPH0320038B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0320038B2 JPH0320038B2 JP11929883A JP11929883A JPH0320038B2 JP H0320038 B2 JPH0320038 B2 JP H0320038B2 JP 11929883 A JP11929883 A JP 11929883A JP 11929883 A JP11929883 A JP 11929883A JP H0320038 B2 JPH0320038 B2 JP H0320038B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- billet
- coil
- heating
- stopper
- length
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- General Induction Heating (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明はビレツト状の金属を筒状の誘導加熱
コイルにより加熱するビレツトヒータに関する。
コイルにより加熱するビレツトヒータに関する。
ビレツトヒータのコイルには、筒状のコイルを
連続配設し電気的に三相接続して電圧制御され商
用周波数の電線で駆動されるもの又は単相コイル
で電圧及び周波数制御されインバータ電源で駆動
されるもの等がある。ビレツトを鍛造するためビ
レツトヒータにより加熱する場合には、ビレツト
の全長にわたる温度が均一であるいわゆる均一加
熱が採用され、またアルミニウム等を金属押出機
により押出し形成して異形金属棒としてのサツシ
ユを製造する場合には、ビレツトの後端に行くほ
ど少しづつ温度の低いテーパ加熱が採用されるこ
とがある。前述の三相コイルよりなるビレツトヒ
ータに於ては角コイル毎に電圧を制御してテーパ
加熱することができる。
連続配設し電気的に三相接続して電圧制御され商
用周波数の電線で駆動されるもの又は単相コイル
で電圧及び周波数制御されインバータ電源で駆動
されるもの等がある。ビレツトを鍛造するためビ
レツトヒータにより加熱する場合には、ビレツト
の全長にわたる温度が均一であるいわゆる均一加
熱が採用され、またアルミニウム等を金属押出機
により押出し形成して異形金属棒としてのサツシ
ユを製造する場合には、ビレツトの後端に行くほ
ど少しづつ温度の低いテーパ加熱が採用されるこ
とがある。前述の三相コイルよりなるビレツトヒ
ータに於ては角コイル毎に電圧を制御してテーパ
加熱することができる。
従来、ビレツトの一定の寸法に適合したビレツ
トヒータを用いて多量生産的にビレツトを加熱す
る場合には所望の均一加熱又はテーパ加熱が得ら
れたが、ビレツトの寸法特に全長が種々に変化す
る多種少量生産の場合にはビレツトが所定の温度
分布にならなくなるという自体が生じるようにな
つて来た。そしてビレツトがコイルより長いとき
は両端の温度が当然低いのであるがコイルよりあ
まり短いと両端が局部的に高温になることが判明
して来た。ビレツトの温度分布を研究したところ
ビレツト内の磁束分布が着目された。第１図はコ
イル１が所定の寸法より短いビレツト２を均一加
熱している時の磁束分布を示し、第２図はそのビ
レツト２の軸方向の温度分布を示す。この場合ビ
レツト２の全長よりコイル１の全長がＡ＋Ｂだけ
かなり長くそのため金属から空気中へ磁束Φが出
入する近辺に於て第１図に示すように磁束Φがコ
イル中心軸の方へ収束されこの部分に於いてビレ
レツト断面中に発生する誘起電流が増す。この結
果第２図に示すようにビレツト両端の温度は異常
に高くなる。この異常温度は加熱後一定時間放置
されれば解消されるが、操業効率の向上と省エネ
ルギーのため押出等の次工程へのリードタイムが
短縮されるようになつて問題が明らかになつた。
トヒータを用いて多量生産的にビレツトを加熱す
る場合には所望の均一加熱又はテーパ加熱が得ら
れたが、ビレツトの寸法特に全長が種々に変化す
る多種少量生産の場合にはビレツトが所定の温度
分布にならなくなるという自体が生じるようにな
つて来た。そしてビレツトがコイルより長いとき
は両端の温度が当然低いのであるがコイルよりあ
まり短いと両端が局部的に高温になることが判明
して来た。ビレツトの温度分布を研究したところ
ビレツト内の磁束分布が着目された。第１図はコ
イル１が所定の寸法より短いビレツト２を均一加
熱している時の磁束分布を示し、第２図はそのビ
レツト２の軸方向の温度分布を示す。この場合ビ
レツト２の全長よりコイル１の全長がＡ＋Ｂだけ
かなり長くそのため金属から空気中へ磁束Φが出
入する近辺に於て第１図に示すように磁束Φがコ
イル中心軸の方へ収束されこの部分に於いてビレ
レツト断面中に発生する誘起電流が増す。この結
果第２図に示すようにビレツト両端の温度は異常
に高くなる。この異常温度は加熱後一定時間放置
されれば解消されるが、操業効率の向上と省エネ
ルギーのため押出等の次工程へのリードタイムが
短縮されるようになつて問題が明らかになつた。
テーパ加熱の時も同様の現象が発生し、テーパ
加熱及び均一加熱のいずれの場合にも所望の温度
分布に制御することが困難となり、そのため特に
金属押出機に適用した場合には押出された異形金
属棒は長手方向に微小な肉厚不同が生じるという
欠点があつた。
加熱及び均一加熱のいずれの場合にも所望の温度
分布に制御することが困難となり、そのため特に
金属押出機に適用した場合には押出された異形金
属棒は長手方向に微小な肉厚不同が生じるという
欠点があつた。
この発明の目的は、１台のビレツトヒータが処
理するビレツトの全長が変化してもビレツト端部
の異常温度が発生せず、所望のテーパ加熱又は均
一加熱を制御できるビレツトヒータを得ることに
ある。
理するビレツトの全長が変化してもビレツト端部
の異常温度が発生せず、所望のテーパ加熱又は均
一加熱を制御できるビレツトヒータを得ることに
ある。
この発明は、商用周波数電源で駆動されるビレ
ツトヒータにおいて、連続して配設した三つの筒
状の誘導加熱コイルを三相接続し、この三つのコ
イルにそれぞれ独立して電圧調整可能な変圧器を
設け、前記コイルの一端側の一つに通電部の軸方
向長さを調整する中間タツプを設けるとともに前
記コイルの他端側に該他端とビレツトとの間隔を
規制するストツパを設けるものであつて、要する
にビレツトの長さによつて生じる端部の異常高温
が次工程へのリードタイムが短縮されてそのまゝ
保たれて不良とならないよう、コイル通電長さを
可変としテーパ加熱又は均一加熱の温度分布を精
度よく制御しようとするものである。
ツトヒータにおいて、連続して配設した三つの筒
状の誘導加熱コイルを三相接続し、この三つのコ
イルにそれぞれ独立して電圧調整可能な変圧器を
設け、前記コイルの一端側の一つに通電部の軸方
向長さを調整する中間タツプを設けるとともに前
記コイルの他端側に該他端とビレツトとの間隔を
規制するストツパを設けるものであつて、要する
にビレツトの長さによつて生じる端部の異常高温
が次工程へのリードタイムが短縮されてそのまゝ
保たれて不良とならないよう、コイル通電長さを
可変としテーパ加熱又は均一加熱の温度分布を精
度よく制御しようとするものである。
第３図，第４図及び第５図はこの発明になるコ
イルの実施例を示し、三つの筒状の誘導加熱コイ
ル３１，３２及び３３はそれぞれ連続して配設さ
れ図のように三相接続されている。コイル３１に
はその両端の端子のほかに中間タツプ３１ａ及び
３１ｂが設けられている。ビレツト２は適宜の手
段でコイル３１の側から搬入されコイル３３の側
へ搬出される。ビレツト２の両端は図のようにａ
及びｂだけコイル両端から中に寄り、前記コイル
３１，３２及び３３に同一電圧を適宜な時間印加
することにより第４図の符号４に示すようにビレ
ツトは均一加熱される。この際ａ及びｂはビレツ
トの直径にもよるが20〜50mmがよい。ビレツトを
テーパ加熱したいときは図示しないトランスのタ
ツプを切換えてコイル３３，３２，３１の順で印
加電圧を低くすると第４図の符号５に示すように
ビレツトはテーパ加熱される。次にビレツト２の
長さが第３図の点線で示すようにｃだけ短いもの
が搬入されたときはこれに適したタツプ３１ｂが
選ばれ前述の要領で均一加熱又はテーパ加熱が実
現でき、その時の温度分布は第５図の符号６又は
７に示すとおりである。第３図には更に異なる長
さのビレツトのための中間タツプ３１ａがある
が、タツプの数を更に増したり中間タツプをコイ
ル３３に設けることもできる。ビレツトの長さに
よつてはコイル３１は全く通電しないでコイル３
２及び３３のみを用いることもできる。
イルの実施例を示し、三つの筒状の誘導加熱コイ
ル３１，３２及び３３はそれぞれ連続して配設さ
れ図のように三相接続されている。コイル３１に
はその両端の端子のほかに中間タツプ３１ａ及び
３１ｂが設けられている。ビレツト２は適宜の手
段でコイル３１の側から搬入されコイル３３の側
へ搬出される。ビレツト２の両端は図のようにａ
及びｂだけコイル両端から中に寄り、前記コイル
３１，３２及び３３に同一電圧を適宜な時間印加
することにより第４図の符号４に示すようにビレ
ツトは均一加熱される。この際ａ及びｂはビレツ
トの直径にもよるが20〜50mmがよい。ビレツトを
テーパ加熱したいときは図示しないトランスのタ
ツプを切換えてコイル３３，３２，３１の順で印
加電圧を低くすると第４図の符号５に示すように
ビレツトはテーパ加熱される。次にビレツト２の
長さが第３図の点線で示すようにｃだけ短いもの
が搬入されたときはこれに適したタツプ３１ｂが
選ばれ前述の要領で均一加熱又はテーパ加熱が実
現でき、その時の温度分布は第５図の符号６又は
７に示すとおりである。第３図には更に異なる長
さのビレツトのための中間タツプ３１ａがある
が、タツプの数を更に増したり中間タツプをコイ
ル３３に設けることもできる。ビレツトの長さに
よつてはコイル３１は全く通電しないでコイル３
２及び３３のみを用いることもできる。
第６図及び第７図はビレツトの搬送手段として
のプツシヤーと測長手段とが兼用された実施例で
あつてビレツトはコイルの中で予熱及び最終加熱
の２段で加熱される場合を示す。第６図は加熱中
ないしは加熱直後を示し、コイル３の中に最終加
熱の状態のビレツト２１及び予備加熱の状態のビ
レツト２２があり、コイルの外には待機中のビレ
ツト２３がある。ストツパ８のＬ字状の端部８１
はビレツト２１の端部に当接してビレツトを停止
させている。ストツパ８はコイル３の外にあるシ
リンダ９により付勢され、プツシヤ１０はシリン
ダ１１により付勢される。
のプツシヤーと測長手段とが兼用された実施例で
あつてビレツトはコイルの中で予熱及び最終加熱
の２段で加熱される場合を示す。第６図は加熱中
ないしは加熱直後を示し、コイル３の中に最終加
熱の状態のビレツト２１及び予備加熱の状態のビ
レツト２２があり、コイルの外には待機中のビレ
ツト２３がある。ストツパ８のＬ字状の端部８１
はビレツト２１の端部に当接してビレツトを停止
させている。ストツパ８はコイル３の外にあるシ
リンダ９により付勢され、プツシヤ１０はシリン
ダ１１により付勢される。
一段階の加熱が終了すると、シリンダ９により
搬出側に付勢されるストツパ８は図示しないカム
によりシリンダ９の軸心のまわりに序々に回動し
第７図に示すように端部がコイル３の軸心から外
れる。次にシリンダ１１によりプツシヤ１０を速
度V1で付勢しながら搬出側から図示しない装置
によりビレツト２１をV1より大きい速度V2で搬
出すると、ビレツト２１とビレツト２２とは相対
的に離れながら搬出側へ移動するとともに待機し
ていたビレツト２３もコイル３の中に搬入されて
行く。コイル３の搬出部付近には近接スイツチ等
の位置検出装置１２があつてビレツト２２の端部
がこの位置に来るとプツシヤ１０は停止するよう
になつている。プツシヤ１０の先端の初期の位置
と位置検出装置１２との距離ｌ及びプツシヤ１０
の移動量Ｓからコイル３の中のビレツト２２及び
２３の全長ｅ＋ｆは算出される。このｅ＋ｆの値
が判れば第６図及び第７図には図示しないが第３
図に示すように適切なタツプを選定してビレツト
２２及び２３の温度分布を速に制御できる。加熱
に先立ちプツシヤ１０が後退しストツパ８がビレ
ツト２２に当接して第３図に示すビレツトのコイ
ル内の位置ａ及びｂを決める。
搬出側に付勢されるストツパ８は図示しないカム
によりシリンダ９の軸心のまわりに序々に回動し
第７図に示すように端部がコイル３の軸心から外
れる。次にシリンダ１１によりプツシヤ１０を速
度V1で付勢しながら搬出側から図示しない装置
によりビレツト２１をV1より大きい速度V2で搬
出すると、ビレツト２１とビレツト２２とは相対
的に離れながら搬出側へ移動するとともに待機し
ていたビレツト２３もコイル３の中に搬入されて
行く。コイル３の搬出部付近には近接スイツチ等
の位置検出装置１２があつてビレツト２２の端部
がこの位置に来るとプツシヤ１０は停止するよう
になつている。プツシヤ１０の先端の初期の位置
と位置検出装置１２との距離ｌ及びプツシヤ１０
の移動量Ｓからコイル３の中のビレツト２２及び
２３の全長ｅ＋ｆは算出される。このｅ＋ｆの値
が判れば第６図及び第７図には図示しないが第３
図に示すように適切なタツプを選定してビレツト
２２及び２３の温度分布を速に制御できる。加熱
に先立ちプツシヤ１０が後退しストツパ８がビレ
ツト２２に当接して第３図に示すビレツトのコイ
ル内の位置ａ及びｂを決める。
前述のプツシヤ１０の移動量Ｓは公知の各種の
方法で検出できるが、第８図はその一実施例の概
念図であつて、プツシヤ１０は一対のスプロケツ
トホイール１３に張られたチエーン１４に連結さ
れ、スプロケツトホイール１３の軸から任意の減
速機１５を介して連結されたロータリーエンコー
ダ１６からの電気信号としてＳはとり出される。
方法で検出できるが、第８図はその一実施例の概
念図であつて、プツシヤ１０は一対のスプロケツ
トホイール１３に張られたチエーン１４に連結さ
れ、スプロケツトホイール１３の軸から任意の減
速機１５を介して連結されたロータリーエンコー
ダ１６からの電気信号としてＳはとり出される。
上述した第６図ないし第８図の測長手段は、測
長手段の一部がプツシヤ１０及びストツパ８と兼
用されているが、プツシヤ１０及びストツパ８と
独立した測長手段を設けることもできるし、測長
手段による測長をコイルの中のビレツトに対して
ではなくコイルに入る前のビレツトに対して行つ
てもよい。
長手段の一部がプツシヤ１０及びストツパ８と兼
用されているが、プツシヤ１０及びストツパ８と
独立した測長手段を設けることもできるし、測長
手段による測長をコイルの中のビレツトに対して
ではなくコイルに入る前のビレツトに対して行つ
てもよい。
第９図及び第１０図はストツパの他の実施例で
あつて、ビレツト２，コイル３，ストツパ８及び
ストツパを付勢するシリンダ９はこれまでの説明
と同一である。ストツパ８のビレツトに当接する
一端８１の他端８２に対向してねじ体１７と一体
の位置決め板１８が設けられ、ねじ体１７とねじ
結合するねじ軸１９は軸受２０で支承されてギヤ
ードモータ２４で駆動される。ねじ軸１９にはピ
ン２５を全周に等ピツチに配した絶縁板２６が固
定され、ピン２５に対向して近接スイツチ２７が
固定配置されている。
あつて、ビレツト２，コイル３，ストツパ８及び
ストツパを付勢するシリンダ９はこれまでの説明
と同一である。ストツパ８のビレツトに当接する
一端８１の他端８２に対向してねじ体１７と一体
の位置決め板１８が設けられ、ねじ体１７とねじ
結合するねじ軸１９は軸受２０で支承されてギヤ
ードモータ２４で駆動される。ねじ軸１９にはピ
ン２５を全周に等ピツチに配した絶縁板２６が固
定され、ピン２５に対向して近接スイツチ２７が
固定配置されている。
ギヤードモータ２４を駆動することにより、ね
じ軸１９とねじ結合するねじ体１７の作用により
リニヤウエイ２８に支承されて位置決め板１８は
任意の位置に移動させられ、近接スイツチ２７が
ピン２５をカウントすることにより前記位置決め
板１８の位置を検知して制御することができる。
かくしてシリンダ９により軸９１を介してストツ
パ８を第９図の左より右へ付勢するとストツパ８
の他端８２が前記位置決め板１８に当接してスト
ツパ８の停止位置を制御することができ、その結
果ストツパ８の一端８１によつてビレツト２の停
止位置を制御できる。すなわち前述の第３図にお
ける寸法ａを制御し、ビレツトの測長結果と合せ
て寸法ｂを制御し結果として、ビレツトの長さに
応じ均一加熱又はテーパ加熱を精度のよい温度分
布で実行することができる。この寸法ａの制御は
ビレツトの寸法に応じて行われるが、故意にビレ
ツトの搬出側の一端のみを比較的高い温度になる
ようにａを大きくすることは金属押出機の運転上
望ましいことがある。なお、第９図において位置
決め板１８にはシヨツクアブソーバ２９の先端部
２９ａが貫通突出するように設けられ、位置決め
板１８にストツパ８の他端部８２が当接するとき
の衝撃を吸収する。
じ軸１９とねじ結合するねじ体１７の作用により
リニヤウエイ２８に支承されて位置決め板１８は
任意の位置に移動させられ、近接スイツチ２７が
ピン２５をカウントすることにより前記位置決め
板１８の位置を検知して制御することができる。
かくしてシリンダ９により軸９１を介してストツ
パ８を第９図の左より右へ付勢するとストツパ８
の他端８２が前記位置決め板１８に当接してスト
ツパ８の停止位置を制御することができ、その結
果ストツパ８の一端８１によつてビレツト２の停
止位置を制御できる。すなわち前述の第３図にお
ける寸法ａを制御し、ビレツトの測長結果と合せ
て寸法ｂを制御し結果として、ビレツトの長さに
応じ均一加熱又はテーパ加熱を精度のよい温度分
布で実行することができる。この寸法ａの制御は
ビレツトの寸法に応じて行われるが、故意にビレ
ツトの搬出側の一端のみを比較的高い温度になる
ようにａを大きくすることは金属押出機の運転上
望ましいことがある。なお、第９図において位置
決め板１８にはシヨツクアブソーバ２９の先端部
２９ａが貫通突出するように設けられ、位置決め
板１８にストツパ８の他端部８２が当接するとき
の衝撃を吸収する。
この発明によれば、ビレツトの加熱に際してビ
レツトの長さが変つても端部の異常高温が避けら
れて任意の均一加熱又はテーパ加熱が意図した正
確な温度分布で得られるから、次工程の各種熱間
塑性加工において精密な成形ができる。自然放冷
による温度分布の平順化に依存しないで正確な温
度分布を実現するから次工程へのリードタイムを
短縮して操業効率が向上する。不必要なコイルの
通電を行わないからリードタイムの短縮によつて
放冷による熱損失の低減とあいまつてエネルギー
効率が向上する等の効果がある。
レツトの長さが変つても端部の異常高温が避けら
れて任意の均一加熱又はテーパ加熱が意図した正
確な温度分布で得られるから、次工程の各種熱間
塑性加工において精密な成形ができる。自然放冷
による温度分布の平順化に依存しないで正確な温
度分布を実現するから次工程へのリードタイムを
短縮して操業効率が向上する。不必要なコイルの
通電を行わないからリードタイムの短縮によつて
放冷による熱損失の低減とあいまつてエネルギー
効率が向上する等の効果がある。
第１図は従来のビレツトヒータの断面図、第２
図は第１図により加熱されたビレツトの温度分布
図、第３図ないし第１０図はこの発明の実施例を
示し、第３図はコイル部分の断面図、第４図及び
第５図は第３図により加熱されたそれぞれ異る長
さのビレツトの温度分布図、第６図及び第７図は
測長手段の断面図、第８図は第６図及び第７図の
測長手段の一部である検出手段の概念図、並びに
第９図及び第１０図はストツパの平面図及び側面
図である。 １，３，３１，３２，３３……コイル、２，２
１，２２，２３……ビレツト、８……ストツパ、
１０……プツシヤ、１２……位置検出装置、１７
……ねじ体、１８……位置決め板、１９……ねじ
軸、２７……近接スイツチ。
図は第１図により加熱されたビレツトの温度分布
図、第３図ないし第１０図はこの発明の実施例を
示し、第３図はコイル部分の断面図、第４図及び
第５図は第３図により加熱されたそれぞれ異る長
さのビレツトの温度分布図、第６図及び第７図は
測長手段の断面図、第８図は第６図及び第７図の
測長手段の一部である検出手段の概念図、並びに
第９図及び第１０図はストツパの平面図及び側面
図である。 １，３，３１，３２，３３……コイル、２，２
１，２２，２３……ビレツト、８……ストツパ、
１０……プツシヤ、１２……位置検出装置、１７
……ねじ体、１８……位置決め板、１９……ねじ
軸、２７……近接スイツチ。
Claims (1)
- １ 連続して配設した三つの筒状の誘導加熱コイ
ルを三相接続し、この三つのコイルにそれぞれ独
立して電圧調整可能な変圧器を設け、前記コイル
の一端側の一つに通電部の軸方向長さを調整する
中間タツプを設けるとともに前記コイルの他端側
に該他端とビレツトとの間隔を規制するストツパ
を設けたことを特徴とするビレツトヒータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11929883A JPS6010582A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ビレツトヒ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11929883A JPS6010582A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ビレツトヒ−タ |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9856490A Division JPH02291693A (ja) | 1990-04-13 | 1990-04-13 | ビレットヒータ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6010582A JPS6010582A (ja) | 1985-01-19 |
| JPH0320038B2 true JPH0320038B2 (ja) | 1991-03-18 |
Family
ID=14757949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11929883A Granted JPS6010582A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | ビレツトヒ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6010582A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06335534A (ja) * | 1993-05-28 | 1994-12-06 | Tetsuya Nishino | 保護マスクおよびその製造方法 |
| JP3484106B2 (ja) * | 1999-07-21 | 2004-01-06 | 三菱電機株式会社 | 誘導加熱装置 |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP11929883A patent/JPS6010582A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6010582A (ja) | 1985-01-19 |
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