EP0158946A2 - Method of and apparatus for heating non-magnetic metal work pieces - Google Patents

Method of and apparatus for heating non-magnetic metal work pieces Download PDF

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EP0158946A2
EP0158946A2 EP85104184A EP85104184A EP0158946A2 EP 0158946 A2 EP0158946 A2 EP 0158946A2 EP 85104184 A EP85104184 A EP 85104184A EP 85104184 A EP85104184 A EP 85104184A EP 0158946 A2 EP0158946 A2 EP 0158946A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
workpiece
temperature
furnace
workpieces
channel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP85104184A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0158946A3 (en
Inventor
Norbert Raymond Balzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Park Ohio Industries Inc
Original Assignee
Park Ohio Industries Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Park Ohio Industries Inc filed Critical Park Ohio Industries Inc
Publication of EP0158946A2 publication Critical patent/EP0158946A2/en
Publication of EP0158946A3 publication Critical patent/EP0158946A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
    • C21D1/34—Methods of heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J1/00—Preparing metal stock or similar ancillary operations prior, during or post forging, e.g. heating or cooling
    • B21J1/06—Heating or cooling methods or arrangements specially adapted for performing forging or pressing operations
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
    • B21J17/00—Forge furnaces
    • B21J17/02—Forge furnaces electrically heated

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for heating metal parts made of non-magnetic material to an elevated processing or forging temperature.
  • the object of the invention is to provide a new method and an apparatus for heating non-magnetic metal files to an elevated processing temperature, which eliminates the difficulties mentioned above, and which can be carried out with a high overall efficiency and in which the surface quality of the workpieces is not impaired .
  • a highly effective electric radiant heating furnace of the gap type allows the non-magnetic metal parts to be preheated to a preheating temperature which is substantially below the forging temperature.
  • An induction heating coil is then used to subject the preheated parts to induction reheating to their final temperature, which is required for forging.
  • the greater part of the total energy required to heat the metal parts to their forging temperature is used to heat the parts in a highly effective manner To complete the way without affecting the surface by removing or coarsening the grain unqiir; stiq.
  • the overall efficiency of the heating system is remarkably increased compared to those processes where the workpieces are completely inductively heated to their forging temperature be heated.
  • non-magnetic workpieces such as brass or copper billets
  • a preheating temperature of about 670 ° K in an electric high-performance radiant heater of the gap type and then immediately brought from the preheating furnace into an induction heating coil and there inductively on their final forging temperature of about 835 ° K can be reheated.
  • the drawings show a method and a device for heating metal parts made of non-magnetic material, such as billets or workpieces W made of brass, copper or aluminum, which are heated to the forging temperature in preparation for the production of forgings.
  • non-magnetic material such as billets or workpieces W made of brass, copper or aluminum
  • the invention also applies to heating objects made of other metals onto their - Forging temperature or elevated temperature can be used for other purposes where such elevated temperature may prove useful.
  • a non-magnetic metal such as brass, copper or aluminum
  • they have to be heated to a temperature of approximately 835 ° K in the case of brass or copper workpieces or to a somewhat lower temperature for aluminum workpieces.
  • the workpieces W are thereby reduced according to the invention to their forging temperature or another increased processing temperature brought that an initial preheating in an electric high-performance furnace F to an elevated preheating temperature of about 111 ° to 167 ° K below the processing temperature is combined with inductive reheating, in which the workpieces are brought to their chosen processing temperature T 2 in an induction heating coil C.
  • brass or copper workpieces W are to be forged, they are first preheated in an electric high-performance furnace F to a preheating temperature of approximately 665 ° K and then reheated to their chosen forging temperature of approximately 835 ° K in the induction heating coil C.
  • the electric furnace F can be any suitable so-called high power electric furnace, for example a gap type electric radiant heating furnace, as described in the aforementioned U.S. Patent No. 4,159,415.
  • FIGS. 1 to 5 which generally show a device for carrying out the new method according to the invention for heating non-magnetic metal workpieces to an elevated processing temperature, such as their forging temperature T 2 , a conveyor device can be seen A, which can convey workpieces W from a supply or pile 10 located in a container 12 into a high power electric radiation furnace F, for example a cracking type furnace, as shown in U.S. Patent 4,159,415.
  • the non-magnetic metal workpieces W have the form of comparatively short brass or copper rods in the case particularly shown.
  • the workpiece conveyor device A can have an endless conveyor belt which is movable in the vertical direction and which is driven by a reduction gear driven by an electric motor 16 is driven and is provided with a plurality of lifting troughs 18 extending in the horizontal direction, which pass through the workpiece supply 10 in the container 12 during their upward movement and receive one or more workpieces and these by tilting their troughs 18 into a fixed, extending in the horizontal direction Throw away the inlet trough 20 and finally fill this trough with a plurality or a row 22 of workpieces, as shown in FIGS. 2 and 3. Excess workpieces, which are emptied from a lifting trough 18 onto workpieces already existing in the feed trough 20 and filling them, simply fall back into the storage container 12.
  • the row 22 of the workpieces W, which fill the feed trough 20, is conveyed into the furnace F by a bumper, which can be formed by the piston rod 24 of a hydraulic cylinder 26, which is actuated intermittently, by a suitable control device, not shown encountered when the latter is ready to accept them.
  • the actuation of the cylinder 26 by the control device causes the piston rod 24 to push the row of workpieces 22 from the feed trough 20 into the furnace F, through which they then move on to be progressively preheated to the aforementioned preheating temperature T 1 of, for example, about 665 ° K .
  • the hydraulic cylinder 26 is actuated by the control device provided for this purpose each time the furnace F is in a condition in which it can receive the row 22 of the workpieces from the feed trough 20, which, for example, does not result in a suitable electrical signal shown, solenoid-operated control valve of the control device is reached, which controls the actuation of the cylinder 26.
  • the furnace F has a fire-resistant housing 30, which is formed by vertically arranged walls, namely a front wall 32, a rear wall 34 and side walls 36, and the one ceiling wall 38 and a bottom wall 40. All of these walls enclose a preheating chamber 42, through which the workpieces are conveyed in order to preheat them progressively to the preheating temperature T 1 .
  • a plurality of elongated rod-shaped electrical heating resistor elements 44 are mounted in the chamber 42 in order to heat the chamber and to keep it at the aforementioned workpiece preheating temperature T 1 of approximately 665 ° K.
  • a plurality of heating elements 44 extend in a vertical distance from one another and on the inside at a distance from the front wall 32 and the rear wall 34 of the furnace housing 30, three of which are arranged in the illustrated case.
  • the heating elements penetrate the refractory-lined walls 36 of the housing and extend to the outside of the furnace, where they are connected by lead wires 45 (Fig. 3) to a suitable electrical power source, not shown, for example one to each phase of a three-phase 60Hz Power source with a suitable voltage of, for example, 480 V, as is indicated in FIG. 6 by the three conductor phases ph1, ph2 and ph3 of the circuit.
  • the transport device 50 has a plurality of successive, parallel storage chairs 52 which carry the successive rows 22 of the workpieces W, each row being transported from one storage chair to the next.
  • the bearing chairs 52 consist of mutually alternating, extending in the horizontal direction, vertically movable and backward inclined to each other parallel support rods 54 and alternating, horizontally extending, backward inclined and fixed, parallel to each other stop rods 56.
  • the workpieces W lie on the movable support rods 54 and are supported against the longitudinal edges of the fixed stop rods 56.
  • All vertically movable support rods 54 are supported at each end by supports 58 which stand on two mutually parallel side lifting beams 60 which extend horizontally in the lowest part of the furnace chamber 42 along its side walls-36.
  • the fixed stop rods 56 are carried by nuerreli 62, which are anchored with their opposite ends in the furnace side walls 36.
  • the vertical up and down movement of the lifting beams 60 for the further transport of the workpiece rows 22 from one bearing block 52 to the next is generated by a suitable lifting mechanism 70 of the workpiece feed device 50.
  • the lifting device 70 consists of lifting rods 72 which are arranged in pairs and extend in the vertical direction and are fastened to the opposite ends of associated lifting beams 60 and carry these.
  • the lifting rods 72 penetrate the bottom wall 40 of the furnace housing 30 and are mounted in a vertically reciprocating manner in slide bearings 74 which are fastened to the furnace support frame 76.
  • the lifting rods 72 are engaged at their lower ends with corresponding cam disks 78 and rest on them, all of which have the same curve shape and are fastened in the same position to one another on horizontally extending parallel camshafts which extend transversely to the lifting beam 60 and are rotatably supported at their opposite ends in brackets 82 which protrude from the furnace frame 76.
  • Drive levers 84 of the same shape, which are fastened in the same position to each shaft 80, are articulated with their outer or free ends to one end of drive rods 86 which extend in the horizontal direction and which have their other ends to the opposite ends of one another in the horizontal direction extending common piston rod 88 are articulated, which extends from a hydraulic cylinder 90 attached to the furnace frame 76 in both directions to the outside.
  • the cam discs 78 By actuating the cylinder 90 in one direction, the cam discs 78 are rotated so that their raised parts lift the lifting rods 72 and thus the lifting beams 60 uniformly, which then bring the support rods 54 of the workpiece storage chairs 52 into their raised position and the workpieces lying in them cause to roll down from the workpiece storage chairs 52 and onto the fixed stop bars 56 into a position from which they roll into the next front of the storage chairs 52 when the in the opposite direction are either lowered to their lower position.
  • the actuation of the cylinder 90 of the feed device 50 to produce the stepwise feed of the rows 22 of the workpieces by the preheating furnace F can be controlled either manually or automatically, for example in response to an electrical signal indicating that the discharge channel 64 of the furnace F does not Contains more workpieces.
  • the duration of the gradual feed movement of the workpieces through the furnace F is regulated so that the workpieces are at the desired preheating temperature T 1 , in the case of non-magnetic brass or copper workpieces of, for example, 665 ° K, when they are in the discharge channel 64 Be fired.
  • the preheated workpieces can be discharged individually from the discharge channel 64 of the furnace F by any suitable means, for example with the aid of a bumper 92 (FIG. 3), which penetrates an opening in the furnace side wall 36 and can be pushed back and forth in this and with the row 22 of the workpieces in the discharge channel 64 is aligned.
  • the bumper 92 can be operated either manually or, as shown, with the aid of a hydraulic cylinder, the piston rod of the hydraulic cylinder serving as the bumper 92 and being able to advance slowly or in successive steps in its workpiece ejection stroke to individually remove the workpieces from the discharge channel 64 and in a precisely timed sequence with the emission of one from the heart spiral C in which this workpiece has been reheated to the selected forging temperature T 2 .
  • each preheated workpiece falls into an inclined groove 96 and slides downwards therein into an axially aligned position with a guide groove 98 which extends in the horizontal direction and leads into the open insertion of a workpiece receiving opening, which is aligned with the workpiece receiving opening in the induction heating coil C and is ready for receiving the workpiece.
  • the induction heating coil C is a well-known multi-turn heating coil which has a hollow electrical conductor which is helically wound in several turns 102 around a linear screw axis and at opposite ends to a coolant inlet 104 and a coolant outlet 106 is connected, which are connected to a suitable coolant source, not shown.
  • Inlet 104 and outlet 106 form spaced leads to connect the entire length of the coil through an electrical circuit 108 to a suitable high frequency AC power source, shown schematically as a generator 110, to coil C continuously during operation of the device to supply with electricity.
  • the windings 102 of the heating coil C are embedded in a body made of refractory material 112, which forms the elongated, central workpiece receiving channel 100, which extends coaxially to the coil center axis.
  • the coil channel 100 is provided with workpiece support slide rails 114 (FIGS. 1 and 5) which extend in the longitudinal direction in the interior of the channel and on which the workpieces can slide along as they pass through the coil channel.
  • each preheated workpiece W die 96 slides down into the guide trough 98, it winds immediately into the open insertion end of the channel 100 of the continuously energized coil C in order to begin the inductive reheating of the workpiece.
  • the inserted workpiece abuts against the last of the workpieces previously inserted into the through-channel and advances the entire row of workpieces present in the channel by a sufficient amount, which corresponds to the length of a workpiece, by the foremost workpiece in the workpiece row eject the discharge end of the coil channel, the ejected workpiece having been reheated to the selected machining or forging temperature T 2 at this time.
  • the row of workpieces W in the coil channel 100 is thus gradually and progressively advanced and reheated in the channel by the current-carrying coil C until it reaches the selected processing or shredding temperature T 2 at the outlet end of the channel 100, at which time the workpieces are removed ejected from the canal.
  • the sliding movement of the workpiece W from the guide channel 98 into the coil channel 100 can be effected with the aid of a push rod 116, which can be the piston rod of a hydraulic cylinder 118, which is mounted behind the channel 96 on the furnace frame 76 and whose hollow rod 116 with the workpiece W. in the guide groove 98 and with an opening 120 in the groove 96, through which opening the piston rod moves back and forth when the cylinder 118 is actuated.
  • the hydraulic cylinder 118 is actuated to insert the preheated workpiece from the guide trough 98 into the coil channel 100 as soon as the foremost workpiece of the row located in the coil channel reaches the selected machining or forging temperature T 2 , for example by a temperature sensor 122, such as an infrared detector or optical pyrometer.
  • the sensor is one. window or one 124 is mounted in the further fixed body 112 of the induction heating coil C between its windings 102 and senses through this opening the temperature of the foremost workpiece in the coil channel 100 in the last of the step-by-step heating positions before ejection from the coil channel.
  • the temperature sensor 122 which is set to a predetermined temperature which corresponds to the desired, selected machining or forging temperature T 2 of the workpiece, generates an electrical signal which controls the actuation of the workpiece feed cylinder 118, for example with the aid of an electromagnetic valve, to another, to bring the workpiece brought to the preheating temperature T 1 into the coil channel 100 and at the same time eject the foremost workpiece in the channel, which has been recognized by the sensor 122 as being at the selected machining or forging temperature T 2 .
  • the workpiece W ejected from the spool channel 100 then runs on a continuously rotating drive roller 126, which is driven by an electrically driven reduction gear 128, in order to transport the ejected workpiece further and to deposit it in a suitable container or a collecting trough 130, from which it is removed Operator can be removed from a forging press.
  • the device according to the invention can operate either manually or automatically to achieve a substantially continuous supply of workpieces W of non-magnetic material, which is increased from a highly effective two-stage heating process according to the invention Machining or forging temperature T 2 are brought. What is particularly important here is that the surface quality of the workpieces is not adversely affected by surface abrasion or grain coarsening.
  • the heating system has a significantly increased efficiency of up to around 60% compared to the normal efficiency of 30 to 35% of previous heating systems, in which the workpieces were heated to their forging temperature T 2 completely by inductive heating to avoid surface abrasion and grain coarsening in non-magnetic metal workpieces .
  • a saving of approximately 50% in electrical energy is achieved in comparison with the exclusive induction heating processes.

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Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Erhitzen eines Werkstückes aus nichtmagnetischem Metall auf die Schmiedetemperatur, wobei das Werkstuck zunächst in einem elektrischen Hochleistungs-strahlungswärmeofen vom Spalttyp auf eine Vorwärmtemperatur erhitzt wird, die wesentlich unterhalb der Schmiedetempertur liegt, und dann das vorgewärmte Werkstück aus dem Ofen unmittelbar in eine Induktionsheizspule gebracht und einer induktiven Nacherhitzung bis auf die Schmiedetemperatur unterworfen wird.Method and device for heating a workpiece made of non-magnetic metal to the forging temperature, the workpiece being first heated to a preheating temperature which is substantially below the forging temperature in an electric high-performance radiant heating furnace of the gap type, and then the preheated workpiece is directly transferred from the furnace into a Brought induction heating coil and is subjected to inductive reheating to the forging temperature.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhitzen von Metallteilen aus nichtmagnetischem Material auf eine erhöhte Bearbeitungs- oder Schmiedetemperatur.The invention relates to a method and a device for heating metal parts made of non-magnetic material to an elevated processing or forging temperature.

Beim Metallschmieden wurde bisher bei den gebräuchlichen Verfahren zum Anwärmen von Metallknüppeln oder Werkstücken aus nichtmagnetischem Material wie Messing oder Kupfer auf ihre Schmiedetemperatur von etwa 835° K entweder ein gas- oder elektrisch beheizter Ofen verwendet, in dem die Knüppel erhitzt wurden. Bei diesen früheren Anwärmverfahren wird jedoch das nichtmagnetische Material der Knüppel während der gesamten Anwärmzeit, während der sie sich im Ofenraum befinden, der hohen Ofentemperatur von etwa 835° K ausgesetzt. Die Folge hiervon ist, daß die nichtmagnetischen Werkstücke infolge der langen Zeitspanne, in der sie den hohen Ofentemperaturen ausgesetzt sind, eine Oberflächenverwitterung oder Kornvergröberung erleiden, die nicht tragbar ist.In metal forging, either a gas or electrically heated furnace, in which the billets were heated, was previously used in the usual methods for heating metal billets or workpieces made of non-magnetic material such as brass or copper to their forging temperature of approximately 835 ° K. However, in these earlier heating processes, the non-magnetic material of the billets is exposed to the high furnace temperature of approximately 835 ° K during the entire heating period during which they are in the furnace chamber. The consequence of this is that the non-magnetic workpieces suffer from surface weathering or grain coarsening due to the long period in which they are exposed to the high furnace temperatures, which is not portable.

Obgleich eine solche Oberflächenabtragung oder Kornvergröberung der nichtmagnetischen Knüppel oder Werkstücke durch Anwendung einer induktiven Erwärmung im wesentlichen vermieden oder doch weitgehend auf ein Minimum zurückgeführt werden könnte, bei der die Knüppel auf ihre Schmiedetemperatur von annähernd 835° K erwärmt werden, kann mit einer solchen induktiven Erwärmung der Werkstücke nur ein wesentlich geringercr Wirkungsgrad erreicht werden als mit einem elektrischen Hochleistungswärmestrahlungsofen, beispielsweise einem Spaltofen, wie er in der US-PS 4 159 415 dargestellt und beschrieben ist. Der normale Wirkungsgrad einer induktiven Erwärmung von Teilen aus Messing oder einem anderen nichtmagnetischen Metall liegt in der Größenordnung von 30 % bis 35 %, während der normale Wirkungsgrad beim Erhitzen solcher Teile in einem hochwirksamen elektrischen Wärmestrahlofen 60 % überschreitet. Aus diesem Grund ist erwiesenermaßen das vollständige Erhitzen von nichtmagnetischen Metallknüppeln nur durch induktive Erwärmung auf ihre Schmiedetemperatur auf wirtschaftliche Weise nicht durchführbar.Although such surface abrasion or grain coarsening of the non-magnetic billets or workpieces could be substantially avoided or at least largely reduced to a minimum by using inductive heating, at which the billets are heated to their forging temperature of approximately 835 ° K, such inductive heating can be used of the workpieces only a very small The efficiency can be achieved as with an electrical high-performance heat radiation furnace, for example a cracking furnace, as is shown and described in US Pat. No. 4,159,415. The normal efficiency of induction heating of brass or other non-magnetic metal parts is in the order of 30% to 35%, while the normal efficiency when heating such parts in a highly effective electric radiant heater exceeds 60%. For this reason, it has been proven that the complete heating of non-magnetic metal billets by induction heating to their forging temperature cannot be carried out economically.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhitzen von nichtmagnetischen Metallfeilen auf eine erhöhte Bearbeitungstemperatur anzugeben, womit die oben erwähnten Schwierigkeiten beseitigt werden, und das mit einem hohen Gesamtwirkungsgrad durchgeführt werden kann und bei dem die Oberflächenbeschaffenheit der Werkstücke nicht beeinträchtigt wird.The object of the invention is to provide a new method and an apparatus for heating non-magnetic metal files to an elevated processing temperature, which eliminates the difficulties mentioned above, and which can be carried out with a high overall efficiency and in which the surface quality of the workpieces is not impaired .

Diese Aufgabe wird mit den in den Ansprüchen angegebenen Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features specified in the claims.

Die Verwendung eines hochwirksamen, elektrischen Strahlungsheizofens vom Spalttyp erlaubt eine erste Vorwärmung der nichtmagnetischen Metallteile auf eine Vorwärmtemperatur, die wesentlich unter der Schmiedetemperatur liegt. Danach wird eine Induktionsheizspirale eingesetzt, um die vorgewärmten Teile einer induktiven Nacherwärmung bis auf ihre Endtemperatur zu unterziehen, die zum Schmieden erforderlich ist. Durch ein solches zweistufiges Anwärmverfahren wird der größere Teil der erforderlichen Gesamtenergie zum Erhitzen der Metallteile auf ihre Schmiedetemperatur dazu eingesetzt, um die größte Aufwärmung der Teile in einer hochwirksamen Weise zu vollzrehen, ohne die Oberfächenbeschaffenhert durch Abtragung oder Kornvergröberung unqiir;stiq zu beeinflussen. Durch Vorwärmen der nichtmagnetischen Metallteile mit einem hochwirksamen elektrischen Strahlheizofen vom Spalttyp auf die vorerwähnte Vorwärmtemperatur und durch die Nacherhitzung der Werkstücke mit einer induktiven Erwärmung auf ihre Schmiedetemperatur wird der Gesamtwirkungsgrad des Anwärmsystems bemerkenswert gegenüber denjenigen Verfahren erhöht, wo die Werkstücke vollständig durch induktive Erwärmung auf ihre Schmiedetemperatur erhitzt werden.The use of a highly effective electric radiant heating furnace of the gap type allows the non-magnetic metal parts to be preheated to a preheating temperature which is substantially below the forging temperature. An induction heating coil is then used to subject the preheated parts to induction reheating to their final temperature, which is required for forging. Through such a two-stage heating process, the greater part of the total energy required to heat the metal parts to their forging temperature is used to heat the parts in a highly effective manner To complete the way without affecting the surface by removing or coarsening the grain unqiir; stiq. By preheating the non-magnetic metal parts with a highly effective electric radiant heater of the gap type to the above-mentioned preheating temperature and by reheating the workpieces with inductive heating to their forging temperature, the overall efficiency of the heating system is remarkably increased compared to those processes where the workpieces are completely inductively heated to their forging temperature be heated.

Nach der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, wenn nichtmagnetische Werkstücke, wie beispielsweise Messing- oder Kupferknüppel, zunächst auf eine Vorwärmtemperatur von etwa 670° K in einem elektrischen Hochleistungswärmestrahlofen vom Spalttyp erwärmt und dann von dem Vorwärmofen sofort in eine Induktionsheizspirale gebracht und dort induktiv auf ihre endgültige Schmiedetemperatur von etwa 835° K nacherhitzt werden.According to the invention, it is particularly advantageous if non-magnetic workpieces, such as brass or copper billets, are first heated to a preheating temperature of about 670 ° K in an electric high-performance radiant heater of the gap type and then immediately brought from the preheating furnace into an induction heating coil and there inductively on their final forging temperature of about 835 ° K can be reheated.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß eine erhöhte Bearbeitungstemperatur mit hohem Wirkungsgrad erreicht und gleichzeitig eine Oberflächenabtragung oder Kornvergröberung bei den bearbeiteten Werkstücken vermieden werden kann, da der größere Teil der insgesamt erforderlichen Energie zum Vorwärmen in einem hochwirksamen Verfahren eingesetzt wird, die Vorwärmtemperatur dort aber so niedrig liegt, daß eine Oberflächenabtragung oder Kornvergröberung bei den Werkstücken nicht eintritt. Das zweistufige Verfahren erlaubt die Kombination der Vorwärmung der Werkstücke auf eine Vorwärmtemperatur, die unterhalb der Bearbeitungstemperatur der Gegenstände liegt, in einem hochwirksamen elektrischen Strahlungsheizofen mit einer induktiven Nacherhitzung der vorgewärmten Teile auf die ausgewählte Endbearbeitungstemperatur. Wertere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnungen einer bevorzugten Ausführungsform, die an einem Beispiel näher beschrieben wird. Es zeigt:

  • Fig. 1 eine Vorrichtung zum Erhitzen nichtmagnetischer Metallteile auf eine erhöhte Bearbeitungstemperatur nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in einer perspektivischen Darstellung,
  • Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,
  • Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 mit dem Elektroofen und einer Induktionsheizvorrichtung im Grundriß und teilweise im Schnitt, wobei einzelne Teile teilweise weggebrochen sind,
  • Fig. 4 den Gegenstand der Fig. 2 in einem Vertikalschnitt nach Linie 4-4,
  • Fig. 5 den Gegenstand der Fig. 2 in einem Vertikalschnitt nach Linie 5-5 und
  • Fig. 6 eine schematische Darstellung der aufeinanderfolgenden Schritte zur Erwärmung der Gegenstände nach dem erfindungsgemäßen Anwärmverfahren.
The invention has the advantage that an increased processing temperature can be achieved with high efficiency and at the same time surface removal or grain coarsening can be avoided in the processed workpieces, since the greater part of the total energy required is used for preheating in a highly effective process, but the preheating temperature there is low that there is no surface abrasion or grain coarsening in the workpieces. The two-stage process allows the preheating of the workpieces to be combined to a preheating temperature that is below the processing temperature of the objects in a highly effective electric radiant heating oven with inductive reheating of the preheated parts to the selected finishing temperature. Further features and advantages of the invention result from the following description and the drawings of a preferred embodiment, which is described in more detail using an example. It shows:
  • 1 shows a device for heating non-magnetic metal parts to an elevated processing temperature according to the method according to the invention in a perspective view,
  • 2 is a front view of the device shown in FIG. 1,
  • 3 shows the device according to FIG. 1 with the electric furnace and an induction heating device in plan and partly in section, with individual parts partially broken away,
  • 4 shows the object of FIG. 2 in a vertical section along line 4-4,
  • Fig. 5 shows the subject of Fig. 2 in a vertical section along line 5-5 and
  • Fig. 6 is a schematic representation of the successive steps for heating the objects according to the heating method according to the invention.

In den Zeichnungen ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhitzen von Metallteilen aus nichtmagnetischem Material, wie beispielsweise Knüppel oder Werkstücke W aus Messing, Kupfer oder Aluminium, dargestellt, die zur Vorbereitung auf die Herstellung von Schmiedestücken auf die Schmiedetemperatur erhitzt werden. Man erkennt jedoch, daß die Erfindung auch zum Erwärmen von Gegenständen aus anderen Metallen auf ihre - Schmiedetemperatur oder eine erhöhte Temperatur zu anderen Zwecken verwendet werden kann, wo sich eine solche erhöhte Temperatur als nützlich erweisen kann. Zum Erwärmen der Werkstücke W aus einem nichtmagnetischen Metall, wie beispielsweise aus Messing, Kupfer oder Aluminium, bis zur Schmiedefähigkeit müssen diese auf eine Temperatur von etwa 835°K im Fall von Messing oder Kupferwerkstücken oder auf eine etwas niedrigere Temperatur bei Aluminiumwerkstücken erwärmt werden.The drawings show a method and a device for heating metal parts made of non-magnetic material, such as billets or workpieces W made of brass, copper or aluminum, which are heated to the forging temperature in preparation for the production of forgings. However, it can be seen that the invention also applies to heating objects made of other metals onto their - Forging temperature or elevated temperature can be used for other purposes where such elevated temperature may prove useful. In order to heat the workpieces W from a non-magnetic metal, such as brass, copper or aluminum, to their forgeability, they have to be heated to a temperature of approximately 835 ° K in the case of brass or copper workpieces or to a somewhat lower temperature for aluminum workpieces.

Obgleich das Erwärmen von nichtmagnetischen Metallwerkstücken auf ihre Schmiedetemperatur mit den bisher bekannten Vorwärmverfahren im Elektroofen wesentlich wirksamer ist als die ebenso bekannten Induktionsheizverfahren, führt die Verwendung eines Elektroofens für solche Anwärmzwecke in unerwünschter Weise zu einer Oberflächenabtragung oder Kornvergröberung des Werkstückmaterials, die zu beanstanden ist und in der langen Verweilzeit ihre Ursache hat, in der die Werkstücke notwendigerweise den hohen Temperaturen von 835° K im Ofen ausgesetzt sind.Although the heating of non-magnetic metal workpieces to their forging temperature with the previously known preheating methods in the electric furnace is much more effective than the also known induction heating methods, the use of an electric furnace for such heating purposes undesirably leads to surface removal or grain coarsening of the workpiece material, which is objectionable and in the long dwell time has its cause, in which the workpieces are necessarily exposed to the high temperatures of 835 ° K in the furnace.

Um diese Schwierigkeit zu vermeiden und gleichzeitig bis zu einem gewissen Grad die vorteilhaften, hochwirksamen Heizeigenschaften eines elektrischen Spaltofens auszunutzen, werden die Werkstücke W, wie dies schematisch in Fig. 6 allgemein dargestellt ist, nach der Erfindung dadurch auf ihre Schmiedetemperatur oder eine andere erhöhte Bearbeitungstemperatur gebracht, daß eine anfängliche Vorwärmung in einem elektrischen Hochleistungsofen F auf eine erhöhte Vorwärmtemperatur von etwa 111° bis 167° K unter der Bearbeitungstemperatur mit einer induktiven Nacherwärmung kombiniert wird, bei der die Werkstücke in einer Induktionsheizspule C auf ihre gewählte Bearbeitungsendtemperatur T2 gebracht werden.In order to avoid this difficulty and at the same time to exploit to a certain extent the advantageous, highly effective heating properties of an electric cracking furnace, the workpieces W, as is shown schematically in general in FIG. 6, are thereby reduced according to the invention to their forging temperature or another increased processing temperature brought that an initial preheating in an electric high-performance furnace F to an elevated preheating temperature of about 111 ° to 167 ° K below the processing temperature is combined with inductive reheating, in which the workpieces are brought to their chosen processing temperature T 2 in an induction heating coil C.

Wenn beispielsweise Messing- oder Kupferwerkstücke W geschmiedet werden sollen, werden diese zuerst in einem elektrischen Hochleistungsofen F auf eine Vorwärmtemperatur von etwa 665° K vorgewärmt und dann auf ihre gewählte Schmiedetemperatur von etwa 835° K in der Induktionsheizspule C nacherhitzt.If, for example, brass or copper workpieces W are to be forged, they are first preheated in an electric high-performance furnace F to a preheating temperature of approximately 665 ° K and then reheated to their chosen forging temperature of approximately 835 ° K in the induction heating coil C.

Bei dem Anwärmsystem nach der Erfindung wird der größte Teil der zum vollständigen Erhitzen der Werkstücke W auf ihre Schmiedeendtemperatur benötigten Gesamtenergie dazu verwendet, um die Werkstücke durch die verhältnismäßig hochwirksame Strahlungswärme eines elektrischen Hochleistungsstrahlwärmofens F zu erhitzen. Gleichzeitig führt die bemerkenswert niedrigere Temperatur, auf welche die Werkstücke in dem Vorwärmofen F vorgewärmt werden (etwa 665° K) und die hieraus sich ergebende, erheblich kürzere Zeitdauer, während derer die Werkstücke dieser niedrigeren Vorwärmtemperatur im Ofen F ausgesetzt sind, um sie eher auf ihre Vorwärmtemperatur zu bringen als auf ihre viel höhere Bearbeitungs- oder Schmiedeendtemperatur, zu der praktischen Beseitigung einer unerwünschten Oberflächenabtragung oder Kornvergröberung des Werkstückwerkstoffes. Für die Zwecke der Erfindung kann der Elektroofen F irgendein geeigneter, sogenannter Elektrohochleistungsofen, beispielsweise ein elektrischer Strahlungsheizofen vom Spalttyp, sein, wie er in der vorerwähnten US-PS 4 159 415 erläutert ist.In the heating system according to the invention, most of the total energy required to completely heat the workpieces W to their forging end temperature is used to heat the workpieces by the relatively highly effective radiant heat of an electrical high-power radiant heater F. At the same time, the remarkably lower temperature to which the workpieces are preheated in the preheating furnace F (approximately 665 ° K) and the resultant, considerably shorter period of time during which the workpieces are exposed to this lower preheating temperature in the furnace F leads to them rather bringing their preheating temperature to their much higher machining or forging end temperature, for the practical elimination of undesired surface removal or grain coarsening of the workpiece material. For the purposes of the invention, the electric furnace F can be any suitable so-called high power electric furnace, for example a gap type electric radiant heating furnace, as described in the aforementioned U.S. Patent No. 4,159,415.

Beim ersten Vorwärmen der Werkstücke W auf eine Temperatur, die niedriger liegt als ihre Bearbeitungs- oder Schmiedeendtemperatur, in einem elektrischen Hochleistungsstrahlheizofen F und nachfolgendem induktiven Nacherhitzen der Werkstücke auf ihre gewünschte Bearbeitungs- oder Schmiedeendtemperatur in einer Induktionsheizspule C wird der Gesamtwirkungsgrad des ganzen Anwärmsystems bemerkenswert über diejenigen Anwärmsysteme angehoben, bei denen die Werkstücke vollständig durch induktive Erwärmung auf ihre Bearbeitungs- oder Schmiedetemperatur gelJracht werden und die in der Vergangenheit verwendet wurden, um die zu beanstandende Oberflächenabtragung oder Kornvergröberung der nichtmagnetischen Metallwerkstücke zu vermeiden, die für langandauernde Vorwärm- prozesse in elektrischen Anwärmöfen charakteristisch ist.When the workpieces W are first preheated to a temperature which is lower than their machining or forging end temperature in an electrical high-power jet heating furnace F and then inductively reheating the workpieces to their desired machining or forging end temperature in an induction heating coil C, the overall efficiency of the entire heating system becomes remarkably high Anwärmsysteme raised those in which the workpieces are completely racht by inductive heating to its processing or forging temperature gel and J in the Vergan were used nity to avoid objectionable coarsening of surface ablation or non-magnetic metal workpieces which is for prolonged V orwärm- processes characteristic in electrical Preheating.

Der normale Wirkungsgrad bei der induktiven Erwärmung von Messing- oder anderen nichtmagnetischen Metallwerkstücken W auf die Schmiedetemperatur liegt in der Größenordnung von 30 % bis 35 %. Im Gegensatz hierzu führt die Kombination einer Vorwärmung solcher Werkstücke in einem elektrischen Hochleistungsstrahlungswärmofen F auf eine beträchtlich unter der Schmiedetemperatur liegende Vorwärmtemperatur mit der Nacherhitzung der Werkstücke durch eine Hochfreqenz-Induktionserwärmung auf die Schmiedetemperatur zu einem bemerkenswert vergrößerten Wirkungsgrad für das Gesamtheiz- - system von etwa 60 %, wobei annähernd 50 % an elektrischer Energie gespart werden.The normal efficiency in the inductive heating of brass or other non-magnetic metal workpieces W to the forging temperature is in the order of 30% to 35%. In contrast, the combination of a preheat leads such workpieces in an electric Hochleistungsstrahlungswärmofen F to a considerably lying below the forging temperature preheating temperature with the subsequent heating of the workpieces by a Hochfreqenz induction heating to the forging temperature to a remarkably increased efficiency for total heating - system of approximately 60 %, saving approximately 50% of electrical energy.

Wendet man sich jetzt den Fig. 1 bis 5 zu, welche in allgemeiner Form eine Vorrichtung zum Durchführen des neuen Verfahrens nach der Erfindung zum Anwärmen nichtmagnetischer Metallwerkstücke auf eine erhöhte Bearbeitungstemperatur, wie beispielsweise auf ihre Schmiedetemperatur T2, zeigen, so erkennt man eine Fördereinrichtung A, die Werkstücke W aus einem Vorrat oder Haufen 10,der sich in einem Behälter 12 befindet, in einen elektrischen Strahlungs-Hochleistungsofen F, beispielsweise einen Ofen vom Spalttyp, fördern kann, wie er im US-Patent 4 159 415 dargestellt ist. Die nichtmagnetischen Metallwerkstücke W haben bei dem besonders dargestellten Fall die Form von vergleichsweise kurzen Messing-oder Kupferstangen.Turning now to FIGS. 1 to 5, which generally show a device for carrying out the new method according to the invention for heating non-magnetic metal workpieces to an elevated processing temperature, such as their forging temperature T 2 , a conveyor device can be seen A, which can convey workpieces W from a supply or pile 10 located in a container 12 into a high power electric radiation furnace F, for example a cracking type furnace, as shown in U.S. Patent 4,159,415. The non-magnetic metal workpieces W have the form of comparatively short brass or copper rods in the case particularly shown.

Die Werkstückfördereinrichtung A kann einen in vertikaler Richtung beweglichen, endlosen Fördergurt aufweisen, der von einem elektromotorisch angetriebenen Untersetzungsgetriebe 16 angetrieben wird und mit mehreren, sich in horizontaler Richtung erstreckenden Hubtrögen 18 versehen ist, die während ihrer Aufwärtsbewegung den Werkstückvorrat 10 im Behälter 12 durchlaufen und ein oder mehrere Werkstücke aufnehmen und diese durch Kippen ihrer Tröge 18 in einen feststehenden, sich in horizontaler Richtung erstreckenden Einlauftrog 20 abwerfen und schließlich diesen Trog mit einer Vielzahl oder einer Reihe 22 von Werkstücken füllen, wie dies in den Fig. 2 und 3 dargestellt ist. Überschüssige Werkstücke, die von einem Hubtrog 18 auf schon im Vorschubtrog 20 vorhandene und diesen füllende Werkstücke entleert werden, fallen einfach in den Vorratsbehälter 12 zurück.The workpiece conveyor device A can have an endless conveyor belt which is movable in the vertical direction and which is driven by a reduction gear driven by an electric motor 16 is driven and is provided with a plurality of lifting troughs 18 extending in the horizontal direction, which pass through the workpiece supply 10 in the container 12 during their upward movement and receive one or more workpieces and these by tilting their troughs 18 into a fixed, extending in the horizontal direction Throw away the inlet trough 20 and finally fill this trough with a plurality or a row 22 of workpieces, as shown in FIGS. 2 and 3. Excess workpieces, which are emptied from a lifting trough 18 onto workpieces already existing in the feed trough 20 and filling them, simply fall back into the storage container 12.

Die Reihe 22 der Werkstücke W, die den Speisetrog 20 füllen, wird von einer Stoßstange, die von der Kolbenstange 24 eines Hydraulikzylinders 26 gebildet sein kann, der intermittierend, von einer geeigneten, nicht näher dargestellten Steuervorrichtung betätigt wird, in den Ofen F gefördert oder gestoßen, wenn dieser bereit ist, sie aufzunehmen. Die Betätigung des Zylinders 26 durch die Steuervorrichtung veranlaßt die Kolbenstange 24, die Werkstückreihe 22 aus dem Zuführtrog 20 in den Ofen F zu stoßen, durch den sie dann weiterwandern, um fortschreitend auf die vorerwähnte Vorwärmtemperatur T1 von beispielsweise etwa 665° K vorgewärmt zu werden. Die Betätigung des Hydraulikzylinders 26 durch die hierfür vorgesehene Steuervorrichtung erfolgt jedesmal dann, wenn der Ofen F sich in einer Verfassung befindet, in der er die Reihe 22 der Werkstücke aus dem Zuführtrog 20 aufnehmen kann, was beispielsweise durch ein geeignetes elektrisches Signal zu einem nicht näher dargestellten, magnetbetätigten Steuerventil der Steuervorrichtung erreicht wird, welche die Betätigung des Zylinders 26 regelt.The row 22 of the workpieces W, which fill the feed trough 20, is conveyed into the furnace F by a bumper, which can be formed by the piston rod 24 of a hydraulic cylinder 26, which is actuated intermittently, by a suitable control device, not shown encountered when the latter is ready to accept them. The actuation of the cylinder 26 by the control device causes the piston rod 24 to push the row of workpieces 22 from the feed trough 20 into the furnace F, through which they then move on to be progressively preheated to the aforementioned preheating temperature T 1 of, for example, about 665 ° K . The hydraulic cylinder 26 is actuated by the control device provided for this purpose each time the furnace F is in a condition in which it can receive the row 22 of the workpieces from the feed trough 20, which, for example, does not result in a suitable electrical signal shown, solenoid-operated control valve of the control device is reached, which controls the actuation of the cylinder 26.

Der Ofen F hat ein feuerfestes Gehäuse 30, das von vertikal angeordneten Wänden, nämlich einer Vorderwand 32, einer Rückwand 34 und Seitenwänden 36 gebildet wird und das eine Deckenwand 38 und eine Bodenwand 40 aufweist. Alle diese Wände umschließen eine Vorwärmekammer 42, durch welche die Werkstücke hindurchgefördert werden, um diese fortschreitend auf die Vorwärmtemperatur T1 vorzuwärmen. In der Kammer 42 sind mehrere langgestreckte stab- oder stangenförmige elektrische Heizwiderstandselemente 44, beispielsweise aus Siliciumcarbid, montiert, um die Kammer zu erhitzen und sie auf der vorerwähnten Werkstückvorheiztemperatur T1 von etwa 665° K zu halten. In vertikalem Abstand voneinander und auf der Innenseite im Abstand von der Vorderwand 32 und der Rückwand 34 des Ofengehäuses 30 erstrecken--sich parallel zueinander mehrere Heizelemente 44, von denen in dem dargestellten Fall drei angeordnet sind. Die Heizelemente durchdringen die feuerfest ausgekleideten Wände 36 des Gehäuses und erstrecken sich bis zur Außenseite des Ofens, wo sie durch Leitungsdrähte 45 (Fig. 3) an eine geeignete, nicht näher dargestellte elektrische Kraftquelle angeschlossen sind, beispielsweise eines an jede Phase einer Dreiphasen-60Hz-Stromquelle mit einer geeigneten Spannung von beispielsweise von 480 V, wie dies in Fig. 6 durch die drei Leiterphasen phl, ph2 und ph3 des Stromkreises angedeutet ist.The furnace F has a fire-resistant housing 30, which is formed by vertically arranged walls, namely a front wall 32, a rear wall 34 and side walls 36, and the one ceiling wall 38 and a bottom wall 40. All of these walls enclose a preheating chamber 42, through which the workpieces are conveyed in order to preheat them progressively to the preheating temperature T 1 . A plurality of elongated rod-shaped electrical heating resistor elements 44, for example made of silicon carbide, are mounted in the chamber 42 in order to heat the chamber and to keep it at the aforementioned workpiece preheating temperature T 1 of approximately 665 ° K. A plurality of heating elements 44 extend in a vertical distance from one another and on the inside at a distance from the front wall 32 and the rear wall 34 of the furnace housing 30, three of which are arranged in the illustrated case. The heating elements penetrate the refractory-lined walls 36 of the housing and extend to the outside of the furnace, where they are connected by lead wires 45 (Fig. 3) to a suitable electrical power source, not shown, for example one to each phase of a three-phase 60Hz Power source with a suitable voltage of, for example, 480 V, as is indicated in FIG. 6 by the three conductor phases ph1, ph2 and ph3 of the circuit.

Beim Einspeisen der Werkstückreihe 22 aus der Förderrinne 20 in den Ofen F mit Hilfe der Kolbenstange 24 des Hydraulikzylinders 26 werden die Werkstücke durch eine Öffnung 46 in der Ofenseitenwand 36 auf eine absatzweise arbeitende Werkstücktransportvorrichtung 50 in der Ofenkammer 42 gestoßen, mit der jede Werkstückreihe 22 schrittweise durch den Ofen transportiert wird (Fig. 3 und 4). Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, hat die Transportvorrichtung 50 mehrere, aufeinanderfolgende, zueinander parallele Lagerstühle 52, welche die aufeinanderfolgenden Reihen 22 der Werkstücke W tragen, wobei jede Reihe von einem Lagerstuhl zum nächsten weitertransportiert wird. Die Lagerstühle 52 bestehen aus miteinander abwechselnden, sich in horizontaler Richtung erstreckenden, vertikal beweglichen und nach rückwärts geneigten, zueinander parallelen Stützstangen 54 und hiermit abwechselnden, sich horizontal erstreckenden, nach rückwärts geneigten und feststehenden, zueinander parallelen Anschlagstäben 56. Die Werkstücke W liegen auf den beweglichen Stützstangen 54 und stützen sich gegen die Längskanten der festen Anschlagstäbe 56 ab. Alle vertikal beweglichen Stützstangen 54 werden an jedem Ende von Stützen 58 unterstützt, die auf zwei zueinander parallelen Seitenhubbalken 60 stehen, die sich in horizontaler Richtung im untersten Teil der Ofenkammer 42 längs dessen Seitenwänden-36 erstrecken. Die feststehenden Anschlagstäbe 56 werden von-nuerträgern 62 getragen, die mit ihren einander gegenüberliegenden Enden in den Ofenseitenwänden 36 verankert sind.When the workpiece row 22 is fed from the conveyor trough 20 into the furnace F with the aid of the piston rod 24 of the hydraulic cylinder 26, the workpieces are pushed through an opening 46 in the furnace side wall 36 onto a batchwise working workpiece transport device 50 in the furnace chamber 42, with which each workpiece row 22 gradually is transported through the oven (Fig. 3 and 4). As can be seen in particular from FIG. 4, the transport device 50 has a plurality of successive, parallel storage chairs 52 which carry the successive rows 22 of the workpieces W, each row being transported from one storage chair to the next. The bearing chairs 52 consist of mutually alternating, extending in the horizontal direction, vertically movable and backward inclined to each other parallel support rods 54 and alternating, horizontally extending, backward inclined and fixed, parallel to each other stop rods 56. The workpieces W lie on the movable support rods 54 and are supported against the longitudinal edges of the fixed stop rods 56. All vertically movable support rods 54 are supported at each end by supports 58 which stand on two mutually parallel side lifting beams 60 which extend horizontally in the lowest part of the furnace chamber 42 along its side walls-36. The fixed stop rods 56 are carried by nuerträger 62, which are anchored with their opposite ends in the furnace side walls 36.

Wenn die Stützstangen 54 von den Hubbalken 60 einen genügenden Betrag angehoben werden, um die Werkstückreihen 22 in den Lagerstühlen 52 über die Anschlagkanten der feststehenden Anschlagstäbe 56 zu heben, rollen oder gleiten die Werkstücke einer jeden Reihe auf der Oberseite des entsprechenden, feststehenden Anschlagstabes hinunter und gegen die Kante der nächstbenachbarten Stützstange 54. Wenn die Stützstangen dann anschließend in ihre abgesenkte Ausgangslage zurückkehren, in der sie ihre Lagerstuhlposition wieder einnehmen, rollen die Werkstücke auf die Oberseite der nächstfolgenden beweglichen Stützstange 54 in den von dieser gebildeten Lagerstuhl 52 hinein und bleiben dort liegen. Auf diese Weise werden die in jedem Lagerstuhl 52 befindlichen Reihen 22 der Werkstücke W schrittweise fortschreitend von einem Lagerstuhl zum nächsten durch die Ofenkammer geführt. Vom letzten Lagerstuhl 52 im Ofen rollen die Werkstücke dieser Reihe 22 von dem fest angeordneten Anschlagstab 56 dieses letzten Lagerstuhles herunter und in eine horizontale Austragrinne 64 mit V-Querschnitt in eine Stellung, in der sie aus dem Ofen F durch eine Austragöffnung 66 von geringer Größp ausgetragen werden (Fig. 1 und 3).When the support rods 54 are lifted by the lifting beams 60 a sufficient amount to lift the rows of workpieces 22 in the bearing seats 52 over the stop edges of the fixed stop rods 56, the workpieces of each row roll and slide down and over the top of the corresponding fixed stop rod against the edge of the next adjacent support rod 54. When the support rods then return to their lowered starting position in which they return to their storage chair position, the workpieces roll onto the top of the next movable support rod 54 into the storage chair 52 formed by it and remain there . In this way, the rows 22 of the workpieces W located in each storage chair 52 are gradually passed from one storage chair to the next through the furnace chamber. From the last storage chair 52 in the furnace, the workpieces of this row 22 roll down from the fixed stop bar 56 of this last storage chair and into a horizontal discharge channel 64 with a V cross-section into a position in which they leave the furnace F through a discharge opening 66 of small size p are carried out (Fig. 1 and 3).

Die vertikale Auf- und Abbewegung der Hubbalken 60 zum Weitertransportieren der Werkstückreihen 22 von einem Lagerstuhl 52 zum nächsten wird von einem geeigneten Hubmechanismus 70 der Werkstückvorschubeinrichtung 50 erzeugt. Wie insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht, besteht die Hubvorrichtung 70 aus paarweise angeordneten, sich in vertikaler Richtung erstreckenden Hubstangen 72, die an-den einander gegenüberliegenden Enden von zugehörigen Hubbalken 60 befestigt sind und diese tragen. Die Hubstangen 72 durchdringen die Bodenwand 40 des Ofengehäuses 30 und sind vertikal hin- und herbeweglich in Gleitlagern 74 gelagert, die am Ofentragrahmen 76 befestigt sind. Die Hubstangen 72 stehen an ihren unteren Enden mit zugehörigen Nockenscheiben 78 in Eingriff und sitzen auf diesen auf, die alle die gleiche Kurvenform haben und in gleicher Lage zueinander an sich horizontal erstreckenden, parallelen Nockenwellen befestigt sind, die sich quer zu den Hubbalken 60 erstrecken und an ihren einander gegenüberliegenden Enden in Konsolen 82 drehbar gelagert sind, die am Ofenrahmen 76 auskragen. Antriebshebel 84 von gleicher Form, die in gleicher Lage an jeder Welle 80 befestigt sind, sind mit ihren äußeren oder freien Enden an je einem Ende von sich in horizontaler Richtung erstreckenden Antriebsstangen 86 angelenkt, die mit ihren anderen Enden an die einander gegenüberliegenden Enden einer sich in horizontaler Richtung erstreckenden, gemeinsamen Kolbenstange 88 gelenkig angeschlossen sind, die sich von einem am Ofenrahmen 76 befestigten hydraulischen Zylinder 90 in beiden Richtungen nach außen erstreckt. Durch die Betätigung des Zylinders 90 in einer Richtung werden die Nockenscheiben 78 so gedreht, daß ihre erhabenen Teile die Hubstangen 72 und damit die Hubbalken 60 gleichheitig anheben, die dann die Stützstangen 54 der Werkstücklagerstühle 52 in ihre angehobene Stellung bringen und die in ihnen liegenden Werkstücke veranlassen, von den Werkstücklagerstühlen 52 herunter und auf die feststehenden Anschlagstäbe 56 in eine Stellung zu rollen, von der aus sie in den nächstvorderen der Lagerstühle 52 rollen, wenn die

Figure imgb0001
in entgegengesetzte Richtung wreder in ihre untere Lage abgesenkt werden. Die Betätigung des Zylinders 90 der Vorschubeinrichtung 50 zum Erzeugen des schrittweisen Vorschubes der Reihen 22 der Werkstücke durch den Vorwärmofen F kann entweder von Hand oder automatisch gesteuert werden, beispielsweise in Abhängigkeit von einem elektrischen Signal, das angibt, daß die Austragrinne 64 des Ofens F keine Werkstücke mehr enthält. Die Dauer der schrittweisen Vorschubbewegung der Werkstücke durch den Ofen F wird so reguliert, daß sich die Werkstücke auf der gewünschten Vorwärmtemperatur Tl,im Fall von nichtmagnetischen Messing- oder Kupferwerkstücken von beispielsweise 665° K,befinden, wenn sie-in die Abförderrinne 64 des Ofens entlassen werden.The vertical up and down movement of the lifting beams 60 for the further transport of the workpiece rows 22 from one bearing block 52 to the next is generated by a suitable lifting mechanism 70 of the workpiece feed device 50. As can be seen in particular from FIG. 4, the lifting device 70 consists of lifting rods 72 which are arranged in pairs and extend in the vertical direction and are fastened to the opposite ends of associated lifting beams 60 and carry these. The lifting rods 72 penetrate the bottom wall 40 of the furnace housing 30 and are mounted in a vertically reciprocating manner in slide bearings 74 which are fastened to the furnace support frame 76. The lifting rods 72 are engaged at their lower ends with corresponding cam disks 78 and rest on them, all of which have the same curve shape and are fastened in the same position to one another on horizontally extending parallel camshafts which extend transversely to the lifting beam 60 and are rotatably supported at their opposite ends in brackets 82 which protrude from the furnace frame 76. Drive levers 84 of the same shape, which are fastened in the same position to each shaft 80, are articulated with their outer or free ends to one end of drive rods 86 which extend in the horizontal direction and which have their other ends to the opposite ends of one another in the horizontal direction extending common piston rod 88 are articulated, which extends from a hydraulic cylinder 90 attached to the furnace frame 76 in both directions to the outside. By actuating the cylinder 90 in one direction, the cam discs 78 are rotated so that their raised parts lift the lifting rods 72 and thus the lifting beams 60 uniformly, which then bring the support rods 54 of the workpiece storage chairs 52 into their raised position and the workpieces lying in them cause to roll down from the workpiece storage chairs 52 and onto the fixed stop bars 56 into a position from which they roll into the next front of the storage chairs 52 when the
Figure imgb0001
in the opposite direction are either lowered to their lower position. The actuation of the cylinder 90 of the feed device 50 to produce the stepwise feed of the rows 22 of the workpieces by the preheating furnace F can be controlled either manually or automatically, for example in response to an electrical signal indicating that the discharge channel 64 of the furnace F does not Contains more workpieces. The duration of the gradual feed movement of the workpieces through the furnace F is regulated so that the workpieces are at the desired preheating temperature T 1 , in the case of non-magnetic brass or copper workpieces of, for example, 665 ° K, when they are in the discharge channel 64 Be fired.

Wenn die jetzt auf eine Vorwärmtemperatur T1 gebrachten Werkstücke den Auslaßtrog 64 erreichen, werden sie durch die Auslaßöffnung 56 des Ofens F einzeln ausgetragen und im wesentlichen sofort in die Induktionsheizspule C gebracht und schrittweise durch diese hindurchgeführt, um eine induktive Nacherhitzung der Werkstücke auf ihre gewählte Bearbeitungs-oder Schmiedetemperatur T2 zu erreichen.When the workpieces now brought to a preheating temperature T 1 reach the outlet trough 64, they are individually discharged through the outlet opening 56 of the furnace F and essentially immediately brought into the induction heating coil C and passed step by step through them in order to inductively reheat the workpieces to their chosen To reach machining or forging temperature T 2 .

Die vorgewärmten Werkstücke können aus der Abförderrinne 64 des Ofens F durch jedes geeignete Mittel, beispielsweise mit Hilfe einer Stoßstange 92, einzeln ausgetragen werden (Fig. 3), welche eine Öffnung in der Ofenseitenwand 36 durchdringt und in dieser hin- und herschiebbar ist und mit der Reihe 22 der Werkstücke in der Abförderrinne 64 fluchtet. Die Stoßstange 92 kann entweder von Hand oder, wie dargestellt, mit Hilfe eines Hydraulikzylinders automatisch betätigt werden, wobei die Kolbenstange des Hydraulikzylinders als Stoßstange 92 dient und langsam oder in aufeinanderfolgenden Schritten bei ihrem Werkstückausstoßhub vorlaufen kann, um die Werkstücke einzeln aus der Abförderrinne 64 und in zeitlich genau abgestimmter Folge mit dem Ausstoß eines

Figure imgb0002
aus der Herzspirale C auszutragen, in der dieses Werkstück auf die gewählte Schmiedetemperatur T2 nacherhitzt worden ist.The preheated workpieces can be discharged individually from the discharge channel 64 of the furnace F by any suitable means, for example with the aid of a bumper 92 (FIG. 3), which penetrates an opening in the furnace side wall 36 and can be pushed back and forth in this and with the row 22 of the workpieces in the discharge channel 64 is aligned. The bumper 92 can be operated either manually or, as shown, with the aid of a hydraulic cylinder, the piston rod of the hydraulic cylinder serving as the bumper 92 and being able to advance slowly or in successive steps in its workpiece ejection stroke to individually remove the workpieces from the discharge channel 64 and in a precisely timed sequence with the emission of one
Figure imgb0002
from the heart spiral C in which this workpiece has been reheated to the selected forging temperature T 2 .

Nach dem Austragen aus der Ofenaustragöffnung 66 mit Hilfe der Stoßstange 92 fällt jedes vorgewärmte Werkstdek in eine geneigte Rinne 96 und gleitet in dieser abwärts in eine axial fluchtende Lage mit einer sich in horizontaler Richtung erstreckenden Führungsrinne 98, die in das offene Einführende einer Werkstückaufnahmeöffnung führt, die mit der Werkstückaufnahmeöffnung in der Induktionsheizspule C fluchtet und zur Aufnahme des Werkstückes bereit ist.After being discharged from the furnace discharge opening 66 with the aid of the bumper 92, each preheated workpiece falls into an inclined groove 96 and slides downwards therein into an axially aligned position with a guide groove 98 which extends in the horizontal direction and leads into the open insertion of a workpiece receiving opening, which is aligned with the workpiece receiving opening in the induction heating coil C and is ready for receiving the workpiece.

Wie aus Fig. 3 hervorgeht, ist die Induktionsheizspule C eine bekannte Heizspule mit vielen Windungen, die einen hohlen elektrischen Leiter aufweist, der in mehreren Windungen 102 schraubenlinienförmig um eine lineare Schraubenachse gewunden ist und an einander gegenüberliegenden Enden an einen Kühlmitteleinlaß 104 und einen Kühlmittelauslaß 106 angeschlossen ist, die mit einer nicht näher dargestellten, geeigneten Kühlmittelquelle verbunden sind. Der Einlaß 104 und der Auslaß 106 bilden im Abstand voneinander angeordnete Anschlußleiter, um die gesamte Länge der Spule über einen elektrischen Stromkreis 108 an eine geeignete Hochfrequenzwechselstromquelle anzuschließen, die schematisch als ein Generator 110 dargestellt ist, um die Spule C während des Betriebes der Vorrichtung kontinuierlich mit Strom zu versorgen. Die Windungen 102 der Heizspule C sind in einem Körper aus feuerfestem Material 112 eingebettet, der den langgestreckten, zentralen Werkstückaufnahmekanal 100 bildet, der sich koaxial zu der Spulenmittelachse erstreckt. Der Spulenkanal 100 ist mit Werkstückstützgleitschienen 114 versehen (Fig. 1 und 5), die sich in Längsrichtung im Inneren des Kanals erstrecken und auf denen die Werkstücke während ihres Durchlaufes durch den Spulenkanal entlanggleiten können.As can be seen from FIG. 3, the induction heating coil C is a well-known multi-turn heating coil which has a hollow electrical conductor which is helically wound in several turns 102 around a linear screw axis and at opposite ends to a coolant inlet 104 and a coolant outlet 106 is connected, which are connected to a suitable coolant source, not shown. Inlet 104 and outlet 106 form spaced leads to connect the entire length of the coil through an electrical circuit 108 to a suitable high frequency AC power source, shown schematically as a generator 110, to coil C continuously during operation of the device to supply with electricity. The windings 102 of the heating coil C are embedded in a body made of refractory material 112, which forms the elongated, central workpiece receiving channel 100, which extends coaxially to the coil center axis. The coil channel 100 is provided with workpiece support slide rails 114 (FIGS. 1 and 5) which extend in the longitudinal direction in the interior of the channel and on which the workpieces can slide along as they pass through the coil channel.

Während jedes vorgewärmte Werkstäck W die

Figure imgb0003
96 hinab in den Führungstrog 98 gleitet, wind es sofort in das offhne Einführungsende des Kanales 100 der kontinuierlich unter Strom gesetzten Spule C geführt, um die induktive Nacherhitzung des werkstäckes zu beginnen. Während des Einführens in den Spulenkanal stößt das eingeführte Werkstück gegen das letzte der vorher in den Durchlaufkanal eingeführten Werkstücke und stößt die gesamte, im Kanal vorhandene Werkstückreihe um einen ausreichenden Betrag vorwärts, der der Länge eines Werkstückes entspricht, um das vorderste Werkstück in der Wwrkstückreihe aus dem Austragende des Spulenkanals auszustoßen, wobei das ausgestoßene Werkstück zu diesem Zeitpunkt auf die gewählte Bearbeitungs- oder Schmiedetemperatur T2 nacherhitzt worden ist. Die Reihe der Werkstücke W in dem Spulenkanal 100 wird auf diese Weise schrittweise und fortschreitend vorgeschoben und im Kanal durch die stromführende Spule C nacherhitzt, bis sie die gewählte Bearbeitungs- oder Schmredetemperatur T2 am Auslaßende des Kanals 100 erreicht, zu welchem Zeitpunkt die Werkstücke aus dem Kanal ausgeworfen werden. Die Gleitbewegung des Werkstückes W aus dem Führunqskanal 98 in den Spulenkanal 100 kann mit Hilfe einer Schubstange 116 bewirkt werden, die die Kolbenstange eines Hydraulikzylinders 118 sein kann, der hinter der Rinne 96 auf dem Ofenrahmen 76 montiert ist und dessen Holbenstange 116 mit dem Werkstück W in der Führungsrinne 98 und mit einer Öffnung 120 in der Rinne 96 fluchtet, durch welche Öffnung hindurch die Kolbenstange bei Betätigung des Zylinders 118 sich hin- und herbewegt.During each preheated workpiece W die
Figure imgb0003
96 slides down into the guide trough 98, it winds immediately into the open insertion end of the channel 100 of the continuously energized coil C in order to begin the inductive reheating of the workpiece. During insertion into the coil channel, the inserted workpiece abuts against the last of the workpieces previously inserted into the through-channel and advances the entire row of workpieces present in the channel by a sufficient amount, which corresponds to the length of a workpiece, by the foremost workpiece in the workpiece row eject the discharge end of the coil channel, the ejected workpiece having been reheated to the selected machining or forging temperature T 2 at this time. The row of workpieces W in the coil channel 100 is thus gradually and progressively advanced and reheated in the channel by the current-carrying coil C until it reaches the selected processing or shredding temperature T 2 at the outlet end of the channel 100, at which time the workpieces are removed ejected from the canal. The sliding movement of the workpiece W from the guide channel 98 into the coil channel 100 can be effected with the aid of a push rod 116, which can be the piston rod of a hydraulic cylinder 118, which is mounted behind the channel 96 on the furnace frame 76 and whose hollow rod 116 with the workpiece W. in the guide groove 98 and with an opening 120 in the groove 96, through which opening the piston rod moves back and forth when the cylinder 118 is actuated.

Die Betätigung des Hydraulikzylinders 118 zum Einführen des vorgewärmten Werkstückes aus dem Führungstrog 98 in den Spulenkanal 100 erfolgt, sobald das vorderste Werkstück der im Spulenkanal befindlichen Reihe die gewählte Bearbeitungs-oder Schmiedetemperatur T2 erreicht, die beispielsweise von emem Temperatursensor 122, wie einem Infrarotdetektor oder

Figure imgb0004
optischen Pyrometer, bestimmt wird. Der Sensor ist ge-
Figure imgb0005
einen. fenster oder einer
Figure imgb0006
124 im fernerfesten Körper 112 der Induktionsheiszspule C zwischen deren Windunqen 102 montiert und erfühlt durch diese Öffnung die Temperatur des vordersten Werkstückes im Spulenkanal 100 in der letzten der schrittweisen Heizstellungen vor dem Auswerfen aus dem Spulenkanal. Der Temperatursensor 122, der auf eine vorherbestimmte Temperatur eingestellt ist, welche der gewünschten, ausgewählten Bearbeitungs- oder Schmiedetemperatur T2 des Werkstückes entspricht, erzeugt ein elektrisches Signal, welches die Betätigung des Werkstückvorschubzylinders 118 steuert, beispielsweise mit Hilfe eines Elektromagnetventiles, um ein anderes, auf die Vorwärmtemperatur T1 gebrachtes Werkstück in den Spulenkanal 100 einzuführen und gleichzeitig das vorderste Werkstück im Kanal aus diesem auszuwerfen, das von dem Sensor 122 als auf der gewählten Bearbeitungs- oder Schmiedetemperatur T2 befindlich erkannt worden ist. Das aus dem Spulenkanal 100 ausgeworfene Werkstück W läuft dann auf eine sich kontinuierlich drehende Treibrolle 126, die von einem elektrisch angetriebenen Untersetzungsgetriebe 128 angetrieben wird, um das ausgeworfene Werkstück weiterzutransportieren und es in einem geeigneten Behälter oder einer Sammelrinne 130 abzulegen, aus der es von dem Bedienungsmann einer Schmiedepresse entnommen werden kann.The hydraulic cylinder 118 is actuated to insert the preheated workpiece from the guide trough 98 into the coil channel 100 as soon as the foremost workpiece of the row located in the coil channel reaches the selected machining or forging temperature T 2 , for example by a temperature sensor 122, such as an infrared detector or
Figure imgb0004
optical pyrometer. The sensor is
Figure imgb0005
one. window or one
Figure imgb0006
124 is mounted in the further fixed body 112 of the induction heating coil C between its windings 102 and senses through this opening the temperature of the foremost workpiece in the coil channel 100 in the last of the step-by-step heating positions before ejection from the coil channel. The temperature sensor 122, which is set to a predetermined temperature which corresponds to the desired, selected machining or forging temperature T 2 of the workpiece, generates an electrical signal which controls the actuation of the workpiece feed cylinder 118, for example with the aid of an electromagnetic valve, to another, to bring the workpiece brought to the preheating temperature T 1 into the coil channel 100 and at the same time eject the foremost workpiece in the channel, which has been recognized by the sensor 122 as being at the selected machining or forging temperature T 2 . The workpiece W ejected from the spool channel 100 then runs on a continuously rotating drive roller 126, which is driven by an electrically driven reduction gear 128, in order to transport the ejected workpiece further and to deposit it in a suitable container or a collecting trough 130, from which it is removed Operator can be removed from a forging press.

Man erkennt aus der vorhergehenden Beschreibung, daß die Vorrichtung nach der Erfindung entweder von Hand oder automatisch gesteuert arbeiten kann, um eine im wesentlichen kontinuierliche Zufuhr von Werkstücken W aus nichtmagnetischem Material zu erreichen, die von einem hochwirksamen, zweistufigen Anwärmprozeß nach der Erfindung auf eine erhöhte Bearbeitungs- oder Schmiedetemperatur T2 gebracht werden. Hierbei wird, was ganz besonders wichtig ist, die Oberflächenbeschaffenheit der Werkstücke durch Oberflächenabtragung oder Kornvergröberung nicht nachteiliq beeinflußt. Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsqemäßen Vorrichtung hat das Heizsystem einen erheblich vergrößerten Wirkungsgrad von bis za 60 % im Vergleich zu den normalen Wirkungsgraden von 30 bis 35% der früheren Heizsysteme, bei denen zur Vermeidung der Oberflächenabtragung und Kornvergröberung bei nichtmagnetischen Metallwerkstücken das Anwärmen der Werkstücke auf ihre Schmiedetemperatur T2 vollständig durch induktive Erwärmung erfolgte. Mit der Erfindung wird hierdurch eine Ersparnis von annähernd 50 % an elektrischer Energie gegenüber den ausschließlichen Induktionsanwärmprozessen erreicht.It can be seen from the foregoing description that the device according to the invention can operate either manually or automatically to achieve a substantially continuous supply of workpieces W of non-magnetic material, which is increased from a highly effective two-stage heating process according to the invention Machining or forging temperature T 2 are brought. What is particularly important here is that the surface quality of the workpieces is not adversely affected by surface abrasion or grain coarsening. When using the method according to the invention and the device according to the invention, the heating system has a significantly increased efficiency of up to around 60% compared to the normal efficiency of 30 to 35% of previous heating systems, in which the workpieces were heated to their forging temperature T 2 completely by inductive heating to avoid surface abrasion and grain coarsening in non-magnetic metal workpieces . With the invention, a saving of approximately 50% in electrical energy is achieved in comparison with the exclusive induction heating processes.

Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es sind aber mehrere Abwandlungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, several modifications and additions are possible without leaving the scope of the invention.

Claims (11)

1. Verfahren zum Erhitzen eines Werkstückes (W) aus einem nichtmagnetischen Metall auf eine wählbare, erhöhte Bearbeitungstemperatur, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: a) Vorwärmen des Werkstückes (W) in einem hochwirksamen, elektrischen Strahlheizofen (F) auf eine Vorwärmtemperatur (T1), die unterhalb der Bearbeitungstemperat tur des Werkstückes liegt, und b) anschließendes, sofortiges Überführen des vorgewärmten Werkstückes (W) aus dem Ofen (F) in eine Induktionsheizspule (C), in der das Werkstück (W) nacherhitzt und auf die gewählte Bearbeitungstemperatur (T 2) gebracht wird. 1. Method for heating a workpiece (W) made of a non-magnetic metal to a selectable, increased processing temperature, characterized by the following method steps: a) preheating the workpiece (W) in a highly effective, electric radiant heater (F) to a preheating temperature (T 1 ), which is below the processing temperature of the workpiece, and b) subsequent, immediate transfer of the preheated workpiece (W) from the furnace (F) into an induction heating coil (C), in which the workpiece (W) is reheated and brought to the selected processing temperature ( T 2 ). 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück auf eine Vorwärmtemperatur (T1) gebracht wird, die wesentlich unterhalb der gewählten Bearbeitungstemperatur (T2) liegt.2. The method according to claim 1, characterized in that the workpiece is brought to a preheating temperature (T 1 ) which is substantially below the selected processing temperature (T 2 ). 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück auf eine Vorwärmtemperatur (T1) gebracht wird, die mindestens etwa 110° K unter der gewählten Bearbeitungstemperatur (T2) liegt.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the workpiece is brought to a preheating temperature (T 1 ) which is at least about 110 ° K below the selected processing temperature (T 2 ). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Werkstück auf eine Vorwärmtemperatur (T1) gebracht wird, die etwa 80 % der Temperatur (in ° K) der gewählten Bearbeitungstemperatur (T2) beträgt.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the workpiece is brought to a preheating temperature (T1) which is approximately 80% of the temperature (in ° K) of the selected machining temperature (T 2 ). 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch qekennzeichnet, daß für ein Werkstück aus Messing eine Schmiedetemperatur von etwa 835° K gewählt und das Werkstück auf eine Temperatur von etwa 668° K vorgewärmt wird.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a forging temperature of approximately 835 ° K is selected for a workpiece made of brass and the workpiece is preheated to a temperature of approximately 668 ° K. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Werkstücke in einem elektrischen Strahlungsheizofen stufenweise auf die erwähnte Vorwärmtemperatur gebracht werden und dann, sobald sie etwa ihre Vorwärmtemperatur erreicht haben, aus dem Ofen einzeln aufeinanderfolgend sofort in eine Induktionsheizspule gebracht und dort auf die gewählte Bearbeitungstemperatur nacherhitzt werden.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that several workpieces are gradually brought to the preheating temperature mentioned in an electric radiant heating furnace and then, as soon as they have reached their preheating temperature, brought from the furnace one after the other immediately into an induction heating coil and be reheated to the selected processing temperature. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß parallel nebeneinander angeordnete Reihen von Werkstücken schrittweise quer durch den Ofen transportiert werden, während sie in diesem stufenweise auf die Vorwärmtemperatur gebracht werden, und daß die Werkstücke einer jeden Reihe, nachdem sie ihre Vorwärmtemperatur angenommen haben, einzeln aufeinanderfolgend aus dem Ofen sofort in eine Induktionsheizspule gebracht und dort auf die gewählte Bearbeitungstemperatur nacherhitzt werden.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that parallel rows of workpieces arranged in parallel are gradually transported across the furnace while they are gradually brought to the preheating temperature in this, and that the workpieces of each row after it have reached their preheating temperature, are successively brought out of the furnace into an induction heating coil, where they are reheated to the selected processing temperature. 8. Vorrichtung zum Erhitzen eines Werkstückes aus nichtmagnetischem Material auf eine wählbare Bearbeitungstemperatur, gekennzeichnet durch einen elektrischen Hochleistungsstrahlungsheizofen (F), insbesondere vom Spalttyp, zum Vorwärmen des Werkstückes (W) auf eine Vorwärmtemperatur, die unterhalb der wählbaren Bearbeitungstemperatur liegt, mit einer dem Ofen (F) zugeordneten Fördervorrichtung (50) zum Fördern der Werkstücke (W) durch den Ofen in eine Austragstellung, in der sich das Werkstück (W) auf der Vorwärmtemperatur befindet; durch eine Induktionsheizspule (C), die neben dem Ofen (F) angeordnet ist und einen Werkstückaufnahme-Spulenkanal (100) aufweist, welcher die Induktionsheizspule (C) durchdringt; durch Transporteinrichtungen, die sowohl mit dem Ofen (F) als auch mit der Induktionsheizspule (C) zusammenwirken, um das vorgewärmte Werkstück (W) aus seiner Austragslage (64) im Ofen (F) im wesentlichen sofort in den Kanal (100) der Induktionsheizspule (C) zu bringen und durch diesen hindurchzuführen; und-durch eine elektrische Stromquelle (110) zum Zuführen von Energie zu der Induktionsheizspule (C), und zum induktiven Nacherhitzen des Werkstückes (W) auf die gewählte Bearbeitungstemperatur, während dieses durch den Kanal (100) transportiert wird.8. Apparatus for heating a workpiece made of non-magnetic material to a selectable processing temperature, characterized by an electrical high-performance radiant heating furnace (F), in particular of the gap type, for preheating the workpiece (W) to a preheating temperature which is below the selectable processing temperature with the furnace (F) assigned conveying device (50) for conveying the workpieces (W) through the furnace into a discharge position in which the workpiece (W) is at the preheating temperature; by an induction heating coil (C) which is arranged next to the furnace (F) and has a workpiece receiving coil channel (100) which penetrates the induction heating coil (C); by means of transport devices which interact both with the furnace (F) and with the induction heating coil (C), in order to remove the preheated workpiece (W) from its discharge position (64) in the furnace (F) essentially immediately into the channel (100) of the induction heating coil (C) to bring and to pass through; and-by an electrical power source (110) for supplying energy to the induction heating coil (C) and for inductively reheating the workpiece (W) to the selected machining temperature while it is being transported through the channel (100). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Führungskanal (98) vorgesehen ist, der das vom Ofen (F) kommende, vorgewärmte Werkstück aufnimmt und mit der Eingangsöffnung des Spulenkanals (100) fluchtet, und daß die Transporteinrichtung eine erste, von einem hydraulischen Zylinder (94) betätigte Stoßstange (92) aufweist, welche die vorgewärmten Werkstücke aus dem Ofen (F) in den Führungskanal (98) transportiert, und daß die Transporteinrichtung eine zweite, von einem hydraulischen Zylinder (118) betätigte Stoßstange (116) aufweist, welche das vorgewärmte Werkstück im Führungskanal (98) erfaßt und in den Spulenkanal (100) hinein- und durch diesen hindurchdrückt.9. The device according to claim 8, characterized in that a guide channel (98) is provided which receives the preheated workpiece coming from the furnace (F) and is aligned with the inlet opening of the coil channel (100), and that the transport device a first, of a hydraulic cylinder (94) actuated bumper (92) which transports the preheated workpieces from the furnace (F) into the guide channel (98), and that the transport device has a second bumper (116) actuated by a hydraulic cylinder (118) which detects the preheated workpiece in the guide channel (98) and presses it into and through the coil channel (100). 10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Zylinder (94 und 118) der Transporteinrichtung so gesteuert sind, daß im wesentlichen gleichzeitig ein vorgewärmtes Werkstück aus-dem Ofen (F) in den Spulenkanal (100) transportiert und ein anderes, auf die qewählte Bearbeitungstemperatur nacherhitztes Werkstück aus dem Spulenkanal (100) ausgeworfen wird.10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the hydraulic cylinders (94 and 118) of the transport device are controlled so that a preheated workpiece from the oven (F) in the coil channel (100) and transported substantially simultaneously another workpiece reheated to the selected processing temperature is ejected from the coil channel (100). 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zum Fühlen der Temperatur des in dem Spulenkanal (100) nacherhitzten Werkstückes ein Temperatursensor (122) vorgesehen ist, der ein Signal zum gleichzeitigen Betätigen der Vorschubzylinder (94 und 118) auf die Transporteinrichtung überträgt.11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that a temperature sensor (122) is provided for sensing the temperature of the workpiece reheated in the coil channel (100), which has a signal for simultaneous actuation of the feed cylinders (94 and 118) transmits the transport device.
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EP (1) EP0158946A3 (en)
ES (2) ES8700586A1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991008089A1 (en) * 1989-11-24 1991-06-13 Elind S.P.A. A steel bar and billet heating system located upstream of shears for further processing
EP0518815A1 (en) * 1991-06-10 1992-12-16 Alusuisse-Lonza Services Ag Process for heating a metal alloy workpiece
EP3072356B1 (en) * 2014-01-17 2021-03-03 NIKE Innovate C.V. Adjustable conveyance curing system

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6860317B2 (en) 2000-10-31 2005-03-01 Korea Atomic Energy Research Institute Method and apparatus for producing uranium foil and uranium foil produced thereby
US6911633B2 (en) 2001-06-28 2005-06-28 Ajax Magnethermic Corporation Suspended induction coil and method for replacement of turns comprising same
US7767940B2 (en) * 2005-09-29 2010-08-03 Lincoln Global, Inc. Device and method for drying electrode coating
US20100236317A1 (en) * 2009-03-19 2010-09-23 Sigelko Jeff D Method for forming articles at an elevated temperature
CN101879574B (en) * 2010-07-06 2012-11-14 杨少华 Heating furnace before forging
CN101862805B (en) * 2010-07-06 2012-12-12 杨少华 Inner heating furnace
CN102527909B (en) * 2012-01-16 2014-04-30 彭亦楚 Continuous forging furnace
CN103317080B (en) * 2013-06-27 2015-09-09 彭亦楚 For the heating furnace of continuous forging
CN103317079B (en) * 2013-06-27 2015-09-09 彭亦楚 Continuous forging furnace
CN103769510B (en) * 2013-12-31 2016-08-03 宁波腾工精密机械制造有限公司 Major diameter composite diphase material cold-heading pre-procesor

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE749576C (en) * 1939-05-21 1944-11-28 Device for the heat treatment of metal blocks, in particular made of brass, in an electric furnace
US2858405A (en) * 1956-12-24 1958-10-28 Westinghouse Electric Corp 60-cycle induction furnace
DE1113763B (en) * 1958-12-24 1961-09-14 Philips Patentverwaltung Device for inductive heating of workpieces
GB1040931A (en) * 1962-03-03 1966-09-01 West Midlands Gas Board Improvements relating to a furnace for and process of heating metal billets
DE1248081B (en) * 1957-09-03 1967-08-24 Acec Device for automatic heating of rods in an elongated inductor
DE2149352A1 (en) * 1970-10-05 1972-04-06 Park Ohio Industries Inc Method and apparatus for heating a plate
FR2356108A1 (en) * 1976-06-25 1978-01-20 Junker Gmbh O TEMPERATURE EQUALIZATION OVEN FOR STEEL-HEATED METAL PARTS
FR2377857A1 (en) * 1977-01-21 1978-08-18 Klein Tools Inc ELECTRIC SLOT OVEN, ESPECIALLY FOR HEATING STEEL TO FORGING TEMPERATURES

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4159415A (en) * 1977-01-21 1979-06-26 Klein Tools, Inc. Electric slot furnace
US4356861A (en) * 1980-10-06 1982-11-02 Olin Corporation Process for recrystallization of thin strip material

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE749576C (en) * 1939-05-21 1944-11-28 Device for the heat treatment of metal blocks, in particular made of brass, in an electric furnace
US2858405A (en) * 1956-12-24 1958-10-28 Westinghouse Electric Corp 60-cycle induction furnace
DE1248081B (en) * 1957-09-03 1967-08-24 Acec Device for automatic heating of rods in an elongated inductor
DE1113763B (en) * 1958-12-24 1961-09-14 Philips Patentverwaltung Device for inductive heating of workpieces
GB1040931A (en) * 1962-03-03 1966-09-01 West Midlands Gas Board Improvements relating to a furnace for and process of heating metal billets
DE2149352A1 (en) * 1970-10-05 1972-04-06 Park Ohio Industries Inc Method and apparatus for heating a plate
FR2356108A1 (en) * 1976-06-25 1978-01-20 Junker Gmbh O TEMPERATURE EQUALIZATION OVEN FOR STEEL-HEATED METAL PARTS
FR2377857A1 (en) * 1977-01-21 1978-08-18 Klein Tools Inc ELECTRIC SLOT OVEN, ESPECIALLY FOR HEATING STEEL TO FORGING TEMPERATURES

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991008089A1 (en) * 1989-11-24 1991-06-13 Elind S.P.A. A steel bar and billet heating system located upstream of shears for further processing
EP0518815A1 (en) * 1991-06-10 1992-12-16 Alusuisse-Lonza Services Ag Process for heating a metal alloy workpiece
US5282910A (en) * 1991-06-10 1994-02-01 Alusuisse-Lonza Services Ltd. Process for heating a metal alloy workpiece
CH683267A5 (en) * 1991-06-10 1994-02-15 Alusuisse Lonza Services Ag A method for heating a workpiece of a metal alloy.
EP3072356B1 (en) * 2014-01-17 2021-03-03 NIKE Innovate C.V. Adjustable conveyance curing system

Also Published As

Publication number Publication date
US4577081A (en) 1986-03-18
ES8608052A1 (en) 1986-06-16
ES544578A0 (en) 1986-06-16
ES8700586A1 (en) 1986-11-16
EP0158946A3 (en) 1987-05-13
ES542422A0 (en) 1986-11-16

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