JP7210617B2 - 自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアのための誘導加熱システムおよび方法 - Google Patents

Description

本発明はシステムおよび方法に関し、とりわけ加熱システムおよび方法に関する。

背景
現代の大量生産されるモーターコアの積層成形方法としては主に、ボルト接合、溶接、リベット打ちおよび接着が挙げられる。接着法では、自己接着性皮膜で覆われたけい素鋼板が、互いに対する表面固定によって集められ、このことは、汚染がなく、コア固定強度が高く、磁気振動ノイズが低く、かつ、コア効率が高いという利点を有する、積層成形プロセスを提供する。それは、その他の固定方法が歪曲または不十分な剛性を引き起こすであろう状況およびリベット打ちまたは溶接が不便である状況に特に適している。

自己接着性皮膜を有するけい素鋼板のための現行の従来からの適用ガイダンスは、穴開け機によって穴の開けられたコア（その時は実際には分離した板）を全体として取り出すこと、６～３０バールの圧力の下でクランプの上にコアを配置すること、加熱炉にコアを搬送し、かつ、１～４時間１５０～２２０℃にて加熱すること、冷却後にコアを取り出すこと、および、はみ出た縁部を除去することを含んでおり、そのことによって、完成したコア製品が得られる。かかるプロセスステップは、比較的低い生産効率をもたらし、頻繁な人間の介入を必要とし、かつ、速く継続的な自動操作を達成し得えず、そのことによって、高いエネルギー消費および生産作業経費をもたらす。それだけでなく、異なるバッチにおいて固化されたけい素鋼コアは、接着強度、コア厚さの相違および押し出されたはみ出た縁部において異なり、かつ、生産安定性は良好ではない。したがって、先行技術では、何人かの研究者が、生産効率を増大させ、かつ、自動接着性皮膜を有するコアの固化の質および安定性を改善するための積層工具に対して関連する改善をなしてきた。しかしながら、皮膜を有するコアの固化および保温時間は変化せず、炉における加熱、保温から冷却および炉から出るまでのコア固化の全プロセスは、概して約１０時間かかり、かつ、効率は、皮膜を有するその他のけい素鋼製品と比べてまだ低い。

先行技術では、何人かの研究者が、自己接着性皮膜を有するけい素鋼板コアが短時間で目標温度へと素早く加熱され、かつ、そのことによって対応する温度分布要件が満たされれば、良好な接着固化効果もまた達成され得ることを見出した。特開平１１－１８７６２６は、高周波マイクロ波によって形成される高周波電磁場を介して自己接着性コアを急速に加熱することを提案し、かつ、高周波マイクロ波の放出源および関連する加熱機器の構造を提案する。

しかしながら、本願の発明者は、高周波誘導加熱方法が、小さいサイズのけい素鋼板の積層体を加熱するために用いられ得るのみであることを見出した。けい素鋼板のサイズが増大するにつれて、誘導加熱の表皮集中効果に起因して、加熱領域が主としてけい素鋼板の表面層の非常に狭い領域に集中し、かつ、けい素鋼板の直径方向では、表面は即座に高温に到達し得、一方で内部は主として表面から内側への伝熱によって加熱され、内部温度が、表面の温度と比べて比較的低く、けい素鋼板の積層体の表面とコア領域との間で接着性能における大差をもたらすようになっている。したがって、高周波誘導加熱は、大きいけい素鋼板の効果的な加熱を達成し得ず、かつ、広範囲のけい素鋼板の仕様をカバーし得ない。

誘導加熱は、効率的かつ急速な加熱を達成し得る方法である。しかしながら、周波数選択が、加熱効果に対して重大な影響を有する。いっそう低い周波数が選択されれば、誘導加熱渦電流の表皮集中層の深さが増大し得るが、加熱効率がいっそう低い。いっそう高い周波数が選択されれば、表皮集中層の深さは減少し、かつ、加熱効率はいっそう高いが、加熱の最中の加熱された工作物の表面と内部の温度差は、いっそう大きい。

このことに鑑み、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアを急速に固化し、かつ、コア製品の固化の質を保証し得、そのことによって、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの製造の分野に広く適用可能な誘導加熱システムを得ることが所望される。

概要
本発明の１つの目的は、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムを提供することであり、当該システムは、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアを急速に固化し、かつ、コア製品の固化の質を保証し、かつ、生産効率を増大させ得、そのことによって、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの製造の分野に広く適用可能である。

上記の目的を達成するために、本発明は、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアのための誘導加熱システムを提供する。当該システムは、誘導加熱デバイスを含んでおり、該誘導加熱デバイスは、中空キャビティーを有する円柱状の誘導加熱コイルを含んでおり、該誘導加熱コイルは、けい素鋼板に、６～２０ＫＨｚの中波帯にて誘導加熱を実行する。

本発明の技術的解決策では、けい素鋼板への誘導加熱のための６～２０ＫＨｚの中波帯を有する誘導加熱コイルの使用は、広範囲のけい素鋼板の仕様に適用可能である。コア製品の急速な固化と固化の質の保証の両方を考慮すれば、けい素鋼板の外径は、好ましくはφ５０～４００ｍｍであり、いっそう好ましくはφ５０～３００ｍｍである。

さらに、本発明の誘導加熱システムは、けい素鋼板の固化時間を大いに短縮し、かつ、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの自動製造の可能性を提供する。したがって、本発明はさらに、自動加工を達成し得る誘導加熱システムを提供し、当該システムはさらに、搬送ローラーテーブルを含んでおり、該搬送ローラーテーブルは、その上で搬送されている複数の積層型を有し、該積層型は、その中に積層されたけい素鋼板を配置するために用いられ；
誘導加熱デバイスを含んでおり、該誘導加熱デバイスは、けい素鋼板の温度を測定するための温度測定要素をさらに含んでおり；
給送・排出デバイスを含んでおり、該給送・排出デバイスは、積層型を水平方向に搬送し；
ローディング・アンローディングデバイスを含んでおり、該ローディング・アンローディングデバイスは、誘導加熱コイルの真下の位置へと積層型を水平方向に搬送し、かつ、誘導加熱デバイスの中空キャビティーの中へと積層型を鉛直方向に搬送するか、または、誘導加熱の完了後に中空キャビティーから外に出るように積層型を移動させるように構成されており；かつ、
制御デバイスを含んでおり、該制御デバイスは、搬送ローラーテーブル、給送・排出デバイスおよびローディング・アンローディングデバイスとそれぞれ接続されて、それらのそれぞれの操作を制御し；かつ、誘導加熱コイルおよび温度測定要素とも接続されて、誘導加熱プロセスを制御する。本発明の技術的解決策では、温度測定要素は、けい素鋼板の温度を測定するために用いられる。いくつかの実施形態では、誘導加熱デバイスは、誘導加熱コイルおよび温度測定要素が誘導加熱デバイス支持体の上に配置されてもよいように、誘導加熱デバイス支持体をさらに含んでいてもよい。さらに、ローディング・アンローディングデバイスが、誘導加熱コイルの真下の位置へと積層型を水平方向に搬送し、かつ、誘導加熱デバイスの中空キャビティーの中へと積層型を鉛直方向に搬送するように構成されているので、積層型の正確な位置決めが、誘導加熱コイルが積層型の内部に配置されたけい素鋼板を正確に加熱し得るように達成される。さらに、制御デバイスが、搬送ローラーテーブル、給送・排出デバイスおよびローディング・アンローディングデバイスとそれぞれ接続されて、それらのそれぞれの操作を制御し、かつ、誘導加熱コイルおよび温度測定要素とも接続されて、誘導加熱プロセスを制御するので、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化および効率的な自動化製造が達成され、かつ、生産効率が改善される。いくつかの実施形態では、積層型は非金属材料製であってもよいことが注目されるべきである。

さらに、本発明の誘導加熱システムでは、給送・排出デバイスは、水平方向に延びる片持ち梁と、該片持ち梁を伝い得るマニピュレーターを含んでいる。

本発明の技術的解決策では、いくつかの実施形態において、マニピュレーターのウォーキングおよびクランピング操作は、サーボモーターによって制御されてもよい。さらに、片持ち梁は、搬送ローラーテーブルを配置するための支持体に取り付けられてもよい。

まださらに、本発明の誘導加熱システムでは、搬送ローラーテーブルの搬送方向および給送・排出デバイスの搬送方向が、互いに垂直である。

さらに、本発明の誘導加熱システムでは、温度測定要素は、赤外線温度測定要素である。

さらに、本発明の誘導加熱システムでは、温度測定要素は、誘導加熱コイルの中間部に配置されている。

さらに、本発明の誘導加熱システムでは、ローディング・アンローディングデバイスは、
支持体を含んでおり；
鉛直変位調整要素を含んでおり、該鉛直変位調整要素は、支持体の上に配置されており、かつ、制御デバイスと接続されており；
基板を含んでおり、該基板は、鉛直変位調整要素と接続されており、かつ、鉛直変位調整要素によって駆動されて鉛直方向に移動し；
水平可動板を含んでおり、該水平可動板は、基板の上に配置されており、かつ、制御デバイスと接続されており、水平可動板は、基板に対して水平方向にスライド可能であるように構成されており；
積層型を配置するための積層型の座部を含んでおり、該積層型の座部は、水平可動板の上に配置されている。

本発明の技術的解決策では、水平可動板は、基板の上に配置されており、かつ、制御デバイスと接続されており、かつ、水平可動板は、ローディング・アンローディングデバイスが誘導加熱コイルの真下の位置へと積層型を水平方向に搬送し得るように、基板に対して水平方向にスライド可能であるように構成されている。鉛直変位調整要素は、支持体の上に配置されており、かつ、ローディング・アンローディングデバイスが、誘導加熱デバイスの中空キャビティーの中へと積層型を鉛直方向に搬送し、または、誘導加熱の完了後に中空キャビティーから外に出るように積層型を移動させ得るように、制御デバイスと接続されている。いくつかの実施形態では、積層型の座部は、非金属材料製であってもよい。

さらに、本発明の誘導加熱システムでは、積層型の座部は、圧力センサーを備えており、かつ、圧力センサーは、制御デバイスと接続されている。

本発明の技術的解決策では、積層型の座部は、圧力センサーを備えて、リアルタイムで積層型の座部に対する圧力を検出し、かつ、圧力センサーは、制御デバイスが圧力センサーによって伝えられた圧力値に基づいてけい素鋼板の圧縮の程度を制御するように、制御デバイスと接続されている。

さらに、本発明の誘導加熱システムでは、誘導加熱システムはさらに、
距離測定要素を含んでおり、該距離測定要素は、誘導加熱コイルより上に配置されており、かつ、制御デバイスと接続されており、距離測定要素は、距離測定要素と積層型の内部のけい素鋼板との間の距離を検出し、かつ、制御デバイスに距離を伝え；かつ、距離測定要素によって伝えられた信号に基づいて、制御デバイスは、ローディング・アンローディングデバイスが積層型を鉛直方向に搬送する距離を制御し、かつ、制御デバイスは、圧縮ディスクが鉛直方向に移動する距離を制御し；
圧縮力調整要素を含んでおり、該圧縮力調整要素は、誘導加熱コイルより上に配置されており、かつ、制御デバイスと接続されており；
前記圧縮ディスクを含んでおり、該圧縮ディスクは、圧縮力調整要素と接続されており、制御デバイスの制御に基づいて、圧縮力調整要素の調整の下で、圧縮ディスクは、鉛直下方に移動し、かつ、積層型の内部のけい素鋼板に圧力を加え、または、鉛直上方に移動してけい素鋼板を解放する。

本発明の技術的解決策では、いくつかの実施形態において、誘導加熱デバイスはさらに、誘導加熱デバイス支持体と接続された固定ロッドを含んでいてもよく、かつ、圧縮力調整要素は、圧縮力調整要素が固定ロッドを通して誘導加熱デバイス支持体に取り付けられるように、固定ロッドと接続されていてもよい。距離測定要素は、圧縮力調整要素を通して誘導加熱デバイス支持体に取り付けられるように圧縮力調整要素と接続されている。さらに、いくつかの実施形態では、圧縮ディスクは、非金属材料製であってもよい。

同様に、本発明の別の目的は、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱方法を提供することであり、当該方法は、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアを急速に固化し、かつ、コア製品の固化の質を保証し、かつ、生産効率を増大させ得、そのことによって、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの製造の分野に広く適用可能である。

上記の目的を達成するために、本発明は、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱方法を提供し、積層されたけい素鋼板に、６～２０ＫＨｚの中波帯にて誘導加熱を実行するために、誘導加熱コイルが用いられる。

さらに、本発明によって提供される自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導固化方法は、以下のステップを含んでおり、該ステップは、積層されたけい素鋼板を圧縮し、積層されたけい素鋼板に、６～２０ＫＨｚの中波帯にて誘導コイルによって誘導加熱を実行し、かつ、リアルタイムでけい素鋼板の温度を測定するステップおよびけい素鋼板が目標の加熱温度に到達したときに誘導加熱コイルによる加熱を停止させるステップである。

本発明では、加熱は、けい素鋼板が目標の加熱温度に到達したときはいつでも停止され得、そのことによって、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの加熱時間を大いに短縮する。

同様に、本発明のさらに別の目的は、上記の誘導加熱システムを用いることによってけい素鋼板を加熱するための方法であり、当該方法は、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアを急速に固化し、かつ、コア製品の固化の質を保証し、かつ、生産効率を増大させ得、そのことによって、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの製造の分野に広く適用可能である。

上記の目的を達成するために、本発明は、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱方法を提供し、積層型の内部に積層されたけい素鋼板に誘導加熱を実行するために、本発明の誘導加熱システムが用いられる。

本発明の技術的解決策では、いくつかの実施形態において、本発明の誘導加熱システムを用いることによる、積層型の内部に積層されたけい素鋼板への誘導加熱のプロセスは、以下のようであってもよい：

（１）けい素鋼板への誘導加熱の前に、けい素鋼板の目標の加熱温度、けい素鋼板に加えられる目標圧縮応力値、水平可動板の初期位置、鉛直変位調整要素の初期位置および圧縮ディスクの初期位置を含む、関連するパラメーターおよび初期値がまず設定される。

（２）けい素鋼板が積層型の内部に積層された後、積層型およびけい素鋼板は、搬送ローラーテーブルの上に一緒に配置され、かつ、搬送ローラーテーブルを通して誘導加熱操作領域へと搬送される。搬送ローラーテーブルは、一歩ずつの伝送を採用してもよい。積層型およびけい素鋼板が誘導加熱操作領域に到達したとき、搬送ローラーテーブルは、操作を中止し、かつ、給送・排出デバイスのマニピュレーターは、積層型をクランプし、かつ、積層型およびけい素鋼板は、片持ち梁によってローディング・アンローディングデバイスの積層型の座部へと一緒に運ばれる。その時、給送・排出デバイスは、給送操作を完了する。積層型の座部の上の圧力センサーは、制御デバイスにリアルタイムの圧縮応力値を送り、かつ、制御デバイスは、初期圧縮応力値を得る。

（３）水平可動板は、誘導加熱ステーションの真下の位置へと積層型およびけい素鋼板を搬送して、正確で同心的な位置決めを達成する。その時、距離測定要素は、けい素鋼板からの距離を検出し、かつ、制御デバイスにデータを送り、かつ、制御デバイスは、けい素鋼板の積層された厚さ、鉛直変位調整要素が上昇する必要がある変位の量および圧縮力調整要素が下降する必要がある高さを計算し、かつ、それらを鉛直変位調整要素および圧縮力調整要素にそれぞれ送る。鉛直変位調整要素は、制御デバイスからの指令にしたがってローディング操作を実行し、かつ、誘導加熱コイルの中間部へと積層型およびけい素鋼板を上昇させる。その後、圧縮力調整要素は、制御デバイスの指令を実行し、かつ、指定された位置へと圧縮ディスクを下降させる。その後、制御デバイスは、リアルタイムで圧力センサーによって測定された圧縮応力値と初期圧縮応力値との間の差を計算し、かつ、圧縮力調整要素に下降指令を送り、圧縮ディスクの下降高さを調整し、かつ、圧縮応力値が設定された目標圧縮応力値に到達するまで積層されたけい素鋼板を圧縮し、かつ、圧縮ディスクの位置がロックされる。その時、ローディングおよび圧縮操作が完了される。

（４）誘導加熱コイルは、けい素鋼板に、６～２０ＫＨｚの中波帯にて誘導加熱を実行し、かつ、温度測定要素は、リアルタイムでけい素鋼板の温度を測定する。けい素鋼板が目標の加熱温度に到達したとき、誘導加熱コイルは、加熱を停止させる。圧縮力調整要素は、圧縮ディスクの初期位置へと圧縮ディスクを上昇させ、かつ、鉛直変位調整要素は、その初期位置へと下降する。その時、アンローディング操作が完了する。

（５）水平可動板は、誘導加熱ステーションの真下の位置から水平可動板の初期位置へと移動し、かつ、マニピュレーターは、積層型の座部から積層型およびけい素鋼板を取り出し、かつ、片持ち梁は、それらを搬送ローラーテーブルへと運ぶ。そのとき、排出操作が完了する。

けい素鋼板の急速な誘導加熱および自己接着性固化は、上記のステップによって達成され、かつ、搬送ローラーテーブルは操作を継続し、かつ、けい素鋼板に対する次回の処理は、上記のステップを繰り返すことによって実行されてもよい。

先行技術と比較して、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速の固化のための誘導加熱システムおよび方法は、以下の有益な効果を有する：

中波帯における急速な誘導加熱によって、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムは、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアを急速に固化し得、かつ、コア製品の固化の質を保証し、かつ、生産効率を増大させ得、そのことによって、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの製造の分野に広く適用可能である。

図１は、いくつかの実施形態において給送状態にある本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの構造図である。 図２は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態における給送・排出デバイスの構造図である。 図３は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態における誘導加熱デバイスの構造図である。 図４は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態におけるローディング・アンローディングデバイスの構造図である。 図５は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態におけるローディング初期状態にあるローディング・アンローディングデバイスの構造図である。 図６は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態におけるローディング完了状態にあるローディング・アンローディングデバイスの構造図である。 図７は、いくつかの実施形態においてローディング初期状態にある本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの構造図である。

実施形態の詳細な説明
本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムおよび方法が、図面および特定の実施形態と併せて、以下でさらに説明され、かつ、記載される。しかしながら、説明および記載は、本発明の技術的解決策を不当に限定しない。

図１は、いくつかの実施形態において給送状態にある本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの構造図である。図２は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態における給送・排出デバイスの構造図である。図３は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態における誘導加熱デバイスの構造図である。図４は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態におけるローディング・アンローディングデバイスの構造図である。

図１に示されているように、いくつかの実施形態では、本発明における自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムは、搬送ローラーテーブル３、搬送ローラーテーブル支持体４、誘導加熱デバイス７、給送・排出デバイス５、ローディング・アンローディングデバイス６および制御デバイス（図示せず）を含んでいてもよい。複数の積層型２（非金属材料製）が、搬送ローラーテーブル３の上で搬送され、かつ、積層型２は、その中に積層されたけい素鋼板１を配置するために用いられ、搬送ローラーテーブル３の搬送方向および給送・排出デバイス５の搬送方向は、互いに垂直である。制御デバイスは、搬送ローラーテーブル３、給送・排出デバイス５およびローディング・アンローディングデバイス６とそれぞれ接続されて、それらのそれぞれの操作を制御する。

図２、３および４をさらに参照すると、いくつかの実施形態では、給送・排出デバイス５は、積層型２を水平方向に沿って搬送し、かつ、搬送ローラーテーブル支持体４に取り付けられており、かつ、水平方向に延びる片持ち梁５１と、片持ち梁５１を伝い得るマニピュレーター５２を含んでいる。いくつかの実施形態では、マニピュレーター５２のウォーキングおよびクランピング操作は、サーボモーターによって制御されてもよい。

さらに、誘導加熱デバイス７は、誘導加熱デバイス支持体７１、中空キャビティーを有する円柱状の誘導加熱コイル７２、温度測定要素７３、圧縮ディスク７４、距離測定要素７５、圧縮力調整要素７６および固定ロッド７７を含んでいることが見られ得る。誘導加熱コイル７２および温度測定要素７３は、誘導加熱デバイス支持体７１の上に配置されており、かつ、誘導加熱コイル７２は、けい素鋼板１に、６～２０ＫＨｚの中波帯にて誘導加熱を実行する。温度測定要素７３は、けい素鋼板１の温度を測定するために用いられ、かつ、誘導加熱コイル７２の中間部に配置されている。いくつかの実施形態では、温度測定要素７３は、赤外線温度測定要素であってもよい。誘導加熱コイル７２および温度測定要素７３は、制御デバイスと接続されて、制御デバイスを通して誘導加熱プロセスを制御する。距離測定要素７５は、誘導加熱コイル７２より上に配置されており、かつ、圧縮力調整要素７６を通して誘導加熱デバイス支持体７１に取り付けられるように圧縮力調整要素７６と接続されている。さらに、距離測定要素７５は、制御デバイスと接続されており、かつ、距離測定要素７５は、距離測定要素と積層型２の内部のけい素鋼板１との間の距離を検出し、それを制御デバイスに伝え；かつ、距離測定要素７５によって伝えられた信号に基づいて、制御デバイスは、ローディング・アンローディングデバイス６が積層型２を鉛直方向に搬送する距離を制御し、かつ、制御デバイスは、圧縮ディスク７４が鉛直方向に移動する距離を制御する。圧縮力調整要素７６は、誘導加熱コイル７２より上に配置されており、かつ、圧縮力調整要素７６が固定ロッド７７を通して誘導加熱デバイス７１に取り付けられるように固定ロッド７７と接続されており、かつ、圧縮力調整要素７６は、制御デバイスと接続されている。圧縮ディスク７４は、圧縮力調整要素７６と接続されており、かつ、制御デバイスの制御に基づいて、圧縮力調整要素７６の調整の下で、圧縮ディスク７４は、鉛直下方に移動し、かつ、積層型２の内部のけい素鋼板１に圧力を加え、または、鉛直上方に移動してけい素鋼板１を解放する。いくつかの実施形態では、圧縮ディスク７４は、非金属材料製であってもよい。

さらに、ローディング・アンローディングデバイス６は、支持体６１、鉛直変位調整要素６２、基板６３、水平可動板６４および積層型の座部６５を含んでいる。鉛直変位調整要素６２は、支持体６１の上に配置されており、かつ、ローディング・アンローディングデバイス６が誘導加熱デバイス７の中空キャビティーの中へと積層型２を鉛直方向に搬送し得るか、または、誘導加熱が完了した後で中空キャビティーから外に出るように積層型を移動させ得るように制御デバイスと接続されている。基板６３は、鉛直変位調整要素６２と接続されており、かつ、鉛直変位調整要素６２によって駆動されて、鉛直方向に移動する。水平可動板６４は、基板６３の上に配置されており、かつ、制御デバイスと接続されている。水平可動板６４は、ローディング・アンローディングデバイス６が誘導加熱コイル７２の真下の位置へと積層型２を水平方向に搬送し得るように、基板６３に対して水平方向にスライド可能であるように構成されている。積層型の座部６５は、積層型２を配置するために水平可動板６４の上に配置されており、かつ、いくつかの実施形態では非金属材料製である。積層型の座部６５は、圧力センサー（図示せず）を備えて、リアルタイムで積層型の座部６５に対する圧力を検出し、かつ、圧力センサーは、制御デバイスが圧力センサーによって伝えられた圧力値に基づいてけい素鋼１の圧縮の程度を制御するように、制御デバイスと接続されている。

図５は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態におけるローディング初期状態にあるローディング・アンローディングデバイスの構造図である。図６は、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの、いくつかの実施形態におけるローディング完了状態にあるローディング・アンローディングデバイスの構造図である。図７は、いくつかの実施形態においてローディング初期状態にある本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムの構造図である。

図１、２、５、６および７を参照すると、いくつかの実施形態では、本発明の誘導加熱システムを用いることによる積層型の内部に積層されたけい素鋼板への誘導加熱のプロセスは、以下のようであってもよい。

（１）けい素鋼板１への誘導加熱の前に、けい素鋼板１の目標の加熱温度、けい素鋼板１に加えられる目標圧縮応力値、水平可動板６４の初期位置、鉛直変位調整要素６２の初期位置および圧縮ディスク７４の初期位置を含む、関連するパラメーターおよび初期値がまず設定される。

（２）けい素鋼板１が積層型２の内部に積層された後、積層型２およびけい素鋼板１は、搬送ローラーテーブル３の上に一緒に配置され、かつ、搬送ローラーテーブル３を通して誘導加熱操作領域へと搬送される。搬送ローラーテーブル３は、一歩ずつの伝送を採用してもよい。積層型２およびけい素鋼板１が誘導加熱操作領域に到達したとき、搬送ローラーテーブル３は、操作を中止し、かつ、給送・排出デバイス５のマニピュレーター５２は、積層型２をクランプし、かつ、積層型２およびけい素鋼板１は、片持ち梁５１によってローディング・アンローディングデバイス６の積層型の座部６５へと一緒に運ばれる。その時、給送・排出デバイス５は、給送操作を完了する。積層型の座部６５の上の圧力センサーは、制御デバイスにリアルタイムの圧縮応力値を送り、かつ、制御デバイスは、初期圧縮応力値を得る。

（３）水平可動板６４は、誘導加熱ステーションの真下の位置へと積層型２およびけい素鋼板１を搬送して、正確で同心的な位置決めを達成する。その時、距離測定要素７５は、けい素鋼板１からの距離を検出し、かつ、制御デバイスにデータを送り、かつ、制御デバイスは、けい素鋼板１の積層された厚さ、鉛直変位調整要素６２が上昇する必要がある変位の量および圧縮力調整要素７６が下降する必要がある高さを計算し、かつ、それらを鉛直変位調整要素６２および圧縮力調整要素７６にそれぞれ送る。鉛直変位調整要素６２は、制御デバイスからの指令にしたがってローディング操作を実行し、かつ、誘導加熱コイル７２の中間部へと積層型２およびけい素鋼板１を上昇させる。その後、圧縮力調整要素７６は、制御デバイスの指令を実行し、かつ、指定された位置へと圧縮ディスク７４を下降させる。その後、制御デバイスは、リアルタイムで圧力センサーによって測定された圧縮応力値と初期圧縮応力値との間の差を計算し、かつ、圧縮力調整要素７６に下降指令を送り、圧縮ディスク７４の下降高さを調整し、かつ、圧縮応力値が設定された目標圧縮応力値に到達するまで積層されたけい素鋼板１を圧縮し、かつ、圧縮ディスク７４の位置がロックされる。その時、ローディングおよび圧縮操作が完了される。

（４）誘導加熱コイル７２は、けい素鋼に、６～２０ＫＨｚの中波帯に誘導加熱を実行し、かつ、温度測定要素７３は、リアルタイムでけい素鋼板１の温度を測定する。けい素鋼板１が目標の加熱温度に到達したとき、誘導加熱コイル７２は、加熱を停止させる。圧縮力調整要素７６は、圧縮ディスク７４の初期位置へと圧縮ディスク７４を上昇させ、かつ、鉛直変位調整要素６２は、その初期位置へと下降する。その時、アンローディング操作が完了する。

（５）水平可動板６４は、誘導加熱ステーションの真下の位置から水平可動板６４の初期位置へと移動し、かつ、マニピュレーター５２は、積層型の座部６５から積層型２およびけい素鋼板１を取り出し、かつ、片持ち梁５１は、それらを搬送ローラーテーブル３へと搬送する。その時、排出操作が完了する。

けい素鋼板１の急速な誘導加熱および自己接着性固化は、上記のステップによって達成され、かつ、搬送ローラーテーブル３は操作を継続し、かつ、けい素鋼板に対する次回の処理は、上記のステップを繰り返すことによって実行されてもよい。

特定の実施形態
実施形態１
この実施形態で用いられるけい素鋼板１の積層体は、φ１２０ｍｍの外径、φ４０ｍｍの内径および１３０ｍｍの積層体高さを有する。積層体高さの方向の圧縮力は、２～３ＫＮに設定される。けい素鋼板１の積層体は、誘導加熱コイル７２の中に入り、５分間３００度に到達するように１０ＫＨｚの周波数にて加熱され、かつ、その後で室温へと冷却される。

性能試験
張力ゲージを用いることによってけい素鋼板の積層体に、接着固定力試験が実行される。試験の最中、けい素鋼板の積層体は、両面強接着テープによって試験プラットフォームに固定された一方の端面と、張力ゲージと接続されて機械的構造によって外側に伸びる張力試験端部に接着された他方の端面を有する。実施形態１の技術的解決策によって調製された、固化されたけい素鋼板コアの試験の最中、張力ゲージはその範囲を越えて、最大１１５ｋｇｆを示すが、けい素鋼板の積層体はまだ、引き離されておらず、このことは、本発明の技術的解決策によって調製されたコアが良好な接着効果を有することを証明している。

同一の方法を用いることによって、リベット打ちされた積層体、および、溶接された積層体の接着力が、比較のために試験された。リベット打ちされたコアが、１２のリベット点を有して均一に分布し、かつ、けい素鋼板の積層されたコアは、２３ｋｇｆの引っ張り力の下で引き離される。溶接されたコアが、６つの溶接継目を有して周方向に均一に分布し、かつ、積層されたコアは、２５．５ｋｇｆの作用の下で引き離される。

要すれば、本発明の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの急速な固化のための誘導加熱システムでは、中波帯における急速な誘導加熱によって、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアが急速に固化され得る；φ１００ｍｍ未満の外径を有するけい素鋼板については、加熱時間は１～５分間ぐらい短くてもよい；φ１００～３００ｍｍの外径を有するけい素鋼板については、加熱時間は２～１０分間ぐらい短くてもよい；概して固化を達成するために１～４時間加熱される必要がある先行技術において穴開け機によって穴の開けられたコアと比較すると、当該システムは、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの製造プロセスにおいて、加工時間を大いに短縮し、生産効率を改善し、かつ、自動化操作を促進する。さらに、当該システムは、１１５ｋｆｇ以上に到達する接着強度を有するコア製品の固化の質を保証し得、かつ、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアの製造の分野に広く適用され得る。

本発明の保護範囲の先行技術部分は、出願書類において提供された実施形態に限定されず、かつ、先行特許文献、先行刊行物および先行する公用を含むがそれらに限定されない本発明の解決策と矛盾しないすべての先行技術は、本発明の保護範囲内に包含され得ることが注目されるべきである。

さらに、本件における種々の技術的特徴の組み合わせは、本件において請求の範囲に記載された組み合わせ、または、特定の実施形態に記載された組み合わせに限定されない。本件において記載されたすべての技術的特徴は、互いの間で矛盾が生じない限り、任意の方式で自由に組み合わされ、または、組み込まれ得る。

上記に列挙された実施形態は、本発明の特定の実施形態に過ぎないこともまた注目されるべきである。自明であることに、本発明は上記の実施形態に限定されず、かつ、それに対する同様の変更または修正が、当業者によって本発明の開示から直接的に得られ、または、本発明の開示から容易に着想され得、かつ、本発明の保護範囲に属すべきである。

Claims (10)

1. 自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアのための誘導加熱システムであって、当該自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアのための誘導加熱システムは、
   搬送ローラーテーブルを有することによって特徴付けられ、該搬送ローラーテーブルは、その上で複数の積層型を搬送するように構成されており、該積層型は、その中に積層されたけい素鋼板を配置するために用いられ、
   給送・排出デバイスを有することによって特徴付けられ、該給送・排出デバイスは、前記搬送ローラーテーブルからローディング・アンローディングデバイスへと前記積層型を水平方向に搬送するように構成されており、
   前記ローディング・アンローディングデバイスを有することによって特徴付けられ、該ローディング・アンローディングデバイスは、前記給送・排出デバイスから円柱状の誘導加熱コイルの真下の位置へと前記積層型を前記水平方向に搬送し、かつ、前記の円柱状の誘導加熱コイルの中空キャビティーの中へと前記積層型を鉛直方向に搬送し、または、前記の円柱状の誘導加熱コイルがけい素鋼板に対する６～２０ＫＨｚの中波帯での誘導加熱を完了した後で前記中空キャビティーから外に出るように前記積層型を移動させるように構成されており、
   誘導加熱デバイスを有することによって特徴付けられ、該誘導加熱デバイスは、前記中空キャビティーを有する前記の円柱状の誘導加熱コイルおよび温度測定要素を有し、該温度測定要素は前記けい素鋼板の温度を測定するために用いられ、かつ、
   制御デバイスを有することによって特徴付けられ、該制御デバイスは、前記搬送ローラーテーブル、前記給送・排出デバイスおよび前記ローディング・アンローディングデバイスとそれぞれ接続されて、それらのそれぞれの操作を制御し；該制御デバイスはまた、前記誘導加熱コイルおよび前記温度測定要素と接続されて、誘導加熱プロセスを制御する、
   前記の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアのための誘導加熱システム。
2. 前記給送・排出デバイスが、前記水平方向に延びる片持ち梁と、該片持ち梁を伝うことが可能なマニピュレーターを有することを特徴とする、請求項１に記載の誘導加熱システム。
3. 前記搬送ローラーテーブルの搬送方向および前記給送・排出デバイスの搬送方向が、互いに垂直であることを特徴とする、請求項１に記載の誘導加熱システム。
4. 前記温度測定要素が、赤外線温度測定要素である、請求項１に記載の誘導加熱システム。
5. 前記温度測定要素が、前記誘導加熱コイルの中間部に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の誘導加熱システム。
6. 前記ローディング・アンローディングデバイスが、
   支持体を有し；
   鉛直変位調整要素を有し、該鉛直変位調整要素は、前記支持体の上に配置されており、かつ、前記制御デバイスと接続されており；
   基板を有し、該基板は、前記鉛直変位調整要素と接続されており、かつ、前記鉛直変位要素によって駆動されて前記鉛直方向に移動し；
   水平可動板を有し、該水平可動板は、前記基板の上に配置されており、かつ、前記制御デバイスと接続されており、前記水平可動板は、前記基板に対して前記水平方向にスライド可能であるように構成されており；
   前記積層型を配置するための積層型の座部を有し、該積層型の座部は、前記水平可動板の上に配置されていることを特徴とする、
   請求項１に記載の誘導加熱システム。
7. 前記積層型の座部が圧力センサーを備えており、かつ、該圧力センサーは前記制御デバイスと接続されていることを特徴とする、請求項６に記載の誘導加熱システム。
8. 前記誘導加熱デバイスがさらに、
   距離測定要素を有し、該距離測定要素は、前記誘導加熱コイルより上に配置されており、かつ、前記制御デバイスと接続されており、前記距離測定要素は、前記距離測定要素と前記積層型の内部の前記けい素鋼板との間の距離を検出し、かつ、前記制御デバイスに前記距離を伝え；かつ、前記距離測定要素によって伝えられた信号に基づいて、前記制御デバイスは、前記ローディング・アンローディングデバイスが前記積層型を前記鉛直方向に搬送する距離を制御し、かつ、前記制御デバイスは、圧縮ディスクが前記鉛直方向に移動する距離を制御し；
   圧縮力調整要素を有し、該圧縮力調整要素は、前記誘導加熱コイルより上に配置されており、かつ、前記制御デバイスと接続されており；かつ、
   前記圧縮ディスクを有し、該圧縮ディスクは、前記圧縮力調整要素と接続されており、前記制御デバイスの制御に基づいて、前記圧縮力調整要素の調整の下で、前記圧縮ディスクは、鉛直下方に移動し、かつ、前記積層型の内部の前記けい素鋼板に圧力を加え、または、鉛直上方に移動して前記けい素鋼板を解放することを特徴とする、
   請求項１～７のいずれか一項に記載の誘導加熱システム。
9. 以下のステップを有することによって特徴付けられ、該ステップが、積層されたけい素鋼板を圧縮し、前記の積層されたけい素鋼板に６～２０ＫＨｚの中波帯にて請求項１～８のいずれか一項に記載の自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアのための誘導加熱システムにおける前記誘導加熱コイルによって誘導加熱を実行し、かつ、リアルタイムで前記けい素鋼板の温度を測定するステップ、および、前記けい素鋼板が目標の加熱温度に到達したときに前記誘導加熱コイルによる加熱を停止させるステップである、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアのための誘導加熱方法。
   
10. 請求項１～８のいずれか一項に記載の誘導加熱システムを用いることによって、積層型の内部に積層されたけい素鋼板に誘導加熱が実行されることを特徴とする、自己接着性皮膜を有するけい素鋼コアのための誘導加熱方法。

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