感应加热装置的制作方法

本发明涉及一种包括感应线圈的装置，用于通过在诸如滚动元件轴承、圈或齿轮的金属物件(metalarticle)中感应出涡流(/涡电流)来加热所述金属物件。

背景技术：

ep2728965a1描述了一种已知类型的轴承感应加热器，在根据加热循环对轴承进行加热期间使用两个温度探头。一个温度探头监测轴承的内圈的温度，另一温度探头监测轴承的外圈的温度。两个温度之间的差异触发加热循环的第一部分与加热循环的第二部分之间的切换。

一般而言，已知使用具有单个感应线圈或具有多个感应线圈的感应加热器。

仍有改进的可能。

技术实现要素：

本发明的特别目的在于提供一种用于加热金属物件的感应加热装置。

根据本发明，所述感应加热装置包括控制箱和磁芯，所述磁芯设置有至少一个电感器，所述至少一个电感器由电力电子器件(powerelectronics)供应电流，所述电力电子器件由控制电路(/控制单元)(controlcircuit)控制。所述电力电子器件和所述控制电路安装在所述控制箱中。

所述装置还包括可移动的闭合轭(removeableclosingyoke)和多个温度传感器，所述可移动的闭合轭用于完成(/完整化)(completing)所述磁芯的磁路。

仍然根据本发明，多个金属物件被同时加热，使得根据加热循环多个金属物件均达到目标温度，并且在所述加热循环期间，所述温度传感器监测所述多个金属物件的温度，使得每个金属物件连接到未连接到任何其他金属物件的温度传感器。

根据本发明的有利但非强制性的其他方面，这种感应加热装置可以包括以下特征中的一个或多个：

-温度传感器的数量与将要被同时加热的不同物件的数量一样多；

-所述磁芯具有第一臂、第二臂和第三臂，所述第一臂、所述第二臂和所述第三臂形成整体为u形或c形的芯部分，所述闭合轭定位为跨过所述u形或c形的芯部分的敞开臂(openarm)，以完成所述磁芯的磁路。

-所述加热装置包括安装在u形或c形的磁芯的臂中的一个臂上的单个电感器。

-所述加热装置包括两个电感器，一个电感器安装在u形或c形的磁芯中的两个敞开臂中的一个敞开臂上，另一电感器安装在另一敞开臂上。

本发明的另一方面在于提供一种利用根据本发明的感应加热装置来加热多个金属物件的方法，所述方法包括以下步骤：

a)将金属物件绕着所述磁芯的臂中的一个臂或所述闭合轭放置；

b)对于每个金属物件，将单独的温度传感器连接到每个金属物件；

c)为每个温度传感器设定每个金属物件将要达到的目标温度；

e)开始加热循环，例如，通过包括按压按钮的手动动作来开始加热循环；

f)同时加热多个金属物件。

根据本发明的有利但非强制性的其他方面，这种方法可以包括以下特征中的一个或多个：

-所述方法还包括以下步骤：

d)对于每个目标温度，设定第一温度警报值和第二温度警报值，所述第一温度警报值用于防止相关联的金属物件过热(overheating)，所述第二温度警报值用于防止所述相关联的金属物件加热不足(/欠热)(underheating)。

-在步骤f)期间，可以将金属物件中的至少一些金属物件放置为彼此接触，以易于它们之间的热传递。

-在步骤c)期间，将要被同时加热的所有金属物件的目标温度被设定为相同或不同的值。

由于本发明，可以同时加热多个金属物件，但不必以相同的速度加热多个金属物件，这可以用于加快包括多个金属物件的系统的组装，或者可以用于在维护位于同一地区中的同一系统或多个系统上的多个金属物件期间节省时间。

由于本发明，可以同时加热多个金属物件，以使它们达到期望的温度，并且期望的温度可以是不同的或相同的。

同样，由于本发明，在多个金属物件的加热期间，可以使用最少量的温度探头来直接监测每个金属物件的温度。

附图说明

通过研究以非限制性示例给出并由附图示出的具体实施方式的详细描述，将更好地理解本发明及其优点，在附图上：

-图1示出了根据本发明的感应加热装置的第一优选实施方式，其中，将要被加热的两个金属物件相对于彼此处于第一相对位置；

-图2示出了图1的感应加热装置，其中，两个金属物件相对于彼此处于第二相对位置；

-图3示出了根据本发明的感应加热装置的第二优选实施方式。

1电源

2控制箱

3、5温度传感器

4、6金属物件

7闭合轭(closingyoke)

8磁芯

9、10电感器

具体实施方式

图1示出了感应加热装置，感应加热装置连接到电源1，电源1向控制箱2供电，控制箱2形成装置(/感应加热装置)的一部分。感应加热装置还包括设置有电感器9或线圈9的磁芯8。

优选地，磁芯8是铁磁的。

磁芯8具有第一臂、第二臂、第三臂以及第四臂或闭合轭(closingyoke)7，第一臂、第二臂、第三臂形成整体为u形或c形的芯部分，第四臂或闭合轭7定位为跨过u形或c形的芯部分的敞开臂以完成磁芯8的磁路。闭合轭7是可移动的或可拆卸的，以允许布置第一金属物件(/金属物/金属制品)4和第二金属物件6以进行加热。电感器9安装在u形或c形的磁芯8的臂中的一个臂上。

电感器9通过由控制电路控制的电力电子器件供应电流。电力电子器件(/电力电子装置)和控制电路安装在控制箱2中。

仍然根据图1，感应加热装置还包括第一温度传感器3和第二温度传感器5。两个温度传感器连接到控制箱2。优选地，温度传感器均设置有磁性热电偶(magneticthermocouple)。此外，第一温度传感器3连接到第一金属物件4，第二温度传感器5连接到第二金属物件6。

如图1所示，两个金属物件定位为彼此间隔一定距离。这在例如当期望在两个不同的温度下加热两个物件时是有利的。

图2示出了与图1中的感应加热装置相同的感应加热装置，但在图2中，两个金属物件4、6相对于彼此处于另一相对位置。更确切地，两个金属物件彼此接触。这允许在加热循环期间在两个物件之间进行有效的热传递，例如从一个物件传递到另一物件。有利地，两个金属物件通过尽可能大的两个表面彼此接触。如图2所示，两个金属物件根据两个平坦的侧表面接触。

有利地，由于保持器(未示出)，两个金属物件可以在加热循环中暂时地被保持为彼此接触。

图3示出了感应加热装置的第二优选实施方式。为了清楚起见，相同的元件具有与图1和图2中示出的实施方式的元件相同的附图标记。

图3的第二实施方式与第一实施方式的不同之处在于其包括第二电感器10。第一电感器9安装在u形或c形的磁芯的两个敞开臂中的一个敞开臂上，而第二电感器10安装在u形或c形的磁芯的另一敞开臂上。

金属物件可以是滚动元件轴承、圈或齿轮。

在本发明的未示出的实施方式中，至少三个金属物件绕着闭合轭7定位。

在本发明的未示出的实施方式中，感应加热装置包括至少三个温度传感器。

在由感应加热装置执行的加热循环期间，每个金属物件均连接到未连接到任何其他金属物件的温度传感器。温度传感器监测所连接到的物件的温度。

在加热循环期间同时加热金属物件。

在本发明的优选实施方式中，感应加热装置包括的温度传感器的数量与将要被同时加热的金属物件的数量一样多，并且每个温度传感器连接到单独的(/唯一的)金属物件。

在一个加热循环中，将多个金属物件分别加热直到达到目标温度为止。

优选地，感应加热装置在加热循环期间连续地监测温度读数。

优选地，为每个温度监测(目标温度)设定第一温度警报值，以避免相应的金属物件过热。确实，已经观察到，当同时加热不同大小和/或重量的金属物件时，它们以不同的速度加热，并且某些物件在其他物件之前达到其第一警报温度。

另外，优选地，为每个温度监测(目标温度)设定第二温度警报值，以避免相应的金属物件加热不足(underheating)。

用于同时加热多个金属组件的加热循环由控制箱控制。

对于给定组的硬件，加热循环是自适应的，并且取决于目标值(即，目标温度)、第一温度警报值和第二温度警报值，当然还取决于金属物件本身(质量、体积、构成材料等)。

每个加热循环包括由控制箱设定的多个部分。

在本发明的优选实施方式中，加热循环包括第一部分和第二部分，第一部分具有第一确定持续时间并且由于在电感器或多个电感器(如果加热装置配备有多个电感器则为多个电感器)中输送高电流或多个高电流而具有高加热速率，第二部分具有第二确定持续时间并且由于在电感器多个电感器中输送较低的电流或多个较低的电流而具有较低的加热速率。

在本发明的另一优选实施方式中，加热循环包括第三部分，在第三部分期间，没有电流被输送到一个或多个电感器并且持续第三确定持续时间。这个第三部分可以例如发生在前面提到的第一部分和第二部分期间。

在本发明的另一优选实施方式中，加热循环包括第四部分，在第四部分期间，电流或多个电流被输送通过一个或多个电感器，以将不同的金属物件保持在相同的温度。

现在我们将描述利用根据本发明的感应加热装置同时加热多个金属物件的方法。所述方法包括以下步骤：

a)将金属物件绕着磁芯8的臂中的任何一个臂放置或者将金属物件放置在闭合轭7上。如果期望一些金属物件或所有金属物件达到相同的目标温度，则可以将这些金属物件定位为彼此接触，以易于金属物件之间的热传递并且有助于均衡它们的温度。

b)对于每个金属物件，将单独的(/唯一的)温度传感器连接到每个金属物件，例如通过表面接触的方式将单独的温度传感器连接到每个金属物件。

c)为每个温度传感器设定每个金属物件将要达到的目标温度。

d)为每个温度传感器设定针对每个温度监测(目标温度)的第一温度警报值和第二温度警报值。

步骤d)是可选的。实际上，在本发明的优选实施方式中，默认情况下在控制箱的存储器中设定一些值。例如，将第一警报值设定为目标温度+5℃，将第二警报值设定为目标温度–5℃。

可选地，可以通过操作者手动地设定这些第一温度警报值和第二温度警报值。

e)开始加热循环，例如，通过包括按压按钮的手动动作来开始加热循环。

f)同时加热多个金属物件。在这个步骤期间，不必以相同的速度加热金属物件。在这个加热过程期间，感应加热装置运行包括在前述的四个部分中的一个部分或多个部分的加热循环。有利地，加热循环的最后部分是前述的第四部分，以使物件被分别保持在它们期望的加热温度，直到操作者准备移除物件为止。

在本发明的优选实施方式中，将要被同时加热的所有金属物件的目标温度被设定为相同的值。在这种情况下，仅包括一个电感器的感应加热装置(诸如，图1和图2中的感应加热装置)能够足以在合理的时间内同时加热所有物件(/制品)。

在本发明的另一优选实施方式中，将要被同时加热的所有金属物件的目标温度被设定为不同的值。在这种情况下，可能需要包括至少两个电感器的感应加热装置(诸如，图3中的感应加热装置)。

在本发明的另一优选实施方式中，对于将要被同时加热的所有金属物件，将第一温度警报值设定为相同的值。

在本发明的另一优选实施方式中，对于将要被同时加热的所有金属物件，将第二温度警报值设定为相同的值。

在本发明的另一优选实施方式中，对于将要被同时加热的所有金属物件，将第一温度警报值设定为不同的值。

在本发明的另一优选实施方式中，对于将要被同时加热的所有金属物件，将第二温度警报值设定为不同的值。

由于本发明，可以同时加热多个金属物件，这可以用于加快包括多个金属物件的系统的组装，或者可以用于在维护位于同一地区中的同一系统或多个系统上的多个金属物件期间节省时间。

由于本发明，可以同时加热多个金属物件，以使它们达到期望的温度，并且期望的温度可以是不同的或可以是相同的。

同样，由于本发明，在多个金属物件的加热期间，可以使用最少量的温度探头来直接监测每个金属物件的温度。