专利名称：金属带的感应加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一或多金属带电磁感应加热装置，这种装置具有至少一感应线圈，其横向于金属带的纵向方向围绕金属带的一区域。
背景技术：
这种加热装置例如用在金属带处理线上、尤其是使涂层例如漆层干燥上，或者用于对沿着纵向经过励磁线圈行进的金属带进行电镀前加热或退火前加热。
发明内容
本发明旨在提供一种加热装置，其可减少或消除使用迄今公知的加热装置可能出现的金属带涂层缺陷。
根据本发明，金属带电磁感应加热装置具有至少一感应线圈，其横向于金属带的纵向方向围绕金属带的一区域，其特征在于，线圈具有至少一单体螺线圈(monospire)，其中平面正交于金属带的纵向方向。
采用这种布置，产生的电磁场在金属带上不具有横向分量，现有技术则相反，线圈的线匝在金属带的纵向方向上是倾斜的。这种横向分量的消除，可避免金属带上寄生感应电流的流通，所述寄生感应电流来源于感应线圈的上游和下游的金属带和滚柱之间的电位差。这种电位差引起火花，影响金属带表面的涂层和状态。另外，相对于盘旋线式感应线圈，横向温度的均匀性(中央边缘)得到改善。
线圈可包括多个单体螺线圈，其中平面正交于金属带的纵向方向。单体螺线圈可彼此串联或并联或串并联。
每个单体螺线圈可相对于金属带宽度具有两大侧面，相对于金属带厚度具有两小侧面。供电可在大侧面或在小侧面进行。
单体螺线圈大侧面的长度最好大于金属带的宽度一定数值，以避免金属带边缘增强的加热作用。
单体螺线圈大边之间的距离可朝大边的端部增大，以避免金属带边缘加强的加热作用。单体螺线圈朝其大边的端部呈一梯形形状，其大底边构成一小外侧面。在其他实施例中，单体螺线圈可朝其大边的端部呈一朝外凸起的基本上为圆形的形状。
最好在多个单体螺线圈式感应线圈的每个纵向端部，加热装置具有一本身闭合的短路单体螺线圈(monospire de court-circuit)，其中平面正交于金属带的纵向方向。
加热装置可具有电磁屏蔽，以便基本上沿正交于金属带平面的方向含有磁场。
加热装置可具有一场偏转器，以校正相对于金属带中央区域的边缘温度。
除上面表明的设置外，本发明包括一定数量的其它设置，以下借助于参照附图描述的且为非限制性的实施例对这些设置进行更清楚的解释。附图如下[14]图1是本发明单体螺线圈穿过一金属带的加热装置的立体示意图。
图2是金属带在内部的单体螺线圈的垂直示意剖面图。
图3示出单体螺线圈的另一实施例，金属带未示出。
图4示出单体螺线圈的另一实施例，相似于图3。
图5和6是环绕一水平移动金属带的单体螺线圈的两实施例的垂直剖面图。
图7是具有三单体螺线圈的一线圈的立体示意图，所述单体螺线圈在每个纵向端部与一短路线匝并联。
图8是图7所示单体螺线圈的并联接线电路图。
图9是包括三串联单体螺线圈的一线圈的立体示意图。
图10是图9的接线电路图。
图11是串并联的两个两个连接的四单体螺线圈的立体示意图。
最后，图12是图11的接线电路图。
具体实施例方式图1示出一钢带A或一般来说一金属带的电磁感应加热装置。在图1所示的实施例中，金属带A沿一箭头所示的其垂直纵向方向D垂直前送。加热装置包括至少一感应线圈B，其横向于纵向方向D围绕金属带A的一区域。
根据本发明，线圈B包括至少一单体螺线圈1，其中平面P正交于金属带A的纵向方向D。
根据图1，单体螺线圈1由形成一矩形形状的一扁导线构成，其大边1a、1b平行于金属带的大表面，小边1c、1d平行于金属带的侧面(tranche)。
供电在图1所示的一大边1b进行。大边1b基本上在一半长度开口，具有两薄片L1、L2，其相对于边1b的平面朝外成直角折叠，以便接通电源。
由于中平面P正交于方向D的布置，感应线圈B在金属带A上不产生寄生电流，而传统的不正交于方向D的多匝线圈则相反。根据本发明，在金属带的宽度上，温度的均匀性得到改进。
图2示出的布置类似于图1，一金属带A不是如图1所示进行垂直移动，而是水平移动。
图3示出另一实施例，据此，供电和薄片L1、L2布置在一小边例如小边1c的中央区域。金属带A未在图3上示出。
图4示出单体螺线圈的另一实施例，据此，供电由布置在一小边例如小边1c的端部之一的薄片L1、L2加以确保。
尽管附图示出用一扁导线制成的单体螺线圈，显然，其他类型的导线，例如具有圆形或矩形截面的导线，或者具有圆形或矩形截面的多导线的组合，可用于制成单体螺线圈。
单体螺线圈1大边的长度H(图2)大于金属带的宽度h一定数值，以避免金属带的边缘即边缘Ac，Ad加强的加热作用。H可大于h约25％，在金属带A的纵向轴线两侧，布置等于尺寸之差。
图5示出另一实施例，据此，单体螺线圈大边之间的距离E朝大边的端部增大，以避免金属带边缘Ac、Ad加强的加热作用。
如图5所示，单体螺线圈1朝其大边端部呈一梯形形状Td、Tc，其大底边构成外小侧面1e、1d，而梯形小底边相应于中央区域单体螺线圈大边之间的距离。
根据图6所示的另一实施例，单体螺线圈大边端部具有朝外凸起的基本上呈圆形的形状Cd、Cc，有利于限制或消除边缘Ac、Ad加强的加热作用。
图7以立体示意图示出一线圈B1，其包括根据图8所示电路图并联的相同的三同轴单体螺线圈1、21和31。每个单体螺线圈1、21、31的中平面，正交于在线匝内前送的金属带(图7上未示出)的纵向方向。一般是高频交流电的供电，由同每个单体螺线圈的馈电薄片L1、L2并联的导线加以确保。
最好在线圈B1的每个纵向端部配置一本身闭合的短路单体螺线圈4、5，其中平面正交于金属带的纵向方向。短路单体螺线圈4、5可再连通电磁场场力线，图中示出两电磁场场力线Mc和Md，其位于线匝4和5输出端后面不远处。因此，避免电磁场沿金属带的纵向方向传播更远，以免该电磁场对处于线圈B1下游或上游的器械产生可能的干扰。
图9示出一线圈B2，其具有如同图10的电路图所示的那样串联的三同轴单体螺线圈1、21、31。每个单体螺线圈的中平面正交于金属带(图9上未示出)的纵向方向D。
显然，并联或串联的单体螺线圈数量可不同于三个，例如可等于两个或大于三个。
图11以示意立体图示出四同轴单体螺线圈1、21、31、41的串并联线路布置，其中平面正交于钢带(未示出)的纵向方向D。
单体螺线圈1、21串联连接，单体螺线圈31、41串联连接。对这两种串联进行并联连接，如图12所示。
显然，可用与图11和12所示不同的多个单体螺线圈进行串并联。
在所示的所有实施例中，可配置短路单体螺线圈，其布置在线圈的每个端部，如图7所示。
也可配置一电磁屏蔽，例如具有一板式磁路或铁氧体磁路的电磁屏蔽，或一用铜板制成的屏蔽，以便基本上沿正交于金属带平面的方向含有磁场。
加热装置可在有、无控制的气氛条件下工作。
可配置场偏转器，尤其用于校正边缘Ac、Ad相对于金属带中央区域的温度。
也可配置沿金属带纵向方向凹入的单体螺线圈。
权利要求
1.一金属带(A)的电磁感应加热装置，它包括至少一感应线圈(B)，其横向于金属带的纵向方向(D)地围绕金属带的一区域，其特征在于，所述线圈(B)包括至少一单体螺线圈(1)，所述单体螺线圈(1)的中平面(P)正交于所述金属带的纵向方向(D)。
2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，所述线圈包括多个单体螺线圈(B1)，所述单体螺线圈的中平面正交于所述金属带的纵向方向(D)，所述单体螺线圈彼此串联、或并联、或串并联。
3.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，每个单体螺线圈与所述金属带的宽度相关地具有两大边，与所述金属带的厚度相关地具有两小边，其特征在于，供电(L1，L2)在一大边(1b)上进行。
4.根据权利要求1或2所述的加热装置，其特征在于，每个单体螺线圈与所述金属带的宽度相关地具有两大边，与所述金属带的厚度相关地具有两小边，其特征在于，供电(L1，L2)在一小边(1c)上进行。
5.根据权利要求3或4所述的加热装置，其特征在于，所述单体螺线圈大边的长度(H)大于所述金属带(A)的宽度(h)一定数值，以避免所述金属带边缘过强的加热作用。
6.根据权利要求3、4或5所述的加热装置，其特征在于，所述单体螺线圈大边之间的距离(E)朝大边的端部增大，以避免金属带边缘过强的加热作用。
7.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述单体螺线圈朝其大边的端部具有一梯形形状(Tc，Td)，其大底边构成有一外小边(1c，1d)。
8.根据权利要求6所述的加热装置，其特征在于，所述单体螺线圈朝其大边的端部具有一朝外凸起的基本上呈圆形的形状(Cc，Cd)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，其特征在于，在感应线圈的每个纵向端部，所述加热装置具有一本身闭合的短路单体螺线圈(4，5)，所述短路单体螺线圈的中平面正交于所述金属带的纵向方向(D)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置具有一电磁屏蔽，以便基本上沿正交于所述金属带平面的方向容纳有磁场。
11.根据前述权利要求中任一项所述的加热装置，其特征在于，所述加热装置具有至少一个场偏转器，用于校正在相对于所述金属带中央区域的边缘(Ac，Ad)内的温度。
全文摘要
本发明涉及一金属带(A)的电磁感应加热装置，它包括至少一感应线圈(B)，其横向于金属带的纵向方向(D)围绕金属带的一区域。线圈(B)包括至少一单体螺线圈(1)，其中平面(P)正交于金属带的纵向方向(D)。
文档编号H05B6/02GK1778144SQ200480010656
公开日2006年5月24日 申请日期2004年3月4日 优先权日2003年3月7日
发明者P·勒尔, R·克莱因 申请人:塞莱斯公司