[发明专利]宽度可变横向磁通电感应线圈

说明书

相关申请交叉引用

本申请要求2008年4月14日申请的美国临时申请61/044,545的权益，该临时申请通过引用全部组合于此。

技术领域

本发明涉及横向磁通电感应线圈，尤其涉及用于加热固定或移动的平面定向的导电工件时的前述感应线圈。

背景技术

美国专利6,570,141 B2公开了宽度可变横向磁通线圈，包括线圈的连接到电源的可移动段。前述安排要求线圈段和电源之间的功率连接灵活并需要可移动组件，该组件由于其长度直接与将要加热的带的最大宽度有关而较大，从而较重，尤其在它们包括磁通集中器时更是如此。

本发明的目标之一是提供横向磁通电感应线圈，包括固定加电线圈段及一个或多个活动无源线圈段，该活动无源线圈段提供方便的用于将线圈宽度调节为将要感应加热的导电工件的宽度的手段。

本发明的另一目标是提供横向磁通电感应线圈，包括固定加电线圈段及一个或多个活动无源线圈段，该活动无源线圈段提供方便的用于调节横向端的手段，或者在正感应加热的导电工件的位置在加热过程期间横向徘徊或交织时用于调节线圈的两端。活动无源线圈段可比导电工件的宽度短很多。因此，它们重量轻且可容易地移动以跟踪导电工件的对向边缘的瞬时位置。

发明内容

一方面，本发明是用于横向磁通电感应加热沿平面定向的导电工件的装置和方法，导电工件可以是连续或非连续的薄板或带。横向磁通电感应线圈包括固定加电线圈段和与固定加电线圈段电磁耦合的一个或多个可移动无源线圈段。作为备选，可移动线圈段可具有到固定段的可移动直接电连接。导电工件位于一对横向磁通感应线圈之间。在其他应用中，可使用单一线圈。至少一交流电源适当地连接到固定加电线圈段以向该线圈提供单相交流功率。可移动无源线圈段可跨越导电工件横向移动以适应不同的工件宽度、不同的加热分布、或工件在垂直于其线圈之间预计移动方向的方向上的徘徊。

另一方面，本发明是具有一个或多个横向磁通感应线圈的横向磁通感应加热装置和方法。横向磁通电感应线圈包括由彼此隔开的至少一对共平面横向段形成的固定平面线圈段。该对横向段在每一相邻对向端附近由桥段连接在一起以形成至少一匝线圈。交流电源连接到固定平面线圈段以在固定平面线圈段周围产生交变磁通场。至少一盒状可移动线圈段通过机械装置可滑动地连接到固定平面线圈段的至少一端同时至少与桥段周围的磁通场电隔离并与其电磁耦合。磁芯可用于增加桥段和至少一盒状可移动线圈段的一段之间的磁通耦合。竖直段可连接在该对横向段中的每一段与桥段之间以用作横向段和桥段之间的中间段。

本发明的上述及其他方面在本说明书及所附权利要求中提出。

附图说明

为说明本发明的目的，附图中示出了目前首选的形式。然而，应当理解，本发明不限于所示的具体排列和手段。

图1为本发明的固定加电线圈段与可移动无源线圈段和工件之间的关系的一个例子的等距图。

图2为本发明的可移动无源线圈段的一个例子的等距图。

图3为本发明的一对横向磁通电感应线圈的一个例子的截面正视图。

图4示出了位于工件上面和下面的固定加电线圈段和相关联的可移动无源线圈段中的电流流动图，前述工件静止定位或在上和下感应线圈之间移动。

图5为固定加电线圈段和可移动无源线圈段的相邻表面附近的一对固定磁芯的等距图。

图6(a)、6(b)、6(c)和6(d)为本发明的其他例子中使用的交变可移动无源线圈段的等距图。

图7为导向辊的一个例子的简化局部等距图，导向辊可用于使可移动无源线圈段跟踪在无源线圈段下面移动的工件的横向边缘。

图8为本发明中使用的固定加电线圈段的一个例子的等距图，其中前述线圈段包括三匝线圈。

图9为本发明中使用的固定加电线圈段的另一例子的等距图。

图10为包括固定加电线圈段和可移动无源线圈段的宽度可变横向磁通电感应线圈的另一例子的局部等距图。

图11为连同图10中所示的固定加电线圈段使用的可移动无源线圈段的一个例子的等距图。

图12为连同图10中所示的固定加电线圈段使用的可移动无源线圈段的另一例子的等距图。

图13(a)-图13(e)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。

图14(a)-图14(e)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。

图15(a)-图15(e)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。

图16(a)-图16(e)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。