[发明专利]借助于三联炉对工件进行多重调温的方法

说明书

一种借助用于快速、高效且均匀地加热优选管状构件例如定子(7)的三联炉(1)的多重调温方法，其用于电动机的定子(7)和转子以及由具有不同磁性特性的材料构成的构件，其中构件的磁性部分借助于感应进行初级加热并且同时该同一构件的非磁性部分借助于红外辐射进行初级加热，同时地并且随后地，尤其通过无源加热元件(10)借助对流进行二级加热，该二级加热用于微调并且保持目标温度。

技术领域

本发明涉及一种方法和一种三联炉形式的示例性装置，用于快速、高效且均匀地加热优选管状的构件，例如由不同材料组成的电动机定子。该三联炉允许与不同的材料和构件部分(如电动机定子)相协调地同时使用三种不同的加热方法。

背景技术

为了浇铸和/或浸渍电动机的通常由铜制成的载流构件，有必要将由钢片和铜棒(所谓的发夹)或铜线组成定子和转子加热到80至180℃之间的温度。定子和转子的浸渍和/或浇铸，主要是为了确保构件相互固定，更好和更明确的散热，以及额外的电绝缘。

下面的发明尤其针对由软铁片组和铜绕组构成的电动机定子。在较新的电机中，铜绕组经常被焊接的铜发卡所取代，这些发卡在内径处被嵌入到片组中并且在两侧轴向地作为所谓的绕组头伸出。在对定子进行预热以进行浸渍和/或浇铸时，以及在随后的温度升高以进行胶凝和固化时，都希望高效、快速和均匀的温度升高。

迄今为止，用于浸渍或浇铸这些构件的现有设备大多使用循环空气炉，定子被放入该循环空气炉中至少一段时间或穿过该循环空气炉，以达到所期望的温度。在此，通过对流进行热传递。通常情况下，这些炉子借助于气体或电流加热。在真空中，这种加热方式是无效的，因为缺少载热体，即空气。这种方法价格低廉、久经考验、安全并且对长时间停留不敏感；然而，它需要相当多的时间、空间和能源。

一些年来，定子偶尔借助于从外部指向构件的红外辐射来调温。在这种情况下，热辐射直接作用于被加热物体的表面。因此，省去了从热源到空气以及从空气或气体到定子的热传递。然而，不同材料的表面的变热情况显著不同，这取决于它们的反射率和导热性。由于辐射对薄铜构件的作用与对厚片组的作用相同，所以只能借助于较长的等待时间才能实现定子中和定子上的均匀温度分布。

此外，也公开了感应炉。在这种类型的炉子或这种用于加热尤其磁性材料(如铁)的方法中，构件被高频交变磁场穿流。由于铜没有磁性，所以在这种方法中基本上只有片组被加热。然后，温度必须从片组传递到铜部件。尤其在感应加热中，必须特别注意热点，即磁波集中的角落和边缘。在这里会很快出现过热，这将导致绝缘层或相邻塑料部件的损坏。

DE 10 2017 005 532 A1公开了一种方法和一种加热装置，用于对电机的定子或电枢进行感应加热和保温，其中该感应加热借助于不同频率的电磁场进行，该电磁场与不同的材料相匹配。在此，片组和突出的铜部件通过具有各种频率的不同感应器来加热。在实践中，要在定子上实现均匀的温度和精确到几度，用感应和照射等直接加热方法被证明是非常困难的，而且存在等待时间。测量浸渍后不可避免地持续旋转的部件的温度尤其成问题。尤其，不同的起始温度或较长的停留时间会导致不可接受的偏差，这会损害整个过程。

用于对电动机定子和转子进行调温的另一种方法是电阻加热。在此，在低电压下对绕组施加高的低频电流。在这种情况下，由于电阻的作用，热量只在载流部件中产生并且必须从那里转移到钢构件、如片组上。如果所有构件都需要相同的温度，这需要相当长的时间，而且由于能量强度高而效率很低。

在规定的短周期的批量生产中，用于调温构件的长时间意味着大量的工件载体和张紧装置、需要相当大的空间和能源需求以及漫长的启动和生产时间的大型炉子。设备中的大量构件使得其不灵活并且昂贵。

EP 2 905 346 A1公开了一种用于在钢片构件上施加温度曲线的方法和一种热处理设备，其包括用于将钢片构件加热到高于AC3温度的生产炉和用于在钢片构件上施加温度曲线的热后处理站，其中钢片构件的一个或多个区域在热后处理站中借助于对流和/或借助于辐射和/或借助于热传导进行冷却和加热。