DE102024105327A1

DE102024105327A1 - Production line for the manufacture and/or processing of metallic workpieces

Info

Publication number: DE102024105327A1
Application number: DE102024105327.5A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Lenz; Matthias Peters; Lutz Kümmel
Original assignee: SMS Group GmbH
Current assignee: SMS Group GmbH
Priority date: 2024-02-26
Filing date: 2024-02-26
Publication date: 2025-08-28
Also published as: WO2025181054A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Produktionslinie (1) zur Herstellung und/oder Verarbeitung von in eine Förderrichtung (R1) geförderten metallischen Werkstücken (2), wobei die Produktionslinie (1) die Produktionslinie (1) zumindest eine erste Umformvorrichtung (4) und eine mit der ersten Umformvorrichtung (4) mittels einer ersten Transporteinrichtung (60) verbundene zweite Umformvorrichtung (5), und zumindest eine Induktionserwärmungsvorrichtung (3) zur Erwärmung eines in die Förderrichtung (R1) geförderten metallischen Werkstücks (2) aufweist. Die Induktionserwärmungsvorrichtung (3) weist eine erste Spule (10) auf, die in einer ersten Richtung (R2) derart positionsverstellbar gelagert ist, dass ein erster Normalenabstand zwischen der ersten Spule (10) und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung (3) befindlichem Werkstück (2) veränderbar ist, und die Induktionserwärmungsvorrichtung (3) weist eine zweite Spule (20) auf, die in der ersten Richtung (R2) derart positionsverstellbar gelagert ist, dass ein zweiter Normalenabstand zwischen der zweiten Spule (20) und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung (3) befindlichem Werkstück (2) veränderbar ist. Die Induktionserwärmungsvorrichtung (3) weist zumindest eine mit der ersten Spule (10) und/oder der zweiten Spule (20) elektrisch verbundene Energieversorgungseinrichtung (50) auf, die dazu eingerichtet ist, die erste Spule (10) und die zweite Spule (20) derart mit Wechselstrom und/oder Wechselspannung zu versorgen, dass eine Eindringtiefe δ von stromtragenden Schichten des geförderten metallischen Werkstücks (2) kleiner oder gleich 0,7 Mal einer Dickenerstreckung (t) des geförderten metallischen Werkstücks (2) ist. The invention relates to a production line (1) for producing and/or processing metallic workpieces (2) conveyed in a conveying direction (R1), wherein the production line (1) comprises at least one first forming device (4) and a second forming device (5) connected to the first forming device (4) by means of a first transport device (60), and at least one induction heating device (3) for heating a metallic workpiece (2) conveyed in the conveying direction (R1). The induction heating device (3) has a first coil (10) which is mounted so as to be positionally adjustable in a first direction (R2) such that a first normal distance between the first coil (10) and a workpiece (2) located in the induction heating device (3) can be changed, and the induction heating device (3) has a second coil (20) which is mounted so as to be positionally adjustable in the first direction (R2) such that a second normal distance between the second coil (20) and a workpiece (2) located in the induction heating device (3) can be changed. The induction heating device (3) has at least one energy supply device (50) which is electrically connected to the first coil (10) and/or the second coil (20) and which is designed to supply the first coil (10) and the second coil (20) with alternating current and/or alternating voltage such that a penetration depth δ of current-carrying layers of the conveyed metallic workpiece (2) is less than or equal to 0.7 times a thickness extension (t) of the conveyed metallic workpiece (2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Produktionslinie zur Herstellung und/oder Verarbeitung von metallischen Werkstücken.The present invention relates to a production line for the manufacture and/or processing of metallic workpieces.

Bei Produktionslinien zur Herstellung und/oder Verarbeitung von metallischen Werkstücken, wie beispielsweise bei Warmwalzstra-ßen, werden durchlaufende metallische Werkstücke sowohl thermisch als auch mechanisch behandelt. Häufig geschieht dies in unmittelbarem Zusammenhang, sodass ein metallisches Werkstück durch einen Erwärmungsvorgang auf eine speziell für einen unmittelbar nachfolgenden mechanischen Verarbeitungsschritt, wie beispielsweise eine Umformung, geforderte Temperatur erwärmt wird. Die thermische Behandlung erfolgt in konventionellen Erwärmungsvorrichtungen wie beispielsweise Öfen oder mittels Induktionserwärmungsvorrichtungen oder mittels einer Kombination aus beidem.In production lines for the manufacture and/or processing of metal workpieces, such as hot rolling mills, continuous metal workpieces are subjected to both thermal and mechanical treatment. This often occurs in close conjunction, so that a metal workpiece is heated to a temperature specifically required for an immediately subsequent mechanical processing step, such as forming. The thermal treatment is carried out in conventional heating devices such as furnaces, or by means of induction heating devices, or by means of a combination of both.

Bekannte Induktionserwärmungsvorrichtung zum Erwärmen von durchlaufenden metallischen Werkstücken weisen gegenüber den metallischen Werkstücken feststehende und/oder vertikal und/oder horizontal zu einer Förderrichtung der metallischen Werkstücke positionsverstellbare Spulen auf, wobei die metallischen Werkstücke in eine Förderrichtung an der jeweiligen Spule vorbeigeführt werden.Known induction heating devices for heating continuous metallic workpieces have coils that are fixed relative to the metallic workpieces and/or are adjustable in position vertically and/or horizontally relative to a conveying direction of the metallic workpieces, wherein the metallic workpieces are guided past the respective coil in a conveying direction.

Die Spulen solcher Induktionserwärmungsvorrichtung werden mittels leistungselektronischer Bauteile wie Transformatoren, Wechselrichter, Gleichrichter und Kondensatoren mit elektrischer Energie von einer elektrischen Energiequelle versorgt. Dadurch können Induktionserwärmungsvorrichtungen zur Querfeldinduktion oder zur Längsfeldinduktion eingerichtet sein, wobei eine homogenere Erwärmung von metallischen Werkstücken mittels Längsfeldinduktion erreichbar ist. Bekannte Längsfeldinduktionsvorrichtungen weisen typischerweise gegenüber den metallischen Werkstücken feststehende Spulen auf. Weiterhin weisen bekannte Längsfeldinduktionsvorrichtungen die metallischen Werkstücke umschlingende Spulen auf.The coils of such induction heating devices are supplied with electrical energy from an electrical power source via power electronic components such as transformers, inverters, rectifiers, and capacitors. This allows induction heating devices to be configured for transverse field induction or longitudinal field induction, whereby more homogeneous heating of metallic workpieces can be achieved using longitudinal field induction. Known longitudinal field induction devices typically have coils that are stationary relative to the metallic workpieces. Furthermore, known longitudinal field induction devices have coils that wrap around the metallic workpieces.

Bei solchen Induktionserwärmungsvorrichtungen mit feststehenden Spulen ist der Abstand zwischen den feststehenden Spulen und den metallischen Werkstücken immer so ausgelegt, dass selbst metallische Werkstücke mit größtmöglichen Abmessungen, quer zu der Förderebene der jeweiligen Induktionserwärmungsvorrichtung gesehen, nicht mit den feststehenden Spulen kollidieren. Das bedeutet, dass die Spulen immer in einem größtmöglichen Sicherheitsabstand von den metallischen Werkstücken beabstandet sein müssen. Jedoch hat dieser vorgesehene Sicherheitsabstand zur Folge, dass der erreichbare elektrische Wirkungsgrad der jeweiligen Induktionsheizvorrichtung erheblich herabgesetzt ist. Insbesondere bei Produktionslinien zur Verarbeitung und/oder Herstellung von metallischen Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen stellt dies einen erheblichen Nachteil dar. Bei Induktionserwärmungsvorrichtungen mit die metallischen Werkstücke umschlingenden Spulen ist zudem ein Herausfahren aus einer Produktionslinie, während sich metallische Werkstücke in der Produktionslinie befinden, nicht möglich. Dadurch ist die Flexibilität von Produktionslinien hinsichtlich der Herstellung und/oder Verarbeitung von metallischen Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen stark eingeschränkt. Weiterhin kann auf eventuelle Schwankungen in der Erwärmungshomogenität nicht schnell reagiert werden, da beispielsweise ein Hinzufügen oder ein Herausfahren einer zusätzlichen Induktionserwärmungsvorrichtung zur gezielten Steigerung oder Reduktion der in das metallische Werkstück eingebrachten thermischen Energie während eines laufenden Produktionsbetriebs nicht möglich ist.In such induction heating devices with fixed coils, the distance between the fixed coils and the metal workpieces is always designed so that even metal workpieces with the largest possible dimensions, viewed transversely to the conveying plane of the respective induction heating device, do not collide with the fixed coils. This means that the coils must always be spaced at the greatest possible safety distance from the metal workpieces. However, this specified safety distance results in the achievable electrical efficiency of the respective induction heating device being significantly reduced. This represents a significant disadvantage, particularly in production lines for the processing and/or manufacture of metal workpieces of different dimensions. Furthermore, in induction heating devices with coils wrapping around the metal workpieces, it is not possible to exit a production line while metal workpieces are still in the production line. This severely limits the flexibility of production lines with regard to the manufacture and/or processing of metal workpieces of different dimensions. Furthermore, it is not possible to react quickly to possible fluctuations in heating homogeneity, since, for example, adding or removing an additional induction heating device to specifically increase or reduce the thermal energy introduced into the metallic workpiece during ongoing production operations is not possible.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Produktionslinie bereitzustellen, durch welche der elektrische Wirkungsgrad zwischen den Spulen und den metallischen Werkstücken verbessert wird und die Flexibilität zur Herstellung von metallischen Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen gesteigert wird.The present invention is based on the object of providing a production line by which the electrical efficiency between the coils and the metallic workpieces is improved and the flexibility for producing metallic workpieces of different dimensions is increased.

Diese der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Produktionslinie mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Produktionslinie sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This object underlying the present invention is achieved by a production line having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the production line are described in the dependent claims.

Im Genaueren wird die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst durch eine Produktionslinie zur Herstellung und/oder Verarbeitung von in einer Förderrichtung geförderten metallischen Werkstücken, wobei die Produktionslinie zumindest eine erste Umformvorrichtung und eine mit der ersten Umformvorrichtung mittels einer ersten Transporteinrichtung verbundene zweite Umformvorrichtung aufweist. Die Produktionslinie weist zumindest eine Induktionserwärmungsvorrichtung zur Erwärmung eines in die Förderrichtung geförderten metallischen Werkstücks auf, wobei die Induktionserwärmungsvorrichtung eine erste Spule aufweist, die in einer ersten Richtung derart positionsverstellbar gelagert ist, dass ein erster Normalenabstand zwischen der ersten Spule und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichem Werkstück veränderbar ist, und wobei die Induktionserwärmungsvorrichtung eine zweite Spule aufweist, die in der ersten Richtung derart positionsverstellbar gelagert ist, dass ein zweiter Normalenabstand zwischen der zweiten Spule und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichem Werkstück veränderbar ist, wobei die erste Spule und/oder die zweite Spule mit einer ersten Kondensatoreinrichtung elektrisch verbunden ist/sind. Die Induktionserwärmungsvorrichtung weist zumindest eine mit der ersten Spule und/oder der zweiten Spule elektrisch verbundene Energieversorgungseinrichtung auf, wobei die Energieversorgungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die erste Spule und die zweite Spule derart mit Wechselstrom und/oder Wechselspannung zu versorgen, dass eine Eindringtiefe δ von mittels der ersten Spule und/oder der zweiten Spule induziertem Strom in stromtragende Schichten des geförderten metallischen Werkstücks kleiner oder gleich 0,7 Mal einer Dickenerstreckung des geförderten metallischen Werkstücks ist.More specifically, the object underlying the present invention is achieved by a production line for the manufacture and/or processing of metallic workpieces conveyed in a conveying direction, wherein the production line comprises at least one first forming device and a second forming device connected to the first forming device by means of a first transport device. The production line comprises at least one induction heating device for heating a metallic workpiece conveyed in the conveying direction, wherein the induction heating device comprises a first coil which is mounted so as to be positionally adjustable in a first direction that a first standard The induction heating device comprises a second coil which is mounted so as to be positionally adjustable in the first direction such that a second normal distance between the second coil and a workpiece located in the induction heating device can be changed. The first coil and/or the second coil is/are electrically connected to a first capacitor device. The induction heating device comprises at least one energy supply device electrically connected to the first coil and/or the second coil, the energy supply device being configured to supply the first coil and the second coil with alternating current and/or alternating voltage such that a penetration depth δ of current induced by the first coil and/or the second coil into current-carrying layers of the conveyed metallic workpiece is less than or equal to 0.7 times the thickness of the conveyed metallic workpiece.

Die Stromdichte eines von den magnetischen Wechselfeldern der ersten und/oder zweiten Spule in einem in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichem metallischen Werkstück induzierten Stromes fällt ausgehend von der jeweiligen Oberfläche des metallischen Werkstücks über eine Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks ab. Die Eindringtiefe δ des mittels der ersten Spule und der zweiten Spule induzierten Stromes in stromtragende Schichten ist ausgehend von der Oberfläche des metallischen Werkstücks definiert als diejenige Eindringtiefe, bei welcher die Stromdichte des induzierten Stromes auf den e-ten Teil der Stromdichte des induzierten Stromes an der Oberfläche des metallischen Werkstücks abgenommen hat, wobei e die Eulersche Zahl ist. Die Eindringtiefe δ bestimmt sich nach der nachfolgenden Formel (1): $δ = \sqrt{\frac{ρ}{π * f * μ_{0} * μ_{r}}}$ The current density of a current induced by the alternating magnetic fields of the first and/or second coil in a metallic workpiece located in the induction heating device decreases from the respective surface of the metallic workpiece over a thickness extension of the metallic workpiece. The penetration depth δ of the current induced by the first coil and the second coil into current-carrying layers is defined, starting from the surface of the metallic workpiece, as the penetration depth at which the current density of the induced current has decreased to the e-th part of the current density of the induced current at the surface of the metallic workpiece, where e is Euler's number. The penetration depth δ is determined according to the following formula (1): $δ = \sqrt{\frac{ρ}{π * f * μ_{0} * μ_{r}}}$

Wobei folgendes gilt:

ρ: spezifischer elektrischer Widerstand, in Ωm,
π: Kreiszahl,
µ0: magnetische Feldkonstante, in N/A²,

µr: relative Permeabilität, dimensionslos, und
f: Frequenz, in 1/s.

The following applies:

ρ: specific electrical resistance, in Ωm,
π: circle number,
µ0: magnetic field constant, in N/A ² ,

µr: relative permeability, dimensionless, and
f: Frequency, in 1/s.

Die Eindringtiefe δ steigt mit sinkender Frequenz des induzierten Stromes. Folglich sinkt die Stromdichte des induzierten Stromes ausgehend von der Oberfläche des metallischen Werkstücks mit sinkender Frequenz des induzierten Stromes langsamer über die Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks ab. Dadurch werden ausgehend von der Oberfläche des metallischen Werkstücks gesehen tiefer liegende Schichten des metallischen Werkstücks ebenfalls erwärmt, sodass eine gesteigerte Erwärmungshomogenität entlang der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks erreicht wird.The penetration depth δ increases with decreasing frequency of the induced current. Consequently, the current density of the induced current decreases more slowly across the thickness of the metallic workpiece, starting from the surface of the metallic workpiece, as the frequency of the induced current decreases. As a result, deeper layers of the metallic workpiece, starting from the surface of the metallic workpiece, are also heated, thus achieving increased heating homogeneity along the thickness of the metallic workpiece.

Gemäß Formel (1) ist ersichtlich, dass die Eindringtiefe δ von der Frequenz der durch die erste Spule und durch die zweite Spule fließenden Wechselströme sowie von dem Material des geförderten metallischen Werkstücks durch die relative Permeabilität µ_r abhängt. Eine Energieversorgungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, die erste Spule und die zweite Spule mit Wechselstrom- und Wechselspannung zu versorgen, sodass eine definierte Eindringtiefe δ erreicht wird, ist folglich dazu eingerichtet, die erste Spule und die zweite Spule mit Wechselstrom und Wechselspannung geeigneter Frequenz zu versorgen. Mit der bekannten relativen Permeabilität µ_r des geförderten metallischen Werkstücks kann demnach gemäß Formel (1) die Eindringtiefe δ eingestellt werden.According to formula (1), it is clear that the penetration depth δ depends on the frequency of the alternating currents flowing through the first coil and the second coil, as well as on the material of the conveyed metallic workpiece through the relative permeability µ _r . A power supply device configured to supply the first coil and the second coil with alternating current and alternating voltage so that a defined penetration depth δ is achieved is consequently configured to supply the first coil and the second coil with alternating current and alternating voltage of a suitable frequency. With the known relative permeability µ _r of the conveyed metallic workpiece, the penetration depth δ can therefore be adjusted according to formula (1).

Die Energieversorgungseinrichtung kann dazu eingerichtet sein, die erste Spule und die zweite Spule mit Wechselstrom und/oder Wechselspannung zu versorgen, sodass die Eindringtiefe δ von mittels der ersten Spule und/oder der zweiten Spule induziertem Strom in stromtragende Schichten des geförderten metallischen Werkstücks ≤ 0,6 Mal, ≤ 0,5 Mal, ≤ 0,45 Mal, ≤ 0,4 Mal, ≤ 0,35 Mal oder ≤ 0,3 Mal der Dickenerstreckung des geförderten metallischen Werkstücks ist.The energy supply device can be configured to supply the first coil and the second coil with alternating current and/or alternating voltage, such that the penetration depth δ of current induced by the first coil and/or the second coil into current-carrying layers of the conveyed metallic workpiece is ≤ 0.6 times, ≤ 0.5 times, ≤ 0.45 times, ≤ 0.4 times, ≤ 0.35 times or ≤ 0.3 times the thickness extension of the conveyed metallic workpiece.

Es konnte gezeigt werden, dass eine derart ausgebildete Produktionslinie den Vorteil aufweist, dass bei der induktiven Erwärmung des metallischen Werkstücks ein hoher elektrischer Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück und dabei gleichzeitig eine gesteigerte Erwärmungshomogenität des metallischen Werkstücks, insbesondere eine gesteigerte Erwärmungshomogenität in der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks, erreicht wird.It was shown that a production line designed in this way has the advantage that during the inductive heating of the metallic workpiece, a high electrical efficiency is achieved between the coils and the metallic workpiece and at the same time an increased heating homogeneity ity of the metallic workpiece, in particular an increased heating homogeneity in the thickness extension of the metallic workpiece, is achieved.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann die Energieversorgungseinrichtung dazu eingerichtet sein, die erste Spule und die zweite Spule mit Wechselstrom und/oder Wechselspannung zu versorgen, sodass die Eindringtiefe δ von mittels der ersten Spule und/oder der zweiten Spule induziertem Strom in stromtragende Schichten des geförderten metallischen Werkstücks in einem Bereich von ≤ 0,6 Mal und ≥ 0,3 Mal, ≤ 0,5 Mal und ≥ 0,3 Mal, ≤ 0,6 Mal und ≥ 0,4 Mal, ≤ 0,5 Mal und ≥ 0,4 Mal, ≤ 0,45 Mal und ≥ 0,3 Mal, oder ≤ 0,4 Mal und ≥ 0,3 Mal der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks liegt. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Energieversorgungseinrichtung dazu eingerichtet sein, die erste Spule und die zweite Spule mit Wechselstrom und/oder Wechselspannung zu versorgen, sodass die Eindringtiefe δ von mittels der ersten Spule und/oder der zweiten Spule induziertem Strom in stromtragende Schichten des geförderten metallischen Werkstücks in einem Bereich von ≤ 0,45 Mal und ≥ 0,4 Mal der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks liegt.According to a preferred embodiment, the energy supply device can be configured to supply the first coil and the second coil with alternating current and/or alternating voltage, so that the penetration depth δ of current induced by means of the first coil and/or the second coil into current-carrying layers of the conveyed metallic workpiece is in a range of ≤ 0.6 times and ≥ 0.3 times, ≤ 0.5 times and ≥ 0.3 times, ≤ 0.6 times and ≥ 0.4 times, ≤ 0.5 times and ≥ 0.4 times, ≤ 0.45 times and ≥ 0.3 times, or ≤ 0.4 times and ≥ 0.3 times the thickness extension of the metallic workpiece. According to a particularly preferred embodiment, the energy supply device can be configured to supply the first coil and the second coil with alternating current and/or alternating voltage, so that the penetration depth δ of current induced by means of the first coil and/or the second coil into current-carrying layers of the conveyed metallic workpiece lies in a range of ≤ 0.45 times and ≥ 0.4 times the thickness extension of the metallic workpiece.

Es konnte gezeigt werden, dass eine derart ausgebildete Produktionslinie den Vorteil aufweist, dass bei der induktiven Erwärmung des metallischen Werkstücks ein nochmals erhöhter elektrischer Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück und dabei gleichzeitig eine nochmals gesteigerte Erwärmungshomogenität des metallischen Werkstücks, insbesondere eine nochmals gesteigerte Erwärmungshomogenität in der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks, erreicht wird.It was shown that a production line designed in this way has the advantage that, during the inductive heating of the metallic workpiece, a further increased electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece is achieved, while at the same time a further increased heating homogeneity of the metallic workpiece is achieved, in particular a further increased heating homogeneity in the thickness extension of the metallic workpiece.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Energieversorgungseinrichtung dazu eingerichtet sein, die erste Spule und die zweite Spule mit Wechselstrom und/oder Wechselspannung zu versorgen, sodass die Eindringtiefe δ von mittels der ersten Spule und/oder der zweiten Spule induziertem Strom in stromtragende Schichten des geförderten metallischen Werkstücks gleich 0,45 Mal der Dickenerstreckung des geförderten metallischen Werkstücks ist.According to a particularly preferred embodiment, the energy supply device can be configured to supply the first coil and the second coil with alternating current and/or alternating voltage, so that the penetration depth δ of current induced by the first coil and/or the second coil into current-carrying layers of the conveyed metallic workpiece is equal to 0.45 times the thickness extension of the conveyed metallic workpiece.

Es konnte gezeigt werden, dass eine derart ausgebildete Produktionslinie den Vorteil aufweist, dass bei der induktiven Erwärmung des metallischen Werkstücks ein besonders hoher elektrischer Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück und dabei gleichzeitig eine besonders gesteigerte Erwärmungshomogenität des metallischen Werkstücks, insbesondere eine besonders gesteigerte Erwärmungshomogenität in der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks, erreicht wird.It was shown that a production line designed in this way has the advantage that, during the inductive heating of the metallic workpiece, a particularly high electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece is achieved, while at the same time a particularly increased heating homogeneity of the metallic workpiece is achieved, in particular a particularly increased heating homogeneity in the thickness extension of the metallic workpiece.

Der elektrische Wirkungsgrad im Sinne der Erfindung definiert sich durch das Verhältnis zwischen der an den Spulen aufgewandten elektrischen Energie und den hierdurch in dem metallischen Werkstück erzeugten Wärmeeintrag.The electrical efficiency in the sense of the invention is defined by the ratio between the electrical energy applied to the coils and the heat input generated thereby in the metallic workpiece.

Der elektrische Wirkungsgrad ist bevorzugt in Abhängigkeit von dem ersten Normalenabstand und/oder dem zweiten Normalenabstand einstellbar. Je geringer der erste Normalenabstand und/oder der zweite Normalenabstand ist, desto besser kann der elektrische Wirkungsgrad sein.The electrical efficiency is preferably adjustable depending on the first normal distance and/or the second normal distance. The smaller the first normal distance and/or the second normal distance, the better the electrical efficiency can be.

Vorzugsweise werden der erste Normalenabstand und/oder der zweite Normalenabstand auf einen minimalen Wert während des Betriebs der Produktionslinie und/oder der Induktionserwärmungsvorrichtung eingestellt. Mit anderen Worten wird ein minimaler Abstand zwischen der ersten Spule und einer mit der ersten Spule korrespondierenden Oberflächenseite des metallischen Werkstücks und/oder ein minimaler Abstand zwischen der zweiten Spule und ein mit der zweiten Spule korrespondierenden Oberflächenseite des metallischen Werkstücks eingestellt, ohne dass es zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück zu einem unmittelbaren Kontakt kommt.Preferably, the first normal distance and/or the second normal distance are set to a minimum value during operation of the production line and/or the induction heating device. In other words, a minimum distance between the first coil and a surface of the metallic workpiece corresponding to the first coil and/or a minimum distance between the second coil and a surface of the metallic workpiece corresponding to the second coil is set without direct contact occurring between the coils and the metallic workpiece.

Eine Energieversorgungseinrichtung ist dazu eingerichtet, elektrische Energie für den Betrieb zumindest einer Spule bereitzustellen, insbesondere elektrische Energie mit elektrischem Strom geeigneter Stromstärke, geeigneter Spannung und/oder geeigneter Frequenz. Die vorliegende Energieversorgungsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, elektrische Energie für eine Mehrzahl von Spulen, insbesondere für zumindest zwei Spulen, bevorzugt für drei, vier, fünf, sechs oder mehr Spulen bereitzustellen. Die Energieversorgungseinrichtung kann zumindest einen Stromrichter, insbesondere einen Wechselrichter aufweisen oder als dieser ausgebildet sein.A power supply device is configured to provide electrical energy for operating at least one coil, in particular electrical energy with an electrical current of suitable current intensity, suitable voltage, and/or suitable frequency. The present power supply device can be designed to provide electrical energy for a plurality of coils, in particular for at least two coils, preferably for three, four, five, six, or more coils. The power supply device can have at least one power converter, in particular an inverter, or be designed as such.

Ein metallisches Werkstück kann als im Wesentlichen flächiges Werkstück ausgebildet sein. Das Werkstück kann beispielsweise als Metallbramme oder als Metallband oder als Formplatine ausgebildet sein.A metallic workpiece can be designed as a substantially flat workpiece. The workpiece can be formed, for example, as a metal slab, a metal strip, or a formed blank.

Ein im Wesentlichen flächiges Werkstück im Rahmen der Erfindung weist eine Dickenerstreckung auf, die wesentlich kleiner ist als eine Breitenerstreckung und eine Längenerstreckung.A substantially flat workpiece within the scope of the invention has a thickness extension that is substantially smaller than a width extension and a length extension.

Die Längenerstreckung eines metallischen Werkstücks ist die Erstreckung des metallischen Werkstücks in Richtung der Förderrichtung.The length of a metallic workpiece is the length of the metallic workpiece in the direction of conveyance.

Die Dickenerstreckung der metallischen Werkstücke ist die Erstreckung der metallischen Werkstücke in Richtung der ersten Richtung.The thickness extension of the metallic workpieces is the extension of the metallic workpieces in the direction of the first direction.

Die Breitenerstreckung der metallischen Werkstücke ist die Erstreckung der metallischen Werkstücke in Richtung einer zweiten Richtung.The width extension of the metallic workpieces is the extension of the metallic workpieces in a second direction.

Die Förderrichtung, die erste Richtung und die zweite Richtung bilden ein orthogonales Koordinatensystem. Die Förderrichtung und die zweite Richtung spannen eine Förderebene auf. Eine von der Längenerstreckung und der Breitenerstreckung eines in die Förderrichtung geförderten metallischen Werkstücks aufgespannten Ebene ist vorzugsweise parallel zu der Förderebene ausgerichtet.The conveying direction, the first direction, and the second direction form an orthogonal coordinate system. The conveying direction and the second direction define a conveying plane. A plane defined by the length and width of a metallic workpiece conveyed in the conveying direction is preferably aligned parallel to the conveying plane.

Ein metallisches Werkstück weist eine erste äußere Kante und eine dieser gegenüberliegende zweite äußere Kante auf. Die erste äußere Kante und die zweite äußere Kante begrenzen das metallische Werkstück in der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks.A metallic workpiece has a first outer edge and a second outer edge opposite the first outer edge. The first outer edge and the second outer edge define the width of the metallic workpiece.

Die erste Umformvorrichtung und/oder die zweite Umformvorrichtung kann eine oder mehrere Umformeinrichtungen aufweisen. Die Umformeinrichtungen können als Walzeinrichtung oder als Presseneinrichtung oder als Tiefzieheinrichtung oder als Prägeeinrichtung oder als Stanzeinrichtung oder als eine Kombination der genannten Einrichtungen ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann/können die erste Umformvorrichtung und/oder die zweite Umformvorrichtung jeweils als einzelnes Umformgerüst oder als mehrgerüstige Umformvorrichtung ausgebildet sein.The first forming device and/or the second forming device can comprise one or more forming devices. The forming devices can be designed as a rolling device, a pressing device, a deep-drawing device, an embossing device, a punching device, or a combination of the aforementioned devices. In other words, the first forming device and/or the second forming device can each be designed as a single forming stand or as a multi-stand forming device.

Die erste Transporteinrichtung kann als Förderband oder als Rollengang ausgebildet sein.The first transport device can be designed as a conveyor belt or as a roller conveyor.

Die erste Kondensatoreinrichtung kann einen einzigen Kondensator oder eine Vielzahl an Kondensatoren aufweisen. Die Vielzahl an Kondensatoren können parallel zueinander geschaltet sein.The first capacitor device may comprise a single capacitor or a plurality of capacitors. The plurality of capacitors may be connected in parallel.

Die erste Spule weist vorzugsweise zumindest eine Windung auf, die durch zumindest zwei erste über einen ersten Verbindungssteg verbundene Leiterprofile gebildet wird. Die zweite Spule weist vorzugsweise zumindest eine Windung auf, die durch zumindest zwei zweite über einen zweiten Verbindungssteg verbundene Leiterprofile gebildet wird.The first coil preferably has at least one turn formed by at least two first conductor profiles connected by a first connecting web. The second coil preferably has at least one turn formed by at least two second conductor profiles connected by a second connecting web.

Der erste Verbindungssteg kann mit den beiden ersten Leiterprofilen derart verbunden sein, dass die erste Spule eine U-Form aufweist. Der zweite Verbindungssteg kann mit den beiden zweiten Leiterprofilen derart verbunden sein, dass die zweite Spule eine U-Form aufweist.The first connecting web can be connected to the two first conductor profiles such that the first coil has a U-shape. The second connecting web can be connected to the two second conductor profiles such that the second coil has a U-shape.

Die beiden ersten Leiterprofile sind vorzugsweise mit dem ersten Verbindungssteg verschweißt und weiter vorzugsweise monolithisch verbunden. Die beiden zweiten Leiterprofile sind vorzugsweise mit dem zweiten Verbindungssteg verschweißt und weiter vorzugsweise monolithisch verbunden.The two first conductor profiles are preferably welded to the first connecting web and are further preferably connected monolithically. The two second conductor profiles are preferably welded to the second connecting web and are further preferably connected monolithically.

Die Leiterprofile der ersten Spule und/oder der zweiten Spule können einen Rechteckprofilquerschnitt in einer von der Förderrichtung und der ersten Richtung aufgespannten Querschnittsebene aufweisen. Der Verbindungssteg der ersten Spule und/oder der zweiten Spule kann einen Rechteckprofilquerschnitt in einer von der ersten Richtung und der zweiten Richtung aufgespannten Querschnittsebene aufweisen.The conductor profiles of the first coil and/or the second coil can have a rectangular profile cross-section in a cross-sectional plane spanned by the conveying direction and the first direction. The connecting web of the first coil and/or the second coil can have a rectangular profile cross-section in a cross-sectional plane spanned by the first direction and the second direction.

Die Leiterprofile der ersten Spule und/oder der zweiten Spule kann/können einen Hohlprofilquerschnitt, vorzugsweise einen Rechteck-Hohlprofilquerschnitt, in einer von der Förderrichtung und der ersten Richtung aufgespannten Querschnittsebene aufweisen.The conductor profiles of the first coil and/or the second coil can have a hollow profile cross-section, preferably a rectangular hollow profile cross-section, in a cross-sectional plane spanned by the conveying direction and the first direction.

Der Verbindungssteg der ersten Spule und/oder der zweiten Spule kann/können einen Hohlprofilquerschnitt, vorzugsweise einen Rechteck-Hohlprofilquerschnitt, in einer von der ersten Richtung und der zweiten Richtung aufgespannten Querschnittsebene aufweisen.The connecting web of the first coil and/or the second coil can have a hollow profile cross-section, preferably a rectangular hollow profile cross-section, in a cross-sectional plane spanned by the first direction and the second direction.

Die freien Querschnitte der Leiterprofile und des Verbindungsstegs der ersten Spule können einen ersten Kühlfluidkanal bilden. Die freien Querschnitte der Leiterprofile und des Verbindungsstegs der zweiten Spule können einen zweiten Kühlfluidkanal der zweiten Spule bilden.The free cross sections of the conductor profiles and the connecting web of the first coil can form a first cooling fluid channel. The free cross sections of the conductor profiles and the connecting web of the second coil can form a second cooling fluid channel of the second coil.

Die Produktionslinie kann eine Kühleinrichtung zur Kühlung der Spulen der Induktionserwärmungsvorrichtung aufweisen, wobei die Kühleinrichtung zumindest einen ersten Kühlkreislauf aufweist, der einen ersten Zulauf und einen mit dem ersten Zulauf durch den ersten Kühlfluidkanal fluidverbundenen ersten Ablauf aufweist. Mit anderen Worten kann der erste Kühlkreislauf zumindest abschnittsweise durch den ersten Kühlfluidkanal im Inneren der ersten Spule verlaufen.The production line can comprise a cooling device for cooling the coils of the induction heating device, wherein the cooling device has at least one first cooling circuit having a first inlet and a first outlet fluidly connected to the first inlet through the first cooling fluid channel. In other words, the first cooling circuit can extend at least partially through the first cooling fluid channel inside the first coil.

Der erste Kühlkreislauf kann ferner mit einem zweiten Zulauf und einem mit dem zweiten Zulauf durch den zweiten Kühlfluidkanal fluidverbundenen zweiten Ablauf aufweisen. Mit anderen Worten kann der erste Kühlkreislauf zumindest abschnittsweise durch den zweiten Kühlfluidkanal im Inneren der zweiten Spule verlaufen.The first cooling circuit can further comprise a second inlet and a second outlet fluidly connected to the second inlet through the second cooling fluid channel. In other words, the first cooling circuit can extend at least partially through the second cooling fluid channel inside the second coil.

Die Kühleinrichtung kann zumindest einen zweiten Kühlkreislauf aufweisen, der einen zweiten Zulauf und einen mit dem zweiten Zulauf durch den zweiten Kühlfluidkanal fluidverbundenen zweiten Ablauf aufweist. Mit anderen Worten verläuft der Kühlkreislauf zumindest abschnittsweise durch den zweiten Kühlfluidkanal im Inneren der zweiten Spule.The cooling device can have at least one second cooling circuit, which has a second inlet and a second outlet fluidly connected to the second inlet through the second cooling fluid channel. In other words, the cooling circuit runs at least partially through the second cooling fluid channel inside the second coil.

Die Kühleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Kühlleistung von ≥ 500 kW oder ≥ 750 kW oder ≥ 1000 kW für einen Zeitraum von zumindest einer Stunde, vorzugsweise für einen Zeitraum von 23 Stunden pro Tag, bereitzustellen. Die Kühleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, Kühlleistung in Höhe von größer oder gleich 20%, vorzugsweise von größer oder gleich 30 % der durch die Energieversorgungseinrichtung bereitgestellten elektrischen Leistung für die erste und/oder zweite Spule bereitzustellen.The cooling device can be configured to provide a cooling capacity of ≥ 500 kW or ≥ 750 kW or ≥ 1000 kW for a period of at least one hour, preferably for a period of 23 hours per day. The cooling device can be configured to provide a cooling capacity of greater than or equal to 20%, preferably greater than or equal to 30%, of the electrical power provided by the energy supply device for the first and/or second coil.

Die Leiterprofile und der Verbindungssteg der ersten Spule und/oder der zweiten Spule können eine im Wesentlichen konstante Wandstärke aufweisen. Die Wandstärke kann in Abhängigkeit der elektrischen Eindringtiefe des durch die Leiterprofile und die Verbindungsstege der ersten Spule und/oder der zweiten Spule fließenden Stromes ausgebildet sein. Die Wandstärke kann einen Betrag von größer oder gleich 2 Mal der elektrischen Eindringtiefe, vorzugsweise von größer oder gleich 3 Mal der elektrischen Eindringtiefe und besonders bevorzugt von größer oder gleich 4 Mal der elektrischen Eindringtiefe aufweisen.The conductor profiles and the connecting web of the first coil and/or the second coil can have a substantially constant wall thickness. The wall thickness can be configured depending on the electrical penetration depth of the current flowing through the conductor profiles and the connecting webs of the first coil and/or the second coil. The wall thickness can be greater than or equal to 2 times the electrical penetration depth, preferably greater than or equal to 3 times the electrical penetration depth, and particularly preferably greater than or equal to 4 times the electrical penetration depth.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass die Induktionserwärmungsvorrichtung die metallischen Werkstücke mit einer gesteigerten Effizienz erwärmen kann. Dadurch, dass die Wandstärke der Leiterprofile und des Verbindungsstegs der Spulen in Abhängigkeit der elektrischen Eindringtiefe des durch die Spulen fließenden Strom gewählt wird, wird sowohl die Verlustleistung innerhalb der Spulen reduziert als auch eine geringere Menge Material für die Herstellung der Spulen benötigt.A production line designed in this way offers the advantage that the induction heating device can heat the metal workpieces with increased efficiency. By selecting the wall thickness of the conductor profiles and the connecting web of the coils depending on the electrical penetration depth of the current flowing through the coils, both the power loss within the coils is reduced and a smaller amount of material is required for their production.

Die Leiterprofile und der Verbindungssteg der ersten Spule und/oder zweiten Spule kann/können eine Erstreckung in der ersten Richtung von kleiner oder gleich 40 mm, vorzugsweise von kleiner oder gleich 35 mm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 30 mm aufweisen.The conductor profiles and the connecting web of the first coil and/or second coil can have an extension in the first direction of less than or equal to 40 mm, preferably less than or equal to 35 mm and particularly preferably less than or equal to 30 mm.

Die Leiterprofile der ersten Spule und/oder zweiten Spule kann/können eine Erstreckung in der Förderrichtung von kleiner oder gleich 60 mm, vorzugsweise von kleiner oder gleich 55 mm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 50 mm aufweisen.The conductor profiles of the first coil and/or second coil can have an extension in the conveying direction of less than or equal to 60 mm, preferably less than or equal to 55 mm and particularly preferably less than or equal to 50 mm.

Der Verbindungssteg der ersten Spule und/oder zweiten Spule kann/können eine Erstreckung in der zweiten Richtung von kleiner oder gleich 60 mm, vorzugsweise von kleiner oder gleich 55 mm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 50 mm aufweisen.The connecting web of the first coil and/or second coil can have an extension in the second direction of less than or equal to 60 mm, preferably less than or equal to 55 mm and particularly preferably less than or equal to 50 mm.

Die Produktionslinie weist vorzugsweise eine Verstelleinrichtung zur Verstellung einer Lage der ersten Spule und/oder der zweiten Spule in der ersten Richtung und/oder in der zweiten Richtung auf.The production line preferably has an adjusting device for adjusting a position of the first coil and/or the second coil in the first direction and/or in the second direction.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der ersten Spule und/oder der zweiten Spule in der ersten Richtung derart zu verstellen, dass sich ein erster Normalenabstand zwischen der ersten Spule und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichem metallischen Werkstück und/oder ein zweiter Normalenabstand zwischen der zweiten Spule und dem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichem metallischen Werkstück von ≤ 100 mm oder ≤ 50 mm oder ≤ 40 mm oder ≤ 30 mm oder ≤ 20 mm einstellt.The adjusting device can be configured to adjust a position of the first coil and/or the second coil in the first direction such that a first normal distance between the first coil and a metallic workpiece located in the induction heating device and/or a second normal distance between the second coil and the metallic workpiece located in the induction heating device of ≤ 100 mm or ≤ 50 mm or ≤ 40 mm or ≤ 30 mm or ≤ 20 mm is established.

Die Verstelleinrichtung kann einen oder mehrere Hydraulikzylinder, Zahnstangenantriebe oder Kniehebel zur Verstellung einer Lage bzw. Position der ersten Spule und/oder der zweiten Spule in der ersten Richtung aufweisen. Die Verstelleinrichtung kann eine oder mehrere Verfahreinheiten, Laufkatzen, Rad-Schiene Systeme und/oder Gleitsystem zur Verstellung einer Lage der ersten Spule und/oder der zweiten Spule in der zweiten Richtung aufweisen.The adjustment device can comprise one or more hydraulic cylinders, rack and pinion drives, or toggle levers for adjusting a position of the first coil and/or the second coil in the first direction. The adjustment device can comprise one or more travel units, trolleys, wheel-rail systems, and/or sliding systems for adjusting a position of the first coil and/or the second coil in the second direction.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der ersten Spule in der ersten Richtung unabhängig von einer Lage der ersten Spule in der zweiten Richtung zu verstellen. Beispielsweise kann die Verstelleinrichtung eine Lage der ersten Spule in der ersten Richtung und zeitgleich in der zweiten Richtung verstellen. Weiterhin beispielsweise kann die Verstelleinrichtung eine Lage der ersten Spule zuerst in der ersten Richtung verstellen und nach Abschluss der Verstellung in der ersten Richtung eine Lage der ersten Spule in der zweiten Richtung verstellen.The adjustment device can be configured to adjust a position of the first coil in the first direction independently of a position of the first coil in the second direction. For example, the adjustment device can adjust a position of the first coil in the first direction and simultaneously in the second direction. Furthermore, for example, the adjustment device can first adjust a position of the first coil in the first direction and, after completing the adjustment in the first direction, adjust a position of the first coil in the second direction.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der zweiten Spule in der ersten Richtung unabhängig von einer Lage der zweiten Spule in der zweiten Richtung zu verstellen.The adjusting device can be configured to adjust a position of the second coil in the first direction independently of a position of the second coil in the second direction.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der ersten Spule und eine Lage der zweiten Spule unabhängig voneinander zu verstellen.The adjusting device can be configured to adjust a position of the first coil and a position of the second coil independently of each other.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der ersten Spule und/oder der zweiten Spule in der zweiten Richtung derart zu verstellen, dass der erste Verbindungssteg der ersten Spule einen ersten Kantenabstand zu einer ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks von kleiner oder gleich 5 Mal der Erstreckung eines Luftspaltes d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufweist, und/oder dass der zweite Verbindungssteg der zweiten Spule einen zweiten Kantenabstand zu der ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks von kleiner oder gleich 5 Mal der Erstreckung des Luftspaltes d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufweist.The adjustment device can be configured to adjust a position of the first coil and/or the second coil in the second direction such that the first connecting web of the first coil has a first edge distance from a first outer edge of the conveyed metallic workpiece of less than or equal to 5 times the extension of an air gap d between the first coil and the second coil, and/or that the second connecting web of the second coil has a second edge distance from the first outer edge of the conveyed metallic workpiece of less than or equal to 5 times the extension of the air gap d between the first coil and the second coil.

Eine derart ausgebildete Induktionserwärmungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass bei der induktiven Erwärmung eines metallischen Werkstücks eine gesteigerte Erwärmungshomogenität, insbesondere eine gesteigerte Erwärmungshomogenität in der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks, erreicht wird.An induction heating device designed in this way has the advantage that an increased heating homogeneity, in particular an increased heating homogeneity in the width extension of the metallic workpiece, is achieved during the inductive heating of a metallic workpiece.

Bei einer Längsfeldinduktion verlaufen die von der ersten Spule in dem metallischen Werkstück induzierten Ströme entgegen der Richtung der von der zweiten Spule induzierten Ströme. Die von der ersten Spule in dem metallischen Werkstück induzierten Ströme verlaufen auf der ersten Seite des metallischen Werkstücks in Richtung der Breitenerstreckung und schließen sich über die erste äußere Kante des metallischen Werkstücks mit den von der zweiten Spule in dem metallischen Werkstück induzierten Strömen. Die von der zweiten Spule in dem metallischen Werkstück induzierten Ströme verlaufen auf der zweiten Seite des metallischen Werkstücks in entgegengesetzter Richtung zu der von der ersten Spule induzierten Ströme entlang der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks und schließen sich wiederum über eine zweite äußere Kante des metallischen Werkstücks mit den von der ersten Spule induzierten Strömen. Dadurch bilden die induzierten Ströme der ersten und zweiten Spule einen geschlossenen Stromkreislauf in einer Ebene orthogonal zu der Förderrichtung des metallischen Werkstücks. Somit wird insbesondere kein Strom induziert, der in der ersten äußeren Kante und/oder in der zweiten äußeren Kante in Richtung der Förderrichtung verläuft. Dadurch wird eine Überhitzung der äußeren Kanten vermieden, sodass das metallische Werkstück eine erhöhte Erwärmungshomogenität in der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks während der induktiven Erwärmung erfährt.In longitudinal field induction, the currents induced by the first coil in the metallic workpiece run in the opposite direction to the currents induced by the second coil. The currents induced by the first coil in the metallic workpiece run along the width direction on the first side of the metallic workpiece and join the currents induced by the second coil in the metallic workpiece via the first outer edge of the metallic workpiece. The currents induced by the second coil in the metallic workpiece run along the width direction on the second side of the metallic workpiece in the opposite direction to the currents induced by the first coil and in turn join the currents induced by the first coil via a second outer edge of the metallic workpiece. The induced currents of the first and second coils thus form a closed current circuit in a plane orthogonal to the conveying direction of the metallic workpiece. In particular, no current is induced along the first outer edge and/or the second outer edge in the direction of conveyance. This prevents overheating of the outer edges, so that the metallic workpiece experiences increased heating homogeneity across its width during inductive heating.

Der erste Kantenabstand ist der Normalenabstand in der zweiten Richtung zwischen dem ersten Verbindungssteg der ersten Spule und der ersten äußeren Kante eines sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichen metallischen Werkstücks. Der zweite Kantenabstand ist der Normalenabstand in der zweiten Richtung zwischen dem zweiten Verbindungssteg der zweiten Spule und der ersten äußeren Kante eines sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichen metallischen Werkstücks.The first edge distance is the normal distance in the second direction between the first connecting web of the first coil and the first outer edge of a metallic workpiece located in the induction heating device. The second edge distance is the normal distance in the second direction between the second connecting web of the second coil and the first outer edge of a metallic workpiece located in the induction heating device.

Der Luftspalt d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule ist der betragliche Abstand zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule in der ersten Richtung. Mit anderen Worten entspricht die Erstreckung des Luftspaltes d der betraglichen Summe des ersten Normalenabstands zwischen der ersten Spule und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichem metallischen Werkstück, der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks und des zweiten Normalenabstands zwischen der zweiten Spule und dem metallischen Werkstück.The air gap d between the first coil and the second coil is the absolute distance between the first coil and the second coil in the first direction. In other words, the extent of the air gap d corresponds to the absolute sum of the first normal distance between the first coil and a metallic workpiece located in the induction heating device, the thickness extent of the metallic workpiece, and the second normal distance between the second coil and the metallic workpiece.

Der Luftspalt d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule kann eine Erstreckung in der ersten Richtung in Abhängigkeit der geförderten metallischen Werkstücke aufweisen. Beispielsweise kann der Luftspalt d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule eine Erstreckung in der ersten Richtung von ≤ 350 mm, ≤ 300 mm, ≤ 250 mm, ≤ 200 mm, ≤ 150 mm oder ≤ 100 mm aufweisen. Der Luftspalt d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule kann eine Erstreckung in der ersten Richtung von ≥ 350 mm, ≥ 300 mm, ≥ 250 mm, ≥ 200 mm, ≥ 150 mm oder ≥ 100 mm aufweisen. Der Luftspalt d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule kann eine Erstreckung in der ersten Richtung von ≤ 350 mm und ≥ 100 mm, ≤ 300 mm und ≥ 150 mm, ≤ 250 mm und ≥ 150 mm oder ≤ 250 mm und ≥ 200 mm aufweisen.The air gap d between the first coil and the second coil can have an extension in the first direction depending on the conveyed metallic workpieces. For example, the air gap d between the first coil and the second coil can have an extension in the first direction of ≤ 350 mm, ≤ 300 mm, ≤ 250 mm, ≤ 200 mm, ≤ 150 mm, or ≤ 100 mm. The air gap d between the first coil and the second coil can have an extension in the first direction of ≥ 350 mm, ≥ 300 mm, ≥ 250 mm, ≥ 200 mm, ≥ 150 mm, or ≥ 100 mm. The air gap d between the first coil and the second coil can have an extension in the first direction of ≤ 350 mm and ≥ 100 mm, ≤ 300 mm and ≥ 150 mm, ≤ 250 mm and ≥ 150 mm or ≤ 250 mm and ≥ 200 mm.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der ersten Spule und/oder der zweiten Spule in der zweiten Richtung derart zu verstellen, dass der erste Verbindungssteg der ersten Spule einen ersten Kantenabstand zu der ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks von ≤ 4 Mal, ≤ 3 Mal, ≤ 2 Mal oder ≤ 1,5 Mal der Erstreckung des Luftspaltes d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufweist, und/oder dass der zweite Verbindungssteg der zweiten Spule einen zweiten Kantenabstand zu der ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks von ≤ 4 Mal, ≤ 3 Mal, ≤ 2 Mal oder ≤ 1,5 Mal der Erstreckung des Luftspaltes d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufweist.The adjustment device can be configured to adjust a position of the first coil and/or the second coil in the second direction such that the first connecting web of the first coil has a first edge distance from the first outer edge of the conveyed metallic workpiece of ≤ 4 times, ≤ 3 times, ≤ 2 times or ≤ 1.5 times the extension of the air gap d between the first coil and the second coil, and/or that the second connecting web of the second coil has a second edge distance from the first outer edge of the conveyed metallic workpiece of ≤ 4 times, ≤ 3 times, ≤ 2 times or ≤ 1.5 times the extension of the air gap d between the first coil and the second coil.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der ersten Spule und/oder der zweiten Spule in der zweiten Richtung derart zu verstellen, dass der erste Verbindungssteg der ersten Spule einen ersten Kantenabstand zu der ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks von ≥ 0 Mal, ≥ 0,5 Mal, ≥ 1 Mal oder ≥ 1,5 Mal der Erstreckung des Luftspaltes d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufweist, und/oder dass der zweite Verbindungssteg der zweiten Spule einen zweiten Kantenabstand zu der ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks von ≥ 0 Mal, ≥ 0,5 Mal, ≥ 1 Mal oder ≥ 1,5 Mal der Erstreckung des Luftspaltes d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufweist.The adjustment device can be configured to adjust a position of the first coil and/or the second coil in the second direction such that the first connecting web of the first coil has a first edge distance from the first outer edge of the conveyed metallic workpiece of ≥ 0 times, ≥ 0.5 times, ≥ 1 time or ≥ 1.5 times the extension of the air gap d between the first coil and the second coil, and/or that the second connecting web of the second coil has a second edge distance from the first outer edge of the conveyed metallic workpiece of ≥ 0 times, ≥ 0.5 times, ≥ 1 time or ≥ 1.5 times the extension of the air gap d between the first coil and the second coil.

Eine derart ausgebildete Induktionserwärmungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass bei der induktiven Erwärmung des metallischen Werkstücks ein hoher elektrischer Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück und dabei gleichzeitig eine gesteigerte Erwärmungshomogenität des metallischen Werkstücks, insbesondere eine gesteigerte Erwärmungshomogenität in der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks, erreicht wird.An induction heating device designed in this way has the advantage that, during the inductive heating of the metallic workpiece, a high electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece is achieved and, at the same time, an increased heating homogeneity of the metallic workpiece, in particular an increased heating homogeneity in the width extension of the metallic workpiece, is achieved.

Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet sein, eine Lage der ersten Spule und/oder der zweiten Spule derart in der zweiten Richtung zu verstellen, dass der erste Verbindungssteg der ersten Spule einen ersten Kantenabstand zu der ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks in einem Bereich von ≥ 0,5 Mal und ≤ 3 Mal, ≥ 1 Mal und ≤ 3 Mal, ≥ 1 Mal und ≤ 2 Mal der Erstreckung des Luftspaltes d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufweist, und/oder dass der zweite Verbindungssteg der zweiten Spule einen zweiten Kantenabstand zu der ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks in einem Bereich von ≥ 0,5 Mal und ≤ 3 Mal, ≥ 1 Mal und ≤ 3 Mal, ≥ 1 Mal und ≤ 2 Mal der Erstreckung des Luftspaltes d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule aufweist.According to a particularly preferred embodiment, the adjusting device can be configured to adjust a position of the first coil and/or the second coil in the second direction such that the first connecting web of the first coil has a first edge distance from the first outer edge of the conveyed metallic workpiece in a range of ≥ 0.5 times and ≤ 3 times, ≥ 1 time and ≤ 3 times, ≥ 1 time and ≤ 2 times the extension of the air gap d between the first coil and the second coil, and/or that the second connecting web of the second coil has a second edge distance from the first outer edge of the conveyed metallic workpiece in a range of ≥ 0.5 times and ≤ 3 times, ≥ 1 time and ≤ 3 times, ≥ 1 time and ≤ 2 times the extension of the air gap d between the first coil and the second coil.

Eine derart ausgebildete Induktionserwärmungsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass bei der induktiven Erwärmung des metallischen Werkstücks ein besonders hoher elektrischer Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück und dabei gleichzeitig eine besonders gesteigerte Erwärmungshomogenität des metallischen Werkstücks, insbesondere eine besonders gesteigerte Erwärmungshomogenität in der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks, erreicht wird.An induction heating device designed in this way has the advantage that, during the inductive heating of the metallic workpiece, a particularly high electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece is achieved, while at the same time a particularly increased heating homogeneity of the metallic workpiece is achieved, in particular a particularly increased heating homogeneity in the width extension of the metallic workpiece.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die zumindest eine Induktionserwärmungsvorrichtung bezogen auf die Förderrichtung vor der ersten Umformvorrichtung angeordnet ist.The production line is preferably designed such that the at least one induction heating device is arranged upstream of the first forming device with respect to the conveying direction.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass durchlaufende metallische Werkstücke vor einer mechanischen Behandlung durch die erste Umformvorrichtung von der Induktionserwärmungsvorrichtung auf eine für die mechanische Behandlung spezifische Behandlungstemperatur erwärmt werden können. Dadurch wird ein gewünschtes Ergebnis der mechanischen Behandlung, beispielsweise hinsichtlich der Gefügestruktur des metallischen Werkstücks, verbessert.A production line designed in this way has the advantage that passing metallic workpieces can be heated by the induction heating device to a treatment temperature specific to the mechanical treatment prior to mechanical treatment by the first forming device. This improves the desired result of the mechanical treatment, for example, with regard to the microstructure of the metallic workpiece.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die zumindest eine Induktionserwärmungsvorrichtung bezogen auf die Förderrichtung zwischen der ersten Umformvorrichtung und der zweiten Umformvorrichtung angeordnet ist.The production line is preferably designed such that the at least one induction heating device is arranged between the first forming device and the second forming device with respect to the conveying direction.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass durchlaufende metallische Werkstücke nach einer ersten mechanischen Behandlung durch die erste Umformvorrichtung und vor einer zweiten mechanischen Behandlung durch die zweite Umformvorrichtung von der Induktionserwärmungsvorrichtung auf eine für die zweite mechanische Behandlung spezifische Behandlungstemperatur erwärmt werden können. Dadurch wird ein gewünschtes Ergebnis der gesamten mechanischen Behandlung, beispielsweise hinsichtlich der Gefügestruktur des metallischen Werkstücks, verbessert.A production line designed in this way has the advantage that, after a first mechanical treatment by the first forming device and before a second mechanical treatment by the second forming device, passing metallic workpieces can be heated by the induction heating device to a treatment temperature specific to the second mechanical treatment. This improves a desired result of the entire mechanical treatment, for example, with regard to the microstructure of the metallic workpiece.

Die Produktionslinie kann derart ausgebildet sein, dass die zumindest eine Induktionserwärmungsvorrichtung bezogen auf die Förderrichtung hinter der zweiten Umformvorrichtung angeordnet ist.The production line can be designed such that the at least one induction heating device is arranged behind the second forming device with respect to the conveying direction.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass durchlaufende metallische Werkstücke nach einer mechanischen Behandlung durch die erste Umformvorrichtung und durch die zweite Umformvorrichtung von der Induktionserwärmungsvorrichtung auf eine spezifische Temperatur erwärmt wird. Dadurch wird ein gewünschtes Ergebnis der gesamten mechanischen Behandlung, beispielsweise hinsichtlich der Gefügestruktur des metallischen Werkstücks, verbessert.A production line designed in this way has the advantage that, after mechanical treatment by the first forming device and the second forming device, passing metallic workpieces are heated to a specific temperature by the induction heating device. This improves the desired result of the entire mechanical treatment, for example, with regard to the microstructure of the metallic workpiece.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die zumindest eine Induktionserwärmungsvorrichtung bezogen auf die Förderrichtung unmittelbar benachbart zu der ersten Umformvorrichtung oder zu der zweiten Umformvorrichtung angeordnet ist.The production line is preferably designed such that the at least one induction heating device is arranged directly adjacent to the first forming device or to the second forming device with respect to the conveying direction.

Eine bezogen auf die Förderrichtung unmittelbar benachbart zu einer Umformvorrichtung angeordnete Induktionserwärmungsvorrichtung ist bezogen auf die Förderrichtung direkt vor oder direkt hinter der Umformvorrichtung angeordnet. Insbesondere besteht zwischen der Umformvorrichtung und der unmittelbar benachbart angeordneten Induktionserwärmungsvorrichtung kein oder nur ein vernachlässigbar kleiner Abstand in der Förderrichtung, sodass ein durchlaufendes metallisches Werkstück direkt von der Induktionserwärmungsvorrichtung in die Umformvorrichtung oder von der Umformvorrichtung in die Induktionserwärmungsvorrichtung gefördert wird.An induction heating device arranged directly adjacent to a forming device with respect to the conveying direction is arranged directly upstream or downstream of the forming device with respect to the conveying direction. In particular, there is no or only a negligible distance in the conveying direction between the forming device and the immediately adjacent induction heating device, so that a passing metallic workpiece is conveyed directly from the induction heating device into the forming device or from the forming device into the induction heating device.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass durchlaufende metallische Werkstücke vor einer mechanischen Behandlung durch die erste Umformvorrichtung oder die zweite Umformvorrichtung von der Induktionserwärmungsvorrichtung verbessert auf eine für die mechanische Behandlung spezifische Behandlungstemperatur erwärmt werden können. Insbesondere kann die spezifische Behandlungstemperatur genauer eingestellt werden, da das metallische Werkstück direkt in die Umformvorrichtung gefördert wird. Dadurch wird ein gewünschtes Ergebnis der mechanischen Behandlung, beispielsweise hinsichtlich der Gefügestruktur des metallischen Werkstücks, nochmals verbessert.A production line designed in this way has the advantage that passing metallic workpieces can be heated by the induction heating device to a specific treatment temperature for the mechanical treatment prior to mechanical treatment by the first forming device or the second forming device. In particular, the specific treatment temperature can be set more precisely because the metallic workpiece is conveyed directly into the forming device. This further improves the desired result of the mechanical treatment, for example, with regard to the microstructure of the metallic workpiece.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Induktionserwärmungsvorrichtung eine induktive Erwärmungsstrecke in der Förderrichtung von kleiner oder gleich 10.000 mm aufweist.The production line is preferably designed such that the induction heating device has an inductive heating section in the conveying direction of less than or equal to 10,000 mm.

Die induktive Erwärmungsstrecke der Induktionserwärmungsvorrichtung ist die Strecke in Richtung der Förderrichtung, in welcher durchlaufende metallische Werkstücke von der Induktionserwärmungsvorrichtung induktiv erwärmt werden.The inductive heating section of the induction heating device is the section in the direction of conveyance in which passing metallic workpieces are inductively heated by the induction heating device.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Produktionslinie zumindest eine Temperaturkonditionierungseinrichtung aufweist, und die Induktionserwärmungsvorrichtung bezogen auf die Förderrichtung unmittelbar benachbart zu der Temperaturkonditionierungseinrichtung angeordnet ist, oder die Induktionserwärmungsvorrichtung bezogen auf die Förderrichtung zu der Temperaturkonditionierungseinrichtung beabstandet angeordnet ist.The production line is preferably designed such that the production line has at least one temperature conditioning device, and the induction heating device is arranged directly adjacent to the temperature conditioning device with respect to the conveying direction, or the induction heating device is arranged at a distance from the temperature conditioning device with respect to the conveying direction.

Eine unmittelbar zur Temperaturkonditionierungsvorrichtung benachbart angeordnete Induktionserwärmungsvorrichtung bildet zusammen mit der Temperaturkonditionierungsvorrichtung eine Temperaturkonditionierungsgruppe. Mit einer Temperaturkonditionierungsgruppe können durchlaufende metallische Werkstücke entlang einer Förderstrecke in Richtung der Förderrichtung mit veränderlichen Erwärmungsprofilen beaufschlagt werden. Beispielsweise kann ein durchlaufendes metallisches Werkstück in einem ersten, durch die Temperaturkonditionierungsvorrichtung gebildeten Teil der Temperaturkonditionierungsgruppe mit einem Erwärmungsprofil zur kontinuierlichen, linearen Erwärmung des metallischen Werkstücks beaufschlagt werden. In einem zweiten, durch die Induktionserwärmungsvorrichtung gebildeten Teil der Temperaturkonditionierungsgruppe kann das metallische Werkstück mit einem Erwärmungsprofil zur gezielten Erwärmung der äußeren Kanten des metallischen Werkstücks beaufschlagt werden. Dadurch wird ein gewünschtes Ergebnis einer mechanischen Behandlung in einer nachfolgenden Umformvorrichtung, beispielsweise hinsichtlich der Gefügestruktur oder hinsichtlich des erreichbaren Umformgrades des metallischen Werkstücks, nochmals weiter verbessert.An induction heating device arranged directly adjacent to the temperature conditioning device forms, together with the temperature conditioning device, a temperature conditioning group. With a temperature conditioning group, continuous metallic workpieces along a conveyor line can be subjected to variable heating profiles in the direction of conveyance. For example, a continuous metallic workpiece can be subjected to a heating profile for continuous, linear heating of the metallic workpiece in a first part of the temperature conditioning group formed by the temperature conditioning device. In a second part of the temperature conditioning group formed by the induction heating device, the metallic workpiece can be subjected to a heating profile for targeted heating of the outer edges of the metallic workpiece. This achieves a desired result of a mechanical treatment in a subsequent forming device, for example in terms of the microstructure or the achievable degree of deformation of the metallic workpiece, is further improved.

Eine Temperaturkonditionierungsvorrichtung kann als Erwärmungsvorrichtung, beispielsweise als Durchlaufofen, ausgebildet sein. Eine Temperaturkonditionierungsvorrichtung kann als Kühlvorrichtung, beispielsweise als Zwischenbandkühlvorrichtung, Schnellabkühlung oder als Laminarkühlstrecke ausgebildet sein.A temperature conditioning device can be designed as a heating device, for example, a continuous furnace. A temperature conditioning device can be designed as a cooling device, for example, as an intermediate belt cooling device, rapid cooling, or as a laminar cooling section.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die zumindest eine Temperaturkonditionierungsvorrichtung bezogen auf die Förderrichtung vor der ersten Umformvorrichtung und/oder hinter der zweiten Umformvorrichtung und/oder zwischen der ersten Umformvorrichtung und der zweiten Umformvorrichtung angeordnet ist.The production line is preferably designed such that the at least one temperature conditioning device is arranged upstream of the first forming device and/or downstream of the second forming device and/or between the first forming device and the second forming device with respect to the conveying direction.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Produktionslinie zumindest eine Urformvorrichtung zur Herstellung von metallischen Werkstücken aufweist, wobei die Urformvorrichtung bezogen auf die Förderrichtung vor der ersten Umformvorrichtung angeordnet ist.The production line is preferably designed such that the production line has at least one primary forming device for producing metallic workpieces, wherein the primary forming device is arranged upstream of the first forming device with respect to the conveying direction.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Urformvorrichtung mittels einer zweiten Transporteinrichtung mit der ersten Umformvorrichtung verbunden ist.The production line is preferably designed such that the primary forming device is connected to the first forming device by means of a second transport device.

Die zweite Transporteinrichtung kann als Förderband oder als Rollengang ausgebildet sein.The second transport device can be designed as a conveyor belt or as a roller conveyor.

Die Produktionslinie kann eine oder mehrere weitere Behandlungsvorrichtungen aufweisen. Eine Behandlungsvorrichtung kann als Fügevorrichtung, beispielsweise als Reibschweißvorrichtung, oder als Trennvorrichtung, beispielsweise als mechanische Trennvorrichtung oder Brennschneidvorrichtung, oder als Oberflächenbehandlungsvorrichtung, beispielsweise als Reinigungsvorrichtung oder als Zunderwaschvorrichtung, oder als Kühlvorrichtung, beispielsweise als Zwischenbandkühlvorrichtung, Schnellabkühlung oder als Laminarkühlstrecke, ausgebildet sein. Die weitere Behandlungsvorrichtung kann bezogen auf die Förderrichtung vor der ersten Umformvorrichtung und/oder hinter der zweiten Umformvorrichtung und/oder zwischen der ersten Umformvorrichtung und der zweiten Umformvorrichtung angeordnet sein.The production line may include one or more additional treatment devices. A treatment device may be configured as a joining device, for example, a friction welding device, or as a cutting device, for example, a mechanical cutting device or flame cutting device, or as a surface treatment device, for example, a cleaning device or a scale washing device, or as a cooling device, for example, an inter-strip cooling device, a rapid cooling device, or a laminar cooling section. The additional treatment device may be arranged upstream of the first forming device and/or downstream of the second forming device and/or between the first forming device and the second forming device, with respect to the conveying direction.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die zweite Spule mit einer zweiten Kondensatoreinrichtung elektrisch verbunden ist.The production line is preferably designed such that the second coil is electrically connected to a second capacitor device.

Die zweite Kondensatoreinrichtung kann einen einzigen Kondensator oder eine Vielzahl an Kondensatoren aufweisen. Die Vielzahl an Kondensatoren können parallel zueinander geschaltet sein.The second capacitor device may comprise a single capacitor or a plurality of capacitors. The plurality of capacitors may be connected in parallel.

Die erste Kondensatoreinrichtung und die zweite Kondensatoreinrichtung können eine bauliche Einheit bilden. Mit anderen Worten können die erste Kondensatoreinrichtung und die zweite Kondensatoreinrichtung relativ zueinander unverschieblich sein. Die bauliche Einheit kann derart gebildet sein, dass die erste Kondensatoreinrichtung und die zweite Kondensatoreinrichtung in einem gemeinsamen Kondensatorschrank angeordnet sind.The first capacitor device and the second capacitor device can form a structural unit. In other words, the first capacitor device and the second capacitor device can be immovable relative to one another. The structural unit can be formed such that the first capacitor device and the second capacitor device are arranged in a common capacitor cabinet.

Die erste Spule kann lösbar elektrisch mit der ersten Kondensatoreinrichtung verbunden sein und/oder die zweite Spule kann lösbar elektrisch mit der ersten Kondensatoreinrichtung und/oder mit der zweiten Kondensatoreinrichtung verbunden sein.The first coil may be detachably electrically connected to the first capacitor device and/or the second coil may be detachably electrically connected to the first capacitor device and/or to the second capacitor device.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass die erste Spule und/oder die zweite Spule im Falle einer Wartung oder einer Reparatur beschleunigt ausgewechselt werden kann/können.A production line designed in this way has the advantage that the first coil and/or the second coil can be replaced more quickly in the event of maintenance or repair.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die erste Spule und/oder die zweite Spule in einer zweiten Richtung positionsverstellbar gelagert ist/sind.The production line is preferably designed such that the first coil and/or the second coil is/are mounted so as to be positionally adjustable in a second direction.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass die erste Spule und/oder die zweite Spule aus einer Förderstrecke der Produktionslinie heraus und/oder in eine Förderstrecke der Produktionslinie hineingefahren werden kann, während metallische Werkstücke in der Produktionslinie in der Förderrichtung gefördert werden. Dadurch werden Stillstandzeiten und damit Produktionsausfälle der Produktionslinie verringert. Weiterhin kann dadurch bei Bedarf eine zusätzliche Induktionserwärmungsvorrichtung zur Erwärmung von durchlaufenden metallischen Werkstücken in die Produktionslinie hinein positioniert werden. Dadurch kann die Flexibilität der Produktionslinie hinsichtlich der verfügbaren Erwärmungsleistung flexibel auf den Anwendungsfall angepasst werden.A production line designed in this way has the advantage that the first coil and/or the second coil can be moved out of and/or into a conveyor section of the production line while metal workpieces are conveyed along the production line in the conveying direction. This reduces downtime and thus production losses on the production line. Furthermore, if necessary, an additional induction heating device for heating passing metal workpieces can be positioned in the production line. This allows the flexibility of the production line to be flexibly adapted to the application in terms of the available heating power.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die erste Kondensatoreinrichtung in der zweiten Richtung positionsverstellbar gelagert ist.The production line is preferably designed such that the first capacitor device is mounted so as to be positionally adjustable in the second direction.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass die erste Kondensatoreinrichtung einer Bewegung der ersten Spule und/oder der zweiten Spule in der ersten Richtung und/oder in der zweiten Richtung folgen kann. Hierdurch kann die elektrische Verbindung zwischen der ersten Kondensatoreinrichtung und der ersten Spule und/oder der zweiten Spule verkürzt werden. Dadurch können die Verluste der elektrischen Leistungsübertragung zwischen der ersten Kondensatoreinrichtung und der ersten Spule und/oder der zweiten Spule reduziert werden.A production line designed in this way has the advantage that the first capacitor device can follow a movement of the first coil and/or the second coil in the first direction and/or the second direction. This allows the electrical connection between the first capacitor device and the first coil and/or the second coil to be shortened. This allows the losses in the electrical power transmission between the first capacitor device and the first coil and/or the second coil to be reduced.

Die zweite Kondensatoreinrichtung ist vorzugsweise in der zweiten Richtung positionsverstellbar gelagert.The second capacitor device is preferably mounted so as to be positionally adjustable in the second direction.

Die Produktionslinie kann eine Kondensatorverstelleinrichtung zum Verstellen einer Position der ersten Kondensatoreinrichtung und/oder der zweiten Kondensatoreinrichtung aufweisen. Insbesondere kann die Kondensatorverstelleinrichtung zum Verstellen einer Position der ersten Kondensatoreinrichtung unabhängig von einer Position der zweiten Kondensatoreinrichtung ausgebildet sein.The production line can have a capacitor adjustment device for adjusting a position of the first capacitor device and/or the second capacitor device. In particular, the capacitor adjustment device can be designed to adjust a position of the first capacitor device independently of a position of the second capacitor device.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass ein Abstand zwischen der ersten Kondensatoreinrichtung und der ersten Spule und/oder der zweiten Spule und/oder ein Abstand zwischen der zweiten Kondensatoreinrichtung und der zweiten Spule einen kritischen Maximalwert nicht erreicht bzw. überschreitet. Dadurch kann die Länge einer Energieübertragungseinrichtung, insbesondere eines Kabels, zwischen den Kondensatoreinrichtungen und den Spulen nochmals deutlich reduziert werden, sodass die Verluste der Leistungsübertragung zwischen den Kondensatoreinrichtungen und den Spulen nochmals verringert werden kann.A production line designed in this way has the advantage that a distance between the first capacitor device and the first coil and/or the second coil and/or a distance between the second capacitor device and the second coil does not reach or exceed a critical maximum value. This allows the length of a power transmission device, in particular a cable, between the capacitor devices and the coils to be significantly reduced, so that the power transmission losses between the capacitor devices and the coils can be further reduced.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die erste Spule und/oder die zweite Spule in der ersten Richtung relativ zu der ersten Kondensatoreinrichtung positionsverstellbar gelagert ist/sind.The production line is preferably designed such that the first coil and/or the second coil is/are mounted so as to be positionally adjustable in the first direction relative to the first capacitor device.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass durch die Separierung der ersten Kondensatoreinrichtung von der ersten Spule und/oder der zweiten Spule die zu bewegende Masse für eine Bewegung der ersten Spule und/oder der zweiten Spule reduziert wird, insbesondere da die erste Spule und/oder die zweite Spule anderenfalls mit der ersten Kondensatoreinrichtung starr verbunden wäre. Hierdurch kann das gesamte System hinsichtlich der Verstellmechanik zur Verstellung der ersten Spule und/oder der zweiten Spule gegenüber dem metallischen Werkstück wesentlich dynamischer agieren und damit auf dynamische Betriebsanforderungen verbessert reagieren. Ferner wird durch die Reduktion der zu bewegenden Masse wesentlich weniger Hilfsenergie zum Verschieben der ersten Spule und/oder der zweiten Spule benötigt.A production line designed in this way has the advantage that the separation of the first capacitor device from the first coil and/or the second coil reduces the mass to be moved for moving the first coil and/or the second coil, particularly since the first coil and/or the second coil would otherwise be rigidly connected to the first capacitor device. As a result, the entire system can act considerably more dynamically with regard to the adjustment mechanism for adjusting the first coil and/or the second coil relative to the metallic workpiece and can therefore respond better to dynamic operating requirements. Furthermore, the reduction in the mass to be moved requires considerably less auxiliary energy to move the first coil and/or the second coil.

Die erste Spule kann mittels einer flexiblen Energieübertragungseinrichtung mit der ersten Kondensatoreinrichtung elektrisch verbunden sein und/oder die zweite Spule kann mittels einer flexiblen Energieübertragungseinrichtung mit der ersten Kondensatoreinrichtung und/oder der zweiten Kondensatoreinrichtung elektrisch verbunden sein.The first coil may be electrically connected to the first capacitor device by means of a flexible energy transmission device and/or the second coil may be electrically connected to the first capacitor device and/or the second capacitor device by means of a flexible energy transmission device.

Die Energieübertragungseinrichtung kann ein Kabel aufweisen oder als solches ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Energieübertragungseinrichtung eine teleskopartig verlängerbare Stromschiene aufweisen oder als solche ausgebildet sein.The power transmission device may comprise a cable or be designed as such. Alternatively or additionally, the power transmission device may comprise a telescopically extendable busbar or be designed as such.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die erste Spule und/oder die zweite Spule in der zweiten Richtung relativ zu der ersten Kondensatoreinrichtung positionsverstellbar gelagert ist/sind.The production line is preferably designed such that the first coil and/or the second coil is/are mounted so as to be positionally adjustable in the second direction relative to the first capacitor device.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass das gesamte System hinsichtlich der Verstellmechanik zur Verstellung der ersten Spule und/oder der zweiten Spule gegenüber dem metallischen Werkstück nochmals wesentlich dynamischer agieren und damit auf dynamische Betriebsanforderungen nochmals verbessert reagieren kann. Ferner wird durch die weitere Reduktion der zu bewegenden Masse nochmals wesentlich weniger Hilfsenergie zum Verschieben der ersten Spule und/oder der zweiten Spule benötigt.A production line designed in this way has the advantage that the entire system, with regard to the adjustment mechanism for adjusting the first coil and/or the second coil relative to the metallic workpiece, can operate much more dynamically and thus respond even more effectively to dynamic operating requirements. Furthermore, the further reduction of the moving Mass requires significantly less auxiliary energy to move the first coil and/or the second coil.

Die erste Spule und/oder die zweite Spule ist/sind vorzugsweise in der zweiten Richtung relativ zu der zweiten Kondensatoreinrichtung positionsverstellbar gelagert.The first coil and/or the second coil is/are preferably mounted so as to be positionally adjustable in the second direction relative to the second capacitor device.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die erste Spule und die zweite Spule zur Erwärmung von in die Förderrichtung geförderten metallischen Werkstücken mittels Querfeldinduktion und/oder Längsfeldinduktion eingerichtet sind.The production line is preferably designed such that the first coil and the second coil are configured to heat metallic workpieces conveyed in the conveying direction by means of transverse field induction and/or longitudinal field induction.

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass die Induktionserwärmungsvorrichtung sowohl zum gleichmäßigen Erwärmen von durchlaufenden metallischen Werkstücken mittels Längsfeldinduktion als auch zum gezielten Erwärmen der äußeren Kanten von durchlaufenden metallischen Werkstücken mittels Querfeldinduktion eingerichtet ist. Dadurch wird die Flexibilität zur Herstellung von metallischen Werkstücken unterschiedlicher Abmessungen gesteigert.A production line designed in this way has the advantage that the induction heating device is configured both for the uniform heating of continuous metal workpieces using longitudinal field induction and for the targeted heating of the outer edges of continuous metal workpieces using transverse field induction. This increases the flexibility for producing metal workpieces of different dimensions.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass die Induktionserwärmungsvorrichtung zumindest eine dritte Spule aufweist, wobei die dritte Spule zur Erwärmung von in die Förderrichtung geförderten metallischen Werkstücken mittels Querfeldinduktion eingerichtet ist.The production line is preferably designed such that the induction heating device has at least a third coil, wherein the third coil is configured to heat metallic workpieces conveyed in the conveying direction by means of transverse field induction.

Die dritte Spule kann bezogen auf die Förderrichtung hinter der ersten Spule und/oder hinter der zweiten Spule angeordnet sein.The third coil can be arranged behind the first coil and/or behind the second coil with respect to the conveying direction.

Die dritte Spule kann bezogen auf die Förderrichtung beabstandet zu der ersten Spule und/oder zu der zweiten Spule angeordnet sein. Alternativ kann die dritte Spule bezogen auf die Förderrichtung unmittelbar benachbart zu der ersten Spule und/oder zu der zweiten Spule angeordnet sein.The third coil can be arranged at a distance from the first coil and/or the second coil relative to the conveying direction. Alternatively, the third coil can be arranged directly adjacent to the first coil and/or the second coil relative to the conveying direction.

Die dritte Spule kann in der Förderrichtung, der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung positionsverstellbar gelagert sein.The third coil can be mounted so as to be positionally adjustable in the conveying direction, the first direction and/or the second direction.

Die dritte Spule kann in der Förderrichtung, in der ersten Richtung und/oder in der zweiten Richtung relativ zu der ersten Spule und/oder zu der zweiten Spule positionsverstellbar gelagert sein. Alternativ kann die dritte Spule hinsichtlich einer Bewegung in der Förderrichtung, der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung mit der ersten Spule und/oder mit der zweiten Spule zwangsgekoppelt sein.The third coil can be mounted so as to be positionally adjustable relative to the first coil and/or the second coil in the conveying direction, the first direction, and/or the second direction. Alternatively, the third coil can be positively coupled to the first coil and/or the second coil with respect to movement in the conveying direction, the first direction, and/or the second direction.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der dritten Spule in der ersten Richtung derart zu verstellen, dass sich ein dritter Normalenabstand zwischen der dritten Spule und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung befindlichem metallischen Werkstück von ≤ 100 mm oder ≤ 50 mm oder ≤ 40 mm oder ≤ 30 mm oder ≤ 20 mm einstellt.The adjusting device can be configured to adjust a position of the third coil in the first direction such that a third normal distance of ≤ 100 mm or ≤ 50 mm or ≤ 40 mm or ≤ 30 mm or ≤ 20 mm is established between the third coil and a metallic workpiece located in the induction heating device.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der dritten Spule in der ersten Richtung unabhängig von einer Lage der dritten Spule in der zweiten Richtung zu verstellen.The adjusting device can be configured to adjust a position of the third coil in the first direction independently of a position of the third coil in the second direction.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der ersten Spule und eine Lage der zweiten Spule und eine Lage der dritten Spule unabhängig voneinander zu verstellen.The adjusting device can be configured to adjust a position of the first coil and a position of the second coil and a position of the third coil independently of one another.

Die Verstelleinrichtung kann dazu eingerichtet sein, eine Lage der dritten Spule in der zweiten Richtung derart zu verstellen, dass ein dritter Verbindungssteg der dritten Spule einen dritten Kantenabstand zu einer ersten äußeren Kante des geförderten metallischen Werkstücks aufweist.The adjusting device can be configured to adjust a position of the third coil in the second direction such that a third connecting web of the third coil has a third edge distance from a first outer edge of the conveyed metallic workpiece.

Die Produktionslinie ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass eine erste Spulenfläche der ersten Spule derart ausgebildet ist, dass elektrische Leistung durch die erste Spulenfläche bei einer Leistungsdichte von kleiner oder gleich 500 W/cm² übertragbar ist.The production line is preferably designed such that a first coil surface of the first coil is designed such that electrical power can be transmitted through the first coil surface at a power density of less than or equal to 500 W/cm ² .

Eine derart ausgebildete Produktionslinie weist den Vorteil auf, dass die Induktionserwärmungsvorrichtung die metallischen Werkstücke mit einer gesteigerten Effizienz erwärmen kann. Durch eine derart ausgebildete erste Spulenfläche wird sowohl die Verlustleistung innerhalb der Spulen reduziert als auch eine geringere Menge Material für die Herstellung der Spulen benötigt.A production line designed in this way has the advantage that the induction heating device can heat the metal workpieces with increased efficiency. A first coil surface designed in this way not only reduces power loss within the coils, but also requires less material to manufacture them.

Eine erste Spulenfläche kann durch die einer ersten Seite des metallischen Werkstücks zugewandten Seiten der ersten Leiterprofile der ersten Spule gebildet sein.A first coil surface can be formed by the sides of the first conductor profiles of the first coil facing a first side of the metallic workpiece.

Mit anderen Worten können die ersten Leiterprofile eine Erstreckung in der Förderrichtung und eine Erstreckung in der zweiten Richtung aufweisen, sodass eine derartig ausgebildete erste Spulenfläche ausgebildet ist.In other words, the first conductor profiles can have an extension in the conveying direction and an extension in the second direction, so that a first coil surface designed in this way is formed.

Eine erste Spulenfläche kann zusätzlich die einer ersten Seite des metallischen Werkstücks zugewandte Seite des ersten Verbindungsstegs aufweisen.A first coil surface may additionally comprise the side of the first connecting web facing a first side of the metallic workpiece.

Eine zweite Spulenfläche kann durch die einer zweiten Seite des metallischen Werkstücks zugewandten Seiten der zweiten Leiterprofile der zweiten Spule gebildet sein.A second coil surface can be formed by the sides of the second conductor profiles of the second coil facing a second side of the metallic workpiece.

Die zweite Spulenfläche kann derart ausgebildet sein, dass elektrische Leistung durch die zweite Spulenfläche bei einer Leistungsdichte von kleiner oder gleich 500 W/cm² übertragbar ist. Mit anderen Worten können die zweiten Leiterprofile eine Erstreckung in der Förderrichtung und eine Erstreckung in der zweiten Richtung aufweisen, sodass eine derartig ausgebildete zweite Spulenfläche ausgebildet ist.The second coil surface can be configured such that electrical power can be transmitted through the second coil surface at a power density of less than or equal to 500 W/cm ² . In other words, the second conductor profiles can have an extension in the conveying direction and an extension in the second direction, so that a second coil surface configured in this way is formed.

Eine zweite Spulenfläche kann zusätzlich die einer zweiten Seite des metallischen Werkstücks zugewandte Seite des zweiten Verbindungsstegs aufweisen.A second coil surface may additionally comprise the side of the second connecting web facing a second side of the metallic workpiece.

In Versuchsreihen zur Verbesserung einer Produktionslinie wurden unterschiedliche Betriebsparameter der Induktionserwärmungsvorrichtung der Produktionslinie in multivariaten Versuchen genauer untersucht. Die bei den Versuchen festgestellten Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den weiteren erläuterten Ausführungsbeispielen.In a series of tests to improve a production line, various operating parameters of the production line's induction heating device were examined in more detail in multivariate experiments. The advantages, details, and features of the invention identified in these tests are set out below in the further exemplary embodiments explained.

Überraschenderweise und entgegen der bisherigen Annahme, dass höhere Eindringtiefen δ auch zu einem höheren elektrischen Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück führen, wurde herausgefunden, dass der elektrische Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück bei weiterer Zunahme der Eindringtiefe δ wieder abnimmt.Surprisingly, and contrary to the previous assumption that higher penetration depths δ also lead to a higher electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece, it was found that the electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece decreases again with further increase of the penetration depth δ.

Aus den Versuchsreihen ergab sich, dass eine Eindringtiefe δ mit einer spezifizierten maximalen Eindringtiefe, bzw. in bestimmten definierten Bereichen besonders vorteilhaft ist. Die Versuchsreihen haben zu den in Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse geführt. Tab. 1: Eindringtiefe δ, Elektrischer Wirkungsgrad und Erwärmungshomogenität in Dickenerstreckungsrichtung (Bewertung jeweils zwischen 0 und 10, wobei 0 die kleinstmögliche Ausprägung und 10 die größtmögliche Ausprägung der jeweiligen Eigenschaft bedeutet.) Eindringtiefe δ inAbhängigkeit der Dickenerstreckung t desmetallischen Werkstücks Elektrischer Wirkungsgrad zwischen Spulen undmetallischemWerkstück Erwärmungshomogenität entlang der Dickenerstreckung desmetallischen Werkstücks 0,1t 10 0,5 0, 2t 10 2 0, 3t 10 6 0,35t 10 8 0, 4t 10 9 0,45t 10 9 0, 5t 9 9 0,55t 8 10 0, 6t 7 10 0, 7t 5 10 0, 8t 3 10 0, 9t 2 10 1t 1,8 10 1, 5t 1,2 10 2t 0,6 10 The test series showed that a penetration depth δ with a specified maximum penetration depth, or in certain defined areas, is particularly advantageous. The test series led to the results presented in Table 1. Table 1: Penetration depth δ, electrical efficiency, and heating homogeneity in the thickness direction (each rated between 0 and 10, where 0 represents the smallest possible value and 10 the greatest possible value of the respective property). Penetration depth δ depending on the thickness extension t of the metallic workpiece Electrical efficiency between coils and metallic workpiece Heating homogeneity along the thickness of the metallic workpiece 0.1t 10 0.5 0.2t 10 2 0.3t 10 6 0.35t 10 8 0.4t 10 9 0.45t 10 9 0.5t 9 9 0.55t 8 10 0.6t 7 10 0.7t 5 10 0.8t 3 10 0.9t 2 10 1t 1.8 10 1.5t 1.2 10 2t 0.6 10

Die Eindringtiefe δ wurde in den Versuchsreihen gemäß dem Zusammenhang in Formel (1) eingestellt. Für ein metallisches Werkstück kann eine temperaturabhängige Frequenz der durch die erste und zweite Spule fließenden Wechselströme für eine bestimmte Eindringtiefe δ näherungsweise ermittelt werden.The penetration depth δ was adjusted in the test series according to the relationship in formula (1). For a metallic workpiece, a temperature-dependent frequency of the alternating currents flowing through the first and second coils can be approximately determined for a specific penetration depth δ.

Mittels einer thermografischen Aufnahme mit einer Wärmebildkamera der Oberfläche des metallischen Werkstücks, insbesondere der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des metallischen Werkstücks, wurde die Erwärmungshomogenität entlang der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks sowie der elektrische Wirkungsgrad mittelbar bestimmt. Die in dem metallischen Werkstück erzeugte Wärmeenergie, und damit die Temperatur des metallischen Werkstücks, bestimmt sich nach dem Stromwärmegesetz (auch „Erstes Joulsches Gesetz“ genannt) und ist direkt abhängig von dem durch das metallische Werkstück fließenden elektrischen Strom. Ausgehend von der an der Oberfläche des metallischen Werkstücks, insbesondere an der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des metallischen Werkstücks gemessenen Temperatur kann über den in Formel (1) beschriebenen Zusammenhang die Temperatur in Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks über die Stromdichte in verschiedenen Schichten der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks näherungsweise berechnet werden. Der elektrische Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück wurde darauffolgend bestimmt. Aus der im metallischen Werkstück umgesetzten Wärmenergie wurde für einen definierten Zeitbereich die im metallischen Werkstück umgesetzte Leistung bestimmt. Aus der im selben Zeitbereich gemessenen elektrischen Leistung die der ersten Spule und der zweiten Spule bereitgestellt wurde, konnte schließlich der elektrische Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück bestimmt werden. Aus der Differenz der der ersten Spule und der zweiten Spule bereitgestellten elektrischen Leistung und der in dem metallischen Werkstück umgesetzten Leistung konnte zudem die Verlustleistung der Spulen bestimmt werden.By taking a thermographic image of the surface of the metallic workpiece, in particular the first side and/or the second side of the metallic workpiece, with a thermal imaging camera, the heating homogeneity along the thickness of the metallic workpiece and the electrical efficiency were indirectly determined. The thermal energy generated in the metallic workpiece, and thus the temperature of the metallic workpiece, is determined according to the current heat law (also called "First Joule's Law") and is directly dependent on the electrical current flowing through the metallic workpiece. Starting from the temperature measured on the surface of the metallic workpiece, in particular on the first side and/or the second side of the metallic workpiece, the temperature along the thickness of the metallic workpiece can be approximately calculated via the current density in various layers of the thickness of the metallic workpiece using the relationship described in formula (1). The electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece was subsequently determined. The heat energy converted in the metallic workpiece was used to determine the power converted in the metallic workpiece over a defined time period. Finally, the electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece was determined from the electrical power supplied to the first coil and the second coil, measured over the same time period. The power loss of the coils was also determined from the difference between the electrical power supplied to the first coil and the second coil and the power converted in the metallic workpiece.

Alternativ kann eine unmittelbare Bestimmung der Temperaturverteilung in der Dickenerstreckung in Versuchen durch in das metallische Werkstück eingelassene Thermoelemente erfolgen.Alternatively, a direct determination of the temperature distribution along the thickness extension can be carried out in tests using thermocouples embedded in the metallic workpiece.

Wenn für eine Parameterkombination eine Erwärmungshomogenität entlang der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks von 10 angegeben ist, dann liegt die Temperaturabweichung entlang der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks bei ≤ 1 Kelvin pro Millimeter. Bei einem metallischen Werkstück mit einer Dickenerstreckung von 110 mm liegen beispielsweise die maximale Temperatur und die minimale Temperatur entlang der Dickenerstreckung des metallischen Werkstücks maximal 110 Kelvin auseinander.If a heating homogeneity of 10°C is specified for a parameter combination along the thickness of the metallic workpiece, then the temperature deviation along the thickness of the metallic workpiece is ≤ 1 Kelvin per millimeter. For example, for a metallic workpiece with a thickness of 110 mm, the maximum and minimum temperatures along the thickness of the metallic workpiece are a maximum of 110 Kelvin apart.

Es hat sich ferner überraschenderweise gezeigt, dass mit einer Verringerung der Kantenabstände zwar der elektrische Wirkungsgrad zwischen den Spulen und dem metallischen Werkstück erhöht werden kann, die Erwärmungshomogenität entlang der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks jedoch mit geringer werdendem Kantenabstand wieder abnimmt.It has also been surprisingly shown that although the electrical efficiency between the coils and the metallic workpiece can be increased by reducing the edge distances, the heating homogeneity along the width of the metallic workpiece decreases again as the edge distance decreases.

Aus den Versuchsreihen ergab sich, dass ein erster Kantenabstand und/oder ein zweiter Kantenabstand in bestimmten definierten Bereichen besonders vorteilhaft ist. Die Versuchsreihen haben zu den in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse geführt. Tab. 2: Erster Kantenabstand bzw. Zweiter Kantenabstand, Elektrischer Wirkungsgrad und Erwärmungshomogenität entlang der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks (Bewertung jeweils zwischen 0 und 10, wobei 0 die kleinstmögliche Ausprägung und 10 die größtmögliche Ausprägung der jeweiligen Eigenschaft bedeutet.) Erster Kantenabstand / ZweiterKantenabstand Elektrischer Wirkungsgrad zwischenSpulen und metallischem Werkstück Erwärmungshomogenitätentlang der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks 5d 0,2 10 4,5d 0,5 10 4d 1 10 3, 5d 2 10 3d 3 10 2,5d 5 10 2d 7 10 1, 75d 7 10 1, 5d 8 10 1, 25d 9 10 1d 9 9 0, 8d 10 7 0, 5d 10 4 0,3d 10 2 0d 10 1 The test series showed that a first edge distance and/or a second edge distance are particularly advantageous in certain defined areas. The test series led to the results presented in Table 2. Tab. 2: First edge distance and second edge distance, electrical efficiency and heating homogeneity along the width of the metallic workpiece (each rated between 0 and 10, where 0 represents the smallest possible value and 10 the largest possible value of the respective property). First edge distance / Second edge distance Electrical efficiency between coils and metallic workpiece Heating homogeneity along the width of the metallic workpiece 5d 0.2 10 4.5d 0.5 10 4d 1 10 3, 5d 2 10 3D 3 10 2.5d 5 10 2d 7 10 1.75d 7 10 1.5d 8 10 1.25d 9 10 1d 9 9 0.8d 10 7 0.5d 10 4 0.3d 10 2 0d 10 1

In den Versuchsreihen der in Tabelle 2 zusammengefassten Ergebnisse wurde mittels einer thermografischen Aufnahme mit einer Wärmebildkamera der Oberfläche eines metallischen Werkstücks, insbesondere der ersten Seite und/oder der zweiten Seite des metallischen Werkstücks, die Erwärmungshomogenität entlang der Breitenerstreckung des metallischen Werkstücks direkt bestimmt. Der elektrische Wirkungsgrad wurde in analogerweise zu den Versuchsreihen der in Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse bestimmt.In the test series with the results summarized in Table 2, the heating homogeneity along the width of a metallic workpiece, in particular the first side and/or the second side of the metallic workpiece, was directly determined using a thermographic image taken with a thermal imaging camera. The electrical efficiency was determined in a manner analogous to the test series with the results presented in Table 1.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich nachfolgend aus den erläuterten Ausführungsbeispielen. Dabei zeigen im Einzelnen:

1: eine schematische Darstellung einer Produktionslinie in einer Seitenansicht gemäß einer ersten Ausführungsform;
2: eine schematische Darstellung einer Produktionslinie in einer Seitenansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
3: eine schematische Darstellung einer Induktionserwärmungsvorrichtung, die in einer Produktionslinie gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform verwendet werden kann.

Further advantages, details, and features of the invention will become apparent from the following exemplary embodiments. In particular, they show:

1 : a schematic representation of a production line in a side view according to a first embodiment;
2 : a schematic representation of a production line in a side view according to a second embodiment; and
3 : a schematic representation of an induction heating device that can be used in a production line according to the first and second embodiments.

In der nun folgenden Beschreibung bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile bzw. gleiche Merkmale, sodass eine in Bezug auf eine Figur durchgeführte Beschreibung bezüglich eines Bauteils auch für die anderen Figuren gilt, sodass eine wiederholende Beschreibung vermieden wird. Ferner sind einzelne Merkmale, die in Zusammenhang mit einer Ausführungsform beschrieben wurden, auch separat in anderen Ausführungsformen verwendbar.In the following description, identical reference numerals designate identical components or identical features, so that a description given with reference to one figure regarding a component also applies to the other figures, thus avoiding repetitive description. Furthermore, individual features described in connection with one embodiment can also be used separately in other embodiments.

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Produktionslinie 1 zur Verarbeitung von in einer Förderrichtung R1 geförderten, in 1 nicht dargestellten metallischen Werkstücken 2 in einer Seitenansicht gemäß einer ersten Ausführungsform. Die Produktionslinie 1 weist eine erste Umformvorrichtung 4 und eine mit der ersten Umformvorrichtung 4 mittels einer ersten Transporteinrichtung 60 verbundene zweite Umformvorrichtung 5 auf. Die Produktionslinie 1 weist ferner zwei Induktionserwärmungsvorrichtungen 3 zur Erwärmung eines in die Förderrichtung R1 geförderten, in 1 nicht dargestellten metallischen Werkstücks 2 auf. Eine Induktionserwärmungsvorrichtung 3 ist bezogen auf die Förderrichtung R1 vor der ersten Umformvorrichtung 4 angeordnet. Diese Induktionserwärmungsvorrichtung 3 ist unmittelbar benachbart zu der ersten Umformvorrichtung 4 angeordnet. Die andere Induktionserwärmungsvorrichtung 3 ist bezogen auf die Förderrichtung R1 zwischen der ersten Umformvorrichtung 4 und der zweiten Umformvorrichtung 5 angeordnet. Diese Induktionserwärmungsvorrichtung 3 ist unmittelbar benachbart zu der zweiten Umformvorrichtung 5 angeordnet. 1 shows a schematic representation of a production line 1 for processing in a conveying direction R1, in 1 not shown metallic workpieces 2 in a side view according to a first embodiment. The production line 1 has a first forming device 4 and a second forming device 5 connected to the first forming device 4 by means of a first transport device 60. The production line 1 further has two induction heating devices 3 for heating tion of a conveyed in the conveying direction R1, in 1 not shown metallic workpiece 2. An induction heating device 3 is arranged upstream of the first forming device 4 with respect to the conveying direction R1. This induction heating device 3 is arranged directly adjacent to the first forming device 4. The other induction heating device 3 is arranged between the first forming device 4 and the second forming device 5 with respect to the conveying direction R1. This induction heating device 3 is arranged directly adjacent to the second forming device 5.

Die Produktionslinie 1 weist eine mit der ersten Umformvorrichtung 4 mittels einer zweiten Transporteinrichtung 70 verbundene Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 auf. Diese Temperaturkonditionierungsvorrichtung ist als eine Erwärmungsvorrichtung 81 ausgebildet. Die Erwärmungsvorrichtung 81 ist bezogen auf die Förderrichtung R1 vor der ersten Umformvorrichtung 4 angeordnet.The production line 1 has a temperature conditioning device 80 connected to the first forming device 4 by a second transport device 70. This temperature conditioning device is designed as a heating device 81. The heating device 81 is arranged upstream of the first forming device 4 with respect to the conveying direction R1.

Die Produktionslinie 1 weist eine mit der zweiten Umformvorrichtung 5 verbundene Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 auf. Diese Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 ist als Laminarkühlstrecke 82 ausgebildet. Die Laminarkühlstrecke 82 ist bezogen auf die Förderrichtung R1 hinter der zweiten Umformvorrichtung 5 angeordnet.The production line 1 has a temperature conditioning device 80 connected to the second forming device 5. This temperature conditioning device 80 is designed as a laminar cooling section 82. The laminar cooling section 82 is arranged downstream of the second forming device 5 with respect to the conveying direction R1.

Die Produktionslinie 1 weist ferner eine Aufwickelvorrichtung 110 zum Aufwickeln eines durch die Produktionslinie 1 geförderten, nicht in 1 dargestellten metallischen Werkstücks 2.The production line 1 further comprises a winding device 110 for winding a material conveyed through the production line 1, not in 1 shown metallic workpiece 2.

2 zeigt eine schematische Darstellung einer Produktionslinie 1 zur Herstellung und Verarbeitung von in einer Förderrichtung R1 geförderten, in 2 nicht dargestellten metallischen Werkstücken 2 in einer Seitenansicht gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Produktionslinie 1 weist eine Urformvorrichtung 6 zur Herstellung von in 2 nicht dargestellten metallischen Werkstücken 2 auf, wobei die Urformvorrichtung 6 bezogen auf die Förderrichtung R1 vor der ersten Umformvorrichtung 4 angeordnet ist. Die Urformvorrichtung 6 ist mittels einer zweiten Transporteinrichtung 70 mit der ersten Umformvorrichtung 4 verbunden. 2 shows a schematic representation of a production line 1 for the production and processing of in a conveying direction R1 conveyed, in 2 not shown metallic workpieces 2 in a side view according to a second embodiment. The production line 1 has a primary forming device 6 for the production of 2 not shown metallic workpieces 2, wherein the primary forming device 6 is arranged upstream of the first forming device 4 with respect to the conveying direction R1. The primary forming device 6 is connected to the first forming device 4 by means of a second transport device 70.

Die Produktionslinie 1 weist eine Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 und eine unmittelbar zu der Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 benachbart angeordnete Induktionserwärmungsvorrichtung 3 auf. Diese Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 ist als Erwärmungsvorrichtung 81 ausgebildet. Die Induktionserwärmungsvorrichtung 3 ist bezogen auf die Förderrichtung R1 vor der Erwärmungsvorrichtung 81 angeordnet. Die Erwärmungsvorrichtung 81 und die Induktionserwärmungsvorrichtung 3 bilden eine erste Temperaturkonditionierungsgruppe 83. Die erste Temperaturkonditionierungsgruppe 83 ist bezogen auf die Förderrichtung R1 zwischen der Urformvorrichtung 6 und der ersten Umformvorrichtung 4 angeordnet. Die erste Temperaturkonditionierungsgruppe 83 ist unmittelbar benachbart zu der Urformvorrichtung 6 und der ersten Umformvorrichtung 4 angeordnet.The production line 1 has a temperature conditioning device 80 and an induction heating device 3 arranged directly adjacent to the temperature conditioning device 80. This temperature conditioning device 80 is designed as a heating device 81. The induction heating device 3 is arranged upstream of the heating device 81 with respect to the conveying direction R1. The heating device 81 and the induction heating device 3 form a first temperature conditioning group 83. The first temperature conditioning group 83 is arranged between the primary forming device 6 and the first forming device 4 with respect to the conveying direction R1. The first temperature conditioning group 83 is arranged directly adjacent to the primary forming device 6 and the first forming device 4.

Die Produktionslinie 1 weist eine weitere Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 und eine weitere, unmittelbar zu dieser Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 benachbart angeordnete Induktionserwärmungsvorrichtung 3 auf. Diese Temperaturkonditionierungsvorrichtung 80 ist als Erwärmungsvorrichtung 81 ausgebildet. Die Induktionserwärmungsvorrichtung 3 ist bezogen auf die Förderrichtung R1 hinter der Erwärmungsvorrichtung 81 angeordnet. Die Erwärmungsvorrichtung 81 und die Induktionserwärmungsvorrichtung 3 bilden eine zweite Temperaturkonditionierungsgruppe 84. Die zweite Temperaturkonditionierungsgruppe 84 ist bezogen auf die Förderrichtung R1 zwischen der ersten Umformvorrichtung 4 und der zweiten Umformvorrichtung 5 angeordnet. Die zweite Temperaturkonditionierungsgruppe 84 ist unmittelbar benachbart zu der ersten Umformvorrichtung 4 und der zweiten Umformvorrichtung 5 angeordnet.The production line 1 has a further temperature conditioning device 80 and a further induction heating device 3 arranged directly adjacent to this temperature conditioning device 80. This temperature conditioning device 80 is designed as a heating device 81. The induction heating device 3 is arranged downstream of the heating device 81 with respect to the conveying direction R1. The heating device 81 and the induction heating device 3 form a second temperature conditioning group 84. The second temperature conditioning group 84 is arranged between the first forming device 4 and the second forming device 5 with respect to the conveying direction R1. The second temperature conditioning group 84 is arranged directly adjacent to the first forming device 4 and the second forming device 5.

Alternativ kann die Erwärmungsvorrichtung 81 durch eine nicht dargestellte Kühlvorrichtung ersetzt oder ergänzt werden.Alternatively, the heating device 81 can be replaced or supplemented by a cooling device not shown.

3 zeigt eine schematische Darstellung einer Induktionserwärmungsvorrichtung 3, die in einer Produktionslinie 1 gemäß der ersten und zweiten Ausführungsform verwendeten verwendet werden kann. Die Induktionserwärmungsvorrichtung 3 ist in einer Seitenansicht schematisch dargestellt. Die Induktionserwärmungsvorrichtung 3 weist eine erste Spule 10 auf, die in einer ersten Richtung R2 derart positionsverstellbar gelagert ist, dass ein erster Normalenabstand N1 zwischen der ersten Spule 10 und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung 3 befindlichem Werkstück 2 veränderbar ist. Die Induktionserwärmungsvorrichtung 3 weist eine zweite Spule 20 auf, die in der ersten Richtung R2 derart positionsverstellbar gelagert ist, dass ein zweiter Normalenabstand N2 zwischen der zweiten Spule 20 und einem sich in der Induktionserwärmungsvorrichtung 3 befindlichem Werkstück 2 veränderbar ist. 3 shows a schematic representation of an induction heating device 3 that can be used in a production line 1 according to the first and second embodiments. The induction heating device 3 is shown schematically in a side view. The induction heating device 3 has a first coil 10, which is mounted so as to be positionally adjustable in a first direction R2 such that a first normal distance N1 between the first coil 10 and a workpiece 2 located in the induction heating device 3 can be changed. The induction heating device 3 has a second coil 20, which is mounted so as to be positionally adjustable in the first direction R2 such that a second normal distance N2 between the second coil 20 and a workpiece 2 located in the induction heating device 3 can be changed.

Die erste Spule 10 ist mit einer ersten Kondensatoreinrichtung 11 elektrisch verbunden und die zweite Spule 20 ist mit einer zweiten Kondensatoreinrichtung 21 elektrisch verbunden. Die erste Kondensatoreinrichtung 11 und die zweite Kondensatoreinrichtung 21 weisen einen gemeinsamen Kondensatorschrank 90 auf und bilden damit eine bauliche Einheit. Die erste Kondensatoreinrichtung 11 und die zweite Kondensatoreinrichtung 21 sind in einer zweiten Richtung R3 positionsverstellbar gelagert. Die erste Kondensatoreinrichtung 11 und die zweite Kondensatoreinrichtung 21 weisen eine gemeinsame Kondensatorverstelleinrichtung 40 auf.The first coil 10 is electrically connected to a first capacitor device 11, and the second coil 20 is electrically connected to a second capacitor device 21. The first capacitor device 11 and the second capacitor device 21 have a common capacitor cabinet 90 and thus form a structural unit. The first capacitor device 11 and the second capacitor device 21 are mounted so as to be adjustable in position in a second direction R3. The first capacitor device 11 and the second capacitor device 21 have a common capacitor adjustment device 40.

Die erste Spule 10 und die zweite Spule 20 sind jeweils in einer ersten Richtung R2 und in der zweiten Richtung R3 positionsverstellbar gelagert. Die erste Spule 10 ist relativ zu der ersten Kondensatoreinrichtung 11 und zu der zweiten Kondensatoreinrichtung 21 in der ersten Richtung R2 und in der zweiten Richtung R3 positionsverstellbar. Die zweite Spule 20 ist relativ zu der ersten Kondensatoreinrichtung 11 und zu der zweiten Kondensatoreinrichtung 21 in der ersten Richtung R2 und in der zweiten Richtung R3 positionsverstellbar.The first coil 10 and the second coil 20 are each mounted so as to be positionally adjustable in a first direction R2 and in a second direction R3. The first coil 10 is positionally adjustable relative to the first capacitor device 11 and the second capacitor device 21 in the first direction R2 and in the second direction R3. The second coil 20 is positionally adjustable relative to the first capacitor device 11 and the second capacitor device 21 in the first direction R2 and in the second direction R3.

Die erste Spule 10 ist mittels einer als Kabel 101 ausgebildeten Energieübertragungseinrichtung 100 mit der ersten Kondensatoreinrichtung 11 elektrisch verbunden und die zweite Spule 20 ist mittels einer weiteren als Kabel 101 ausgebildeten Energieübertragungseinrichtung 100 mit der zweiten Kondensatoreinrichtung 21 elektrisch verbunden. Die Energieübertragungseinrichtungen 100 ermöglichen eine Abstandsveränderung zwischen der ersten Spule 10 und der ersten und zweiten Kondensatoreinrichtung 11, 21 bzw. zwischen der zweiten Spule 20 und der ersten und zweiten Kondensatoreinrichtung 11, 21 in der ersten Richtung R2 und in der zweiten Richtung R3.The first coil 10 is electrically connected to the first capacitor device 11 by means of an energy transmission device 100 embodied as a cable 101, and the second coil 20 is electrically connected to the second capacitor device 21 by means of a further energy transmission device 100 embodied as a cable 101. The energy transmission devices 100 enable a change in the distance between the first coil 10 and the first and second capacitor devices 11, 21 or between the second coil 20 and the first and second capacitor devices 11, 21 in the first direction R2 and in the second direction R3.

Die Induktionserwärmungsvorrichtung 1 weist eine Verstelleinrichtung 30 auf, wobei die Verstelleinrichtung 30 zwei Zylindereinrichtungen 31, 32 aufweist, wobei eine erste Zylindereinrichtung 31 zur Verstellung einer Lage der ersten Spule 10 in der ersten Richtung R2 eingerichtet ist, und wobei eine zweite Zylindereinrichtung 32 zur Verstellung einer Lage der zweiten Spule 20 in der ersten Richtung R2 eingerichtet ist. Durch Verstellen einer Lage der ersten Spule 10 mittels der ersten Zylindereinheit 31 wird der erste Normalenabstand N1 zwischen der ersten Spule 10 und dem metallischen Werkstück 2 in der ersten Richtung R2 eingestellt. Durch Verstellen einer Lage der zweiten Spule 20 mittels der zweiten Zylindereinheit 32 wird der zweite Normalenabstand N2 zwischen der zweiten Spule 20 und dem metallischen Werkstück 2 in der ersten Richtung R2 eingestellt. Ein sich einstellender Luftspalt d zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule ist die betragliche Summe des ersten Normalenabstands N1, der Dickenerstreckung t des metallischen Werkstücks 2 und des zweiten Normalenabstands N2.The induction heating device 1 has an adjustment device 30, wherein the adjustment device 30 has two cylinder devices 31, 32, wherein a first cylinder device 31 is configured to adjust a position of the first coil 10 in the first direction R2, and wherein a second cylinder device 32 is configured to adjust a position of the second coil 20 in the first direction R2. By adjusting a position of the first coil 10 by means of the first cylinder unit 31, the first normal distance N1 between the first coil 10 and the metallic workpiece 2 is set in the first direction R2. By adjusting a position of the second coil 20 by means of the second cylinder unit 32, the second normal distance N2 between the second coil 20 and the metallic workpiece 2 is set in the first direction R2. An air gap d that is established between the first coil and the second coil is the sum of the first normal distance N1, the thickness extension t of the metallic workpiece 2 and the second normal distance N2.

Die Verstelleinrichtung 30 weist ferner zwei Verfahreinheiten 33, 34 auf, wobei eine erste Verfahreinheit 33 zur Verstellung einer Lage der ersten Spule 10 in der zweiten Richtung R3 eingerichtet ist und eine zweite Verfahreinheit 34 zur Verstellung einer Lage der zweiten Spule 20 in der zweiten Richtung R3 eingerichtet ist.The adjustment device 30 further comprises two displacement units 33, 34, wherein a first displacement unit 33 is configured to adjust a position of the first coil 10 in the second direction R3 and a second displacement unit 34 is configured to adjust a position of the second coil 20 in the second direction R3.

Die Induktionserwärmungsvorrichtung 3 weist eine mit der ersten Spule 10 und der zweiten Spule 20 elektrisch verbundene Energieversorgungseinrichtung 50 auf, wobei die Energieversorgungseinrichtung 50 dazu eingerichtet ist, die erste Spule 10 und die zweite Spule 20 derart mit Wechselstrom und/oder Wechselspannung zu versorgen, dass eine Eindringtiefe δ von mittels der ersten Spule 10 und/oder der zweiten Spule 20 induziertem Strom in stromtragende Schichten des geförderten metallischen Werkstücks 2 kleiner oder gleich 0,7 Mal einer Dickenerstreckung t des geförderten metallischen Werkstücks 2 ist.The induction heating device 3 has a power supply device 50 electrically connected to the first coil 10 and the second coil 20, wherein the power supply device 50 is configured to supply the first coil 10 and the second coil 20 with alternating current and/or alternating voltage such that a penetration depth δ of current induced by means of the first coil 10 and/or the second coil 20 into current-carrying layers of the conveyed metallic workpiece 2 is less than or equal to 0.7 times a thickness extension t of the conveyed metallic workpiece 2.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Produktionslinieproduction line
22: Metallisches WerkstückMetallic workpiece
33: InduktionserwärmungsvorrichtungInduction heating device
44: Erste UmformvorrichtungFirst forming device
55: Zweite UmformvorrichtungSecond forming device
66: Urformvorrichtungprimary forming device
1010: Erste SpuleFirst coil
1111: Erste KondensatoreinrichtungFirst capacitor device
2020: Zweite SpuleSecond coil
2121: Zweite KondensatoreinrichtungSecond capacitor device
3030: VerstelleinrichtungAdjustment device
3131: Erste ZylindereinrichtungFirst cylinder setup
3232: Zweite ZylindereinrichtungSecond cylinder device
3333: Erste VerfahreinheitFirst travel unit
3434: Zweite VerfahreinheitSecond travel unit
4040: KondensatorverstelleinrichtungCapacitor adjustment device
5050: EnergieversorgungseinrichtungEnergy supply facility
6060: Erste TransporteinrichtungFirst transport facility
7070: Zweite TransporteinrichtungSecond transport facility
8080: TemperaturkonditionierungsvorrichtungTemperature conditioning device
8181: ErwärmungsvorrichtungHeating device
8282: Laminare KühlstreckeLaminar cooling section
8383: Erste TemperaturkonditionierungsgruppeFirst temperature conditioning group
8484: Zweite TemperaturkonditionierungsgruppeSecond temperature conditioning group
9090: KondensatorschrankCapacitor cabinet
100100: EnergieübertragungseinrichtungEnergy transmission device
101101: KabelCable
110110: Aufwickelvorrichtungwinding device
tt: Dickenerstreckung eines metallischen WerkstücksThickness extension of a metallic workpiece
dd: Luftspalt (zwischen der ersten Spule und der zweiten Spule)Air gap (between the first coil and the second coil)
R1R1: FörderrichtungConveying direction
R2R2: Erste RichtungFirst direction
R3R3: Zweite RichtungSecond direction
N1N1: Erster NormalenabstandFirst normal distance
N2N2: Zweiter NormalenabstandSecond normal distance

Claims

Production line (1) for producing and/or processing metallic workpieces (2) conveyed in a conveying direction (R1), wherein the production line (1) has the following features: - the production line (1) has at least one first forming device (4) and a second forming device (5) connected to the first forming device (4) by means of a first transport device (60); - the production line (1) has at least one induction heating device (3) for heating a metallic workpiece (2) conveyed in the conveying direction (R1); - wherein the induction heating device (3) has a first coil (10) which is mounted so as to be positionally adjustable in a first direction (R2) such that a first normal distance between the first coil (10) and a workpiece (2) located in the induction heating device (3) can be changed; - wherein the induction heating device (3) has a second coil (20) which is mounted so as to be positionally adjustable in the first direction (R2) such that a second normal distance between the second coil (20) and a workpiece (2) located in the induction heating device (3) can be changed; - wherein the first coil (10) and/or the second coil (20) is/are electrically connected to a first capacitor device (11); - wherein the induction heating device (3) has at least one energy supply device (50) electrically connected to the first coil (10) and/or the second coil (20); and - wherein the energy supply device (50) is configured to supply the first coil (10) and the second coil (20) with alternating current and/or alternating voltage such that a penetration depth δ of current induced by means of the first coil (10) and/or the second coil (20) into current-carrying layers of the conveyed metallic workpiece (2) is less than or equal to 0.7 times a thickness extension (t) of the conveyed metallic workpiece (2).

Production line (1) according to Claim 1 , characterized in that the at least one induction heating device (3) is arranged upstream of the first forming device (4) with respect to the conveying direction (R1).

Production line (1) according to Claim 1 , characterized in that the at least one induction heating device (3) is arranged between the first forming device (4) and the second forming device (5) with respect to the conveying direction (R1).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one induction heating device (3) is arranged directly adjacent to the first forming device (4) or to the second forming device (5) with respect to the conveying direction (R1).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the induction heating device (3) has an inductive heating section in the conveying direction (R1) of less than or equal to 10,000 mm.

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized by the following features: - the production line (1) has at least one temperature conditioning device (80); - the induction heating device (3) is arranged directly adjacent to the temperature conditioning device (80) with respect to the conveying direction (R1); or - the induction heating device (3) is arranged at a distance from the temperature conditioning device (80) with respect to the conveying direction (R1).

Production line (1) according to Claim 6 , characterized in that the at least one temperature conditioning device (80) is arranged upstream of the first forming device (4) and/or downstream of the second forming device (5) and/or between the first forming device (4) and the second forming device (5) with respect to the conveying direction (R1).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the production line (1) has at least one primary forming device (6) for producing metallic workpieces (2), wherein the primary forming device (6) is arranged upstream of the first forming device (4) with respect to the conveying direction (R1).

Production line (1) according to Claim 8 , characterized in that the primary forming device (6) is connected to the first forming device (4) by means of a second transport device (70).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the second coil (20) is electrically connected to a second capacitor device (21).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first coil (10) and/or the second coil (20) is/are mounted so as to be positionally adjustable in a second direction (R3).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first capacitor device (11) is mounted so as to be positionally adjustable in the second direction (R3).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first coil (10) and/or the second coil (20) is/are mounted so as to be positionally adjustable in the first direction (R2) relative to the first capacitor device (11).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first coil (10) and/or the second coil (20) is/are mounted so as to be positionally adjustable in the second direction (R3) relative to the first capacitor device (11).

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first coil (10) and the second coil (20) are arranged for heating metallic workpieces (2) conveyed in the conveying direction (R1) by means of transverse field induction and/or longitudinal field induction.

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the induction heating device (3) has at least one third coil, wherein the third coil is designed to heat metallic workpieces (2) conveyed in the conveying direction (R1) by means of transverse field induction.

Production line (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a first coil surface of the first coil (10) is designed such that electrical power can be transmitted through the first coil surface at a power density of less than or equal to 500 W/cm ² .