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CN102067254B - 电感应线圈、感应炉以及感应加热扁平导电工件的方法 - Google Patents

电感应线圈、感应炉以及感应加热扁平导电工件的方法 Download PDF

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CN102067254B CN200980122349XA CN200980122349A CN102067254B CN 102067254 B CN102067254 B CN 102067254B CN 200980122349X A CN200980122349X A CN 200980122349XA CN 200980122349 A CN200980122349 A CN 200980122349A CN 102067254 B CN102067254 B CN 102067254B
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Abstract

本发明的宽度可变横向磁通电感应线圈具有固定加电线圈段和与电流流过固定加电线圈段产生的磁通电磁耦合的相关盒状可移动无源线圈段。无源线圈段可跨工件横向移动以适应具有不同宽度的工件的感应加热或跟踪工件的移动。作为备选，固定加电线圈段及相关联的可移动线圈段可通过易曲的连接、滑动接触件或其他手段如夹子彼此连接，使得在任何相对位置均可在二者之间保持电连接。

Description

电感应线圈、感应炉以及感应加热扁平导电工件的方法
相关申请交叉引用 
本申请要求2008年4月14日申请的美国临时申请61/044,545的权益，该临时申请通过引用全部组合于此。 
技术领域
本发明涉及横向磁通电感应线圈，尤其涉及用于加热固定或移动的平面定向的导电工件时的前述感应线圈。 
背景技术
美国专利6,570,141B2公开了宽度可变横向磁通线圈，包括线圈的连接到电源的可移动段。前述安排要求线圈段和电源之间的功率连接灵活并需要可移动组件，该组件由于其长度直接与将要加热的带的最大宽度有关而较大，从而较重，尤其在它们包括磁通集中器时更是如此。 
本发明的目标之一是提供横向磁通电感应线圈，包括固定加电线圈段及一个或多个活动无源线圈段，该活动无源线圈段提供方便的用于将线圈宽度调节为将要感应加热的导电工件的宽度的手段。 
本发明的另一目标是提供横向磁通电感应线圈，包括固定加电线圈段及一个或多个活动无源线圈段，该活动无源线圈段提供方便的用于调节横向端的手段，或者在正感应加热的导电工件的位置在加热过程期间横向徘徊或交织时用于调节线圈的两端。活动无源线圈段可比导电工件的宽度短很多。因此，它们重量轻且可容易地移动以跟踪导电工件的对向边缘的瞬时位置。 
发明内容
一方面，本发明是用于横向磁通电感应加热沿平面定向的导电工件的装置和方法，导电工件可以是连续或非连续的薄板或带。横向磁通电感应线圈包括固定加电线圈段和与固定加电线圈段电磁耦合的一个或多个可移动无源线圈 段。作为备选，可移动线圈段可具有到固定段的可移动直接电连接。导电工件位于一对横向磁通感应线圈之间。在其他应用中，可使用单一线圈。至少一交流电源适当地连接到固定加电线圈段以向该线圈提供单相交流功率。可移动无源线圈段可跨越导电工件横向移动以适应不同的工件宽度、不同的加热分布、或工件在垂直于其线圈之间预计移动方向的方向上的徘徊。 
另一方面，本发明是具有一个或多个横向磁通感应线圈的横向磁通感应加热装置和方法。横向磁通电感应线圈包括由彼此隔开的至少一对共平面横向段形成的固定平面线圈段。该对横向段在每一相邻对向端附近由桥段连接在一起以形成至少一匝线圈。交流电源连接到固定平面线圈段以在固定平面线圈段周围产生交变磁通场。至少一盒状可移动线圈段通过机械装置可滑动地连接到固定平面线圈段的至少一端同时至少与桥段周围的磁通场电隔离并与其电磁耦合。磁芯可用于增加桥段和至少一盒状可移动线圈段的一段之间的磁通耦合。竖直段可连接在该对横向段中的每一段与桥段之间以用作横向段和桥段之间的中间段。 
本发明的上述及其他方面在本说明书及所附权利要求中提出。 
附图说明
为说明本发明的目的，附图中示出了目前首选的形式。然而，应当理解，本发明不限于所示的具体排列和手段。 
图1为本发明的固定加电线圈段与可移动无源线圈段和工件之间的关系的一个例子的等距图。 
图2为本发明的可移动无源线圈段的一个例子的等距图。 
图3为本发明的一对横向磁通电感应线圈的一个例子的截面正视图。 
图4示出了位于工件上面和下面的固定加电线圈段和相关联的可移动无源线圈段中的电流流动图，前述工件静止定位或在上和下感应线圈之间移动。 
图5为固定加电线圈段和可移动无源线圈段的相邻表面附近的一对固定磁芯的等距图。 
图6(a)、6(b)、6(c)和6(d)为本发明的其他例子中使用的交变可移动无源线圈段的等距图。 
图7为导向辊的一个例子的简化局部等距图，导向辊可用于使可移动无源线圈段跟踪在无源线圈段下面移动的工件的横向边缘。 
图8为本发明中使用的固定加电线圈段的一个例子的等距图，其中前述线圈段包括三匝线圈。 
图9为本发明中使用的固定加电线圈段的另一例子的等距图。 
图10为包括固定加电线圈段和可移动无源线圈段的宽度可变横向磁通电感应线圈的另一例子的局部等距图。 
图11为连同图10中所示的固定加电线圈段使用的可移动无源线圈段的一个例子的等距图。 
图12为连同图10中所示的固定加电线圈段使用的可移动无源线圈段的另一例子的等距图。 
图13(a)-图13(e)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。 
图14(a)-图14(e)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。 
图15(a)-图15(e)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。 
图16(a)-图16(e)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。 
图17(a)-图17(d)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。 
图18(a)-图18(d)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。 
图19(a)-图19(d)为本发明的横向磁通感应线圈的另一例子的局部等距图。 
图20示出了本发明的一对横向磁通感应线圈的一个例子，用于感应加热通过不透气外壳的工件，其中线圈位于前述外壳的外部。 
图21示出了本发明的一对横向磁通感应线圈的布置，其以铰接方式随开口位置所示的线圈对及位于线圈之间的工件进行设置。 
具体实施方式
在此使用的术语“工件”指沿平面定向的导电材料，可以是带或薄板的形式，或连续或由具有非连续长度的带或薄板组成。工件可被感应加热以改变工件的冶金性质或完成粘结过程，例如但不限于使沉积在工件表面上的液态粘结材料变干。此外，工件可在本发明的一个或多个横向磁通电感应线圈的上面、下面或之间移动，或可在工件的感应加热期间固定在一个或多个线圈的上面、下面或之间。 
在本发明的下述例子描述本发明的一对横向磁通感应线圈位于工件两侧的同时，在本发明的其他例子中，可仅使用本发明的一个、位于工件一侧上方的横向磁通感应线圈。 
现在参考附图，其中同样的附图标记指同样的元件，图1、图2和图3示出了本发明的横向磁通电感应线圈组件的一个例子。正交参考空间用定义工件90的平面的X-Y平面建立，在该非限制性的例子中，工件在上和下感应线圈之间（图3）沿正X方向移动，如箭头方向所示，工件的宽度或横向定义在Y方向。正Z方向指向垂直于工件的上表面的方向。上或下感应线圈包括固定加电线圈段和两个可移动无源线圈段，如下所述。 
图1示出了本发明的固定加电线圈段的一个非限制性例子。如图1中所示，固定加电线圈段用在上感应线圈中，位置参考相对于工件90而言。在图1中只示出了一个可移动无源线圈段14（虚线）以说明可移动无源线圈段相对于固定加电线圈段的定位。在可移动无源线圈段通常用在固定线圈段的每一对向端处的同时，在一些应用中，可以是非对称结构，即可移动无源线圈段仅在固定线圈段的一端处。固定加电线圈段12具有长度L，按实质上垂直于在线圈段12的下面通过的工件的方向（X方向）进行导向（Y方向），如标记为“工件方向”的箭头所示。在本发明的其他例子中，固定加电线圈段的长度可偏离相对于工件方向的垂线。固定加电线圈段12包括在段12的对向端处的桥段12a。桥段通过竖直段12c连接到分支段12b。分支段12b为一对彼此隔开的共平面横向段并在每一相邻对向端12b'和12b"附近通过互连竖直段12c与桥段12a连接在一起，竖直段远离工件90的表面延伸。在图1中，桥段12a之一用于将线圈段12连接到图中未示出的交流（AC）电源。例如，到电源的电连接可在由电绝缘体92分开的桥段12a'和12a"处进行。固定加电线圈段可由任何适当的导电材料制成，如铜合金，例如制成为薄板、管或挤压成型。加电线圈段可由一件连续的材料或适当结合的多段制成。如果需要冷却线圈段，可在线圈段内或线圈段外部提供一个或多个冷却通道，例如用管状材料至少部分包围线圈段从而提供冷却通道。冷却介质如水可通过冷却通道提供。 
固定加电线圈段可形成为单匝线圈或多匝线圈。例如，在图8中，固定加电线圈段12'包括用在上感应线圈中的三匝线圈。三匝线圈的每一匝12'1、12'2、12'3具有其自己的桥段(12a1、12a2、12a3)、分支段(12b1、12b2、12b3)和竖直段(12c1、 12c2、12c3)，每匝中的段彼此电隔离。三线圈匝的组合的对向端12d和12e适当地连接到AC电源。 
固定加电线圈段可形成为单环线圈或多环线圈。例如，在图9中，固定加电线圈段12"包括用在上感应线圈中的双环线圈。瞬间AC电流流动可以如图中的箭头所示。即，电流从连接到端子12"e的AC电源（未示出）流入连接到外分支段12"b的桥段12"a内，然后通过将每一外分支段连接到共用返回中间分支段12"d的桥段12"c，其在到AC电源的返回连接12"f处终止。 
图2示出了本发明的可移动无源线圈段的一个非限制性例子，如图所示用在上线圈组件中，例如如图1中的虚线所示。可移动无源线圈段14为盒状，即三面、开口盒或“抽屉”结构，具有由桥段14b连接的侧段14a。连接对置侧段14a的板条段14c提供丁字支撑以保持盒结构及可移动无源线圈段的侧段附近的封闭电通路。可移动无源线圈段可由可由一件连续的材料或适当结合的多段制成。如果需要冷却线圈段，可在线圈段内或线圈段外部提供一个或多个冷却通道，例如用管状材料至少部分包围线圈段从而提供冷却通道。冷却介质如水可通过冷却通道提供。可移动无源线圈段可形成为单匝线圈，如图2中所示，或形成多匝线圈，其结合单匝或多匝固定加电线圈段使用。 
图3示出了本发明的分别包括上和下感应线圈的一对横向磁通感应线圈16a和16b的一个非限制性布置。每一横向磁通感应线圈包括固定加电线圈段12和一对可移动无源线圈段14。可移动无源线圈段14构造成安装在由线圈桥段12a的面向工件的表面及竖直段12c的内表面限制的空间中。无源线圈段的面向工件的桥段14b可位于与可移动段的面向工件的桥段相邻的分支段12b所处平面相同的水平面中。作为备选，面向工件的桥段14b根据在可移动无源线圈段的上面或下面的工件的边缘处所需要的感应加热温度分布可形成为具有更靠近或远离工件表面的区域。至少在固定加电线圈段12和可移动无源线圈段14的相邻表面之间提供电绝缘体。电绝缘体可以是单独的绝缘材料或施加在固定或可移动线圈段（或二者）的适当段上的绝缘涂层。对于该布置，线圈段14可在横越工件边缘的方向（Y方向）移动（滑动）以适应工件的不同宽度、改变工件的边缘加热模式、或使上和下线圈组件的宽度跟踪在垂直于上和下感应线圈之间的工件移动的方向（Y方向交织）移动的工件边缘。可移动无源线圈段的移 动与外壳中的抽屉的移动类似，其中抽屉相当于可移动无源线圈段，及由桥段12a和竖直段12c的内部形成的空间相当于外壳。 
每一固定加电线圈段及相关联的一对可移动无源线圈段在电学上执行为具有一个初级（固定段）和两个次级（可移动段）的变压器。即，提供给固定加电线圈段的电流流过固定加电线圈段并产生电磁通量，该电磁通量与相关联的一对无源线圈段磁耦合以在相关联的无源线圈段中感生电流。无源线圈段中的电流流动产生次级电磁通量，该次级电磁通量与工件耦合以感应加热工件。图4示出了固定加电线圈段12（由电流Ic指示）和相关联的可移动无源线圈段14（由电流Id指示）中的瞬间AC电流流动图（箭头所示方向）。如图4中所示，由于反向电流流过固定加电线圈段的桥段12a和竖直段12c及相邻的可移动无源线圈段的侧段14a和板条段14c，存在通量抵消。面向工件90的桥段14b（由电流Id指示）和分支段12c（由电流Ic指示）中的瞬间电流流动，其由用于进入纸平面方向的电流的圈叉和用于离开纸平面方向的电流的圈点符号表示，产生感应加热工件的通量。 
无源线圈段允许的最大向内和最大向外的移动（Y方向）由具体应用可以忍受的最小磁通耦合确定。保持实质上与可移动段相对于固定加电线圈段的位置无关的最小磁通耦合的一种方法是使可移动段的板条14c实质上比固定段的桥12a窄（Y方向）。作为备选，如图所示，在本发明下面的一些例子中（例如图13(a)-图13(e)），相对宽的可移动板条34c与实质上更窄的固定桥段32a耦合。 
图5示出了使用磁芯20集中和放大磁芯包围的固定加电线圈段和相关联的可移动无源线圈段之间的电磁耦合。尽管在图5中示出了两个磁芯，根据具体应用可使用任何数量的磁芯。使包围的可移动无源线圈段的板条14c比包围的固定加电线圈段的桥段12a窄（Y方向）使包围的可移动段能在Y方向相对于固定加电线圈段移动（滑动）以适应不同宽度的工件或如上所述的工件交织。尽管磁芯在图5中示为封闭磁芯，但这不是限制其使用的特征，只要磁芯的结构增加固定平面线圈段和盒状可移动线圈段的至少一段之间的交变磁通耦合即可。磁芯可由具有高磁导率的任何适当的磁性材料形成。 
图6(a)、图6(b)、图6(c)和图6(d)示出了盒状可移动无源线圈段的四个非限制性备选例子，用于控制与在无源段下方和/或上方通过的工件的磁通耦合区域 以在感应加热的工件中获得所需要的截面温度分布。在图6(a)中所示的盒状可移动无源线圈段141中，桥段14b1具有与其Y方向端部之一相邻的半圆形切口（SCO），这有助于将感应加热磁通耦合导向与侧段14a1相邻的桥段14b1的端部。在图6(b)中所示的盒状可移动无源线圈段142中，桥段14b2具有与其Y方向端部之一相邻的切口（CO），这有助于将感应加热磁通耦合导向桥段14b2的中心并远离与侧段14a2相邻的桥段区域。在图6(c)所示的盒状可移动无源线圈段143中，从桥段14b3挖切一个（或多个）狭槽（S），这增强桥段的开槽区域之间的感应加热磁通耦合。在本发明的一些例子中，盒状可移动线圈段可包括两个或两个以上分开的可移动盒状线圈，如图所示，例如在图6(d)中，具有包括盒状可移动线圈段144的分开的可移动盒状线圈14a和14a'。每一线圈可彼此电隔离并通过机械连接独立且可滑动地连接到固定平面线圈段的端部。 
可提供装置以使可移动无源线圈段连同（跟踪）工件边缘的瞬间位置一起移动。非限制性的例子为感测工件边缘的瞬间位置或温度分布的感测装置，其与响应于感测装置的输出移动无源线圈段的无源线圈段执行机构组合。例如，感测边缘的瞬间位置的激光束传感器可向计算机处理电路输出信号，计算机处理电路因而向液压执行机构发信号以移动无源线圈段。在其他例子中，如图7中所示，可使用线性导向件或辊50（机动或非机动）。在图7中，仅示出了可移动无源线圈段14"（FIG.6(b)），而未示出相关联的横越工件90的固定加电线圈段。 
也可提供用于在垂直于工件表面的方向（Z方向）可调地移动可移动无源线圈段的装置。 
图10中示出了本发明的宽度可变横向磁通电感应线圈的另一例子，其中固定加电线圈段和可移动无源线圈段之间的磁耦合由固定和可移动线圈段之间的一个或多个导电通路代替，这些通路在可移动线圈段相对于固定线圈段移动时保持。固定加电线圈段包括竖直段13a和分支段13b，可移动无源线圈段15包括通过桥段15b连接的对置侧段15a，如图11中所示。每一易曲的电连接在图10和图11中示为易曲的导电带60，导电带折叠并在对向端部处分别通过适当的紧固件94a和94b连接到固定线圈段的竖直段和相邻的可移动线圈段的侧段15a。对于该结构，可移动无源线圈段15可沿Y方向移动，同时每一易曲的导电带60保持固定及相关联的可移动线圈段之间的导电通路。任何类型的电绝缘 体92包括空气提供在固定和可移动线圈段的对向表面之间以防止对向线圈段短路。对于该结构，不需要固定线圈桥段和可移动线圈板条段。如12示出了包括侧段15a'和桥段15b'的备选可移动线圈段15'，其中易曲的导电带由连接到可移动线圈段的弹簧电接点60'代替。这些弹簧电接点在可移动线圈段15'插在竖直段之间时使与固定线圈的竖直段的对向表面物理接触，因而在可移动段沿Y方向移动时保持相邻的固定和可移动线圈段之间的电连接。易曲的导电带仅是保持固定加电线圈段和相邻的可移动无源线圈段之间的电连接的方法的两个例子。 
图13(a)-图13(e)示出了本发明的横向磁通电感应线圈组件的另一例子30。只示出了线圈的局部图以说明典型的固定加电线圈段32与线圈一端处的盒状可移动无源线圈段34的关系。线圈组件为用作上感应线圈进行空间定向，工件位于线圈组件的下面。在该例子中，固定线圈段32的每一竖直段32c可选地在横向分支段32b的整个长度L上方延伸，及盒状可移动无源线圈段34包括由板条桥段34b连在一起的对置侧段34a及连接对置侧段34a的段34c。盒状可移动无源线圈段34（通过机械装置）可滑动地连接到固定线圈段32，同时与其电隔离，并安装在由桥段32a和竖直段32c形成的空间内。在该结构中，在板条桥段34b周围产生的磁通与工件耦合以感应加热工件。图13(a)示出了可移动无源线圈段34全部缩进到固定线圈段内，及图13(b)示出了可移动无源线圈段完全从固定线圈段延伸。可移动无源线圈段34也可与先前描述的任何固定加电线圈段一起使用。 
图14(a)-图14(e)的局部图中示出了本发明的横向磁通电感应线圈组件的另一备选例子30'。该例子与图13(a)-图13(e)中的例子类似，但竖直段32c'与垂线（Z轴）成角度以与分支段32b'形成锐角。在该例子中，盒状可移动无源线圈段34'具有梯形形状。盒状可移动无源线圈段34'（通过机械装置）可滑动地连接到固定线圈段32'，并安装在由桥段32a'和竖直段32c'形成的空间内。图14(a)示出了可移动无源线圈段34'全部缩进到固定线圈段内，及图14(b)示出了可移动无源线圈段完全从固定线圈段延伸。在该结构中，在板条桥段34b'周围产生的磁通与工件耦合以感应加热工件。 
图15(a)-图15(e)示出了本发明的横向磁通电感应线圈组件的另一例子40。只示出了线圈的局部图以说明典型的固定加电线圈段42与线圈一端处的盒状可移动无源线圈段44的关系。线圈组件为用作上感应线圈进行空间定向，工件位 于线圈组件的下面。在该例子中，固定线圈段42的每一竖直段42c在每一分支段的面向远离另一分支段方向的一侧连接到分支段42b的对向边缘42e，与图1中所示的例子相反，在图1中固定线圈段的竖直段12c在分支的面向另一分支段的那一侧连接到分支段12b的边缘12f，及类似地在图13(c)中固定线圈段的竖直段32c在分支的面向另一分支段的那一侧连接到分支段32b的边缘32f。盒状可移动无源线圈段44（通过机械装置）可滑动地连接到固定线圈段42，同时与其电隔离，并安装在由桥段42a和竖直段42c形成的空间内，桥段44b实质上与分支段42b位于同一平面内。可移动无源线圈段的桥段44b还包括位于分支段42b的端部上方的段44b1和44b2。图15(a)示出了可移动无源线圈段44全部缩进到固定线圈段内，及图15(b)示出了可移动无源线圈段完全从固定线圈段延伸。在该结构中，在桥段44b周围产生的磁通与工件磁耦合以感应加热工件。 
图16(a)-图16(e)示出了本发明的横向磁通电感应线圈组件的另一备选例子40'。该例子与图15(a)-图15(e)中的例子类似，但盒状可移动无源线圈段44'（通过机械装置）可滑动地连接到固定线圈段42'，并安装在由桥段42a'、竖直段42c'和分支段42b'形成的空间上方及周围。图16(a)示出了可移动无源线圈段44'全部缩进到固定线圈段内，及图16(b)示出了可移动无源线圈段完全从固定线圈段延伸。在该结构中，在U形桥段44b'周围产生的磁通与工件耦合以感应加热工件。 
图17(a)-图17(d)示出了本发明的横向磁通电感应线圈组件的另一例子50。只示出了线圈的局部图以说明典型的固定加电线圈段52与线圈一端处的盒状可移动无源线圈段54的关系。线圈组件为用作上感应线圈进行空间定向，工件位于线圈组件的下面。在该例子中，桥段52a直接连接到一对分支段52b的对向相邻端并实质上与该对对置的分支段共平面。盒状可移动无源线圈段54通常为扁平形状，板条桥段54b实质上位于与分支段52b相同的平面内并包括可选的板条S。在形状上，可移动无源线圈段54表示盒状形状，其中盒的高度（Z方向）已退化为图17(d)中所示的扁平形状。无源线圈段54（通过机械装置）可滑动地连接到固定线圈段52，同时与其电隔离，并安装在包括固定线圈段的桥段和分支段上方。图17(a)示出了可移动无源线圈段54全部缩进到固定线圈段52内，及图17(b)示出了可移动无源线圈段完全从固定线圈段延伸。 
图18(a)-图18(d)示出了本发明的横向磁通电感应线圈组件的另一例子50'。只示出了线圈的局部图以说明典型的固定加电线圈段52'与线圈一端处的盒状可 移动无源线圈段54'的关系。线圈组件为用作上感应线圈进行空间定向，工件位于线圈组件的下面。在该例子中，固定线圈段52'包括图17(d)中的固定线圈段52与竖直段52c'和U形桥段52a'的组合。盒状可移动无源线圈段54'与图中所示的可移动无源线圈段54类似。 
图19(a)-图19(d)示出了本发明的横向磁通电感应线圈组件的另一备选例子50"。该例子与图18(a)-图18(d)中的例子类似，但可移动线圈段54"具有另外的特征，即连接到板条桥段54b"的内端并与固定加电线圈段52"的分支52b"成角定向的防护或襟翼段52e"。襟翼段可与本发明的任何其他盒状可移动无源线圈段结合。 
上面的图组13-19中所示的所有横向磁通线圈均表示上感应线圈，参照物为位于线圈下面的工件。盒状可移动线圈段图示在线圈组件的一端处，及分支段的长度仅示出了部分长度以示出线圈一端处的细节，除非线圈为如上所述的非对称结构。 
相比较而言，图组15-19中所示的本发明的备选例子可用于增加从分支段发出的磁通量。对于薄的分支段，磁阻低于图组13和14中所示的结构。因此，对于具有图组15-19中结构的工件，分支段中的相同电流量将导致更高的加热温度。对于图组13-16中所示的盒状可移动线圈段，通过改变与工件相邻的可移动线圈段的形状可更大地控制工件的截面加热分布。 
图20示出了本发明的横向磁通电感应线圈用在不透气感应炉应用中的另一例子。细长的导电工件可通过实质上不透气的外壳70。本发明的一对横向磁通电感应线圈例如但不限于16a和16b横向定位在外壳的与工件平面平行的对向外侧上。不透气的外壳至少在交变磁通场可穿透外壳并与工件耦合以感应加热工件的区域由电磁可透过的材料形成。 
图21示出了本发明的横向磁通电感应线圈的另一例子。一对横向磁通电感应线圈中的每一线圈，例如但不限于图3中所示的线圈，在一横向端连接到旋转装置72a或72b以绕平行于工件移动的轴旋转横向磁通感应线圈。该结构用于适应清洁线圈的内部（面向工件90）。 
在本发明的上述例子中，工件和横向磁通感应线圈通常水平定向，但这不是本发明的限制性特征。例如，工件好横向磁通感应线圈可在工件涂覆过程中 纵向定向，其中工件在一对磁通感应线圈之间纵向通过以感应加热工件从而实现工件的蒸发涂覆。 
在本发明的上述例子中，每一横向磁通感应线圈包括固定加电线圈段和一对可移动无源线圈段。在一些应用中，横向磁通感应线圈可包括固定加电线圈段和仅在固定加电线圈段的一端处位于固定段的桥段下方的一个可移动无源线圈段。 
本发明的上述例子仅为说明的目的给出，绝不应视为限制本发明。在本发明已结合不同实施例进行描述的同时，在此使用的措辞为描述性和说明性的措辞，而不是限制性的措辞。尽管本发明在此已结合具体手段、材料和实施方式进行描述，但本发明不限于在此公开的细节；而是，本发明扩展到所有功能上等效的结构、方法和使用。本领域技术人员在受教于本说明书的教示的情况下可对其进行多种修改，及在不背离本发明各方面的范围的情况下可进行变化。 

Claims (20)

1.一种横向磁通电感应线圈，包括：
由彼此隔开的至少一对共平面固定横向段形成的固定平面线圈段，所述一对固定横向段在每一相邻对向端附近由固定桥段连接在一起以形成一匝线圈，固定平面线圈段连接到交流电源以在固定平面线圈段周围产生交变磁通场；及
至少一盒状可移动线圈段，其与固定平面线圈段的至少一端电隔离并通过机械连接可滑动地连接到固定平面线圈段的至少一端同时至少与固定桥段周围的交变磁通场紧密地电磁变压器耦合。
2.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，还包括至少一磁芯，所述磁芯定位成增加固定平面线圈段和至少一盒状可移动线圈段的至少一段之间的交变磁通耦合。
3.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段还包括在其桥段中的至少一狭槽或切口。
4.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段包括至少两个盒状可移动线圈，至少两个盒状可移动线圈中的每一线圈彼此电隔离并通过机械连接独立且可滑动地连接到固定平面线圈段的至少一端同时至少与固定桥段周围的交变磁通场紧密地电磁变压器耦合。
5.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段包括通过机械连接可滑动地连接在一对固定横向段的端部区域及固定桥段接点上方的、沿平面定向的线圈段。
6.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，还包括可移动线圈段定位装置，用于调节至少一盒状可移动线圈段相对于在固定横向磁通感应线圈上面或下面通过的工件的横向位置的位置。
7.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述固定平面线圈段还包括连接在一对固定横向段中的每一段靠近其每一端处和固定桥段之间的分开的竖直段，每一竖直段远离所述一对固定横向段形成的平面延伸。
8.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段还包括在所述一对固定横向段之间沿远离该对固定横向段形成的平面的方向延伸的襟翼段。
9.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述横向磁通电感应线圈连接到旋转装置以绕与工件移动平行的轴旋转横向磁通电感应线圈。
10.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述固定平面线圈段还包括连接在一对固定横向段中的每一段靠近其每一端的端面边缘和固定桥段之间的竖直段，每一竖直段远离所述一对固定横向段形成的平面延伸，所述至少一盒状可移动线圈段通过机械连接可滑动地连接到由固定桥段和竖直段形成的内部空间内的固定平面线圈段的至少一端。
11.根据权利要求10的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段至少包括与固定桥段电磁耦合的可移动板条段，固定桥段比所述可移动板条段窄。
12.根据权利要求10的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段还包括在其桥段中的至少一狭槽或切口。
13.根据权利要求10的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段包括至少两个盒状可移动线圈，至少两个盒状可移动线圈中的每一线圈彼此电隔离并通过机械连接独立且可滑动地连接到固定平面线圈段的至少一端同时至少与固定桥段周围的交变磁通场紧密地电磁变压器耦合。
14.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述固定平面线圈段还包括连接在一对固定横向段中的每一段靠近其每一端的对向边缘和固定桥段之间的竖直段，每一竖直段远离所述一对固定横向段形成的平面延伸，所述至少一盒状可移动线圈段通过机械连接可滑动地连接到由固定桥段和竖直段形成的内部空间内的固定平面线圈段的至少一端。
15.根据权利要求14的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段至少包括与固定桥段电磁耦合的可移动板条段，固定桥段比所述可移动板条段窄，及在所述固定平面线圈段的竖直段之间的所述可移动板条段包括位于一对固定横向段的端部上方的横向子段，其通过位于所述一对固定横向段之间的子段连接在一起。
16.根据权利要求14的横向磁通电感应线圈，其中所述至少一盒状可移动线圈段包括通过机械连接可滑动地连接在竖直段和固定桥段之间的、沿平面定向的线圈段，沿平面定向的线圈段具有位于所述一对固定横向段之间的可移动桥段，所述固定桥段包括位于竖直段和固定桥段接点上方的U形段。
17.根据权利要求16的横向磁通电感应线圈，还包括连接到所述可移动桥段的内端的襟翼段。
18.根据权利要求1的横向磁通电感应线圈，其中所述固定平面线圈段还包括连接在一对固定横向段中的每一段靠近其每一端的对向边缘和固定桥段之间的竖直段，每一竖直段远离所述一对固定横向段形成的平面延伸，所述至少一盒状可移动线圈段通过机械连接可滑动地连接到固定桥段和竖直段的外部周围的固定平面线圈段的至少一端。
19.一种横向磁通电感应炉，包括：
不透气的外壳，细长导电工件可穿过所述外壳；
与所述细长导电工件的平面平行的、横着位于所述不透气的外壳的对向外侧上的一对横向磁通感应线圈，所述一对横向磁通感应线圈中的每一线圈包括：
由彼此隔开的至少一对共平面固定横向段形成的固定平面线圈段，所述一对固定横向段在每一相邻对向端附近由固定桥段连接在一起以形成一匝线圈，固定平面线圈段连接到交流电源以在固定平面线圈段周围产生交变磁通场；
至少一盒状可移动线圈段，其与固定平面线圈段的至少一端电隔离并通过机械连接可滑动地连接到固定平面线圈段的至少一端同时至少与固定桥段周围的交变磁通场紧密地电磁变压器耦合；
所述不透气的外壳至少在部分区域由电磁可透过的材料形成，在该部分区域中交变磁通场可穿透外壳并与工件耦合以感应加热工件。
20.感应加热扁平导电工件的至少一侧的方法，所述方法包括步骤：
使所述扁平导电工件的表面靠近根据权利要求1的横向磁通电感应线圈的一对固定横向段；
选择交流电源的输出频率；及
使至少一盒状可移动线圈段相对于固定平面线圈段滑动以感应加热工件的横向区域。
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