DE1092575B - Induktionsofen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung bezieht sich auf öfen mit Induktionsbeheizung, und zwar insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, auf Miduktionserhitzte öfen des kernlosen Typs.

öfen dieser grundsätzlichen Bauart bestehen aus einem Tiegel od. dgl., der von einer Induktionsspule, üblicherweise einer Spule mit zahlreichen Wicklungen, in einer oder mehreren Lagen umgeben ist. Zwischen der Induktionsspule und dem Tiegel ist ein Spalt vorhanden, der mit einem geeigneten wärmeisolierenden Material gefüllt ist, um die Wärmeverluste auf ein Minimum zu verringern, und der außerdem die Induktionsspule vor Überhitzung schützt. In den meisten Fällen allerdings ist die Ohmsche Erhitzung der Induktionsspule so groß, daß eine Wasserkühlung erforderlich ist, um ihre unzulässige Erwärmung zu verhindern. Unter gewissen günstigen Umständen ist es möglich, auf eine solche Wasserkühlung zu verzichten. In jedem Falle ist es aber von großer Bedeutung, die Gefahr auszuschließen, daß geschmolzenes Metall, das aus dem Tiegel, falls dieser leck wird oder bricht, austritt, in Berührung mit anderen Teilen des Ofens gelangt.

Falls die Induktionsspule wassergekühlt ist, würde, falls des geschmolzene Metall in Kontakt mit den Kühlröhren kommt und diese zum Schmelzen bringt, die Möglichkeit eines explosiven Entweichens von Dampf bestehen. Im Falle einer luftgekühlten Induktionsspule kann das geschmolzene Metall die Isolierung der Induktionsspule beschädigen. In diesem letzteren Falle ist es außerdem wichtig, dafür zu sorgen, daß die Induktionsspule keine unzulässige Temperatur erreicht.

So ist auch bereits ein Induktions-Tiegelofen bekannt, bei dem zwischen Spule und Tiegel ein dünnwandiger, geschlitzter, aus unmagnetischem Material mit niedrigem elektrischem Widerstand, beispielsweise aus Kupfer oder Silber bestehender, ein Kühlmittel aufnehmender Hohlmantel angeordnet ist. Hier wird jedoch ein Strom induziert, der durch die Verwendung von Materialien mit niedrigem elektrischem Widerstand allerdings kompensiert wird.

Der eisenlose Induktions-Tiegelofen, bei dem zwischen Spule und Tiegel ein dünnwandiger, aus unmagnetischem Metall bestehender, ein Kühlmittel aufnehmender Hohlmantel angeordnet ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlmantel in der bei Induktionsöfen und Abschirmmäntel zur Verminderung von Induktionsverlusten in bekannter Art in vertikaler Richtung geschlitzt ist und an den Schlitzstellen einen gegen das Kühlmittel abdichtenden Isolierstoß aufweist und daß das unmagnetische Metall einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand hat.

Anmelder:

Wild-Barfield Electric Furnaces Limited, Watford, Hertfordshire (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Bahr

und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte,

Herne, Freiligrathstr. 19

Beanspruchte Priorität:
Großbritannien vom 4. September 1957

Maurice Gordon Gibbs,

Watford, Hertfordshire (Großbritannien),

ist als Erfinder genannt worden

^a5 Von einem anderen Gesichtspunkt aus betrachtet schafft die Erfindung einen Induktions-Tiegelofen, dessen Induktionsspule auf einem Spulentragkörper befestigt ist, der aus zwei koaxial, im Abstand voneinander angeordneten Zylindern oder kegelstumpfförmigen Körpern besteht, zwischen denen derart ein ringförmiger Luftspalt gebildet ist. Dieser Körper weist obere und untere Flansche auf, die sich über die Induktionsspule erstrecken. Sie bestehen aus nichtmagnetischem Metall von hohem elektrischem Wider- stand und sind in der Achsrichtung in zwei oder mehrere Abschnitte geteilt, die miteinander durch Streifen aus elektrisch isolierendem Material verbunden sind, durch welche der Fluß der induzierten Ströme in den Zylindern oder kegelstumpfförmigen Körpern begrenzt und eine elektromagnetische Abschirmung zwischen der Induktionsspule und einem innerhalb des Spulentragkörpers angeordneten Gefäß verhindert wird.

Es können ferner Vorrichtungen vorgesehen sein, welche eine Luftzirkulation durch den Spalt zwischen den Zylindern oder Kegelstumpfkörpern bewirken. Zur Führung dieses Luftstromes sind dann in dem Spalt Leitflächen vorgesehen.

Die Einzelheiten und weitere Merkmale der Erfindung werden an Hand eines in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.

Fig. 1 zeigt die Einzelteile des Spulentragkörpers gemäß der Erfindung in voneinander getrenntem Zustande ;

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Fig. 2 ist ein teilweise Schnitt durch einen Induktionsofen, der mit einem Spulentragkörper gemäß Fig. 1 ausgerüstet ist.

In Fig. 2 ist mit 1 die Induktionsspule eines induktionsbeheizten Schmelzofens des kernlosen Typs bezeichnet, die auf der Außenseite eines aus zwei Lagern bestehenden Spulentragkörpers von Kegel stumpf form befestigt ist. Die Induktionsspule 1 ist von dem Körper 2 durch Schichten 3 aus isolierendem Material, vorzugsweise aus hochhitzebeständigem Glas oder aus Glimmer, getrennt.

Die innere und die äußere Wandung 4, 5 bzw. des Spulentragkörpers liegen im Abstand voneinander unter Bildung eines Luftspaltes 6. Jede Wandung ist kegelstumpfförmig gestaltet und besteht aus zwei Abschnitten aus rostfreiem Stahl, deren jeder sich über etwas weniger als einen Halskreis erstreckt. Die beiden Abschnitte jeder der Wandungen 4, 5 sind miteinander durch zwei Streifen aus nichtleitendem Material 7 (z. B. dem unter dem Handelsnamen »Sindanyo« vertriebenen) verbunden, durch weiche der leitende Weg rund um die Wandungen unterbrochen wird und die gleichzeitig die beiden Wandungen im Abstand voneinander halten. Der rostfreie Stahl besitzt einen hohen elektrischen Widerstand. Die Wandungen sind von solcher Dicke, daß die Erzeugung von Induktionsströmen in ihnen auf ein Minimum beschränkt ist.

Die beschriebene Anordnung sichert einerseits dagegen, daß Strom rund um die zwei Zylinder fließen kann, und verhindert demzufolge eine Erhitzung dieser Zylinder, andererseits, daß keine elektromagnetische Abschirmung zwischen der Induktionsspule und dem zu erhitzenden, nicht dargestellten Gefäß innerhalb des doppelschaligen Spulentragkörpers auftreten kann.

Die zwei Kronen der zylindrischen Wandungen4,5 liegen zwischen als ringartige Flansche angeordneten Kopf- und Bodenplatten 8, 9, die einen Teil des Ofens bilden und zwischen denen die Induktionsspule bebefestigt ist. Durch die Bodenplatte sind Löcher 10, die in den ringförmigen Luftspalt zwischen die Zylinder münden, gebohrt. In der Kopfplatte sind Löcher 11 in ähnlicher Anordnung vorgesehen.

Aus einer normalen Druckluftleitung oder durch ein an dem Ofen angeordnetes Gebläse kann Luft in den ringförmigen Luftspalt durch eine geeignete Leitung 12, die an die Löcher in der Bodenplatte angeschlossen ist, eingeleitet werden.

Zwischen den beiden Wandungen A., 5 können Leitbleche zur Führung des Luftstromes, der anschließend z. B. durch eine an der Kopfplatte angeordnete Leitung abgeführt wird, angeordnet werden.
Der Spalt zwischen der Innenseite des Spulentragkörpers und der Außenseite des zu erhitzenden Gefäßes kann mit wärmeisolierendem Material, wie Magnesiumoxydpulver, gefüllt werden.

Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die

ίο vorstehend im einzelnen beschriebene und in den Figuren dargestellte Ausführungsform beschränkt, sondern es sind demgegenüber Änderungen möglich, ohne von ihrem Grundgedanken abzuweichen.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Eisenloser Induktions-Tiegelofen, bei dem zwischen Spule und Tiegel ein dünnwandiger, aus unmagnetischem Metall bestehender, ein Kühlmittel aufnehmender Hohlmantel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlmantel in der bei Induktionsofen-Abschirmmänteln zur Verminderung von Induktionsverlusten bekannten Art in vertikaler Richtung geschlitzt ist und an den Schlitzstellen einen gegen das Kühlmittel abdichtenden Isolierstoß aufweist und daß das unmagnetische Metall einen hohen spezifischen elektrischen Widerstand hat.

2. Induktionsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hohlmantel bildenden Wandungen (4, 5) zwischen flanschartigen, einen Teil des Ofens bildenden, mit in die Wandung mündenden Löchern (10,11) versehene Kopf- und Bodenplatten (8, 9) sitzen, zwischen denen die von der außenliegenden Wandung durch Schichten (3) aus isoliertem Material, vorzugsweise aus hitzebeständigem Glas oder Glimmer, getrennte Induktionsspule (1) angeordnet ist, und daß zwischen der Innenseite (4) des Spulenträgers und der Außenseite des zu erhitzenden Gefäßes eine wärmeisolierende Schicht, beispielsweise aus Magnesiumoxydpulver, liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 536 300, 570 290, 618, 841 312.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

© 009 647/349 11.60