CH155259A - Eisenloser Induktionsofen. - Google Patents

Description

      Eisenloser        Induktionsofen.       Die     Erfinduna,    bezieht sieh auf einen  eisenlosen Induktionsofen und bezweckt, die  ausserhalb der Primärwicklung liegenden  Teile von den magnetischen     Streufel#dern    ab  zuschirmen. In     eisenlo,sen    Induktionsöfen  wird gewöhnlich mit höherer als der     gewöhn-          liehen    Frequenz von zirka<B>50</B> Perioden ge  arbeitet. Bekannte,     sogenannte        Hochfrequenz-          öfen    werden zum Beispiel mit Frequenzen  von<B>960</B> Perioden betrieben.  



  Infolge der grossen magnetischen Streu  felder, die bei eisenlosen Induktionsöfen auf  treten, werden Ofenteile aus magnetischem  Material, wie Eisen oder Stahl,     durcb.    diese  Kraftflüsse derart erhitzt,     dass    der elektrische       Wirkunusgrad    des Ofens beträchtlich herab  gemindert wird. Es ist<B>jedoch</B> notwendig,  den Ofen zum Beispiel mit einem Eisen- oder  Stahlgestell zu umgeben, damit er bequem  und schnell aufgestellt und transportiert  werden kann.  



  Man hat bereits vorgeschlagen, um die  Ofenspule noch eine zweite an einen Kon-         densator        anceschlossene    Spule mit mehreren  Windungen zu legen, in der ein Strom indu  ziert wird, der ein     magnetisehes    Gegenfeld  erzeugt, durch das das magnetische Feld der  Ofenspule aufgehoben werden soll. Eine der  artige Anordnung ist aber teuer und besitzt  auch sonst mancherlei Nachteile.  



  Der Ofen gemäss der Erfindung besitzt  nun einen die Spule     umsehliessenden        Ab-          schirmmantel    aus     unmagnetischem    Metall.  Hierdurch wird erreicht,     dass    der Ofen in sei  nem Aufbau sehr stabil, bedeutend einfacher  und billiger wird als die Ofen bekannter  Ausbildung, und     dass    ausserdem die ausser  halb des Mantels befindlichen Teile vor den       Maunetfeldern    einwandfrei     ab-eschirnit    sind  und vor einer starken     Erwärmun-    bewahrt       ZD     bleiben.

    Einige Ausführungsbeispiele des Ofens  gemäss der Erfindung sind in anliegender       ZeichnunLy    zur     Darstelluna,    gebracht.  



       Fig.   <B>1</B> zeigt einen senkrechten Schnitt  durch einen eisenlosen Induktionsofen;           Fig.   <B>2</B> bis 4 geben abgeänderte     Ausfüh-          runaen    des neuen Ofens wieder.  



       ZD     Die     Fig.   <B>1</B> veranschaulicht einen eisen  losen     Hochfrequenzsehmelzofen.    Der Ofen  besitzt einen Tiegel<B>1</B> aus hitzebeständigem  Material, in dem Metall niedergeschmolzen  wird. Der Tiegel ist von der Induktions  spule 2 umgeben, die schraubenförmig um  den Tiegel gelegt ist. Die Windungen der  Spule 2 stellen die Primärseite eines     Trans-          formato-rs    dar, der bei<B>11</B> und 12 an einem       Wechselstromuetz    angeschlossen ist. Durch  magnetische Induktion wird das Metall<B>3</B> im  Tiegel<B>1</B> erhitzt, das die Sekundärseite bil  det.

   Wie     Fig.   <B>1</B> zeigt, ist der Tiegel<B>1</B> auf  einem Stützkörper 4 aus hitzebeständigem  Material aufgesetzt, in dem ein     ringfürmiger          Kanal   <B>5</B>     voro-        g        e        sehen        ist,        der        bei        etwaigem        el     Bruch des Tiegels den     Tiegelinhalt    aufneh  men kann.  



  Der Trag- und Stützkörper 4 ist     zusam-          inen    mit     dem    Tiegel und der ihn umgeben  den Spule 2 in einem Gehäuse<B>6,</B> das zum  Beispiel zylindrische Form besitzt und aus  irgendeinem Material, zum Beispiel aus mag  netischem Material, wie Eisen oder Stahl,  besteht, eingesetzt. Dieses Gehäuse kann<B>An-</B>  sätze oder dergleichen aufweisen, so     dass    der  ganze Ofen bequem mittelst eines Kranes  hochgehoben und fort bewegt werden kann.  



  Um das Gehäuse<B>6</B> vor dem magnetischen  Streufeld zu schützen, das durch die Spule 2  erzeugt wird, ist innerhalb des Gehäuses<B>6</B>  ein Mantel<B>7</B> aus     unmaanetischem    Metall     vor-          gesehen.        Dieser        Mantel        :n   <B>7</B>     und        das        Gehäuse   <B>6</B>  sind einander in der Form     angepasst;

      sie kön  nen zum Beispiel     zylinderförmig    gestaltet  sein,     wo-bei    der Mantel einen kleineren Durch  messer besitzt als das Gehäuse<B>6.</B> Der Raum  zwischen dem Mantel<B>7</B> und dem Gehäuse<B>6</B>  kann mit wärmeisolierendem Material<B>8</B> aus  gefüllt sein, um den Wärmeübergang von  dem Mantel<B>7</B> zum Gehäuse<B>6</B> wirksam zu  verhindern. Der Mantel<B>7</B> besteht zum Bei  spiel aus Kupfer, Aluminium, Chrom, Zink,  Zinn oder aus irgendwelchen Legierungen  dieser Metalle oder auch aus einem beliebigen    andern nichtmagnetischen Metall. Der     Ab-          schirmmantel    kann auf seiner, der Ofenspule  zugewandten Seite, mit einer Schicht aus  hitzebeständigem Material versehen sein.

   Wie  sich aus der Zeichnung ergibt, ist der Mantel  <B>7</B> fast ebenso hoch wie der Tiegel, er ruht  ebenfalls wie dieser auf dem hitzebestän  digen     Fundamentmaterial    4. Der Innen  durchmesser des zylindrischen Mantels ist so       oss    gehalten wie der äussere     Durehmesser     des Kanals<B>5,</B>  Der zylindrische Mantel<B>7</B> wirkt wie eine  kurzgeschlossene Sekundärspule in     bezug    auf  die Spule 2.

   Man hat festgestellt,     dass    der  magnetische     Fluss    auch durch den Mantel     7,          hindurchzudringen    sucht und dort einen  Strom induziert, welcher seinerseits ein  magnetisches     Gegenfeld    hervorbringt, so     dass     der     Kraftfluss    aussen an dem Mantel<B>7</B> auf  gehoben wird. Auf diese Weise wird das  Gehäuse<B>6</B> und andere elektrisch leitende  Teile vor den Kraftflüssen abgeschirmt. Der  Mantel     muss        natürlieh    zwischen der     Wich-          lung    2 und den zu schützenden Teilen an  geordnet sein.  



  Die Wicklung 2 ist innen hohl, zum Bei  spiel rohrförmig, um den Umlauf eines Kühl  mittels, etwa den von Wasser, durch die  Spule zu ermöglichen. Die Spule ist bei<B>11</B>  und<B>12</B> festgemacht und in den Buchsen<B>9</B>  und<B>10,</B>     vom    Gehäuse elektrisch isoliert, ge  lagert. Der Tiegel<B>1</B> kann leicht ausgebaut  werden, ohne     dass    er dabei mit der     Spulen-          wicklung    oder mit andern Ofenteilen in     Be-          rühruno,    kommt.

   Für den Fall,     dass    der     Tie-          (Vel    Schaden erleidet, kann die Charge in     deni          wannenförmigen    Kanal<B>5</B> aufgefangen wer  den. Sowohl der Tiegel, als auch das Ge  häuse können einen Deckel erhalten; der     Tie-          (,el    kann ferner mit einer Schnauze versehen  <B>C</B>  sein, um die Entleerung der Charge zu     er-          kn     leichtern.  



  Die Wandstärke des     Abschirmmantels     kann entsprechend der Lage des Streufeldes  verschieden sein. Die grösste Dichte des Nag       netflusses    ist etwa an dem obern und untern  Ende der     Wieklung    2 festzustellen, während  t'      sie nahe am mittleren Teil der Spule ab  nimmt. Es kann daher die Stärke im mitt  leren Teil des Mantels<B>7</B> entsprechend     gerin-          Crer    gehalten werden. Wie aus     Fig.    2 zu er  sehen, sind die Enden<B>7'</B> und<B>7"</B> stärker als  der mittlere Teil     7"'.     



  Eine andere, einfachere     Ausführungs-          f        orm    ergibt sich aus     Fig.   <B>3.</B> Gegen das Ge  häuse aus magnetischem Material<B>6</B> legt sich  ein Mantel<B>7</B> aus nichtmagnetischem Metall  an. Der     Tieael   <B>1</B> ruht hier auf einem Trag  körper 4 aus hitzebeständigem Material. Zwi  schen diesem und dem Schutzteil befindet       siel-i    ein Zwischenraum<B>5,</B> der im Falle eines       Tiegelbruches    den flüssigen     Tiegelinhalt    auf  nimmt. Dieser Raum ist genügend gross, um  ohne Schaden für die Spule 2 das geschmol  zene Metall aufnehmen zu können.  



  Falls notwendig, kann zwecks Kühlung  -des Mantels dieser auch hohl ausgebildet  sein, so     dass    ein     Kühlmitfelumlauf        (ver-I.          Fig.    4) stattfinden kann. Der Mantel besteht  aus einem hohlen, zylindrischen Teil<B>7</B> mit       Öffnunaen   <B>13</B> und 14 für den Ein-     bezw.     Austritt des Kühlmittels. Der Ofen kann  selbstverständlich     aucli    für andere Zwecke,  zum Beispiel zur Oberflächenbehandlung von       Werkstückeu    oder dergleichen, Verwendung  finden.

Claims (1)

1. PÄTENTANSPRIJCII: Eisenloser Induktionsofen, gekennzeich net durch einen die Spule =schliessenden Abschirinmantel aus unmagnetischern Metall. UNTERANSPRüCHE: <B>1.</B> Induktionsofen nach Patentansprach, da durch gekennzeichnet, dass der Abschirm- mantel in seiner Form dem äussern mag netischen Ofengehäuse angepasst ist. 2.

   Induktionsofen nach Patentanspruch, da- duirch. gekennzeichnet, dass der Mantel aus nichtmagnetischem Metall sich gegen das #D n Gehäuse aus magnetischem Baustoff an- 3. Induktionsofen nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Abschirm- mantel zylinderförmig gestaltet ist und längs seiner Achse verschiedene Wand stärken aufweist. 4.

   Induktionsofen nach Patentanspruch und Unteranspruch<B>3,</B> dadurch gekennzeichnet, dass die den Enden der Hochfrequenzspule gegenüberliegenden Teile des Mantels stär ker ausgebildet sind als die übrigen Teile. Induktionsofen nach Patentanspruch,<B>da-</B> durch gekennzeichnet, dass der Abschirm- mantel etwa die gleiche Höhe wie der von der Ofenspule umgebene Ofentiegel be sitzt, mit dem sie auf einem gemeinsamen, mit einem wannenarti#,en Kanal ver- sehenen Tragkörper aus hitzebeständigem Baustoff aufgesetzt ist.

   <B>6.</B> In#duktionsofen Dach Patentans-Pruch, da durch gekennzeichnet. dass zwischen dem Abschirm'mantel und dem äussern magne tischen Ofengehäuse eine Schicht aus wärmeisolierendem Material angeordnet zn ist. <B>7.</B> Induktionsofen nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Abschirm- mantel auf seiner, der Ofenspule züi- gewandten Seite mit einer Schicht au.s# hitzebeständigem -Material versehen ist.

   <B>8.</B> Induktiansofen nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der Abschirm- mantel aus einem Hohlkörper besteht, der Öffnungen für die Zu- und Ableitun.- eines Kühlmittels besitzt.