<Desc/Clms Page number 1>
EMI1.1
Die Erfindung bezieht sich auf Heizkörper, insbesondere für elektrische Induktionsöfen mit hoher Frequenz, bei welchen die einzelnen Windungen der Wicklung in Spiralform verlaufen und voneinander durch eine isolierende Zwischenschichte getrennt sind. Sie bezweckt, den elektrischen Nutzeffekt zu erhöhen, sowie bei elektrischen Öfen der genannten Art, die Notwendigkeit der Verwendung eines rohrförmigen Wiekelkörpers aus Quarz, welcher gegen Stoss nicht sehr widerstandsfähig ist, zu vermeiden, und besteht im wesentlichen darin, dass die einzelnen Windungen der Wicklung auf einen Wickelkörper aus einem leitenden Material aufgesetzt sind, der zum mindesten einen genügend breiten durchgehenden Längsspalt aufweist und der mit den Windungen in geeigneter Weise verbunden, beispielsweise in Serie geschaltet ist.
Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes seien an Hand der Zeichnung erörtert, in welcher zwei Ausführungsbeispiele eines elektrischen Induktionsofens veranschaulicht sind. Fig. 1 zeigt die eine Ausführungsform in Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. 1, Fig. 3 die zweite Ausführungsform ebenfalls in Seitenansicht, Fig. 4 einen horizontalen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 3 und Fig. 5 einen horizontalen Schnitt nach der Linie 5-5 der Fig. 3.
Bei beiden Ausführungsformen ist ein Schme1ztiegel a der üblichen Art verwendet, der auf den grössten Teil seiner Höhe zylindrische Form aufweist. Auf diesen ist der Wickelkörper b aufgezogen, der, wie üblich, so ziemlich die ganze Höhe des Tiegels einnimmt, im Sinne der Erfindung aber aus einem leitenden Material besteht und einen genügend breiten Längsspalt bO aufweist. Dieser Körper kann aus einem schwachen Kupferblech bestehen, das die Höhe des zylindrischen Teiles des Tiegels und eine solche Breite hat, dass es, auf den Umfang des Tiegels rund gebogen, den besagten Spalt offen lässt. Die beiden Ausführungsformen unterscheiden sieh in der Hauptsache nur dadurch, dass bei der ersteren nur eine Spirale, bei der zweiten jedoch zwei Spiralen auf den Wickelkörper aufgesetzt sind.
Diese Spiralen bestehen beispielsweise aus einem dünnen Kupferband, das unter Zwischenlage einer isolierenden Schichte, beispielsweise eines Glimmerstreifens, auf sich selbst so aufgerollt wird, dass die einzelnen Windungen voneinander durch den Isolierstreifen getrennt sind.
Bei dem Ofen nach Fig. 1 und 2 ist diese Spirale c ungefähr in der Mitte des Wickelkörpers angeordnet und das Ende der innersten Windung an den einen Spaltrand desselben angesc llossen.
Bei dem Ofen nach Fig. 3,4 und 5 sind zwei Spiralen cl und c2 in ungefähr gleicher Entfernung von der Wickelkörpermitte so angesetzt, dass zwischen ihnen ein ziemlich grosser Abstand verbleibt.
Diese Spiralen sind so ausgeführt, wie die beim Ofen gemäss Fig. 1 verwendeten, jedoch ist die eine derselben im Vergleich zur andern im umgekehrten Sinn gewickelt ; die beiden Spiralen sind in geeigneter Weise verbunden, beispielsweise in Serie geschaltet, indem man das Ende der inneren Windung der einen Spirale an den einen Spaltrand anschliesst und das Ende der inneren Windung der zweiten Spirale an den anderen.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der eine Leitungsdraht (dol) an die äussere Windung der Spirale angeschlossen und der zweite (d2) an denjenigen Spaltrand, an welchen die innere Wicklung der Spirale nicht angeschlossen ist.
Bei der zweiten Ausführungsform ist, wenn man die Spiralen in Serie geschaltet verwenden will, der eine Draht (dl) an die äussere Windung der einen Spirale und der zweite (d2) an die der andern Spirale angeschlossen.
<Desc/Clms Page number 2>
DieseEinrichtungderen Wirkungsweise keiner näheren Erläuterung bedarf, bietet im Vergleich mit gewöhnlichen Wicklungen u. a. folgende Vorteile :
Bei den Öfen, deren Induktionswicklung von in Schraubenform angeordneten Leitern mit kreisförmigem Querschnitt, gebildet wird, hat der Strom infolge des sogenannten Kelvin-oder Corona-Effektes die Tendenz, sich nicht nur an der Peripherie des Leiters zu konzentrieren, sondern sich hauptsächlich auf der äusseren Fläche der Wicklung zu lokalisieren, was erhebliche Energieverluste und eine ungünstige, induktive Kupplung (nicht Wärmeübergang) zwischen dem Induktionssystem und der zu erhitzenden Masse zur Folge hat.
Im Gegensatz hiezu. ergibt sich beim Erfindungsgegenstand, dank dem Umstand, dass das Induktionssystem durch eine in Spiralform gerollte, dünne Metall-Lamelle gebildet wird, eine im grossen und ganzen gleichmässige Verteilung des Stromes auf den ganzen Querschnitt des Leiters.
Da es sich hier um einen Induktionsofen und nicht um eine durch elektrischen Widerstand geheizte Vorrichtung handelt, kommt die Übertragung von Wärme zwischen dem Induktionssystem und der zu erhitzenden Masse nicht in Betracht. Es kann-im Gegenteil-in gewissen Fällen vorteilhaft sein, den Träger der Induktionswicklung oder-wieldungeji ebenso wie diese zu kühlen, um eine Beschädigung oder Deformation derselben durch die Einwirkung der Hitze hintanzuhalten. Diese Kühlung kann beispielsweise, wie in der Zeichnung veranschaulicht, durch Kühlschlangen bzw. Rohrspiralen bewerkstelligt werden, durch welche von einer geeigneten Stelle aus Kühlflüssigkeit, beispielsweise Kühlwasser, durchgeführt wird.
Bei den dargestellten Ausführungsformen ist unten und oben am Wickelkörper je eine Kühlspirale angesetzt, deren beide Enden miteinander verbunden sind.
EMI2.1
<Desc / Clms Page number 1>
EMI1.1
The invention relates to heating elements, in particular for electrical induction furnaces with high frequency, in which the individual turns of the winding run in a spiral shape and are separated from one another by an insulating intermediate layer. Its purpose is to increase the electrical efficiency, and in the case of electric ovens of the type mentioned, to avoid the need to use a tubular rocker body made of quartz, which is not very resistant to impact, and consists essentially in the individual turns of the winding are placed on a winding body made of a conductive material, which has at least a sufficiently wide continuous longitudinal gap and which is connected to the turns in a suitable manner, for example connected in series.
Further refinements of the subject matter of the invention will be discussed with reference to the drawing, in which two exemplary embodiments of an electric induction furnace are illustrated. 1 shows the one embodiment in side view, FIG. 2 shows a section along line 2-2 in FIG. 1, FIG. 3 shows the second embodiment also in side view, FIG. 4 shows a horizontal section along line 4-4 in FIG 3 and 5 show a horizontal section along the line 5-5 in FIG.
In both embodiments, a crucible a of the usual type is used, which has a cylindrical shape over most of its height. The wound body b is drawn onto this, which, as usual, takes up almost the entire height of the crucible, but in the sense of the invention consists of a conductive material and has a sufficiently wide longitudinal gap bO. This body can consist of a weak copper sheet, which has the height of the cylindrical part of the crucible and such a width that it, when curved around the circumference of the crucible, leaves the gap open. The main difference between the two embodiments is that the former has only one spiral, while the latter has two spirals placed on the winding body.
These spirals consist, for example, of a thin copper tape, which is rolled up on itself with an insulating layer, for example a mica strip, in between, so that the individual turns are separated from one another by the insulating strip.
In the furnace according to FIGS. 1 and 2, this spiral c is arranged approximately in the middle of the winding body and the end of the innermost turn is connected to the one gap edge thereof.
In the furnace according to FIGS. 3, 4 and 5, two spirals c1 and c2 are set at approximately the same distance from the center of the winding body so that a fairly large distance remains between them.
These spirals are designed like those used in the furnace according to FIG. 1, but one of them is wound in the opposite direction compared to the other; the two spirals are connected in a suitable manner, for example connected in series, by connecting the end of the inner turn of one spiral to one gap edge and the end of the inner turn of the second spiral to the other.
In the embodiment according to FIG. 1, one conductor wire (dol) is connected to the outer turn of the spiral and the second (d2) is connected to the edge of the gap to which the inner winding of the spiral is not connected.
In the second embodiment, if you want to use the spirals connected in series, one wire (dl) is connected to the outer turn of one spiral and the second (d2) is connected to that of the other spiral.
<Desc / Clms Page number 2>
This device, the mode of operation of which does not require further explanation, offers in comparison with ordinary windings and the like. a. the following advantages:
In ovens, the induction winding of which is formed by helical conductors with a circular cross-section, the current, due to the so-called Kelvin or Corona effect, tends to concentrate not only on the periphery of the conductor, but mainly on the outer one To localize the area of the winding, which results in considerable energy losses and an unfavorable, inductive coupling (not heat transfer) between the induction system and the mass to be heated.
In contrast to this. With the subject of the invention, thanks to the fact that the induction system is formed by a thin metal lamella rolled in a spiral shape, the current is largely evenly distributed over the entire cross-section of the conductor.
Since this is an induction furnace and not a device heated by electrical resistance, the transfer of heat between the induction system and the mass to be heated is out of the question. On the contrary, it can be advantageous in certain cases to cool the carrier of the induction winding or wieldungeji as well as these in order to prevent damage or deformation of the same as a result of the action of the heat. This cooling can, for example, as illustrated in the drawing, be brought about by cooling coils or pipe spirals, through which cooling liquid, for example cooling water, is carried out from a suitable point.
In the illustrated embodiments, a cooling spiral is attached to the winding body at the bottom and top, the two ends of which are connected to one another.
EMI2.1