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Kernloser Induktionsofen.
Es ist bekannt, Eisenteile vor der erwärmenden Wirkung auffallender elektromagnetischer Strahlung durch Schirme aus gutleitendem, nichtmagnetisehen Material, insbesondere Kupfer, zu schützen. Diese bekannte Massnahme ist auch bereits zum Schutz von eisernen Gerüstteilen bei Hochfrequenz- öfen verwendet worden. Zu diesem Zweck werden gutleitende Metallplatten zwischen Ofenspule und Gerüst angeordnet, deren Stärke so gross bemessen ist, dass dadurch der überwiegende Teil des Stromzuflusses vom Gerüst abgeschirmt wird. Es ist auch schon erkannt worden, dass für einen hinreichenden Schutz die Metallplatte ziemlich stark sein, etwa das Dreifache der sogenannten Eindringtiefe betragen muss. So schreibt z. B.
E. Northrup bei einer Frequenz von 1000 Hertz Kupferplatten von 6 Min ; vor und von der Ajax Co. wird diese Stärke auch immer eingehalten. Das entspricht in der Tat etwa der dreifachen Eindringtiefe bei dieser Frequenz. Bei der für grosse Ofen sehr häufig angewendeten Frequenz
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Schutzplatten sehr schwer und teuer werden.
Diesem Übelstand kann durch die erfindungsgemässe Vorrichtung abgeholfen und der Schutz mit geringerem Aufwand an Material und mit geringerem Energieverlust ebenso wirksam gestaltet werden wie bei den bekannten Anordnungen.
Es ist zu beachten, dass die in Frage stehende Wirkung dadurch zustande kommt, dass die auf den Schirm auffallende elektromagnetische Strahlung an ihm reflektiert und ausserdem die in das Metall des Schirmes eindringende Strahlung in demselben stark absorbiert wird. Durch diese beiden Vorgänge
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geschwächt und dadurch der angestrebte Erfolg erzielt. Man hat bisher die Wirksamkeit des Schutzes durch Steigerung der Absorption der Strahlung im Metall des Schirmes erhöht, indem man die Stärke des 1etallschirmes vergrösserte ; hiebei werden aber beträchtliche Verluste durch Wärmeerzeugung im Metall verursacht.
Gemäss der vorliegenden Erfindung wird die Wirksamkeit des Schirmes durch mehrfache Reflexion erhöht, wobei bei richtiger Dimensionierung die Energieverluste weit geringer ausfallen.
Zu diesem Zweck wird erfindungsgemäss der Schirm aus zwei oder mehreren parallel hintereinander angeordneten Platten aus gutleitenden, nichtmagnetisierbaren Metallen hergestellt. Dabei müssen aber
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bestehen. Denn nur in diesem Fall wird beim Durchgang der Strahlung durch die Platten an jeder Oberfläche derselben ein Teil, u. zw. ein bedeutender Teil, durch Reflexion abgeblendet. Würde man dagegen zwei Platten aus gleichem Metall, etwa Kupfer, nehmen, die voneinander durch eine Luftschichte getrennt
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von mehreren Kilometern, während sie im Metall meist von der Grössenordnung von Millimetern ist. Infolgedessen hat der Luftspalt zwischen den beiden gleichen Metallplatten keine Wirksamkeit.
Reflexion ist nicht merkbar und das System der beiden Platten verhält sich genau so wie eine einzige Platte, deren Dicke gleich der Summe der Dicken der beiden Platten ist. Fügt man dagegen zwischen die beiden Kupferplatten eine weitere aus einem andern Metall, etwa Aluminium oder Zink, ein, so tritt eine grundlegende Änderung ein. Denn da auch im zweiten Metall die Wellenlänge der Strahlung von derselben Grössenordnung ist wie im ersten Metall, also auch vergleichbar mit der Dicke der Schichte ist, so ergibt sich der normale Fall, wo an der Grenzfläche zwischen zwei Medien (die beiden Metalle) Reflexion auftritt.
Bei der vorliegenden Erfindung wird also die Wirksamkeit des Schutzes durch mehrmalige Reflexion an den Grenzflächen zwischen den abwechselnd aufeinanderfolgenden beiden Metallen (Kupfer und Aluminium) weitgehend erhöht. Zweckmässig wählt man dabei die Dicke der einzelnen Metallplatten geringer, als die entsprechende Eindringtiefe beträgt. Dadurch erzielt man, dass sieh der Betrag der im Metall absorbierten Energie wesentlich verringert, also die Verluste verkleinert werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kernloser Induktionsofen mit einem Gerüst aus magnetisierbarem Material und einer zwischen diesem und der Induktionsspule befindlichen, aus gutleitendem, aber niehtmagnetisierbaren Material bestehenden Abschirmung der magnetischen Strahlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung aus mehreren parallel hintereinander angeordneten Elementen aus verschiedenen nichtmagnetisierbaren Metallen besteht, die einander direkt berühren oder mit Spiel hintereinander angeordnet sind.
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