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Die Erfindung betrifft eine Induktionsspule für einen Ofen oder Reaktor zur elektroinduktiven Erwärmung von Material in einer von der Spule umgebenen Ofen- bzw. Reaktorkammer.
Ein Problem, das den bisher verwendeten Spulen von induktiv beheizten Ofen bzw. Reaktoren anhaftet, besteht darin, dass im Falle von Beschädigungen der Spule diese insgesamt ausgetauscht werden muss, was sehr zeitaufwendig und auch teuer ist.
Um diesem Problem weitgehend entgegenzuwirken, ist gemäss der Erfindung vorgesehen, die Induktionsspule so zu gestalten, dass sie repariert werden kann, ohne dass dazu die gesamte Spule demontiert werden muss. Dies lässt sich erfindungsgemäss dadurch erreichen, dass die Induktionsspule bzw. die eine solche bildenden Teilspulen aus mehreren Einzelelementen zusammengesetzt ist bzw. sind, wobei jedes Einzelelement eine Bogenlänge aufweist, die einem Winkel von höchstens 1800 entspricht.
Gemäss der Erfindung lässt sich so eine Induktionsspule aufbauen, die aus mehreren Teilspulen zusammengesetzt ist. Die einzelnen Spulenwindungen können so gestaltet sein, dass sie in einer Ebene liegen. Auf diese Weise werden getrennte, sich nur über eine Windung erstreckende Schleifen erhalten, die zur Bildung von Teilspulen zusammengefasst werden können, die mehrere Windungen haben. Damit werden folgende Vorteile erreicht :
1. die Anzahl der Windungen der Teilspulen lässt sich leicht an die elektrischen Eigenschaf- ten des zu erwärmenden Materials anpassen ;
2. die Aufteilung der Spule in Einzelelemente wird vereinfacht und ebenso der Austausch von Einzelelementen, und
3. die bei der Erwärmung des Reaktors auftretende Ausdehnung der Spule kann ohne Beein- trächtigung des Reaktors aufgefangen werden.
Ein weiterer Vorteil von ebenen, sich nur über eine Windung erstreckenden Schleifen besteht darin, dass die Schleifen zu Teilspulen mit einer bestimmten Anzahl von Windungen in einer solchen Weise zusammengefasst werden können, dass zwischen benachbarten Windungen von zwei Teilspulen eine Spannung Null herrscht. Dieses ist möglich, wenn die benachbarten Teilspulen unterschiedliche Windungs- bzw. Wicklungsrichtungen haben und wenn ausserdem die aneinander angrenzenden Enden von benachbarten Teilspulen an den gleichen Punkt des Stromversorgungssystems angeschlossen sind.
Diese Anordnung gewährleistet, dass in dem Spalt zwischen zwei Teilspulen keine hohe Spannung herrscht, die der Spannung zwischen den Windungen einer Teilspule mal der Windungsanzahl dieser Teilspule entspricht.
Die Erfindung wird an Hand der Fig. 1 bis 3 erläutert. Es zeigen : Fig. 1 ausschnittsweise eine Draufsicht auf eine Induktionsspule, die aus mehreren sich nur über einen verhältnismässig kleinen Bogenwinkel erstreckenden Einzelelementen zusammengesetzt ist ; Fig. 2 eine perspektivische Teilansicht einer Induktionsspule, die gemäss der Darstellung von Fig. 1 konstruiert ist, und Fig. 3 eine teilweise Seitenansicht von zwei Teilspulen, die aus ebenen Spulenwindungen zusammengesetzt sind.
In Fig. 1 ist dargestellt, wie jede Spulenwindung einer Induktionsspule --12-- eines nicht gezeigten Induktionsofens bzw. Reaktors aus mehreren Einzelelementen --78a bis 78d-- zusammen- gesetzt sein kann, die jeweils in ein-und derselben Ebene liegen und von denen jedes sich über einen Bogen von weniger als 1800 erstreckt. Die zwischen den Elementen --78a und 78d-- liegenden Leitungen -79-- dienen zur Führung eines Kühlmittels und gegebenenfalls auch zur Stromführung zwischen benachbarten Elementen --78a bis 78d--. Zwischen den Einzelelementen sind Dichtungs- elemente -80-- angeordnet.
Fig. 2 zeigt in vergrössertem Massstab den Anschlusspunkt zwischen zwei benachbarten Einzelelementen --78a und 78b-. Die Flanschabschnitte --73-- des einen Elementes --78a-- hören kurz vor dem Ende dieses Elementes auf, während das andere Element --78b-- mit einem Flansch - versehen ist, der über das Element-78a-ragt. Die Abdichtung zwischen benachbarten Elementen --78a, 78b-- erfolgt mittels einer Dichtung --82--, die zwischen der Innenseite des Flan- sches-81-und der Aussenseite des Elementes -78a-- eingeklemmt ist ; diese Dichtung -82-- er- möglicht in einem bestimmten Umfang in Längsrichtung eine Relativbewegung zwischen den Elementen --78a, 78b--. Zwischen benachbarten Spulenwindungen sind weitere Dichtungen --74-- vorgesehen.
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In Fig. 3 ist eine Spulenanordnung dargestellt, die aus zwei Teilspulen zusammengesetzt ist, wobei jede Teilspule drei Spulenwindungen --83 bis 85 bzw. 86 bis 88-- umfasst. Jede Spulenwindung ist in ein-und derselben Ebene angeordnet und ist in der in Fig. 1 dargestellten Weise in Einzelelemente aufgeteilt. Zwischen den gegeneinanderstossenden Enden jeder Spulenwindung und zwischen benachbarten Spulenwindungen liegen Dichtungen --89--. Der Strom wird den Teilspulen --83 bis 85 bzw. 86 bis 88-- durch Leitungen --90-- zugeführt. Der Strom wird von den Leitungen --90-- über Kontakte --91 bis 94-abgegriffen ; der Stromfluss zwischen benachbarten Spulenwindungen jeder Teilspule erfolgt über Kontakte --95 bis 98--.
Gemäss Fig. 3 haben die Teilspulen --83 bis 85 und 86 bis 88-- unterschiedliche Windungs- bzw. Wicklungsrichtungen und benachbarte Enden der Teilspulen sind im Prinzip an den gleichen Punkt des Stromzuführungssystems angeschlossen, wodurch die Spannung zwischen den Spulenwindungen --85 und 86-staan- dig gleich Null ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Induktionsspule für einen Ofen oder Reaktor zur elektroinduktiven Erwärmung von Material
EMI2.1
Bogenlänge aufweist, die einem Winkel von höchstens 180. entspricht.