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.