DD301092A7 - Susceptor fuer induktionsbeheizte oefen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Susceptor, der für alle induktionsbeheizten Öfen mit indirekter Heizung anwendbar ist. Derartige Öfen werden zum Sintern von hochschmelzenden Metallen verwendet. Die Aufgabe der Erfindung, eine derartige Heizeinrichtung zu schaffen, die Verwerfungen insbesondere im oberen und unteren Teil der Susceptoren und damit eine Verschlechterung der Wärmedämmung ausschließt und einen niedrigen Temperaturgradienten gewährleistet, wird gelöst, indem der Susceptor aus zwei oder mehreren Ringsegmenten besteht. Der Susceptor kann auch aus einem in der Wandstärke gleichmässigen, geteilten Rohr bestehen, wobei in den Susceptor in den mittleren Abschnitt nach oben und unten reduzierte Bohrungen und/oder Langlöcher eingebracht sind. Bei einem mehrfachen geteilten Susceptor mit mindestens 3 Ringsegmenten besitzt das im Zentrum der Heizzone befindliche Ringsegment die geringste Wanddicke. Darunter und darüber befindet sich ein dickeres Ringsegment. Darüber ist der Susceptor gegebenenfalls durch ein am stärksten ausgelegtes Ringsegment abgeschlossen. Fig.1

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Susceptor, der für alle induktionsboheizton Öfen mit indirekter Heizung anwendbar ist. Derartige Öfen werden zum Sintern von hochschmelzenden Metallen verwendet.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

In induktionsbeheizten Öfen dienen Susceptoren zur magnetischen Ankopplung und indirekten Aufheizung einer Nutzcharge. Als Arretierung der Susceptoren werden geschlitzte Stehbolzen verwendet. Zur isolierung und Wärmedämmung können neben einem Quarzzylinder mehrere Blecho oder Folienschrott-Bällchen zwischen dem Susceptor und der Induktionsspule eingesetzt werden. Derartige Anlagen werden jedoch zum überwiegenden Teil nicht kontinuierlich betrieben. Durch die ständigen Temperaturwechsel in Verbindung mit den magnetischen Kräften treten nach kurzer Zeit erhebliche Verworfungen, insbesondere im oberen und unteren Teil der Susceptoren auf, wobei der obere Teil stärker betroffen ist. Nach einer bestimmten Anzahl von Ofendurchlauföfen haben diese Verwerfungen in Abhängigkeit von der Temperatur ein so großes Ausmaß erreicht, daß die Chargenträger an dem Susceptor ansintern, der damit nicht mehr verwendet werden kann. Der Einsatz eines neuen Susceptors erfordert einen Abriß und völligen Neuaufbau der gesamten Heizeinrichtung. Diese Arbeiten sind sehr zeitaufwendig und materialintensiv. Durch die unteren Verwerfungen brechen auch die Flanken der Stehbolzen, so daß diese ebenfalls erneutert werden müssen. Des weiteren treten Verschlechterungen hinsichtlich der Qualität innerhalb der Charge durch eine Erhöhung des Temperaturgradienten in der Nutzzone, hervorgerufen durch die Verwerfungen und der damit in Verbindung stehenden Verschlechterung der oberen und unteren Wärmedämmung, fortlaufend ein.

Die bekannte Konstruktion des Susceptors hat einen rslativ hohen Temperaturgradienten in der Nutzzone der Heizeinrichtung zur Folge bzw. schränkt die Nutzzone erheblich ein. Diese Einschränkungen reduzieren die Kapazität der Anlage. Der hohe Temperaturgradient verursacht große Chargentoleranzen und führt zur Qualitätsverschlechterung der Erzeugnisse.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, mittels eines technisch einfachen und technologisch kostengünstigen Suscoptors induktionsbeheizte Öfen effektiv zu betreiben.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Susceptor für induktionsbeheizte Öfen schaffen, der Verwerfungen insbesondere in seinem oberen und unteren Teil und damit eine Verschlechterung der Wärmedämmung ausschließt und einen niedrigen Temperaturgradienten gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, indem der Susceptor aus zwei oder mehreren Ringsegmenten besteht. Der Susceptor kann auch aus einem in der Wandstärke gleichmäßigen, geteilten Rohr bestehen, wobei in den Susceptor in den mittleren Abschnitt nach oben und unten reduzierte Bohrungen und/oder Langlöcher eingebracht sind, bei einem mehrfachen geteiltem Susceptor mit mindestens 3 Ringsegmenten besitzt das im Zentrum der Heizzone befindliche Ringsegment die geringste Wanddicke. Darunter und darüber befindet sich ein dickeres Ringssegment. Darüber ist der Susceptor gegebenenfalls durch ein am stärksten ausgelegtes Ringsegment abgeschlossen.

Der erfindungsgemäße Susceptor reduziert die Verwerfunger, auf eine Minimum, wodurch sich die Standzeit der gesamten Heizeinrichtung erhöht. Des weiteren gowährleistet er einen niedrigen Temperaturgradienten, der durch unterschiedliche Wandstärken bei unterteilten Susceptoren und durch Bohrungen und/oder Langlöcher bei Susceptoren gleicher Wandstärke erreicht wird.

Ausfuhrungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel mit dazugehörigen Prinzipzeichnungen sollen der erfindungsgemäße Susceptor sowie seine vorteilhafte Wirkungsweise näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1: Susceptor mit Bohrungen und Langlöchern Fig. 2: erfindungsgemäßer Susceptor, 4fach geteilt.

In einer induktionsbeheizten Vakuumsinteranlage zum Sintern von Tantalanoden wird dio Heizeinrichtung derart aufgebaut, daß der Tantai-Susceptor mit einem Durchmesser von 23Umm und einer Wandstärke von 1mm aus zwei Rohrsegmenten 1 und 2 von je 350mm Länge besteht. Entsprechend Fig. 1 besteht der Susceptor aus einem geteilten Rohr 1 gleichmäßiger Dicke, dessen wirksamer stromleitender Querschnitt im mittleren Abschnitt mit nach oben und unten reduzierter Dichte mit Langlöchern 7 und Bohrungen 8 versehen ist. Die Rohrsegmente sind übereinander angeordnet und stehen auf 15mm starken Stehbolzen 4 aus Tantal. Zur Wärmedämmung ist der Susceptor mit Tantal-Folie und einem Quarzzylinder 6 umgeben. In dieser Heizanordnung werden sämtliche Tantal-Anodontypen bei Temperaturen bis 2000⁰C qualitätsgerecht gesintert. Durch die Verbesserung der Wärmedämmung und einen sicheren Temperaturgradienten werden insbesondere Anoden aus temperaturempfindlichen Tantalpulvern mit 12000pF/g mit geringen Kapazitätstoleranzen gesintert.Bei der Anwendung eines 4geteilten Susceptors nach Fig. 2 besitzt das im Zentrum der Heizzone befindliche Ringsegment 3 die qeringste Wanddicke. Darunter und darüber befindet sich ein dickeres Ringsegment 2. Darüber ist der Suscepior durch ein am stärksten ausgelegtes Ringsegment 1 abgeschlossen.

Claims (3)

1. Susceptorfür irduktionsbeheizte Öfen, bei denen der Raum zwischen dem Susceptor und den übrigen Bauteilen des Ofens mit Folienschrott-Bällchen ausgefülltist, dadurch gekennzeichnet, daß der Suscoptor aus zwei oder mehreren Ringsegmenten besteht.

2. Susceptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Susceptor aus einem in der Wandstärke gleichmäßigen, geteilten Rohr besteht, wobei in den Susceptor in den mittleren Abschnitt nach oben und unten reduzierte Bohrungen und/oder Langlöcher eingebracht sind.

3. Susceptor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem mehrfach geteiltem Susceptor mit mindestens 3 Ringsegmenten das im Zentrum der Heizzone befindliche Ringsegment die geringste Wanddicke besitzt, darunter und darüber sich ein dickeres Ringsegment befindet und gegebenenfalls darübe.- der Susceptor durch ein am stärksten ausgebildetes Ringsegment, abgeschlossen ist.