DE1041613B

DE1041613B - Arrangement at induction melting furnaces and annealing plants

Info

Publication number: DE1041613B
Application number: DEV8342A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Kaufmann
Original assignee: Voigt and Haeffner AG
Current assignee: Voigt and Haeffner AG
Priority date: 1955-01-17
Filing date: 1955-01-17
Publication date: 1958-10-23

Description

DEUTSCHESGERMAN

Für das induktive Schmelzen und Glühen sind einlagige Induktionsspulen in Gebrauch, die zur Übertragung der Netzleistung auf das Glüh- oder Schmelzgut dienen. Es ist üblich, diese Spulen aus runden, rechteckigen oder dreieckigen Cu-Querschnitten herzustellen und die schraubenlinienförmige Wicklung mit isolierenden Zwischenlagen so aufzubauen, daß auch bei mechanischen Beanspruchungen in axialer, radialer oder tangentialer Richtung die Spulenform erhalten bleibt. Dies erfolgt meist durch Einspannkonstruktionen, die die Windungen und die erforderlichen Isolierstoffzwischenlagen zusammenpressen und gleichzeitig die Spule in einem Gehäuse halten, so daß sie den aus der Wechselwirkung zwischen Glühgut und Spule und aus dem Gewicht des Gutes resultierenden Kräften standhalten.For inductive melting and annealing are single-layer Induction coils in use, which are used to transfer the power to the annealing or melting material. It is common for these coils to be round, to produce rectangular or triangular Cu cross-sections and the helical winding to be constructed with insulating intermediate layers in such a way that even with mechanical loads in axial, radial or tangential direction the coil shape is retained. This is usually done by clamping constructions, which press the turns and the required insulating material layers together and at the same time hold the coil in a housing, so that it is the result of the interaction between annealing material and coil and withstand forces resulting from the weight of the goods.

Die Erfindung bezieht sich nun auf eine Anordnung an Induktionsschmelzöfen und Glühanlagen mit einlagiger, flüssigkeitsgekühlter Ofenspule, die gegen die Außenwand des Schmelztiegels unter Zwischenfügung von Asbest gepreßt und von der dem Schmelz- bzw. Glühgut abgekehrten Leiterseite her von über den Umfang verteilten, mittels parallel zur Spulenachse verlaufender Spannbolzen verbundenen, übereinandergestapelten Isolierscheiben gestützt wird, wobei zwischen der vom Schmelztiegel abgewandten Seite der Spulenleiter und der Ofenwandung ein Luftraum vorgesehen ist.The invention now relates to an arrangement on induction melting furnaces and annealing systems with single-layer, Liquid-cooled furnace coil interposed against the outer wall of the crucible pressed by asbestos and from the side of the conductor facing away from the melting or annealing material from over the Distributed around the circumference, connected by means of clamping bolts running parallel to the spool axis, stacked one on top of the other Isolating washers is supported, with between the side facing away from the crucible Coil conductor and the furnace wall an air space is provided.

Es ist bei derartigen Anlagen darauf zu achten, daß die an das Schmelzgut herangeführte Wärme nicht nach außen abgeführt wird. Die beste Wärmeisolation bildet nun ein zwischen den Spulenleitern und der Ofenwandung befindlicher Luftraum. Da aber die Spule fest gegen den Schmelztiegel gepreßt werden muß, sind Isolierscheiben erforderlich, durch die aber eine ungünstige Wärmeableitung eintritt. Es sind Spulen bekanntgeworden, bei denen die Halterung der Spule mittels mehrerer durchgehender Isolierstäbe erfolgt, die jedoch mit größerer Fläche an den Spulenleitern anliegen und so den Wärmeübergang vergrößern. Ferner ist es bekannt, zur Versteifung der Spule an den einzelnen Windungen mehrere Rohrstücke anzulöten, durch die hindurch die Versteifungsanker geführt sind. Eine Abstützung gegenüber der Ofenwandung ist aber dadurch nicht gegeben. Bekannt sind natürlich auch Öfen, bei denen die Spule ringsherum ohne einen Luftraum von Isolierscheiben umgeben ist.In systems of this type, care must be taken to ensure that the heat introduced to the melting material does not occur is discharged to the outside. The best thermal insulation is now between the coil conductors and the Air space located on the furnace wall. But since the coil is pressed firmly against the crucible must, insulating washers are required, but through which an unfavorable heat dissipation occurs. There are Coils become known in which the coil is held by means of several continuous insulating rods, which, however, rest on the coil conductors with a larger area and thus increase the heat transfer. It is also known to stiffen the coil at the individual turns of several pipe pieces solder through which the stiffening anchors are passed. A support against the However, this does not give the furnace wall. Of course, ovens are also known in which the coil is all around is surrounded by insulating washers without an air space.

Um die Wärmeableitung bei Schmelzofen der oben gekennzeichneten Art auf das geringstmögliche Maß herabzusetzen, wird nun nach der Erfindung vorgeschlagen, die Isolierscheiben dreieckförmig zu gestalten und mit einer Dreieckkante nach Art einer Meißelschneide bei geringem Wärmeübergang gegen Anordnung an Induktionsschnielzöfen
und GlühanlagenIn order to reduce the heat dissipation in the melting furnace of the type identified above to the lowest possible level, it is now proposed according to the invention to make the insulating washers triangular and with a triangular edge in the manner of a chisel edge with little heat transfer against arrangement on Induktionsschnielzöfen
and annealing systems

Anmelder:Applicant:

Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., Hanauer Landstr. 142-172Voigt & Haeffner Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., Hanauer Landstr. 142-172

Dipl.-Ing. Otto Kaufmann, Frankfurt/M.,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Otto Kaufmann, Frankfurt / M.,
has been named as the inventor

die Ofenspule anliegen zu lassen, während die gegenüberliegende Dreieckfläche durch an der inneren Ofenwandung angebrachte Schienen geführt ist. Durch eine solche Anordnung wird die durch Luftisolierung erzielte geringe Wärmeableitung nicht wesentlich beeinflußt, denn die Isolierscheiben liegen nur mittels einer verschwindend kleinen Fläche an der Ofenspule an, so daß die Mantelfläche derselben nahezu von Luft umgeben ist.to let the furnace coil rest, while the opposite triangular surface through on the inner furnace wall attached rails is guided. By such an arrangement, the air insulation Achieved low heat dissipation is not significantly affected, because the insulating washers are only by means of a vanishingly small area on the furnace coil, so that the outer surface of the same almost from air is surrounded.

In vorteilhafter Weise werden die dreieckförmigen Isolierscheiben zangenartig von den an der Ofenwandung angebrachten Schienen an den anliegenden Dreieckseiten gehalten. Zwischen den einzelnen dreieckförmigen Isolierscheiben können zweckmäßig elastische Zwischenlagen, z. B. aus Silikongummi, vorgesehen sein. Dies empfiehlt sich, um gewissen Ausdehnungskräften bei Erwärmung Spielraum zu geben und der Längenänderung des Ofenfutters und des Tiegels folgen zu können. Die aus einzelnen Bauelementen aufzustapelnden Isolierscheiben werden mindestens an drei Stellen des Umfangs der Ofenspule verteilt angeordnet.Advantageously, the triangular insulating washers are tong-like from those on the furnace wall attached rails held on the adjacent triangle sides. Between each triangular Insulating washers can expediently have elastic intermediate layers, e.g. B. made of silicone rubber, be provided. This is advisable in order to allow certain expansion forces to be tolerated when heated and to be able to follow the change in length of the furnace lining and the crucible. The one from individual components The insulating washers to be stacked are placed in at least three places around the circumference of the furnace coil arranged distributed.

Die Zeichnung zeigt eine der möglichen Ausführungsformen in zwei Ansichten im Schnitt. 1 ist die Ofenwandung, in deren Innerem der Schmelztiegel 2 angeordnet ist. Gegen den Schmelztiegel 2 legen sich unter Zwischenfügung einer Asbestschicht 3 die schraubenlinienförmigen Windungen der Ofenspule 4. Sie bestehen aus einem Hohlleiter, dessen Querschnitt ein stumpfwinkliges Dreieck ist. Die größte Seite 5 ist dem Schmelzgut zugekehrt, während sich gegen die Seiten 6 und 7 die entsprechend ausgebildeten Isolierscheiben 8 legen. Diese Isolierscheiben 8 sind dreieckförmig gestaltet und liegen mit einer Dreieckkante nach Art einer Meißelschneide an der Ofenspule bzw. deren Windungen an. Die Isolierkörper 8 sind ferner aufeinandergestapelt und werden durch Bolzen 9The drawing shows one of the possible embodiments in two sectional views. 1 is the Furnace wall, inside of which the crucible 2 is arranged. Against the crucible 2 lie down with the interposition of an asbestos layer 3, the helical turns of the furnace coil 4. They consist of a waveguide whose cross-section is an obtuse triangle. The largest side 5 is facing the melt, while against the sides 6 and 7 are the appropriately trained Place insulating washers 8. These insulating washers 8 are triangular in shape and have a triangular edge in the manner of a chisel edge on the furnace coil or its turns. The insulating bodies 8 are are also stacked on top of each other and are secured by bolts 9

809 659/339809 659/339

Claims

held together from non-magnetic material with the interposition of a spring 10. The ends of the insulating bodies 8 resting on the furnace wall 1 are held by lateral rails 11. Elastic intermediate layers 12, which ensure a certain elasticity, are arranged between the individual insulating bodies 8. The furnace wall is closed off at the top by means of appropriately designed cover stones 13, the shape and size of which enables a good connection to the tamped crucible 2. Ρλ tkxtaxsproche:

1. Arrangement at induction melting furnaces and annealing systems with single-layer, liquid-cooled Furnace coil pressed against the outer wall of the crucible with asbestos in between and from the side of the conductor facing away from the material to be melted or annealed from over the circumference distributed, connected by means of clamping bolts running parallel to the coil axis, stacked one on top of the other Isolating washers is supported, between the side facing away from the crucible of the coil conductor and the furnace wall Air space is provided, characterized in that the insulating washers are triangular in shape are and with a triangular edge in the manner of a chisel edge with little heat transfer against the furnace coil, while the opposite triangular face passes through to the inner Oven wall attached rails is guided.

2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the triangular-shaped insulating washers (8) like tongs from the rails (11) attached to the furnace wall (1) to the adjacent triangle sides are held.

3. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that between the individual triangular Insulating washers (8), elastic intermediate layers (12), e.g. B. made of silicone rubber, store.

Considered publications:

German Patent Nos. 697 555, 886 353;

British Patent No. 645,465;

U.S. Patent No. 2,479,980;

Magazine "Staihl und Eisen", issue 29 of June 18th 1935, pp. 173ff .;

Curtis book: "High frequency induction heating", New York 1950, p. 107;

Book by W ο 1 ο g d i η: "Surface hardening according to the induction process", Leningrad-Moscow 1939, p. 179.

1 sheet of drawings