DE2005240B2 - Induktionstiegelofen mit ueberwachungseinrichtung fuer den tiegel - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft einen Induktionstiegelofen mit Überwachungseinrichtung für den Tiegel aus voneinander isolierten, mit einem elektrischen Überwachungsgerät verbundenen Elektroden, wobei das bei Tiegelbruch aus dem Tiegel ausfließende Metall das Überwachungsgerät beeinflussende elektrische Impulse bewirkt.
• Das Ausfließen von flüssigem Metall bei Tiegelbruch kann bei Induktionstiegelöfen schwerwiegende Schäden verursachen. Bei vielen dieser Öfen wird der Ofen erst dann abgeschaltet, wenn das Metall die Arbeitsspule des Ofens erreicht hat und dadurch eine leitende Verbindung mit dem Tiegel bildet. Da die Arbeitsspule von Kühlwasser durchflossen wird, besteht dadurch die Gefahr der Verpuffung und der Gefährdung des Bedienungspersonals. Außerdem stellt die Zerstörung der Spule auch einen erheblichen wirtschaftlichen Schaden dar.
• Es wurde bereits der Vorschlag gemacht, diese Mängel mittels einer Vorrichtung zur Signalisierung eintretender und Verhütung vollständiger Schmelztiegeldurchbrüche zu beheben, die mit mindestens zwei voneinander elektrisch isolierten, über eine Spannungsquelle mit einem elektrischen tXberwachungsgerät verbundenen, vorzugsweise zylindrischen Elektroden bestand, wobei die beiden Elektroden als durch eine elektrisch isolierende Zwischenlage voneinander getrennte metallene Zylinder ausgebildet waren, die, den Tiegel des Induktionsofens koaxial umschließend, zwischen dem Tiegel und der Induktionsspule und von der letzteren elektrisch isoliert angeordnet waren.
• Für die Elektroden kamen dabei nur Metalle mit geringer rnagnetischer Leitfähigkeit in Frage, wie Nickel oder Chrom-Nickel. Die Unterbringung von mindestens zwei zylindrischen Elektroden in der Ofenisolierung war außerdem sehr umständlich und platzraubend. Das Auftreten von Wirbelströmen gab außerdem zu Störungen in der Tiegelüberwachung Anlaß.
• Diese Mängel sind durch die Erfindung vermieden, und es sind darüber hinaus weitere im folgenden genannte Vorteile erzielt, indem zwischen Arbeitsspule und Tiegel eine Elektrode angeordnet ist, die aus einem den Tiegel rings umgebenden, in elektrisch nicht leitende Schutz- bzw. Isolierungsschichten eingebetteten Mantel aus Graphit besteht.
• Für die den Graphittiegel umgebende Elektrode verwendet man mit Vorteil eine mindestens beim Einbau noch elastische, z. B. mit Hilfe eines Bindemittels zu einer elastischen Masse verbundene Graphitschicht. Solche elastischen bzw. flexiblen Graphitmatten, wie sie im Handel erhältlich sind und ein Raumgewicht von 0,9 bis 1,1 g/cma und einen spezifischen elektrischen Widerstand von 4,10 bis 8 Ohm mm2/m besitzen, sind für diesen Zweck besonders geeignet. Insbesondere bei Verwendung solcher Graphitmatten kann die Elektrode sehr nahe bei dem Tiegel angebracht werden, so daß ein Tiegelbruch schon frühzeitig angezeigt wird, bevor größere Schäden entstehen können.
• Der Graphitmantel setzt dem ausgeflossenen Metall einen erheblichen mechanischen Widerstand ent- gegen, der ungleich größer ist als der durch die außerdem vorgesehenen Schutzmassen aus Asbest und Glimmer ausgeübte. Dadurch, daß im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem um den Tiegel angeordnet Stäbe, Lamellen oder dergleichen verwendet werden, ein geschlossener Mantel verwendet wird, ergibt sich ebenfalls ein erhöhter Schutz der Spule.
• Der Schutz ist gegenüber der Verwendung metallischer Elektroden auch deshalb wirksamer, weil Durchschmelzen des Graphits wegen des hohen Schmelzpunktes nicht zu erwarten ist. Durch die neue Bauweise wird also neben allen anderen Vorteilen ein wesentlich erhöhter mechanischer Schutz für die Arbeitsspule erzielt.
• In der Abbildung ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.
• In der Abbildung ist ein Tiegel 1 mit einer den Tiegel rings umgebenden Graphitelektrode 3, den losen isolierenden Stampfmassen 2 und 4, in die die Elektrode 3 eingebettet ist, und der Arbeitselektrode 5 im Schnitt gezeigt. Die Elektrode 3 ist über den metallischen Leiterll mit einer Spule des tlberwachungstransformators 8 verbunden. An den Boden 6 des Graphittiegels 1 ist eine Bodenplatte 7 aus leitendem, gegebenenfalls sogar metallischem Material angebracht. Über diese Bodenplatte 7 ist der Boden 6 des Graphittiegels mittels des Leiters 12 mit dem anderen Ende derselben Spule des tÇberwachungstransformators 8 verbunden wie - der Leiter 11. Bei eintretendem Tiegelbruch stellt das ausgeflossene Metall in jedem Fall eine leitende Verbindung zwischen dem als Elektrode dienenden Tiegel und der den Tiegel umgebenden Elektrode 3 her. Hierdurch wird ein elektrischer Impuls in dem in den Stromkreis der Spannungsquelle 10 und der einen Spule des Überwachungstransformators 8 geschalteten Relais 9 erzeugt und in bekannterWeise angezeigt.DasSchließen eines Stromkreises durch Verbinden des Tiegels mit der Graphitelektrode 3 kann selbstverständlich für die Erregung jeder anderen bekannten elektrischen Alarmanlage nutzbar gemacht werden.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Induktionstiegelofen mit tXberwachungseinrichtung für den Tiegel aus voneinander isolierten, mit einem elektrischen Überwachungsgerät verbundenen Elektroden, wobei das bei Tiegelbruch aus dem Tiegel ausfließende Metall das Überwachungsgerät beeinflussende elektrische Impulse bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Arbeitsspule (5) und Tiegel (1) eine Elektrode angeordnet ist, die aus einem den Tiegel (1) rings umgebenden, in elektrisch nicht leitende Schutz- bzw. Isolierungsschichten (2, 4) eingebetteten elektrisch leitenden Mantel aus Graphit besteht.

2. Induktionstiegelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Tiegel rings umgebenden Mantel (3) aus einer mindestens beim Einbau noch elastischen bzw. flexiblen, z. B.

mit Hilfe eines Bindemittels zu einer elastischen bzw. flexiblen Masse verbundenen Graphitschicht besteht.