DE2259687B2 - Vakuuminduktionsofen - Google Patents
VakuuminduktionsofenInfo
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- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
- F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
- F27D11/00—Arrangement of elements for electric heating in or on furnaces
- F27D11/06—Induction heating, i.e. in which the material being heated, or its container or elements embodied therein, form the secondary of a transformer
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B6/02—Induction heating
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- H05B6/26—Crucible furnaces using vacuum or particular gas atmosphere
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Vakuuminduktionsofen,
bei dem zwischen Ofennutzraum und der diesen konzentrisch umgebenden zylindrischen Spule
koaxial zu dieser angeordnete, mit achsenparallelen gegeneinander am Umfang versetzten Schlitzen versehene
zylindrische Metallmantel vorgesehen sind.
Eine solche Anordnung ist z. B. aus der österreichischen Patentschrift 2 59 245 als Schutzeinrichtung für
die Spule (für den Fall eines Durchbruches des geschmolzenen Metalls durch die Tiegelauskleidung) bekannt.
Die Metallmantel waren dabei geschlitzt, um die Wirbelstromverluste gering zu halten. Die Versetzung
der Schlitze der Zylindermäntel gegeneinander hatte den Zweck, eine Abdeckung der Spule auch dann
noch zu erreichen, wenn das geschmolzene Metall durch den Schlitz des inneren Mantels hindurchtreten
sollte, obwohl dieser möglichst schmal gehalten wurde.
Aus der DT-AS 12 24 761 ist ferner bekannt, im Innern
von Vakuumöfen Strahlungsschutzbleche aus hochschmelzenden Metallen anzubringen, die am inneren
Mantel des als kühlbaren Doppelmantel ausgebildeten Ofengehäuses befestigt sind. In diesem bekannten
Falle wurde Widerstandsheizung angewendet, und somit trat das Problem der Wirbelstromverluste nicht
auf. Eine Anordnung, bei welcher die Strahlungsschutzbleche von einem geschlossenen Zylindermantel innerhalb
einer Spule getragen werden, würde jedoch in Verbindung mit Induktionsheizung zu hohen Wirbelstromverlusten
führen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem Vakuuminduktionsofen die bekannten Metallmäntel so
auszubilden und die ebenfalls an sich bekannten Strahlungsschutzbleche so anzuordnen, daß sie die außenliegende
Spule vor unzulässiger Strahlungswärme schützen und die in ihnen selbst induzierten Wirbelströme
möglichst niedrig halten, und gleichzeitig einen mecha- i>5
nisch stabilen Aufbau ergeben.
Diese Aufgabe wird bei einem Vakuuminduktionsofen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß
erfindungsgemäß ein innerer erster und ein äußerer zweiter Metallmantel vorgesehen sind und die Ränder
des Schlitzes des ersten mit den jeweiligen auf annähernd
gleichem Potential liegenden Rändern des Schlitzes des zweiten Metailmantels verbunden sind und daß
zylindersegmentförmige Strahlungsschutzbleche koaxial zwischen dem Ofennutzraum und dem ersten Metallmantel
vorgesehen sind, die auf verschiedenen Umfangen angeordnet und durch Lücken voneinander getrennt
und jeweils mit dem ersten Metallmantel durch eine achsenparallele Reihe Befestigungsstellen verbunden
sind.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, den äußeren Mantel mit größerer Mantellänge, also größerer
Höhe auszubilden als den inneren Mantel.
Eine erfindungsgemäß ausgebildete Anordnung von Strahlungsschutzblechen ergibt bei sehr niedrigen Wirbelstromverlusten
überraschenderweise dennoch eine große mechanische Stabilität.
Im nachfolgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.
F i g. 1 zeigt in vereinfachter Darstellung einen Schnitt durch die Anordnung von Induktionsspule,
Strahlungsschutzblechen und den Behälter für das zu behandelnde Gut in einem Vakuuuiinduktionsofen;
F i g. 2 zeigt einen Schnitt senkrecht zur Achse der
Anordnung nach der F i g. 1.
In den Figuren bezeichnet 1 die Grundplatte, auf der die Spulenträger 2 für die Spule 3 ru^-n. In den durch
die Spule und die Grundplatte gebildeten Hohlraum befinden sich die Strahlungsschutzbleche 4, welche im
vorliegenden Falle in vier einzelnen Paketen zu je drei Blechen angeordnet sind. Jedes Paket ist durch zwei
Stifte 5 am Mantel 6 befestigt. Die F i g. 1 zeigt, daß die beiden Stifte für jedes einzelne Blech im Paket im
Schnitt vertikal übereinander angeordnet sind, wodurch vermieden wird, daß in dem durch die beiden
Stifte und den von ihnen gehaltenen Blechen gebildeten Leiterkreis Wirbelströme induziert werden. Die
Bleche des Paketes sind, wie die Zeichnung zeigt, zweckmäßigerweise gegeneinander versetzt, um Lükken
in der Abschirmung zu vermeiden. Der Mantel 6 ist an der Stelle 7 in Mantellängsrichtung (in der Zeichnung
in vertikaler Richtung) geschlitzt. Er ist von einem zweiten (äußeren) Mantel 8 umgeben, der in gleicher
Weise geschlitzt ist. Die Ränder 9 und 10 sowie 11 und 12 der Schlitze der beiden Mantel sind miteinander, wie
in F i g. 2 gezeichnet, verbunden. Die beiden Mantel bilden also zusammen einen geschlitzten Doppelmantel,
wobei die Verbindungen zweckmäßigerweise so ausgebildet werden, daß sie einander teilweise überlappen,
ohne sich zu berühren. Dadurch wird erzielt, daß auch an der Stelle der Schlitze keine Unterbrechung in der
Strahlungsabschirmung auftritt.
Der innere Mantel ist vom äußeren durch die erwähnte Verbindung der Schlitzränder getragen. Der
äußere Mantel 8 steht auf der Grundplatte 1.
Die Zeichnung zeigt auch einen innerhalb der Anordnung der Strahlungsschutzbleche angebrachten Behälter
13 für das zu behandelnde Gut. Dieser Behälter ruht mittels der Stützen 14 auf der Grundplatte 1 und
ist unten durch Bodenbleche 15 und oben durch die mittels der Stützen 16 auf dem Behälterdeckel 17 ruhenden
Deckbleche 18 abgeschirmt. Der Behälterdekkel sowie die Deckbleche weisen Durchbrechungen auf.
welche den Einblick in den Nutzraum des Ofens während des Betriebes gestatten.
Alle Aufbauteile der beschriebenen Anordnung der
Strahlungsschutzbleche können aus Metall bestehen, z. B. ganz aus Wolfram oder Molybdän. Elektrisch isolierende
keramische Verbindungsstücke sind nicht erforderlich.
Letzteres ist für die Reinheit der Ofenatmosphäre bekanntlich von groß"r Bedeutung. Trotz des
rein metallischen Aufbaues bleiben bei der beschriebenen Anordnung die Wirbelstromverluste gering. Es
wird dadurch eine wesentliche Erhöhung der Wirtschaftlichkeit des Betriebes erzielt. Durch die Herabsetzung
der Strahlungsverluste kann andererseits bei
vorgegebener elektrischer Leistung eine höhere Temperatur im Nutzraum des Ofens erreicht werden. Beispielsweise
wurde bei einem derartig aufgebauten Ofen bei einer Nutzraumtemperatur von über 2500°C eine
Temperatur am Mantel 6 von 1000°C gemessen. Der
äußere Mantel 6 nimmt also eine wesentlich niedrigere Temperatur an. Dadurch kann eine besondere thermische
Isolation zwischen diesem Mantel 6 und der Spule 3 (wie sie bei anderen Öfen oft notwendig ist) eingespart
werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Vakuuminduktionsofen, bei dem zwischen Ofennutzraum und der diesen konzentrisch umgebenden
zylindrischen Spule koaxial zu dieser angeordnete, mit achsenparallelen gegeneinander am
Umfang versetzten Schlitzen versehene zylindrische Metallmäntel vorgesehen sind, dadurch
gekennzeichnet, daß ein innerer erster (6)
und ein äußerer zweiter Metallmantel (8) vorgesehen sind und die Ränder (S, 11) des Schlitzes des
ersten mit den jeweiligen auf annähernd gleichem Potential liegenden Rändern (10, 12) des Schlitzes
des zweiten Metallmantel verbunden sind und daß zylindersegmentförmige Strahlungsschutzbleche (4)
koaxial zwischen dem Ofennutzraum (13) und dem ersten Metallmantel (6) vorgesehen sind die auf
verschiedenen Umfangen angeordnet und durch Lücken voneinander getrennt und jeweils mit dem
ersten Metallmantel (6) durch eine achsenparallele Reihe Befestigungsstellen verbunden sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Mantel (8) eine größere
Höhe aufweist als der innere Mantel (6).
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
CH1894471 | 1971-12-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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DE19722259687 Granted DE2259687B2 (de) | 1971-12-24 | 1972-12-06 | Vakuuminduktionsofen |
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GB (1) | GB1374878A (de) |
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1971
- 1971-12-24 CH CH546387D patent/CH546387A/de not_active IP Right Cessation
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1972
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- 1972-12-04 GB GB5590772A patent/GB1374878A/en not_active Expired
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |