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Anordnung zum Warmhalten
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Zusatz zu Patent ...... (Patentanmeldung P 24 15 088) Die Erfindung
betrifft eine Anordnung zum Warmhalten, wie sie Gegenstand des deutschen Patentes
....... (Patentanmeldung P 24 15 088) ist. Nach diesem Patent ist die Anordnung
mit einem aktiven Primärgerät zur Erzeugung eines elektro -magnetischen Wechselfeldes
ausgerüstet, in welches zur Er -wärmung bestimmte passive Sekundärgeräte mit einer
zur Aus -bildung von Wirbelströmen geeigneten Leiterschicht anbring -bar sind. Um
eine bessere räumliche Ausbildung dieses elektromagnetischen Wechselfeldes im Hinblick
auf das Ein -bringen von Geschirrstapeln, z.B. Tellern, zu verbessern, ist dem ersten
Primärgerät ein zweites derartiges Primär -gerät, bzw. eine zweite Spule zur Ausbildung
eines zu -mindest angenähert säulenförmigen Feldes zugeordnet, Dabei ist des weiteren
Vorkehrung zur freien Einbringung eines Geschirrstapels mit leitenden Schichten
zur Wirbelstrom -und Wärmeerzeugung als Sekundärgerät in das zwischen den Spulen
des bzw. der Primärgeräte gebildeten Feldes getroffen.
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Nach einem weiteren Vorschlag des Patentes können etwa rechteckig
ausgebildete Spulen, sich X-förrrrig kreuzend, den Raum zum Einbringen des Geschirrstapels
umsohliessen.
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Es hat sich nun gezeigt, dass diese Anordnung, insbe -sondere was
die räumliche Ausbildung des elektromagneti -schen Wechselfeldes, bedingt durch
die besondere Auf -gabenstellung, betrifft, verbesserungsfähig ist. Zunächst geht
es darum, die säulenförmige Ausbildung des Wechsel -feldes noch mehr der Idealform
eines Kreiszylinders anzupassen. Des weiteren wäre bei entsprechender Spulenan -ordnung
und Schaltung dieser Spulen ein besserer Wirkungsgrad des Prirnärgerätes bzw. dessen
Frequenzgenerators zu erreichen. Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde,
Mittel und Wege zu finden, mit denen diesen Anforderungen Rechnung getragen werden
kann.
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Hierzu wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, für die Grundwelle und
die dritte Oberwelle getrennte Spulen -anordnungen und -Schaltungen vorzusehen,
wobei die Grundwellenspule koaxial zur Achse des zu erwärmenden Geschirrstapels
eingestellt ist und die Spulen für die dritte Oberwelle aufgeteilt, magnetisch gegensinnig
gewickelt und räumlich gekreuzt mit der Grundwellen -spule angeordnet sind.
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Damit wird in erster Linie eine magnetische Entkopplung von Grundwellenschwingkreis
und Schwingkreis für die dritte Oberwelle erreicht. Dies ergibt sich aus der Kreuzung
der Spulen für Grundwelle und dritter Ober -welle. Des weiteren induzieren bei der
angegebenen Anordnung beide Magnetfelder, sowohl das der Grund -welle,
als
auch das der dritten Oberwelle, maximal in den Geschirrstapel, also in die dort
vorgesehenen, zur Ausbildung von Wirbelströmen geeigneten Leiter -schichten hinein.
Da diese Beschichtungen sich in ange -nähert gleichmässiger Reihenfolge aufeinanderfolgend
in Radialebene zur Achse des Geschirrstapels erstrecken, ergibt die koaxiale Ausrichtung
der Grundwellenspule zum Tellerstapel dieses Maximum. Die Aufteilung der Spule der
dritten Oberwelle in zwei Spulenhälften er -gibt für das durch die dritte Oberwelle
erzeugte elektromagnetische Feld eine gegenseitige Abweichung dergestalt, dass die
Feldlinien in die Richtung der Achse der Anordnung umgebogen werden. Damit ist eine
weitgehende gleichmassige und symmetrische Induktionswirkung auf die Geschirrbeschichtungen
gegeben.
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In Weiterbildung dieser Anordnung kann die Grundwellen -spule in einer
Gegentaktgeneratorschaltung eine Mittelanzapfung aufweisen und die Spulen für die
dritte Ober -welle können in mehreren, vorzugsweise zwei Gruppen, von Je zwei magnetisch
gegensinnig gewickelten Spulenpaaren angeordnet sein, die gegeneinander um 900 horizontal
versetzt sind.
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Mit dieser Anordnung wird der Anforderung nach kurzer Erwärmungszeit
genügt, Dies setzt zunächst den Einsatz eines Frequenzgenerators hoher Leistung
voraus, also eines Generators in Gegentaktschaltung. Hierzu erhält die Grundwellenspule
im Grundwellenschwingkreis die genannte Mittelanzapfung. Bei den Teilen der Spule
für die dritte Oberwelle besteht Jedoch trotz der grösseren Entfernung der gegenseitigen
Anordnung eine gewisse
magnetische Kopplung, so dass nach Art eines
Bandfilters zwei voneinander verschiedene Resonanzlagen auftreten.
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Die Teile der Oberwellenspule müssen Ja zunächst Jede in Serie mit
dem Grundwellenschwingkreis geschaltet sein, müssen aber auch einzeln auf Resonanz
der dritten Ober -welle abgestimmt werden. Die auftretenden verschiedenen Resonanzlagen
weichen jedoch von der genauen dritten Oberwelle erheblich ab. Damit ist zurächst
eine phasen -reine Zusammenfügung von Grundwelle und dritter Oberwelle zu einem
annähernd rechteckigen Spannungsverlauf unmög -lich gemacht, was im Endeffekt einen
unbefriedigenden Wirkungsgrad des speisenden Frequenzgenerators zur Folge hat. Wird
nun, wie vorgeschlagen, wenigstens ein weiteres magnetisch gegensinnig gewickeltes
Spulenpaar für die dritte Oberwelle gegenüber dem ersten, eingangs vorge -schlagenen
Spulenpaar horizontal um 90° versetzt ange -ordnet, kann Jedes dieser Spulenpaare
mit je einem Kon -densator auf die dritte Oberwelle abgestimmt werden, ohne dass
sich zwei verschiedene Resonanzlagen einstellen.
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Dergestalt ist eine gute Induktionswirkung aller Spulen -paare der
dritten Oberwelle auf den Geschirrstapel ge -sichert. Gleichzeitig können sie, in
Serie zur mittelan -gezapften Grundwellenspule, in einem Gegentaktfrequenz -generator
angewendet werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung und Einzelheiten der durch dieselbe
erzielten Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von in den beigefügten
Zeich -nungen beispielsweise und schematisch dargestellten An -ordnungen und Schaltungen.
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Fig. 1 zeigt zunächst eine Darstellung der räumlichen Anordnung von
Grundwellenspule und Spulen für die dritte Oberwelle im axialen Längsschnitt,
Fig.
2 ist eine schematische Draufsicht auf die Darstellung in Fig. 1, Fig, 3 gibt die
erfindungsgemässe Schaltung der Anordnung wieder, Fig. 4 zeigt wiederum eine schematische
Draufsicht auf eine weitergebildete Anordnung und Fig. 5 ist das Schaltbild dieser'Anordnung,
Ein Geschirrstapel 1, z.B. aus übereinander gestapelten Tellern mit metallbeschichteten
Tellerböden, ist das Sekundärgerät, das in das elektromagnetische Wechsel feld des
Primärgerätes eingebracht werden soll. Die Spulen -anordnung des Primärgerätes zur
Erzeugung des gewünschten elektromagnetischen Feldes besteht hier zunächst aus einer
Grundwellenspule 2, die mit dem Kondensator Co in Resonanz steht. Diese Grundwellenspule
2 ist durch zwei Spulen für die dritte Oberwelle ergänzt, wobei die Spule 3 rechtsläufig
und die Spule 4 linksläufig ausge -bildet und geschaltet ist. Die Oberwellenspulen
stehen in Resonanz mit dem Kondensator C3. In Fig. 1 ist der Feldlinienverlauf der
von den Spulen für die dritte Oberwelle erzeugten elektrolAagnetischen Felder strich
-punktiert angedeutet. Es ist zu sehen, dass diese in Richtung der Achse der ganzen
Anordnung und damit in Richtung der Feldlinien des Hauptfeldes der Grundwellen -spule
umgelenkt werden. Es wird damit die für die Funktion der Anordnung wichtige weitgehende
Annäherung des elektromagnetischen Feldes an die Säulenform bzw.
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die Form eines Kreiszylinders erreicht.
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Soll nun noch die Anwärmzeit vermindert werden, kann darüberhinaus
eine weitere Aufteilung der Spulen für die dritte Oberwelle erfolgen. Ein Beispiel
ist in den Fig. 4 und 5 wiedergegeben. Erstere lässt die räumliche Zuordnung der
Spule 2 für die Grundwellenspule und der Spule 5,6,7 und 8 für die dritte Oberwelle
um den Tellerstapel 1 er -kennen. Die Schaltung zeigt, dass die Grundwellenspule
2 einen Mittelabgriff aufweist und in Resonanz mit zwei Kondensatoren 2Co liegt,
während ein magnetisch gegen -sinnig gewickeltes Spulenpaar 5,7 mit einem Kondensator
c31 in Resonanz und ein weiteres magnetisch gegensinnig ge -wickeltes Spulenpaar
6,8, mit dem Kondensator C " in 3' Resonanz liegt. Das ganze ermöglicht die geforderte
Gegen -taktschaltung.
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