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Publication number: DE266566C
Application number: DENDAT266566D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

Vi 266566 KLASSE 21 h. GRUPPE

©r.-3ng. SIGMUND GUGGENHEIM in ZÜRICH.

mittels Wirbelströme.

Patentiert im Deutschen Reiche vom !.Oktober 1912 ab.

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren und Vorrichtungen zum¹ Schmelzen von Metallen, Metallerzen u. dgl. mittels Wirbelströme. Trotz der Vorteile, welche die Erhitzung und insbesondere die Schmelzung von Metallen u. dgl. durch Wirbelströme mit sich __ bringen, ist die praktische Ausführung des Verfahrens bisher in der Hauptsache deswegen auf unüberwindbare Schwierigkeiten

ίο gestoßen, weil die zur Erzeugung der Wirbelströme in der zu schmelzenden Masse erforderlichen magnetischen Kraftlinien die Masse nicht durchdringen, sondern an die Oberfläche des Körpers gedrängt werden (Skin-Effekt).

Es war also überhaupt nicht möglich, größere Energiemengen in den zu schmelzenden Körper hineinzubringen.

Diese Ubelstände werden gemäß der Erfindung ganz allgemein dadurch vermieden, daß der Kraftlinienverlauf im Luftspalt, in welchem die zu schmelzende Masse stets angeordnet wird, in der Weise beeinflußt und erzwungen wird, daß ein wesentlicher Teil · der Kraftlinien, und zwar zweckmäßig in möglichst gleichmäßiger Verteilung, die Masse durchdringt. Hierzu werden gemäß der Erfindung beispielsweise mehrere Wirbelstromzentren in der Masse erzeugt, die sich gegenseitig beeinflussen, so daß die sonst nur auf der Oberfläche der Masse verlaufenden Kraftlinien sich gegenseitig zum Teil in das Innere der Masse hineindrängen. Der örtliche Verlauf der Kraftlinien kann ferner gemäß der Erfindung durch Zusatzwicklungen irgendweleher Art in günstiger Weise beeinflußt werden. In gleicher Weise günstig wirkt es, wenn die zweckmäßig einander gegenüberliegenden Polschuhe der magnetischen Kreise einen wesentlich kleineren Querschnitt aufweisen als das Schmelzgut, da auch hierdurch die Kraftlinien weniger leicht an die Oberfläche des Schmelzgutes gedrängt werden können.

In der Zeichnung ist rein schematisch eine der vielen Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht, und zwar zeigen die Figuren einen Ofen mit beispielsweise zwei Wirbelstromzentren im Grundriß und im Querschnitt nach A-B.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der zu erhitzende Körper α gemäß der Erfindung in dem Luftspalt zwischen den ausgeprägten Polen zweier magnetischer Kreise b_v b₂ angeordnet, die durch beliebige Wicklungen C₁, c₂ erregt werden. Die Speisung der Wicklungen kann durch beliebige Stromquellen erfolgen; sie können also beispielsweise auch unmittelbar an ein normales Hochspannungsnetz gelegt werden. Ebenso können die magnetischen Kreise in beliebiger Weise elektrisch verkettet sein, so daß auch Mehrphasenströme beliebiger Art Verwendung finden können.

Die gesamte Heizvorrichtung kann beispielsweise nach der bei anderen elektrischen öfen üblichen Art kippbar gelagert sein, dochskann bei dem Ofen gemäß der Erfindung Ohne weiteres lediglich der das Schmelzgut enthaltende Tiegel gekippt und auch in dieser

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Lage noch geheizt werden, ohne daß zu diesem Zwecke, wie bei den Induktionsöfen, der ganze Ofen gekippt zu werden braucht.

Es ist vorteilhaft, den Querschnitt der zweckmäßig lameliierten magnetischen Kreise kleiner zu halten als denjenigen des Schmelzgutes, da hierdurch nicht nur das Gewicht der gesamten Vorrichtung verringert, sondern vor allem die Verteilung der Kraftlinien im

ίο Schmelzgut in noch stärkerem Maße verbessert wird. Eine weitere Beeinflussung des Kraftlinienverlaufs im Luftspalt, also vor allem im Schmelzgut, kann durch Hilfswicklungen erreicht werden, welche den Behälter d und gegebenenfalls auch teilweise die benachbarten Polschuhe umgeben. Um den Herd im Bedarfsfalle leicht zugänglich zu machen, wird zweckmäßig die Zusatzwicklung verschiebbar angeordnet.

Zwecks Vermeidung unerwünschter Wirbelströme erscheint es ratsam, die in der Nähe des Schmelzgutes etwa zur Verwendung kommenden Metallteile zu unterteilen. Um die, Größe des Luftspaltes zu verringern, kann man die Polschuhe des magnetischen Kreises in die Wandung des das Schmelzgut enthaltenden Behälters bis nahe an dasselbe einlassen. Unter Umständen können einzelne Teile der Ofenausrüstung, wie beispielsweise die Polschuhe, die Wicklungen o. dgl., durch Wasser gekühlt werden.

Claims

Patent-Anspruch e:

1. Verfahren zum Schmelzen von Metallen, Metallerzen u. dgl. mittels Wirbelströme, dadurch gekennzeichnet, daß in der zu erhitzenden bzw. zu schmelzenden Masse mehrere sich gegenseitig so beeinflussende Wirbelstromzentren erzeugt werden, daß ein wesentlicher Teil der Kraftlinien das Innere der Masse durchdringt, damit die Masse eine erhebliche Energie aus dem Netz aufnehmen kann.

2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu schmelzende Masse in dem Luftspalt zwischen den ausgeprägten Polen mehrerer magnetischer Kreise angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Zusatzwicklungen, welche den örtlichen Verlauf der Kraftlinien beeinflussen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einander gegenüberliegenden Polschuhe der magnetischen Kreise wesentlich kleineren Querschnitt als das Schmelzgut aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.