DE3632704A1 - Induktionsspule fuer induktionstiegeloefen - Google Patents
Induktionsspule fuer induktionstiegeloefenInfo
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- 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
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/36—Coil arrangements
- H05B6/42—Cooling of coils
-
- 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
- H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
- H05B6/02—Induction heating
- H05B6/22—Furnaces without an endless core
- H05B6/24—Crucible furnaces
Description
Die Erfindung betrifft eine aus mehreren unabhängig voneinan
der beaufschlagbaren, koaxial übereinander angeordneten Spu
lenabschnitten bestehende Induktionsspule für Induktionstie
gelöfen.
Tiegelöfen mit mehreren Spulenabschnitten sind beispielsweise
aus der DE-AS 10 37 613 bekannt. Die aus Kupfer- oder Alumi
nium-Profil bestehenden Spulenabschnitte können unabhängig
voneinander beaufschlagt werden, wodurch die Wärmeenergie nur
auf bestimmte Tiegelzonen begrenzt dem Einsatzgut zugeführt
werden kann. Während des Betriebes des Ofens sind sowohl je
der beaufschlagte als auch jeder nicht eingeschaltete Spulen
abschnitt mittels Wasser gekühlt, das durch einen im Spulen
profil befindlichen Kühlkanal hindurchgeleitet wird. Auf die
se Weise wird die Tiegelaußenwand über die gesamte Spulenhöhe
in etwa gleichmäßig gekühlt.
So ist es z.B. möglich, beim Anfahren des Induktionstiegel
ofens lediglich den unteren Spulenabschnitt bzw. die unteren
Spulenabschnitte einzuschalten. Entsprechend dem Ansteigen
des Schmelzbadspiegels kann sodann der nächst höhere Spulen
abschnitt eingeschaltet werden, so daß die Energie jeweils in
Nähe des Badspiegels in die Schmelze induziert wird. Dadurch
erhält man jeweils an der Badoberfläche eine intensive Badbe
wegung, die besonders beim Einschmelzen von kleinstückigem
Material und für das Aufkohlen von Schmelzen erwünscht ist.
Darüber hinaus ist eine optimale Leistungsausnutzung des Ofens
gewährleistet.
Andererseits ist es bei einem Induktionsofen mit mehreren ge
trennt beaufschlagbaren Spulenabschnitten möglich, die Bad
oberfläche relativ ruhig zu halten, während im unteren
Schmelzbadbereich eine intensive Badbewegung erzeugt wird. In
einem solchen Falle wird der obere Spulenabschnitt bzw. wer
den die oberen Spulenabschnitte nicht beaufschlagt.
Diese an sich vorteilhafte Betriebsweise von Induktionstiegel
öfen mit getrennt voneinander beaufschlagbaren Spulenab
schnitten hat jedoch den Nachteil eines relativ hohen Strom
verbrauches sowohl bei Netzfrequenz- als auch bei Mittelfre
quenz-Anschluß der Spulenabschnitte.
Der Grund dafür besteht bei den bisher praktisch ohne Zwi
schenraum koaxial übereinander angeordneten Spulenabschnitten
darin, daß der jeweils ausgeschaltete Spulenabschnitt teil
weise im elektrischen Hauptfeld des benachbarten beaufschlag
ten Spulenabschnittes liegt und somit aufgeheizt wird, wenn
nicht die induzierte Wärmeenergie durch das Kühlwasser abge
führt wird.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, den Strom
verbrauch bei den eingangs genannten Induktionstiegelöfen zu
senken und damit den Gesamtwirkungsgrad der Öfen zu verbes
sern.
Das wird erfindungsgemäß mit einer Induktionsspule der ein
gangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Spulenabschnitte
mit Abstand voneinander angeordnet sind und außen von Magnet
jochen umgeben sind und daß sich in dem Zwischenraum bzw. in
den Zwischenräumen zwischen den Spulenabschnitten jeweils we
nigstens eine Kühlspule aus unmagnetischem Stahl befindet.
Unter dem Begriff "Kühlspule" ist ein nicht an das Stromnetz
anschließbarer Spulenabschnitt zu verstehen, dessen Windungen
aus einem an ein Kühlwassernetz angeschlossenen Hohlprofil
aus unmagnetischem Stahl bestehen. Es ist allgemein bekannt,
solche Kühlspulen oberhalb und unterhalb der Induktionsspule
anzuordnen, um die nicht von der Induktionsspule bedeckten
oberen und unteren Tiegelseitenwandteile ausreichend kühlen
zu können und damit Wärmespannungsrissen in der Tiegelaus
kleidung vorzubeugen.
Die erfindungsgemäße Induktionsspule kann ferner so ausgebil
det sein, daß jede Kühlspule aus mehreren Windungen be
steht und eine Höhe von 100 bis 250 mm hat.
Durch die erfindungsgemäße Induktionsspule kann eine Verbes
serung des Gesamtwirkungsgrades bis zu 8% erreicht werden,
wenn die Teilspulen mit Netzfrequenz betrieben werden. Bei
Mittelfrequenzanschluß wird eine noch höhere Verbesserung des
Gesamtwirkungsgrades erreicht.
An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Neuerung näher er
läutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch einen Induktionstiegel
ofen mit zwei unabhängig voneinander beaufschlagbaren
Spulenabschnitten und
Fig. 2 einen solchen Ofen mit drei unabhängig voneinander be
aufschlagbaren Spulenabschnitten.
In Fig. 1 ist der Ofentiegel aus keramischer Stampfmasse mit
1 bezeichnet. Dieser wird in seinem unteren Teil von dem un
teren Spulenabschnitt 2 und in seinem oberen Teil von dem
oberen Spulenabschnitt 3 umgeben. Beide Spulenabschnitte 2
und 3 können unabhängig voneinander an ein geeignetes Strom
netz angeschlossen werden. Über in der Zeichnung nicht darge
stellte Anschlüsse sind beide Spulenabschnitte 2, 3 mit einem
Kühlwassernetz verbunden.
Der untere Spulenabschnitt 2 und der obere Spulenabschnitt 3
sind im Abstand voneinander angeordnet. In dem dadurch ent
stehenden Zwischenraum befindet sich eine Kühlspule 4 mit
mehreren Kühlwindungen aus unmagnetischem Stahlhohlprofil.
Die Kühlspule 4 ist ebenfalls an ein Kühlwassernetz an
schließbar. Sie wird jedoch nicht an ein Stromnetz ange
schlossen.
Die Spulenabschnitte 2, 3 sowie die Kühlspule 4 sind außen von
senkrecht angeordneten magnetischen Jochen 5 zur Rückführung
des elektrischen Feldes der aus den SpuIenabschnitten 2, 3 be
stehenden Induktionsspule umgeben.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten Induktionstiegelofen umgeben
den Tiegel 1 drei unabhängig voneinander beaufschlagbare Spu
lenabschnitte 6, 7, 8 sowie zwei Kühlspulen 9, 10. Auch bei die
sem Ausführungsbeispiel sind Joche 5 vorhanden.
Der Abstand zwischen den unabhängig voneinander beaufschlag
baren Spulenabschnitten 2, 3, 6, 7, 8 bzw. die Höhe der Kühlspu
len 4, 9, 10 beträgt je nach Wahl der Frequenz sowie anderer
Faktoren 100 bis 250 mm. Damit liegen die unabhängig vonein
ander beaufschlagbaren und aus Kupfer oder Aluminium herge
stellten Spulenabschnitte außerhalb des elektrischen Haupt
feldes der jeweils benachbarten Spulenabschnitte. Da die
Kühlspulen 4, 9, 10 aus unmagnetischem Stahl bestehen, wird in
diesen keine bzw. kaum Wärmeenergie aus dem elektrischen Feld
der Spulenabschnitte induziert.
Claims (2)
1. Aus mehreren unabhängig voneinander beaufschlagba
ren, koaxial übereinander angeordneten Spulenabschnitten be
stehende Induktionsspule für Induktionstiegelöfen, da
durch gekennzeichnet, daß die Spulenab
schnitte (2, 3, 6, 7, 8) mit Abstand voneinander angeordnet sind
und außen von Magnetjochen (5) umgeben sind und daß sich in
dem Zwischenraum bzw. in den Zwischenräumen zwischen den Spu
lenabschnitten jeweils wenigstens eine Kühlspule (4, 9, 10) aus
unmagnetischem Stahl befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß jede Kühlspule (4, 9, 10) aus mehreren Windungen be
steht und eine Höhe von 100 bis 250 mm hat.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863632704 DE3632704A1 (de) | 1986-01-16 | 1986-09-26 | Induktionsspule fuer induktionstiegeloefen |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19868600893 DE8600893U1 (de) | 1986-01-16 | 1986-01-16 | Induktionsspule für Induktionstiegelöfen |
DE19863632704 DE3632704A1 (de) | 1986-01-16 | 1986-09-26 | Induktionsspule fuer induktionstiegeloefen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3632704A1 true DE3632704A1 (de) | 1987-07-23 |
DE3632704C2 DE3632704C2 (de) | 1989-08-17 |
Family
ID=25847860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19863632704 Granted DE3632704A1 (de) | 1986-01-16 | 1986-09-26 | Induktionsspule fuer induktionstiegeloefen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3632704A1 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE561927C (de) * | 1932-10-20 | Hirsch Kupfer Und Messingwerke | Anordnung zum unmittelbaren Anschliessen eines eisenlosen Induktionsofens an ein Drehstromnetz | |
DE3405120A1 (de) * | 1984-02-14 | 1985-08-22 | Otto Junker Gmbh, 5107 Simmerath | Kernloser induktionsofen mit distanzmitteln zwischen den induktionsspulen-windungen |
-
1986
- 1986-09-26 DE DE19863632704 patent/DE3632704A1/de active Granted
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE561927C (de) * | 1932-10-20 | Hirsch Kupfer Und Messingwerke | Anordnung zum unmittelbaren Anschliessen eines eisenlosen Induktionsofens an ein Drehstromnetz | |
DE3405120A1 (de) * | 1984-02-14 | 1985-08-22 | Otto Junker Gmbh, 5107 Simmerath | Kernloser induktionsofen mit distanzmitteln zwischen den induktionsspulen-windungen |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3632704C2 (de) | 1989-08-17 |
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Legal Events
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