DE523937C - Ofen zum Induktionsschmelzen - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 30. APRIL 1931

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Ve 523937 KLASSE 21h GRUPPE

W. C. Heraeus G.m.b.H. in Hanau*)

Ofen zum Induktionsschmelzen Patentiert im Deutschen Reiche vom 18. Februar 1928 ab

Bei Induktionsschmelzöfen, insbesondere solchen, bei denen die magnetische Verkettung der Primärwindungen mit dem Sekundärleiter ohne Eisen stattfindet, ist es erforderlich, namentlich beim Erschmelzen eines feinkörnigen Einsatzes, eine möglichst hohe Konzentration der elektromagnetischen Kraftlinien auf kleinem Räume zu erzielen. Diese Konzentration ist besonders bis zu dem Augenlick erforderlich, wo der Einsatz durch die Wärmewirkung der in ihm erzeugten Wirbelströme zusammensintert. Die dann eintretende Ouerschnittsvergrößerung des Schmelzgutes bewirkt eine festere Koppelung mit der Primärspule und damit eine Steigerung der Wirbelströme.

Die besonderen Bedingungen, unter denen die Primärspule arbeitet, bedingen die Notwendigkeit einer intensiven Kühlung. Man hat daher den Leiter der Primärspule als Rohr ausgebildet, das von einer Kühlflüssigkeit durchflossen wird. Um dabei eine möglichst große Anzahl von Windungen auf die Längeneinheit unterzubringen, hat man oft an Stelle von runden Rohren flachgewalzte verwendet. Der hierbei erzielte Gewinn ist allerdings verhältnismäßig gering.

Selbstverständlich läßt sich eine Lösung für das gestellte Problem dadurch finden, daß man das Primärsolenoid aus flachen Blech- - windungen aufbaut, derart, daß eine flachkant gestellte Wendel entsteht, also in der Form, wie es die Abb. 1 darstellt. Die Höhe einer jeden Windung ist verhältnismäßig gering, dafür aber die Breitenerstreckung so groß gewählt, daß der erforderliche Leiterquerschnitt erreicht wird. Es ist bekannt, daß man durch Hineinstellen einer solchen Wendel in eine Kühlflüssigkeit die erforderliche Kühlung der Wendel erzielen kann. Jedoch ergibt es sich bei einem einfachen Hineinstellen in ein an sich geeignetes Gefäß sehr leicht, daß die Zirkulation der Kühlflüssigkeit nicht ausreichend ist, um an allen Stellen eine wirklich ausreichende Kühlung herbeizuführen. Um die Kühlung mit Sicherheit herbeizuführen, empfiehlt es sich, die Wendel in ein Gefäß derartig einzubauen, daß die Innenseite der Wendel an einem isolierenden rohrförmigen Stück anliegt und die Außenseite der Wendel von einem ebenfalls rohrförmigen Isolierstück umgeben wird. Es entsteht auf diese Art eine Anordnung, die eine gewisse Ähnlichkeit mit den Kühlschlangen hat, wie sie für andere Zwecke bekannt sind. Um eine sichere Kühlung herbeizuführen, drückt man an dem einen Ende der Kühlschlange das Kühlmittel hinein, das längs der Wendel laufend am anderen Ende wieder heraustritt. Selbstverständlich kann man auch die Kühlflüssigkeit beispielsweise in der Mitte der Wendel zuführen und an beiden Enden austreten lassen.

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Dr. Otto Feußner in Hanau a. M.

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Hierdurch wird erreicht, daß die Kühlflüssigkeit in vielen Umläufen um die Achse der Wendel herumläuft und die ganze Wendel gleichmäßig kühlt. Abb. 2 zeigt die beschriebene Anordnung.

Der Vorteil der beschriebenen Einrichtung liegt außerdem noch darin, daß es möglich ist, die Länge der primären Spule je nach Bedarf einzustellen, indem man die Wendel wie eine Spiralfeder mehr oder weniger auszieht. Hierdurch kann man je nach Wunsch die Amperewindungszahl pro Zentimeter einstellen und so eine Konzentration oder Abschwächung der das Schmelzgut durchsetzenden Kraftlinienzahl herbeiführen. Es empfiehlt sich beispielsweise, beim Einschmelzen von schwer schmelzbarem Einsatz, der in einer Form vorliegt, die für die Erzeugung kräftiger Wirbelströme schlecht geeignet ist, die Wendel zunächst eng zusammenzustellen und das Schmelzgut an einer Stelle so weit zu erhitzen, daß eine kräftige Induktionswirkung entsteht, die das Zusammentritten oder Schmelzen des Einsatzes bewirkt. Ist hierdurch der Querschnitt des Einsatzes so weit verändert, daß die induzierten Wechselströme eine ausrei

chende Stärke erlangt haben, so kann man, um den Fassungsraum des Tiegels auszunutzen, den Abstand zwischen den einzelnen Windungen der Wendel vergrößern, ohne 30 Schwierigkeiten einer ausreichenden Wärmeerzeugung zu begegnen. Infolge des vergrößerten Querschnitts nimmt dann das Schmelzgut immer noch genügend Energie auf, um eine ausreichende Wärmeentwicklung zu ge- 35 währleisten.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Ofen zum Induktionsschmelzen, insbesondere eisenloser Ofen, dessen Primärspule aus flachen, hochkant gestellten Leiterwindungen in Wendelform besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge dieser Wendel durch Auseinanderziehen der Spule veränderbar ist.

2. Einrichtung zur Kühlung des Ofens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlmittel die Wendel auf ihrer ganzen Länge bestreicht und längs den einzelnen Windungen wie in einer Kühlschlange durch den Ofen hindurchgepreßt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen