DE553992C - Eisenloser Hochfrequenz-Induktionsofen zur Erhitzung fester Koerper - Google Patents

Description

• Eisenloser Hochfrequenz-Induktionsofen zur Erhitzung fester Körper Wird der Gesamtinnenraum eines Hochfrequenzofens mit Glühgut gefüllt, so erhalten die inneren rindförmigen Zonen des Gutes eine geringere Energiezufuhr als die äußeren, da die weiter außen liegenden Stücke einen Teil des Feldes abschirmen. In manchen Fällen ist dies unangenehm, z. B. wenn Stahlbolzen zwecks Härtung erhitzt werden sollen, denn eine gleichmäßige Härte hat auch eine gleichmäßige Erhitzung zur Bedingung, Erfindungsgemäß wird eine gleichmäßige Erwärmung durch Schaffung eines ringförmigen Heizraumes erreicht. Im Innern der Ofenspule wird konzentrisch zu derselben nach der Erfindung eine Hilfsspule angeordnet, die unmittelbar oder über einen Kondensator kurzgeschlossen wird, so daß sie als Abschirmung wirkt und den Innenraum frei von Kraftlinien hält und diese nur ,auf den ringförmigen Heizraum beschränkt. Ein Feld innerhalb des ringförmigen Heizraumes ist als Streufeld anzusehen. Ein großes Streufeld erfordert aber eine große Blindleistung, die durch Kondensatoren ausgeglichen werden muß. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Hilfsspule konzentrisch zur Ofenspule wird dieses Streufeld durch ein von der Spule erzeugtes Gegenfeld aufgehoben. Um das Gegenfeld kräftig genug und dem Streufeld gerade entgegengesetzt gleich zu machen, kann diese innere Spule auch von dem äußeren Stromkreis mit Strom beschickt werden, dessen Phase unter Umständen durch Zwischenschalten von Kondensatoren und Zusatzspulen geregelt werden kann. Die Amperewindung szahl dieser zweiten, im Innern der Hauptspule anzuordnenden Hilfsspule ist so einzurichten, daß ihr inneres Feld gerade dem Streufeld der Primärspule entgegengesetzt gleich ist, so daß sich die beiden .aufheben. Das äußere Feld der inneren Spule hat dann in dem vom Heizgut erfüllten, durch die äußere und die innere Spule geb51det:en ringförmigen Heizraum dieselbe Richtung wie das Primärfeld, verstärkt dieses also.
• Auf diese Weise wird ein ringförmiger Heizraum geschaffen, in welchem eine vollständig gleichmäßige Erwärmung erfolgt.
• Durch die beiliegende Abbildung ist die erläuterte Ofenanlage schematisch veranschaulicht. Praktische Verwendung kann ein derartiger Ofen z. B. finden beim Glühen und nachfolgenden Härten von Stahlbolzen, Bohrern, beim Glühen von Nieten u. dgl., wo eine gleichmäßige Erhitzung der Einzelstücke gefordert ist. Eine Anwendung des erfindungsgemäßen Ofens ist z. B. in der Weise möglich, daß Niete der Reihe nach in den Heizraum gesteckt werden. Wenn der Ofen entsprechend bemessen wird, so ist die zuerst eingesteckte Niet in der Zeiterwärmt, in der die anderen Niete längs des ganzen Umfanges in den Heizraum gebracht sind. Es kann also weiterhin immer eine erhitzte Niet aus dem Ofen herausgezogen und dafür eine kalte eingesetzt werden. Die Abbildung zeigt :einen Aufriß sowie einen entsprechenden Grundriß ,eines derartigen Ofens. i bedeutet den aus feuerfestem Material bestehenden, im wesentlichen aus zwei konzentrischen Zylindern zur Schaffung eines ringförmigen Heizraumes gebildeten Ofenkörpers. z ist die äußere (primäre) und 3 die innere, konzentrisch dazu liegende Hilfsspule, die beide durch eine Hochfrequenzstromquelle in irgendeiner der an sich bekannten Schaltungen gespeist werden und deren Windungssinn so gewählt ist, da.ß sich ihre Felder im Innern der Hilfsspule normalerweise aufheben. 4 bedeuten bolzenförmige Heiz- bzw. Glühkörper, beispielsweise Drehstähle von Werkzeugmaschinen, die im zylinderförmigen Heizraum gleichmäßig angeordnet sind. Man erkennt, daß bei entsprechender Schaltung der beiden Spulen, wie durch die eingezeichneten, mit Richtungspfeilen versehenen Kraftlinien veranschaulicht wird, innerhalb der inneren Spule, d. h. im Streugebiet, die Kraftflüsse sich gegenseitig aufheben oder schwächen, während innerhalb des die Heiz- bzw. Glühkörper enthaltenden ringförmigen Schmelzraumes seine Verstärkung der beiden Felder und dadurch eine wirksame Heizwirkung eintritt.
• Um das innere Feld möglichst vollkommen aufzuheben, ist es :unter Umständen zweckmäßig, diesen Innenzylinder nicht ,als Spule, sondern als geschlossenen Zylindermantel von genügender Wandstärke auszubilden, dessen Boden und Deckelflächen ebenfalls mit Metall geschlossen sein können.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Eisenloser Hochfrequenz-Induktionsofen zur Erhitzung fester Körper, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Ofenspule konzentrisch zu derselben eine Hilfsspule angeordnet ist, so daß zwischen beiden ein ringförmiger Heizraum entsteht. a. Induktionsofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspule unmittelbar oder über einen Kondensator kurzgeschlossen ist. 3. Induktionsofen nach Anspruch i und folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsspule aus dem äußeren Stromkreis mit Strom gespeist wird. 4. Induktionsofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromphase der Hilfsspule durch Abstimmung mittels Kapazitäten und Selbstinduktionen geregelt ist. 5. Induktionsofen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da;ß statt der Hilfsspule ein an sich geschlossener> Zylinder verwendet wird. 6. Induktionsofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnflächen des Kurzschlußzylinders durch Metall geschlossen sind.