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Kernloser Induktions-Tiegelofen Es sind kernlose Induktions-Tiegelöfen
bekannt, bei denen eine von Wasser durchflossene Kupferspirale mit Wechselstrom
hoher Frequenz beschickt wird, welcher in dem im Innenraum dieser Spirale befindlichen
Gut einen Induktionsstrom erzeugt und -das Gut erhitzt..
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Durch äußere Wärmequellen wird bei einem Erhitzungsgut nicht nur dieses,
sondern auch der dasselbe umgebende Raum und seine Begrenzungsflächen mit Wärmezufuhr
versehen. Aus diesem Grunde ist das Wärmegefälle vom Erhitzungsgut nach *außen bei
Ofen mit äußerer Wärmezufuhr erheblich geringer als bei Induktionsöfen, bei welchen
nur das Erhitzungsgut die Wärme aufnimmt und erst auf dem Wege über das Erhitzungsgut
Wärme an die Umgebung desselben abgegeben wird. Daraus ergibt sich, daß das Erhitzungsgut
stets heißer ist als der umgebende Raum und dessen Abgrenzungsflächen. So macht
es sich z. B. bei Hochfrequenzöfen unangenehm bemerkbar, daß eine Wärmeabstrahlung
nach oben stattfindet, die wohl durch einen Deckel etwas herabgemindert werden kann,
aber nur in unvollkommenem Maße, da solche Deckel ihre Wärme über das Erhitzungsgut
selbst erhalten, wodurch das Wärmegefälle immer größer sein muß, als wenn der Deckel
oder andere Begrenzungen des Raumes über dem Erhitzungsgut eine eigene Beheizung
erfahren.
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Besonders nachteilig macht sich dies bemerkbar, wenn elektrisch nicht
oder nur wenig leitende Stoffe durch von Hochfrequenzfeldernerhitzte Tiegel oder
Metallbäder indirekt erhitzt werden. In solchen Fällen ist die Metallmenge des Tiegels
verhältnismäßig gering gegenüber der Menge des zu erhitzenden Gutes, und die Ausstrahlung
nach oben wird dann so beträchtlich, daß die in Frage kommenden Oxyde, Schlacken
u. dgl. an der Ausstrahlungsfläche erstarren.
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Es sind zwar Induktionsöfen bekannt, in denen in einem langgestreckten,
niedrigen Schmelzraum nichtleitendes Gut durch am Boden und an der Decke befindliche
Metallplatten mittels horizontal liegender Primärspulen erhitzt wird. Hierbei stehen
aber die Metallplatten unter der vollen Einwirkung der Primärspule, da sie das nichtleitende
Gut erhitzen sollen. Infolge des Wärmegefälles werden sie stets eine höhere Temperatur
äls das zu erhitzende Gut erhalten. Dieser Umstand schließt es aus, jeden gewünschten
Temperaturgrad herbeizuführen, da die Metallplatten nicht schmelzen dürfen. Die
Erhitzungstemperatur des Gutes ist also abhängig. von der Art der den Strom aufnehmenden
Platten: Selbst wenn diese aus einem kohlehaltigen Material bestehen, muß mit einem
Verbrennen der Platten in Anbetracht der großen Oberfläche des Gutes gerechnet werden.
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Bei einer bekannten Ofenbauart, bei der insbesondere Stoffe geringer
elektrischer Leitfähigkeit, z. B. Oxyde und Schlacken, indirekt erhitzt werden,
ragt ein ferromagneti:scher
Kern in das zu erhitzende Gut hinein,
wobei er sich unter Induktionswirkung der Primärspule befindet. Dieser Kern wird
dadurch gehalten, daß er nach oben zu in em e', Platte übergeht, welche in den nichtleitencl@ia.
Deckel eingelassen ist. .Die Platte liegt ab außerhalb der Induktionsspule, so daß
sie selbst keine besondere Erhitzung erfährt, sondern im Gegenteil eine schädliche
Wärmeableitung bewirken muß.
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Bei einer anderen Ausführungsform dieses bekannten Ofens ragt der
Kern von unten in das Schmelzbad hinein, während der Raum über dem Schmelzbade der
bisher üblichen Wärmeausstrahlung unterliegt. Der Zweck dieser bekannten Ofenbauart
ist demnach der, Metalle und Legierungen von geringem elektrischem Widerstand und
niedrigem Schmelzpunkt in einem Induktionsofen mit Hilfe eines Kernes aus magnetischem
Material zu erhitzen. Der Kern ist dabei durch eine Zwischenschicht gegen den Angriff
durch das Erhitzungsgut geschützt.
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Auch diese Ofenausführung hat den Nachteil, daß ein Wärmegefällte,
ausgehend von der Oberfläche des Schmelzgutes, in senkrechter Richtung zu diesem
besteht, welches zu einer verminderten Temperatur innerhalb der Oberfläche des Schmelzbades
gegenüber der Mitte des Schmelzbades führen muß.
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Gemäß der Erfindung werden diese Nachteile bei einem kernlosen Induktions-Tiegelofen
mit über dem Schmelzbad 'liegender, leitender, metallischer Abschlußplatte dadurch
vermieden, daß die Abschlußplatte durch ..einen Zwischenraum vom Badspiegel ge--t@ennt
ist, sich aber dennoch unter der Induk-#@aönswirkung des oberen Teiles der senkrecht
`. stehenden Primärspule befindet. Diese Platte muß aus einem Stoff bestehen, dessen
Schmelzpunkt höher liegt als der des Erhitzungsgutes. Durch die Gleichhaltung der
Temperatur der Abschlußplatte mit derjenigen des Gutes wird jeder Wärmeabfluß von
der Oberfläche des Gutes verhindert und eine gleichmäßige Temperatur innerhalb und
durch die ganze- Masse des Gutes erzielt. Dies ist besonders vorteilhaft bei den
Strom schlecht leitenden Stoffen, wie Oxyden und Schlacken, auch in jenen Fällen,
wo -diese Schlacken sich auf einem Metallbade - schwimmend befinden.