DE8600893U1

DE8600893U1 - Induktionsspule für Induktionstiegelöfen

Info

Publication number: DE8600893U1
Application number: DE19868600893
Authority: DE
Original assignee: Otto Junker GmbH
Current assignee: Otto Junker GmbH
Priority date: 1986-01-16
Filing date: 1986-01-16
Publication date: 1986-03-06
Also published as: EP0230255A3; EP0230255A2

Description

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13.01.86 aja-ht Induktionsspule für Induktionstieaeiöfen

Die Neuerung betrifft eine aus mehreren beaufschlagbaren Spulenabschnitten bestehende Induktionsspule für Induktionstiegelöfen, wobei diese

I Spulenabschnitte koaxial übereinander angeordnet und zur Rückführung des

k elektrischen Feldes außen von Magnetjochen umgeben sind.

i Tiegelöfen mit mehreren Spulenabschnitten sind beispielsweise aus der

i deutschen Auslegeschrift 1037613 bekannt. Die aus Kupfer- oder

ijj Aluminium-Profil bestehenden Spulenabschnitte können unabhängig voneinander

I beaufschlagt werden, wodurch die Wärmeenergie nur auf bestimmte Tiegelzonen

^; begrenzt dem Einsatzgut zugeführt werden kann. Während des Betriebes des

Ofens sind sowohl jeder beaufschlagte als auch jeder nicht eingeschaltete Spulenabschnitt mittels Wasser gekühlt, das durch einen im Spulenprofil I befindlichen Kühlkanal hindurchgeleitet wird. Auf diese Weise wird die

<[ TiegelauUenwand über die gesamte Spulenhöhe in etwa gleichmäßig gekühlt.

'■ So kann z.B. beim Anfahren des Induktionstiegelofens lediglich der untere Spulenabschnitt bzw. die unteren Spulenabschnitte eingeschaltet werden. Entsprechend dem Ansteigen des Schmelzbadspiegels kann sodann der nächst höhere Spulenabschnitt eingeschaltet werden, so daß die Energie jeweils in

i Nähe des Badspiegels in die Schmelze induziert wird. Dadurch erhält man jeweils an der Badoberfläche eine intensive Badbewegung, die besonders beim Einschmelzen von kleinstückigem Material und für das Aufkohlen von Schmelzen

' erwünscht ist. Darüberhinaus ist eine optimale Leistungsausnutzung des Ofens

^II gewährleistet.

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Andererseits ist es bei einem Induktionsofen mit mehreren getrennt beaufschlagbären Spulenabschnitten möglich, die Badoberfläche relativ ruhig zu gestalten, während im unteren Schmel2badbereidh eine intensive Badbewegung erzeugt wird, in einem solchen Falle wird der obere Spurabschnitt bzw. werden die oberen Spulenabschnitte nicht beaufschlagt.

Diese an sich vorteilhafte Betriebsweise von induktionstiegelöfen mit getrennt voneinander beaufschlagbaren Spulenabschnitten hat jedoch den Nachteil eines relativ hohen Stromverbrauches sowohl bei Netzfrequenz- als auch bei Mittelfrequenz-Änschluß der Spulenabschnitte.

Der Grund dafür besteht bei den bisher praktisch ohne Zwischenraum koaxial übereinander angeordneten Spulenabschnitten darin, daß der jeweils ausgeschaltete Spulenabschnitt teilweise im elektrischen Hauptfeld des benachbarten beaufschlagten Spulenabschnittes liegt und somit aufgeheizt würde, wenn nicht die induzierte Wärmeenergie durch das Kühlwasser abgeführt würde.

Die Neuerung hat sich daher die Aufgabe gestellt, den Stromverbrauch bei den

eingangs genannten Induktionstiegelofen zu senken und damit den

Gesamtwirkungsgrad der Öfen zu verbessern. Das wird neuerungsgemäß durch die im Anspruch 1 gekennzeichneten Merkmale

erreicht.

Unter dem Begriff "Kühlspule" ist ein nicht an das Stromnetz anschließbarer Spulenabschnitt zu verstehen, dessen Windungen aus einem an ein Kühlwassernetz angeschlossenes Hohlprofil aus unmagnetischen 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 Warmespannungsrissen in der Tiegelauskleidung vorzubeugen.

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Der Zwischenraum zwischen den beaufschlagbaren Spulenabschnitten und damit die Höhe der in diesem Zwischenraum angeordneten Kühlspule beträgt gemäß der Neuerung 100 bis 250 mm.

Durch die neuerungsgemäße Induktionsspule kann eine Verbesserung des GesämtwiffcünysgfäuSS bis Zu S "· erreicht Werden, «έπη die Tsilspiilen mit Netzfrequenz betrieben werden, Bei Mittelfrequenzanschluß wird eine noch höhere Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades erreicht.

An Hand von Ausführungsbeispielen wird die Neuerung näher erläutert:

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Induktionstiegelofen mit zwei unabhängig voneinander beaufschlagbaren Spulenabschnitten und

Fig. 2 einen solchen Ofen mit drei unabhängig voneinander beaufschlägbaren Spulenabschnitten.

In Fig. 1 ist der Ofentiegel aus keramischer Stampfmasse mit 1 bezeichnet. Dieser wird in seinem unteren Teil von dem unteren Spulenabschnitt 2 und in seinem oberen Teil von dem oberen Spulenabschnitt 3 umgeben. Beide Spulenabschnitte 2 und 3 können unabhängig voneinander an ein geeignetes Stromnetz angeschlossen werden, ober in der Zeichnung nicht dargestellte Anschlüsse sind beide Spulenabschnitte mit einem Kühlwassernetz verbunden.

Der untere Spulenabschnitt 2 und der obere Spulenabschnitt 3 sind im Abstand voneinander angeordnet. In dem dadurch entstandenen Zwischenraum befindet sich eine Kühlspule 4 mit mehreren Kühlwindungen aus unmagnetischem Stahlhohlprofil. Die Kühlspule 4 ist ebenfalls an ein Kühlwassernetz anschließbar. Sie wird jedoch nicht an ein Stromnetz angeschlossen.

Die Spulenabschnitte 2 und 3 sowie die Kühlspule 4 sind außen von senkrecht angeordneten magnetischen Jochen 5 zur Rückführung des elektrischen Feldes der aus den Spulenabschnitten bestehenden Induktionsspule umgeben.

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Bei dem in Fig, 2 dargestellten Induktiönstiegeiofen umgeben den Tiegel 1 drei unabhängig voneinander¹ beaufschlagbare Spulenäbschnitte 6, 7 und sowie zwei Kühlspulen 9 und iO. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind Joche 5 vorhanden,

Der Abstand zwischen den unabhängig voneinander beaufSGhlagbaren Spuleriäbschnitten 2, 3, 6, 7 und 8 bzw. die Hohe der Kühlspulen 4, 9 und 10 beträgt je nach Wahl der Frequenz sowie anderer Faktoren 100 bis 250 mm'. Damit liegen die snabhängig voneinander beaufschlagbaren und aus Kupfer oder Aluminium hergestellten Spulehabschnitte außerhalb des elektrischen Hauptfeldes der jeweils benachbarten Spulenabschnitte, Da die Kühlspulen 4, 9 und 10 aus unmagnetischen Stahl bestehen, wird in diesen keine bzw. kaum Wärmeenergie aus dem elektrischen Feld der Spulenabschnitte induziert.

Claims

• * % ir a ·· ·» at« ··«· * f m tat* · · · «·■*-# sit Ii ■ * r * o re OTTO JUNKER GHBH Ansprüche

1. Aus mehreren beaufschlagbaren Spulenabschnitten bestehende Induktionsspule für Induktionstiegelöfen, wobei diese Spulenabschnitte koaxial übereinander angeordnet und zur Rückführung des elektrischen Feldes außen von Magnetjoc&in umgeben sind,

dadurch gekennzeichnet,

daß die beaufschlagbaren Spulenabschnitte (2, 3, 6, 7 und 8) mit Abstand voneinander angeordnet und sich in dem Zwischenraum bzw. in den Zwischenräumen zwischen den Spulenabschnitten jeweils wenigstens eine Kühlspule \A, 9 und 10) aus unmagnetischem Stahl befindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die aus mehreren Windungen bestehende Kühlspule

eine Höhe von 100 bis 250 mm besitzt.