DE942043C

DE942043C - Induktionsheizeinrichtung

Info

Publication number: DE942043C
Application number: DES16813D
Authority: DE
Inventors: Hans Trassl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1939-10-29
Filing date: 1939-10-29
Publication date: 1956-04-26

Description

Induktionshe@izeinrichtung Die Erfindung betrifft Induktionsheizeinrichtungen mit einem magnetisch gut leitenden Schlußstück. Gemäß der Erfindung dienen zum Erhitzen von insbesondere dicken Böden topfförmiger Werkstücke, vorzugsweise gezogener, topfförmiger `'Werkstücke, etwa in der Höhe der Böden außerhalb der Töpfe liegende Schlußstücke mit den Böden zum Rückschluß des magnetischen Flusses der Heizeinrichtung. Auf diese Weise dringen die Kraftlinien auch in die Ecken, und die hraftlinienwegeaußerhalb des Topfbodens werden besonders kurz gehalten. Durch diese Schlußstücke ist der Leistungsbedarf der Heizeinrichtung relativ gering, und die Heizeinrichtung fällt besonders klein aus.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Aus den Fig. r bis .a. ist zu entnehmen, wie ein einzelner Topf erhitzt werden kann.
In der Mitte eines evolventenartig geschichteten Blechkörpers 14 mit kreisförmigem Querschnitt ist ein magnetisch gut leitender Kern 15 aus lamellierten Blechen oder aus Bündeln legierter Drähte angeordnet, der an der dem Metallkopf 16 zugekehrten Seite zur besseren Kraftflußv erteilung al)-geschrägt ist, wie aus Fig. r zu ersehen ist. @.lit z j ist eine Isolation zwischen dem Blechkörper 14 und der Wicklung 18 bezeichnet. Die Wicklung 18 ist vorteilhaft als von Kühlwasser durchflossene Spirale ausgeführt. Eine magnetisch gut leitende Platte i9 von zweckmäßig Topfbodendicke umgibt den Topf. Sie besteht vorteilhaft aus einem Metall, das dem zu erhitzenden Topfmaterial möglichst gleichwertig ist, so daß die Wärmeverteilung gleichmäßig gestaltet wird. Sie kann aber auch aus lamelliertem Eisen hergestellt sein, so daß Wirbelströme unterbunden und damit Verluste möglichst verhindert werden. Diese Platte kann gleichzeitig zur Zentrierung des Topfes dienen. Zwischen Topf und Eisenkörper ist eine Schutzschicht vorzusehen. Wenn der Topfboden gewölbt ist, so kann die Wicklung 21 der Topfbodenform angepaßt werden, wie aus Fig. 3 zu ersehen ist. Wird die Heizvorrichtung im Gegensatz zu der Darstellung in den Fig. i und 3 um i8o° gedreht angeordnet, -so ist eine Befestigung des Topfes während der Erhitzung nicht nötig, es genügt vielmehr, den Topf auf die Heizvorrichtung zu stellen. Zwischen dem Topfboden und der Wicklung muß eine Isolierschicht vorgesehen werden. Diese Isolierschicht besteht vorteilhaft aus keramischen Stoffen, wie Quarzsand. Die Aufheizzone des Topfes kann dadurch geregelt werden, daß die Seitenwände des Eisenkörpers 1q. der Heizvorrichtung verschieden weit über den Topf hin verlängert werden oder dadurch, daß die Platte i9 verschiebbar und gegebenenfalls als Platte 22 mit besonderem, z. B. winkelförmigem Querschnitt nach Fig. q. ausgeführt wird. Platte und Eisenkörper der Heizeinrichtung können auch aus einem Stück bestehen. Es kann auch eine Wicklung 28 vorgesehen sein, die den Topf in Topfbodennähe umgibt, so da-ß die Erwärmung in den Ecken des Topfbodens verstärkt wird (Fig. q.). Ein magnetischer Nebenschluß in Form von zweckmäßig lamellierten Eisenteilen kann außerdem zwischen einzelnen Windungen vorgesehen sein, damit die Kraftliniendichte im Kern 15 nicht zu groß wird. Durch die Anordnung der magnetischen Nebenschlüsse kann in den Topfböden eine Kraftlinienverteilung und damit auch eine Wärmeverteilung eingestellt werden.
Das Anheizen von Metalltöpfen kann auch gemäß den Fig. 5 und 6 mit einer Heizvorrichtung 23 geschehen, wie sie zum Härten von Metalloberflächen bereits vorgeschlagen wurde. Wird eine beliebige Anzahl von Töpfen mit einem Luftabstand von der Wicklung 24. an die Heizvorrichtung gebracht, so wird der Phasenwinkel des Heizstromes infolge. der verhältnismäßig großen Luftwege der Kraftlinien sehr schlecht. Die Folge davon sind sehr große Kupferverluste in der Heizwicklung und ein großer Blindleistungsbedarf.
Um eine möglichst gleichmäßige Erwärmung der Topfböden zu erreichen, wird nun erfindungsgemäß eine Metallplatte 25 so mit Vertiefungen bzw.-Löchern 26 versehen, daß die Metalltöpfe 27 genau hineinpassen. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, kann diese Platte mit den Töpfen auf die Heizvorrichtung gestellt werden. Zwischen der Heizvorrichtung und der Platte 25werden zur Isolierung keramische Stoffe, wie Quarzsand, angeordnet. Eine Relativbewegung zwischen der die Heizvorrichtung und der dieTöpfe 27 tragenden Platten 25 kann in den meisten Fällen überflüssig sein.
Da der Boden des Metalltopfes sehr stark erhitzt werden soll, wird die Wicklung vorteilhaft gegen die vom erhitzenden Topf ausgehenden Wärmestrahlen z. B. durch einen vom Wasser durchflossenen in sich nicht leitend geschlossenen Metallring geschützt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.-Indüktionsheizeinrichtung mit einem magnetisch gut leitenden Schlußstück, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erhitzen von insbesondere dicken Böden topfförmiger Werkstücke etwa in der Höhe der Böden außerhalb der Töpfe liegende Schlußstücke mit den Böden zum Rückschluß des magnetischen Flusses der Heizeinrichtung dienen.
2. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Topf von einer Platte mit einer der beabsichtigten Heizzonentiefe entsprechenden Dicke umgeben ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte der äußeren Topfbodenform angepaßte Vertiefungen bzw. Löcher besitzt. q.. Einrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte in der Achsenrichtung des Topfes verschiebbar und gegebenenfalls mit winkelförmigem Querschnitt ausgeführt ist. 5. Einrichtung nach Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Erregerwicklung gegen die vom erhitzten Topf ausgehenden Wärmestrahlen, z. B. durch einen von Wasser durchflossenen, in sich nicht leitend geschlossenen Metallring, geschützt ist. 6. Einrichtung nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Topf und den Schlußstücken einerseits und angrenzenden Teilen der Heizvorrichtung andererseits keramischer Stoff, wie Qwarzsand, angeordnet ist. 7. Einrichtung nach Anspruch i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Wicklung den topfförmigen Körper in Topfbodennähe umgibt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 677 405; französische Patentschrift Nr. 81q.759.