<Desc/Clms Page number 1>
Elektrisches Rührwerk an einem Ofen, insbesondere metallurgischen Ofen Die gebräuchlichen elektrischen Rührwicklungen für metallurgische Öfen mit flachen Spulen, die in Nuten in einem Eisenkörper eingebettet sind, der dem Ständereisen eines Asynchronmotors gleicht, sind mehr und mehr durch solche mit einer Wicklung ersetzt worden, bei der die einzelnen schrauben- linienförmig gewickelten Spulen auf ein im wesentlichen gerades Eisenjoch geschoben sind.
Ist der Ofenboden nicht eben, so ist der Abstand des magnetischen Teils von dem Ofenboden und der Schmelze aus rein geometrischen Gründen grösser, als dies mit Rücksicht auf die Leistungsfähigkeit des Lmrührers wünschenswert ist. Ausserdem vergrössert der für die Rührwicklung benötigte Raum den Abstand zwischen dem Umrührer und der Schmelze. Die Rührkraft wird erhöht, wenn der Abstand zwischen dem Eisenkern und der Schmelze verringert wird.
Die Erfindung bezieht sich auf Mittel, durch die der Wirkungsgrad von Rührwicklungen für Öfen, welche Wicklungen auf lamellierte Eisenjoche geschobene, mehrphasige, schraubenlinienförmig gewickelte Spulen sind, erhöht werden kann. Der tragende Gedanke der Erfindung ist, dass eine Anzahl Schienen hoher magnetischer Permeabilität stehend in einem Winkel, vorzugsweise im rechten Winkel, zu der Schichtebene des Joches und zu der Längsachse der Wicklung angeordnet sind. Hierbei ergeben sich verschiedene konstruktive Möglichkeiten, von denen einige als Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes nachstehend unter Hinweis auf die Zeichnung beschrieben werden.
Fig. 1 ist ein Schnitt durch den untern Teil des Ofens und die Rührwicklung. In der linken Hälfte der Figur ist eine Befestigungsart der genannten Schienen angedeutet, die von der auf der rechten Seite der Figur dargestellten abweicht. Fig. 2 ist ein Schnitt längs der Linie A-A in Fig. 1. Fig. 3 ist ein Teilschnitt längs der Linie B -B in Fig. 2 und Fig. 4 ein Teilschnitt längs der Linie C-C in Fig. 2, in grösserem Massstab.
Die Fig. 5 und 6 stellen die Schienen gemäss den beiden Ausführungen in perspektivischer Ansicht dar. Fig. 7 und 8 zeigen eine weitere Ausführungsform in. Verbindung mit der Anordnung gemäss Fig. 2-6. Die gleichen Teile tragen dieselben Hinweisziffern.
Das Eisenjoch 1, das vertikal geschichtet ist und dessen untere Seite und Längsseiten an einer Dämpfervorrichtung 2 aus elektrisch leitendem, ummagnetischem Werkstoff für das nach unten gerichtete magnetische Feld anliegen, trägt die aus mehr- phasigen, schraubenlinienförmig gewickelten Spulen bestehende Rührwicklung 3.
Die obere Seite d'er Wicklung und die Enden des Joches sind mit einem polschuhartigen Blechpaket bedeckt, dessen obere Fläche sich möglichst an die Bodenfläche des Ofens anschmiegt und aus einer grossen Anzahl Schienen 4 hoher magnetischer Permeabilität besteht. Die Schienen sind mit Rücksicht auf den Streufluss durch ummagnetische Distanzstücke 5 mit gegenseitigem Abstand getrennt und gemäss der linken Seite der Fig. 1 durch isolierte Bolzen 6 zusammengehalten. (siehe auch Fig. 5). Die Schienen sind stehend und rechtwinklig zu der Schichtebene der Jochbleche und zu der Längsachse der Wicklung angeordnet.
Die Distanzstücke 5 kön-. nen aus feuerfestem Ziegelmaterial, oder es kann die Isolierung sehr zweckmässig auch dadurch hergestellt werden, dass feuerfestes Material in die Zwischenräume eingestrichen wird. 7 ist eine Schutzhaube aus feuerfestem Werkstoff.
Auf der rechten Seite der Fig. 1 und in den Fig. 2, 3, 4 und 6 ist eine Abwandlung gezeigt, wobei das polschuhartige Blechpaket in einfacher und
<Desc/Clms Page number 2>
zuverlässiger Weise am Umrührer befestigt ist und die Bolzen 6 entbehrt werden können. Jede Schiene 4 aus magnetischem Werkstoff von hoher Permeabi- lität ist so mit einer Schiene 8 zusammengeschweisst, dass beide Schienen ein L-Eisen bilden.
Die Schienen 4 besitzen direkt über den Schweissfugen Ausneh- mungen 9 von solcher Breite und Höhe, dass sie Halteschienen 10 aus urmagnetischem Werkstoff aufnehmen können, die wie üblich dazu dienen, die Spule 3 zu fixieren. In Fig. 5 sind diese Ausnehmun- gen 9 nach unten offen gezeigt. Die Schienen 4 werden durch Bolzen 6 (siehe Fig. 1, linke Hälfte) zusammengepresst. Die Zwischenräume zwischen jeder Schiene 4 und der nicht mit ihr verschweissten, benachbarten Schiene 8 sind mit Isoliermaterial 11 ausgefüllt. Auch die Schienen 8 sind gegen die Halteschienen 10 isoliert.
Diese werden gegen die Spulen durch das Eisenjoch durchdringende Bolzen 12 gepresst.
Beim Zusammenbau werden die Halteschienen 10 zuerst auf die Schienen 4 und 8 geschoben, worauf diese in gewünschtem Abstand angeordnet werden, wobei die Isolierung 11 eingelegt wird. Hierauf werden die durch den Eisenkern 1 gehenden Bolzen 12 in die Halteschienen 10 eingesetzt und festgeschraubt. Hierbei werden sowohl die Spulen untereinander wie auch die Schienen 4 und 8 auf dem Umrührer fixiert. Schliesslich werden die Zwischenräume zwischen den Schienen 4 mit isolierendem, feuerfestem Werkstoff gefüllt, der die Distanzstücke 5 bildet.
Eine weitere Ausführung gemäss der Erfindung ist in Fig. 7 und 8 dargestellt in Verbindung mit der in den Fig. 2-4 und 6 gezeigten Ausführung. Fig. 7 ist ein Querschnitt durch den Umrührer und Fig. 8 ein Schnitt längs der Linie D-D durch das polschuhartige Blechpaket und den obern Teil der Wicklung in grösserem Massstab. In diesen Wicklungsteilen sind an verschiedenen Stellen Schienen 13 aus einem Werkstoff mit hoher magnetischer Permeabilität eingelegt.
Dies kann zweckmässigerweise so geschehen, dass der Spulenleiter an verschiedenen Stellen in zwei Teile 14 aufgeteilt ist, denen vorzugsweise U-förmiger Querschnitt solcher Form gegeben wird, dass die zusammengesetzten Teile die Schienen 13 umschliessen, deren Länge L ungefähr gleich der Breite B des Eisenjochs ist. Die Teile 14 werden zusammengeschweisst oder gelötet, so dass die Schienen 13 frei in Röhren zu liegen kommen.
Da die eingelegten Schienen 13 keine mechanische Verbindung mit den beiden Teilleitern 14 haben, können durch ungleiche Wärmeausdehnungskoeffizien- ten der Schienen und Spulenleiter bedingte Zug- oder Druckspannungen in diesen Teilen nicht auftreten. Die Schienen 13 werden zweckmässigerweise unter den Schienen 4 angeordnet, in dem Beispiel nach Fig. 8 unter jeder zweiten Schiene 4, da der Platz unter den dazwischenliegenden Schienen 4 von einem Kühlkanal 15 in einer Windung eingenommen wird.
Es ist denkbar, die Schienen 13 ohne Schienen 4 und 8 anzuwenden, obwohl sie in Kombination mit letzteren wirksamer sind.
Die obern Flächen der Schienen 4 werden zweckmässigerweise mit Füllmaterial 5 bedeckt, so dass die Schienen gegen Wärmestrahlung vom Ofen geschützt sind.