CZ232093A3 - Zařízení pro tavení, ohřev a homogenizaci skelné taveniny - Google Patents

Abstract

Zařízení pro tavení, ohřev a homogenizaci skelné taveniny má topný prvek (3a) a/nebo topný prvek (3b) umístěný do prostoru kelímku nebo pánve (2) se skelnou taveninou (1). Topné prvky (3a, 3b) mají tvar dutého tělesa z elektricky vodivého materiálu a jsou zavěšeny na hřídeli (6). Topný prvek (3a) tvoří sekundární závit k induktoru (7) a prvek (3b) součást sekundárního závitu transformátoru (8)

Description

Vynález se týká zařízení pro tavení, ohře\^r a homogenizaci skelné taveniny, zejména při výrobě speciálních, např. bižuterních, skel pomocí indukčního přenosu energie.

Dosavadní stav techniky

V současnosti jsou známy různé způsoby otopu, využí\^T tavení a ohřev skelné taveniny bud jednotlivě nebo v vzájemných kombinacích v příslušných zařízeních, tzn. v t agregátech, přetavovacích pecích, homogenizátorech a ané pro různých avicích pod . . λ’ zásadě jde o:

- nepřímý otop, při němž se tepelná energie olejového nebo plynového plamene a/nebo odporového elektrického článku přenáší do taveniny přes její hladinu a/nebo přes stěnu tavící pánve nebo vany, přímý otop, při němž teplo vzniká průchodem elektrického proudu taveninou mezi elektrodami, např. platinovými, molybdenovými a pod., ponořenými do taveniny, teplo vzniká ve stěně kovové , např.

otop, při platinové němž pánve nebo kelímku důsledku a poo., vysokofrekvenční indukce, který je popsán v přihlášce vynálezu DE 34 46 260, nebo průchodem elektrického proudu stěnou kovové pánve nebo kelímku jako odporovým článkem, který je popsán v přihlášce vynálezu DE 40 36 282.

Uvedeným způsobům otopu a jim příslušným zařízením jsou vlastní mnohé nevýhody, jež omezují nebo i znemožňují jejich využití při výrobě zmíněných speciálních, např. bižuterních , skel .

Nevýhodou nepřímého otopu je především velmi nízký koeficient využití energie, velké ztráty tepla do okolí, s cín: související dlouhý náběh procesu tavení a také velká prostorová náročnost pro spalovací prostor a/nebo rozmístění odporových článků. Nezanedbatelný je i nepříznivý vliv kontaktu teplé stěny kelímku nebo pánve na jakost taveniny, zejména její čistotu ale i chemické složení.

Nevýhodou přímého otopu, přes jeho vysoký koeficient využití energie, je zejména významný nepříznivý vliv na jakost taveniny důsledku různých chemických i elektrochemických dějů, které v tavenině při průchodu elektrického proudu probíhají, i v důsledku rozpouštění elektrod v tavenině. Nevýhodou je i častá nutnost chladit místa vstupu elektrod do taveniny, způsobující dodatečné ztráty tepla.

Nevýhodou použití indukčně nebo odporově ohřívaných kelímků nebo pánví je nepříznivý vliv na jakost taveniny v důsledku rozpouštění horkého materiálu, z něhož jsou zhotoveny, v tavenině, i poměrně velké ztráty tepla do přívodů elektrické energie v případě odporově ohřívaných kelímků nebo pánví.

Podstata vynálezu

Popsané nevýhody do značné míry odstraňuje zařízení pro tavení, ohřev a homogenizaci skelné taveniny tvořené tavícím kelímkem nebo pánví, jehož podstata spočívá tom, že do prostoru kelímku nebo pánve se skelnou taver.inou je umístěn nejméně jeden topný prvek ve tvaru dutého tělesa z elektricky vodivého materiálu, který tvoří sekundární závit k induktoru a/nebo topný prvek, též ve tvaru dutého tělesa z elektricky vodivého materiálu, který tvoří transformátoru. Pro provádění nebo ohřevu je. výhodné, když t na hřídeli, který je spojen s a/nebo suvný pohyb topného součást sekundárního závitu homogenizace tavě Π1 Π y během tavení opný prvek nebo prvky, je zavěšen hnacím ústrojím a umožňuje otáčivý prvku nebo prvků v tavenině. Pro homogenizaci je dále výhodné, když alespoň některý ropných •vků je opatřen lopatkami rozmístěnými na povrchu pláště prvku nebo když plášti nebo čelech prvku jsou vytvořeny otvory.

Přitom rozmístění lopatek a otvorů kombinovat, případně některé z čel prvků lze různě vzájemně nebo obě čela mohou být otevřená. \^rýhodným je takové uspořádání zařízení kdy induktor je umístěn umístěn na sekundární jho, ke kterému po obvodu kelímku nebo pánve a/nebo transformátor je hřídeli nesoucí topný prvek nebo prvky tak, že závit tohoto transformátoru tvoří elektricky vodivé je topný prvek vodivě připojen. S výhodou lze horní čelo jha opatřit otvory a nad nimi umístit násypku pro doplňování kmene do tavícího prostoru, z něhož se tavenina vypouští dolním otvorem kelímku nebo pánve. Primární vinutí transformátoru lze chránit tepelnou izolací umístěnou do prostoru jha .

Výhodou zařízení podle vynálezu je podstatné zvětšení hodnoty koeficientu využití energie a zmenšení ztrát do okolí. Naprosto převažující část tepelné energie přestupuje z topného prvku přímo do taveniny a ztráty tepla do okolí vedením přes stěnu kelímku nebo pánve a sáláním lze účinně omezit vnější tepelnou izolací kelímku nebo pánve. Ztráty tepla vedením hřídelí či jhem transformátoru lze též účinně omezit. Významnou výhodou je možnost minimalizovat nepříznivý vliv kelímku nebo pánve na jakost taveniny tím, že ochlazováním kelímku nebo pánve se dosáhne vytvoření izolační vrstvy ze zachlazené taveniny na vnitřní stěně tavícího prostoru.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, na nichž znázorňuje obr. 1 zařízení podle vynálezu v příkladném provedení, u něhož je do prostoru kelímku se skelnou taveninou na hřídeli zavěšen jeden topný prvek tvořící sekundární závit k induktoru, obr. 2 zařízení \· příkladném provedení, u něhož je do prostoru kelímku na hřídeli zavěšen jeden ropný prvek tvořící součást, sekundárního závitu transformátoru a obr. 3 zařízení v příkladném provedení, u kterého je do prostoru kelímku na hřídeli zavěšen jeden topný prvek tvořící sekundární závit k induktoru a jeden další topný prvek tvořící součást sekundárního závitu transformátoru.

Příklady provedení vynálezu

V zařízení podle obr. 1 je do prostoru kelímku 2. se skelnou taveninou i zavěšen na hřídeli 6., který je spojen s neznázorněným hnacím ústrojím, topný prvek 3a ve tvaru dutého válcovitého tělesa z elektricky vodivého materiálu. Na povrchu pláště prvku 3& jscu umístěny lopatky 5.· Vedle lopatek 5. jsou v plášti prvku 3a vytvořeny otvory 4a a v dolním čele prvku 3a otvory 4b . Horní čelo prvku 3a je zcela otevřené. Po obvodu kelímku 2. je umístěn induktor 2 připojený k neznázorněnému zdroji střídavého elektrického proudu. Topný prvek 3a tvoří sekundární závit k tomuto induktoru 2·

V zařízení podle obr. 2 je do prostoru kelímku 2 se skelnou taveninou 2 zavěšen na hřídeli 6., který je spojen s neznázorněným hnacím ústrojím, topný prvek 3b ve tvaru dutého válcovitého tělesa z elektricky vodivého materiálu. Na hřídeli 6. je umístěn transformátor 8, jehož jho 9. z elektricky vodivého materiálu je jednak přímo, jednak prostřednictvím hřídele 2 vodivě spojeno s prvkem 3b a tvoří s ním tak sekundární závit transformátoru 8. , jehož primární vinutí je připojeno k neznázorněnému zdroji střídavého elektrického proudu. Uvnitř prostoru jha 9. je umístěna tepelná izolace 10 primárního vinutí transformátoru 8..

U zařízení podle obr. 3 je do prostoru kelímku 2 se skelnou taveninou 2 zavěšen na hřídeli 6.> který je spojen s neznázorněným hnacím ústrojím, topný prvek 3a ve tvaru dutého uzavřeného válcovitého tělesa a topný prvek 3 b též ve tvaru dutého válcovitého tělesa, v jehož dolním čele jsou vytvořeny otvory 4b Oba topné prvky 3a , 3b jsou z elektricky vodivého materiálu. Na hřídeli 6. je umístěn též transformátor 8. toroidního tvaru, jehož jho 9. z elektricky vodivého materiálu je jednak přímo, jednak prostřednictvím hřídele 6 vodivě spojeno s prvkem 3b a tvoří s ním tak sekundární závit transformátoru 8., jehož primární vinutí je připojeno k neznázorněnému zdroji střídavého elektrického proudu. Po obvodu kelímku 2 je umístěn induktor Ί_ připojený k neznázorněnému zdroji střídavého elektrického proudu. Topný prvek 3a tvoří sekundární závit k tomuto induktoru Horní čelo jha 9 je opatřeno otvory 11 a nad nimi je umístěna násypka 12 pro doplňování kmene do prostoru kelímku 2.

Claims (3)

1. Zařízení pro tavení, ohřev vyznačující se t í m , že do prostoru kelímku nebo pánve (
2. 2 ) se skelnou taveninou ( 1 ) je umístěn nejméně jeden topný prvek a/nebo topný prvek ( 3b ) ve tvaru dutého tělesa z elektricky vodivého prvek ( 3a ) tvoří sekundární závit maten aru prvek ( 3b ) ( 8 ) .

   soucas íkundá’ zouKUoru závitu přičemž topný ( 7 ) a topný transformátoru

   Zařízení podle bodu topný prvek ( 3a ) hří de1 i { 6 í .

   vyznačující a/nebo topný prvek ( 3b ) je zavěšen na

   Zařízení podle bodu 2 vyznačující topný prvek ( 3a ) a/nebo topný prvek ( 3b ) je opa· lopatkami ( δ i.

   4. Zařízení podle bodu 2 nebo nač že topný prvek
3. 3a ) a/nebo topný prvek ( 3b) je opatřen otvory ( 4a ) a/nebo otvory ( 4b ).

   Zařízení podle bodu 1 vyznačující se t í m , že po obvodu kelímku nebo pánve ( 2 ) je umístěn induktor ( 7 ) a/nebo na hřídeli ( 6 ) je umístěn transformátor ( 8 ) , přičemž jho ( 9 ) transformátoru ( 8 ) tvoří součást sekundárního závitu transformátoru ( 8 ) vodivě spojenou přímo a prostřednictvím hřídele ( 6 ) s topným prvkem ( 3b).

   I

   Zařízení podle bodu 5 vyznačující se t í m , že horní čelo jha ( 9 ) je opatřeno otvory ( 11 ), p otvory ( 11 ) je umístěna násypka ( 12 ).

   Zařízení podle bodu 5 nebo 6 vyznačující se t í m, že v prostoru jha ( 9 ) je umístěna tepelná izolace primárního vinutí transformátoru ( 8 ).