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Verfahren zum Betriebe eines mit Drehstrom betriebenen Schachtofens
zum Schmelzen von Glas Zusatz zum Patent 736 937 Im Patent 736937
ist ein nuit Drebstrom betriebener Schachtofen zum Schmelz@en von Glas beschrieben,
bei dem die Glasschmelze als Widerstand dient, und bei dem die E1ektroden wie bei
Glasschmelzdfen bekannt in Ebenen angëordnet sind, die in verschiedenen Hühen des
Ofens lnegen. Dabei sied gem3,B Patent 7_36937 die Elektroden gleicher Phase je
zweier benachbarter Elëktrodenebenen an gegenüb-erliegenden Seiten des Ofens angeordnet.
Auf diese Weise ist es müglicli, die Stromdichte an jeder Stelle der Schmelze zu
beeinflussen und einen gleichmâBigen StromfluB in der Schmelze hervorzurufen.
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Die Erfindung bezicht sich auf ein Verfahren zum. Betrieb des im Hauptpatent
beschriebenen Schachtofens, sie bezweckt, sowohl die GleichmâBigkeit der Stromverteilung
noch zu verbessern, als auch die Betriebsbedingungen des Ofens weitgehend den Erford'ernissen
der Praxis anzupassen. Dies wirkt sich auBerordentlich vorteilhaft auf die Giite
des Glases aus. Zudem gewâhrt das @erfindungsgemâ,Be Verfaliren auch bei verschieden
starker Belastung des Ofens cinen gleichmâ:Bigen Betràeb desselben.
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Erfindungsgëmâf3 wird der Schachtofen nach Patent 736937 in
der Weise betrieben, daB für jede Elektrodenebene je ein Transformator Amvendung
findet, der auf der Sekundii,rs'eite in Stern geschaltet ist, wobei die Nullpunkte
dieser Transformatoren miteinander trennbar verbunden sind. Durch Schlie8en der
ein:en und Trennen der anderen Verbindungsleitung ist es beispielsweise mdgliéh,
den Stromdurchgang durch den Ofen so zu leiten, daB nur zweï. Elektrodenebenen zusammenarbeiten,
wâhrend in der dritten Elektrodeneb-ene ein getrennter Strom flie8t. Selbstverstândlich
ist es môglich, auch aile drei Elektrodenebenen getrennt arbeiten zu lassen. ErfindungsgemâB
wird in die Verbindungsleitung der seh-undâren Nullpunkte eine Steuerscheibe, Bine
Steuerwalze o. dgl.
eingebaut, die in regelmâ5igen Abst*linden die
Verbindungen dlfnet und srhlief)t. Dadurch iverden die sich bevorzugt in der Schm:elzci
bildenden Stromfelder immer wieder z<é1;@` rissen und durch andere abgeldst,
wodutL@h Bine Vergleichmâl.')igung der Temp@eraturverteilung in der Scllmelze beivirkt
wird. Man kann auch das Oftnen und Schlie8en der Verbindungsleitungen nvischen den
sekundâren Nullpunkten in Ab'hângigkeit von der Temperatur des Ofeninneren steuern.
Dies geschicht durch in den Ofen eingebaute Thermoelemente, die über Relais die
Schaltorgane in den Verbindungsleitungen betâtigën. Es ist damit in einfachster
Weise, also oline kostspielige Mittel m5glich, den Ofengang weitgéhendst zu beeinflussen.
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Eine weitere Beeinflussung ist in der Weise müglicli, daP Bine oder
mehrere Elektroden Biner Ebene an den Nullpunkt des Transformators Biner benachbarten
in Betri@eb bef-indliclien Elektrodenebene angeschlossen und von dem der Ebene eigenen
Transformator getrennt werden. Dies ist inshesondere dann zweckdienlicll, wenn bei
scïlivacher BeIastung des Ofens die Bodenerwârmung zu grof) -vird, wodurch bekanntlich
leicht Fehler, ivie Spâtgispen, auftreten kônnen, und wenn ein vollstândiges Abschalten
der unteren Elektrodenebene nicht ziveckdienlich ist. Auf diese W :Bise wird zwar
ein Warmhalten der betreifenden Ofenzone gewâhrleistet, Bineberhitzung derselben
jedoch mit Sicherheit vermieden.
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Weiterhin hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, in Biner Elektrodenebene,
insbesondere in der Schmelzebene, die Belastung der Elektrodenkiipfe bei gleichbleibender
Belastung der Mitte des Ofens zu verringern. Zu diesem Z wecke ivird in der b:etreffenden
Ebene cille Anzahl von Elektroden untergebracht, die ein Mehrfaches von drei betrigt.
Je drei dieser Elektroden, die hein Dreieck bilden, sind dann an einen Transformator
angeschlossen. Die Elektroden sind so angeordnet, daP gleichphasige Elektrodennicht
benachbart sind. Diese Transformatoren sind mit ihren Null.punkten auf der Sekundürseite
trennbar miteinander verbunden. Ist diese Verbindungsleitung gedffnet, so ergibt
sich Bine Stromverteilung, die am besten durch zivei gl@eichaei:tige nul i 8o' verdrehte
Dreiecke dargestellt ivird.
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Der besondere Vorteil dieser Anordnung bestelit darin, daP bei gleicher
Leistung in der Mitte des Ofens an den Elektroden nur die halbe oder ein Drittel
der Stromdichte vorhanden ist, -vie sic bei der Verwendung von nur drei Elektroden
auftritt, so daG peine Überhitzung der Elektrodenk&pfe vermieden -vird. Ist
die Verbindung der Ntillpunkte jedoch geschlossen, so ergibt sich Bine Stromverteilung,
deren AuPenbegrenzung ungefâhr ,Form Bines Sechseckes zeigt. Es besteht .
' 'nur emâPi die M;igliéhkeit, auch eine dieser - r-iëktrodengruppen vollkommen
abzuschalten. l g
Bel ge&Ifnetem Schalter liegt das Hauptgeivicht
der Bèheizung in der Mitte, bei géschlossenem Schalter am Rande des Ofens. Üflnet
und verbindet man durch Einbau Bines selbsttâtigen Schaltgerii.tes in der Nullpunktverbindungs1eitung
in bestimmten Abstânden diese, so erreicht man Bine wei.tgehende Temperaturgl:eichmâIPigkeit
in der Schmelzebene.
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In den Figuren ist die Erfindung beispielsweise dargestellt. Es zeigen:
Fig. i die Anordnung der Elektroden bei Biner trennbaren Verbindung der sekundâren
Nullpunkte der Transformatoren, Fig.2 die Anordnung beim Anschlufi der Elektroden
Biner Elektrodenebene an den Nullpunkt des Transformators Biner benachbarten Ebene,
-Fig.3 die Verivendung von mehr Elektroden in Biner Ebene.
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In Fig. i sind dise Elektroden mit Ri, Sl, Tl, R2, S., T. und
R3, S3, T3 bezeiehnet. Diese sind an dise entsprechenden Phasen R, S, T dreier Transformatoren
angeschlossen. Die Nullpunkte dieser Transformatoren sind durch Leitungen i miteinander
verbunden, in welchen die Schalter 2 eingebaut sind. Der obere Teil der Fig. i zeigt
den Schalter 2 geschlossen. Die Strombahnen verlaufen aliso zwjischen den Elektroden
Ri, Sl, TI und R2, S., T2. und zwischen den beiden oberen Elektrodenebenen, auf
den durcit die ausgezogenen Linien begrenzt@en Flâchen. Im unteren Teil der Fig.
i ist der Schalter 2 gedffnet. Es besteht also zwischen dem N ullpunkt des untersten
und des mittleren Transformators keine elektrische Verbindung mehr. Infolgedessen
sind die Strombahnen zwischen den Ehenen R2, S2, T2 und R3, S.3, T,-, unterbrochen.
Die unterste Elektrodenebene wird für sich geheizt, da -ein Stromübergang z%vischen
dieser und der mitt1eren Ebene nicht stattfindet.
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Bei der in Fig.2 dargestellten Anordnung entspricht der Stromverlauf
im Innern des Ofens zwischen den beiden Elektrodenebenen R1, S1, TZ und R2, S2,
T2 dem im oberen Teil der Fig. i dargestellten. Es sind hier jedoch die Elektroden
R3, S3. T3 über die Leitung 3 und den Schalter q. an den NulIpunkt des mittleren
Transformators gclegt. Diese Elektroden sind also nunmehr Auffangelektroden zum
NulIpunkt. Auf diese Weise entsteht zwischen der mittleren Elektrodeneben e R2.
S2, T2 und der unteren Elektrodenebene R3, S3, T3, ein schwacher Stromfiu
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zum Nullpunkt, der beispielsweise durch die gestrichelten Linien angedeuteten Strombündel
gegeb:en sein künnte und den -fachen Wert des normalen Stromes
hat. Selbstverstândlich ist bei. diesem Betrieb die untere Elektrodenebiene von
ihrem zugehürigen Transformator abgeschaltet.
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Bei der in Fig.3 dargestellten Anordnung sind in :Biner Eb:ene zwei
Elektrodenpaare R, S, T und R', S', T' angeordnet, die von zwei Transfoirmatoren@
und 6 gespeist werden, deren Nullpunkte liber die Leitung 7 und den Schalter 8 miteinander
verbunden werden künnèn. B.ei, der in Fâg. 3 @darb stellten Schaltungsweise, also
hei getiffnetem! S@ch.alter 8 @entspri;cht die Stromverteilung 2 gleichseitigen
Dreiecken, an deren üb:erlagerungsflâche die Stromstarke wesentlich hüher ist als
an den Elektro-den selbst. Wixd der Schalter 8 geschlossen, so flief3cn Strôm!e
zwisch en S und R', R' und T, T und S', S' und R, R' und T', T' und S, so
daB die Randpartien des Ofens stârker aufgeheizt werden.