NO144597B - Drivanordning for rotasjonstrykkemaskin - Google Patents

Description

Renneinduksj onsovn.

Foreliggende oppfinnelse angår en så-kalt renneinduksj onsovn av den type som omfatter en induksjonsspole, en sluttet jernkjerne og et ovnsrom utført med en renneformet del, som løper rundt induksjonsspolen. Ved hjelp av den sluttede jernkjerne får induksjonsspolen en meget god magnetisk kobling med den renneformede del av ovnsrommet. For å oppnå størst mulig effektoverføring fra induksjonsspole til renne gjelder det først og fremst å redusere avstanden mellom spolen og rennen. Dette oppnås ved å velge minst mulig tykkelse på den ildfaste foring på dette sted. Det er i dette mellomrom at lekkfeltet oppstår, og størrelsen av lekkfluksen er bestemmende for reaktansen. Effektutviklingen i rennen er på sin side tilnærmet omvendt propor-sjonal med reaktansen, men den er også avhengig av rennens ohmske motstand. Ved konstruksjon av renneinduksjonsovner står en således vanligvis overfor det problem å gjøre rennetverrsnittet så lite som praktisk mulig for å oppnå en gunstig effektfaktor, samtidig som arealet mellom induksjonsspole og renne gjøres så lite som praktisk mulig.

Som kjent, vil det i rennen på en in-duksjonsovn med vanlig rotasjonssymme-trisk rennutformning oppstå betydelige overtemperaturer bakerst i rennen, hvor strømningsutvekslingen av smeiten er ube-tydelig. Denne overtemperatur medfører stor påkjenning på den ildfaste foring, slik at effektkonsentrasjonen må begrenses. Dessuten fører overtemperaturen til betydelige varmetap. Skadevirkningen på metallet ved sterk overopphetning avhenger av me-talltype og legeringsbestanddeler, men er et problem som i mange tilfeller skaffer van-skeligheter. Foreliggende oppfinnelse har til formål å oppnå en ensrettet gjennomstrøm-ning av metallet gjennom rennen samtidig som det oppnås en livligere bevegelse av smeiten i digelen og da særlig en sterkere bevegelse av smeiten ved digelens bunn. Det er videre et viktig formål for oppfinnelsen å oppnå en gunstig effektoverføring fra spolen til renne og en høy effektfaktor. Videre er det formål for oppfinnelsen å be-holde en relativt stor ohmsk motstand i rennen.

Oppfinnelsen er basert på et studium av feltbildet ved og gjennom rennen og går i det vesentligste ut på en spesiell renne-utformning som gjør det mulig å oppnå de tilsiktede resultater.

Det er kjent renneinduksj onsovner hvor rennen i snitt loddrett på induksjonsspolen er kileformet med størst bredde ved utløpet. En slik utformning gjøres det likeledes bruk av ifølge oppfinnelsen, men her avtar rennens høyde fra innløpet til utløpet på en slik måte at rennens tverrsnittsareal blir tilnærmet konstant over rennens lengde. Et annet viktig nytt trekk ved foreliggende oppfinnelse består i at rennens innerkant er konsentrisk eller tilnærmet konsentrisk med induksjonsspolen, mens rennens ytterkant er tilnærmet spiralformet slik at rennens bredde øker jevnt fra innløp til utløp. Derved blir arealet for lekkfluksen redu-sert til et minimum.

For at oppfinnelsen lettere skal for-ståes, skal den i det følgende beskrives nærmere under henvisning til tegningene, som skjematisk illustrerer to utførelsesek-sempler for oppfinnelsen.

Fig. 1 viser et horisontalsnitt etter linjen I—I på fig. 2 gjennom en renneinduksj onsovn ifølge en utførelsesform for oppfinnelsen, hvor rennen er utført som enkelt-renne. Fig. 2 viser et vertikalsnitt etter linjen II—II på fig. 1. Fig. 3 viser et vertikalsnitt etter linjen III—III på fig. 1. Fig. 4 viser et horisontalsnitt etter linjen IV—IV på fig. 5 gjennom en renneinduksj onsovn ifølge en annen utførelsesform for oppfinnelsen, hvor det er anordnet to induksjonsspoler med hver sin gjennomstrøm-ningsrenne. Fig. 5 viser et vertikalsnitt etter linjen V—V på fig. 5.

Hovedtrekkene ved den renneinduk-sjonsovn som er vist forenklet på fig. 1, 2 og 3 fremgår best av vertikalsnittet på fig. 3. Ovnen er utmurt med en ildfast foring 1 slik at det dannes et vertikalt og i hoved-saken sylindrisk ovnsrom 10. Nær bunnen av ovnsrommet er det anordnet en hori-sontal og lukket renne 7 som er utformet ved hjelp av ildfast materiale 3. Som det best fremgår av fig. 1 danner rennen 7 en sløyfe rundt en jernkjerne 4 som er forsynt med en induksjonsspole 2. Rennen 7, som er innrettet til å bevirke gjennom-strømning av smeltet metall i en bestemt retning, står i forbindelse med ovnsrommet gjennom et innløp 8 og et utløp 9.

Pilene på fig. 1 viser gjennomstrøm-ningsretningen for smeiten i rennen 7.

Rennens innerkant 5 er konsentrisk om spolen 2. Derved blir arealet mellom spole og renne et minimum, idet tykkelsen av den ildfaste foring 3 langs hele omkretsen representerer den minste tykkelse som kan brukes av praktiske grunner. Som det videre fremgår av fig. 2, er rennetverrsnittet høyt og smalt ved rennens innløp 8, mens det er lavt og bredt ved rennens utløp 9. Rennens bredde kan hensiktsmessig øke tilnærmet lineært fra innløpet til utløpet og høyden avtar på tilsvarende måte lineært fra inn-løpet til utløpet. Rennetverrsnittet gjøres ifølge oppfinnelsen tilnærmet konstant og den ohmske motstand kan herved holdes på et maksimum. Aandre utforminger av rennen som gir tverrsnittsforandringer, vil gi dårligere effektfaktor, resp. dårligere ef-fektoverføring, da påtrykt magnetisk felt-styrke må begrenses av hensyn til det sted i rennen som gir størst strømtetthet. Blir det magnetiske trykk for stort, brytes kontinui-teten av metallet i rennen og driften blir ustabil.

Istedenfor å legge rennen horisontalt, som vist på fig. 1, 2 og 3, kan rennen ut-

føres vertikalt under ovnskammeret, eller i en hellende stilling.

Forklaringen på at det ved utformin-gen følge oppfinnelsen oppnås en gjennom-strømning med konstant rennetverrsnitt usymmetrisk utformet som vist på tegnin-gen, skyldes kraftlinjenes avbøyning om-kring rennenes innerkant 5. Som vist ved pilene på figur 2, oppstår det trykk-krefter loddrett på kraftlinjene og loddrett på strømbanen i metallet i rennen. Dette gir et trykkmaksimum ved det midtre parti av rennens ytterkant (tettere skravert ved 11 resp. 12 på figur 2). Da ytterkanten 6 av rennen ikke er konsentrisk om rennens innerkant 5, vil det ved dette trykkmaksimum oppstå en overveiende komponent mot rennens bredere parti eller utløp 9. Som følge av rennens tiltagende høyde i den motsatte retning, vil det riktignok oppstå drivende komponenter også i denne retning, men disse vil være mindre enn de førstnevnte som følge av lavere trykk på metallet ved øverste og nederste begrensningspartier.

Tegningens fig. 4 og 5 viser på tilsvarende måte som fig. 1, 2 og 3 en renneinduksj onsovn ifølge en annen utførelsesform for oppfinnelsen med to induksjonsspoler anordnet i samme ovnsrom. Utførelsen og virkemåten er forøvrig den samme som ved den ovenfor beskrevne ovnstype med enkelt-renne. Ovnen på fig. 4 og 5 er imidlertid forsynt med to gjennomstrømningsrenner, henholdsvis 27' og 27", som kommuniserer med ovnsrommet 20. Rennene har et felles utløp 29 sentralt i ovnsrommet, mens inn-løpene 28' resp. 28" til de to renner er ad-skilt. En slik dobbeltrenne kan plasseres horisontalt ved ovnsrommets bunn, vertikalt under ovnsrommet, eller i en hvilken som helst skråstilling.

Claims (2)

1. Renneinduksj onsovn med en i et plan loddrett på induksjonsspoleaksen anordnet kileformet renne med størst bredde ved utløpet, karakterisert ved at rennens (7, 27', 27") høyde avtar fra inn-løpet (8, 28', 28") til utløpet (9, 29) på en slik måte at rennens tverrsnittsareal blir tilnærmet konstant over rennens lengde.

2. Renneinduksj onsovn i henhold til på-stand 1, karakterisert ved at rennens innerkant (5) er konsentrisk eller tilnærmet konsentrisk med induksjonsspolen (2), mens rennens ytterkant (6) er tilnærmet spiralformet slik at rennens bredde øker jevnt fra innløp til utløp.