SE429849B - Sett och forherdkanal for uppvermning av ett smelt material - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 35 40 8007893-4 2 anger användningen av en 60-gradig fasvinkel mellan intilliggan- de elektroder i en elektrisk ugn. Även amerikanska patenten nr 3 098 111, 3 182 112, 2 350 734 och 2 761 890 får anses utgöra exempel på teknikens ståndpunkt.

Ingen av dessa förut kända patent avslöjar emellertid ett arrangemang enligt föreliggande uppfinning i en förhärd, där för- härden uppvärmes elektriskt av motbelägna_elektrodgrupper place- rade längs förhärden och där oönskad tvärtändning begränsats mel- lan intilliggande grupper anslutna till olika strömkällor och in- te del av den önskade tändbanan.

En smältugn, exv en glassmältugn, har en förhärd för tillfö- rande av smält material till en förbrukningsanordning. Det är härvid vanligt, att det smälta materialet kyles när det ström- mar längs förhärdskanalen. När en reglering av materialets tem- peratur kräves, är det nödvändigt att införa någon typ av upp- värmning i förhärden.

Förhärden är vanligtvis en trång kanal och problem vid an- ordnandet av elektroderna i kanalen, för smältning av materialet i denna, uppstår genom oönskad tvärtändning. Denna tvärtändning uppstår när separata grupper av motbelägna elektroder är anslutna till separata faser hos en flerfasströmkälla och ström går mellan de intilliggande elektrodgrupperna p g a fasvinkelförhållandena mellan de intilliggande grupperna. Ändamålet med föreliggande upp- finning är att begränsa dessa tvärströmmar i förhärden, så att huvuddelen av strömmen och i huvudsak all ström går mellan ett par elektroder anslutna till samma effektkälla eller transforma- torlindning.

Detta uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att begrän- sa fasvinkelskillnaderna mellan intilliggande elektrodgrupper fm mindre än 9o° den företrädesvis :in ungefär 6o°, där en trefasströmkälla som har faser åtskilda 1200 utnyttjas.

Elektrodgrupperna kan var och en utnyttja åtminstone en eller flera elektroder och ett par av grupperna är motbelägna för att bilda en uppsättning motbelägna elektroder i förhärd- kanalen. Elektroderna kan vara anordnade över motbelägna väggar hos kanalen för att alstra en strömbana genom materialet när det strömmar längs kanalen, varvid arrangemanget med elektroderna blir beroende av vilken önskad uppvärmningsbana man väljer.

Vare sig de motbelägna elektroderna tänder tvärs över kana- len eller på samma sida om kanalen, så är elektrodgrupperna an- 10 15 20 25 30 35 40 8007893-4 ordnade intill varandra och så anslutna till flerfasströmkäl- ian, att de har en fasskiiinaa mindre än 9o° och företrädesvis 600 om en trefasströmkälla utnyttjas.

I detta fall begränsar fasvinkelskillnaden mindre än 9D° den momentana spänningsskillnaden mellan den tillförda effekten till var och en av de intilliggande elektrodgrupperna och ström- men däremellan kommer därvid att hållas låg.

Uppfinningen skall nu beskrivas i anslutning till ett På bl- fogade ritningsblad visat utföringsexempel, där fig 1 visar schematiskt en ugn med en förhärdkanal samt elektroder anordnade i kanalen för alstrande av strömflöden tvärs kanalen.

Det föredragna utförandedför utövande av föreliggande upp- finning visas i fig 1. Det skall emellertid noteras, att även andra arrangemang av elektroderna i en förhärd kan anslutas till en kraftkälla enligt principerna hos denna uppfinning, där an- slutningarna uppvisar 900 fasvinkelskillnad eller mindre mellan intilliggande elektrodgrupper och där de intilliggande elektrod- grupperna är anslutna till olika faser hos en kraftkälla. Enligt principerna för föreliggande uppfinning kommer fasvinkelskillna- den mellan intilliggande grupper av elektroder anslutna till oli- ka faser hos en strömkälla, att hållas låg och håller därvid mellanfasströmflödet mellan intilliggande grupper i förhärden lågt.

Under hänvisning till fig 1, skall nu ett första utförande enligt föreliggande uppfinnings principer beskrivas.

Ugnen och förhärden visas i tvärsnittsvy i fig 1. Ugnen l har elektroder 3 anslutna till en kraftkälla (icke visad) för uppvärmning av ett värmemjukbart material, såsom glas. Ugnen be- höver inte vara en elektrisk smältugn, utan en elektrisk smält- ugn visas endast såsom ett exempel. Förhärdkanalen 5 innehåller en första elektrodgrupp 7a samverkande med en andra grupp av motbelägna elektroder tvärs förhärdkanalen (7b). Dessutom är i förhärdkanalen anordnad en andra grupp av motbelägna elektroder 8a - 8b och en tredje grupp av motbelägna elektroder 9a - 9b.

Det skall noteras, att de separata elektrodgrupperna endast be- gränsas av förhärdens längd och det utrymme som önskas mellan elektrodgrupperna. Var och en av de separata elektrodgrupperna 7a och dess samverkande motbelägna elektrodgrupper 7b, 8a och dess samverkande motbelägna elektrodgrupp 8b, 9a och dess sam- 8Ü0789^34r 10 15 20 25 30 35 40 4 verkande elektrodgrupp 9b, är anslutna till separata transfor- matorer och skilda faser hos en multipelfasströmkälla. Dessa separata transformatorer kan ses som särskilda effektförsörjare.

En planvy av förhärden visas i fig lb. Centrum hos förhärdkana- len visas av linjen A - A' och en uppsättning motbelägna elekt- roder hos en grupp, exv 7a, 7b, är placerade tvärs förhärdkana- lens centrumlinje och är anordnade att alstra en tändbana mellan de motbelägna elektroderna 7a och 7b. På samma sätt visas de motbelägna elektroderna hos elektrodgruppen 8a, 8b placerade tvärs förhärdkanalen, liksom elektrodgrupperna 9a och 9b. Arrange- manget med de elektriska anslutningarna till elektrodgrupperna i de motbelägna paren inom varje grupp visas i fig lc. Det skall noteras att arrangemanget visat i fig lc inte nödvändigtvis är det arrangemang som fordras för utövande av föreliggande upp- finning, utan av vikt är endast, att fasförhållandena mellan de intilliggande elektrodgrupperna 7a och Ba, 7b och 8b, Ba och 9a och 9a och Bb är mindre än 900. Såsom visas i fig lc är fasen AB hos trefaskällan visad ansluten via en transformator till en första uppsättning motbelägna elektroder innefattande grupperna 7a och 7b. På liknande sätt är den motbelägna elektroduppsätt- ningen innefattande grupperna 8a och 8b anslutna till fasen CB via en transformator och elektrodgrupperna 9a - 9b är anslutna till fasen CA via en transformator. Med detta arrangemang är fas- vinkelskillnaden mellan elektroderna 7b och 8b 600, vilket även är fallet mellan 8b och 9b, varvid samtidigt mellanfasförhållan- det mellan elektrodgrupperna 9a och 8a och 7a och 8a är 600.

Glasnivân kan vara den som visas vid linjen 11 inuti för- härden 5, varvid väggarna hos ugnen och förhärden visas vid hän- visningsbeteckning 13. Den typ av tändning som visas här, är känd inom tekniken såsom underglaständning. Det skall noteras, att denna typ av tändning som är vald för utövande av uppfin- ningen, inte är nödvändig för uppnående av den enligt uppfin- ningen eftersträvade effekten. Elektroderna kan vara placerade i sidoväggarna eller på något annat lämpligt sätt för införande av elektroderna i det smälta materialet och förorsaka ett ström- flöde från elektroderna till det smälta materialet.

Såsom angivits ovan med avseende på det utförande som vi- sas i fig 1, är alla elektroder som visas för varje grupp (7a - 7b, 8a - 8b, 9a - 9b) parallellt anslutna till en transformator- terminal. Elektrodgrupperna 7a och 7b bildar en uppsättning mot- 8007893-4 belägna elektroder anslutna till en fas hos strömkällan vid ut- gången hos en transformator, eller kan vara anslutna till en separat källa. Pâ samma sätt är elektroderna hos gruppen 8a an- slutna parallellt liksom elektroderna hos gruppen 8b och upp- 5 sättningen innefattande elektrodgrupperna 8a och 8b är anslutna över en transformatorkälla på ett liknande sätt som uppsätt- ningen 7a - 7b. Uppsättningen 9a - 9b är likaså anslutna på det- ta sätt. - Såsom angivits ovan och med avseende på fig 1, är ändamå- l0 let med föreliggande uppfinning att begränsa tändbanorna till förutbestämda uppsättningar motbelägna elektrodpar. I fallet vi- sat i fig 1, är dessa (7a - 7b), (8a - 8b) och (9a - 9b).

I ändamål att förklara föreliggande uppfinning, kommer strömmen genom en enda transformatorkrets att kallas'ï fas"och 15 strömmen genom två eller flera transformatorer kommer att kallas “mellanfasf För att begränsa strömmen till mellanfasströmbanor, såsom angivits ovan, och reducera mellanfaströmmen till ett minimum, exv mellan elektrodgruppen Bb och 9b och 7b och 8b, så är elekt- 20 rodgrupperna anslutna så, att fasvinkelskillnaden mellan de när- mast närbelägna elektroderna,icke anslutna till samma transfor- mator, är mindre än 900.

Av fig 1b framgår, att de närmast intilliggande elektrod- grupperna som inte är anslutna till samma transformator kan vara 25 7a och 8a, 7b och 8b, 8b och 9b, 8a och 9a. Härvid framgår, att elektroderna är anslutna via separata transformatorer till en trefaskälla med varje fas hos källan skild 1200 från de andra faserna hos källan. Anslutningarna visade via transformatorerna tillförsäkrar, att fasförhållandet mellan de närmast belägna 30 elektroderna,icke anslutna till samma transformator, kommer att vara 600 för att hålla potentialskillnaden däremellan låg i mellanfaständningen mellan två eller flera transformatorer.

.I smältugnen fungerar förhärden vanligtvis såsom en matar- kanal och är avsevärt begränsad med avseende på storleken och 35 deplacementet hos själva smältugnen. För att upprätthålla den lämpliga konsistensen hos den smälta produkten när den strömmar genom förhärden från smältugnen till dess utlopp, så måste tem- peraturen hos smältan upprätthållas. Detta kan göras på konven- tionellt sätt medelst elektrisk tändning, och för det fall glas 40 användes, vilket här visas såsom exempel, kan detta ske medelst 8ÜÛ789š-ë 10 15 20 25 30 35 nedsänkta elektroder. Det är emellertid önskvärt att upprätt- hålla strömmen mellan elektroderna till en önskad bana som koncentrerar elektrisk energi i denna önskade bana genom upp- rätthållande av en maximalström från en enda strömkälla, såsom en enkel transformator, endast inuti denna transformator och genom dess samverkande bana i förhärden. Längden hos förhärden och elektrodernas inbördes avstånd, särskilt när elektroderna är anslutna till skilda transformatorer, nödvändiggör speciel- la elektrodarrangemang för att tillförsäkra, att ett minimum av ström går i en mellanfasbana från en transformatorlindning till en annan transformatorlindning. Vid det föredragna utförandet som visas i fig la och lb, är de intilliggande elektroderna och de intilliggande elektroduppsättningarna åtskilda lika mycket.

När alla intilliggande elektroder är jämnt fördelade, kan onor- malt varma ställen inte observeras och en exakt temperaturregle- ring är därmed uppnådd. 5 Ett sätt att uppnå resultat genom upprätthållande av ett maximalt mellanfasflöde gående i lindningarna hos en transfor- mator är, att reducera fasvinkelskillnaden mellan elektroderna anslutna till separata transformatorer. Såsom är fallet visat här i samband med en smältande ugnförhärd, där det smälta mate- rialets temperatur upprätthålles genom motståndssmältning, upp- nås resultatet genom upprätthållande av fasvinkelskillnaden mindre än 90°.

Elektroderna i fig la, lb och lc visas ingående från för- härdens sida. Det skall dock noteras, att andra arrangemang, så- som botteninföring av elektroderna, kan utnyttjas och i många fall är önskvärt. Tändkanalen tvärs förhärden sker på samma sätt som när elektroderna kommer in från sidan i förhärden. Elektro- derna kan även anordnas från förhärdens ovansida likaväl som från dess botten.

Claims (11)

10 l5 20 25 30 35 40 809789344» PATENTKRAV
1. l. Sätt för uppvärmning av ett smält material strömmande i en förhärd, varvid ett flertal uppsättningar motbelägna elektroder anordnas i förhärden, där varje upp- sättning har åtminstone ett par motbelägna elektroder för alstring av värmeströmmar, k ä n n e t e c k n a t av att separata strömkällor anslutes till var och en av dessa elektroduppsättningar med sådan fasrelation, att det åstad- kommes ett fasvinkelförhållande mellan intilliggande elektroduppsättningar på 900 eller mindre.
2. 2. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att fasvinkaifarhaiiandat är 6o°.
3. 3. Sätt enligt krav l, k ä n n e t e c k n a t av att materialet uppvärmes medelst motständsuppvärmning.
4. 4. Förhärdkanal hos en smältugn, innefattande ett flertal elektroduppsättningar (7a, 7b, 8a, 8b etc), varav varje uppsättning har åtminstone ett par motbelägna elektro- der, k ä n n e t e c k n a d av att en flerfasströmkälla (A, B, C) är ansluten till elektroduppsättningarna (7a, 7b, 8a, 8b etc) för åstadkommande av ett fasvinkel- förhållande på 900 eller mindre mellan intilliggande elektrod- uppsättningar.
5. 5. Förhärdkanal enligt krav 4, av att de motbelägna elektroduppsättningarna (7a, 7b, 8a, 8b etc) är placerade längs förhärden (5) i riktning av det smälta materialets rörelse i ugnen.
6. 6. Förhärdkanal enligt krav 4 eller 5, k ä n n e - t e c k n a d av att de motbelägna elektroduppsättningarna (7a, 7b, 8a, 8b etc) är placerade på motsatta sidor av för- härdkanalen (5).
7. 7. Förhärdkanal enligt krav 4, av att flerfasströmkällan (A, B, C) är en trefasströmkälla och att fasvinkaiskiiinadan är 1 huvudsak so°.
8. 8. Förhärdkanal enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att de motbelägna elektroderna (7a, 7b, 8a, 8b etc) är anordnade att alstra en ström tvärs kanalen (5) och för att värma det smältbara materialet medelst motståndsuppvärmning.
9. 9. Förhärdkanal enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att flerfasströmkällan (A, B, C) är en trefasströmkälla och att fasvinkelskillnaden är mindre än 900. k ä n n e t e c k n a d k ä n n e t e c k n a d 10 8DÛ7893-Ä
10. 10. Förhäfdkanal enligt krav 9, av att fasvínkeïskíllnaden är 600.
11. 11. Förhärdkanaï enïigt krav 4, k ä n n e t e c k n a d k ä'n n e t e c k n a d av att de intí11iggande eïektroderna och de intíïïíggande elektroduppsättníngarna (7a, 7b, 8a, 8b etc) är placerade med ïika inbördes avstånd.