CH319399A - Steuereinrichtung an einem Schmelzofen - Google Patents

Description

      Steuereinrichtung    an einem Schmelzofen    Bei der Herstellung von feuerfester Wolle  für     Isolationszweeke    wird das bei sehr hoher  Temperatur schmelzende Material, z. B. Kao  lin, im wesentlichen kontinuierlich in einen  Schmelzofen gegeben, wobei es sieh beim       Sehmelzofen        um    einen     Liehtbogen-    oder Wi  derstandsofen handeln kann, und die Schmelze  kontinuierlich durch einen     Auslass    entnom  men. Die Schmelze wird dann geblasen oder  auf andere Weise zur Herstellung von feuer  fester Wolle behandelt.  



  Um diese Operation erfolgreich     durehzu-          führen,    ist es nötig,     dass    die Schmelze am     Aus-          lass    einen bestimmten Flüssigkeitsgrad hat, der  seinerseits von der Temperatur dieser Schmelze  am     ALislass    abhängt.

   Die Erfindung bezweckt,  eine     Steuereinriehtung    zu schaffen, mit     wel-          eher    diese Temperatur auf einem dem ge  wünschten Flüssigkeitsgrad entsprechenden  Wert gehalten werden kann, aber die     An-          wen(lun.-    dieser     Steuiereinriehtung    ist     keines-          we-s        auf    den Fall beschränkt,     dass        leuer-          feste    Wolle hergestellt werden soll.  



  Die     Steuereinriehtung        naeh    der     Erfin-          diin-    zeichnet sieh dadurch aus,     dass    am     Aus-          lass    für die Schmelze eine wenigstens von  der Temperatur der aus dem Ofen austreten  den     S'elinie17e        beeinflusste    elektrische     Vorrieh-          tun,-    vorgesehen ist, mittels welcher die     Ener-          gieziifiibr    zu mindestens einem Teil der     Ofen-          hei.zung    so gesteuert wird,

       dass    bei steigender  Austrittstemperatur die Energiezufuhr ver-         ringert,    bei sinkender Austrittstemperatur da  gegen erhöht wird, -um diese Temperatur     auf     einem dem gewünschten Flüssigkeitsgrad der:  austretenden Schmelze entsprechenden Wert  zu halten.  



       Züm    besseren Verständnis der Erfindung  wird eine beispielsweise Ausführungsform des  Erfindungsgegenstandes im     Zusammenhafig,     <B>C</B>  mit den beigelegten Zeichnungen beschrieben.  <B>Es</B> zeigt:       Fig.   <B>-1</B> ein     Bloekschema    der Steuereinrich  tung und       Fig.    2 ein Schaltungsschema dieser Steuer  einrichtung.  



  In     Fig.   <B>1</B> besteht ein     Sehmelzofen   <B>10</B> für  feuerfestes Material aus einem Metallgehäuse  <B>11</B> mit einer feuerfesten     Ausmauerung    12. Der  Ofen<B>10</B> ist unten mit einem Stichloch<B>13</B> ver  sehen, das zu einer     Auslassdüse    14 aus Metall  führt, welche, wenn nötig, ausgemauert sein  kann. Der Ofen<B>10</B> kann ein Lichtbogen- oder  Widerstandsofen sein, und die     Hauptheizein-          richtung    dafür ist nicht dargestellt.  



  Das feuerfeste Material, mit dem der Ofen  <B>10</B> beschickt wird, wird durch die Ofenheizung  geschmolzen und die Schmelze dem Ofen durch  das     Stiehloeh   <B>13</B> und die Düse 14 entnommen.  Die Schmelze ist als Reihe von geschmolzenen  Tröpfchen<B>15</B> dargestellt.

   Die Kühlung und       Reguliereinriehtungen    für die Düse 14 sind       nieht    dargestellt,      Die Hilfsheizung, welche an der Düse. eine  gleichmässige,     vorbestimmte    Temperatur er  zeugt,     umfasst    eine Hilfselektrode<B>16,</B> die in  den Ofen ragt und mit der Düse 14 derart  in Zusammenwirkung steht,     dass    zwischen  Düse und<B>E</B>     lektrode   <B>16</B> durch das     dazwischen-          befindliehe        SehmelzgLit    ein Strom fliesst.

   Die  Düse 14 und Elektrode<B>16</B> sind in einem  Erregerkreis geschaltet, der von einem in       Fig.   <B>1</B> nicht mit dargestellten     Transformer   <B>18</B>  <I>(s.</I>     Fig.   <B>29)</B> mit Strom     gespiesen    wird.     Der          Transformer    erhält seinen Strom von einer  W,     eehselstromquelle,    die mit den Klemmen  <B>17</B> verbunden ist. Zu einem später zu erläu  ternden Zweck ist die     Leistungswieklung    21  einer     Sättiggungsdrossel    20 mit dem     Trans-          formererregerkreis    in Serie geschaltet.  



  Der Energiegehalt     bzw.    die Temperatur  der geschmolzenen, feuerfesten Tropfen<B>15,</B>  der beispielsweise durch ihre     Leuehtkraft     angezeigt wird, wird durch ein Organ,  das     auf    den Energiegehalt     ansprieht,    beispiels  weise eine Photozelle<B>25,</B> gemessen. Diese  Photozelle ist neben dem Weg der Tropfen<B>15</B>  angeordnet.

   Der Gleichstrom     bzw.    das Signal  potential aus der Photozelle<B>25,</B> der eine Funk  tion der     Leuichtkraft.    der Tropfen<B>15</B> ist, wird  durch einen     Gleichstrom-Wechselstrom--Llm-          former   <B>30</B> in ein     Wechselstrompotential    ent  sprechender Grösse umgewandelt.

   Das     Weeh-          selstromsignalpotential    wird in einem     Mehr-          stufenverstärker    40 verstärkt und das gleich  gerichtete und verstärkte Signalpotential  einem     Weehselstrom-Gleichstrom-Umformer   <B>50</B>  zugeführt, der ein     Registriergerät   <B>55</B> betätigt.  



  Das verstärkte, gemessene Signalpotential  gelangt an ein     Vergleiehsgerät   <B>60,</B> wo es mit  einem genau eingehaltenen, vorbestimmten Po  tential verglichen wird, welches der ge  wünschten     Ausflusstemperatur    entspricht.  Die     Resultante    dieser beiden Potentiale wird  im     Gleiehstrom-Wechselstrom-Umformer   <B>70</B> in  ein entsprechendes     Wechselstrompotential    um  gewandelt, in einem     Mehrstufenverstärker   <B>80</B>  verstärkt und einem     Wechselstrom-Gleiehstrom-          Umformer   <B>90</B> zugeführt.  



  Im Umformer<B>90</B> wird die verstärkte und       gleichgeriehtete    Differenz zwischen dem ge-         messenen        und    dein vorbestimmten Potential  zur     Steuerun-    der     Sätti-un-    der     Gleichstrom-          Steuerwieklun-    einer ersten     Sättig-ungsdrossel          el        eD     verwendet, die in einem     Pliasensehieber   <B>100</B>       vor-gresehen    ist.

   Die erste     Sätti#gungsdrossel     steuert die Phase des     (,ritterpotentials    gegen  über dein     Anodenpotential.    eines Doppelweg       gleiebriehters   <B>110</B>     und        sStromquelle    104, die  <B>n</B>  den     Gleielistroni    für die     Steuerwiehlun-    22  einer     Sätthningsdrossel        '210    liefert.  



  Diese     Steuerwieklung-    steuert die Sätti  <U>gung</U> der Drossel     '210        und    damit die effektive  Induktion der     Leistun,gswieklung   <B>21.</B> Da letz  tere in den Stromkreis für die Hilfsheizung ge  schaltet ist, wird die Hilfsheizung     entspre-          ehend    jeder Variation im gemessenen Energie  gehalt     bzw.    der Temperatur in den Tropfen<B>15</B>  gegenüber dem vorbestimmten Wert verändert.  



  Der     Gleiehstrom   <B>-</B>     Weeliselstroni   <B>-</B> Umformer  <B>130</B>     (Fil-.    2)     umfasst    einen     Zerhaeker   <B>31,</B>  dessen feste Kontakte mit den     -e->enüber-          liegenden    Enden der     Primärwieklung   <B>32</B>  des     Transformers   <B>33</B> verbunden sind. Der       Zerhaekeranker    34 ist mit einer Klemme der  Photozelle<B>25</B> verbunden, während die andere  Klemme der Photozelle geerdet ist.

   Die     Zer-          haekerwielzlun,v   <B>35</B> wird durch Wechselstrom       gespiesen.    Ein Kondensator<B>ä6</B> hält Wechsel  strom von der Photozelle<B>25</B> ab.  



  Die     Sekundärwieklung   <B>37</B> des     Transfor-          mers   <B>j3</B> ist mit der ersten Stufe<B>-11</B> des  Verstärkers 4.0 gekoppelt, und die dritte und  letzte Stufe 42 dieses Verstärkers ist mit dein  Gitter eines     Gleiehriehters   <B>51</B> im Umformer<B>50</B>       kapazitiv    gekoppelt. Die Kathode der Röhre  <B>51</B> ist durch den Leiter<B>52</B> mit der -Mitte der       Primärwieklung    32 des     Transformers    verbun  den. Die Geräte 40,<B>30</B> und<B>50</B> haben unter  anderem den Zweck, das     Registriergerät   <B>55,</B>  das z.

   B. eine von der Temperatur     und!oder     der     Ausfluss-esehwindi-keit        abhän-i-e    Grösse  registriert,     züi    speisen.  



  Die Anordnung<B>60</B>     umfasst    ein Paar     Span-          nungsregelröhren   <B>61</B>     und   <B>62,</B> mittels welchen  ein genau reguliertes und stabilisiertes posi  tives     Batterie-Potential    an     ein        Potentionieter     <B>65</B> angelegt wird, welches mit einem Wider  stand<B>63</B> parallel     cesehaltet    ist. Der effektive  <B>kn</B>      Wert des zur Steuerung der     Hilfsheizung    an  gesetzten Signalpotentials wird durch Regulie  rung des Kontaktes 64 eingestellt.  



       Ein        Zentralabgriff        auf    dem Widerstand  <B>63</B> wird dafür verwendet, die Differenz des       geniessenen    und des vorbestimmten Potentials  an     den    Anker<B>71</B> des     Zerliaekers   <B>72</B> anzulegen,       (ler    einen Teil des Umwandlers<B>70</B> bildet. Die  Kontakte des     Zerhaekers   <B>72</B> sind mit den  entgegengesetzten Enden der     Primärwieklung     74 eines     Transformers   <B>75</B> verbunden, deren       Zeniralabgriff    geerdet ist und so mit der  Kathode der Röhre<B>51</B> verbunden ist.

   Eine       dureh    Wechselstrom erregte Spule<B>73</B> betätigt       den    Anker<B>71</B> des     Zerhaekers.    Die     Sekundär-          wieldang   <B>76</B> des     Transformers   <B>75</B> ist mit der       ersten        S        -'tufe        81        des        Verstärkers        80        Z,        gekoppelt.     



  Die dritte und letzte Stufe<B>82</B> des     Ver-          stfli,k-er.s    ist über den     Transformer   <B>83</B> mit       den        Steueraittern    der Röhren<B>91</B> und<B>92</B> im       L,          Uinformer   <B>90</B> gekoppelt.

   Diese Röhren liefern  die     Gleiehstromerregung    für die     Steuer-          wieklunu    94 einer Sättigungsdrossel<B>95,</B> wo  bei die Erregung der     Steuerwieklung    vom  <B>.i</B>     olential    abhängig ist, das an die     Steuer-          uitter    angelegt wird, und damit von der Diffe  renz zwischen der gemessenen Temperatur der  Tropfen<B>15</B> und der vorgewählten Temperatur  dieser Tröpfchen.  



  Die Leistungswicklung<B>96</B> der Drossel<B>95</B>  erhält von den Klemmen<B>97</B> über einen     Brük-          kenkreis   <B>98</B> Wechselstrom. Der Effektivwert  der Induktion der     Wieklung   <B>96</B> hängt von der       Sättl,u   <B>-</B>     no-   <B>,</B>     der        Drossel        95        ab,        die        ihrerseits        vom          (-f'leiehstrom    in der Steuerwicklung 94 abhängig       is,

  t.        Dureh    einen     Transformer   <B>101</B> ist der     Brük-          kenkreis   <B>98</B> mit den Gittern der Röhren 102  und<B>103</B> verbunden, welche im Endverstärker  <B>110</B> angeordnet sind. Das Anodenpotential  für diese Röhren wird über die Klemmen 104  durch einen     Transformer   <B>105</B> geliefert. Die       Ste-Lierwiekl-tinn,    22 der Drossel 20 ist in dem  <U>Aus-</U>     naskreis    der Röhren 102 und<B>103.</B>  



  Die Variationen in der Induktion der     Lei-          s        stungswieklung   <B>96</B> der Drossel<B>95</B> verändert  die Phase der Gitterpotentiale der Röhren  1.02 und<B>103</B> mit Bezug     auf    ihr Anodenpoten  tial. Die Phasenrelation der Gitter- und         Anodenpotentiale    steuert den     Gleichstrolu    in  der Steuerwicklung 22 der Drossel 20, indem  sie den Teil jeder Periode steuert, während  welchem die Röhren 102 und<B>103</B> leiten. Die  Strommenge in der Spule 22 bestimmt die  Sättigung der Drossel 20 und damit die     eifek-          tive    Induktion ihrer Leistungswicklung 21.

    Diese steuert ihrerseits den Strom, der an die  Hilfsheizung für die Düse gelangt.  



  Der Kreis kann auf die     siehtbare    Licht  stärke jedes Tropfens<B>15</B> oder auf den inte  grierten Wert der     Tropfenserie    ansprechend  gewählt werden, indem die Reaktion der  Photozelle<B>25</B> entsprechend gewählt wird. Bei  spielsweise     lässt    sieh eine Photozelle verwen  den, die auf Infrarot anspricht. Statt einer  Photozelle kann auch ein auf Strahlung an  sprechendes     Thermoelement    verwendet wer  den.

Claims (1)

1. <B>PATENTANSPRUCH</B> Steuereinrichtung an einem Sehmelzofen, dadurch gekennzeichnet, dass am Auslass für,. die Schmelze eine wenigstens von der Tem peratur der aus dem Ofen austretenden Schmelze beeinflusste elektrische Vorrichtung <B>(25)</B> vorgesehen ist, mittels welcher die Energiezufuhr zu mindestens einem Teil der, Ofenheizung so gesteuert wird, dass bei stei gender Austrittstemperatur die Energiezufuhr verringert, bei sinkender Austrittstemperatur dagegen erhöht wird, um diese Temperatur auf einem dem gewünschten Flüssigkeitsgrad i der austretenden Schmelze entsprechenden Wert zu halten.

   UNTERANSPRÜCHE <B>1.</B> Steuereinrielltung nach Patentanspruch, an einem Schmelzofen, der mit einer Haupt- heizvorrichtung und einer neben dem ALislass angeordneten Hilfsheizvorriehtung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie zufuhr zu der Hilisheizvorriehtung <B>(16)</B> ge steuert wird.

   2. Steuereinriehtung nach Patentansprueh, dadurch gekennzeichnet, dass die temperatur- beeinflusste Vorrichtung<B>(25)</B> auf eine von der austretenden Schmelze ausgehende Strah lung anspricht. 2. Steuereinrielitung nach Unteransprueh 2, dadurch gekennzeichnet, dass die tempera- turbeeinflusste Vorriehtung (9-5) auf Infra- rotstrahlung anspricht. 4.

   Steuereinrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die tempera- turbeeinflusste Strahlung auf sichtbare Lieht- strahlung ansprieht. <B>5,</B> Steuereinriehtung nach den Unteran- sprüehen <B>1</B> und 2, dadurch gekennzeiehnet, dass die Hilfsheizvorriehtung <B>(16)</B> eine elek trische ist.

   <B>6.</B> Steuereinriehtung nach Unteransprueh <B>5,</B> dadurch gekennzeichnet, dass mittels der auf Strahlung ansprechenden Vorrichtung <B>(25)</B> der durch die Steuerwicklung (222) einer Sättigungsdrossel (20) fliessende Strom ge steuert wird-, deren Leistungswieklung (21) von einem Strom durchflossen wird, welcher der Hilfsheizvorriehtung <B>(16)</B> die elektrische Energie zuführt.

   <B>i.</B> Steuereinriehtung nach Unteranspriieli <B>6,</B> dadurch gekennzeiehnet, dass sie ein Ver- gleiells(1),-erät <B>(60)</B> aafweist, in welchem eine #,oii der temperaturbeeinflussten Vorrielitiiiig -15) abhäzl-ige Gleiehspannung, mit einer ge mäss dem -,gewünsehten Temperaturwert ein stellbaren,

   festen GleiehspannLing vergliehen <B>C</B> zn wird, wobei die Differenz zwischen dieseii Spannungen zur Ableitung des durch die Steuerwieklung (222) der Sättigungsdrossel (20) fliessenden Stromes dient.

   Steuereinriehtung nach Unteranspriieh <B>7,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der die Steuer- wiehlung (22) der Sättigungsdrossel (20) durehfliessende Strom von einem G'leiehriehter <B>(110)</B> geliefert wird, der in Abhänffigkeit von der Phase eines Weehselstromes arbeitet, der von der ini. Vergleiehsgerät <B>(60)

   </B> erzeugteii Spannungsdifferenz abhiingt. I