DE3224203C2 - - Google Patents
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- F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
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Description
Die Erfindung betrifft einen Tiegelschmelzofen gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1.
Ein aus der DE-PS 10 81 816 bekannter Brennofen für
keramisches Gut weist den Nachteil auf, daß im geschlossenen
Zustand des Ofens keine Möglichkeit besteht, an den
Brenngutträger zu gelangen. Außerdem werden zur
Wärmeisolierung Keramiksteine verwendet, die verhältnismäßig
voluminös sind, so daß der Brennofen selbst bei kleiner
Brennkammer verhältnismäßig groß baut.
Ferner ist aus dem DE-GM 78 05 914 ein Tiegelschleuderofen
bekannt, dessen Isolationsmaterial als Hohlzylinderkörper aus
keramischen Fasern ausgebildet ist. Dieser Tiegelschleuderofen
ist für höhere Temperaturen nicht geeignet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
Tiegelschmelzofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 so
auszubilden, daß er klein baut, wobei zudem der im Heizraum
befindliche Schmelztiegel im Bedarfsfall von oben zugänglich
sein soll. Außerdem soll der Tiegelschmelzofen auch mit sehr
hohen Temperaturen betrieben werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen im Kennzeichen des
Anspruches 1.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung kleiner tragbarer
Ofeneinheiten, die auch für Laborzwecke und zum Schmelzen von
nur einigen hundert Gramm eines Materials unter genau
einzuhaltenden Bedingungen geeignet sind. Dabei bleibt die
Außentemperatur des Ofens so niedrig, daß sie keine Gefahr
darstellt. Ein solcher Ofen ist für die Weiterentwicklung von
Materialien mit hohen Schmelztemperaturen und zur Durchführung
der hierzu erforderlichen Versuche geeignet. Der
Tiegelschmelzofen gemäß der Erfindung kann darüber hinaus auch
ohne weiteres in Serie hergestellt werden.
Die angestrebte kleinere Größe der Ofeneinheit wird durch
Aufbau des Heizraumes in Form eines vertikalen Zylinders
erreicht, der auf einem flachen Ofenboden aufliegt und oben
einen flachen Ofendeckel trägt. Diese drei Teile sind jeweils
aus einem relativ wenig festem, aber selbsttragendem
Fasermaterial aus ineinandergreifenden feuerfesten
Keramikfasern hergestellt, die so zu dem Material
zusammengedrückt und verdichtet sind, daß eine Optimierung
bezüglich geringer Wärmeleitung und geringer Übertragung von
Wärmestrahlen erreicht wird. Diese Maßnahmen machen es
möglich, einen Heizraummantel zu fertigen, dessen
Eigenschaften denen einer herkömmlichen Ofenwand entsprechen,
wobei höhere Temperaturen anwendbar sind. Der Innendurchmesser
des Heizraummantels beträgt etwa 10 cm, der Außendurchmesser
etwa 20 cm, so daß eine Wanddicke von etwa 5 cm vorhanden ist.
Er kann auf eine Temperatur im Inneren von mehr als 1650°C
aufgeheizt werden, wobei die Außentemperatur so niedrig
bleibt, daß der Ofen in ein Metallgehäuse eingeschlossen
werden kann, um so eine tragbare Einheit zu bilden. Dabei ist
das Außengehäuse von der Wand des Heizraumes in einem Abstand
von nur 2,5 cm angeordnet. Es wird nur so gering erwärmt, daß
es bei in Betrieb befindlichem Ofen und luftgekühltem Gehäuse
berührt werden kann. Ofendeckel und Ofenboden können eine
geringe Wandstärke in der Größenordnung von z. B. 2,5 cm-5 cm
aufweisen. Die vorstehend genannten Dimensionen sollen nur
Beispiele darstellen.
Das zur Herstellung der genannten Teile erforderliche Material
ist allgemein verfügbar und wird unter Verwendung einer
Vakuumtechnik in den verschiedensten Formen hergestellt. Dabei
wird eine Aufschwemmung aus Keramikfasern, vorzugsweise mit
einem anorganischen Bindemittel versetzt, gegen ein Gitter
gesaugt, welches die gewünschten Konturen aufweist. Die Fasern
werden gegen das Gitter gedrückt, so daß beim Trocknen eine
feste Schicht von miteinander verfilzten Fasern entsteht.
Letztere bestehen aus Keramik und haben einen relativ hohen
Schmelzpunkt, mindestens 1650°C. Mit der Vakuumformtechnik
kann die Dichte des Materials auf jeden gewünschten Wert
eingestellt werden. Bei niedriger Dichte hat das Material eine
geringere Wärmeleitfähigkeit, jedoch eine hohe Durchlässigkeit
für Wärmestrahlen bei den jeweiligen Ofentemperaturen. Das heißt,
daß bei geringer Dichte eine Semitransparenz für hohe
Wärmestrahlung besteht. Bei Erhöhung der Dichte wird die
Durchlässigkeit der Strahlung verringert, wobei jedoch die
Wärmeleitfähigkeit zunimmt. Demzufolge gibt es eine Dichte,
bei welcher ein Gleichgewicht zwischen Leitfähigkeit und
Strahlungsdurchlässigkeit besteht. Für die drei Grundbauteile
kann diese optimiert werden, um den geringsten Gesamt-
Wärmeverlust für den jeweiligen Arbeitstemperaturbereich des
Ofens zu erreichen.
Im vorliegenden Fall trägt der Mantel aus Fasermaterial den
Ofendeckel und das Gewicht von elektrischen Widerstands-
Heizelementen, die im Inneren des Mantels aufgehängt sind. Das
Material ist wenig fest und kann unter mechanischer
Beanspruchung leicht brechen.
Dieser Nachteil wird durch eine Anordnung überwunden, bei
welcher die Ofenteile einfach aufeinander gelegt werden, so
daß die Teile im wesentlichen auf Grund der Schwerkraft
zusammengehalten werden und sich frei ausdehnen oder
zusammenziehen können, ohne das mechanische Spannungen
auftreten, die zu einem Bruch führen können.
Weitere Ausgestaltungen des Tiegelschmelzofens gemäß der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Einzelheiten einer Ausführungsform eines Tiegelschmelzofens
werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Ofeneinheit in
Betrieb,
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt nach der Linie 2-2 der
Fig. 1, wobei der gefüllte Schmelztiegel eine
Position unmittelbar vor dem Einbringen in den Ofen
einnimmt,
Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung, bei der
jedoch der Schmelztiegel in den Ofen eingeführt
ist,
Fig. 4 die Seitenansicht des Ofens in Blickrichtung nach
rechts bei der
Darstellung nach Fig. 1 mit einem zum
Teil entfernten Gehäuse,
Fig. 5 einen Horizontalschnitt längs der Linie
V-V in Fig. 4 und
Fig. 6 in einer Explosionsdarstellung die
Grundbauteile des Heizraumes.
Da als Ausführungsbeispiel der Aufbau einer in Serien
herstellung zu fertigende Ausführung eines Ofens
nach der Erfindung erläutert wird, wird auf spezielle
Dimensionen Bezug genommen, um die Kompaktheit des
Ofens hervorzuheben. Selbstverständlich ist die Erfindung
nicht auf diese Abmessungen begrenzt.
In den Fig. 2, 3 und 6 ist der Ofenmantel 1 dargestellt
als ein vertikaler Zylinder mit etwa 15 cm Höhe,
mit etwa 10 cm Innendurchmesser, 20 cm Außendurchmesser
und 5 cm Wandstärke, wie vorstehend erwähnt. Er ist
aus dem beschriebenen zerbrechlichen Fasermaterial aufgebaut,
das aus ineinander verketteten Keramikfasern besteht,
die zu einer solchen Dichte verfestigt sind,
daß die gewünschte optimale Kombination aus geringer
Hitzeleitung und geringer Hitzestrahlungsdurchlässigkeit
erreicht wird. Der kreisförmige Ofenboden 2 ist aus
demgleichen Material gefertigt und der untere Mantelrand
ruht auf dem Ofenboden 2 bei einer Formgebung, die eine
radiale Verschiebung der Teile zueinander vermeidet. Der
kreisförmige Ofendeckel 3, der ebenfalls aus dem gleichen
Material besteht, ruht auf dem Manteloberrand. Somit
wird ein Heizraum innerhalb des Mantels zwischen seiner
Oberseite und dem Boden gebildet.
Zur Aufheizung sind im Inneren des Mantels Heizelemente
aus Molybdän-Disilizid, wie sie beispielsweise durch
die US-PS 42 66 119 bekannt sind,
vorgesehen. Diese Elemente sind perspektivisch in
Fig. 6 zu sehen. Sie sind durch haarnadelförmige
elektrische Widerstandsschleifen 5 aus Molybdän-Disilizid
gebildet, die an im rechten Winkel von der Mantelinnen
wand sich erstreckenden Anschlüssen 6 aus Molybdän-
Disilizid hängen. Die Anschlüsse 6 erstrecken sich
durch die Wand des Mantels 1 aus Fasermaterial bis
zur Außenseite, wo sie durch Klemmen elektrisch
verbunden sind mit Zuleitungen 7. Die haarnadelförmigen
Schleifen haben jeweils eine Länge von etwa 12 cm und
einen Durchmesser von 3 mm. Sie können bei Temperaturen
bis oberhalb 1750°C arbeiten. Diese Elemente sind
im Abstand voneinander an der Innenseite des Mantels
1 entsprechend seiner Innenform angeordnet. Ihre Anschlüsse
werden vom Mantel mit Hilfe von Stopfen 6a
aus Fasermaterial mit einer höheren Dichtigkeit und
entsprechend höherer Festigkeit gehalten. Die Stopfen werden
in Ausnehmungen in der Oberseite des Mantels eingesetzt.
Die Ausnehmungen haben einen solchen Abstand von der
Mantelaußenseite, daß von dem verbleibenden Mantelmaterial
ein Hitzeverlust über die Stopfen vermieden wird.
Die Stopfen 6a verhindern eine Konzentration des
Auflagedruckes auf dem zerbrechlichen Mantelmaterial.
Die Anschlüsse werden in der Rückseite der Stopfen
eingeklebt, um eine Abdichtung gegen Durchtritt von Hitzestrahlung
zu erzielen.
Der ganze Ofen ist in einem Stahlgehäuse 8 untergebracht,
welches die Außenseite des Ofens vollständig in einem
lichten Abstand von ungefähr 2,5 cm oder möglicherweise
etwas geringer umgibt. Ein (nicht gezeigter) Ventilator
bläßt Luft durch diesen Spalt. Mit der Mantelwand,
die aus dem vorbeschriebenen Material gefertigt ist,
und Molybdän-Disilizid-Elementen kann der Ofen bei
einer Temperatur von 1800°C betrieben werden, wobei
die Wärmeisolierung der ca. 5 cm dicken Wand groß genug
ist, um eine Berührung der Außenseite des Stahlgehäuses
ohne Gefährdung zuzulassen. Für eine ent
sprechende Wärmeisolierung benötigen Industrieöfen
Auskleidungen in einer Dicke von 30 cm und mehr.
Die Ofenoberseite 3 besitzt eine Zugangsöffnung 9,
welche einen Zugang zu dem Heizraum 4 nach unten
in vertikaler Richtung ermöglicht. In diese Öffnung
ist ein herausnehmbarer Verschlußstopfen 10 eingesetzt,
der aus dem gleichen Material wie der Mantel besteht.
Wegen der besonders guten Isolationseigenschaft dieses
Materials kann die Oberseite dieses Verschlußstopfens,
der über den Ofendeckel 3 hinaus ragt bis über
eine Öffnung im Stahlgehäuse, an seiner Oberseite mit der Hand
angefaßt werden, sofern der
Stopfen bei Bedarf entfernt werden soll, um einen
Zugang zu der Innenseite des Ofens zu ermöglichen.
Die Gesamtlänge des Stopfens ist etwa 10 cm.
Der eigentliche Ofen ist innerhalb des Gehäuses 8
auf einem fest angeordneten Metallboden 11, der eine
Öffnung 12 aufweist, befestigt. Auf diesem Metallboden
ruht der Ofen auf Grund seiner Schwerkraft. Er ist
dort zum Ausrichten der Öffnung 12 mit Hilfe einiger
weich gepolsterter Metallwinkel 13 zentriert. Der
Ofenboden hat eine Einführöffnung 14, in die ein
Untergestell 15, das ebenfalls aus dem vorbeschriebenen
Mantelmaterial gefertigt ist, einführbar ist. Das
Untergestell hat an seiner Oberseite 16 eine Auflagefläche aus einem
Fasermaterial erhöhter Dichte, dessen Fasern
eine Schmelztemperatur von 1650°C aufweisen.
Diese Auflagefläche dient dazu, einen kleinen
hitzebeständigen Schmelztiegel 17 zu tragen. Die
Auflagefläche hat eine Schmelztiegelzentrierung und
hierzu einen Verstärkungsring 18 sowie eine Trägerscheibe
19. Beide Teile sind aus Tonerde (Aluminium-Oxid)
gefertigt. Die Scheibe 19 schützt das Fasermaterial
des Untergestells 15 gegen mögliche Beschädigung
durch den Schmelztiegelboden. Das Untergestell ruht
auf einem Trägerblech 20, das als Hebebühne dient.
Er ist dort in Ausrichtung mit der Einführöffnung
14 mit Hilfe eines Metallstiftes 21 zentriert. Das Untergestell
15 ist mit einer hitzebeständigen Fasergrundplatte
22 in Form eines Ringes umgeben, auf dessen Oberseite
ein Dichtring 23 ruht, der aus einem relativ weichen
hitzebeständigen Fasermaterial gefertigt ist,
dessen Dichte größer ist als die
des Mantels.
Das horizontale Trägerblech 20 ist vertikal beweglich
an zwei Führungsstangen 24 gehalten, welche seitlich
gegenüber der Einführöffnung 14 und dem
Untergestell 15 sowie dem von diesem Untergestell
getragenen Schmelztiegel 17 abgesetzt angeordnet sind. Das Auf- und Abbewegen
erfolgt über eine Schraubenwelle 25, die mittels eines
Elektromotors 26 über einen Riementrieb 27 gedreht
wird. Eine präzise Ausführung dieser Teile ergibt
bei einer langsamen und sehr gleichmäßigen Bewegung
des Trägerblechs keinerlei Risiko hinsichtlich des
auf der Oberseite 16 des Untergestells
aufgesetzten Schmelztiegels 17, das von dem Trägerblech getragen
wird. Ein derartiger präziser Aufbau ist teuer und
deshalb sind Schraubenwellen und Führungsstangen weit
genug seitlich versetzt von der Ofeneinführöffnung
und im Bereich der Gestellbewegung angeordnet, um das Risiko der
Beschädigung dieser Transportteile zu verringern, wenn der
Schmelztiegel 17 bricht und der geschmolzene Inhalt
ausläuft. Ein derartiges Brechen ist möglich, da
der Schmelztiegel 17 aus Tonerde besteht und in einer
so geringen Größe gefertigt wird, daß er nur etwa
7,5 cm hoch ist und etwa 3,5 cm im Durchmesser aufweist,
um etwa 70 cm³ aufnehmen zu können.
Das bewegliche Trägerblech transportiert das Untergestell
15 zwischen einer untersten Lage, wie in den Fig. 1
und 2 gezeigt, in der der Schmelztiegel 17 auf der Oberseite
des Untergestells eingesetzt und
von dieser abgenommen werden kann,
und einer oberen Lage, wie in
Fig. 3 dargestellt, bei der der Schmelztiegel über
das Untergestell mit Hilfe des Trägerblechs nach
oben in den Heizraum 4 bewegt wird. Das Untergestell
dient dabei dazu, die Einführöffnung 14 zu verschließen,
wenn es sich in seiner obersten Lage befindet.
Der obere Rand des Ofenmantels 1 ist nach innen
abgesetzt und bildet dabei einen oberen und einen darunter
liegenden ringförmigen Absatz 28 bzw. 29 mit unterschiedlichen
Durchmessern. Eine Scheibe 30 geringeren Durchmessers
ruht auf dem unteren Absatz und eine Scheibe 31
mit größerem Durchmesser auf dem oberen Absatz größeren
Durchmessers. Beide Scheiben weisen miteinander fluchtend
eine Einführöffnung 32 von geringerem Durchmesser als
die Zugangsöffnung 9 im Ofendeckel 3 auf und
der Verschlußstopfen 10 hat einen Fortsatz 10a verringer
ten Durchmessers in Übereinstimmung mit dem Durchmesser
der Einführöffnung 32, die dabei eine Auflageschulter
10b bildet, so daß der Stopfen auf der größeren Scheibe
31 ruht. Beide Scheiben sind aus einem hitzebeständigen
Fasermaterial gefertigt, das eine größere Dichtigkeit
und größerer Festigkeit hat als das Fasermaterial,
aus dem Mantel 1 sowie Boden 2 und Decke 3
gefertigt sind. Diese Scheiben halten den Stopfen
10 gegen ein horizontales Verschieben und nehmen
das Gewicht auf, um eine Beschädigung des zerbrechlichen
Stopfens und der ebenso zerbrechlichen Ofendecke
im Bereich der Öffnung zu vermeiden, in die der Stopfen
eingesetzt und aus der er herausgezogen wird. Zusätzlich
tragen die Scheiben die zerbrechliche Ofendecke
oberhalb des Heizraumes 4 und verteilen das Gewicht
aller oberen Teile gleichmäßig auf die Wandung des
Mantels über die zwei ringförmigen Schultern 28 und
29.
Eine Dichtung 33 liegt auf der Oberfläche der Ofendecke
3 und wird durch einen Abstandring 34 mit einem über
stehenden Flansch, der in der Öffnung der Stahlgehäuse
wandung oberhalb des Ofens geführt ist, gehalten.
Der Abstandring besteht im wesentlichen aus demselben
Fasermaterial wie der Ofenmantel. Um den Aufbau der
Ofenteile ohne die Anwendung zu großen Druckes zusammen
zuhalten, besteht die Dichtung 33 aus einem weichen
widerstandsfähigen Filz aus hitzebeständigen Fasern.
Die hohen Ofentemperaturen können Wärmeverschiebungen
in den beiden Scheiben 30 und 31 hervorrufen. Deshalb
werden diese Teile aus mehreren Einzelsegmenten aufgebaut,
wie in Fig. 6 gezeigt, die so zueinander passen,
daß radiale Schlitze zwischen ihnen entstehen. Diese
beiden Scheiben werden mit ihren Teilen so eingesetzt,
daß die Schlitze zueinander in einem Winkel von etwa 90
Grad stehen, wenn jede Scheibe aus zwei Teilen gefertigt
ist. Dies dient zum Ausgleich von Wärmespannungen
oder möglichen Schrumpfungen an diesen Teilen gegenüber
ihren Auflagen, da die Scheiben aus einem festeren
Material mit höherer Dichtigkeit gefertigt sind.
Der untere Rand des Ofenmaterials weist einen inneren
Absatz 35 um die Aufnahmeöffnung
14 herum sowie eine Muffelträgerscheibe 36 aus einem
festeren Fasermaterial mit größerer Dichtigkeit auf,
die in diesem Absatz ruht. Diese Trägerscheibe
bildet einen Durchgang 37 für das Untergestell 15
und hat einen nach innen abgesetzten Absatz 38, auf dem eine
umgekehrt tassenförmige hitzebeständige Muffel 39
aus Tonerde ruht. Untergestell 15 mit seiner Untergestell-
Auflagefläche sind durch diesen Durchgang 37
und die Aufnahmeöffnung 14 einführbar, um den Schmelztiegel
17 auf der Untergestell-Auflagefläche in den Ofen einführen
zu können. Ein Gasrohr 40 erstreckt sich radial durch
den Ofenboden 2, um eine Verbindung mit dem Inneren
der Muffel 39 herzustellen. Auf diese Weise kann
die Muffel mit einem Gas gefüllt werden, wenn eine
besondere Atmosphäre in der Muffel 39 benötigt wird,
die den Schmelztiegel und seinen Inhalt umgeben soll.
Zum Zugriff zu dem Schmelztiegel weist die Oberwand
der Muffel eine Zugangsöffnung 41 auf, welche
durch eine wegnehmbare Scheibe 42 aus
Tonerde abgeschlossen werden kann, wenn eine bestimmte Gasatmosphäre in der
Muffel gewünscht ist. Sonst wird diese Scheibe 42
nicht benötigt, so daß ein Zugang zu dem Schmelztiegel
möglich ist.
Die Fig. 1 zeigt, daß diese neue Ofeneinheit ein
Stahlblechgehäuse 8 hat, welches den Ofen mit seinem oberen rechten
Bereich 8a und mit seinem linken
Bereich alle Anzeige- und Steuereinheiten, die
zur Steuerung der Ofentemperatur notwendig sind und welche
entsprechend gekennzeichnet sein können, vollständig
umschließt. Der kommerziell gefertigte Ofen hat
nur eine Höhe von etwa 53 cm, eine Breite von etwa
56 cm und eine Tiefe von etwa 30 cm und wiegt nur
etwa 55 kg. Er kann mit einer
230 V 15 A Stromversorgung und, wie vorstehend erläutert,
mit einer Temperatur, die bis zu 1650°C beträgt betrieben werden.
Mit den vorbeschriebenen Heizelementen und einem
gefüllten Schmelztiegel innerhalb der Muffel kann
dieser kleine Ofen auf diese Temperatur in nur
8 Minuten gebracht werden, wobei die Temperatur des
Schmelztiegels nur etwa eine Minute nacheilt. Am
Ende der Schmelzperiode, wenn die Versorgungsspannung
abgeschaltet wird, kühlt der Ofen weniger schnell
ab. Während der Arbeitsphase wird das Äußere des
Mantels 1, welches das mögliche Maximum der inneren
Hitze empfängt, warm. Deshalb wird bei einer kommerziellen
Einheit ein (nicht gezeigter) Lüfter in dem Gehäuseteil
8b angeordnet, um sowohl den Bereich 8a zu kühlen
als auch die Instrumente im Abschnitt 8b zu schützen.
Die Fig. 1 zeigt auch, daß das Gehäuse in einem Bereich
von 180°C um das Trägerblech geöffnet ist, das
nach Art einer Konsole geführt ist. Der Ofen selbst ist darüber
angeordnet und deshalb ist unten ausreichend Platz zum Arbeiten.
Ein kalter Schmelztiegel mit einer kalten Füllung
kann auf den Unterbau von Hand gesetzt und dann
nach oben transportiert werden. Ferner wird die Stromversorgung
zu den Widerstandheizelementen eingeschaltet,
um den Schmelzvorgang zu beginnen. Sofern ein Schutzgas
in die Muffel eingebracht werden soll, bleibt die
Scheibe 42 an ihrer Stelle, wenn eine reine Gasatmo
sphäre gewünscht ist. Sie wird nicht gebraucht, wenn
Schmelzzusätze gewünscht werden, für welche der Stopfen
10 angehoben wird, um einen Zugang zum Schmelztiegel
zu ermöglichen. Nach Durchführung des Schmelzvorganges
wird das Trägerblech nach unten geführt, Schmelz
tiegel und seine Schmelze können dann
mit Hilfe eines geeigneten Werkzeuges weggenommen werden, wie dies
in Fig. 1 dargestellt ist. Die den höchsten Temperaturen ausgesetzten
Ofenteile werden aus Tonerdefasern gefertigt. Jedoch können
die Teile, die nur niederen Temperaturen ausgesetzt
sind, aus Tonerde-Silikat-Fasern gefertigt
sein. Allgemein ermöglicht der besondere Aufbau dieses
neuen Ofens die Verwendung von Fasermaterial, das
die maximale Hitzebeständigkeit garantiert.
Zum Beispiel muß der aus einem sehr zerbrechlichen
Material gefertigte Ofenboden 2 das Gewicht der Muffel
39 tragen. Hier wird der Druck durch eine festere
Muffelträgerscheibe 36 verteilt, die in der kommerziellen
Einheit verstärkt wird durch radiale Tonerderöhren,
die mit einem (nicht gezeigten) Fasermaterial angefüllt
sind. Die Formgestaltung soll darauf zielen, das
zerbrechliche Material des Mantels und des oberen
und des unteren Abschlusses zu schützen.
Claims (7)
1. Tiegelschmelzofen mit einem sich vertikal erstreckenden
zylinderförmigen Heizraum zur Aufnahme eines Schmelztiegels,
wobei der Heizraum, in welchem elektrische Widerstandselemente
angeordnet sind, durch einen Ofenmantel, einen Ofenboden und
einen Ofendeckel gebildet ist, und der Ofenboden eine
Einführöffnung aufweist, durch welche der Schmelztiegel mittels
eines vertikal bewegbaren Untergestells in den Heizraum
eingeführt werden kann, wobei das Untergestell in seiner
obersten Lage die Einführöffnung abschließt, dadurch
gekennzeichnet, daß der Ofenmantel (1), der Ofenboden (2),
der Ofendeckel (3) und das Untergestell (15) aus hitzebeständigem, selbsttragendem, verdichteten
Keramikfasermaterial besteht und der Ofendeckel (3) eine
Zugangsöffnung (9) für einen Stopfen (10) aus dem gleichen
Keramikfasermaterial zum Heizraum (4) aufweist und die Oberseite
des Ofenmantels (1) nach innen abgesetzt ist, wodurch ein
unterer ringförmiger Absatz (29) und ein oberer ringförmiger
Absatz (28) mit einem etwas größeren Durchmesser als der des
unteren Absatzes (29) gebildet wird, daß eine Scheibe (30)
geringeren Durchmessers auf dem unteren Absatz (29) und eine
Scheibe (31) mit größerem Durchmesser auf dem oberen Absatz
(28) so angeordnet sind, daß die obere Scheibe (31) auf der
unteren Scheibe (30) aufliegt, wobei beide Scheiben gemeinsam
eine Einführöffnung (32) aufweisen, deren Durchmesser kleiner
als die Zugangsöffnung (9) des Ofendeckels (3) ist und aus
einem hitzebeständigen Material höherer Dichte als das
Fasermaterial der Ofenwandung bestehen, und daß ein Stopfen
(10) vorgesehen ist, der einen Schaft (10a) mit reduziertem
Durchmesser aufweist und einen Absatz bildet, so daß der
Stopfen (10) in die Öffnung (32) der Scheiben eingeführt werden
kann und mit dem Absatz auf der oberen Scheibe (31) aufliegt,
wobei der Stopfen (10) oberhalb der Oberseite des Ofens
hervorragt, um einen Zugriff mit der Hand zum Entfernen des
Stopfens (10) zu ermöglichen.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Scheiben (30, 31) aus mehreren Segmenten aufgebaut sind, die
derart zusammengesetzt werden, daß radiale Schlitze entstehen,
wobei die Schlitze der einen Scheibe versetzt sind gegenüber
den Schlitzen der anderen Scheibe.
3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere
Rand des Mantels (1) einen nach innen abgesetzten ringförmigen
Absatz (35) aufweist, zum Aufsetzen einer ringförmigen
Muffelträgerscheibe (36) aus einem hitzebeständigen Material
mit einer höheren Festigkeit als das Fasermaterial, daß diese
Trägerscheibe einen Durchgang (37) für das Untergestell (15)
aufweist und am Rand des Durchganges ein nach innen abgesetzter
ringförmiger Absatz (38) angeordnet ist, der eine umgestülpte
hitzebeständige Muffel (39) trägt, so daß das Untergestell mit
seiner Oberfläche einführbar ist, um einen Schmelztiegel (17)
auf der Untergestelloberseite (16) in die Muffel (39)
einzuführen.
4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rohr
(40) radial durch den Ofenboden zum Einführen eines Gases in
den Innenraum der Muffel (39) vorgesehen ist.
5. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffel
(39) an ihrer Oberseite eine Zugangsöffnung (41) aufweist, die
zu der Zugangsöffnung (9) im Ofendeckel (3) ausgerichtet ist.
6. Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein höhenverstellbares Trägerblech (20)
unterhalb des Ofens zur zentrierten Aufnahme sowie zum Anheben
und Absenken des den Schmelztiegel (17) tragenden
Untergestelles (15) vorgesehen ist.
7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das
Trägerblech (20) auslegerartig an seitlich zur Einführöffnung
(14) vorgesehenen Antriebsgliedern mit einer Schraubenwelle
(25) geführt ist.
Applications Claiming Priority (1)
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