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Elektrischer Drehrohrofen zum Schmelzen von Quarz und anderen schwer
schmelzbaren Stoffen Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Drehrohröfen zum
Schmelzen von Quarz und anderen schwer schmelzbaren Stoffen, deren Beheizung mittels
eines in der Ofenachse oder gleichlaufend zu dieser Achse angeordneten, federnd
gelagerten, stabförmigen Widerstandes erfolgt.
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Solche Öfen arbeiten in der Weise, daß die zu schmelzenden Stoffe
durch die Fliehkraft gegen die Innenwandung des Ofens gedrückt und dort gehalten
werden, wobei das Schmelzen des Gutes allmählich von innen zum Umfange hin erfolgt,
so daß das bereits geschmolzene Gut durch die Fliehkraft gegen das noch nicht geschmolzene
gedrückt wird. Die Stromzuleitung zum Widerstand wird unterbrochen, sobald die Dicke
der geschmolzenen Schicht ausreichend ist, und die Drehung des Ofens wird beendet,
wenn die geschmolzene Schicht fest geworden ist.
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Die Erfindung bezweckt, derartige Öfen so auszubilden, daß es mit
ihnen möglich ist, röhrenförmige oder ähnlich geformte Gegenstände aus Quarz oder
anderen schwer schmelzbaren Stoffen von überall gleichen Wandstärken durch einen
einzigen Schmelzvorgang herzustellen.
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Dieser Erfolg wird dadurch erzielt, daß der stabförmige Widerstand
an seinen beiden Enden, d. h. in den Ofenabschnitten, die ganz besonders den Wärmeverlusten
ausgesetzt sind, verringert wird, so daß er eine verstärkte Heizwirkung an den Stellen
des Ofeninneren ausübt, an denen die Wärmeverluste des Ofens am größten sind, und
damit eine gleichmäßige Erhitzung auf seine ganze Länge bewirkt und außerdem im
Ofen so gelagert ist, daß er in Verbindung mit einer federnd gelagerten Stromzuführungsplatte,
in der er festgeklemmt werden kann, ohne seine Lage zu verändern, in den Ofen eingeführt
und aus ihm herausgezogen werden kann.
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Die Verringerung des Heizwiderstandes an den Stellen des Ofens, an
denen die Wärmeverluste am größten sind, nämlich den Enden des Widerstandes, wird
durch Anbringen einer axialen Ausbohrung oder durch auf dem Umfang vorgesehene,
gleichlaufend zur Achse verlaufende Schlitze erzielt, wodurch der Querschnitt des
Widerstandes in diesen Zonen verringert und damit sein Widerstandswert an den entsprechenden
Stellen und damit die an diesen Punkten ausgestrahlte Wärme vermehrt wird.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung werden die Wärmeverluste noch
durch Muffen verringert, die die Enden des Widerstandes umgeben, ohne sie zu berühren,
und
deren Außenfläche von Scheiben gebildet wird, die mit verschiedenen
Vorsprüngen versehen sind, welche sich gegenüber Vor-, sprüngen anderer Scheiben
befinden, die im' Innern der sich drehenden Kammer des Ofensangebracht sind. ` .
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Die Einführung und das Herausziehen des Widerstandes in der oben schon
angedeuteten Weise wird durch eine Ausziehvorrichtung ermöglicht, die aus einem
als Schlüssel wirkenden Organ und einer Stange besteht, durch die der Widerstand
in der einen federnd gelagerten Stromzuführungsplatte von außen festklemmbar ist.
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Ist es erforderlich, Gase im Innern des Ofens umlaufen zu lassen,
so wird dieser Umlauf gemäß der Erfindung durch zwei Gebläse bewirkt, die in den
die Tragvorrichtungen für die Enden des Widerstandes umgebenden Gehäusen angeordnet
sind und die Gase bald in dem einen, bald in dem anderen Sinne durch den Ofen leiten.
Hierdurch werden Temperaturunterschiede von einem Ende der Ofenkammer zum anderen,
wie sie beim Umlauf der Gase in einer einzigen Richtung eintreten würden, vermieden.
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Die federnde Lagerung des stabförmigen Widerstandes erfolgt mittels
einer Feder, welche den feststehenden Rahmen, der die Laufbahnen des Ofens trägt,
mit dem beweglichen Träger eines der Enden des Widerstandes verbindet. Auf diese
Weise stützt sich der Widerstand in gleicher Weise auf den beweglichen Träger und
den am anderen Ende angebrachten feststehenden Träger.
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Die Zeichnung stellt eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgedänkens
dar, und zwar ist Abb. i ein achsrechter Schnitt durch einen mit einem Widerstand
versehenen Ofen. Abb.2 zeigt in vergrößertem Maßstabe einen Teil der Abb. i in Einzelansicht,
und Abb. 3 ist ein Querschnitt, der die Umrisse von zwei Ofen, -welche dieselbe
Achse besitzen, zeigt.
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In Abb. i und 2 ist der zylindrische Widerstand i aus Graphit an seinen
beiden Enden mit Löchern versehen, die in der Richtung seiner Achse gebohrt sind,
oder es ist mit Längsrinnen 3 versehen. Diese Enden sind kegelförmig und ruhen in
den Aushöhlungen von Graphitstücken 4, die, wie insbesondere aus Abb.2 klar ersichtlich
ist, mit Außengewinde und Fortsätzen 5 versehen sind, mittels deren sie in kegelstumpfförmige
Muffen 6 aus Graphit, die in zylindrischen Platten 7 aus die Wärme schlecht leitendem,
amorphem Kohlenstoff gelagert sind, eingeschraubt werden können.
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In die Achse der Platten 7 sind Löcher gebohrt, welche den Schlüssel
eintreten lassen, der zum Aufschrauben der Fortsätze 5 bestimmt ist, und durch Stopfen
8 verschlossen ,.werden können.
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Jede Platte 7 ist von einem Metallring 9 umgeben, der mit einer nicht
veranschaulichten Stromquelle verbunden ist. Eine dieser Platten und der zugehörige
Ring sind mit einer strahlenförmigen Bohrung versehen, in welcher sich eine Stange
io aus Kohlenstoff befindet.
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Mittels eines in den Ring 'g eingeschraubten Schlüssels ii kann man
die Stange io gegen das Ende des Widerstandes drücken und somit diesen mit der Platte
in feste Verbindung bringen, wenn es sich darum handelt, den Widerstand in dem Heizraum
an seine Stelle zu bringen oder ihn aus diesem Raum zu entfernen.
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Jeder Ring 9 ist durch eine rinförmige Scheibe 12 aus Graphit mit
einem" röhrenförmigen Stück 13 verbunden, welches die Enden des Widerstandes umgibt
und aus Graphit bestehende Scheiben 14 und 15 voll verschiedenem Durchmesser trägt.
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Die Drehtrommel 16, welche die zu schmelzende Beschickung 17 enthält,
ist an jedem ihrer beiden Enden durch eine Platte i8 aus die Wärme nichtleitendem
Stoff geschlossen, an deren Mitte ein Ring i9 aus Graphit angesetzt ist. Eine zweite
Platte 2o aus die Wärme nichtleitendem Stoff stützt sich einerseits auf die Platte
18 und den Ring i9 und andererseits -auf einen Schirm 21, der voll einem ringförmigen
Metallbügel 22 festgehalten wird, der auf das Ende der Trommel 16 aufgesetzt ist.
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Die beiden Bügel 22 greifen in die Aussparungen zweier Ansätze 23
(Abb. i) ein, deren einander gegenüberliegende Böden 2.1 mit kreisförmigen Öffnungen
versehen sind, die mittels zweier halbkreisförmiger Scheiben, welche in der Öffnungslage
durch punktierte Linien 25 veranschaulicht sind, geöffnet oder teilweise verschlossen
werden können. Mittels Gebläse 26, die auf den Böden 24 befestigt sind, kann abwechselnd
Luft durch die in den Böden vorgesehenen Öffnungen hindurchgepreßt werden.
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Ist das rechte Gebläse in Tätigkeit, so ist das linke Gebläse durch
die beiden Scheiben 25 geschützt, die an ihm angebracht sind und teilweise die entsprechenden
Öffnungen im Boden 24 verdecken. Die durch das rechte Gebläse eingepreßten heißen
Gase entweichen durch den Ringraum, welcher sich zwischen den Teilen 12, 14, 15
und i9, 2o, 21, 2-2 befindet und durch die Öffnung des linken Bodens 24 hindurch
erstreckt.
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Die Ringe 9 der Platten 7 sind mittels Träger 27 in den Kästen 23
befestigt. Einer dieser Kästen auf der Seite des Endes des Widerstandes,
welches
durch die Stange io angezogen wird, wird von einem Rahmen 28 getragen, der sich
waagerecht zwischen zwei Reihen von Rallen 29 verschieben kann, die fest mit dem
Gestell verbunden sind, auf welchem sich die Trommel 16 des Ofens dreht.
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Dieses Gestell ist lediglich durch die Winkeleisen 3o angedeutet,
von denen das eine, welches sich dem Rahmen 28 zunächst befindet, einen Zapfen 31
trägt, der durch eine Feder 32 mit dem Rahmen 28 verbunden ist. Diese Feder 32 sucht
die Berührung zwischen dem den Ofen tragenden Gestell und dem Rahmen z8 aufrechtzuerhalten,
wodurch die elektrische Berührung zwischen den kegelförmigen Enden des Widerstandes
i und den Graphitstücken q gesichert ist.
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An die Winkeleisen 30 sind Wangen 33 (Abb. i und 3) angelenkt,
in welchen sich die Führungsrollen 34 der Trommel 16 des Ofens drehen. Die Trommel-16
ruht unter Vermittlung von Rollbunden 35 auf den Rollen 34. und wird von dein Riemen
36 mitgenommen.
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Infolge ihrer Anlenkung an die Winkeleisen des Gestells können die
Wangen 33 und demgemäß die Rollen 34. verschiedene Stellungen einnehmen, von denen
die in Abb.3 strichpunktierte Stellung der größten Trommel entspricht, die bei der
vorliegenden Vorrichtung Verwendung finden kann. Anziehbolzen 37 (Abb. 3) dienen
dazu, die Wangen 33 in der dem Durchmesser der zur Verwendung komnienden Trommel
entsprechenden Stellung unbeweglich festzuhalten.