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Selbsttätig wirkende Stromausschaltevorrichtung für elektrische Öfen u. dgl.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine bei Erreichung einer bestimmten Temperatur selbsttätig wirkende Stromausschaltevorrichtung filr elektrische Öfen u. dgl. und besteht im besonderen darin, einen Draht aus Metall oder Legierungen aus solchen in den Ofen ein-oder hindurchzufahren, wobei dieser Draht einen Teil der elektrischen Ileiz- leitung bildet und zuui grössten Teil im Ofeninnern selbst liegt, so dass, wenn die Hitze im Ofen den Grad erreicht hat, bei welchem das betreffende Material oder die Legierung schmilzt, der Draht abschmilzt und somit der elektrische Strom unterbrochen wird.
Dieser Abschmelzdraht wird vorzugsweise aus Platingold, Gold, Silber-Gold, Silber oder jedem sonstigen Metall oder einer Legierung aus diesen Metallen hergestellt, u. zw. wird die Wahl des betreffenden Metalls oder der Legierung mit Rücksicht darauf getroffen, welche Temperatur als Höchsttemperatur für den Ofen gewünscht wird.
Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist ferner, den Fortfall von thermo-elektrischen Pyrometern in den Fällen zu ermöglichen, in denen man eine bestimmte Hitze im Ofen erzeugen, jedoch nicht erhalten will. Der Pyrometer ist jederzeit ein teures Instrument und gerät leicht in Unordnung. Ausserdem benötigt er ein häufiges Ablesen in bestimmten
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Abschmelzdraht aus Metall oder einer Legierung durchgeschmolzen ist, so wird einfach ohne jeden Verlust von Zeit ein neues Stück Draht eingezogen und der Ofen ist fertig für den fernere Gebrauch.
Selbstverständlich ist es nötig, dass der Metallstreifen oder Draht einen solchen Querschnitt aufweist, dass der elektrische Strom, welcher durch denselben hindurchgeht, nicht zur Erhitzung dieses Drahtes beiträgt, sondern dieser Draht seine Abschmelztomperatur durch die Hitze im Ofeninnern erhält.
Es gibt nun verschiedene Arten, die Metallstreifen oder Drähte in den Ofen einzuführen, so beispielsweise in Form eines Stöpsels aus feuerfestem Ton, welcher an seinem Ende mit metallischen Verbindungsstellen versehen ist, an welche zwei Drähte aus Platin oder sonstigem Metall befestigt werden. Die Enden dieser Drähte sind in geeigneter Weise aufgeschlitzt oder sonstwie gespalten ausgeführt, um den Abschmelzdraht oder Streifen aus Metall oder einer Legierung aufzunehmen. Dieser Stöpsel kann entweder in den Leitungsdraht in der Muffel selbst eingefügt werden, indem hiezu die betreffende Einrichtung vorgesehen ist, oder es können sonst an irgendeiner beliebigen Steile die Enden des Stöpsels, welche den Abschmelzdraht tragen, im Innern des Ofens selbst liegen.
Bei der unmittelbaren Befestigung des Abschmelzdrahtes oder-Streifens in den Ilaltedräliteii kann aber beim Durchschmelzen des Abschmolzdrabtes sehr leicht ein Anschmelzon des letzteren an seine aus Edelmetall bestehenden lIa1tedrähte stattfinden. Es lassen sich dann die Abschmelzdrahtreste nur schwer von den Haltedrähten entfernen und es werden hiebei letztere vielfach auch ganz unbrauchbar.
Um nun dieses schädliche Anschmelzen, welches um so leichter stattfinden wird, wenn Edelmetall an Edelmetall zu liegen kommt, zu verhüten, wird noch ein Unedelmetall, wie beispielsweise Nickel, Eisen, Stahl oder eine
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Legierung aus dergleichen Metallen, zwischen die Haltedrähte oder-Stifte und den Abschmelzdraht oder-Streifen eingeschaltet und als Halter für den Abschmelzdrabt ausgebildet, die mit dem durchgeschmolzenen Abschmelzdraht zusammen leicht von den Haltedrähten entfernt werden können.
Besteht der Abschmelzdrahl bloss aus einem Unedelmetall, so ist die Verwendung von Zwischenstücken aps den vorgenannten Metallen ebenfalls von grossem Nutzen, da auch ein solcher Abschmelzdrabt leicht an die aus Edelmetallen hergestellten Haltestifte beim Durchschmelzen in Klumpenform herausschmilzt, dabei die Enden derselben verdirbt und sich schwer entfemen lässt. Die aus obengenannten Unedelmetallen bestehenden Halte- oder Zwischenstücke werden aus zwei kleinen, vorzugsweise r-förmig gebogenen Röhrchen oder Stäbchen gebildet, in welche die beiden Enden des Abschmelzdrahtes oder -Streifens eingebracht und durch Einklemmen, Einlöten oder dgl. befestigt werden.
Diese hiedurch mit dem Abschmelzdraht ein Ganzes bildenden Röhrchen oder Stäbchen werden mit ihren freien Enden beispielsweise in geeignete hülsenförmige Erweiterungen der am Stöpsel befestigten Haltedrähte eingebracht, so dass-der Abschmelzdraht von letzteren getrennt gehalten wird. Auch können die freien Enden der am Stöpsel befestigten Halte- drähte verjüngt zulaufend ausgeführt sein, um auf sie die Abschmelzdraht-Haltestäbchen oder-Röhrchen mit ihren hohl gelassenen Enden aufstecken zu können.
Ferner kann der Erfindung gemäss die Einführung des Abschmelzdrahtes in den Ofen unter Anschluss desselben an den elektrischen Heizstrom derart vorgenommen werden, dass ein Abschmolzdraht in seiner ganzen Länge durch den Ofen hindurchgeführt ist und ausserhalb des Ofens mit seinen Enden in Klemmschrauben oder sonstigen Haltevorrichtungen lagert, die sich in leitender Verbindung mit dem Ofen selbst befinden und die Gegenpolo des Heizstroms bilden, wobei durch Einfügen des Abschmelzdrahtes der Heizstrom geschlossen wird.
Anstatt nun diesen Abschmelzdraht in seiner ganzen Länge durch den Ofen hindurchzufülhren, ist es ferner möglich, die beliebig geformte Muffel des Ofens mit einem kleinen Dom oder turmartigen Aufsatz entweder oben oder an den Seiten zu ver- sehen und den Abschmelzdraht lediglich durch diesen Aufsatz hindurchzuführen, wodurch an Abschmelzmaterial gespart und das Einführen und Herausnehmen des Abschmelz- drahtes erleichtert wird. Dieser Dom oder Türmchen ist an zwei entgegen gesetzten Seiten mit Löchern vorsehen, durch die der Abschmelzdraht hindurchläuft, der ausserhalb des
Domes oder Türmchens in Klemmschrauben endigt, welche mit der elektrischen Heizleitung in Verbindung stehen und gleichsam die Gegenpole des Heizstromes bilden, wobei durch
Einfügung des Abschmelzdrahtes dieser Heizstrom geschlossen wird.
Auf der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele nach der Erfindung dargestellt : Fig. 1 zeigt teilweise im Längsschnitt und teilweise in Ansicht einen Stöpsel mit Abschmelzdraht fertig zum Einstecken in den Ofen. Fig. la zeigt eine besondere Form des Abschmelzdrahtes. Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach Linie A-B in Fig. 1 dar und Fig. 3 zeigt eine Ansicht des Stöpsels rechtwinklig zu Fig. 1. Fig. 4 zeigt in Endansicht, Fig. 5 in Seitenansicht und teilweisem Schnitt und Fig. (i in Ansicht rechtwinklig zu Fig. 5 eine andere Anordnung und Befestigung des Abschmelzdrahtes au den am Stöpsel befestigten Haltedrähten. Fig. 7 zeigt eine Ansicht des Heizkörpers eines Ofens mit eingestecktem Stöpsel und Fig. 8 eine Einzelansicht des Heizkörpers, wobei das Loch zur Aufnahme des Stöpsels sichtbar ist.
Fig. 9 zeigt einen Ofen, durch den der Abschmelzdraht völlig hindurchgeführt ist, während Fig. 10 einen Ofen mit einem Dom zeigt, durch den der Abschmelzdraht hindurchgeht.
Der Stöpsel nach Fig. 1, 2 und 3 besteht aus einem Hohl-oder Vollkörper a aus feuerfestem Ton, Porzellan oder dgl. und ist an seinem hinteren Ende mit einem Handgriff versehen, während das vordere Ende metallische Verbindungsstücke b, b trägt, an welchen die metallischen Verbindungsstücke c, c', die in richtiger Entfernung voneinander gehalten werden, mit Hilfe von Klemmschrauben befestigt sind. Zwischen diesen metallischen Verbindungsstücken sind zwei Drähte oder Stifte d, e aus Platin oder sonstigem Metall befestigt, deren freistehende Enden aufgeschlitzt sind oder sonstwie ein gespaltenes Ende bilden, um den Abschmelzdraht oder Streifen f aus Metall oder einer Legierung aufzunehmen, der beispielsweise die in Fig. 10. gezeigte Form aufweisen kann.
Bei dem sonst in gleicher Weise wie in Fig. 1-3 angegebenen zusammengebauten Stöpsel nach Fig. 4 bis 6 sind dagegen die Enden der Drähte oder Stifte d, e statt mit einer einfachen Auf- schlitzung mit einer eine gespaltene Hülse bildenden Erweiterung h, i versehen und der
Abschmelzdraht oder Streifen/, der jede geeignete Form erhalten kann, ist in, wie eingangs erwähnt, aus UnodehnetaUcn hergestellten Zwischen-oder Verbindungsstäbchen oder-Röhrchen
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eingesteckt werden, um so den Abschme ! zdraht ohne Berührung der Haltedrähte d, e am Stöpsel a festzuhalten.
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Ein in der einen oder anderen angegebenen Weise hergestellter Stöpsel a wird nun in einen Ofen, welcher mittels elektrischen Stromes erhitzt wird, beispielsweise in einen Ofen, der mit einer Muffel versehen ist, so eingeführt, dass nur die Haltedrähte d, e, welche den Abschmelzdraht f unmittelbar oder mittelbar tragen, in das Ofeninnere hineinragen, falls der Ofen-mit Widerständen versehen ist, die aus Platinplättchen oder-Streifen g hergestellt sind und in denen die eigentliche Heizwärme des Ofens nach Schluss des elektrischen Stromes erzeugt wird ;
so wird bei Verwendung eines Stöpsels nach der Erfindung eines dieser Plättchen oder Streifen, wie in Fig. 7 und 8 angegeben, durch Ausschneiden des Metalls mit einem Loch versehen sein, wobei in dem Rande dieses Loches Nuten derartig vorgesehen sind, dass die metallischen Verbindungsstuckchen im Stöpsel bei Einfügen desselben in dieses Loch in leitende Verbindung mit dem Rand des Loches am Widerstandsplättcben y gebracht werden, wobei der Stöpsel gleichsam durch den Abschmelz- draht hindurch den Heizstrom schliesst : indem hiebei die Haltedrähte d, e frei von keiner
Seite berührt ia das Ofeninnere hineinragen.
Die beiden durch das Loch gebildeten Hälften des betreffenden Widerstandsplättchens bilden also gleichsam die Gegenpole des bei einem
Stromschluss auftretenden Heizstromes, der durch das Einfügen des Stöpsels tatsächlich geschlossen wird. Solange die Temperatur im Ofen noch nicht die vorher bestimmte und gewünschte Höchsttemperatur erreicht hat, wird der elektrische Strom ungestört von einer
Seite durch die metallischen Widerstandsplättchen g weiter durch die Haltedrähte und den Abschmelzdraht des Stöpsels und schliesslich auf der anderen Seite durch die Wider- standsplättchen g hindurch und nach der Stromquelle zurückfliessen.
Wenn dagegen die gewünschte Temperatur im Innern des Ofens erreicht ist und die Hitze noch weiter steigt, so schmilzt der Abschmelzdraht durch und unterbricht auf der Stelle den elektrischen
Strom, wobei auch gleichzeitig ein langsames Abkühlen des Ofens bewirkt wird. Dann wird der Stöpsel herausgezogen, worauf, wenn er nach Fig. 1-3 ausgeführt ist, die
Abschmelzdrahtreste aus den geschlitzten Enden der Drähte d, e entfernt werden : dann wird wieder ein neuer Abschmelzdraht in die Haltedrähte d, e eingefügt, so dass der Stöpsel zu erneutem Gebrauch fertig ist.
Ist der Stöpsel nach Fig. 4-6 ausgeführt, so werden die Abschmelzdrahtreste mit den sie haltenden Zwischen- oder Verbindungsstäbchen oder - Röhrcben j, k von den Drähten d, e entfernt und dann Abschmelzdraht und Zwischen- stücke durch neue ersetzt, so dass der Stöpsel wieder gebrauchsfertig ist.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 9 liegt eine Muffe ! a* innerhalb eines Gehäuses b* und lassen sich beide in geeigneter Weise öffnen, wobei der obere Teil gleichsam den
Deckel bildet. Der Raum zwischen dem Gehäuse b* und der Muffel al ist vorzugsweise mit einer Packung 1 ausgefüllt, welche ein günstiges Festhalten der Hitze im Ofen bewirkt.
Der Abschmelzdraht f läuft in seiner gesamten Länge durch den Ofen hindurch und ist an den Teilen, welche in der Ofenwand und an den Wänden der Muffel des Ofens in der
Packung liegen, isoliert. Die Enden dieses Abschmelzdrahtes sind ausserhalb des Ofens in den Klemmschrauben dt, d2 befestigt, welche die Gegenpole des elektrischen Heizstroms bilden, der durch Einfügen des Abschmelzdrahtes geschlossen wird.
Somit bildet der Abschmelz- draht einen Teil der Heizleitung, die infolgedessen unterbrochen wird, sobald der Abschmelz- draht nach Erreichung der gewünschten llöchsttemperatur durchschmitzt. Die Drähte der elektrischen Heizleitung können in beliebiger Weise in der Muffelwand oder'um dieselbe je nach der Ausführung des Ofens, vorzugsweise jedoch auch in dem als Deckel zur Ver- wendung kommenden Teil des Ofens angeordnet sein, wie dies durch die strichpunktierten
Linien der Fig. 9 angegeben ist. Durch diese Linien ist jedoch nur eine schematische Auf-
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erkenntlich wird.
In der Ausführungsform nach Fig. 10 ist sowohl die Muffel at wie auch das Gehäuse b* des Heiz-oder Schmelzofens mit einem Dom oder Türmchen/1 versehon, welcher Löcher zur Hindurchführung des Abschmelzdrabtes f aufweist. Hiebei ist ebenfalls der Abschmelzdraht ausserhalb des Ofens zu zwei Seiten des Domes oder Türmchens/1 an Klemmschrauben d1, d2 befestigt, welche wiederum die Gegenpole der elektrischen Heiz- leitung bilden, in der durch Einfügung des Abschmelzdrahtes der Heizstrom geschlossen wird.
Auch hier wird vorzugsweise der Schmelzofen so ausgeführt werden, dass er sich öffnen lässt, wobei der obere Teil als Deckel wirkt und die Heizleitung ist. in dem oberen und unteren Teil des Ofens zwecks vollkommener Erhitzung hineingelegt, wie dies in Fig. 10 die strichpunktierten Linien schematisch angeben. Selbstverständlich kann diese Heizleitung wiederum in der Wand der Muffe ! oder um die Muffelwand herum angeordnet sein, je nach der Ausführungsform des Schmelzofens, die jedoch nicht zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gehört. Die Wirkungsweise des Abschme ! zdrahtes, d. h. die Art und Weise, wie dieser Abschmelzdraht den elektrischen Strom unterbricht, ist dieselbe wie bei den oben beschriebenen Ausführungsformen.