Elektrischer Ofen zum Glühen und Schmelzen von Materialien. Es sind elektrische Ofen bekannt, die zum Glühen und Schmelzen von Materialien dienen und bei welchen die Heizquelle, wie Lichtbögen oder Widerstandsheizkörper ausser halb des Herdraumes angebracht sind, um einen freien Herdraum zu erzielen. Bei Ofen dieser Art ist jedoch eine wirksame Aus- nützung der erzeugten Wärme und damit die Erreichung hoher Temperaturen nicht mög lich.
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein elektrischer Ofen zum Glühen und Schmelzen von Materialien, bei dem die Heizquelle in mindestens einem seitlich des Herdraumes vorgesehenen und gegen diesen offenen Raum untergebracht ist, so dass die erzeugte Wärme zum grossen Teil durch Strahlung auf das zu e ärinende Gut nutzbar gemacht wird und rwi die Heizquelle zugleich gegen Beschädigung beim Hantieren im Ofeninnern wirksam ge schützt ist.
In der Zeichnung sind mehrere Ausfüh rungsbeispiele des Ofens dargestellt.
Bei dem in den Fig. 1 und 2 im lotrechten Schnitt und in der Draufsicht dargestellten Ofen ist 2 die Ofenwand, 3 der Herdraum, 4 ein den Ofen oben abschliessendes Gewölbe und 5 eine Offnung in der Ofenseitenwand. Die Heizquelle wird bei diesem Ausführungs beispiel von zwei Lichtbögen gebildet, die zwischen den Elektroden 6, 7 zu beiden Sei ten des Ofens entstehen. Die Elektroden sind in zwei Kammern 1 untergebracht, die seit lich des Ofens und damit des Herdraumes 3 vorgesehen und gegen diesen offen sind. In jeder Kammer sind zwei lotrechte, gegenein ander gerichtete Elektroden 7 und eine zu diesen rechtwinklig nach dem Ofeninnern ge richtete Elektrode 6 vorgesehen, welche drei Elektroden zusammen Lichtbögen erzeugen.
Die gezeichneten Büschel geben die Richtung der Strahlung an.
Durch diese Anordnung der Heizquelle ist es möglich, die erzeugte Wärme bei vollends freiem Herdraum 3 in sehr wirksamer Weise, nämlich zum grossen Teil durch Strahlung, nutzbar zu machen. Es findet eine vollkom men unbehinderte, direkte, seitliche Einstrah lung auf das im Herd 3 befindliche, zu er wärmende Gut statt; dadurch können hohe Temperaturen erzielt werden. Die erzeugte Wärme strahlt aber auch gegen die Ofen wände (Seitenwände und Gewölbe) und wird von diesen auf das zu behandelnde Gut wirk sam reflektiert.
Der ganze Ofen und damit der Ofeninnenraum, braucht infolge der be schriebenen Anordnung der Heizquelle in den verhältnismässig kleinen Kammern 1 nicht wesentlich vergrössert zu werden, so dass nur geringe Wärmeverluste entstehen. Die Heiz- quelle wird dabei zugleich vor Beschädigun gen wirksam geschützt, die bei bekannten Ofenkonstruktionen beim Hantieren im In nern des Ofens oder durch Berührung mit dem frischen Gut bei dessen Einbringen leicht entstehen können. Auch die Gefahr wird ziemlich beseitigt, dass ein empfindliches Schmelzgut durch abfallende Elektroden stücke verunreinigt wird.
Der Herd 3 hat in dem in Fit,. 1 dar gestellten Ausführungsbeispiel einen kreis förmigen Grundriss; doch kann er statt dessen eckig, elliptisch oder anders gestaltet sein. Der Ofen kann statt mit einer mit mehreren Wandöffnungen 5 versehen sein; das Ge wölbe 4 kann abnehmbar angebraelit sein. Der Ofen kann auch kippbar gelagert wer den.
In Fig. 3 ist ein Ofen im lotrechten Schnitt dargestellt, der sich von dem vorbeschriebe- nen Ofen nur dadurch unterscheidet, dass er statt mit Lichtbögen mit festen Widerständen 8 erhitzt wird, die beispielsweise stabförmig gestaltet sind. Diese Widerstände sind gleich falls in seitlichen Ofenkammern 1 unter gebracht. Der Strom wird mittelst Polstücken 9 und Kabeln 10 zii- und abgeführt. Die Stäbe können aus Kohle, Graphit, Silit oder aus einem andern leitenden, feuerfesten und als Widerstand geeigneten Material hergestellt werden.
Der Widerstand könnte auch aus einer Anzahl aufeinandergestapelter Platten be stehen.
Die Widerstände 8 kommen in ähnlicher '\Veise wie die Lichtbögen der Elektroden in den Fig. 1 und 2 zur Wirkung und sind in gleicher Art wie diese geschützt. Bei dem in Fig. 4 in lotrechtem Schnitt dargestellten elektrischen Ofen wird als I-Teiz- qu.elle ein loses Widerstandsmaterial 11, insbesondere Kohle, Graphit od-:
r irgend ein anderer Stoff benützt, das in einer ausserhalb des Herdes 13 rings um diesen verlaufenden 'R.inne 12 isoliert untergebracht ist, die dem nach am Boden eines den Herdraum 13 voll ständig umgebenden Raumes so angeordnet ist, dass die Herdwand zugleich die innere Wand der Rinne bildet. Der Strom wird durch Leitungen<B>16</B> aus Graphit oder an derem Material, von denen nur eine dar gestellt ist, zu- und abgeführt. Die Anzahl dieser Leitungen richtet sich nach der Art des benutzten Stromes und nach der Grösse des Ofens.
Der Herd 13 kann im Grundriss eine runde, eclzige oder andere Form haben. Der Herd ist durch ein Gewölbe 14 abgedeckt, dessen mittlere, zur Einbringung des zu behandelnden Materials dienende Öffnun.a durch ein kleineres Gewölbe 15 abgedeckt ist-. Im Gewölbe 15 ist ein verschliessbares Loch 17 angebracht, das teils zur Beobach tung des Ofeninnern, teils zur Erneuerung des Widerstandsmaterials dient. Es können mehrere Löcher 17 und auch andere Offnun- gen in der Höhe des Herdes 13 oder an dessen Boden angebracht sein.
Bei diesem Ofen findet, ob er nun als Glüh- oder Schmelzofen benutzt wird, eine Nutzbarmachung der erzeugten Wärme durch Strahlung statt, indem die Wärme gegen die Ofenwände strahlt und von diesen auf das zu behandelnde Gut reflektiert wird.
Bei der Benutzung des Ofens als Glühofen wird die erzeugte Wärme ü')erdies daduren durch Strahlung nutzbar gemacht, dass die dein Herd 13 und der Rinne 12 gemeinsame Wand erwärmt wird und diese Wärme auf das Glühgut ausstrahlt. Bei Benutzung des Ofens als Schmelzofen wird dagegen die erzeugte Wärme überdies durch direkte Wärmeleitung mittelst der dem Herd 13 und der Rinne 12 gemeinsamen Wand und auch des Bodens der Rinne nutz bar gemacht. Diese Wand wird für die bei- den genannten Zwecke und der Boden der It.inne für den letztgenannten Zweck aus die Wärme gutleitendem Material, beispielsweise Carborundum, hergestellt.
Die Ofentempera tur kann dabei leicht geregelt werden und die Benutzung eines höher gespannten Stro mes (250 Volt und mehr) als bei den vor her beschriebenen Ausführungsformen (mit ungefähr 110 Volt Spannung) ist möglich, weil ein wesentlicher Teil der Spannung im NViderstandsmaterial verbraucht wird.
Da bei dieser Ausführungsform die Heiz quelle den Ofenraum ringsum umgibt, findet eine gleichmässige Erwärmung desselben statt.
Bei dem in Fig..5 im lotrechten Schnitt dargestellten Ofen wird als Widerstands körper ein loses Widerstandsmaterial 11 be nutzt, dem der Strom durch Elektroden 7 zugeführt wird, und aus welchem er durch ebensolche Elektroden 7 abgeführt wird. Das Widstandsmäterial ist in Rinnen 12 unter gebracht, die jedoch nicht ringsherum laufen, sondern in zwei vom Herd na seitlich liegen den Räumen 1 des Ofens angeordnet sind, wel che Räume durch Zwischenwände 18 in vonein ander getrennte kleinere Räume unterteilt sind.
In diesen Räumen ist am Boden die das Widerstandsmaterial aufnehmende Rinne 12 fortlaufend angebracht, zu welchem Behufe die Trennungswände 18 bei 19 durchbrochen sind. In jedem dieser Räume sind ferner zwei lotrechte Elektroden 7 in grösserem Ab stand voneinander angeordnet, die in kleine rem Abstand von dem losen Widerstands material mit diesem Lichtbögen erzeugen oder in Kontakt mit dem Widerstandsmaterial in diesem ohne Lichtbogen Wärme erzeugen. In jedem Raum können aber auch nur ein oder mehr als zwei Stäbe 7 zur Stromzu- und -Ableitung, in letzterem Falle in ent sprechendem Abstand voneinander, angeord net werden.
Im Falle, dass nur ein Stab 7 angeordnet ist, kann der Strom durch Lei tungen ähnlich wie bei Fig. 4 abgeführt wer den. Durch Einstellung der Elektroden zum Widerstandsmaterial ist es möglich, die Tem peratur des Ofens zu regeln. Das Wider standsmaterial kann hier durch dünne, die Wärme leicht durchlassende Platten gegen Oxydation geschützt werden, mit Ausnahme J J ener Stellen, an welchen Lichtbö <B>9</B> en vorhan- den sind, um deren Entstehen nicht zu hin dern.
Der Ofen ist von einem Gewölbe 4 ab gedeckt, das auf der Ofenwand ruht. Durch Löcher 17 kann das Innere des Ofens beob achtet und das Widerstandsmaterial erneuert werden. Die Elektroden 7 können auch schräg angeordnet werden.
Bei diesem Ofen erfolgt die Heizung gleichfalls ohne -Unterbrechung, wie bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, jedoch nicht rings um den Ofen herum, son dern in einzelnen getrennten Räumen.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellten Ofen eignen sich infolge der gleichmässigen -Wärmeverteilung insbesondere zum Schmel zen und Glühen von Materialien bei mitt leren Temperaturen (etwa 1200' C und darunter), weil dabei sozusagen eine milde, das Material schonende Beheizung stattfindet, ,las heisst eine das Material schädigende Wärmekonzentration an einzelnen Stellen des Ofens sich nicht ergeben kann.
Das Mauerwerk wird insbesondere in un mittelbarer Nähe der Heizquelle aus hoch feuerfesten Ziegeln so - ausgeführt, dass es durch die intensive Wärmeentwicklung nicht Schaden leidet und die Reflexion der Wärme gefördert wird.