DE102004049888B4

DE102004049888B4 - Brennofen

Info

Publication number: DE102004049888B4
Application number: DE200410049888
Authority: DE
Inventors: Rudolf Jussel; Horst Ulbricht; Walter Pokorny
Original assignee: Ivoclar Vivadent AG
Current assignee: Ivoclar Vivadent AG
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2024-10-14
Also published as: DE102004049888A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Brennofen für dentale Restaurationsteile, mit einer Ofenhaube, die gegenüber einem Ofensockel hub- und/oder schwenkbeweglich gelagert ist, und einem Wärmedämmelement, das zum Ofensockel hin offen ist und einen Brennraum umgibt, wobei mindestens ein Heizelement in oder an der Innenwand des Wärmedämmelements, inbesondere in dort vorgesehenen Vertiefungen, gelagert ist. Zwischen Heizelement (28, 30) und Brennraum (22) ist ein wärmedurchlässiges Abdeckelement (32) angeordnet, das insbesondere das Abdeckelement (32) mindestens überwiegend abdeckt, und dass das Abdeckelement (32) in einer in geschlossenem Zustand der Ofenhaube (14) zum Ofensockel (12) verlaufenden Richtung an der Ofenhaube (14) abgestützt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Brennofen, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Es sind seit langem Brennöfen bekannt, bei denen Heizelemente, die auch zu einer langen Heizschlange zusammengefasst sein können, in der Ofenhaube untergebracht sind. Hierzu ist die Heizung entweder in einem Heizleiterträger untergebracht, der an der oberen Innenwand der Ofenhaube befestigt ist, wie es aus der DE-26 32 846 A1 ersichtlich ist, oder die Heizwendeln sind in der seitlichen Innenwand der Ofenhaube untergebracht. Ein Beispiel hierfür ist aus der DE 195 42 984 C1 ersichtlich.

Bei derartigen Lösungen ist es wichtig, dass das Brenngut, also dentate Restaurationsteile, beim Beenden des Brennzyklus in einer Ruhephase verbleiben kann und insbesondere nicht erschüttert wird, bis die Abkühlung soweit erfolgt ist, dass sicher eine Verfestigung stattgefunden hat.

Um dies zu erreichen, sieht die DE 26 32 846 A1 vor, die Ofenhaube schwenkbar anzubringen. Hierdurch lässt sich bereits eine vergleichsweise rasche Kühlung des Brennguts erzielen, und das Brenngut kann erschütterungsfrei auf dem Ofensockel verbleiben, bis es entnommen werden kann.

Demgegenüber ist die Lösung gemäß der DE 195 42 984 C1 noch verbessert. Dort wird zusätzlich zur Schwenkbewegung der Ofenhaube eine Hubbewegung eingeleitet. Hierdurch entsteht zwischen dem hinteren/unteren Ende der Ofenhaube in geöffnetem Zustand und dem Ofensockel ein Schlitz. Nachdem die Ofenhaube selbst noch recht heiß ist, steigt Luft von ihr auf. Dies erzeugt andererseits eine Art Kaminwirkung für zuströmende kalte Luft, die die rasche Auskühlung des Brennguts unterstützt und so den Brennzyklus deutlich verkürzt.

Beide genannten Lösungen erfordern es, die Ofenhaube zusammen mit dem dort angeordneten Heizelement anzuheben und mindestens zu verschwenken, wobei gemäß der zweitgenannten Lösung eine Vertikalbewegung hinzukommt. Die Heizelemente sind typischerweise Heizwendeln aus einem temperaturfesten Material. Beispielsweise kann in an sich bekannter Weise Wolframdraht oder eine geeignete Legierung eingesetzt werden. Die Heizwendeln sind vergleichsweise stoßempfindlich, nachdem Wolfram lange nicht so zähelastisch wie beispielsweise Aluminium ist.

Um die sichere Lagerung zu gewährleisten, muss deshalb bei der Lösung gemäß der DE 195 42 984 C1 die Heizwendel im Abstand von wenigen Zentimetern gestützt werden. Bei dieser Lösung sind die Heizelemente in länglichen, spiraligen Kanälen untergebracht, und liegen insofern zum Brenngut hin frei.

An sich ist die Lagerung der Heizelemente, wie sie gemäß der DE 26 32 846 A1 vorgesehen ist, im Grunde besser, denn dort ist ein Heizleiterträger vorgesehen, in den die Heizwendeln teilweise eingebettet sind. Andererseits können Heizwendeln von Fall zu Fall durchbrennen. Dies stellt einen gewissen Nachteil der Lösung gemäß der DE 26 32 846 A1 dar, denn in diesem Fall muss in recht aufwändiger Weise der gesamte Brennofen demontiert werden, um den Heizleiterträger mitsamt sämtlichen Heizwendeln auszutauschen. Ein Austausch einer einzigen Heizwendel bei Verwendung mehrerer Heizwendeln ist bei dieser Lösung nicht möglich.

Demgegenüber erlaubt die Lösung gemäß der DE 195 42 984 C1 zwar den Austausch einzelner Heizwendeln, die dort freiliegen. Hierzu muss die betreffende Heizwendel entnommen und recht präzise ein gefädelt werden, was nicht besonders einfach ist, nachdem dies auf der nach unten offenen Innenseite der Ofenhaube erfolgen muss.

Ein weiteres Problem sämtlicher bekannter Brennöfen mit Ofenhaubenheizung ist die Tatsache, dass die dentalen Restaurationsteile beim Brennen Dämpfe und Partikel abgeben können. Hierdurch kann es beispielsweise bei den gebrannten Restaurationsteilen zu Verunreinigungen kommen.

In der US 6,252,202 B1 wird deshalb ein Brennofen mit einem Schutzrohr aus Quarzglas beschrieben, das die Verunreiningung der Heizelemente in der Ofenhaube verhindern soll. Allerdings ist ein Auswechseln oder Reinigen dieses Glasrohres sowie das Ersetzen durchgebrannter Heizelemente wie bei den anderen beschriebenen Lösungen sehr aufwändig.

Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Brennofen für dentale Restaurationsteile gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 zu schaffen, der eine gute Lebensdauer mit einer vergleichsweise einfachen Wartung kombiniert, wobei Verunreinigungsmöglichkeiten des dentalen Restaurationsmaterials reduziert werden sollen, ohne dass der Brennzyklus und die Qualität des Restaurationsergebnisses nachteilig beeinflusst wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Überraschend ergibt sich mit der erfindungsgemäßen Lagerung des Abdeckelements für das oder die Heizelemente zunächst der Vorteil, dass ein durchgebranntes Heizelement vergleichsweise einfach ausgetauscht werden kann: Erfindungsgemäß kann auf Lagerhaken oder dergleichen für die Heizelemente vollständig verzichtet werden, und das auszutauschende Heizelement wird kurzerhand lose in seinen spiraligen Kanal eingelegt und das Abdeckelement wieder eingebracht.

Überraschend lässt sich ferner ein Heizelement auch aus vergleichsweise sprödem Quarzglas in der erfindungsgemäßen Ofenhaube einsetzen: Durch die Vorspannung durch die erfindungsgemäße Lagervorrichtung wird das Quarzglas offenbar in so günstiger Weise angedrückt und unter Vorspannung gehalten, dass es auch bei den recht abrupten Geschwindigkeitsänderungen bei der Bewegung der Ofenhaube nicht bricht. Hierzu ist eine Vorspannung des Abdeckelements in im Wesentlichen vertikaler Richtung, hingegen ein Spiel in horizontaler Richtung vorgesehen. Durch das erfindungsgemäße Spiel lässt sich der unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizient von dem Auskleidungsmaterial der Ofenhaube, also beispielsweise Schamott und dem Material des Abdeckelements kompensieren. Überraschend ist damit trotz mangelnder seitlicher Abstützung die Bruchgefahr des Abdeckelements beseitigt, wobei es sich versteht, dass die Anlagefläche zwischen der oberen Stirnseite des Abdeckelements und der Ofenhaube in günstiger Weise plan ausgebildet ist, so dass eine vergleichsweise große Auflagefläche bereitgestellt wird.

Zwar ist es an sich bereits bekannt geworden, Heizelemente in sogenannten Rohröfen mit einem Quarzrohr zu schützen, das die Heizelemente in Kanälen hält. Bei derartigen Öfen kann jedoch das Heizelement – wie der gesamte Ofen – statisch verbleiben, und das Brenngut wird über eine Tür entnommen. Demgegenüber ist bei sogenannten Haubenöfen das Brennelement zusammen mit der Ofenhaube beweglich, und bekanntlich ist gerade Quarzglas recht erschütterungsempfindlich.

Die erfindungsgemäße Lagervorrichtung lässt sich in beliebiger geeigneter Weise ausbilden, beispielsweise durch Andrückfedern, die von der Unterseite auf das Abdeckelement drücken, oder beispielsweise durch federnde Stifte, die Ausnehmungen des Lagerelements durchtreten. In diesem Zusammenhang ist es wichtig, dass die Lagervorrichtung lösbar ausgebildet ist, so dass das Abdeckelement einfach entnommen werden kann. Überraschend lässt sich hierdurch in einfacher Weise die Verschmutzungsneigung des erfindungsgemäßen Brennofens deutlich reduzieren: Nach einer gewissen Anzahl, beispielsweise von 100 Brennzyklen wird das erfindungsgemäße Abdeckelement kurzerhand ausgetauscht, so dass etwaige, auf seiner Innenseite abgeschiedene Verunreinigungen keine nachfolgenden Brennzyklen mehr beeinflussen können. Es versteht sich, dass es anstelle dessen auch möglich ist, die Verunreinigungen in einem Reinigungsbad zu entfernen.

Um zu verhindern, dass beim Austausch des Abdeckelements die Heizelemente aus ihren Kanälen austreten, was das Einschieben des neuen oder gereinigten Abdeckelements erschweren würde, können die Kanäle an ihrer dem Abdeckelement zugewandten Seite mit einer kleinen Haltenase versehen sein. Die Haltenase hat dann bevorzugt eine solche Neigung, dass das zugehörige Heizelement auch bei nach oben geschwenkter Ofenhaube in seinem Kanal verbleibt.

Alternativ können die Heizelemente auch mit einer gewissen Steifheit ausgebildet sein, so dass sie nicht nur biegeschlaff in ihren Kanälen liegen, sondern aufgrund ihrer Eigenspannung dort auch bei aufgeschwenkter Ofenhaube verbleiben.

Erfindungsgemäß ist es günstig, dass der Austausch sowohl des betreffenden durchgebrannten Heizelements als auch des Abdeckelements bei Bedarf kurzerhand bei in normalem Zustand aufgeschwenkter Ofenhaube erfolgen kann. Der erfindungsgemäße Brennofen muss also nicht demontiert werden, so dass der Austausch in dem Dentallabor oder gegebenenfalls in der Zahnarztpraxis von dem dort arbeitenden Bedienpersonal zügig und ohne das Erfordernis des Hinzuziehens von Fachleuten erfolgen kann.

Die Lösbarkeit der erfindungsgemäßen Lagervorrichtung kann in beliebiger geeigneter Weise bereitgestellt werden. Beispielsweise können Schrauben entsprechende Stützstreifen in der gewünschten Position halten. Es ist auch möglich, mit Stiften zu arbeiten, die von außen betätigbar sind und die Ofenhaube durchtreten und das Abdeckelement in Position halten.

In einer modifizierten Ausgestaltung ist es vorgesehen, in die Oberwand der Ofenhaube eine federnde Stützvorrichtung zu integrieren. Bei dieser Lösung kann die Lagervorrichtung selbst steif sein, aber dennoch die gewünschte vertikale Vorspannung auf das Abdeckelement ausgeübt werden. In Zusammenhang mit der Erfindung durchgeführte Untersuchungen haben überraschend ergeben, dass eine elastische Vorspannung quer zur Fläche des Ab deckelements die Bruchgefahr deutlich reduziert, während ein seitliches Anliegen die Bruchgefahr offenbar eher zunehmen lässt. Offenbar wirken Mikrorauhigkeiten des Schamottmaterials, das an dem Abdeckelement seitlich anliegen könnte, eher ungünstig auf die Bruchneigung, während eine kleine Kontaktfläche mit vergleichsweise hohem Druck, wie sie je stirnseitig des erfindungsgemäßen Abdeckelements vorgesehen ist, die Bruchneigung offenbar reduziert.

Erfindungsgemäß besonders günstig ist auch die Selbstzentrierung des erfindungsgemäßen Abdeckelements: Bereits durch den ersten Brennzyklus erfolgt aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Quarzglas einerseits und Auskleidungsmaterial anderseits eine Reduktion des Spiels, und zwar soweit, dass das Abdeckelement seitlich höchstens punktförmig anliegt. Wenn sich das Spiel durch die Abfolge des Brennzyklus wieder vergrößert, liegt das Abdeckelement damit seitlich völlig frei von Kontakt zwischen seiner Fläche und dem Auskleidungsmaterial, so dass keine die Oberfläche anritzenden Mikrorauhigkeiten dort die Bruchgefahr erhöhen könnten.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass eine Zentriervorrichtung das Abdeckelement zentriert hält, so dass in allen Betriebszuständen des Brennofens das Spiel zwischen Abdeckelement und Auskleidungsmaterial gleich ist.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement durch die Lagervorrichtung, insbesondere an einer Wärmedämmschicht, in axialer Richtung festgelegt ist und insbesondere von der Wärmedämmschicht in axialer Richtung überragt wird.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Lagervorrichtung lösbar ausgebildet ist, und nach dem Lösen der Lagervorrichtung das Abdeckelement entfernbar ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ofenhaube spiralige Vertiefungen aufweist, in denen mindestens ein Heizelement gelagert ist, und dass das Heizelement im Betrieb mindestens teilweise an dem Abdeckelement anliegt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das oder die Heizelemente wendelförmig ausgebildet sind, und die Vertiefungen als Kanäle ausgebildet sind, in denen das oder die Heizelemente lose liegen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Heizelement mit einem geringen Spiel von beispielsweise weniger als seinem halben Durchmesser in den Kanälen oder Vertiefungen aufgenommen ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement als flachzylindrischer Ring ausgebildet ist und die Lagervorrichtung das Abdeckelement, insbesondere in ihrem unteren Bereich, abstützt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Ofenhaube in an sich bekannter Weise mit einer Wärmedämmschicht ausgekleidet ist, die insbesondere Feuerleichtstein, Keramikfaser und/oder Schamott aufweist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Lagervorrichtung eine Anlageschulter aufweist, die in einer Wärmedämmschicht ausgebildet ist und sich mindestens teilweise unterhalb des Abdeckelements erstreckt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Wärmedämmschicht aus zwei Teilen besteht, von denen ein Teil im Wesentlichen ringförmig ist und die Heizelemente und das Abdeckelemente umgibt, und dass das Abdeckelement nach Trennung der Teile der Wärmedämmschicht entfernbar ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Wärmedämmschicht auf einem Ringprofil gelagert ist, das sich im Wesentlichen am unteren Außenumfang der Ofenhaube erstreckt und insbesondere eine Dichtlippe gegenüber dem Ofensockel ausbildet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Lagervorrichtung das Abdeckelement federnd eingespannt hält und insbesondere an die innere Oberwand der Ofenhaube andrückt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement einen Außendurchmesser aufweist, der zur Kompensation seiner Wärmeausdehnung im Betrieb des Brennofens in kaltem Zustand mindestens um die Differenz der Wärmeausdehnung zwischen Ofenhaube und Abdeckelement geringer als der Innendurchmesser der Ofenhaube ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement die Heizelemente vollständig überdeckt und vor Dämpfen schützt.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement ein Höhen/Durchmesser-Verhältnis von näherungsweise 0,7 aufweist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass das Abdeckelement mit vertikalen Spiel zwischen Teilen der Wärmedämmschicht gelagert ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass zwischen Abdeckelement und der Wärmedämmschicht ein horizontales Spiel besteht, das geringer als der Durchmesser eines Heizelements ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass eine Zentriervorrichtung das Abdeckelement zentriert hält, die insbesondere durch mindestens einen Teil der das Abdeckelement umgebenden Wärmedämmschicht gebildet ist.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen.

Es zeigen:
1 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Ofens im Schnitt, wobei die Ofenhaube vollständig abgesenkt ist und der Brennzyklus durchgeführt werden kann;
2 die Ausführungsform gemäß 1, wobei die Ofenhaube angehoben ist, so dass ein Spalt zwischen dem Ofensockel und der Ofenhaube besteht;
3 die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Brennofens gemäß 1 und 2, ebenfalls im Schnitt der Ofenhaube dargestellt, wobei die Ofenhaube aufgeschwenkt ist;
4 eine Detailvergrößerung der Ofenhaube, gemäß dem in 3 dargestellten strichpunktierten Kreis, wobei die erfindungsgemäße Lagervorrichtung in einer Ausführungsform ersichtlich ist;
5 eine modifizierte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung, unter der Darstellung eines Teils der Ofenhaube.; und
6 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Brennofens.
Der in 1 dargestellte Brennofen 10 weist einen Ofensockel 12 und eine Ofenhaube 14 auf, die über ein Hub-/Schwenklager 16 miteinander verbunden sind. Der Ofensockel 12 ist mit einer etwas erhabenen Lagerplatte 18 versehen, auf welcher nicht dargestelltes Brenngut abstellbar ist und einem Brennzyklus unterworfen werden kann.
Die Ofenhaube 14 ist in dem dargestellten abgesenkten Zustand gemäß 1 auf dem Ofensockel 12 abgesenkt. Die Lagerplatte 18 hat eine Aufsetzschräge 20, wie es aus 1 ersichtlich ist. Die Aufsetzschräge 20 passt mit einer entsprechenden Einführschräge 21 der Ofenhaube 14 zusammen. Hierdurch wird einerseits eine gewisse Abdichtung zwischen dem Brennraum 22 in der Ofenhaube und der Umgebung gewährleistet, und andererseits sichergestellt, dass die Ofenhaube 14 nicht hart auf dem Ofensockel 12 aufschlägt, wenn das Hub-/Schwenklager 16 das Absenken der Ofenhaube aus den in 2 und 3 dargestellten Zuständen einleitet.
Die Ofenhaube 14 ist in an sich bekannter Weise mit einem geeigneten Auskleidungsmaterial ausgekleidet. Beispielhaft kann Schamott 24 als Auskleidungsmaterial verwendet werden, oder aber Feuerleichtstein oder Keramikfaser. Durch das recht voluminöse Auskleidungsmaterial wird eine gute thermische Trennung zwischen der Außenseite der Ofenhaube und dem Brennraum gewährleistet.
Zusätzlich ist eine Verkleidung 26 der Ofenhaube in einem Abstand von beispielsweise 2 cm von dem Schamott 24 wärmegedämmt gelagert. Durch diese Maßnahme mit einem Luftspalt von etwa 2 cm ist gewährleistet, dass die Verkleidung 26 sich auch bei heißem Brennraum 22 kalt oder höchstens lauwarm anfühlt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Ofenhaube 14 mehrere spiralig verlaufende Heizelemente 28, 30 auf. Die Heizelemente 28 und 30 liegen lose in Vertiefungen oder Kanälen und sind mit einem Abdeckelement dort sicher aufgenommen, wobei die genaue Ausgestaltung besser aus 4 und 5 ersichtlich ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind mehrere Heizelement 28 und 30 vorgesehen, die spiralig verlaufen und separat steuerbar sind. Durch diese Maßnahme lässt sich der thermische Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Brennofen bei niedriger Leistung steigern.
2 zeigt die Ausführungsform gemäß 1, wobei gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile hinweisen. Das erfindungsgemäße Abdeckelement 32 ist der Einfachheit halber schematisch dargestellt. Es erstreckt sich von einer Oberwand 34 über die gesamte Höhe der Heizelemente 28 und 30 bis knapp oberhalb des unteren Randes des Brennraums 22. Auch in geschlossenem Zustand der Ofenhaube 14 kommt es nicht in Anlage mit der Lagerplatte 18.
Für das Auswechseln des Abdeckelements 32 ist es vorgesehen, dass die Auskleidung 24 unten gerade verläuft, also der freie Durchmesser der Auskleidung 24 über ihren Verlauf gleich bleibt. Durch in 4 und 5 dargestellte Lagervorrichtungen wird das Abdeckelement 32 mit seiner oberen Stirnseite 40 an die Oberwand 34 an deren Außenumfang angedrückt. Es versteht sich, dass die Oberwand 34 hierzu eine geeignete plane Ausgestaltung aufweist, um eine gleichmäßige Kraftaufnahme zu gewährleisten.
In einer modifizierten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass die Oberwand dort mit einem ringförmigen Band aus einer Keramikfaser versehen ist, das leicht federt und die stoßgeschützte Aufnahme des Quarzrohrs, das das Abdeckelement 32 bildet, unterstützt.
Aus 2 ist ferner ersichtlich, dass die Ofenhaube durch vertikales Anheben von ihrer geschlossenen Position, die in 1 dargestellt ist, um einige Zentimeter angehoben werden kann. Dies erleichtert das Lösen der konischen Verbindung zwischen der Lagerplatte 18 und der Einführschräge 21 an der Ofenhaube.
Demgegenüber ist die Ofenhaube 14 in der Position gemäß 3 voll auf geschwenkt. In dieser Position kann das auf der Lager platte 18 abgestellte Brenngut auskühlen, und bei Bedarf lässt sich auch das Abdeckelement 32 oder gegebenenfalls eines der Heizelemente 28, 30 entfernen und austauschen.
Aus 4 ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lagervorrichtung 50 ersichtlich. Bei dieser Ausführungsform ist ein Federblech, beispielsweise aus Stahl, über zwei Schrauben 52 und 54 an der Ofenhaube angeschraubt. Es stützt die untere Stirnfläche des Abdeckelements 32 ab.
Auch wenn aus 4 lediglich ein Stützstreifen 56 als Teil der Lagervorrichtung 50 ersichtlich ist, versteht es sich, dass mehrere, bevorzugt drei oder vier, entsprechende Stützstreifen gleichmäßig um den Umfang des Abdeckelements 32 verteilt angeordnet sind, um eine gleichmäßige Kraftbeaufschlagung zu gewährleisten.
Aus 4 ist ferner ersichtlich, dass die Heizelemente 28 und 30 in Kanälen 60 und 62 aufgenommen sind. Die Kanäle 60 und 62 sind großzügig dimensioniert, so dass sie die Heizelemente 28 und 30 leicht aufnehmen können. An der dem Abdeckelement 32 zugewandten Unterseite jedes im Wesentlichen U-förmigen Kanals ist eine Haltenase 66 ausgebildet, die etwas nach schräg oben gezogen ist und ein versehentliches Herausrutschen des Heizelements 28 bzw. 30 aus dem betreffenden Kanal 60 bzw. 62 auch dann verhindert, wenn das Abdeckelement 32 entfernt ist. Der Stützstreifen 56 steht in dem in 4 dargestellten Zustand unter Vorspannung, so dass er das Abdeckelement 32 nach oben drückt.
Auf 4 ist ferner ersichtlich, dass zwischen dem Abdeckelement 32 und der Auskleidung 24 der Ofenhaube ein deutlicher Abstand besteht. Dies ist das erfindungsgemäße Spiel 70, das die unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem Abdeckelement 32 und Schamott 24 ausgleicht. Dieses Spiel ist – bevorzugt mit einer gewissen Sicherheitsreserve – in allen Temperaturzuständen des erfindungsgemäßen Brennofens vorgesehen, wobei es sich versteht, dass es grundsätzlich auch möglich ist, dass das Spiel bei der minimalen oder maximalen Betriebstemperatur des Brennofens auf 0 reduziert ist; bei einer mittleren Betriebstemperatur ist es jedenfalls stets vorhanden.
Eine modifizierte Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Brennofens ist aus 5 ersichtlich. Die Lagervorrichtung 50 ist dort in einer anderen Weise ausgebildet. Sie weist einen Stützstift 72 auf, der eine Durchtrittsausnehmung 74 in dem Abdeckelement 32 durchtritt. Der Stützstift 72 ist in einem Führungsrohr 76 gelagert und von außen betätigbar. Er weist bevorzugt eine Einführschräge 78 auf, die das Einführen unterstützt und das Abdeckelement 32 nach oben drückt. Wie ersichtlich ist, steht im montierten Zustand des Abdeckelements die Lagervorrichtung 50 unter Vorspannung, so dass der Stützstift 72 etwas nach unten gebogen ist.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel gemäß 5 weist der Kanal 60 eine etwas ausgerundete Ausgestaltung auf. Auch hier ist Spiel 70 zwischen dem Abdeckelement 32 und Schamott 24 vorgesehen, das ≥0 ist, jedoch in keinem Betriebszustand so groß, dass es in den Bereich des Durchmessers eines Heizelements 28 kommt.
Bei diesem Ausführungsbeispiel haben die Heizelemente 28 und 30 eine derartige Eigensteifigkeit, dass sie auch bei entferntem Abdeckelement 32 nicht aus den Kanälen 60 bzw. 62 herausfallen können.
Die in 6 dargestellte Ausführungsform des Brennofens 10, hier in Form der dortigen Ofenhaube 14 dargestellt, weist eine modifizierte Ausgestaltung der Lagervorrichtung 50 auf. Das Auskleidungsmaterial 24 oder die Wärmedämmschicht ist bei dieser Ausführungsform geteilt, wobei ein Ring-Teil 71 vorgesehen ist, auf dem ein Scheiben-Teil 72 aufgesetzt ist. Der Ring-Teil 71 weist seinem unteren Ende benachbart eine Anlageschulter 75 auf, die nach oben weist und Teil der Lagervorrichtung 50 für das Abdeckelement 32 ist.
Das Abdeckelement 32 ist ferner in seinem oberen Bereich in einer kreisringförmigen Ausnehmung 76 in dem Scheiben-Teil 72 gelagert. Die Heizelemente 28, 30 sind in Kreisring-Nuten oder spiraligen Nuten in dem Ring-Teil 71 der Wärmedämmschicht 24 aufgenommen. Durch die Ausgestaltung des Abdeckelements 32, das in den Teilen der Wärmedämmschicht 24 zwischen zwei Schultern aufgenommen ist, ergibt sich durch die thermische Expansion und Kontraktion ebenfalls automatisch eine Zentrierwirkung, so dass das Abdeckelement in seiner Positionsfestlegung auf die beiden Teile 71 und 72 zurückgreifen kann, die als Zentriervorrichtung für das Abdeckelement 32 wirken. Hierdurch ist auch bei einem relativ großen horizontalen Spiel zwischen dem Teil 71 und dem Abdeckelement 32 gewährleistet, dass keine asymmetrische Positionierung entsteht und das Heizelement 28 bzw. 30 in den sich so ergebenen Spalt hineinrutschen kann.
Es versteht sich, dass das Abdeckelement 32 auf der Anlageschulter 75 abgestützt ist. In vertikaler Richtung kann ein Spiel in beliebiger Weise vorgesehen sein, beispielsweise so, dass es in kaltem Zustand deutlich vorhanden ist und sich während des Brennzykluses auf null reduziert oder sogar eine Vorspannung für das Abdeckelement 32 bereitstellt. Diese Spieländerung ergibt sich bei einer Materialwahl für das Abdeckelement dergestalt, dass sein Wärmeausdehnungskoeffizient größer als der Wärmeausdehnungskoeffizient von Schamott oder anderem Materialien, die für die Wärmedämmschicht eingesetzt werden ist.
Für das Wechseln des Abdeckelements 32 ist es bei dieser Lösung vorgesehen, dass ein Flansch 80 der Verkleidung 26 gelöst wird und der obere Teil der Verkleidung 26 entfernt wird. In diesem Zustand kann der Scheiben-Teil 72 der Wärmedämmschicht 24 nach oben entnommen werden. Das Abdeckelement 32 liegt dann frei und kann ebenfalls nach oben entnommen und gereinigt oder ausgetauscht werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist ein Ringprofil 82 vorgesehen, das die Verbindung zwischen der Verkleidung 26 einerseits und dem Ring-Teil 71 andererseits bereitstellt. Dieses Profil 82 kann beispielsweise aus einem Elastomer oder einem beliebigen anderen geeigneten Material bestehen. Es weist eine Dichtlippe 84 auf, die sich schräg nach unten erstreckt und gegenüber die in 6 nicht dargestellten Ofenbasis wirkt.

Claims

Brennofen für dentale Restaurationsteile, mit einer Ofenhaube, die gegenüber einem Ofensockel hub- und/oder schwenkbeweglich gelagert ist, einem Wärmedämmelement, das zum Ofensockel hin offen ist, und einen Brennraum umgibt, wobei mindestens ein Heizelement in oder an der Innenwand des Wärmedämmelements, insbesondere in dort vorgesehenen Vertiefungen, gelagert ist, und einem wärmedurchlässigen Abdeckelement (32), das zwischen Heizelement (28, 30) und Brennraum (22) angeordnet ist und das insbesondere das Heizelement (28, 30) mindestens überwiegend abdeckt, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (32) in einer in geschlossenem Zustand der Ofenhaube (14) zum Ofensockel (12) verlaufenden Richtung an der Ofenhaube (14) abgestützt ist und das Abdeckelement (32) mit vertikalem Spiel zwischen Teilen des Wärmedämmelements (24) gelagert ist.
Brennofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (32) als flachzylindischer Ring ausgebildet ist, der einen Außendurchmesser aufweist, der zur Kompensation seiner Wärmeausdehnung in Betrieb des Brennofens (10) in kaltem Zustand mindestens um die Differenz der Wärmeausdehnung zwischen Ofenhaube (14) und Abdeckelement (32) geringer als der Innendurchmesser der Ofenhaube (14) ist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützung über eine Lagervorrichtung (50) erfolgt, die insbesondere zwischen einem unteren Bereich oder Teil des Wärmedämmelements (24) und dem Abdeckelement angeordnet ist.
Brennofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagervorrichtung (50) eine Anlageschulter (75) aufweist, die von einem unteren Teil des Wärmedämmelements (24) gebildet oder abgestützt ist, wobei die Anlageschulter von dem Ofensockel (12) weg weist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagervorrichtung (50) als lösbare Lagervorrichtung ausgebildet ist, die das Entfernen des Abdeckelements (32), gegebenenfalls nach Abbau mindestens eines Teils des Wärmedämmelements (24), erlaubt.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmedämmelement (24) wenigstens zweiteilig ausgebildet ist und zwischen den Teilen des Wärmedämmelements (24) das Abdeckelement (32) abgestützt und geführt oder gehalten ist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmedämmelement (24) zweiteilig ausgebildet ist und die Teile des Wärmedämmelements (24) voneinander trennbar und nach ihrer Trennung das Abdeckelement (32) in einer vom Ofensockel (12) abgewandten Richtung entnehmbar ist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennraum zylindrisch ausgebildet ist und die Innenwand des Brennraums eine insbesondere spiralige Vertiefung (Kanäle 60, 62) aufweist.
Brennofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung spiralig ausgebildet ist und die Heizelemente (28, 30) wendelförmig lose in den Vertiefungen liegen, insbesondere mit einem Spiel von weniger als den halben Durchmesser der Vertiefungen (Kanäle 60, 62), wobei die Tiefe der Vertiefung (Kanäle 60, 62) mindestens so groß wie der größte Durchmesser des Heizelements (28, 30) ist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmschicht (24) die Ofenhaube auskleidet und aus Feuerleichtstein und/oder Keramikfaser und/oder Schamott gebildet ist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmedämmelement (24) auf einem Ringprofil (82) gelagert ist, das sich im Wesentlichen am unteren Außenumfang der Ofenhaube (14) erstreckt und insbesondere eine Dichtlippe (84) gegenüber dem Ofensockel (18) ausbildet.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement ein Höhen-Durchmesser-Verhältnis von 0,5 bis 0,9, insbesondere von näherungsweise 0,7 aufweist.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abdeckelement (32) mit seiner Stirnfläche auf der Anlageschulter (75) aufliegt.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Abdeckelement (32) und dem Wärmedämmelement (24) ein horizontales Spiel besteht.
Brennofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zentriervorrichtung das Abdeckelement (32) zentriert hält, die insbesondere durch mindestens einen Teil des das Abdeckelement (32) umgebenden Wärmedämmelements (24) gebildet ist.
Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagervorrichtung (50) das Abdeckelement (32), das insbesondere aus Quarz gebildet ist, federnd eingespannt hält.