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Die vorliegende Erfindung betrifft
ein Kalibriervorrichtung zur Temperatureichung von Öfen, gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1, wie sie vorzugsweise im Dentalbereich zum Einsatz
kommen, sowie einen Ofen gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 24.
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Für
die Herstellung von Dentalkeramiken sind regelmäßig sogenannte Muffelöfen erforderlich. Bei
derartigen Öfen
wird eine schwenkbare Ofenhaube abgesenkt, um das Brenngut gleichmäßig zu erwärmen. Durch
Anheben der Haube ist das Brenngut recht rasch frei zugänglich,
so dass sich diese Lösung
bewährt
hat.
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Die Qualität des erzeugten Brennguts,
wie sie beispielsweise eine Dentalkeramik darstellt, hängt stark
davon ab, dass eine vorgeschriebene Brennkurve exakt eingehalten
wird. Hierzu weist der Ofen regelmäßig einen Temperatursensor
auf, so dass eine Temperaturregelung möglich ist.
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Allerdings ist die Qualität der Temperaturnachführung natürlich nur
so gut wie die Genauigkeit des Temperaturfühlers. Daher müssen derartige
Muffelöfen
regelmäßig nachjustiert
und kalibriert werden.
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Über
den Dentalbereich hinausgehend ist es bei zahlreichen verschiedenen Öfen erforderlich,
regelmäßig für eine genaue
Kalibrierung zu sorgen.
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Es sind zahlreiche verschiedene Lösungen bekannt
geworden, mit einfachen Mitteln eine Kalibrierung zu bewerkstellen.
Beispiels weise ist aus der
DE
42 06 540 A ein Ofen bekannt geworden, bei dem zwei Thermoelemente
eingesetzt werden sollen, um die Kalibrierung zu erreichen. Derartige
Thermoelemente sind allerdings nicht genau.
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Ferner ist es auch aus der
DE 100 08 603 A bekannt
geworden, die Schmelzpunkte von Gold- und Silberkalibrierdrähten als
Kalibrierpunkte zu verwenden. Bei dieser Lösung ist ein Schmelzdraht vorgesehen,
dessen Schmelzen einen Stromkreis unterbricht, so dass die Schmelztemperatur
durch einen Stromkreis, in dem der Draht als Kalibrierelement einen
Teil darstellt, exakt erfasst werden kann.
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Es sind verschiedene andere Lösungen bekannt
geworden, bei denen mit mindestens zwei Temperaturpunkten eine Kalibrierung
vorgenommen werden soll. Die vorgeschlagenen Lösungen sind jedoch vergleichsweise
aufwändig
und dennoch nicht besonders genau, gerade wenn Schmelzdrähte als Öffnerkontakte
verwendet werden, oder wenn ein schmelzendes Metall einen Schließkontakt
betätigen soll.
In beiden Fällen
ist nämlich
die Kohäsion
und Adhäsion
des geschmolzenen Metalls zu berücksichtigen,
welche sowohl den Öffnungs-
wie auch den Schließvorgang
ungünstig
beeinflussen kann.
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Es ist kein Zufall, dass die klassischen
Werkstoffe zur Temperaturreglung Edelmetalle, wie Gold und Silber,
sind. Abgesehen von ihrem exakt definierten Schmelzpunkt haben diese
Metalle, bedingt insbesondere durch ihren chemischen edlen Charakter, keine
Tendenz zur Ausbildung von chemischen Verbindungen, insbesondere
von Oxiden, mit der umgebenden Gesamtatmosphäre.
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Im Gegensatz dazu bilden normale
Metalle bei den erhöhten
Temperaturen der Temperaturkalibrierung Oberflächenoxide aus, deren Schmelzpunkt meist
weit oberhalb des Schmelzpunktes des Metalls liegt, so dass das
Metall sich praktisch in einer mechanisch erheblich festen und elektrisch
isolierenden Umhüllung
befindet, welche die Kontaktaufnahme oder den Kontaktverlust erheblich
behindert.
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Diese Tatsache ist umso nachteiliger,
da die edlen Metalle verhältnismäßig hohe
Schmelzpunkte aufweisen, während
eine Kalibrierung bei tieferen Temperaturen, z.B. im Bereich von
600°C, auf
die Verwendung von unedleren Metallen, wie z.B. Aluminium angewiesen
ist. Aluminium wäre
grundsätzlich für eine exakte
Temperaturkalibration geeignet, denn der Schmelzpunkt von Reinaluminium
ist auf drei stellen hinter dem Komma definiert. Jedoch ist Aluminium
ein hochreaktives Metall, dessen positive Gebrauchseigenschaften
darauf beruhen, dass es bereits bei Raumtemperatur eine Schutzschicht
aus Aluminiumoxid bildet. Während
Reinalumiium einen Schmelzpunkt von 660°C besitzt, liegt der Schmelzpunkt
von Aluminiumoxid oberhalb von 2000°C. Die mechanische Festigkeit
dieser dünnen
Oxidschicht ist bei 660°C
so hoch, dass das geschmolzene Aluminium "wie in einem Sack" gefangen ist und deshalb nicht fähig ist,
einen Kontakt ähnlich
wie die Edelmetalle, nur unter dem Einfluss der Schwerkraft, in
einfacher Weise zu öffnen
oder zu schließen.
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Im Hinblick auf diese bestehenden
Probleme wäre
es wünschenswert,
ein preisgünstiges
Kalibrierelement bereitzustellen, welches die obigen Nachteile vermeiden.
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Daher liegt der Erfindung die Aufgabe
zu Grunde, ein Kalibriervorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch
1 zu schaffen, die eine exakte Temperaturkalibrierung auch mit nichtedlen
Metallen, insbesondere bei tieferen Temperaturen, gestattet.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Anspruch
1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Die erfindungsgemäße Lösung weicht von dem bislang
realisierten Grundkonzept ab, bei dem die beim Schmelzen einsetzende
Beweglichkeit des Kalibriermetalls nur unter dem Einfluss der Schwerkraft
zur Öffnung
oder Schließung
eines Schaltkreises führt.
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Die erfindungsgemäße Lösung benützt die Volumenänderung,
welche bei der Flüssig-Fest-Phasenänderung
von Metallen auftritt, als Mittel zur Öffnung oder Schließung eines
Schaltkontaktes eines Stromkreises. Die Kräfte, welche bei einer solchen Volumsänderung
auftreten, sind wesentlich größer als
die Schwerkraft. Wenn man sich vergegenwärtigt, dass – allerdings
anormal reagierendes – gefrierendes
Wasser ohne Weiteres in der Lage ist, eine dickwandige Glasflasche
zu sprengen, ist einfach einzusehen, dass schmelzendes Aluminium
ohne Weiteres in der Lage ist, seine oberflächliche dünnwandige Oxidschicht zum Bersten
zu bringen.
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In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß besonders
günstig,
dass die Kontaktgabe an dem Schaltkontakt eine Bewegung erfordert.
Während
der Bewegung selbst ist die Neigung frischer Aluminiumoberflächen, neue
Oxidschichten an der Grenzfläche
zur Luft zur bilden, am geringsten, so dass eine sichere Kontaktgabe
gewährleistet
ist.
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Im Gegensatz zur stetigen, jedoch
schwachen Volumenvergrößerung,
welche über
den gesamten Temperaturbereich erfolgt, kommt es beim Schmelzvorgang
zu einer plötzlichen
und wesentlich stärkeren
Volumenänderung,
die bei den meisten Metallen im Bereich von einigen Volumenprozenten liegt.
Aluminum stellt in dieser Hinsicht mit seinem Volumenzuwachs von
7 % einen Sonderfall dar und ist daher zum Aufbau einer erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung
besonders gut geeignet.
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Erfindungsgemäß besonders günstig ist
es, wenn das Gehäuse
der Kalibriervorrichtung eine Druckfestigkeit besitzt, die größer als
der Berstdruck für
die Zerstörung
der Oxidschicht des Schmelzelements beim Schmelzvorgang ist. Das
Schmelzelement, das beispielweise aus Aluminium gebildet sein kann,
erfährt
beim Schmelzen eine Volumenvergrößerung.
Aufgrund der Druckfestigkeit des Gehäuses erfolgt die Volumenvergrößerung zum
Gegenkontakt hin, so dass dort der Druck ansteigt, bis er größer als die
Oberflächenspannung
der Oxidschicht ist. Die Oxidschicht reißt dann, so dass metallisches
Aluminium freigelegt wird. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung
von Aluminium und/oder Silber beschränkt. Vielmehr können anstelle
dessen beliebige schmelzbare Metalllegierungen zum Einsatz gelangen,
vorausgesetzt, ein präziser
Schmelzpunkt liegt vor. Bei eutektischen Legierungen liegt ein präziser Schmelzpunkt
vor, da bei derartigen Legierungen wir bei reinen Metallen die Solidus-
und Liquidus-Temperaturen identisch sind.
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Es gibt auch Metalle, beispielweise
Antimon, bei denen beim Schmelzen eine negative Volumenänderung
auftritt, ähnlich
wie dies von der Anomalie des Wassers bekannt ist.
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Auch derartige Metalle können im
erfindungsgemäßen Sinne
verwendet werden, da die erfindungsgemäße Vorrichtung sowohl bei ansteigender
als auch bei sinkender Temperatur eingesetzt werden kann, In diesem
Falle kommt es anstelle eines Kontaktgewinns zum Kontakverlust und
umgekehrt.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von fünf Ausführungsbeispielen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Es zeigen:
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1a eine
Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung,
vor der Erreichung des Schmelzpunktes;
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1b die
Kalibriervorrichtung gemäß 1a, jedoch während bzw.
nach dem Schmelzprogramm;
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2a und 2b eine weitere Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
in den 1a und 1b entsprechender Weise;
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3, 4 und 5 je drei weitere Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
die speziell für
die Herstellung einer industriell herstellbaren und industriell
einsetzbaren Kalibriervorrichtung geeignet sind; und
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6 die
Kombination einer Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
mit einer an sich bekannten Temperatur-Kalibriervorrichtung, wobei
bei dieser Ausführungsform
zwei Temperaturen exakt geeicht werden können, zur Verwendung in einem
erfindungsgemäßen Ofen
für Dentalmaterial.
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1a zeigt
zunächst
eine erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung 10,
die zwei Anschlussdrähte 12 und 14 aufweist,
welche Teil eines Stromkreises sind, in dem der Widerstand gemessen
wird.
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Ein Schmelzelement 18, das
z.B. aus Reinaluminium mit definiertem Schmelzpunkt besteht, ist im
Wesentlichen allseitig von einem Gehäuse 16 umschlossen.
Dieses Gehäuse
umschließt
das Schmelzelement 18 totraumfrei. Es weist eine ausreichende Festigkeit,
aber auch eine entsprechende chemische Stabilität auf, um dem mechanischen
und chemischen Angriff des flüssig
werdenden Schmelzelements zu widerstehen. In 1a ist das Gehäuse 16 bewusst asymmetrisch
und unregelmäßig ausgebildet,
wobei es sich versteht, dass die Form von Schmelzelement und Gehäuse für die vorliegende Erfindung
ohne Belang sind. Durch die Bauchigkeit ergibt sich eine relativ
große
Volumenänderung
am offenen Hals des Gehäuses,
der im Bereich der Zone 16a ausgebildet ist.
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Es versteht sich, dass das Gehäuse 16 anstelle
der hier dargestellten, im Wesentlichen flaschenförmigen Ausgestaltung
auch eine becherförmige
Ausgestaltung haben kann. Das Gehäuse kann vorzugsweise aus Keramik
oder aus Metall, insbesondere aus Stahl, bestehen. An der dem Hals
oder Öffnungskanal 15 gegenüberliegenden
Seite ist ein Boden 28 ausgebildet, an dem im Beispielsfall
der Anschlussdraht 12 angebracht ist. Diese Lösung kommt
in Betracht, wenn das Gehäuse 16 aus
Metall besteht, das dann zugleich den elektrischen Kontakt zwischen
dem Schmelzelement 18 und dem Anschlussdraht 12 herstellt.
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Auch dann, wenn das Schmelzelement 18, wie
in 1a und 1b dargestellt, eine unregelmäßige Form
aufweist, kann ein einseitig dicht anliegendes Gehäuse durch
Aufbringung einer Schicht mit einem geeigneten Beschichtungsvorgang
erzeugt werden. Im Falle eines metallischen Gehäuses 16 kann dies z.B.
durch eine galvanische Beschichtung mit Kupfer oder Chrom erfolgen.
Es ist in diesem Zusammenhang wesentlich, dass der Schmelzpunkt
des Gehäuses
höher als
der Schmelzpunkt des Schmelzelements 12 liegt.
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Im Bereich einer Zone 16a formt
das Gehäuse
in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
den Hals aus und besitzt einen Öffnungskanal 15,
durch welchen hindurch das Schmelzelement 18 beim Schmelzvorgang
expandieren kann. Das Stahlgehäuse 16 hat
also die Aufgabe, den beim Schmelzvorgang auftretenden Volumenzuwachs
ausschließlich
in Richtung der Öffnung
der Zone 16a bzw. des dort gebildeten Kanals wirksam werden
zu lassen.
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Der Zone 16a des Gehäuses 16 gegenüberliegend
und von dieser in einem Schaltabstand 30 beabstandet ist
ein Gegenkontakt 22 angeordnet. Der Schaltabstand wird
in der dargestellten Ausführungform
durch eine Abstand gebende Halterung 26 festgelegt, die
aus einem elektrisch nichtleitenden Material, insbesondere aus einer
Keramik, besteht. Es versteht sich, dass bevorzugt auch der Schmelzpunkt
der Halterung 26 höher
als der Schmelzpunkt des Schmelzelements 18 ist. Die Form
der Halterung 26 spielt für die erfindungsgemäße Lösung keine
Rolle. wie es in den 1a und 1b dargestellt ist, kann die
Halterung einseitig ausgebildet sein, wobei es jedoch auch möglich ist,
dass die Halterung nach der Art von mehreren Fingern ausgebildet
ist oder nach der Art eines Rings die Öffnungszone 16a allseitig umschließt.
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In 1b ist
der Zustand des Schmelzelements 18 beim Erreichen des Schmelzpunkts
dargestellt. Durch die Expansion beim Schmelzen wird ein Teil des
Schmelzelements, das hier als Expansionsvolumen 18b dargestellt
ist, über
die Öffnung
der Öffnungszone
16a herausgedrückt und
bildet unter dem Einfluss der Oberflächenspannung der Schmelze einen
Tropfen, der in Kontakt mit einer Stirnfläche des Gegenkontakts 22 gerät. Hierdurch
kommt es zum Schließen
des Schaltkreises. Die so sich einstellende Widerstandserniedrigung
wird über
die Anschlussdrähte 12 und 14 von
der Erfassungsvorrichtung erfasst. Diese Widerstandsreduktion ist
erfindungsgemäß gleichbedeutend
mit der Erreichung der Kalibriertemperatur.
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Eine modifizierte Ausführungsform
ist in den 2a und 2b dargestellt, wobei hier
wie auch in den weiteren Figuren gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile
hinweisen. Neben dem Gegenkontakt 22 ist noch ein weiterer
Gegenkontakt 22a ausgebildet. Beide Gegenkontakte sind
parallel zueinander angeordnet. Diese Lösung hat den Vorteil, dass
die Wärmedämmung für die Anschlussdrähte gemeinsam vorgenommen
werden kann, so dass die thermischen Verluste geringer sind. Es
versteht sich, dass anstelle dessen aber auch beliebige andere konstruktive
Ausgestaltungen und Lösungen
für die
Verlegung der Anschlussdrähte
und der entsprechenden Kontakte möglich sind. Beispielweise können die
Gegenkontakte auch in angewinkelter Position, z.B. um 180° gegeneinander
versetzt, angeordnet sein. Erfindungsgemäß ist es jedenfalls erforderlich,
dass die Stirnflächen
der beiden Gegenkontakte 22 und 22a ausreichend
nahe an der Öffnung
des Gehäuses 16 angeordnet
sind, so dass es beim Expansionsvorgang zur Kontaktnahme beider
Gegenkontakte 22 und 22a mit dem Schmelzelement 18 kommen
kann.
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2b zeigt
die Verhältnisse,
nachdem die Kalibriervorrichtung gemäß 2a den Schmelzpunkt des Schmelzelements 18 erreicht
hat. Das Expansionsvolumen 18b tritt aus der Öffnung der Öffnungszone 16a aus
und stellt einen Kontakt zu den Gegenkontakten 22 und 22a und
damit auch einen Kontakt zwischen diesen her. Beide Kontakte sind Teil
des erfindungsgemäßen Stromkreises,
dessen widerstand auf diese Weise signifikant reduziert wird, so
dass über
eine Widerstandsmessung die erfindungsgemäße Erfassung der Kalibriertemperatur möglich ist.
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3 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung,
die sich bei Versuchen besonders bewährt hat. Das Gehäuse 16 ist
bei dieser Ausführungsform
als einseitig geschlossenes Metallrohr, z.B. aus Stahl, ausgebildet. In
den Öffnungskanal
oder die Bohrung 15 des Gehäuses 16 wird das Schmelzelement
z.B. als eng eingepasster Zylinder aus Reinaluminium eingebracht. Durch
die Einbringung unter deutlicher Reibung erfolgt ein Aufkratzen
der am Umfang des Reinaluminiums bestehenden Oxidschicht, so dass
eine sichere Kontaktgabe gegenüber
dem umliegenden Gehäuse 16 möglich ist.
Anschließend
an das Schmelzelement 18 wird ein Keramikrohr 24 als
elektrisch isolierende Trennschicht in die Bohrung an der Stirnseite des
Schmelzelements 18 eingeschoben. In dieses Keramikrohr 24 wird
der Gegenkontakt 22 so weit eingeschoben, dass an seiner
Stirnseite ein Schaltabstand 30 gegenüber der Stirnseite des Schmelzelements 18 entsteht.
Durch diese Anordnung entsteht ein Totvolumen 301, dessen
Größe geringer
als das beim Schmelzprozess zu erwartende Expansionsvolumen 18b ist.
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Während
bei den Ausführungsformen
gemäß den 1 und 2 die Oberflächenspannung und deren Überwindung
für die
Kontaktnahme verantwortlich war, sorgt das Totvolumen 302 bei
der Ausführungsform
gemäß 3 dafür, dass es beim Schmelzvorgang
zwangsweise zu einer Kontaktnahme kommt. Der Schaltabstand zwischen
dem Schmelzelement 18 und dem Gegenkontakt 22 ist
bei dieser Ausführungsform übrigens
dadurch sichergestellt, dass der Gegenkontakt 22 in der
gewünschten Position
mit einem temperaturbeständigen
Kitt mit dem Keramikkontakt 24 verbunden ist.
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Beim Schmelzen des Schmelzelements
erfolgt eine intensive Volumenvergrößerung. Das Schmelzelement 18 kann
hier lediglich in den Innenraum des Keramikrohrs 24 ausweichen.
Die gesamte Volumenänderung
führt dementsprechend
zu einer intensiven Längenänderung
in diesem Bereich, so dass eine abrupte Kontaktgabe zu dem Gegenkontakt 22 erfolgt.
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Erfindungsgemäß führt auch eine weitere Volumenvergrößerung nicht
dazu, dass das Gehäuse 16 gesprengt
wird. Vielmehr ist bevorzugt, das Keramikrohr 24 so in
dem Gehäuse 16 gelagert,
dass sie bei entsprechender Kraftausübung verschoben wird.
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In einer modifizierten Ausgestaltung
ist das Gehäuse 16 im
unteren Bereich ziemlich dünnwandig.
Die Wandstärke
ist so bemessen, dass beim Schmelzen eine sichere Kontaktgabe zum
Gegenkontakt 22 hin erfolgt. Die wand des Gehäuses 16 wirkt
aber bei weiterer Erwärmung
dann dort wie eine Art Feder, die die Kontaktierung beibehält, aber
eine Ausdehnung der Hülse
zur Kompensation des größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten
von Aluminium ermöglicht.
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Es versteht sich, dass beliebige
andere geeignete Maßnahmen
ergriffen werden können,
um den elektrischen Kontakt auch bei weiterer Erwärmung zu
gewährleisten.
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Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung
ist in 4 dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform
ist der Gegenkontakt 22 durch eine Keramikschicht 241 von
dem Gehäuse 16 elektrisch
isoliert. Die Keramikschicht 241 wurde erzeugt, indem ein
0,1 mm dicke Tonerdeschicht mittels Plasmaspritzen auf die Mantelfläche des
Gegenkontakts 22 aufgebracht wurde. Um unter industriellen
Bedingungen zu einer reproduzierbaren Einstellung des Schaltabstandes 30 zu
kommen, sind vorab Distanz gebende Partikel 302 aus Keramik
auf der Stirnfläche
der Gegenelektrode 22 mit Keramikkitt befestigt. Hierdurch
wird der Gegenkontakt 22 nach dem Einführen in die Bohrung 15 exakt positioniert
und der Keramikkitt fixiert.
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Die Einbringung der Distanz gebenden
Partikel 302 hat den zusätzlichen Vorteil, dass das
Totvolumen 301 noch weiter verkleinert wird.
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Eine ähnliche Ausführungsform
ist in 5 dargestellt.
Im Unterschied zu der Ausführungsform gemäß 4 wird anstelle der Distanz
gebenden Partikel 302 ein Distanz gebendes Keramikrohr 303 verwendet.
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Bei den Ausführungsformen gemäß den 1 bis 5 erfolgt der Temperaturkalibriervorgang mit
ansteigender Temperatur. Wenn sichergestellt ist, dass es nicht
zu einer Reaktion zwischen einem flüssigen Schmelzelement 18 und
dem Gehäuse
kommt, kann der Kalibriervorgang jedoch auch mit abfallender Temperatur
erfolgen. Beim Erreichen der Erstarrungstemperatur des Schmelzelements
kommt es dann zu einer plötzlichen
Kontraktion, welche zum Kontaktverlust mit dem Gegenkontakt 22 führt. Dieser
Vorgang des Kontaktverlusts wird besonders begünstigt, wenn für den Gegenkontakt
ein Metall verwendet wird, das die Schmelze des flüssigen Schmelzelements 18 schlecht
benetzt.
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6 zeigt
eine Anordnung, bei der eine erfindungsgemäße Kalibriervorrichtung einer
an sich bekannten Vorrichtung zur Schmelzkalibrierung in eleganter
Weise kombiniert wurde, so dass bei einem Kalibriervorgang zeitlich
kurz hintereinander zwei Kalibriertemperaturen kontrolliert werden
können.
Insofern wird auf die
DE
100 08 603 A1 vollinhaltlich Bezug genommen.
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Bei der Ausführungsform gemäß 6 ist der Gegenkontakt 22 der
erfindungsgemäßen Kalibriervorrichtung
zusammen mit der Elektrode 38 über eine elektrisch isolierende
Halterung 42 fest verbunden. Der Gegenkontakt 22 und
die Elektrode 38 werden durch zwei Löcher im Boden des Ofenraums
eines Ofens in zwei Kontaktschuhe des Stromkreises eingeschoben.
Die Kontaktschuhe sind mit der Erfassungsvorrichtung 44 verbunden,
mit welcher der Widerstand des so gebildeten Stromkreises gemessen wird.
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Der Gegenkontakt 22 ragt
in einem Schaltabstand 301 in die Bohrung des Gehäuses 16 hinein. Die
elektrische Isolationsschicht wurde bei dieser Ausführungsform
auf der Innenseite der Bohrung 15 mit einer keramischen
Schlichte erzeugt. Lediglich das endseitige Ende der Bohrung wurde
freigelassen, damit der Schmelzkörper 18 elektrischen
Kontakt zum Gehäuse 16 nehmen
kann.
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Der Boden oder das Endstück des Gehäuses bildet
die Elektrode 39. Zwischen der Elektrode 39 und
der Elektrode 38 wurde ein Schmelzdraht 40 fixiert.
Wird dieser Draht aus Silber hergestellt und wird für das Schmelzelement 18 Reinaluminium
gewählt,
so ergibt sich beim Aufheizen der gesamten Anordnung der folgende
Ablauf:
Bei tiefen Temperaturen ist der Kontakt der erfindungsgemäßen Vorrichtung
nicht geschlossen, so dass der Schaltkreis offen ist, auch wenn
der Silberdraht 40 geschlossen ist, nachdem er noch nicht
geschmolzen ist. Wird nun die Temperatur des Ofens erhöht, so kommt
es exakt bei 660°C
zum Schmelzen des Schmelzelements 18 aus Aluminium und
damit zur Kontaktnahme zum Gegenkontakt 22. Hierdurch wird
der Schaltkreis geschlossen. Der Zeitpunkt des Widerstandsabfalls
wird von der Kalibriervorrichtung als Eintreten der ersten Kalibriertemperatur
von 660°C
interpretiert.
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Während
der anschließenden
weiteren Erwärmung über den
Schmelzpunkt des Aluminiums hinaus bleibt der Kontakt durch das
Schmelzelement 18 aufrecht erhalten. Das Flüssigaluminium
expandiert noch leicht weiter, was unkritisch ist. Beim Erreichen
der Schmelztemperatur des Silbers im Bereich von 960°C kommt es
zum Durchschmelzen des Silberdrahts und damit zur erneuten Öffnung des Schaltkreises.
Der Widerstand steigt steil an, was von der Erfassungsvorrichtung
als Eintreten der zweiten Kalibriertemperatur interpretiert wird.
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Eine derartige Eichung mit zwei exakt
definierten Temperaturpunkten ist erfindungsgemäß besonders günstig, da
in dieser Weise auch die Steigung eines Temperaturmessfühlers im
Bereich zwischen den beiden Kalibriertemperaturen eindeutig festgelegt
werden kann. Demgegenüber
ist bei einer Einpunkt-Kalibrierung genau genommen nur der unmittelbare
Bereich der Kalibriertemperatur geeicht.