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Vakuumbrennofen für keramische, insbesondere zahnkeramische Massen
Die Erfindung betrifft einen Vakuumbrennofen für keramische Massen, im wesentlichen
bestehend aus einem wärmeisolierten, elektrisch beheizbaren Brennraum mit achsgleich
zugeordneten, durch einen seitlichen Kanal beschickbaren Vorraum, in dem ein Brenngutträger
axial verschieblich angeordnet ist.
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Die besonderen Vorteile des Vakuumbrandes von keramischen Erzeugnissen,
vor allem für zahnkeramische Arbeiten, sind bekannt, und es sind auch bereits Öfen
für Mengen- wie Einzelherstellung bekannt, deren Muffelraum mit einer Vakuumpumpe
in Verbindung steht, um Lufteinschlüsse in der keramischen Masse aus dem Brenngut
zu entfernen, wie es auf dem Gebiet der Herstellung von Quarzschmelzen bereits bekannt
und geübt wurde.
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So ist ein Muffelofen bekannt, der von einem luftdicht verschließbaren
Ofenmantelgehäuse umgeben ist, in welchem ein Ofenfutter aus lose geschichteten
Steinen aus gegen die Brenntemperatur beständigen keramischen Stoffen eingesetzt
ist und in dem die Heizelemente in einem von dem Ofenfutter umschlossenen Brennraum
angeordnet sind, wobei die aus temperaturbeständigen isolierenden Stoffen bestehenden
Träger der Heizelemente den Brennraum unterteilen. Der Muffelofen ist hierbei an
der einen Stirnseite mit einer luftdicht abschließbaren Tür versehen. Bei dieser
bekannten Ausführung des Muffelofens besteht jedoch der Nachteil, daß sowohl bei
Einführung als auch bei Entnahme des Gutes die stirnseitig angebrachte Tür geöffnet
werden muß.
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Dies hat jedoch zur Folge, daß der Arbeiter in die glühende Muffel
schauen muß, wodurch Belästigungen durch unliebsame Blend- und Hitzewirkung eintreten,
was mitunter die einwandfreie Einsetzung des Gutes, insbesondere bei kleinsten Teilchen,
beeinflußt.
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Zur Beseitigung dieser Nachteile ist ein Brennofen vorgeschlagen
worden, bei dem der Brennraum die Form eines Hohlzylinders hat, dem ein Vorraum
zugeordnet ist, in dem ein Gutträger axial verschieblich angeordnet und der durch
einen seitlichen Kanal beschickbar ist.
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Bei vorgegebenen Außenabmessungen ist der hohlzylindrische Muffel-
bzw. Brennraum nur für Brenngut mit relativ kleinen Abmessungen geeignet. Um einen
solchen Kleinbrennofen auch für größere Objekte verwendbar zu machen, bietet sich
zunächst die Möglichkeit an, einfach den Durchmesser der bisherigen zylindrischen
Muffel zu vergrößern. Dies könnte jedoch nur auf Kosten der erforderlichen Wärmeisolierung
erfolgen. Außerdem wäre damit eine entsprechende Erhöhung des Stromverbrauches
erforderlich,
um die durch Isolationsminderung sich einstellenden größeren Wärmeverluste auszugleichen.
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Schließlich wäre dabei noch der erleichterte Wärmefluß durch die Tragelemente
zu den unter dem Brennofen befindlichen Regelinstrumenten od. dgl. als nachteilig
zu beachten.
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Erfindungsgemäß wird nun eine Lösung vorgeschlagen, die bei gleichen
Außenabmessungen des Ofens einerseits einen größeren Muffelinnenraum für das Brennen
größerer Objekte ergibt, andererseits aber, ebenfalls bei Einhaltung gleicher Außenabmessungen,
eine bessere Wärmeisolierung der Muffel nach außen, insbesondere nach unten, ermöglicht.
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Die erfindungsgemäße Lösung besteht im wesentlichen darin, daß der
Brennraum eines Vakuumbrennofens von einer in einem hohlzylindrischen Isolationskörper
lose einsetzbaren Muffel umgeben ist, die bodenseitig von einem Zylindersegment
und als oberen Heizteil von einer Halbzylinderschale bzw. angenähert halbzylindrischen
Schale gebildet wird, wobei der Heizteil der Muffel und der Isolationskörper einen
Luftspalt bilden.
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Der Brennraum erhält durch diese Ausbildung einen etwa halbkreisförmigen
Querschnitt und ist somit wesentlich vergrößert, wodurch er auch für den Einsatz
größerer Brennobjekte verwendbar wird.
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Gleichzeitig ist dadurch die Brennzone weiter von der Bodenseite des
Ofens und den Ofenträgern distanziert.
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Durch die halbzylindrische Form des Brennraumes bzw. des Muffeloberteiles
ist zwar die Muffelwandstärke in diesem Bereich geschwächt, da aber die Muffel als
lose einsetzbares Teil ausgebildet ist und außerdem die geschaffenen Raumverhältnisse
die Anordnung eines relativ breiten Luftspaltes im oberen Muffelbereich zulassen,
wird eine ausreichende Wärmeisolation auch nach oben möglich. Da der Brennkörper
auf einem schieberartigen Träger in den Brennraum vom Vorraum aus eingeschoben wird,
ist
auch in dieser Hinsicht eine bessere Raumausnutzung gegeben,
denn der bei rundem Brennraumquerschnitt unter dem Schieber befindliche und damit
unausgenutzte Raum ist in Wegfall gekommen und der darüber befindliche Raum, wie
erläutert, vergrößert.
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Zur näheren Erläuterung des Brennofens nach der Erfindung wird auf
die in der Zeichnung dargestellte Ausführungsform verwiesen. In dieser Darstellung
zeigt F i g. 1 einen Längsschnitt durch den Ofen und F i g. 2 einen Querschnitt
längs Linie A-A gemäß Fig. 1.
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In F i g. 1 ist mit 1 die äußere Ofenhülle, mit 2 eine Isolationsfüllung,
mit 3 der Vor- bzw. Beschickungsraum und mit 4 ein radial verlaufender Beschickungs
kanal bezeichnet, der einen hier nicht sichtbaren Verschluß aufweist. In der Ofenachse
ist verschieblich ein als Schieber ausgebildeter Gutträger 5 angeordnet, der mit
einer Schieberstange 6 vom Vorraum 3 in den eigentlichen Brennraum 7 und zurück
verschoben werden kann. Über den Isolationskörper 8 des Vorraumes 3 ist teilweise
ein weiterer Isolationskörper 9 geschoben, in dem die erfindungsgemäße Muffel sitzt,
die im gezeigten Beispiel aus einem Unter-und Oberteil 10, 11 besteht. Diese Muffel
10, 11 ist lose in den Isolationskörper9 eingesetzt und kann leicht nach Entfernung
der stirnseitigen Ofenverschlußplatte 12, 13 ausgewechselt werden.
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Die Muffel selbst zeichnet sich erfindungsgemäß dadurch aus, daß
ihr im wesentlichen kreisförmiger Gesamtquerschnitt in eine untere, massive Hälfte
10 und in eine den eigentlichen Brennraum umhüllende, halbzylindrische schalenförmige
Hälfte 11 aufgeteilt ist. Die halbzylindrische oder angenähert halbzylindrische
Hälfte 11 ist mit Nuten, Kanälen 14 od. dgl. zur Aufnahme der Heizspiralen versehen.
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Vorteilhaft wird die untere Hälfte 10 geringfügig kleiner als ein
Halbzylinder gehalten, d. h. als Zylindersegment ausgebildet, so daß ihre horizontal
anzuordnende Fläche 10' etwas unterhalb der Ofenachse 15 liegt. Wenn das Oberteil
11 einen etwas kleineren Außenradius hat als der Radius des Innenraumes des Isolierkörpers
9, so bildet das Oberteil bei Auflage auf das Unterteil 10 bzw. die FlächelO' mit
dem Isolationskörper einen mondsichelförmigen Spalt 16
mit guter Wärmeisolationswirkung
nach oben Selbstverständlich könnte die Muffelschale 11 auch so angeordnet und ausgebildet
seiq daß sich ein kreisringförmiger Spalt ergibt, was allerdings auf Kosten der
Breite des Muffelinnenraumes gehen müßte.
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Mit der beschriebenen Ofen- bzw. Muffelausbildung ist im Hinblick
auf einen Brennofen vergleichbarer Größe eine Brennkammer mit größerem Nutzraum
erzielbar, ohne daß dazu die Außenabmessungen und Energiezufuhr vergrößert werden
müßten.