DE19924696A1 - Ofen mit hoher Abkühlrate - Google Patents
Ofen mit hoher AbkühlrateInfo
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Abstract
Muffelöfen, die mit Temperaturen höher als 500 DEG C betrieben werden sollen, weisen keramische Muffeln auf, z. B. aus Siliciumcarbid. Da dieses Material hat und spröde ist, werden Kühlelemente außen um die Muffel gruppiert. Da bei herkömmlichen Kühlelementen der Wärmetransport überwiegend über Strahlung geschieht, kühlt der Ofen nur sehr langsam ab. Der neue Ofen soll Kühlelemente aufweisen, die ein schnelles Abkühlen ermöglichen. DOLLAR A Die Kühlelemente (3) des neuen Ofens (1) sind als Profilrohr mit mindestens einer Bohrung und einer zur Außenfläche der Muffel (2) komplementären Kontaktfläche ausgebildet. Dabei ist der Querschnitt des Profilrohrs derart ausgebildet, daß die Wärmestromdichte auf die Bohrung fokussiert wird. DOLLAR A Die Kühlelemente erlauben hohe Abkühlraten des Ofens bei einer homogenen Temperaturverteilung. Der neue Ofen läßt sich daher sehr gut zur Qualitätsprüfung und zu Experimenten auf dem Gebiet der Materialforschung nutzen, da dort möglichst genau, reproduzierbar und schnell Temperaturrampen gefahren werden müssen.
Description
Die Erfindung betrifft einen Ofen mit Keramikmuffel, Heizelementen,
Isoliermaterial und mit außen an der Muffel anliegenden Kühlelementen.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf Kühlelemente, insbesondere zur
Verwendung in einem solchen Ofen, und auf ein Verfahren zur Herstellung
von mehreren, einstückigen Kühlelementen mit Kontaktflächen.
Öfen, speziell Rohröfen, die zum schnellen Durchfahren vom
Temperaturprogrammen oder Temperaturzyklen geeignet sind, finden unter
anderem Anwendung in Prüfmaschinen zur temperaturabhängigen
Materialprüfung. Ein Rohrofen zur Temperaturbehandlung von Glasscheiben
wird beispielsweise in der US-Patentschrift 5,597,395 erwähnt. Die japanische
Offenlegungsschrift JP 8-301628 A beschreibt einen flachen Ofen zum Erhitzen
flacher Gegenstände.
Für den Fall, daß es auf die Homogenität der im Ofen herrschenden
Temperaturverteilung ankommt, sind diese Öfen im allgemeinen als
Umluftofen und/oder Muffelöfen mit einer hochwärmeleitfähigen Muffel
ausgelegt. Die Förderung des konvektiven Wärmetransports durch das
Verquirlen der Luft im Umluftofen bzw. die hohe Wärmeleitfähigkeit der
Muffel im Muffelofen dienen dabei dem verbesserten Wärmeaustausch im
Ofen. Darüber hinaus läßt sich die Temperaturhomogenität dadurch erhöhen,
daß die Ofenkammer nach außen gut isoliert ist. Andernfalls würden
permanent große Wärmeströme von den Heizelementen zur Umgebungsluft
fließen und im Ofeninneren große Temperaturgradienten verursachen.
Eine gute Wärmeisolierung ist einem möglicherweise erwünschten schnellen
Aufheizen förderlich, da die Heizleistung zum größten Teil zur
Temperaturerhöhung der Ofenkammer bzw. des eventuell darin befindlichen
Glühgutes verwandt wird und nur zum geringen Teil nach außen abgegeben
wird. Einem möglicherweise ebenso erwünschten schnellen Abkühlen ist sie
aber abträglich, da sie bestimmungsgemäß den Wärmetransport vom
Ofeninneren nach außen behindert. Wird eine Möglichkeit zum schnellen
Abkühlen gewünscht, ist es daher sinnvoll, zusätzliche Einrichtungen zum
Kühlen vorzusehen. Diese können im Fall eines Umluftofens in der
Möglichkeit der Frischluftzufuhr von außen bestehen. Im Fall eines
Muffelofens ohne Umluft ist dies problematisch, da die nicht erfolgende
Verwirbelung der Frischluft in der Ofenkammer wieder Anlaß zu großen
Temperaturgradienten geben kann, was sich negativ auf die
Temperaturhomogenität auswirkt. In diesem Fall ist es sinnvoll, die
Ofenkammer indirekt abzukühlen, indem man die Muffel kühlt.
Daß die Einrichtung einer Umluft nicht in jedem Fall gewünscht wird, hat
mehrere Gründe. Zum einen beinhaltet dies einen technischen Aufwand, z. B.
einen heißbereichsgeeigneten Ventilator. Zum anderen bewirkt die
Verwirbelung der Luft unter Umständen die Verschleppung von
Schmutzpartikeln.
Eine Kühlung der Muffel kann auf mehrere Arten erfolgen. Besteht die Muffel
aus einem geeigneten Material, wie z. B. Metall, kann man sie mit parallel zur
Innenfläche verlaufenden Bohrungen versehen, durch die ein kaltes Gas bzw.
Gasgemisch geleitet wird. Im Falle einer rohrförmigen Muffel ergibt sich im
Querschnitt dann ein "revolverartiges" Bild von Längsbohrungen parallel zum
Ofeninnenraum. Ein Beispiel für einen solchen Ofen ist der in dem Prüfgerät
"Explexor"® eingebaute Ofen der Firma Gabo, Ahlden, dessen
hochwärmeleitende Messingmuffel mit Bohrungen versehen ist, die zum einem
zur Aufnahme des Kühlmittels und zum anderen zur Aufnahme von
Heizelementen bestimmt sind.
Bei Temperaturen über 500°C oder 600°C allerdings verzundern
hochwärmeleitende Metalle oder sie sind nur mit aufwendigen Schutzschichten
zu betreiben oder aber sehr teuer, wie z. B. Platin. Temperaturbeständige
Metalle haben im allgemeinen nicht so hohe Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten.
Als Materialien mit hohem Wärmeleitfähigkeitskoeffizienten bieten sich für den
Einsatz bei hohen Temperaturen Siliciumcarbid oder siliciuminfiltriertes
Siliciumcarbid als Muffelmaterial an (siliciuminfiltriertes Siliciumcarbid hat bei
500°C eine Wärmeleitfähigkeit von über 60 W/Km). Dieses Muffelmaterial ist
allerdings aufgrund seiner Härte und Sprödheit nur schwer mit Bohrungen zu
versehen.
Benutzt man ein hartes und sprödes Muffelmaterial, wie beispielsweise
Siliciumcarbid, und will man die Bohrungen vermeiden, muß man die Heiz-
und Kühlelemente außen um die Muffel gruppieren. Dies erlaubt immer noch
ein schnelles Heizen; ein schnelles Kühlen stößt jedoch auf Schwierigkeiten.
Der Grund für die nach wie vor vorhandene Möglichkeit zum schnellen Heizen
ist, daß der Wärmetransport von den Heizelementen auf die Muffel im
wesentlichen durch die Temperatur der Heizelemente bestimmt wird, die je
nach Erfordernis im Rahmen der Belastbarkeit der Heizleitermaterials nach
oben gesetzt werden kann, um einen möglichst großen Wärmefluß von den
Heizelementen zur Muffel zu erreichen. Dabei ist keine gut wärmeleitende
Verbindung zwischen den Heizelementen und der Muffel erforderlich, da man
sich den Wärmetransport durch Strahlung zunutze machen kann. Nach dem
Stefan-Boltzmann-Gesetz ist die Strahlungsleistung eines heißen Körpers
proportional zur vierten Potenz des Temperatur, so daß durch eine
entsprechende Temperatur der Heizelemente ein großer Wärmestrom bewirkt
werden kann.
Dies ist im Falle der Kühlung anders, insbesondere im Temperaturbereich um
Raumtemperatur, da dort wegen der niedrigen Temperatur des Kühlmittels
quasi kein Wärmetransport durch Strahlung erfolgt. Eine aus locker an die
Muffel angelegten Kühlrohren bestehende Kühlvorrichtung, durch die Preßluft
bzw. flüssiger Stickstoff geleitet werden kann, erweist sich im allgemeinen als
nicht ausreichend, um den Ofen mit ähnlichen Geschwindigkeiten abzukühlen,
wie er aufgewärmt wurde.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Ofen bereitzustellen bzw.
geeignete Kühlelemente bereitzustellen, damit bei möglichst hoher
Temperaturhomogenität Abkühlraten erreicht werden, die den Aufheizraten
vergleichbar sind.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Ofen gemäß Anspruch 1, durch ein
Kühlelement gemäß Anspruch 12 sowie ein Verfahren zur Herstellung von
Kühlelementen nach Anspruch 18.
Die Kühlelemente im erfindungsgemäßen Ofen bzw. die erfindungsgemäßen
Kühlelemente werden durch die Bohrung mit einem Kühlmittel, beispielsweise
Gas oder flüssigem Stickstoff, beschickt und erlauben durch die zur
Außenfläche der Muffel komplementären Kontaktflächen, d. h. Kontaktflächen,
die formschlüssig mit dem zu kühlenden Gegenstand in Eingriff stehen, einen
guten Wärmeaustausch, der durch die besondere Form des Querschnittes des
Profilrohres noch verbessert wird. Die Fokussierung der Wärmestromdichte
geschieht dadurch, daß das Material des Profilrohres so verteilt ist, daß sich
möglichst viel Material an der Kontaktfläche zur Muffel befindet und
sozusagen die Wärme einsammelt und zur mit Kühlmittel durchflossenen
Bohrung hin das Material sich unmittelbar um die Bohrung herum befindet.
Dadurch wird insgesamt die Abkühlrate erhöht.
Zur Verbesserung des Fokussiereffektes hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
einstückig ausgebildete Kühlelemente zu verwenden.
In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die die Kühlelemente bildenden
Profilrohre einen Querschnitt auf, der im wesentlichen dreieckig ist. Die
mindestens eine Bohrung ist dabei in der der Kontaktfläche abgewandten Spitze
angeordnet, so daß die Wärmestromdichte durch die Materialverteilung entlang
des Temperaturgradienten auf die Bohrung zugeführt wird.
Vorzugsweise wird die Kontaktfläche zusätzlich vergrößert, indem seitlich an
der Kontaktfläche der Kühlelemente und parallel zur mindestens einen Bohrung
ein oder zwei Kühlflansche ausgebildet sind. Deren dem zu kühlenden
Gegenstand oder der Muffel zugewandten Fläche ist komplementär zur
Außenwand des zu kühlenden Gegenstandes bzw. der Muffel und setzt die
Kontaktfläche fort. Dadurch wird gewährleistet, daß mehr Wärme in das
Kühlelement hineinfließen kann und die Abkühlrate sich erhöht.
Als besonders vorteilhaft hat sich dabei erwiesen, wenn der oder die
Kühlflansche ein im wesentlichen dreieckigen Querschnitt aufweisen. Dabei ist
vorzugsweise die Höhe des Dreiecks geringer als die Gesamthöhe des
Kühlelementes. Das Profilrohr hat dann sozusagen Trichterfunktion und zwar
dadurch, daß über die durch die Kühlflansche vergrößerte Kontaktfläche eine
große Wärmemenge eingesammelt wird und zur Bohrung oder den Bohrungen
hin auf eine Fläche fokussiert wird, die dem Längsschnitt durch die Bohrung
oder Bohrungen entspricht.
Innerhalb des erfindungsgemäßen Ofens sind die Rohrprofile parallel zur
Längsachse angeordnet, um eine möglichst hohe Temperaturhomogenität zu
erreichen. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Profilrohre
senkrecht zur Längsachse anzuordnen oder auch als Kühlschlange um die
Muffel herum zu winden.
Vorzugsweise sind die Kühlelemente im Ofen bis auf die Kontaktfläche von
Isoliermaterial umgeben. Durch den großen Unterschied im
Wärmeleitungskoeffizienten zwischen einem Wärmeisolationsmaterial und
einem Wärmeleiter, wirken die Grenzflächen zwischen Kühlelement und
Isolation auf den Wärmestrom wie eine undurchdringbare Wand, so daß die
ganze Wärme aus der Muffel und nur die Wärme aus der Muffel auf die
Bohrung zugeführt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Ofen als Rohrofen mit
rohrförmigen Muffel ausgebildet. In diesem Fall ist die Kontaktfläche der
Kühlelemente zylindrisch konkav ausgebildet, wobei der Krümmungsradius
dem Außenradius der Muffel entspricht. Eine andere Ausführungsform ist
beispielsweise ein flacher Ofen. Im übrigen muß es sich bei dem Ofen nicht
zwingend um einen reinen Muffelofen handeln, er kann auch einen
Umluftventilator aufweisen.
Bevorzugt werden Muffeln aus Siliciumcarbid oder Silicium-infiltrierten
Siliciumcarbid und Kühlelemente aus Metall, insbesondere
Hochtemperaturstahl, beispielsweise NCT3, das eine gute Wärmeleitfähigkeit
(19 W/Km bei 500°C) für ein Hochtemperaturstahl besitzt. Dadurch kann der
Ofen problemlos bei Temperaturen über 500° bis 600°C eingesetzt werden.
Herstellen lassen sich mehrere, einstückige Kühlelemente mit Kontaktflächen,
wie sie hier beschrieben wurden, folgendermaßen: Es wird ein Halbzeug
gewählt, das eine Fläche aufweist, die an die Außenfläche des zu kühlenden
Gegenstandes angepaßt ist. In dieses Halbzeug werden parallele Bohrungen
eingebracht, die auch zu besagter Außenfläche, die die Kontaktfläche des
Kühlelementes bilden wird, parallel verlaufen. Pro Kühlelement wird dabei
mindestens eine Bohrung eingebracht.
Zwischen zwei benachbarten Bohrungen, die zu zwei unterschiedlichen
Kühlelementen gehören, wird Material entfernt, wobei die einzelnen
Kühlelemente nach wie vor über die Kontaktflächen zusammenhängen. Bei
Kühlelementen mit mehr als zwei Bohrungen hängt es vom Abstand zwischen
den einzelnen Bohrungen ab, ob dort auch Material abgetragen wird oder
nicht. Vorzugsweise geschieht das Materialentfernen durch Fräsen.
Im letzten Schritt werden die Kühlelemente vereinzelt. Dies hat den Vorteil,
daß sich durch das Bohren an dem massiven Halbzeug bedeutend weniger
Materialverzug ergibt als es beim Bohren am Einzelprofil der Fall wäre.
Vorteilhaft ist es, die Kühlelemente in ihren Bohrungen mit Innengewinden zu
versehen, da sie dann mit Rohren verbunden werden können, die aus dem
Ofen herausführen und an deren anderem Ende sich die Anschlüsse für die Zu-
bzw. Ableitung des Kühlmittels befinden.
Handelt es sich bei dem zu kühlenden Gegenstand um einen zylindrischen
Gegenstand, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, als Halbzeug ein Rohr zu
verwenden, dessen Innendurchmesser den Außendurchmesser des zu kühlenden
Gegenstandes entspricht. Die Bohrungen werden parallel zur Rohrachse
eingebracht, auch das Entfernen des Materials zwischen Bohrungen kann durch
geradliniges Fräsen bewerkstelligt werden, was die Herstellung insgesamt
vereinfacht.
Als Material für die Kühlelemente eignet sich vor allem Metall sehr gut, da es
sich leicht verarbeiten läßt. Besonders bewährt haben sich
Hochtemperaturstähle, wie z. B. sogenannter NCT3-Stahl, der einen für
Hochtemperaturstähle und Wärmeleitungskoeffizienten aufweist.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Figuren weiter erläutert werden,
wobei
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Muffelofen und
Fig. 2 aus einem Rohr hergestellte Kühlelemente darstellt.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch einen zylindrischen Rohrofen 1 senkrecht zur
Zylinderachse. Bei dem Rohrofen 1 handelt es sich um einen aus zwei
Längshälften bestehenden, aufklappbaren Rohrofen 1 mit an den Stirnseiten
(hier nicht dargestellt) eingebrachten Bohrungen zur Aufnahme einer unteren
und einer oberen Probehalterung. Die Muffel 2 besteht aus zwei Halbschalen
2a, b aus siliciuminfiltrierten Siliciumcarbid, die zusammen ein Rohr bilden.
Jede Siliciumcarbid-Halbschale 2a, b ist von je einer weiteren Halbschale 5a, b
aus Calciumsilicat umfaßt, in der sich längslaufende Nuten zur Aufnahme von
Heizelementen 4 und Kühlelementen 3 befinden. Die Calciumsilicathalbschalen
5a, b dienen dabei als Isoliermaterial.
Die Heizelemente 4 bestehen aus Heizleiterwicklungen, die aus Gründen der
elektrischen Isolierung von Röhrchen aus Silimantit, einem Aluminiumsilicat,
umgeben sind. Da die Heizelemente 4 und die Muffel 2 sich nur tangential
berühren, findet der Wärmetransport von dem Heizelement 4 zur Muffel 2
über Strahlung statt. Bei den Kühlelementen 3 hingegen ist die Kontaktfläche
zwischen Kühlelement 3 und Muffel 2 wegen der seitlich an den
Kühlelementen 3 ausgebildeten Kühlflansche 33 erheblich größer und der
Wärmetransport findet über Wärmefluß statt. Auf die Kühlelemente 3 wird in
Fig. 2 weiter eingegangen werden.
Um die Calciumsilicat-Halbschalen 5a, b herum befindet sich eine Isolierschicht
6 aus keramischer Fasern. Diese Isolierschicht 6 steht unter einem gewissen
Druck, der die Calciumsilicat-Halbschalen 5a, b und damit auch die
Kühlelemente 3 an die Muffel 2 preßt. Zusammengehalten wird der Rohrofen
1 durch ein außenliegendes Metallgehäuse 7, in dem die Muffeln 2 mittels
metallischer Zuganker (nicht dargestellt) befestigt sind. Insgesamt verfügt jede
Muffelhälfte über sechs Heizelemente (H) 4 und drei Kühlelemente (K) 3, die
über den Umfang nach dem Schema H-K-H-H-K H-H-K-H verteilt sind.
Mit dem hier dargestellten Ofen läßt sich bei Zuführung von Preßluft mit 3 bar
im Temperaturbereich bis hinunter zu 250°C eine Kühlrate von 5 K/min
erreichen. Ein herkömmlicher Ofen, in dem anstelle der erfindungsgemäßen
Kühlelemente einfache Kühlrohre verwendet wurden, erreichte unter gleichen
Voraussetzungen nur eine Kühlrate von 1,5 K/min.
In Fig. 2 sind Kühlelemente 3 dargestellt, wie sie im Rohrofen 1 aus Fig. 1
verwendet wurden. Sie wurden aus einem Rohr hergestellt, dessen
Innendurchmesser dem Außendurchmesser der Muffel 2 entspricht und sind so
angeordnet, wie sie vor ihrer Vereinzelung angeordnet waren. Durch die
gestrichelte Linie ist der Außenumfang des ursprünglichen Rohres angedeutet.
Jedes Kühlelement 3 weist eine Bohrung 31 auf, eine Kontaktfläche 32, die im
eingebauten Zustand der Muffel 2 zugewandt ist, sowie zwei rechts und links
von der Bohrung 31 und in Fortsetzung der Kontaktfläche 32 angeordnete
Kühlflansche 33 mit im wesentlichen dreieckigen Querschnitt, wobei die
Dreieckshöhe h relativ zur Gesamthöhe H des Kühlelementes 3 sehr klein ist.
Der Durchmesser D der Bohrung 31 ist derart dimensioniert, daß er ungefähr
ein Drittel der Breite B der Kontaktfläche 32 des Kühlelementes 3 ausmacht.
Dies sowie die Tatsache, daß das Kühlelement 3 derart ausgebildet ist, daß es
quasi aus einer Kühlmittelleitung 31 sowie einer Kontaktfläche 32 besteht, die
durch die Kühlflansche 33 noch vergrößert wird, führen dazu, daß nicht nur
die Kontaktfläche 32 zur Muffel 2 sehr groß ist, sondern auch daß die
Wärmestromdichte auf die Bohrung 31 fokussiert wird. Wegen seiner guten
Verarbeitbarkeit sowie seiner bei hoher Temperaturbeständigkeit relativ hohen
Wärmeleitfähigkeit sind die hier dargestellten Kühlelemente 3 aus sogenanntem
NCT3-Stahl hergestellt.
1
Rohrofen
2
Muffel
2
a, b Halbschale aus Siliciumcarbid
3
Kühlelement
4
Heizelement
5
Erste Isolierschicht
5
a, b Halbschale aus Calciumsilicat
6
Zweite Isolierschicht
7
Metallgehäuse
31
Bohrung
32
Muffel zugewandte Seite
33
Kühlflansch
Claims (29)
1. Ofen mit Keramikmuffel, Heizelementen, Isolationsmaterial und außen
an der Muffel anliegenden Kühlelementen, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlelemente (3) als Profilrohr mit mindestens einer Bohrung
(31) und einer zur Außenfläche der Muffel (2) komplementären
Kontaktfläche (32) ausgebildet sind, wobei der Querschnitt des
Profilrohres derart ausgebildet ist, daß die Wärmestromdichte auf die
Bohrung (31) fokussiert wird.
2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kühlelemente (3) einstückig ausgebildet sind.
3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Querschnitt der Kühlelemente (3) im wesentlichen Dreiecksgestalt hat,
wobei die mindestens eine Bohrung (31) in der der Muffel (2)
abgewandten Spitze angeordnet ist.
4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
an den Kühlelementen (3) seitlich an der Kontaktfläche (32) und parallel
zur mindestens einer Bohrung (31) ein oder zwei Kühlflansche (33)
ausgebildet ist, deren der Muffel (2) zugewandte Fläche zur Außenwand
der Muffel (2) komplementär ist und die Kontaktfläche (32) fortsetzt.
5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die
beiden Kühlflansche (33) einen im wesentlichen dreieckigen Querschnitt
aufweisen, wobei die Höhe des Dreiecks geringer ist als die
Gesamthöhe des Kühlelementes (3).
6. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Profilrohre parallel zur Längsachse der Muffel (2) angeordnet sind.
7. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Kühlelemente (3) bis auf die Kontaktfläche (32) von
Isolationsmaterial (5a, b, 6) umgeben sind.
8. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils ein Kühlelement (3) zwischen zwei Heizelementen (4)
angeordnet ist.
9. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ofen als Rohrofen (1) mit rohrförmiger Muffel (2) ausgebildet ist.
10. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Muffel (2) aus Siliciumcarbid oder Silicium-infiltriertem
Siliciumcarbid hergestellt ist.
11. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlelemente (3) aus Metall sind.
12. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlelemente (3) aus Hochtemperaturstahl sind.
13. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die Kühlelemente (3) aus NCT3-Stahl sind.
14. Kühlelement, insbesondere zur Verwendung in einem Ofen nach einem
der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es als Profilrohr
mit mindestens einer Bohrung (31) und mit einer an die Außenfläche
des zu kühlenden Gegenstandes angepaßten Kontaktfläche (32)
ausgebildet ist, wobei der Querschnitt des Profilrohres derart
ausgebildet ist, daß die Wärmestromdichte auf die mindestens eine
Bohrung (31) fokussiert wird.
15. Kühlelement nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kühlelement (13) einstückig ausgebildet ist.
16. Kühlelement nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß
der Querschnitt des Kühlelementes (3) im wesentlichen Dreiecksgestalt
hat, wobei die mindestens eine Bohrung (31) in der der Kontaktfläche
(32) gegenüberliegenden Spitze angeordnet ist.
17. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß seitlich an der Kontaktfläche (32) und parallel zur
mindestens einer Bohrung (31) ein oder zwei Kühlflansche (33)
ausgebildet sind, deren dem zu kühlenden Gegenstand zugewandte
Fläche zur Außenwand des zu kühlenden Gegenstandes komplementär
ist und die Kontaktfläche (32) fortsetzt.
18. Kühlelement nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der eine
Kühlflansch (33) oder die zwei Kühlflansche (33) einen im wesentlichen
dreieckigen Querschnitt aufweisen, wobei die Höhe des Dreiecks
geringer ist als die Gesamthöhe des Kühlelementes (3).
19. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß in den Bohrungen Innengewinde ausgebildet sind.
20. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß das Kühlelement (3) aus Metall hergestellt ist.
21. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß es aus Hochtemperaturstahl hergestellt ist.
22. Kühlelement nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß es aus NCT3-Stahl hergestellt ist.
23. Verfahren zur Herstellung von mehreren, einstückigen Kühlelementen
mit Kontaktfläche nach einem der Ansprüche 14 bis 22 mit den
Schritten:
- - Einbringen von parallelen Bohrungen in ein Halbzeug mit einer Fläche, die an die Außenfläche des zu kühlenden Gegenstandes angepaßt ist und die Kontaktfläche des Kühlelementes bilden wird, wobei mindestens eine Bohrung pro Kühlelement eingebracht wird;
- - Entfernen von Material unter Beibehaltung der Kontaktiläche mindestens zwischen zwei benachbarten Bohrungen, die zu zwei unterschiedlichen Kühlelementen gehören;
- - Vereinzeln der Kühlelemente.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß das
Materialentfernen durch Fräsen bewerkstelligt wird.
25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß in
die Bohrungen ein Innengewinde eingebracht wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß als Halbzeug ein Rohr verwendet wird, dessen
Innendurchmesser dem Außendurchmesser eines zu kühlenden
Gegenstandes entspricht, und daß die Bohrungen parallel zur Rohrachse
eingebracht werden.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß das Halbzeug aus Metall besteht.
28. Verlähren nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß das Halbzeug aus Hochtemperaturstahl besteht.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß das Halbzeug aus NCT3-Stahl besteht.
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DE1999124696 DE19924696C2 (de) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Ofen mit hoher Abkühlrate |
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DE1999124696 DE19924696C2 (de) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Ofen mit hoher Abkühlrate |
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US5597395A (en) * | 1995-11-28 | 1997-01-28 | Corning Incorporated | Method for low temperature precompaction of glass |
-
1999
- 1999-05-28 DE DE1999124696 patent/DE19924696C2/de not_active Expired - Fee Related
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