DE2064961A1 - Ofen, der aus Heizelementen oder Bau gruppen von Heizelementen aufgebaut ist und Verfahren zur Vorerhitzung dieser Ofen Ausscheidung aus 2057747 - Google Patents
Ofen, der aus Heizelementen oder Bau gruppen von Heizelementen aufgebaut ist und Verfahren zur Vorerhitzung dieser Ofen Ausscheidung aus 2057747Info
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Description
5657-70/Div.
G
G
AGENCE NATIONALE DE VALORISATION'DE LA RECHERCHE (ANVAR)
Courbevoi'e, Frankreich
Ofen, der aus Heizelementen oder Baugruppen von Heizelemen- g
ten aufgebaut ist, und Verfahren zur Vorerhitzung dieser
öfen
Die Erfindung betrifft einen Ofen, der aus Heizelementen aufgebaut
ist, welche aus einem hitzebeständigen Material mit einem Schmelzpunkt über 220O0C bestehen, wobei dieses Material gegen Oxydation
beständig ist und einen positiven spezifischen Widerstandskoeffizienten aufweist. Diese Materialien werden allgemein als "Resistoren"
bezeichnet.
Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Ofen, der mit Hilfe von Baugruppen aufgebaut ist, die durch eine Zusammensetzung mehrerer
dieser Elemente gebildet sind, sowie auf ein Verfahren zur Vorerhitzung derartiger öfen.
Es sind bereits Heizelemente bekannt, mit denen aufgrund ihres Aufbaus eine zylindrische Heizkammer gebildet werden kann, die
notwendigerweise senkrecht ist. Diese Elemente eignen sich
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vor allem zum Aufbau von Öfen mit verhältnismässig geringen Abmessungen.
Die Gewiente dieser Heizelemente nehmen mit deren Leistung zu. Diese Elemente sind im Innern der Öfen,, die aus diesen
aufgebaut sind, im allgemeinen auf Vorerhitzungsrohren-aus Aluminiumoxyd aufgehängt, welche bei der Betriebstemperatur der.
Heizelemente auf eine Temperatur in der Nähe ihres Schmelzpünk-·
tes gebracht werden und welche unter den sehr starken Belastungen unweigerlich fliessen. Aus diesem Grund ist der Aufbau von
Öfen mit einer Leistung über etwa 10 kW nicht möglich-Zusätzlich zum Problem, welches durch die Gewichte der Elemente
entsteht, die eine bestimmte Leistung erreichen oder überschreiten, treten andere Schwierigkeiten bei diesen Elementen dadurch
auf, dass die Leistung der Vorerhitzungsöfen schliesslieh Probleme
mit sich bringt. Diesbezüglich sei bemerkt, dass für einen Ofen von 3 kW die Leistung des Vorerhitzungsofens 1 kW
sein sollte und dass für einen Ofen mit einer Leistung von 5 kW diese Leistung etwa 2 kW sein sollte.
Die Erfindung hat zum Ziel, Heizelemente zu schaffen, mit denen es möglich ist, auch andere öfen als kreisförmige und senkrechte
Öfen aufzubauen und insbesondere Öfen beliebiger Abmessungen.
Das erfindungsgemässe Heizelement ist dadurch gekennzeichnet,
dass es zwei Schenkel in Form von langgestreckten parallel zu einer Ebene verlaufenden Platten oder entlang
ihrer grössten Abmessung gekrümmten Platten aufweist, dass diese Schenkel, welche mit ihren schmalen Seiten parallel zu ihren
grössten Abmessungen einander gegenüberliegen, an einem ihrer Enden durch einen gemeinsamen Abschnitt miteinander verbunden
sind und mit elektrischem Strom an ihrem anderen Ende gespeist werden, welches derart ausgebildet ist, dass an diesem die
Elemente aufgehängt werden können, und dass die Dicke dieser Schenkel sowie der Abstand, der diese trennt, von den freien
Enden ausgehend, in Bichtung zum gemeinsamen Abschnitt hin abnimmt .
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform sind bei einem erfin-
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dungsgemässen Heizelement die beiden Schenkel parallel und in einer Ebene angeordnet und sind in der gleichen Höhe im gleichen
Sinn gegenüber dieser Ebene um einen Winkel von nicht mehr als 165° abgewinkelt, und die freien Enden dieser beiden Schenkel
weisen zwei ebene Oberflächen auf, die im wesentlichen untereinander
parallel sind und im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Richtung verlaufen, die durch die grösste Abmessung
desjenigen Teils dieses WinkelStückes bestimmt wird, der den gemeinsamen
Abschnitt der beiden Schenkel aufweist.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen
Heizelementes ist die Dicke des gemeinsamen Abschnittes g der beiden Schenkel grosser als der geringste Wert der Dicke
eines jeden der beiden Sehenkel.
Die aus den Heizelementen gemäss der Erfindung gebildete Baugruppe
ist dadurch gekennzeichnet, dass diese η übereinander angeordnete Reihen von m Heizelementen aufweist, sowie ebensoviel
Reihen von m-1 Tragelementen einer ersten Ausführungsform,
dass die Schenkel, die ein gegebenes Heizelement bilden, sich auf zwei verschiedenen und benachbarten Tragelementen abstützen,
wobei diese Schenkel ihrerseits zwei benachbarte Tragelemente der unmittelbar darüber angeordneten Reihe tragen, dass alle
Schenkel, die mit den übereinander angeordneten entsprechenden Tragelementen in Kontakt stehen, an der gleichen Spannung lie- f
gen, dass die äusseren Schenkel der Heizelemente, die am Ende einer gegebenen Reihe angeordnet sind, sich auf Tragelementen
einer zweiten Ausführungsform abstützen, deren Breite halb so gross ist wie die der anderen, dass diese Tragelemente entweder
aus einem Material bestehen, welches mit dem der Heizelemente
bei deren Betriebstemperatur verträglich ist, oder dass diese Tragelemente von den Heizelementen durch Platinzwischenstücke
getrennt sind, oder dass im Fall des Betriebes bei sehr hohen Temperaturen diese Elemente aus dem gleichen Material bestehen
wie die Heizelemente*
Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die
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BAD
_ 4 erfindungsgemässen Baugruppen Wärmeschutzeinrichtungen auf.
Der erfindungsgemässe Ofen ist dadurch gekennzeichnet, dass
dieser eine Anzahl von erfindungsgemässen Heizelementen aufweist, die sich mit jedem ihrer beiden Schenkel auf benachbarten, voneinander
getrennten Tragelementen abstützen, wobei diese aus einem Material bestehen , welches mit dem der Heizelemente bei
der Betriebstemperatur verträglich ist, oder die Heizelemente und die .Tragelemente durch Platinzwischenstücke voneinander getrennt
sind, oder im Pail eines Betriebes bei sehr hohen Temperaturen
diese Tragelemente aus dem gleichen Material bestehen wie die Heizelemente, wobei Wärmeschutzeinrichtungen vorgesehen sind,
um diese Elemente und die Tragelemente zu schützen.
Gemäss einer vorteilhaften Ausführungsform besteht der erfindungsgemäs'se
Ofen aus einer Anzahl von Heizelementbaugruppen.
Das Vorheizungsverfahren gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
dass man ein bewegliches Vorerhitzungselement verwendet, welches entweder auf eine Heizelementbaugruppe einwirkt,
die bei dem erfindungsgemässen Ofen vorgesehen ist, oder ledig-. lieh auf irgendwelche dieser Heizelemente, wobei die Vorheizung
der anderen Elemente nacheinander erfolgt, und zwar infolge der Strahlung der anfänglich vorerhitzten Elemente, deren Temperatur
auf 2000 bis 2200 0C gebracht wird.
Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnähme
auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1, 2 und 3 eine Schnittansicht, eine Seitenansicht und eine
Draufsicht einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Heizelementes,
Fig. 4, 5 und 6 eine Schnittansicht, eine Seitenansicht und
eine Draufsicht einer zweiten Ausführungsform eines Heizelementes
Fig. 7 und 8 eine Schnittansicht und eine Seitenansicht einer
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_ 5 —
dritten Ausführungsform des Heizelementes,
dritten Ausführungsform des Heizelementes,
Pig. 9 und 10 eine Schnittansicht und eine Seitenansicht einer
vierten Ausführungsform des Heizelementes,
Fig.11 und 12
Fig.15 und H Schnittansichten, bei denen Teile fortgebrochen
sind, und zwar senkrecht und parallel zur Achse eines gemäss der Erfindung ausgebildeten
Tunnelofens.
Gemäss der Erfindung werden Heizelemente 1 der in Frage stehenden Art geschaffen, sowie Baugruppen, in denen mehrere dieser
Heizelemente angeordnet sind, und Öfen, die mittels dieser Elemente
oder Baugruppen erstellt werden.
Das Heizelement besteht aus einem feuerfesten, oxydationsbeständigen
Material, im allgemeinen aus vollständig oder teilweise stabilisiertem Zirkoniumoxyd, und dieses Heizelement weist zwei
langgestreckte, parallele Schenkel 1a und 1b auf, die in einer Ebene liegen oder entlang ihrer grössten Abmessung gekrümmt sind.
Diese beiden Schenkel, die sich mit ihren schmalen Seiten parallel
zu ihrer grössten Abmessung gegenüberliegen, sind an einem ihrer Enden durch einen gemeinsamen Abschnitt 1c miteinander
verbunden und werden mit Strom über ihr anderes freies Ende 2a, λ
2b gespeist. Dieses freie Ende ist derart ausgebildet, dass mit diesem freien Ende die Heizelemente aufgehängt werden können.
Um einen Widerstandsgradienten in Längsrichtung zu erhalten und um jegliche Ausbildung einer Bogenentladung in den kalten Teilen
auszuschalten, nimmt die Dicke e der Schenkel und der Abstand d, der diese voneinander trennt, von den freien Enden ausgehend,
in Richtung zum gemeinsamen Abschnitt 1c hin ab.
Vorzugsweise weist der gemeinsame Abschnitt 1c, wie es in den
Figuren der Zeichnung dargestellt ist, eine Dicke auf, die grosser ist als der kleinste Wert von e, wodurch man die Gefahr
von thermischen Stossbelastungen ausschaltet, indem man die Tem-
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peratur in diesem Abschnitt 1e gleichförmig verteilt. Man vergrössert
auch die Lebensdauer des Elementes. Das gleiche Ziel '■■-'.
würde auch dadurch erreicht werden, dass der Abschnitt 1e wärmeisoliert wird. In der Praxis beginnt diese Vergrösserung der
Dicke in einem Abstand von 3 bis 4 mm oberhalb des gemeinsamen
Abschnittes 1c.
Bei der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform verlaufen
die Schenkel 1a und Ib in einer Ebene parallel zueinander. Die freien Enden 2a und 2b sind rechtwinklig gestaltet und weisen
an zwei ihrer Seiten Plansche 3a und 3b auf, wie es in Figur
3 gezeigt ist, mit.denen es mögliGh ist, die Elemente aufzuhängen.
Bei dem in den Figuren 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel
sind die Schenkel Ta und 1b entlang ihrer grössten Abmessung gekrümmt.
Die freien Enden 2a und 2b sind Teile von Kreisringen
und weisen zum Zwecke der Aufhängung Flansche 3a und 3b auf.
Bei der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsform sind
die beiden Sehenkel Ta und Tb über einen Teil ihrer Länge parallel
zueinander in einer Ebene angeordnet und in der gleichen
Höhe, bei 4, unter einem Winkel α abgewinkelt, der nicht grosser
als 165° ist. Die freien Enden 2a und 2b der beiden Schenkel
weisen zwei ebene Oberflächen P^ und Pp auf, die im wesentlichen
parallel zueinander und im wesentlichen senkrecht zu. der allgemeinen Richtung verlaufen, die durch die grösste Abmessung
derjenigen Teile der beiden Schenkel bestimmt wird, die durch den gemeinsamen Abschnitt 1c miteinander verbunden sind. Die spezielle
Verwendung dieser Ausführungsform geht aus der ^eiteren Beschreibung
hervor.
Bei der in den Fig. 9 und 10 dargestellten Ausführungsform
liegen die Schenkel 1a und 1b parallel in einer Ebene. Jedes der
Enden 2a und 2b weist auf jeder der Seiten, die durch diese beiden
Schenkel gebildet werden, zwei Randsohultern 5a und 5b auf«
Im folgenden wird eine vorteilhafte Anwendung für Heizelemente dieser Art angegeben.
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Der Nutzabschnitt der gemäss den verschiedenen "beschriebenen
Ausführungsformen ausgebildeten Heizelemente entspricht im wesentlichen den Abschnitten der Schenkel 1a und 1b, die den gemeinsamen
Abschnitt 1c umfassen. Im üblichen Betrieb kann dieser Nutzabschnitt eine Temperatur von 2200 0C erreichen. Die beschriebenen
Heizelemente ermöglichen den Aufbau von Öfen beliebiger Abmessungen und beliebiger Konfigurationen, das heisst,
von Öfen in zylindrischer Form oder, im Gegensatz hierzu, in
Tunnelform.
Bei der in den Pig. 11 und 12 dargestellten Ausführungsform
wird ein Tunnelofen gebildet, der eine langgestreckte Heizkammer C aufweist, die seitlich von Heizelementen 1 begrenzt ist ™
und oben durch eine Wärmeisolierung 6 verschlossen ist, die im allgemeinen aus dem gleichen Material wie das Heizelement 1 besteht,
das heisst, aus vollständig oder teilweise stabilisiertem Zirkoniumoxyd. Diese Heizkammer C ist nach unten offen.
Wie Fig. 11 zeigt, stützen sich die Heizelemente 1, die beispielsweise
die in den Pig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform haben können, mit ihren Planschen 3a- und 3b einerseits
auf dem oberen Rand von Tragelementen 7 ab und andererseits an
den Vorsprüngen 8, die beispielsweise, wie dargestellt, die Porm einer Hase haben können und von den Tragelementen getragen werden
und sich zwischen benachbarte Schenkel von zwei benaehbar- |
ten Heizelementen 1 hineinerstrecken. Es sei darauf hingewiesen, dass sich jedes Heizelement 1·mittels seiner beiden Schenkel
auf zwei verschiedenen benachbarten Tragelementen abstützt, die durch den Abstand d.j voneinander getrennt sind. Durch diesen
Aufbau schaltet man einen Kurzschluss dieser Heizelemente aus.
Die Tragelemente 7 bestehen entweder aus einem Material, welches mit dem Material der Heizelemente bei der Betriebstemperatur
dieser Heizelemente verträglich ist, oder sie sind von diesen Heizelementen durch Platinzwischenstücke getrennt, oder sie bestehen
im Pail eines Betriebes bei sehr hohen Temperaturen aus dem gleichen Material wie die Heizelemente.
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Wenn der Ofen für einen Betrieb bei einer verbaltnismä&sig niedrigen
Temperatur bestimmt ist, bei dem die Heizkammer eine Temperatur von 1800 bis 1900 0C erreicht, sind die Gefahren
eines Kurzschlusses ausgeschaltet, und man kann anstelle der getrennten Tragelemente 7 einen kontinuierlichen Träger in. Form
' eines Aluminiumoxydstabes vorsehen, auf dem sich die aus den
Heizelementen bestehende Baugruppe abstützt, wobei Scheiben
zwischen dem Stab und den Heizelementen eingesetzt sind.
Die oberen Wärmeisolierungen 6, die sich auf den freien Enden
der Heizelemente 1 abstützen, können aus getrennten, benachbarten
Elementen bestehen, die in gleichen Abständen d^ voneinander
entfernt und derart angeordnet sind, dass sich ein EIefe
ment 6 auf zwei benachbarten Schenkeln von zwei benachbarten Heizelementen 1, welche das gleiche Potential haben, abstützt.
Wenn jedoch der Ofen für einen Betrieb bei verhältnismässig niedrigen Temperaturen in der Grössenordnung von 1800 bis 1900 0C
bestimmt ist, so ist es möglich, das Wärmeisolationselement 6 derart zu bemessen, dass sich dieses auf mehreren Heizelementen
1 abstützt. Dieses Wärmeisolationselement 6 besteht in diesem Fall aus einem hitzebeständigen Material, wie beispielsweise
Aluminiumoxyd, und Platinzwischenstücke sind zwischen dem Element 6 und den verschiedenen Heizelementen 1 eingesetzt.
Wie die Fig. 11 und 12 zeigen, weisen die Elemente 6 und 7 im Schnitt die Form eines T bzw. L auf. Der Teil des Warmeisola-P
tionselementes 6, der dem Querbalken des T entspricht, ermöglicht die Aufhängung dieses Elementes auf den freien Enden des
■Heizelementes 1, und der Teil des Wärmeisolationselementes 6,
der dem senkrechten Strich des T entspricht, ist zwischen den beiden Reihen der Heizelemente 1 eingesetzt, die den beiden Wandungen
des Tunnelofens entsprechen, und stellt so deren Wärmeisolierung in der Höhe derjenigen Teile dieser Heizelemente
sicher, die nicht dem Uutzabschnitt dieser Heizelemente entsprechen
.
• Der Raum zwischen dem horizontalen Schenkel und dem senkrechten
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■ . . ■■■-■ 9 - ·
Schenkel der L-Porm des Tragelementes 7 dient zur Aufnahme des
Heizelementes 1 .
Der Abstand zwischen benachbarten Tragelementen 7 kann durch Distanzstücke 17 aufrechterhalten werden, die in den den Fig.
11 und 12 zu entnehmenden Bereichen der Elemente 7 vorgesehen
sind. In diesen Bereichen sind diese Elemente nichtleitend.
Der Zwischenraum zwischen benachbarten Wärmeisolationslementen kann durch Zwischenstücke 18 aufrechterhalten werden, deren
Form und Anordnung den Pig. 11 und 12 entnommen werden kann.
Die Baugruppe, die durch die Heizelemente 1 und die Elemente 6 und 7 gebildet wird, wird im Innern einer Wärmeisolierung angeordnet,
die, wie dargestellt , Seitensteine 9a und' Bodensteine 9b sowie einen Deckenstein 9c aufweist, die aus einem
hitzebeständigen Isolationsmaterial bestehen, wie beispielsweise aus Aluminiumoxyd.
Die Zwischenstücke 17 weisen in vorteilhafter Weise einen Abschnitt
17a auf, der in einer Aussparung 17b angeordnet ist, welche in den Steinen 9a und 9b vorgesehen ist, und einen Abschnitt
17c, der zwischen diese beiden Elemente 7 eingreift.
Die Speisung der Heizelemente 1 mit Strom kann über Platinkontakte
11 erfolgen, die auf der Oberfläche der freien Enden 2a und 2b angeordnet sind, in deren Höhe die Temperatur einen Wert von 1600 0G nicht erreicht; diese Kontakte
stehen über Leitungen 12 mit einer Spannungsquelle in Verbindung.
Um in die Heizkammer des.so ausgebildeten Ofens, die, wie vorstehend
dargelegt, unten offen ist, die Gegenstände einzubringen, die einer Wärmebehandlung unterzogen werden sollen, kann man von
Trägern 13 Gebrauch machen, um diese Gegenstände parallel zur
Achse des Tunnels zu verschieben, der den Heizraum bildet, und zwar unter Verwendung irgendeines Systemes, wie beispielsweise
unter Verwendung von Laufrollen H» die sich auf einer Lauf-
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bahn 15 abwälzen, die unter der Öffnung des Heizraumes., wie dargestellt,
vorgesehen ist.
Um die Heizelemente 1 vorzuerhitzen, kann gernäss der Erfindung
ein bewegliches Vorerhitzungselement 16 vorgesehen sein, welches
entweder auf alle Heizelemente einwirkt oder lediglich auf
irgendwelche dieser Heizelemente 1. Die Vorerhitzung der anderen Elemente 1 erfolgt dann nacheinander durch die Strahlung der
anfangs vorerhitzten Heizelemente, deren Temperatur auf einen Wert von 2000 bis 2200 0C gebracht wurde.
Bei der in Fig. 11 dargestellten Ausführungsform ist das Vorheizelement
16 auf dem Transportträger 13 angeordnet. Wenn man ein Vorheizelement verwendet, welches einfach auf einige
gegenüberliegende Heizelemente 1 einwirkt, so sieht man zu beiden Seiten dieses Vorheizelementes 16 Wärmeisoliereinrichtungen
vor, die ebenfalls von dem Transportträger 13 getragen werden.
Unter diesen Umständen kann man, sobald die direkt vorerhitzten Heizelemente 1 die Temperatur erreicht haben, bei der sie leitend
werden, die Vorerhitzungseinrichtung fortschreitend nach aussen verschieben. Wenn nämlich die vorerhitzten Heizelemente 1
durch ihren Betrieb eine Temperatur erreichen, die dicht bei der Betriebstemperatur liegt, so bewirken diese durch thermischen
Wärmestrahlungsaustausch den Anstieg der Temperatur der benachbarten Elemente, die auf diese Weise nach und nach automatisch
vorerhitzt werden und zwar ohne Verwendung des Vorneiζelementes,
das dann abgeschaltet werden kann.
Es sei darauf hingewiesen, dass das Herausziehen des Vorheizelementes
und der Isolationseinrichtungen, zwischen denen dieses Element zu Beginn angeordnet ist, sehr langsam durchgeführt werden
sollte, um plötzlich auftretende Temperaturgradienten auszuschalten,
die zu einer Beschädigung der Heizelemente 1 führen könnten. Bei dem beschriebenen Ofen ist die Höhe des tunnelförmigen
Heizraumes durch die Abmessungen des Nutzabschnittes der Heizelemente 1 begrenzt.
Um Heizräume, beispielsweise Tunnelheizräume, von beliebiger Höhe
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auszubilden, kann man Baugruppen von Heizelementen verwenden,
die man als Module bezeichnen kann und die Baueinheiten bilden, die man zusammenfügen kann.
Diese Baugruppen umfassen η übereinander angeordnete Reihen von
m Heizelementen 1, sowie ebensoviele Reihen von m-1 Tragelementen
von der Art der oben beschriebenen Tragelemente 7, die aus einem Material bestehen, welches mit dem Material der Heizelemente bei
der Betriebstemperatur verträglich ist. Man kann aber auch diese beiden Elementegruppen durch 'Platinzwischenstücke trennen, oder
man kann im Falle eines Betriebes bei sehr hohen Temperaturen für diese Tragelemente das gleiche Material wie für die Heizelemente
verwenden.
Wenn der Ofen für eine verhältnismässig niedrige Betriebstemperatur
in der Grössenordnung von 1800 bis 1900 0C bestimmt ist,
so wird die Gefahr des Kurzschlusses ausgeschaltet, und man kann anstelle der getrennten Tragelemente 7 die Verwendung eines kontinuierlichen
Trägers aus Aluminiumoxyd vorsehen, auf welchem sich die Heizelementbaugruppen abstützen. Die Platinzwischenstücke
sind zwischen diesem Träger und den verschiedenen Heizelementen 1 angeordnet. Die Schenkel 1a und 1b eines gegebenen
Heizelementes 1 stützen sich auf zwei verschiedenen benachbarten Tragelementen ab und 'tragen ihrerseits zwei benachbarte und getrennte
Tragelemente, wobei alle Schenkel, die sich mit übereinander angeordneten Tragelementen in Kontakt befinden, an der
gleichen Spannung liegen. Die äusseren Schenkel der Heizelemente, die am Ende einer Reihe angeordnet sind, können sich auf
Trägern 7 abstützen, die nur halb so breit sind wie die anderen Träger 7, damit man die verschiedenen Baugruppen oder Module
zusammensetzen kann·
In den Fig. 13 und 14 ist ein Zwei-Etagen-Ofen dargestellt, der
mit Hilfe von Modulen aus zwei Reihen übereinander angeordneter Heizelemente zusammengebaut werden kann· Die Länge des Tunnelofens
wird durch die Anzahl der verwendeten Module bestimmt.
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Durch diesen Aufbau erhält man einen Tunnelofen, dessen Heizraum
C am Boden offen ist, wie bei dem in den Fig. 11 und 12
dargestellten Ofen, und dessen beide Wandungen mit Heizelementen 1 bedeckt sind. Damit die beiden Heizflächen die geringstmögliche
Unterbrechung aufweisen, werden Heizelemente von einem
derartigen Aufbau verwendet, wie es in den Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Durch diesen Aufbau dieser Heizelemente verbleibt zwischen
den beiden übereinander angeordneten Reihen nur ein auf ein Minimum verminderter Zwischenraum, wie es die Fig. 13 und 14
zeigen.
Bei der dargestellten Ausführungsform wird ein oberes Wärmeisolationselement
verwendet, welches aus dem gleichen Grunde wie oben beschrieben die Form eines T hat. Es sind ferner
Tragelemente 7 vorgesehen, die sich einzeln auf den Elementen 7a abstützen, die aus dem gleichen Material hergestellt
werden können wie die Tragelemente 7·
Es sind ferner Wärmeisolierungen vorgesehen, die durch Aluminiumoxydsteine
9a und 9b und durch einen Deckel 9c gebildet werden.
Die Tragelemente 7 und 7a und, falls erforderlich, die Elemente
6 werden voneinander im Abstand gehalten, wie es in den Fig. 13 und H gezeigt ist, und zwar durch Zwischenstücke 17 und 18,
die denjenigen entsprechen, die in den Fig. 11 und 12 dargestellt
sind, und die an Stellen angeordnet sind, die den Figuren zu entnehmen sind, und die den Bedingungen, die unter Bezugnahme
auf die Fig. 11 und 12 erläutert wurden, entsprechen.
In Fig. 13 ist ein Element 20 dargestellt, mittels welchem die Gegenstände, die einer Wärmebehandlung unterzogen werden sollen,
sowie das Vorheizelement in die Heizkammer eingeführt,sowie aus
dieser wieder herausgeführt werden können.
Die Stromspeisung der Heizelemente 1 erfolgt über Platinkontakte 21, die mit dem Aussenraum über elektrische Leitungen 12
verbunden sind.
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Zur Durchführung- der elektrischen Leitungen ist es vorteilhaft,,
in den Steinen 9a Öffnungen 22 mit Abmessungen vorzusehen, die
eine Durchführung erlauben und die, falls gewünscht, noch dewau
verwendet werden können, die freien Enden der Heizelemente T
zu kühlen.
Bei dem in d>en Fig.. 13 und; 1Φ dargestellten Ausfiihrungsbeispiel
handelt es sich um einen Tunnelofen.' Es sei jedoch bemerkt,, dass
man mit Hilfe dser erfin&mgsgsmäs:<sen Elemente· und' Baugruppen
auch kr'eis-förmigde Etagen-Öfen bauen kann.
Es sei bemerkt, dass man in der Praxis-gute Ergebnisse mit Heizelementen
T erzielt,, die weniger ais>
200' g wiegen und deren/
Länge 150 mm- und? deren Breite Φ0 mm: be-Urägt und- deren Uutzz<me·
eine Länge von 80 mm hat. Biese Elemente nehmen' bei 2000 0O-weniger
als T kW· auf und können auf eine Temperatur von 2200- 0G-gebrächt
werden.
Als Ausführungsbeispiel sei angegeben, dass ein Ofen der in d;en
lig. 11 undir12 dargestellten Art aus 6 Elementen aus Zirkoniumo-xyd
mit 3 f° CaO hergestellt werden kann, dessen G-esamtle^isiiun^
etwa 6 kW beträgt und bei dem die Abmessung des- Heizraumes
200 χ 30 χ 4Ö mm beiträgt, lieser Ofen befindet sich immer in
einem ausgezeichneten Betriebszustand nach einer Betriebs-daue^
von 2QO: Senden bei 2050 °G;.
Bezüglicii der in- den- flg. 9' und 10 dargestellten Ausführungp$öiEffi«i&
sei bemerkt,= dass: ers mit iie^en möglich ist,· [Cunnelöfen
stellenr durch al& Gase hindurehge.führt werden können, äi&
sehr hohe femperaturen gebracht werden sollen. Bei diesen
öfen werden die Heizelemente 1 auf den beiden Wandungen, die den
Tunnel, begrenzen,, mittels ihrer Schultern 5a und 5b aufgehängt*
und bilden so einen Vorsprung in die Heizkammer. Die Tragelemente,;
die gleichzeitig die Wandungen der Heizkammer bilden, entsprechen den gleichen Bedingungen wie die Tragelemente 7, die
im vorstehenden erläutert wurden.
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Wi e^ auch die- Äusführungs-fcrm immer sein,, mag;,., wenden durch dia
Erfindung, Heizelemente, Baugruppen;,. die5 mehrere diester: Heizelemente, aufweisen.,. und. Öfen-, die- mit· Hilfe dieser HfeEzielemeniieT
öder BaugruEp.en erstellt werden, gescnaffen.,, Siowia ein? neuartiges; "VverfaihrBn» zur Varernitizung;,, wofeei. äL±&-. BertrlefesGiiaratetB--..
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werden^ kann:.
Claims (1)
- Patentansprüche1. Ofen, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Anzahl von Heizelementen aus einem hitze- und oxydationsbeständigen Material aufweist, von denen Jedes zwei Schenkel in Form von langgestreckten, parallelen Platten aufweist, die in einer Ebene liegen oder entlang ihrer grössten Abmessung gekrümmt sind, wobei diese Schenkel, die mit ihrer Schmalseite, parallel zur grössten Abmessung, einander gegenüberliegen, an einem ihrer Enden durch einen gemeinsamen Abschnitt miteinander verbunden sind und mit elektrischem Strom am anderen Ende gespeist werden, welches derart ausgebildet ist, dass mit diesem das Element aufgehängt werden kann, und wo- g bei die Dicke dieser Schenkel sowie der Abstand, der diese Schenkel trennt, von den freien Enden ausgehend, in Richtung zum gemeinsamen Abschnitt hin abnimmt, dass jedes dieser Heizelemente durch seine Schenkel an voneinander getrennten benachbarten Trägern aufgehängt ist, dass diese Träger aus einem Material bestehen, welches mit dem der Heizelemente bei der Betriebstemperatur dieser Heizelemente verträglich ist, oder dass die Träger und die Heizelemente durch Platinzwischenstücke getrennt sind, oder dass im Fall eines Betriebes bei sehr hohen Temperaturen diese Träger aus dem gleichen Material bestehen wie die Heizelemente, und dass Wärmeisolationseinrichtungen vorgesehen sind, um diese Elemente und deren Träger zu schützen.2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel eines jeden der Heizelemente in einer Ebene parallel zueinander angeordnet sind und in der gleichen Höhe in gleicher Richtung gegenüber dieser Ebene um einen Winkel abgewinkelt sind, der nicht grosser als I650 ist, dass die freien Enden der beiden Schenkel zwei ebene Oberflächen aufweisen, die im wesentlichen parallel zueinander sind und im wesentlichen senkrecht zu der allgemeinen Richtung verlaufen, die durch die grösste Abmessung desjenigen Teiles des Winkelstückes bestimmt wird, der den gemeinsamen Abschnitt der beiden Schenkel umfasst.109836/0866 BAOORtGlNAL2. Ofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dieDicke des gemeinsamen Abschnitts der beiden.Schenkel eines jedender Heizelemente grosser ist als die kleinste Dicke eines jeden der beiden Schenkel.4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieser eine Anzahl von aus Heizelementen bestehenden Baugruppen aufweist., von denen jede η übereinander angeordnete Reihen von m Heizelementen aufweist sowie ebensoviel Reihen von m-1 Tragelementen einer ersten Ausführungsform, wobei die Schenkel, die ein gegebenes Heizelement bilden, sich auf zwei verschiedenen und benachbarten Tragelementen abstützen, die Schenkel ihrerseits zwei benachbarte Tragelemente der unmittelbar darüber angeordneten Reihe tragen, alle Schenkel, die sich in Kontakt mit entsprechenden übereinander angeordneten Tragelementen befinden, auf dem gleichen Potential liegen, die Schenkel der äusseren Heizelemente, die am Ende einer gegebenen Reihe angeordnet sind, sich auf Tragelementen einer zweiten Ausführungsform abstützen, deren Breite halb so gross ist wie die der anderen, diese Tragelemente aus einem Material bestehen, welches mit dem der Heizelemente bei deren Betriebstemperatur verträglich ist, oder die Heizelemente und die Tragelemente durch Platinzwischenstücke voneinander getrennt sind, oder im Falle eines Betriebes bei sehr hohen Temperaturen die Tragelemente aus dem gleichen Material bestehen wie die Heizelemente.5· Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Baugruppen Wärmeisolationseinrichtungen aufweisen.6. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch gekennzeichnet, dass in dem Fall, in dem die Betriebstemperatur relativ niedrig, in der Grössenordnung von 18OO bis 190O0C, ist, die Träger der Heizelemente aus einer einteiligen Stange aus einem hitzebeständigen Material, wie Aluminiumoxyd, bestehen und dass Platinzwischenstücke zwischen der Stange und den Heizelementen eingesetzt sind.1098 3 6/08667- Verfahren zur Vorerhitzung eines Ofens nach einem der Ansprüche 1 bis β, dadurch gekennzeichnet, dass ein bewegliches Vorheizelement verwendet wird., welches entweder auf die Heizelementenbäugruppe anspricht oder lediglich auf irgendwelche der Heizelemente, wobei dann die Vorerhitzung der anderen Elemente nacheinander durch eine Wärmestrahlung der anfangs vorerhitzten Elemente, deren Temperatur auf 2000 bis 22000C gebracht ist, erfolgt.8. Verfahren zur Vorerhitzung nach Anspruch 7* dadurch gekennzeichnet, dass ein Vorheizelement verwendet wird, welches einfach auf einige gegenüberliegende Heizelemente einwirkt, dass Wärmeisolierungen zu beiden Seiten des Vorheizelements verwendet werden, dass diese Wärmeisolierungen und das Vorheizelement langsam herausgezogen werden, wenn die direkt vorerhitzten Heizelemente die Temperatur erreicht haben, bei der sie leitend werden, und dass das Vorheizelement in diesem Augenblick abgeschaltet"wird.1098 36/0866is _L e e r s e i f
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4180697A (en) * | 1976-10-16 | 1979-12-25 | Deutsche Gold- And Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler | Vacuum oven with graphite heating |
EP0690661A1 (de) * | 1994-07-01 | 1996-01-03 | Wacker-Siltronic Gesellschaft für Halbleitermaterialien mbH | Heizelement zum Beheizen von Schmelztiegeln |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4159415A (en) * | 1977-01-21 | 1979-06-26 | Klein Tools, Inc. | Electric slot furnace |
US4550411A (en) * | 1983-03-30 | 1985-10-29 | Vg Instruments Group Limited | Sources used in molecular beam epitaxy |
GB8907994D0 (en) * | 1989-04-10 | 1989-05-24 | Torvac Furnaces Ltd | Vacuum furnace |
US5353813A (en) * | 1992-08-19 | 1994-10-11 | Philip Morris Incorporated | Reinforced carbon heater with discrete heating zones |
JP4646592B2 (ja) * | 2003-10-21 | 2011-03-09 | 貞徳舎株式会社 | 電気ヒーター及びこれを備えた炉 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE570937A (de) * | ||||
FR1567985A (de) * | 1967-12-26 | 1969-05-23 | ||
FR1578987A (de) * | 1968-05-17 | 1969-08-22 | ||
FR1601212A (en) * | 1968-12-31 | 1970-08-10 | Furnace heaters for oxidation resistant - refractories |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3160693A (en) * | 1962-04-26 | 1964-12-08 | Titanium Metals Corp | Furnace for determining melting points of metals |
US3351742A (en) * | 1964-12-02 | 1967-11-07 | Monsanto Co | Electric resistance heaters |
DE1583641B2 (de) * | 1967-09-19 | 1976-07-01 | Heide, Otto, Dr.-Ing., 5829 Ennepetal | Vorrichtung zum beheizen von speisern und blockkoepfen |
US3518351A (en) * | 1968-12-16 | 1970-06-30 | Carborundum Co | Heating element |
-
1969
- 1969-11-24 FR FR6940379A patent/FR2067967A5/fr not_active Expired
-
1970
- 1970-11-23 US US00091847A patent/US3726984A/en not_active Expired - Lifetime
- 1970-11-24 DE DE2064961A patent/DE2064961C3/de not_active Expired
- 1970-11-24 JP JP45102820A patent/JPS4937062B1/ja active Pending
- 1970-11-24 DE DE2057747A patent/DE2057747C3/de not_active Expired
- 1970-11-24 GB GB5577570A patent/GB1335674A/en not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BE570937A (de) * | ||||
FR1567985A (de) * | 1967-12-26 | 1969-05-23 | ||
FR1578987A (de) * | 1968-05-17 | 1969-08-22 | ||
FR1601212A (en) * | 1968-12-31 | 1970-08-10 | Furnace heaters for oxidation resistant - refractories |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4180697A (en) * | 1976-10-16 | 1979-12-25 | Deutsche Gold- And Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler | Vacuum oven with graphite heating |
EP0690661A1 (de) * | 1994-07-01 | 1996-01-03 | Wacker-Siltronic Gesellschaft für Halbleitermaterialien mbH | Heizelement zum Beheizen von Schmelztiegeln |
US5660752A (en) * | 1994-07-01 | 1997-08-26 | Wacker Siltronic Gesellschaft Fur Halbleitermaterialien Aktiengesellschaft | Heating element and process for heating crucibles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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