DE2449829C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines homogen zusammengeschmolzenen Materials - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines homogen zusammengeschmolzenen MaterialsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines homogen zusammengeschmolzenen
Materials, bei dem ein schmelzbares Material in einen Tiegel eingetragen wird.
Die Zubereitung von Materialgemischen für analytische Zwecke, die sowohl metallische als auch nichtmetallische
Proben enthalten, kann nach verschiedenen Verfahren erfolgen. Es wurde versucht, Materialien
wie Erze, Schlacken und dergleichen zu pulverisieren, wonach diese Materialien beispielsweise
mittels Röntgenstrahlenfluoreszenz oder dergleichen analysiert wurden.
Obwohl derartige Präparate in einfacher Weise und rasch zubereitet werden können, entstehen jedoch
Fehlerquellen, beispielsweise bei der Röntgenstrahlenfluoreszenz, die deren Anwendbarkeit einschränken,
besonders wenn eine hohe Genauigkeit erwünscht ist. Dies ist eine Folge des Umstandes, daß
die Proben nach dem Zermahlen selbst nicht vollkommen homogen sind. Die Proben werden weiterhin beeinflußt
von den verschiedenen Kristallstrukturen, die in gleich-jn chemischen Zusammensetzungen vorliegen
können. Ferner weisen unterschiedlich harte Ma-
JO terialien nach dem Pulverisieren eine unterschiedliche
Verteilung nach Größen auf.
Die Zubereitung einer zusammengeschmolzenen Probe war daher vorzuziehen. Werden die Materialien
während des Zusammenschmelzen ordnungsgemäß miteinander vermischt, so wird eine homogene Probenschmelze
erzeugt, die danach zermahlen oder in Tablettenform direkt verwendet werden kann und in
jedem Falle dauernd homogen bleibt. Vor dem Zusammenschmelzen können dem Gemisch andere Materialien,
wie internationale Normale oder dergleichen zugesetzt werden, die bei dem Zusammenschmelzen
innerhalb der Probe miteinander homogen vermischt werden.
Trotz der Vorzüge der Verwendung geschmolzener 5 Proben für analytische Zwecke haben die Kosten und
die Schwierigkeiten bei der Herstellung einer solchen Probe deren Anwendung eingeschränkt. Bisher mußte
ein die schmelzbaren Materialien enthaltender Tiegel einzeln erhitzt und dann versucht werden, die Mateso
rialien miteinander zu vermischen, während diese sich in geschmolzenem Zustand befinden. Zu diesem
Zweck muß im allgemeinen der Tiegel unter Benutzung von Zangen u. dgl. aus der Erhitzungszone entfernt
werden, und das geschmolzene Material muß von Hand zum Vermischen durchgerührt werden. Hierbei
werden eingeschlossene Gasblasen entfernt. Ferner wird gefordert, daß alle Materialien an den Seitenwandungen
des Schmelzbehälters in das geschmolzene Material eingetragen werden. Dieses von Hand
bi) durchgeführte Mischen muß fast unvermeidlich
außerhalb der Erhitzungszone durchgeführt werden, und wenn diese Arbeit bei hohen Temperaturen von
beispielsweise 1100° C ausgeführt wird, kühlt sich die
Schmelze natürlich rasch ab mit der Folge, daß teilweise eine unerwünschte Erstarrung der Schmelze erfolgt,
die daher nochmals erhitzt und geschmolzen werden muß.
Aus der Zeitschrift für analytische Chemie, Band
266, Nr. 3, 1973, Seiten 186 bis 196, ist es bereits bekannt, zum Zwecke des Schmelzens bzw. des Umschmelzens
als ersten Schritt das schmelzbare Material bzw. das Probenmaterial in einen Tiegel einzutragen.
Es soll daher ein Verfahren und eine Vorrichtung angegeben werden, mit dem bzw. der schmelzbare
Materialien nach dem Einfüllen in einen Behälter selbsttätig geschmolzen und während dieses Vorganges
miteinander vermischt werden können, wobei eine homogene Schmelze erzeugt, und diese danach abgekühlt
werden soll. Hierbei sollen die Verfahrensschritte sämtlich innerhalb vorherbestimmter Zeitperioden
ausgeführt werden, um eine homogene Probe herzustellen.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren zum Erzeugen eines homogen zusammengeschmolzenen Materials,
wobei ein schmelzbares Material in einen Tiegel eingetragen wird, dadurch gelöst, daß
a) das in dem Tiegel enthaltene Material während einer vorherbestimmten Zeitperiode auf eine
vorgewählte und unter der Schmelztemperatur liegende Temperatur erhitzt wird,
b) das Material innerhalb einer vorherbestimmten Zeitperiode auf die Schmelztemperatur erhitzt
wird und auf dieser innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode erhitzt bleibt,
c) der Tiegel eine vorherbestimmte Zeit lang unter einem vorherbestimmten Kippwinkel gedreht
wird, während zugleich das Material auf der Schmelztemperatur gehalten wird,
d) der Tiegel gedreht sowie bis zu einem vorherbestimmten
Winkel verschwenkt und in eine senkrechte Stellung zurückgeführt wird, während zugleich
das Material auf der Schmelztemperatur gehalten wird, und daß
e) das geschmolzene Material eine vorherbestimmte Zeit lang auf eine oder mehrere vorherbestimmte
Temperaturen abgekühlt wird.
Eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen
Verfahrens ist gekennzeichnet durch
a) ein Gehäuse,
b) eine am Gehäuse verschwenkbar angebrachte Plattform,
c) einen auf der Plattform mittels einer drehbaren Einheit drehbar gelagerten Brenner zum Erhitzen
des Materials auf die Schmelztemperatur, wobei die drehbare Einheit mit einem Motor und
einer Antriebsanordnung zusammenwirkt,
d) einen Tiegel an der verschwenkbaren Plattform zur Aufnahme des zu schmelzenden Materials,
e) eine pneumatische Zylinderanordnung zum Verschwenken der Plattform mit dem Tiegel aus
einer ersten Stellung in eine zweite Stellung,
f) Einrichtungen zur Regulierung von Luft und Gas, die je zwei elektromagnetisch betätigte
Ventile aufweisen und die mit dem Brenner zusammenwirken und
g) eine elektrische Schaltung zum Erzeugen und Regulieren der betreffenden Temperaturen.
Zweckmäßig ist die Einrichtung eine Luftregulierungsvorrichtung, die mit einem Zeitgeber und mit
einem Relais zusammenwutu.
Dabei kann auch ein Zeitgeber zum Festhalten des Tiegels in einer vorbestimmten Schräglage bei gleichzeitiger
Drehung des Tiegels vorgesehen sein.
Es können auch programmierte elektrische Zeitgeber, Schalter und Relais vorgesehen sein, die mit dem
Motor, dem pneumatischen Zylinder und einem Luftventil zusammenwirken.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen ist
die
Fig. 1 eine Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 eine Prinzipskizze über die Arbeitsweise der in der Fig. 1 dargestellten Vorrichtung,
F i g. 3 eine Darstellung eines Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 4 eine der Fig. 3 ähnliche Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer anderen Einstellung,
Fig. 5 eine Übersicht über die elektrische Steuerschaltung für die erfindungsgemäße Vorrichtung, und
die
Fig. 6 eine Übersicht über gewisse elektrische Bauteile, die mit der elektrischen Steuerschaltung
nach der Fig. 5 zusammenwirken.
Die in Fig. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung 2 weist ein Gehäuse 4 mit einer an der Vorderseite angeordneten
Bedienungstafel 6 auf, die eine Anzahl von Bedienungsmitteln trägt, die noch beschrieben werden.
Eine ankippbare oder verschwenkbare Plattform 10 trägt einen Brenner 20, beispielsweise einen Fisher-Meker-Brenner.
Der Brenner 20 ist auf der Plattform 10 mittels einer drehbaren Einheit 22 drehbar gelagert,
die durch die Plattform 10 hindurchgeführt ist. Die drehbare Einheit 22 enthält Vorrichtungen zum
Zuführen von Gas durch eine Gasleitung 24 und von Luft durch eine Luftleitung 26 zum Brenner 20, der
sich in bezug auf die genannten Leitungen drehen kann. Derartige Vorrichtungen sind an sich bekannt.
Die Drehung des Brenners 20 wird von einem Motor 30 bewirkt, der bei der gezeigten Ausführungsform
mit dem Brenner 20 über einen Kettenantrieb 32 in Verbindung steht, der ein an einem Ansatz des Brenners
angebrachtes Zahnrad 34 antreibt, das mit der Einheit 22 verkuppelt ist.
Die zu schmelzende Probe wird in einen Tiegel 40 eingetragen und mit einem Deckel 41 zugedeckt. Der
Tiegel 40 wird von einer Klammer 42 festgehalten, die aus einer kreisrunden Klammer, einer dreidimensionalen
oder Dreizinkenklammer bestehen kann.
Der Deckel 41 wird an der Gebrauchsstelle von einer Klammer 43 festgehalten. Die Klammern 42 und 43
sind von einer Stange 44 getragen, die ihrerseits am unteren Teil des Brenners angebracht ist, so daß der
Aufbau sich insgesamt dreht.
so Die Plattform 10 kann mittels eines mit der Plattform 10 bei 52 verbundenen Luftzylinders 50 in bezug
auf die Waagerechte über einen Winkel von ungefähr 30° angekippt oder verschwenkt werden. Zu diesem
Zweck ist die Plattform 10 bei 12 schwenkbargelagert.
Die Zündung des Brenners 20 erfolgt von einer Zündvorrichtung 60, die mit einer an einer nahe am
Auslaß des Brenners gelegenen Stelle endenden Elektrode 62 versehen ist. Der Brenner ist geerdet
und bildet zusammen mit der Elektrode 62 einen Fun-
W) kenspalt, den der Funke überspringt und den Brenner
zündet. Die elektrische Verbindung der Zündvorrichtung 60 mit der Elektrode 62 erfolgt über einen elek ■
frisch isolierten und am Brenner angebrachten Schleifring 64, so daß sich die Elektrode 62 mit dem
Brenner drehen kann.
Die Preßluft für den Luftzylinder der Kippvorrichtung 50 kommt aus einer Preßluftquelle, die so eingestellt
wird, daß Preßluft unter einem schwachen Druck
zugeführt wird, so daß sich der Kolben im Zylinder langsam bewegt.
Die Luftströmung zum Luftzylinder der Kippvorrichtung wird mittels eines elektromagnetisch betätigten
Ventils 70 reguliert. Eine gleiche Regulierung der Strömung der Luft und des Gases zum Brenner 20
wird mit Hilfe der Einrichtung 72 und 74 durchgeführt. Die Luftregulierungsvorrichtung 72 und die
Gasregulierungsvorrichtung 74 umfassen je zwei elektromagnetisch betätigte Ventile 72a, 72b und
74a, 74£>, die zwei parallele Pfade kontrollieren und
gesondert gesteuert werden, so daß eine starke oder eine schwache Strömung vorliegt, je nachdem, ob nur
ein oder beide elektromagnetisch betätigten Ventile Strom erhalten. Die Temperatur des Brenners während
der Periode schwacher Heizung oder der Schmelzheizung wird von dem Gas- und Luftvolumen
bestimmt, das durch die betreffenden Ventile strömt. Dabei werden entweder die Drücke am Gasdruckregler
79 und am Luftdruckregler 78 oder an nicht dargestellten
Nadelventilen verändert, die den betreffenden elektromagnetisch betätigten Ventilen zugeordnet
sind.
Die Vorgänge der Zündung, der Drehung, dc Ankippens und der Verbrennung werden von einer Steuereinrichtung
80 gesteuert, die Zeilgebungs- und Steuermittel aufweist, die elektrisch oder mechanisch
sein können. Die Steuereinrichtung 80 weist eine Reihe von Festkörper-Zeitgebern und elektrische
Relais auf, mit denen die Drehung, das Ankippen, die Anfangsheizung, das Schmelzen und die Abkühlung
des geschmolzenen Materials programmiert werden kann. Die Steuereinrichtung 80 ist so eingerichtet,
daß deren Anschlußklemmen mit mehreren solcher Geräte verbunden werden können, die mit den verschiedenen
Ventilen und Vorrichtungen zum Drehen, Ankippen und Zünden ausgestattet sind, so daß
Schmelzproben gleichzeitig erzeugt werden können. Solche abhängige Untereinheiten würden im wesentlichen
der beschriebenen Einheit gleichen mit der Ausnahme, daß die Steuereinrichtung 80 fehlen
würde, deren Bedienungsmittel bei 6 an der Frontplatte der Einrichtung in Fig. 1 dargestellt sind.
In Fig. 3 ist die Vorrichtung mit waagerechter Plattform 10 gezeigt, so daß der Brenner 20 senkrecht
steht, während in Fig. 4 der Brenner 20 eine Schräglage aufweist. Die anfängliche Drehung des Brenners
20 und des Tiegels 40 in der Schräglage ermöglicht ein Bestreichen der Wand des Tiegels 40 durch das
schmelzbare Material, das hierbei Pulverkörper oder -teilchen des Probenmaterials aufnimmt, die an den
Scitcnwänden des Tiegels haften bleiben können. Der
Brenner 20 kann in senkrechter wie auch in angekippter Stellung gedreht werden und weiterhin kann die
Drehung auch aufrechterhalten werden, während die Plattform 10 und damit der Brenner periodisch hin-
und hergeschwenkt wird. Obwohl bei Drehen des Brenners und des Tiegels in der Schräglage das im
Tiegel 40 enthaltene Material etwas umgerührt wird, wird es dem zusätzlichen Hin- und Herschwenken
ausgesetzt, wodurch das Entfernen eingeschlossener Gasblasen bei dem Schmelzen des Materials unterstützt
wird. In jedem Falle bewirken diese Drehung und das Ankippen ein selbsttätiges Vermischen der
Materialien, wenn diese geschmolzen werden. Bisher μ wurde ein derartiges Mischen von Hand durchgeführt,
wobei ein Tiegel beispielsweise aus einem Ofen unter Verwendung von Zangen herausgenommen und dann
20
25
jo
35
40 von Hand geschüttelt wird. Es ist jedoch möglich, dies
während der Erhitzung durchzuführen, so daß sich die Schmelze während des Durcheinanderwirbeins nicht
abkühlt.
Nach Beendigung des Schmelzens wird die Erhitzungunterbrochen
und die Plattform 10 in die waagerechte Lage zurückgeführt. Andererseits kann nach
beendeter Durchwirbelung die Erhitzung für eine kurze Zeit fortgesetzt werden, um sicherzugehen, daß
die Schmelze sich im unteren Teil des Tiegels absetzt, wobei eine Erstarrung der Schmelze an den Tiegelwandungen
vermieden und die erwünschte erstarrte Masse erhalten wird.
Nach Erstarren der Probe und deren zeitlich bestimmter Abkühlung auf die Umgebungstemperatur
werden beide elektromagnetisch betätigten Ventile der Luftregulierungsvorrichtung 72 wieder geöffnet,
so daß durch den Brenner 20 Kühlluft zum Tiegel 40 strömt. Hierdurch wird das Abkühlen der Probe stark
beschleunigt, so daß diese aus dem Gerät in kürzerer Zeit herausgenommen werden kann und mit der Erzeugung
weiterer Proben sofort begonnen werden kann. Es kann auch nur eines der Ventile geöffnet
werden.
Unter Hinweis auf Fig. 5 und 6 wird nunmehr die Steuerung der verschiedenen Verfahrensschritte
durch die Steuereinrichtung 80 beschrieben. In Fig. ? ist ein Schaltschema der in Fig. 2 dargestellten Steuereinrichtung
80 gezeigt, während in Fig. 6 die von der Steuereinrichtung 80 mit Strom versorgten elektrischen
Bauteile dargestellt sind. Nach Fig. 5 weist die Steuereinrichtung 80 eine Reihe von Relais und
Zeitgebern auf, mit denen die gesamte Arbeitsfolge des Gerätes programmiert werden kann. Die Schaltungen
nach Fig. 5 und 6 können über Klemmen 200a bis 220a und 200 bis 220b miteinander verbunden
werden. Die Gesamtschaltung nach Fig. 5 und 6 weist eine Haupteinheit auf, die noch beschrieben wird.
Nach dem Befestigen des mit dem schmelzbaren Material gefüllten Tiegels 40 wird das Schmelzen eingeleitet
durch Niederdrücken des Einschaltkopfschalters 100 an der Haupteinheit 4. Hierbei erhält das
Versorgungshalterelais 102 und ein Heizstromkreishalterelais 106 Strom. Das Halterelais 102 schließt
einen elektrischen Haltestromkreis über die Klemmen 102a. Das Heizstromkreisrelais 106 weist eine mechanische
Verriegelung auf, die verriegelt wird, wenn die Wicklung 106a Strom erhält, und die entriegelt
wird, wenn die Wicklung 106 b Strom enthält. Bei der Verriegelung des Relais 106 werden dem elektromagnetischen
Gasventil 74 und dem elektromagnetischen Luftventil 72a Signale zugeführt, die die Ventile
öffnen. Ferner wird ein Zündstromkreis geschlossen, wobei eine Schwachheizperiode beginnt. Abgesehen
davon, daß hierbei bei niedrigen Temperaturen flüchtige Stoffe oder eingeschlossene Gase ausgetrieben
werden, ist diese Arbeitsweise des Gerätes von besonderem Interesse, wenn ein Rösten bei schwacher Hitze
erwünscht ist, beispielsweise, wenn eine Probe mit einem Oxidierungsmittel vermischt ist.
Mit dem Beginn der Schwachheizperiode erhält ein einstellbares Zeitgeberrelais 110 Strom und bestimmt
die Zeitperiode, in der der Tiegel 40 vom Brenner 20 schwach erhitzt wird. Das Zeitgeberrelais 110 sowie
die anderen Relais bestehen aus einem elektronischen Zeitgeber, der nach Ablauf einer bestimmten
Zeitperiode eine zugehörige Relaiswicklung mit Strom versorgt, wobei die Relaiskontakte aus deren
dargestellten Ruhestellungen herausbewegt werden. Bei dem Zeitgeberrelais 110 sowie bei den anderen
Zeitgeberrelais ist keine mechanische Verriegelung vorgesehen, sondern die Relais werden von entsprechenden
elektrischen Haltestromkreisen geschlossen oder verriegelt gehalten. Das Zeitgeberrelais 110 sowie
die anderen einstellbaren Zeitgeber können mittels entsprechender Einstellknöpfe an der Frontplatte
6 der Einheit 4 auf gewünschte Zeitperioden eingestellt werden.
Nach Ablauf der am Zeitgeberrelais 110 eingestellten Zeitperiode des schwachen Aufheizens erhält die
Relaisspule Strom mit der Folge, daß das Gasventil 74£>
und ds Luftventil 72b Strom erhalten, wobei die Schmelzheizperiode und die Zeitgebung der Zeitgeber
112 und 114 eingeleitet werden.
Der Zeitgeber 112 ist ein voreingestellter Zeitgeber für eine Aufheizzeit von vier Minuten. Nach Ablauf
dieser Zeit wird das einstellbare Zeitgeberrelais 114 mit Strom versorgt. Mit Hilfe dieser Zeitgeber kann
daher die Gesamtzeit der Schmelzperiode bestimmt werden.
Nach Ablauf der Vormischungsschmelzperiode wird von den Kontakten am Zeitgeberrelais 114 ein
Stromkreis geschlossen, der über das Zeitgeberrelais 116 und über die Klemmen 214a und 2146 zum
Kippstromkreis 190 führt. Dabei erhält der Elektromagnet des Ventils 70 für Preßluft Strom, so daß die
Preßluft in den Luftzylinder 50 strömen und die Plattform 10 verschwenken kann. Bei Schließen der Kontakte
am Zeitgeberrelais 114 beginnt die Zeitgebungsfunktion der Zeitgeberrelais 116 und 118, und
ferner erhält der Motor 30 Strom und dreht den Tiegel, während die Plattform 10 in der Schräglage bleibt.
Der Zeitgeber 118 bewirkt ein vorläufiges Mischen innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode. Bei der
gezeigten Ausführungsform wird der Tiegel in der Schrägstellung entsprechend der Einstellung des Zeitgeberrelais
118 ungefähr 90 Sekunden lang gedreht. In dieser Zeit kann das geschmolzene Material im Tiegel
dessen Wandungen bestreichen, wodurch verhindert wird, daß die Partikel, die von der Hauptmasse
noch nicht aufgenommen worden sind, an der Wandung haften bleiben.
Nach Ablauf der vom Relais 118 bestimmten Zeitperiode erhält dessen Spule Strom und stellt eine Verbindung
über die Klemmen 216a und 216b mit der Kippschaltung 190 her, so daß das zuvor dem Ventil
70 zugeführte Signal über den Leiter 182 zum Mikroschalter 184 geleitet wird, wobei das periodische Ankippen
eingeleitet wird.
Das Ventil 70 besteht aus einem elektromagnetisch betätigten pneumatischen Ventil, das durch Luftleitungen
75 und 77 mit einem doppeltwirkenden Zylinder 50 verbunden ist und die Bewegungsrichtung des
Kolbens im Zylinder 50 bestimmt, wie es an sich bekannt ist.
Erreicht die Plattform 10 die vollständig angekippte Stellung, so wird ein Mikroschalter 184 betätigt und
schließt seine normalerweise offenen Kontakte. Hierbei erhält die Wicklung des Relais 192 kurzzeitig
Strom und öffnet seine geschlossenen Kontakte. Dabei wird das Ventil 70 stromlos, so daß der Luftdruck
zur anderen Seite des Zylinders 50 geleitet und die Plattform 10 in die waagerechte Ruhelage zurückgeführt
wird. Obwohl der Mikroschalter 184 nur kurzzeitig geschlossen wird, wird bei der Stromversorgung
des Relais 192 ein Haltestromkreis geschlossen, der über die Wicklung des Relais 192, über die normn'ci·-
weise geschlossenen Kontakte des Mikroschalters 180 und über den Leiter 181 führt.
Die Plattform 10 setzt ihre Rückkehr in die waagerechte Lage fort und betätigt zum Schluß den Mikroschalter
180, der hierbei geöffnet wird und den zum Relais 192 führenden Haltestromkreis öffnet, wobei
das Zylinderventil 70 wieder Strom erhält.
Diese periodische Bewegung der Plattform wird
ίο fortgesetzt, bis die vom Zeitgeber 116 bestimmte
Zeitperiode verstrichen ist. So wird die Drehung des Tiegels 40 vom Motor 30 über die Antriebsglieder
32 und 34 fortgesetzt, bis die Mechanik einen vorherbestimmten Ausgangspunkt erreicht und das Entfernen
des Tiegels 40 aus dem Halter 42- unter Verwendung einer als Block 175 gezeigten Schaltung
erleichtert wird.
Zu derselben Zeit kann die Aufheizung fortgesetzt werden. Zu diesem Zweck wird der Schalter 150 in
die in den Figuren dargestellte Einstellung gebracht, wobei die Heizung für weitere 30 Sekunden fortgesetzt
wird, bis der Zeitgeber 120 die Spule 1066 mit Strom versorgt. Dabei öffnet das Relais 106 den Heizstromkreis,
während zugleich die Spule 170a des Relais 170 Strom erhält, wobei der voreingestellte Zeitgeber
130 in Betrieb gesetzt wird und eine Kühlung von ungefähr drei Minuten einleitet.
Nach Ablauf dieser Zeitperiode erhält das Zeitgeberrelais 132 Strom und bestimmt die Dauer, in der
jo Kühlluft durch den Brenner unter Betätigungder Ventile der Luftregulierungsvorrichtung 72 geleitet wird.
Nach Ablauf der Kühlperiode, die bis zu acht Minuten betragen kann, erhält die Wicklung 1706 Strom
(wobei das Relais 170 für die Kühlung freigesetzt wird), während das Stromversorgungsrelais 102 durch
Unterbrechen des Haltestromkreises stromlos wird. Hierbei wird die Einrichtung in den Ausgangszustand
zurückversetzt, so daß nach Entnahme der Probe und nach dem Einsetzen einer neuen Probe mit der Ar-
AO beitspericde wieder begonnen werden kann.
Die in Fig. 5 und 6 gezeigte Schaltung ist zu einer
Einheit zusammengefaßt, wie in Fig. 1 und 2 bei 80 dargestellt ist und die hiernach als Haupteinheit bezeichnet
wird. Diese Haupteinheit kann zum Steuern mehrerer Einheiten benutzt werden. Solche gesteuerten
Einheiten können als abhängige oder Untereinheiten bezeichnet werden. Bei dem Aufbau solcher
Untereinheiten werden die in Fig. 2 dargestellten Bauteile (unter Ausschluß der Steuereinrichtung 80)
in verwendet, die auch in Fig. 6 schematisch dargestellt
sind. Für den Betrieb wird die Untereinheit mit der Haupteinheit durch ein elektrisches Kabel verbunden.
Diese in Fig. 1 bei 5 dargestellte Verbindung kann über die Klemmen 200 bis 220, α und b, hergestellt
werden.
Bei der oben erläuterten Ausführungsform können Änderungen vorgenommen werden. Beispielsweise
kann die Zündung auch durch andere als elektrische Mittel bewirkt werden. Die verschiedenen Zeitgeber
w) können aus elektronischen, elektromechanischen
oder anderen Zeitgebern bestehen und je nach der. Umständen fest eingestellt oder einstellbar sein. Die
Drehung des Tiegels kann anstelle eines Elektromotors von einem pneumatischen Motor bewirkt werden,
b% und die Kippmechanik kann von einem Elektromotor
betätigt werden, der anstelle der gezeigten Luftzylinderanordnung von einer Nockenvorrichtung betrieben
wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
030 221/144
Claims (5)
1. Verfahren zur Erzeugung eines homogen zusammengeschmolzenen Materials, bei dem ein
schmelzbares Material in einen Tiegel eingetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
a) das in dem Tiegel enthaltene Material während einer vorherbestimmten Zeitperiode
auf eine vorgewählte und unter der Schmelztemperatur liegende Temperatur erhitzt
wird,
b) das Material innerhalb einer vornerbestimmten Zeitperiode auf die Schmelztemperatur
erhitzt wird und auf dieser innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode erhitzt bleibt,
c) der Tiegel eine vorherbestimmte Zeit lang unter einem vorherbestimmten Kippwinke!
gedreht wird, während zugleich das Material auf der Schmelztemperatur gehalten wird,
d) der Tiegel gedreht sowie bis zu einem vorherbestimmten Winkel verschwenkt und in
eine senkrechte Stellung zurückgeführt wird, während zugleich das Material auf der
Schmelztemperatur gehalten wird, und daß
e) das geschmolzene Material eine vorherbestimmte Zeit lang auf eine oder mehrere
vorherbestimmte Temperaturen abgekühlt wird,
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
a) ein Gehäuse (4),
b) eine am Gehäuse (4) verschwenkbar angebrachte Plattform (10),
c) einen auf der Plattform (10) mittels einer drehbaren Einheit (22) drehbar gelagerten
Brenner (20) zum Erhitzen des Materials auf die Schmelztemperatur, wobei die drehbare
Einheit (22) mit einem Motor (30) und einer Antriebsanordnung (32, 34) zusammenwirkt,
d) einen Tiegel (40) an der verschwenkbaren Plattform (10) zur Aufnahme des zu schmelzenden
Materials
e) eine pneumatische Zylinderanordnung (12, 50, 52) zum Verschwenken der Plattform
(10) mit dem Tiegel (40) aus einer ersten Stellung in eine zweite Stellung,
f) Einrichtungen (72, 74) zur Regulierung von Luft und Gas, die je zwei elektromagnetisch
betätigte Ventile (72a, 726, 74a, 74f>) aufweisen
und die mit dem Brenner (20) zusammenwirken, und
g) eine elektrische Schaltung (80, 106, 110, 112,114) zum Erzeugen und Regulieren der
betreffenden Temperaturen
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß d;e Einrichtung (72) eine Luftregulierungsvorrichtung
ist, die mit einem Zeitgeber (130) und mit einem Relais (132) zusammenwirkt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Zeitgeber (118) zum Festhalten
des Tiegels (40) in einer vorbestimmten Schräglage bei gleichzeitiger Drehung des Tiegels.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch programmierte elektrische Zeitgeber,
Schalter und Relais (80, 180,184, 190, 192), die
mit dem Motor (30), dem pneumatischen Zylinder (50) und einem Luftventil (70) zusammenwirken.
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