DE3301970A1

DE3301970A1 - Analytischer ofen

Info

Publication number: DE3301970A1
Application number: DE3301970A
Authority: DE
Inventors: Ward S. Beton Harbor Mich. Kaler; Larry S. St. Joseph Mich. O'Brien
Original assignee: Leco Corp
Current assignee: Leco Corp
Priority date: 1982-03-05
Filing date: 1983-01-21
Publication date: 1983-09-08
Also published as: US4462963A; GB2116321A; JPS58162848A; GB8305980D0

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine analytische Vorrichtung und richtet sich insbesondere auf analytische öfen.

Eine Reihe von analytischen öfen wurde entwickelt, um Materialproben unter kontrollierten Temperaturen und Umweltbedingungen zu testen. Solche Öfen werden ζ. B. verwendet, um Ascheschmelztests durch Einbringen der Ascheproben in den Ofen durchzuführen, indem die Temperatur im Ofenraum hochgefahren wird und die Proben zur Feststellung der verschiedenen Temperaturänderungen der Asche beobachtet werden.

Ein bekannter AmLysator weist einen im allgemeinen zylindrischen Ofen auf mit einer Ofenkammer und einem Boden mit einer Öffnung, die ihn mit der Kammer verbindet. Der Analysator weist außerdem eine probentragende Plattform, die im allgemeinen konzentrisch mit der Öffnung im Ofenboden verbunden und senkrecht zwischen einer Analyseposition, bei der sich die Plattform im Inneren des Ofens befindet und einer Ladeposition, bei der sich die Plattform unterhalb des Ofens befindet, schwenkbar ist. Die Plattform ist relativ schwierig zu be- und entladen, weil sie sich sogar in der Ladestellung direkt unter dem Ofen befindet. Daher können Proben nur durch einen Griff unter den Ofen und insbesondere zwischen die untere Plattform und den Ofenboden auf die Plattform aufgebracht und von ihr wieder entnommen werden. Eine typische Anordnung des Ofens und der Probenplattform im hinteren Teil des Analysators macht die Probenhandhabung noch schwieriger.

Analytische Widerstandsöfen weisen eine Vielzahl von elektrischen Heizelementen auf, die sich durch die Ofenwand hindurch in die Ofenkammer erstrecken. Im allgemeinen hat der Ofen eine abnehmbare Abdeckung und seine Heizelemente erstrecken sich zwischen der Oberkante der Ofenseitenwand und der Abdeckung. Die Öffnungen, Tunnels oder Schlitze, die die Heizelemente aufnehmen, lassen jedoch die Luft in der Kammer relativ schnell aus dem Ofen austreten. Das macht die Regulierung der Ofentemperatur schwierig und erhöht den Energie-

bedarf für den Ofen und die Betriebskosten für den Analysator. Es sind zwar zwischen den Heizelementen und den verschiedenen Teilen des Ofens Dichtungen vorgesehen, um so den Versuch zu machen, die Heizelemente innerhalb des Ofens abzudichten, aber diese Dichtungen sind relativ brüchig und brechen leicht. Darüber hinaus sind diese Dichtungen typisch ringförmige Teile, die nur in einer bestimmten Stellung zwischen der Oberkante der Ofenwand und der Ofenabdeckung eingebracht werden können.

Die oben aufgeführten Probleme sollen durch die vorliegende Erfindung gelöst werden. Einerseits ist bei der Erfindung ein Analyseofen vorgesehen, der eine Ofenkammer aufweist und eine probentragende Plattform, die zwischen einer Analyseposition, bei der die Plattform in die Ofenkammer eingebracht wird, um einer Ladeposition, bei der die Plattform für einen ausreichenden Zugang vom Ofen entfernt steht, hin- und herbewegt werden kann.

Andererseits erstreckt sich eine Viezahl von Heizelementen durch den Ofen und in die Ofenkammer mit ersten und zweiten Isolationseinrichtungen, die erste und zweite Schlitzvorrichtungen aufweisen, bzw. die so zusammenwirken, daß sie verschiedene Teile der Heizelemente aufnehmen können, die so ausgebildet sind, daß Wärmeverluste durch die Ofenwand an den Stellen, wo diese Elemente durch diese hindurchgehen, stark verringert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die ersten und zweiten Schlitzvorrichtungen im Winkel zueinander angeordnet. Da die Schlitze winkelig zueinander stehen, schränkt ein Teil der ersten Vorrichtung den Luftstrom durch die vorstehenden Teile der zweiten Schlitzvorrichtung ein, und die gleichen Teile des zweiten Teils schränken den Luftstrom durch die vorstehenden Teile der ersten Schlitzvorrichtung ein» Mit verringerten Wärmeverlust des Ofens kann die Temperatur innerhalb der Kammer genauer reguliert werden und der Energiebedarf des Ofens sinkt.

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Die Zeichnungen zeigen in

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Analyseofens gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Probenlade-/Entnahmeposition;

Fig. 2 eine teilweise abgebrochene Draufsicht auf den

Analysator mit einem als Phantombild dargestellten Ofen;

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt durch den Ofen;

Fig. 4 einen Schnitt längs der Ebene IV-IV in Fig. 3 durch den Ofen;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Hebe- und Senkmechanismus für den Probenträger;

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Mechanismus nach Fig. 5 ohne Probenträger, Sensor und Arbeitsplattform, wobei beide Stellungen der Aufnahmeplattform s- gezeigt sind;

Fig. 7 eine teilweise Seitenansicht des Probenträgers in Ruhstellung;

Fig. 8 einen Teilschnitt längs der Linie VIII-VIII in Fig. 2;

Fig. 9 eine Draufsicht auf die Konstruktion nach Fig. 8; u: in

Fig. 10 ein elektrisches Blockschaltbild zur Wiedergabe des Steuersystems des Ofens.

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In Fig. 1 ist mit 10 ein Analyseofen gemäß der Erfindung bezeichnet. Nach Fig. 1 und 2 enthält der Analysator 10 ein Gehäuse oder einen Aufsatz 12 und einen innerhalb des Gehäuses gelagerten Ofen 14 mit einer Ofenkammer 15 (Fig. 3). Der Analyseofen weist einen Probenträger 16 und einen Trägertransportmechanismus 18 (Fig. 2, 5 und 6) auf. Eine Vielzahl von Heizelementen 20 (Fig. 3) ist innerhalb der Ofenkammer angeordnet und werden zur Wärmeversorgung zum Schmelzen einer Probe eingesetzt.

Das Gehäuse 12 (Fig. 1 und 2) weist eine im allgemeinen rechteckige Basis 22 auf, die eine im allgemeinen senkrechte Arbeitsfläche 24 bildet. Ein Hauptschalter 26 (Fig. 1) ist in der Basis 22 zur Energiekontrolle des Ofens angebracht. Ein Tastenfeld 28 (Fig. 1 und 2) ist auf der Basis angebracht und hat eine Neigung nach vorne und nach hinten von dieser weg; eine Anzeigetafel 30 erstreckt sich senkrecht von der Basis 22, liegt am Tastenfeld an und weist eine Anzeige 32 auf. Eine gewölbte Sockelkammerwand erstreckt sich von der Anzeigetafel 30 zu einer Seite 36 des Gehäuses 12. Aus Fig. 2 erkennt man, daß die Wand 34 einen gewölbten Querschnitt eines viertelten Segmentes eines Kreises hat. Ein Ofengehäuse .38 ist über dem Tastenfeld 28, der Anzeigetafel 30 und der Kammerwand 34 angebracht und weist eine Rauchglasfrontscheibe 40 auf. Das Gehäuse 38 ist im allgemeinen gerade und trägt einen Ofen 14.

Der Ofen 14 (Fig. 1 und 3) hat eine im allgemeinen zylindrische äußere Seitenwand 58 mit einem kreisförmigen Boden 42 und einem Herd 44, die zusammen den unteren Teil des Ofens bilden. Beide, Boden 42 und Herd 44 sind im allgemeinen ringförmig und machen zusammen eine abgestufte Bohrung 46 mit einem schmaleren Teil 46a und einem breiteren Teil 46b aus. Eine Oberkante des Bodens 42 bildet eine im allgemeinen kreisförmige Vertiefung oder Mulde 50 aus, in die der Herd 44 eingebracht ist. Der Durchmesser der Mulde ist im allgemeinen identisch mit dem

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Außendurchmesser des Herdes 44, so daß Boden 42 und Herd genau ineinander passen. Außerdem bildet der Boden eine ringförmige Falz 52 aus, die die Ofenseitenwände am Boden 42, wie später noch beschrieben wird, zentriert. Eine röhrenförmige Bohrung 54 erstreckt sich radial durch den Bodenteil 42 und steht im allgemeinen senkrecht zur axialen Bohrung , 46 und erstreckt sich nach oben sowohl durch den Boden 42 wie auch durch den Herd 44, um mit der Ofenkammer 15 eine Verbindung zu schaffen. Ein Träger- oder Reaktionsgas kann in die Kammer 15 durch Anlegen einer Druckgasquelle an die Bohrung 54, eingeleitet werden.

Die Seitenwand des Ofens weist eine äußere Auskleidung 58 eine mittlere Auskleidung 60, eine innere Auskleidung 62 und einen Elementträger 64 auf. Alle konzentrisch angeordneten Auskleidungen 58, 60 und 62 sind im allgemeinen zylindrisch .^: und so beschaffen, daß sie genau ineinander passen. Der Innendurchmesser der inneren Auskleidung 62 bildet die seitliche Verbreiterung der Kammer 15 und weist einen Außendurchmesser auf, der weitgehend dem Innendurchmesser der mittleren Auskleidung 60 und dem Außendurchmesser des Herdes 44 entspricht. Ebenso weist die mittlere Auskleidung 60 einen Außendurchmesser auf, der im wesentlichen dem Innendurchmesser der äußeren Auskleidung 58 entspricht. Die äußere Auskleidung 59 bildet außerdem untere und obere ringförmige Vertiefungen 66 und 68 aus, die die äußere Auskleidung bezüglich der anderen Teile des Ofens 14 zentrieren. Die äußere Auskleidung 58 ist auf dem Bodenteil 42 angebracht und weist eine sich in den Zentralboden 42 erstreckende und mit ihm' genau über Vertiefungen 66 bezüglich der äußeren Verkleidung passende Falz 52 auf.

Die mittlere Auskleidung 60 paßt genau in den Herd 44 und ruht auf der Falz 52. Schließlich ruht die innere Verkleidung auf dem Herd 44. Eine im"allgemeinen zylindrische, sich radial erstreckende Bohrung 70 bildet eine Sichtöffnung aus und geht durch die Auskleidungen 58, 6 0 und 6 2 und schafft

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so die Möglichkeit, die Proben in der Ofenkammer 15 speziell während des Heizvorganges zu beobachten.

Auf der Ofenseitenwand ist ein im allgemeinen ringförmiger Elementträger 64 mit einem Außendurchmesser, der im allgemeinen identisch mit dem Außendurchmesser der äußeren Verkleidung 58 und dem Boden 42 ist, angebracht. Der Träger 64 weist eine sich nach unten hin erstreckende Falz 72 mit einem Außendurchmesser, der im wesentlichen identisch mit dem Außendurchmesser der Vertiefung 68 ist, auf. Der Träger 64 (siehe auch Fig. 4) ruht auf der äußeren Auskleidung 58 über die Falz 72, die in der Vertiefung 68 angebracht ist, um den Träger im Bezug auf die äußere Auskleidung zu zentrieren. Der Innendurchmesser des Trägers 64 ist im allgemeinen identisch mit dem Innendurchmesser der inneren Auskleidung 62. Die Oberkante 74 des Elementträgers 64 ist im allgemeinen plan und weist sechs voneinander im Abstand angeordnete Elementpaare auf, in die Kanäle 76a und 76b münden. Jedes Kanalpaar 76a und 76b ist im allgemeinen parallel zueinander angeordnet und er streckt sich von einer Außenkante 78 zu einer Innenkante 80 des Trägers 64. Darüber hinaus liegt jedes Kanalpaar 76a und 76b im allgemeinen parallel zu einem Radius des Trägers 64 zwischen den Kanälen.

Eine Dichtung 82 mit einem Außendurchmesser, der im allgemeinen identisch zu dem des Elementträgers 64 ist, ist auf diesem angeordnet. In ähnlicher Weise ruht eine Abdeckung mit einem Außendurchmesser, darauf, der im allgemeinen identisch zu dem der Dichtung 82 ist. Ein oberer Abschlußstopfen 86 ist im allgemeinen zylindrisch und weist einen verbreiterten oberen zylindrischen Teil 88 auf, der mit einem unteren zylindrischen Teil 90 mit kleinerem Durchmesser ein Ganzes bildet. Der Außendurchmesser des unteren Teils 90 ist im allgemeinen identisch zu dem Innendurchmesser

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der Dichtung 82 und der Außendurchmesser des verbreiterten Teils 88 ist im allgemeinen identisch mit dem Innendurchmesser der Abdeckung 84. Folglich paßt der Stopfen 86 genau in die Abdeckung 84 und in die Dichtung und liegt auf dieser Dichtung.

Der Ofen weist weiterhin ein Abstandsglied 92 (Fig. 3 und 4) auf, das im allgemeinen zylindrisch ist und einen Außendurchmesser hat, der im allgemeinen identisch zum Innendurchmesser des Trägers 64 ist, sowie eine sich axial erstreckende Bohrung 93 mit einem Durchmesser, der im allgemeinen identisch zum Außendurchmesser des unteren Teils 90 des Stopfens 86 ist. Das Abstandsglied 92 weist sechs Schlitzpaare 94 jeweils mit Schlitzen 94a und 94b auf, die sich im allgemeinen senkrecht durch das Abstandsglied und innerhalb der Außenkante des Trägers erstrecken. Jedes Paar 94a und 94b wird allgemein in radialer Richtung bezüglich des Abstandsgliedes 92 verlängert und so angebracht, daß es mit den Kanälen 76a und 76b in Verbindung steht bzw. im Träger 64. Darüber hinaus ist jedes Schlitzpaar 94a und 94b im allgemeinen parallel zueinander und zu einem Radius des Abstandsgliedes 92 angeordnet. Ein Vorsprung 95 wird durch jedes Schlitzpaar 94a und 94b gebildet.

Eine im allgemeinen ringförmige Ofenkammerabdeckung 96 weist einen Außendurchmesser der im allgemeinen identisch zum Innendurchmesser der mittleren Auskleidung 60 ist, auf, sowie eine zentrale Bohrung 99 mit einem Innendurchmesser, der im allgemeinen identisch zum Außendurchmesser des unteren Teils 90 des Stopfens 86 ist. Die Decke oder Abdeckung 96 ruht auf der ringförmigen Oberkante der inneren Auskleidung 62 und trägt selbst das direkt darüber angebrachte Abstandsglied 92. Die Abdeckung 96 ist im allgemeinen plan und weist sechs im allgemeinen

gleich große längliche Schlitze 98 (Fig. 3), die sich durch sie hindurch erstrecken, auf. Jeder der Schlitze ist unter einem Schlitzpaar 94a und 94b im Abstandsglied 92 so angebracht, daß ein längliches, u-förmiges Heizelement nach unten durch die länglichen Schlitzpaare 94a und 94b und durch einen senkrecht ausgerichteten Schlitz 98 eingebracht werden kann. Die Längsachsen der Schlitze 94 und 98 sind winkelig zueinander angeordnet und in einer bevorzugten Ausführungsform im allgemeinen rechtwinkelig. Die Fig. 3 zeigt, daß jeder der Vorsprünge 95 des Abstandsgliedes 92 im wesentlichen den mittleren Teil eines angelagerten Schlitzes 98 zwischen Schenkeln 100 eines Heizelementes 20 bedeckt.

Eine Vielzahl von Heizelementen 20 (Fig. 3 und 4) erstreckt sich nach unten in die Kammer 15. Die Elemente sind im Handel erhältlich und werden vorzugsweise aus Molybdandxsilicid hergestellt. Jedes Element 20 ist im allgemeinen U-förmig und weist ein Paar paralleler Schenkel 100 auf, die sich horizontal durch die Kanäle 76a und 76b bzw. im Elementträger 64 nach unten durch Schlitze 94a und 94b im Abstandsglied 92, durch die Schlitze 98 in der Decke 96 und in die Ofenkammer hinein erstrecken. Die Elemente 20 werden in bekannter Weise durch eine elektrische Energiequelle 144 (Fig. 10) zur Hitzeerzeugung in der Kammer 15 angetrieben. Die Fig. 4 zeigt, daß die Kanäle 76 und die Schlitze 94 und 98 so bemessen sind, daß in sie die Schenkel 100 des Elementes 20 passen. Dadurch ist der Außendurchmesser der Schenkel 100a und 100b im wesentlichen i der gleiche wie die Breite der Kanäle 76 und der Schlitze 94. j Des weiteren ist der äußere Abstand zwischen den Schenkeln j 100a und 100b im wesentlichen der gleiche wie die tangentiale j Ausdehnung der in der Abdeckung 96 befindlichen Schlitze 98. ^! Die Teile 92 und 96 wirken zusammen, um die Elemente 20 im \. Ofen 14 abzudichten und zu verhindern, daß die Luft nach oben : entlang der Schenkel 100a und 100b entweicht. Es ist ersichtlich, daß jedes der den Ofen 14 ausbildenden Teile sowie die ^: Teile 16 aus einem geeigneten feuerfesten keramischen Material wie z. B. Aluminiumoxid bestehen.

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Der Probenträger 16 (Fig. 1 und 3) weist einen im allgemeinen zylindrischen Basisteil 102 und einen engeren, mit ihm einteiligen zylindrischen Plattformteil 104 auf, der sich von ihm nach oben erstreckt. Eine im allgemeinen senkrecht sich erstreckende Probenplattform 106 bildet die Unterkante des Trägers 16. Der Träger 16 ist in einer im allgemeinen schalen- und kreisförmigen Aluminiumschale 108 angebracht.

Der Trägertransportmechanismus 18 (Fig. 5 und 6) weist im allgemeinen einen stangenlosen Zylinder 110 und eine drehbar zu diesem gelagerte Tragplatte 112 auf. Der Zylinder 110 ist im Handel unter der Typennummer 200/20 über die Origina Corp. of Elmhurst, Illinois erhältlich. Der Zylinder 110 ist an der Seite 36 des Gehäuses 12 (siehe Fig. 2) durch eine an der Gehäuseseite mit Schrauben befestigte Befestigungskonsole 113 gesichert. Der Zylinder 110 weist ein angegossenes senkrecht bewegliches Element 114 auf, das nach oben und nach unten entlang der Höhe des Zylinders läuft. Eine L-förmige Konsole 116 weist einen gegabelten Schenkel 118,'der an dem beweglichen ! Element 114 durch Schrauben 120 gesichert ist, auf. Ein j im allgemeinen senkrecht stehender Schenkel 122 der Konsole erstreckt sich vom Schenkel 118 aus. Die Tragplatte 122 ist im allgemeinen plan und beweglich in im allgemeinen senkrechter Richtung auf dem Schenkel 122 über einen Drehstift 124 angebracht. Dadurch kann sich die Platte 112 frei in eine im allgemeinen horizontale Ebene über eine im allgemeinen senkrechte Achse des Stiftes 124 bewegen. Eine Arbeitsplatte 130 (Fig. 1, 2 und 5) liegt über dem Teil 112 und ist an ihm mit Schrauben gesichert. Die Platte 130 weist eine einstückige Vorderseite 131 mit einem Griff 133 für die manuelle Drehbewegung des Teils 112 und der dadurch geigerten Teile 130 und 16 auf. Eine Antriebswelle 126 ist drehbar in der Platte 112 über das Teil 130 gelagert und kann von einem fest an der Unterseite des Teiles 112 befestigten elektrischen Motors 128 angetrieben werden. Eine Schale 108 ist am Ende der Antriebswelle 126

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die Schale 108 und den Träger 16, wenn der Motor 128 in Betrieb genommen wird. Diese Drehbewegung sichert ein einheitliches Heizen und minimale Temperaturgradienten in der ganzen Probe. Ein Sensor 132 ist auf der Arbeitsplatte 130 nahe der Schale 108 angebracht, um die Drehstellung anzuzeigen. Der Aufbau und die Arbeitsweise des Sensors 132 ist in der Parallelanmeldung Nr. 355 171 mit dem Titel "Ascheschmelzsystem" beschrieben.

Die Fig. 2, 8 und 9 zeigen den Führungsmechanismus zur Einschränkung der Bewegung der Arbeitsplatte 130 und dadurch der Probenplattform 106 zu einer festgelegten horizontalen Ebene und zu einer festgelegten Höhe. Die Kammerwand 34 weist eine Aussparung 134 mit einer senkrechten Aussparung 134a und einer im allgemeinen vertikalen Aussparung 134 b in der Nähe der Seite 3 6 und der Aussparung 134a auf. Ein Stift oder Vorsprung 138 erstreckt sich von der Arbeitsplatte 130 in die Aussparung 134. Der Stift 138 kann nur innerhalb der Aussparung 134 bewegt werden, was zusammen eine verriegelnde begrenzende Bewegung der Arbeitsplatte 130 und der darauf angebrachten Probenplattform 106 zur Folge hat, so daß nur entlang einer festgelegten horizontalen Ebene oder nur entlang einer festgelegten Höhe eine Bewegung möglich ist. Wenn der Vorsprung 138 in der Aussparung 134b liegt, ist der Träger 16 konzentrisch mit der Bohrung 46 und dem Ofen 14, so daß er, wenn der Träger 16 nach oben geschoben wird, wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, in den Ofen 14 fährt. Wenn der Stift 138 in die Aussparung 134 fährt, wird der Träger in und zwischen 3 Grundstellungen hin- und herbewegt. Die Analyseposition ist in Fig. 3 dargestellt, bei der der Träger 16 vertikal oder konzentrisch an der Bohrung 4 6 anliegt und sich ganz in der Kammer 15 befindet. Wenn er so steht, befindet sich die Probenplattform 106 im zentralen Teil der Kammer 15 im ellgemeinen verbunden mit dem Teil 70. Wenn der Stift 138 nach unten durch die Bewegung des Zylinders 110 in die Aussparung 134b fährt, wird der Träger 16 aus dem Ofen 14 herausgezogen zu einer in den Fig.

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und 7 gezeigten Ruhestellung, in der der Träger im allgemeinen vertikal zum Ofen steht, aber mit einer unter dem Ofen um in Verbindung mit diesem befindlichen Probenplattform 106. Wenn der Stift 138 in die Aussparung 134a und weg ; von der Aussparung 134b fährt, wird der Träger 16 senkrecht zu seiner in Fig. 1 gezeigten und im Phantombild in Fig. 2 gezeigten Stellung gedreht, wobei sich die Probenplattform 106 unter dem Ofen 14 und zwar außerhalb unter dem Ofen befindet. Dadurch kann, wenn sich der zylindrische Ofen 14 nach unten erstreckt, seine vorstellbare Ausdehnung , nicht über irgendeinen Teil des Trägers 16 in die Ladestellung hinausgehen. j

Fig. 10 zeigt das Steuersystem des Analysators, das mit ; einem Computer 140 mit geeigneten Interface-Schaltkreisen be- _; trieben wird. Der Computer ist an ein Tastenfeld 28 ange- ] schlossen, um von diesem Steuersignale zu empfangen und ; hat einen an eine Anzeige 32, einen Antriebsmotor 128, eine ; Gaskontrolle 142 und eine Ei^rgiequelle 144 angeschlossenes ■ Ausgangsteil, um die geeigneten Kontrollsignale zu senden. Der Computer 140 ist in bekannter Weise programmiert, um den Ofen, wie beschrieben, zu koniaollieren. Die Gaskontrolle 142 ist eine bekannte Vorrichtung, wie ein Magnetluftventil zur Einführung des Gases in die Bohrung 54 (siehe Fig. 3) und die Energiequelle liefert elektrischen Strom an die Heizelemente 20 (siehe Fig. 3).

Wenn der Analyseofen 10 in Betrieb genommen werden soll, wird die gewünschte Information bezüglich der Temperatur und der i Analysebedingungen, die in der Ofenkammer 15 während der ; Analyse aufrechterhalten werden sollen, über das Tastenfeld 28 in den Computer 140 eingegeben. Der Träger 16 wird zu seiner Ladeposition gefahren, wie in Fig. 1 und im Phantombild in Fig. 2 dargestellt, wobei sich die Plattform 106 unter und zwar außerhalb des Ofens durch Greifen des Plattformgriffes 133

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und Vorwärtsschwenken der Plattform befindet. Die zu analysierenden Proben werden dann auf die Plattform 106 gelegt oder wahlweise in eine Probenschale gelegt, die anstelle der Probe auf die Plattform 106 gestellt wird. Der Benutzer greift den Griff 133 und dreht die Arbeitsplatte 130 über den Drehstift 124 so, daß der Träger 16 horizontal in seiner Arbeitsstellung, wie in den Fig. 2 und 7 gezeigt, geschoben wird, wobei die Plattform 106 senkrecht am Ofen 14 anliegt und sich unter dem Ofen befindet. Wenn das Teil 130 so bewegt wird, fährt der Stift 138 in der horizontalen Aussparung 134a zu der in Fig. gezeigten Stellung. Der Benutzer drückt den zylindrischen Auf/Ab-Schalter 23, der den Zylinder veranlaßt, das Teil 114 nach oben zu schieben, wobei die Arbeitsplatte 130 und der Träger 16 nach oben in die Analysestellung wie in Fig. 3 gezeigt, gefahren werden. Der Stift 138 stellt sicher, daß der Träger 16 nicht nach oben geschoben werden kann, bis der Träger in seine Arbeitsstellung zurückbewegt wird, wobei der Stift 138 die in Fig. 8 gezeigte Stellung einnimmt. In ähnlicher Weise können die Plattform 130 und der Träger 16 nicht nach vorne in die Ladeposition bewegt werden, wenn der Träger 16 einmal nach oben gefahren wurde, so daß der Stift 138 in die Aussparung 134b eintritt.

Nachdem der Träger 16 vollständig zur Analysenstellung hochgefahren wurde, gibt der Computer 140 geeignete Signale an die Gaskontrolle 142, den Antriebsmotor 128 und eine Energiequelle 144, um so die gewünschte Temperatur, Analysebedingungen und die Lagerdrehung, wie sie vom Benutzer gewählt wurden, zu erzeugen. Der Computer 140 kann diese Kontrollsignale während der Analyse abändern, um die Temperatur oder die Bedingungen innerhalb der Kammer 15 ohne Herausnahme des Trägers 16 zu verändern. Der Zustand der Proben auf der Plattform 106 kann durch das Sichtfenster 70 durch das Glas 40 während der Probenanalyse beobachtet werden, wie es in der Parallelanmeldung beschrieben ist.

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Wenn die Analyse durch den Computer als beendet festgestellt worden ist, werden Signale an die Gaskontrolle 142 und die Energiequelle 144 gegeben zur Beendigung der Gaszufuhr in die Kammer 14, bzw. um die Energie von den Heizelementen 20 abzuziehen. Nach einer Abkühlungsperiode betätigt der Benutzer den Auf/Ab-Schalter 23 zur Kontrolle des Zylinders 110, was bewirkt, daß das Element 114 entlang des Zylinders 110 herunterfährt und der Träger 16 zur niedrigeren oder zur Ruhestellung, wie in den Fig. 2 und 7 gezeigt, fährt. Der Benutzer kann dann den Griff 133 betätigen und die Arbeitsplatte 130 so drehen, daß der Träger 16 horizontal zur Ladestellung, wie in Fig. 1 und im Phantombild in Fig. 2 gezeigt, fährt. Die Proben auf der Plattform 106 werden dann betrachtet und für den nächsten Vorgang abgenommen.

Die Heizelemente 20 werden genau in den Ofen 14 zu einem Teil eingepaßt durch Zusammenwirken des Abstandsgliedes 92 und der Decke 96. Die Teile 92 und 96 wirken zusammen, um den Luftstrom entlang der Elemente 20 und aus dem Ofen 14 heraus, zu verringern. Die Schlitze 94 und 98 sind zueinander winkelig angeordnet, so daß die Teile der Schlitze 98 zwischen den Schenkeln 100a und 100b von einem der Vorsprünge 95' auf dem Teil 92 bedeckt werden. Darüber hinaus erleichtert ^; das Abstandsglied 92 das saubere Einpassen der Elemente 20 in der Kammer 15, gleichmäßig über die Kammer verteilt. j

Wenn ein Element 20 aus irgendeinem Grund ersetzt werden muß, . werden der Stopfen 86, die Abdeckung 84 und die Dichtung 82 j als erste vom Ofen 14 abgenommen. Das zu ersetzende Element 20 ; wird dann von der Energiequelle getrennt und das Abstands- \ glied 92 wird vom Träger 64 abgezogen, indem das Abstandsglied direkt nach oben gezogen wird, was das Lösen des Abstandsgliedes vom Ofen zur Folge hat. Das zu ersetzende Element 20 wird dann direkt nach oben aus dem Teil 96

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abgezogen, wobei das Element aus seinem mit ihm verbundenen Schlitz 98 austritt. Ein neues Element wird dann durch den leeren Schlitz eingebracht und in den verbundenen Kanälen 76a und 76b im Träger 64 befestigt. Das Abstandsglied 92 wird dann wieder eingesetzt und verbindet die Schlitze 94 mit dem Element 20 und insbesondere mit den Schenkeln 100. Die Dichtung 82 wird dann wieder eingesetzt, um die Elemente im Träger 64 zu befestigen. Die Abdeckung 84 und der Stopfen werden auch wieder eingesetzt.

Claims

Patentansprüche

ί 1 .) Analytischer Ofen mit

einem eine Ofenkammer ausbildenden Gehäuse mit einem unteren Teil mit einer in die Kammer mündenden Öffnung; einer Trägerplatte für die zu analysierenden Proben; ersten Einrichtungen zum Bewegen der Platte zwischen einer angehobenen Analysestellung, in der sich die Platte durch die Öffnung erstreckt und in der Ofenkammer befindet, und einer unteren Stellung, in der sich die Platte und die auf ihr befindlichen Proben unterhalb des Ofens befinden; sowie mit

Einrichtungen, die die Bewegung zwischen der unteren und unterhalb des Ofens befindlichen Stellung und einer davon abgewandten Ladestellung, in der sich die Platte nicht in senkrechter Verbindung zum Ofen befindet, ermöglichen, um so das Be- und Entladen der Platte mit und von Proben

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zu erleichtern.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Bewegungseinrichtungen einen Zylinder mit einem in senkrechter Richtung bewegbaren Element aufweisen sowie Einrichtungen, die das Element an der Platte befestigen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Ermöglichung der Bewegung an dem Element befestigt sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen zur Ermöglichung der Bewegung Einrichtungen zum Schwenken der Platte um eine im allgemeinen senkrechte Achse umfassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß Sperreinrichtungen vorgesehen sind, die eine Bewegung der Platte in horizontaler Richtung zwischen der unteren und der Ladestellung verhindern, wenn sich die Platte über der unteren Stellung befindet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß die Sperreinrichtungen

eine zur Platte benachbarte Wand mit einer Vertiefung aufweisen und

Zubringer, die sich von einer der Platten in die Vertiefung hinein erstrecken, wobei sich die Platte nur innerhalb eines von der Vertiefung vorgeschriebenen Musters bewegen kann.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Vertiefung im allgemeinen L-förmig ist, um die Bewegung der Platte entweder auf eine vertikale oder horizontale Bewegung zu beschränken.

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8. Analyseofen mit

einer eine Kammer enthaltende Ofenwand; einem im allgemeinen U-förmigen Heizelement mit einem voneinander im Abstand angeordneten und an einem Ende verbundenen Schenkelpaar;

einer ersten Isoliereinrichtung, die einen länglichen Schlitz bildet, durch den sich das Ende und die voneinander im Abstand angeordneten Schenkel mit der Längsachse der Schenkel im allgemeinen rechtwinkelig zur Längsachse des Schlitzes erstrecken und zweiten Isoliereinrichtungen, die sich benachbart zu den ersten Einrichtungen erstrecken mit voneinander im Abstand angeordneten zweiten Schlitzen zur Aufnahme der Schenkel, wobei die Längsachse ,des zweiten Schlitzes im allgemeinen parallel zur Längsachse der Schenkel verläuft.
9. Analytischer Ofen mit

einem eine Ofenkammer bildenden Gehäuse mit einem unteren Teil, der eine in die Kammer ausmündende Öffnung aufweist;

einer Trägerplatte für die zu analysierenden Proben; ersten Einrichtungen zum Bewegen der Platte zwischen einer angehobenen Analysestellung, in der sich die Platte durch Öffnungen erstreckt und in der Ofenkammer befindet, und einer unteren Stellung, in der sich die Platte und die auf ihr befindlichen Proben unterhalb des Ofens befinden; Einrichtungen, die die Bewegung der Platte zwischen der unteren und unterhalb des Ofens befindlichen Stellung und einer davon abgewandten Ladestellung, bei der sich die Platte nicht in senkrechter Verbindung zum Ofen befindet, ermöglicht, um so das Be- und Entladen der Platte mit und von Proben zu erleichtern; einem im allgemeinen U-förmigen Heizelement mit einem voneinander im Abstand angeordneten und an einem Ende verbundenen Schenkelpaar;

einer ersten Isoliereinrichtung mit einem länglichen Schlitz, durch den sich das Ende und die voneinander im Abstand angeordneten Schenkel mit der Längsachse der Schenkel im allgemeinen rechtwinkelig zur Längsachse des Schlitzes erstrecken, wobei die erste Einrichtung bezüglich des Gehäuses so angebracht ist, daß sich die Schenkel in die Kammer erstrecken; und

zweiten Isoliereinrichtungen, die sich benachbart zu den ersten Einrichtungen erstrecken mit voneinander im Abstand angeordneten zwischen Schlitzen zur Aufnahme der Schenkel, wobei die Längsachse der zweiten Schlitze im allgemeinen parallel zur Längsachse der Schenkel verläuft.
10. Analytischer Ofen mit

Wänden, die eine Ofenkammer mit einem unteren Teil mit einer in die Kammer mündenden öffnung bilden; einer Trägerplatte für die zu analysierenden Proben; Einrichtungen für ein senkrechtes Verschieben der Platte zu und zwischen einer angehobenen Analysestellung, bei der die Platte sich in der Ofenkammer befindet, und einer unteren Stellung, in der sich die Platte und die auf ihr befindlichen Proben unterhalb des Ofens befinden; und

Einrichtungen für ein horizontales Verschieben der Platte zu und zwischen einer unteren Stellung und einer Ladestellung, in der die Platte sich nicht in senkrechter Verbindung zum Ofen befindet, wobei durch die Wände das Be- und Entladen der Platte erleichtert wird.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die senkrecht verschiebenden Teile einen stangenlosen Zylinder mit einem senkrecht beweglichen Element aufweisen.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet , daß die senkrecht verschiebenden Teile wirkungsmäßig auf dem senkrecht verschiebbaren Element
angebracht sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß die senkrecht verschiebenden Teile Einrichtungen zum Schwenken der Plattform um eine im allgemeinen vertikale Achse aufweisen.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die senkrecht verschiebenden Teile wirkungsmäßig auf dem senkrecht verschiebbaren Element
angebracht sind.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet , daß die senkrecht verschiebenden Teile
Einrichtungen zum Schwenken der Platte um eine im allgemeinen vertikale Achse aufweisen.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die senkrecht verschiebenden Teile Einrichtungen zum Schwenken der Platte um eine im allgemeinen vertikale Achse aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte um eine vertikale Achse drehbar ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Beschränkung der horizontalen Bewegung der Platte zwischen der Ladestellung und der
unteren Stellung und zur Beschränkung der Längsbewegung

der Platte zwischen der unteren und der Analysestellung.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschränkungseinrichtungen

eine Vertiefung bildendes Teil aufweisen sowie einen Antrieb, der sich von einer der bewegenden Teile in die Vertiefung erstreckt, wobei der Antrieb nur innerhalb der Aushöhlung bewegt wird.
20. Analytische Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet , daß das eine bewegende Teil die horizontal bewegenden Teile enthält.
21. Analytische Vorrichtung mit

einem eine Kammer bildenden Ofen, wobei der Ofen einen Boden mit einer in die Kammer mündenden Öffnung aufweist;

einem vertikal verschiebbaren Teil?

einem schwenkbaren Teil, das an dem verschiebbaren Teil schwenkbar montiert ist und im wesentlichen in einer horizontalen Ebene schwenkt, sowie mit einem Probenträger, der von dem schwenkbaren Teil getragen wird, wobei die Platte in eine Analyseposition in der Kammer gebracht werden kann durch Bewegen der schwenkbaren "Und verschiebbaren Teile in ihre erste Stellung und die Platte zu einer Ladestellung unter und außerhalb der vertikalen Erstreckung des Ofens durch Bewegen der schwenkbaren und verschiebbaren Teile in eine zweite Stellung bewegt werden kann.
22. Analytische Vorrichtung nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch einen stangenlosen Zylinder, der das vertikal verschiebbare Teil trägt.
23. Analytische Vorrochtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet , daß die

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Platte um eine vertikale Achse drehbar ist.
24. Analytische Vorrichtung nach Anspruch 23, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Beschränkung der Längsbewegung der Platte in einer vorgegebenen vertikalen Richtung und zur Beschränkung der horizontalen Bewegung der Platte zu einer vorgegebenen horizontalen Ebene.
25. Analytische Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet , daß die Beschränkungseinrichtungen

eine eine Vertiefung bildende Einrichtung aufweisen sowie einen Stift, der sich von dem schwenkbaren Teil in die Vertiefung erstreckt und nur innerhalb der Vertiefung bewegbar ist.
26. Analytischer Ofen gekennzeichnet durch

eine Kammer begrenzende Wände;

eine Vielzahl von Heizelementen, von denen sich jedes durch die Wände und in die Kammer erstreckt und ein Paar voneinander im Abstand angeordneten Schenkel aufweist;

und ferner dadurch gekennzeichnet , daß der Ofen erste Isolationseinrichtungen zur Aufnahme der Schenkel enthält und eine Vielzahl von ersten länglichen Schlitzen, wobei sich eines der Heizelemente durch jedes dieser ersten Schlitze erstreckt; und zweite Isolationseinrichtungen benachbart zur ersten Isolationseinrichtung vorgesehen sind, wobei die zweiten Einrichtungen eine Vielzahl von zweiten länglichen Schlitzpaaren bilden, und eines der voneinander im Abstand angebrachten Schenkelpaare sich durch jedes der zweiten Schlitzpaare erstreckt und jedes der zweiten Schlitzpaare winkelig bezüglich der ersten Schlitzpaare der ersten Isolationseinrichtung

angebracht ist, um so Wärmeverluste um die Heizelemente herum zu verringern.
27. Ofen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß die ersten Isolationseinrichtungen im allgemeinen zylindrisch sind und die ersten Schlitze im allgemeinen senkrecht zu einem Radius der ersten Isolationseinrichtung ausgerichtet sind.
28. Ofen nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Paar der zweiten Schlitze im allgemeinen parallel zueinander sind.
29. Ofen nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Isolationseinrichtungen im allgemeinen zylindrisch sind und jedes der zweiten Schlitzpaare sich längs und innen quer in eine Richtung erstrecken, die im allgemeinen parallel zu einem Radius der zweiten Einrichtungen verläuft, der sich zwischen jedem zweiten Schlitzpaar erstrecken.
30. Ofen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet , daß die Wände im Querschnitt im allgemeinen rund sind und die ersten und zweiten Isolationseinrichtungen im Querschnitt im allgemeinen ebenfalls rund sind und so genau in die Wände passen.
31. Ofen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der zweiten Schlitzpaare im allgemeinen senkrecht zu den ihnen zugeordneten ersten Schlitzeinrichtungen steht.
32. Ofen nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß jede der ersten Schlitzeinrichtungen zu bemessen ist, daß sie das sich durch sie erstreckende Heizelement genau aufnehmen.

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33. Ofen nach Anspruch 26 oder 32, dadurch gekennzeichnet , daß die zweiten Isolationseinrichtungen im wesentlichen alle ersten Schlitzeinrichtungen zwischen jedem Paar der im Abstand voneinander angeordneten Heizelementschenkel bedecken.
34. Analytischer Ofen, gekennzeichnet durch

eine eine Kammer bildende Ofenwand; ein ein Paar voneinander im Abstand angeordneter Schenkel enthaltendes Heizelement; eine erste Isolationseinrichtung, die einen länglichen Schlitz ausbildet, durch die sich die im Abstand voneinander angeordneten Schenkel erstrecken; sowie Einrichtungen zur Abdeckung eines Teile des Schlitzes zwischen den im Abstand voneinander angeordneten Schenkeln, um Wärmeverluste durch die länglichen Schlitze zu verringern.
35. Ofen nach Anspruch 34, dadurch gekennzeich net, daß die erste Islationseinrichtung eine Vielzahl von Schlitzen ausbildet, und darüber hinaus eines der sich durch einen der Schlitze erstreckenden Heizelemente aufweist, wobei die Abdeckung des weiteren zum Abdecken eines Teils jeden Schlitzes zwischen den voneinander im Abstand angeordneten Schenkeln dient.
36. Ofen nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet , daß die Schlitze das ihnen zugeordnete Heizelement genau aufnehmen.
37. Ofen nach Anspruch 34, dadurch gekennzeich net, daß jeder der Teile im wesentlichen den ganzen Abstand zwischen dem Paar der benachbarten Schenkel umfaßt.

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38. Ofen nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet , daß die Abdeckungen eine zweite Isolationseinrichtung mit einer Vielzahl von Vorsprüngen aufweist, von denen sich jedes zwischen einem der voneinander im Abstand angeordneten Schenkelpaare erstreckt.
39. Ofen nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen im allgemeinen zylindrisch ist und die ersten und zweiten Isolationseinrichtungen im allgemeinen im Querschnitt kreisförmig sind, damit sie genau in den Ofen passen.

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