DE3302679A1 - Swing-out, electrically heated precision furnace - Google Patents
Swing-out, electrically heated precision furnaceInfo
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B3/00—Ohmic-resistance heating
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Abstract
Description
1. Beschreibung 1. Description
Titel: Aufklappbarer, elektrisch beheizter Präzisionsofen Anwendungsgebiet: Die Erfindung betrifft einen aufklappbaren, elektrisch beheizten Präzisionsofen, der für verschiedene wissenschaftliche und technologische Prozeß- und Experimentalverfahren verwendet werden kann.Title: Hinged, electrically heated precision furnace Area of application: The invention relates to a hinged, electrically heated precision furnace, for various scientific and technological process and experimental procedures can be used.
Zum Beispiel: Rasches, präzises Anwärmen von Materialien und Proben Anwendung bei Warmzugversuchen an Zerreißmaschinen Verflüssigen und verdampfen von Stoffen Schmelz- und Wärmprozesse im Bereich der Solarenergieumwandlung Thermische Prozesse im Nuklearbereich Die Aufstellung erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. For example: Rapid, precise heating of materials and samples Use in hot tensile tests on tearing machines Liquefaction and evaporation of Substances Melting and heating processes in the field of solar energy conversion Thermal Processes in the nuclear sector The list does not claim to be complete.
Eine derzeitig bevorzugte Anwendung findet der aufklappbare, elektrisch beheizte Präzisionsofen bei Warmzug- und Zerreißprüfungen von Werkstoffproben. Hier besonders bei kurzzeitigen Zerreißprüfungen im Gegensatz zu Langzeitversuchen, bei denen diese Öfen auch in geschlossener Ausführung verwendet werden können.A currently preferred application is the foldable, electric one heated precision furnace for hot tensile and tensile tests of material samples. here especially in the case of short-term tensile tests in contrast to long-term tests which these ovens can also be used in a closed version.
Zweck: Beim WArmzugversuch werden mit aufklappbaren, elektrisch beheizten Präzisionsöfen Werkstoffproben unter kontrollierten thermischen Bedingungen erhitzt,- um im anschließenden Zerreißversuch die mechanischen und physikalischen Werte des jeweiligen Werkstoffes experimentell festzustellen. Bei Kurzzeitversuchen werden bevorzugt aufklappbare Öfen verwendet, da die Anbringung der Probe (17) Fig. 1 und 2 und des Meßgestänges (19) hierdurch wesentlich erleichtert wird.Purpose: In the hot tensile test, hinged, electrically heated Precision furnace material samples heated under controlled thermal conditions, in order to determine the mechanical and physical values of the the respective material can be determined experimentally. In the case of short-term attempts preferably hinged ovens are used, since the attachment of the sample (17) Fig. 1 and 2 and the measuring rod (19) is hereby made much easier.
Stand der Technik: Nach dem Stand der Technik werden hierfür bereits geschlossene und aufklappbare Öfen verwendet. Die maximale Betriebstemperatur beträgt in der Regel 12000C.State of the art: According to the state of the art, this is already used closed and hinged ovens. The maximum operating temperature is usually 12000C.
Kritik am Stand der Technik: Die herkömmlich verwendeten Öfen weisen Nachteile auf, die einzeln oder in ihrer Gesamtheit gemäß der nachfolgenden Aufstellung auftreten können: 1. Die Heizwiderstände werden in relativ schwere keramische Massen um Rohre oder in Tragsteinen eingebettet.Criticism of the state of the art: The conventionally used ovens show Disadvantages, individually or in their entirety, according to the following list may occur: 1. The heating resistors are relatively heavy ceramic masses embedded around pipes or in supporting stones.
Dies hat eine thermische Trägheit zur Folge, die verursacht, daß eine exakte Temperaturregelung selbst bei höchstem Regelaufwand praktisch nicht oder erst nach sehr langen Aufheiz- und Haltezeiten erreicht wird. This results in thermal inertia which causes an exact temperature control is practically impossible, even with the greatest control effort or is only achieved after very long heating and holding times.
Hiervon sind Prüfungen im unteren und mittleren Temperaturbereich besonders betroffen. These are tests in the lower and medium temperature range particularly affected.
2. Um der unerwünschten thermischen Trägheit der Öfen entgegenzuwirken, werden auch kleine Rillentragsteine aus gepreßten und gesinterten Feuerfestmassen eingesetzt. Diese Steine lassen Jedoch nur sehr dünn gewickelte Heizwiderstände mit dünnen Drähten um 1 mm Durchmesser zu. Aufgrund der geltenden Konstruktionsrichtlinien und Erfahrungen im Bau von Heizwiderständen, sind diese Widerstände für den Temperaturbereich über 7000C völlig ungeeignet. 2. To counteract the undesirable thermal inertia of the furnaces, small grooved bearing blocks made of pressed and sintered refractory masses are also used used. However, these stones only allow very thinly wound heating resistors with thin wires by 1 mm in diameter. Due to the applicable construction guidelines and experience in the construction of heating resistors, these resistors are for the temperature range above 7000C completely unsuitable.
3. Die Aufheizzeit für WArmzerreißversuche dauert bei herkömmlichen Öfen zu lange 4. Der Energieverbrauch der herkömmlichen Öfen ist zu hoch. 3. The heating-up time for heat rupture tests is longer with conventional ones Ovens too long 4. The energy consumption of conventional ovens is too high.
5. Das Auswechseln von Heizwiderständen erfordert häufig eine totale Demontage der Öfen. 5. Replacing heating resistors often requires a total Dismantling the ovens.
Aufgabe: Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine möglichst rasche wie vor allem auch gleichmäßige Erwärmung der Probe (17) Fig.l und 2 zu erreichen, ohne daß durch unnötige thermische Ballastmassen das überschwingen der Regelkreise (Temperaturabweichungen vom Sollwert) das Experiment verfälscht wird.Task: The invention is based on the object, as possible to achieve rapid and, above all, uniform heating of the sample (17) Fig. 1 and 2, without overshooting the control loops due to unnecessary thermal ballast mass (Temperature deviations from the target value) the experiment is falsified.
Ferner soll eine kürzere Aufheizzeit bei gleichzeitig geringerem Energieverbrauch möglich werden. Der Ofen sollte leicht zu handhaben und unproblematisch in Wartung und Reparatur sein. Ebenso ist eine solide Gesamtkomtruktion mit einem guten technischen Design anzustreben. Der Ofen soll in seinem Grundkonzept auch für andere wissenschaftliche und technologische Prozesse verwendbar werden.Furthermore, a shorter heating-up time with lower energy consumption at the same time become possible. The furnace should be easy to use and unproblematic in maintenance and be repair. Likewise is a solid overall construction with a good technical To strive for design. The basic concept of the furnace should also be used for other scientific purposes and technological processes become usable.
Lösung: Die Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mit speziell entwickelten Isoliertragsteinen (2) Fig.lu.2 und unter Verwendung speziell geformter Heizwiderstände (1) (3) ein leistung-sfähiges und robustes Beheizungssystem mit minimaler Speicherkapazität hergestellt wird. Der Isoliertragstein kann aus vorgeformten Isoliersteinscheiben zusammengesetzt, aus dem vollen Block herausgearbeitet oder aus ungeformten Massen hergestellt werden. Mit einem derartig hergestellten Heizelement können auch hohe Temperaturen sicher beherrscht werden Weitere Ausgestaltung: In einer modifizierten Ausführung kann dieser Ofen auch unter annähernd gleicher Gestaltung des Beheizungssystems (Fig .1 und 2) (1) u. (2)für größere Innendurchmesser gemäß Fig. 1 Halbschnitt k gebaut werden. Bei dieser modifizierten Ausführung wurde das halbrunde, schalenförmige Heizelement (1) und (2) durch ein trapezförmiges Heizelement (3) und (4) ersetzt. Diese Varationsmöglichkeit hat auf den prinzipiellen Aufbau und die Wirkungsweise der Erfindung keinen Einfluß.Solution: According to the invention, the problem is solved by that with specially developed insulating bricks (2) Fig.lu.2 and using specially shaped heating resistors (1) (3) a powerful and robust heating system is produced with minimal storage capacity. The insulating stone can be made of composed of preformed insulating stone disks, carved out of the full block or made from unshaped masses. With a manufactured in this way Heating elements can also be safely controlled at high temperatures. In a modified version, this furnace can also be used under approximately the same Design of the heating system (Fig. 1 and 2) (1) and (2) for larger inner diameters be built according to Fig. 1 half section k. In this modified version was the semicircular, bowl-shaped heating element (1) and (2) by a trapezoidal heating element (3) and (4) replaced. This possibility of variation is based on the basic structure and the mode of operation of the invention has no effect.
Erzielbare Vorteile; Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen im wesentlichen darin: 1. Exaktes Temperaturverhalten im Aufheiz-, Halte-und Regelprozeß.Achievable benefits; The advantages achieved by the invention exist essentially: 1. Exact temperature behavior in the heating, holding and regulating process.
2. Verkürzter Aufheizvorgang mit der Möglichkeit, in gleicher Zeit doppelt so viele Prüfungen bei Warmzugversuchen durchzuführen, als dies mit herkömmlichen öfen möglich ist. 2. Shortened heating-up process with the option of doing it in the same time to carry out twice as many tests in hot tensile tests than with conventional ones ovens is possible.
3. Ca. 30 % geringerer Energieverbrauch 4. Hohe Betriebssicherheit auch im Oberen Temperaturbereich über 10000C durch die Verwendung von Widerstandsdraht von mindestens ca. 3 mm Durchmesser. 3. Approx. 30% lower energy consumption 4. High operational reliability also in the upper temperature range over 10000C through the use of resistance wire of at least approx. 3 mm in diameter.
5. Verbesserte Ausßentemperaturverhältnisse mit ca. 5.Improved outside temperature conditions with approx.
0 0 80 C gegenüber 100 C bei herkömmlichen Öfen. 0 0 80 C compared to 100 C for conventional ovens.
6. Einfaches Auswechseln von Heizspiralen möglich. 6. Easy replacement of heating coils possible.
7. Vielseitige Montagemöglichkeiten, geringes Gewicht sowie solides Indsutriedesign. 7. Versatile mounting options, low weight and solid Industry design.
8. Vielseitige Verwendbarkeit im wissenschaftlichen und technologischen Bereich. 8. Versatility in scientific and technological Area.
Beschreibung der Ausführung: In den Abbildungen Fig. 3 und Fig. 4 ist die Ausführung eines aufklappbaren, elektrisch beheizten Präzisionsofen dargestellt. Die Abb. 5 zeigt die dazugehörigen technischen Kenndaten.Description of the design: In Figures 3 and 4 the design of a hinged, electrically heated precision furnace is shown. Fig. 5 shows the associated technical characteristics.
Die Abb. Fig. 1 und Fig. 2 kennzeichnen den prinzipiellen Aufbau.Figs. 1 and 2 characterize the basic structure.
Die Fig. 1 zeigt in der Schnitthälfte A eine modifizierte Ausführung der Schnitthälfte B. Die Funktion und Arbeitsweise wie auch der prinzipielle innere und äußere Aufbau werden hiervon nicht beeinträchtigt.Fig. 1 shows in the section half A a modified embodiment the cut half B. The function and mode of operation as well as the principle inner and external structures are not affected.
Der Ofen ist um den Scharnierpunkt (9) aufklappbar. über klappbare Verschlußschrauben (11) mit Sterngriff (10) wird der Ofen geschlossen. Griffe mit Kugelknöpfen (12) erleichtern die Handhabe.The oven can be opened around the hinge point (9). about foldable Locking screws (11) with star grip (10) close the furnace. Handles with Ball knobs (12) make handling easier.
Die Isoliertragsteine (2) oder (4) sind von den Isolierlagen (13) und (14) umgeben. Die gesamte Innenauskleidung wird von den Anpreßblechen (15) gehalten. Über den Thermoelementflansch (16) können 3 Thermoelemente (20) radial an die Probe (17) und an die Zugstange (6) geführt werden. Die Abdichtung in der Klappachse erfolgt durch umlaufende Streifendichtungen (5).The insulating blocks (2) or (4) are separated from the insulating layers (13) and (14) surrounded. The entire inner lining is held by the pressure plates (15). 3 thermocouples (20) can be radially attached to the sample via the thermocouple flange (16) (17) and to the tie rod (6). The sealing takes place in the folding axis by circumferential strip seals (5).
Die obere Zugstange (6) ist mit flexiblen Dichtungen umgeben, die von en zweiteiligen Schiebern (8) oder den verschraubbaren Deckeln angepreßt werden.The upper tie rod (6) is surrounded by flexible seals that be pressed on by en two-part slides (8) or the screwable lids.
Die untere Zugstange (6) wird von einem Kulissenschieber (18) verschlossen. Die Öffnungen für das Meßgestänge (19) und die Zugstange (6) sind ausgespart.The lower tie rod (6) is closed by a sliding block (18). The openings for the measuring rod (19) and the pull rod (6) are cut out.
Die Anschlußenden der Heizwiderstände (1) oder (3) werden über Durchführungen (22) gegenüber der Bedienungsseite herausgeführt und von SChutzhauben (23) abgedeckt.The connection ends of the heating resistors (1) or (3) are via bushings (22) led out opposite the operating side and covered by protective hoods (23).
Der Ofenmantel (24) bildet mit den verschraubbaren Deckeln (25) das Ofengehäuse. Die Deckel sind allseitig mit Gewindebohrungen (26) versehen, damit die Befestigungslaschen (27) wahlweise rechts oder links angebracht werden können.The furnace jacket (24) and the screw-on lids (25) form the Furnace housing. The covers are provided with threaded holes (26) on all sides so that the fastening straps (27) can be attached either on the right or on the left.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19833302679 DE3302679C2 (en) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | Hinged, electrically heated precision oven |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
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DE3302679A1 true DE3302679A1 (en) | 1984-08-02 |
DE3302679C2 DE3302679C2 (en) | 1994-08-11 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3302679C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3902578A1 (en) * | 1989-01-26 | 1990-08-02 | Bat Cigarettenfab Gmbh | Pyrolysis oven |
EP0775883A1 (en) * | 1995-11-17 | 1997-05-28 | Ivoclar Ag | Firing furnace, in particular for ceramic dental products |
DE4031322C2 (en) * | 1990-10-04 | 1999-10-14 | Rk Amsler Pruefmaschinen Gmbh | Oven for test specimens |
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US4139341A (en) * | 1975-07-31 | 1979-02-13 | Etablissement Dentaire Ivoclar | Firing kiln, especially a vacuum firing kiln for dental ceramic purposes |
-
1983
- 1983-01-27 DE DE19833302679 patent/DE3302679C2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3302679C2 (en) | 1994-08-11 |
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