DE3531827A1

DE3531827A1 - Elektrisch beheizbarer ofen zur durchfuehrung einer waermebehandlung

Info

Publication number: DE3531827A1
Application number: DE19853531827
Authority: DE
Inventors: Craig A. Loves Park Ill. Moller; Eric H. Cherry Valley Ill. Wolter
Original assignee: IPSEN ABAR IND; Abar Ipsen Industries Inc
Current assignee: IPSEN ABAR IND; Abar Ipsen Industries Inc
Priority date: 1984-09-10
Filing date: 1985-09-06
Publication date: 1986-03-20
Also published as: US4608698A; DE8525458U1; BR8504322A; JPS61114490A

Description

HOEGER₁ STELLRECHT & PARTNER

PATENTANWÄLTE UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1

A 46 743 b Anmelder: Abar Ipsen Industries

k - 176 905 Pennsylvania Blvd.

30. August 1985 Feasterville, Pa. 19047

U.S.A.

Elektrisch beheizbarer Ofen zur Durchführung einer Wärmebehandlung

Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizbaren Ofen zur Durchführung einer Wärmebehandlung_/ mit einer eine Behandlungskammer definierenden Ofenwand, mit einem in der Kammer angeordneten elektrischen Widerstandsheizelement, mit außerhalb der Kammer angeordneten Speiseeinrichtungen zur Lieferung elektrischer Heizenergie für das Heizelement, und mit einem starren Leiterelement, welches die Ofenwand gleitverschieblich durchgreift und der Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen dem Heizelement und den Speiseeinrichtungen dient und welches einen inneren Endbereich aufweist, der mit einem Ende des Heizelements verbunden ist.

Insbesondere befasst sich die Erfindung mit einem elektrisch beheizbaren Ofen mit einer Behandlungskammer, in dem Werkstücke durch Strahlungswärme erwärmt werden können, wobei die Kammer von einer Wand umgeben ist, die vorzugsweise aus einem äußeren Mantel und Paketen aus Abschirmelementen besteht, die

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die Wärmestrahlung in das Innere der Kammer zurückwerfen und an der Innenseite des äußeren Mantels befestigt sind.

Zum Zuführen elektrischer Energie zu den Heizelementen durchgreifen längliche, starre Leiterelemente die Ofenwand. Der innere Endbereich jedes dieser als Durchführungen dienenden Leiterelemente ist mit einem Ende eines Heizelements verbunden, während der äußere Endbereich jedes Leiterelements einen Anschlußblock trägt, der mit einer Spannungsquelle bzw. allgemein mit Speiseeinrichtungen zu verbinden ist. Zum Abführen von Wärme aus dem Leiterelement lässt man Kühlwasser durch einen Kühlkanal der Leiterelemente zirkulieren.

Die Leiterelemente sind jeweils gleitverschieblich in eine Öffnung in der Ofenwand eingesetzt, so daß sie zur Reparatur oder zum Auswechseln aus der Ofenwand herausgenommen werden können. Eine Isolierscheibe am inneren Endbereich des Leiterelements isoliert dieses elektrisch gegenüber der Ofenwand und sorgt für eine Wärmeisolierung rings um die Wandöffnung, welche das Leiterelement durchgreift. In einigen derartigen Öfen ergibt sich auf den Isolierscheiben im Laufe der Zeit eine Metallbeschichtung aus einem Metall, welches während der Wärmebehandlung verdampft, so daß die Isolierscheiben im Laufe der Zeit ihr Isolationsvermögen verlieren. Die Isolierscheiben müssen also regelmäßig aus dem Ofen entfernt und durch neue Isolierscheiben ersetzt werden.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen neuen und verbesserten Ofen der eingangs beschriebenen Art anzugeben, bei dem die Isolierscheiben schnell und einfach von der Innenseite des Ofens her an den Leiterelementen ausgewechselt werden können, ohne daß die Notwendigkeit bestünde, die Leiterelemente aus der Ofenwand zu entfernen und/oder die Leiterelemente von den Heizelementen zu trennen.

Diese Aufgabe wird bei einem Ofen der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß eine Sicherungsscheibe vorgesehen ist, welche den inneren Endbereich des Leiterelements umgibt und zwischen dem damit verbundenen Ende des Heizelements und der Ofenwand angeordnet ist, daß der innere Endbereich des Leiterelements von einer Isolierscheibe umgeben ist, die an der Sicherungsscheibe anliegt, und daß die Sicherungsscheibe und die Isolierscheibe jeweils derart mit einem im wesentlichen in radialer Richtung dieser Scheiben verlaufenden Schlitz versehen sind, daß sie vom Inneren der Kammer her und ohne daß das Heizelement von dem Leiterelement gelöst werden müsste auf den inneren Endbereich des Leiterelements aufsetzbar und von diesem abnehmbar sind.

Es ist ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung, daß sich aufgrund der radial geschlitzten Isolierscheiben sowie aufgrund der speziellen Konstruktion

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der Sicherungsscheiben die Möglichkeit ergibt, die Isolierscheiben und die Sicherungsscheiben einfach radial auf die Heizelemente bzw. die Leiterelemente aufzuschieben, woraufin die Scheiben dann sicher in ihrer Lage festgelegt werden können.

In Ausgestaltung der Erfindung hat es sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn ein elektrischer Anschlußblock sowie Zulauf- und Ablaufleitungen für ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, schnell und bequem vom äußeren Ende des Leiterelements getrennt werden können, derart, daß das Leiterelement durch die Ofenwand hindurch in das Innere des Ofens gezogen werden kann, wenn es erforderlich ist, das Leiterelement oder das damit verbundene Heizelement zu reparieren oder zu ersetzen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Teil-Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines elektrisch beheizbaren Ofens gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Teil-Querschnitt längs der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische Detaildarstellung des inneren Endes eines durch die Ofen-

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wand hindurchführenden Leiterelements mit einem damit verbundenen Heizelement sowie mit einer Isolierscheibe und einer Sicherungsscheibe, die bezüglich des Leiterelements festgelegt sind;

Fig. 4 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 4-4 in Fig. 3, wobei die Isolierscheibe und die Sicherungsscheibe auf dem Leiterelement angeordnet und dort verriegelt sind;

Fig. 5 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Anordnung gemäß Fig. 3 für den Zustand beim Anbringen von Isolierscheibe und Sicherungsscheibe;

Fig. 6 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 6-6 in Fig. 5;

Fig. 7 eine den Darstellungen gemäß Fig. 3 und entsprechende perspektivische Darstellung, wobei sich die Isolierscheibe und die Sicherungsscheibe bereits auf dem Leiterelement befinden, jedoch noch nicht in ihrer Lage verriegelt sind;

Fig. 8 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie 8-8 in Fig. 7 und

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Fig. 9 einen Teil-Querschnitt längs der Linie 9-9 in Fig. 2.

Im einzelnen wird die Erfindung nachstehend anhand der Zeichnungen in Verbindung mit einem Unterdruck-Ofen 10 beschrieben, der zur Wärmebehandlung von Werkstücken (nicht dargestellt) in einer Kammer 11 dient. Die Kammer 11 wird dabei von einer im Querschnitt kreisrunden Wandkonstruktion 12 umschlossen, die eine Außenschale bzw. einen Mantel 14 umfasst. An dem Mantel sind mit radialem Abstand von der Innenseite desselben Abschirmelemente 16 befestigt, welche aus hochtemperaturfestem Metall bestehen und der Strahlungsabschirmung dienen, um die Kammer 11 gegenüber dem Mantel 14 zu isolieren.

Das Erhitzen der Werkstücke wird durch ein Feld von elektrischen Widerstandsheizelementen 20 bewirkt, von denen in den Zeichnungen nur eines dargestellt ist und die mit axialem Abstand voneinander in der Kammer 11 angeordnet sind. Jedes Heizelement 20 wird durch ein zu einem offenen kreisrunden Ring gebogenes Band gebildet und aus einem dünnen Metallblechstreifen hergestellt. Das Heizelement 20 ist an den Abschirmelementen 16 mittels Befestigungsstäben 21 derart befestigt, daß es im Abstand vom innersten Abschirmelement gehalten wird. Dieses Abschirmelement strahlt die von dem Heizelement ausgehende Wärmestrahlung in die Kammer zurück.

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Das Heizelement 20 wird mittels eines Stroms aus einer Spannungsquelle 25 beheizt, welche in Fig. 2 schematisch dargestellt und mit den beiden Enden des Heizelements verbunden ist. Dabei ist in der Zeichnung der Einfachheit halber nur eine Verbindung zwischen der Spannungsquelle 25 und dem einen Ende des Heizelements 20 gezeigt. Es versteht sich, daß am anderen Ende des Heizelements eine entsprechende Anschlußanordnung vorgesehen ist.

Wie besonders aus Fig. 2 deutlich wird, wird die Verbindung zwischen der Spannungsquelle 25 und dem Heizelement 20 teilweise durch einen Leistungsanschluß über ein Leiterelement 30 hergestellt, welches als länglicher, starrer Metallstab mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet ist. Das Leiterelement 30 durchgreift gleitverschieblich eine zylindrische Montagebuchse 32, welche ihrerseits den Mantel 14 durchgreift und mittels einer Schweißverbindung 33 starr mit diesem verbunden ist. Eine Isolationsbuchse 36 - beispielsweise aus "Teflon" - ist zwischen der Montagebuchse und dem Leiterelement 30 angeordnet, um letzteres elektrisch gegenüber der Montagebuchse 32 zu isolieren. Eine isolierende Keramikbuchse 37 ist in einer Öffnung der Abschirmelemente 16 angeordnet und dient der Aufnahme des inneren Endstücks des Leiterelements 30, welches nach innen ein kurzes Stück über das innerste Abschirmelement 16 vorsteht.

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Das Leiterelement 30 ist gegen eine Verschiebung nach innen durch ein externes Sicherungselement in Form einer Mutter 40 gesichert, die auf ein Außengewinde 41 des Leiterelements aufgeschraubt ist. Die Mutter 40 befindet sich über einer Unterlagscheibe 43, welche ihrerseits an einer isolierenden Dichtung 45 anliegt, die angrenzend an das äußere Ende der Montagebuchse 32 angeordnet ist. Wenn die Mutter 40 angezogen wird, dann wird ein Flansch 46 des Leiterelements 30 gegen das innere Ende der Buchse 32 gezogen, wobei zwischen den Flansch 46 und die Buchse 32 eine Isolierscheibe 47 eingelegt ist.

Eine Isolierscheibe 51, beispielsweise aus dem Isoliermaterial "Kaowool" oder dergleichen ist auf der Innenseite des innersten Abschirmelements 16 angeordnet, um rings um die durch das Abschirmelement hindurchgehende Öffnung eine Wärmeisolation zu gewährleisten und um das Heizelement 20 elektrisch gegenüber dem Abschirmelement 16 zu isolieren. Eine Sicherungsscheibe 52 aus rostfreiem Stahl hält die Isolierscheibe dabei in ihrer Lage.

Der betrachtete Unterdruck-Ofen 10 ist besonders für das Löten von Aluminiumteilen ohne Flußmittel geeignet.

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Während des Lötvorganges wird in der Kammer 11 eine gewisse Menge Magnesium verdampft, um freie Gase in der Kammer einzufangen und das Fließen des Lötmaterials zu fördern. Wenn das Magnesium anschließend kondensiert, hat ein Teil des Magnesiums die Tendenz, sich an der Isolierscheibe 51 zu sammeln und diese zu beschichten. Wenn die Isolierscheibe kräftig beschichtet wird, verliert sie ihr Isolationsvermögen und muß ersetzt werden.

Gemäß der Erfindung sind die Isolierscheibe 51 und der Sicherungsring 52 in spezieller Weise so ausgebildet, daß sie von der Innenseite des Ofens 10 her ein- und ausgebaut werden können, ohne daß das Leiterelement 30 aus der Montagebuchse 32 ausgebaut oder von dem Heizelement 20 gelöst werden müsste. Die Isolierscheibe 51 kann folglich schnell und bequem ersetzt werden, wenn sich auf ihr eine Magnesiumschicht gebildet hat oder wenn ein Auswechseln aus anderen Gründen erforderlich ist.

Im einzelnen ist die Isolierscheibe 51, wie Fig. 3 und 5 zeigen, einfach mit einem Schlitz 53 versehen. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, das flexible Isoliermaterial der Scheibe 51 im Bereich des Schlitzes 53 kurzfristig auseinanderzudrücken und die Scheibe dann radial über den Endbereich des Leiterelements zu schieben, wie dies in Fig. 5 dargestellt ist. Wenn es erwünscht ist, können die an den Schlitz 53 angrenzenden Enden der Scheibe 51 nach dem radialen Aufschieben

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derselben auf das Leiterelement 30 miteinander verklebt werden. Damit sich hierfür relativ große Klebflächen ergeben, wird der Schlitz 53 schräg, beispielsweise mit einem Winkel von 45° bezüglich der angrenzenden Stirnflächen der Scheibe ausgebildet, wie dies ebenfalls in Fig. 3 und 5 gezeigt ist.

Vor einer Beschreibung der neuartigen Konstruktion der Sicherungsscheibe 52 soll zunächst die Verbindung zwischen dem Heizelement 20 und dem inneren Ende des Leiterelements 30 erläutert werden. Wie Fig. 3 und 4 zeigen, ist der innere Endbereich des Leiterelements 30 mit einem diametral verlaufenden Schlitz 55 versehen, der nach innen und nach den Seiten offen ist. Ferner ist der Endbereich des Heizelements 20 mit einer flachen Befestigungszunge 56 versehen, welche von dem insgesamt ringförmigen Heizelement 20 radial nach außen absteht und so bemessen ist, daß sie in den Schlitz 55 passt. Wie Fig. 4 zeigt, ist die Breite der Befestigungszunge 56 größer als der Durchmesser des inneren Endbereichs des Leiters 30, so daß die Befestigungszunge seitlich bzw. radial über die Mantelfläche des Leiterelements 30 vorsteht. Die Zunge wird mittels einer Schweißverbindung 57 in dem Schlitz 55 festgelegt, um eine gute mechanische und elektrische Verbindung zwischen dem Heizelement 20 und dem Leiterelement 30 zu erhalten.

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Gemäß der Erfindung ist der Innendurchmesser der Sicherungsscheibe 52 etwas kleiner als die Breite der Befestigungszunge 56 des Heizelements 20 und nur geringfügig größer als der Durchmesser des inneren Endbereichs des Leiterelements 30. Um das Installieren der Sicherungsscheibe 52 an dem Leiterelement 30 zu ermöglichen, ist auf einer Seite der Sicherungsscheibe 52 ein durchgehender radialer Schlitz 60 vorgesehen, dessen Breite in Umfangsrichtung größer ist als die Dicke der Montagezunge 56. Außerdem ist ausgehend von der inneren Öffnung der Sicherungsscheibe 52 eine radial verlaufende Kerbe bzw. Nut 61 vorgesehen (Fig. 5), welche dem Schlitz 60 diametral gegenüberliegt. Außerdem sind für einen nachstehend noch näher zu beschreibenden Zweck zwei Rastnuten 62 vorgesehen, die jeweils um 90° gegenüber dem Schlitz 60 versetzt sind, die an der Innenseite der Sicherungsscheibe 52 ausgebildet sind und die zur Mittelöffnung derselben offen sind. Anders als die Nut 61 gehen die Rastnuten 62 jedoch nicht durch die gesamte Dicke der Sicherungsscheibe 52 hindurch, wie dies aus Fig. 6 deutlich wird.

Im Hinblick auf die vorstehend beschriebene konstruktive Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, zunächst die Isolierscheibe in der beschriebenen Weise seitlich auf den inneren Endbereich des Leiterelements auszuschieben, und zwar angrenzend an das innerste Abschirmelement 16. Anschließend wird dann die

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Sicherungsscheibe 52 radial auf den Teil der Befestigungszunge 56 aufgeschoben, der weiter innen liegt als das innere Ende des Leiterelements 30 (vgl. Fig.5). Der Schlitz 60 in der Sicherungsscheibe 52 gestattet dabei zunächst ein radiales Aufschieben derselben auf die Zunge 56, wobei die Nut 61 schließlich den linken Randbereich der Zunge 56 aufnimmt, so daß die Mittelöffnung der Sicherungsscheibe 52 koaxial zu dem Leiterelement 30 ausgerichtet werden kann.

Nachdem die Sicherungsscheibe 52 koaxial zu dem Leiterelement 30 ausgerichtet ist, wird sie über die Zunge 56 hinweg nach außen auf das Leiterelement aufgeschoben. Dabei wird die Sicherungsscheibe 52 bis über das äußere Ende der Zunge 56 hinausbewegt, so daß der Schlitz 60 und die Nut 61 von der Zunge 56 freikommen und die innere Fläche der Sicherungsscheibe 52 radial außerhalb des äußeren Endes der Zunge 56 liegt (Fig. 7 und 8) Bei dieser Verschiebebewegung der Sicherungsscheibe 52 wird das elastisch nachgiebige Material der Isolierscheibe 51 zuletzt durch die Sicherungsscheibe 52 zusammengepresst, so daß die Isolierscheibe 51 nunmehr als Feder wirkt, welche versucht, die Sicherungsscheibe 52 nach innen zurückzudrücken.

Der letzte Schritt der Montage besteht dann darin, daß die Sicherungsscheibe 52 ausgehend von der Position

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gemäß Fig. 7 und 8 im Uhrzeigersinn um 90° in die in Fig. 3 und 4 gezeigte Position gedreht wird. Dabei werden die Rastnuten 62 fluchtend bezüglich der äußeren Enden der radial überstehenden Seitenteile der Zunge 56 ausgerichtet. Wenn die Sicherungsscheibe 52 dann freigegeben wird, dann drückt die zusammengepresste Isolierscheibe 51 die Sicherungsscheibe 52 nach innen, wobei die äußeren Enden der Seitenteile der Zunge 56 mit den Rastnuten 62 verrastet werden. Die Sicherungsscheibe 52 wird hierdurch gegen eine Drehung gesichert und ist gemeinsam mit der Isolierscheibe 51 sicher bezüglich des inneren Endes des Leiterelements 30 festgelegt.

Wenn die Isolierscheibe 51 ausgewechselt werden muß, können die Rastnuten 62 von der Zunge 56 gelöst werden, indem man die Sicherungsscheibe 52 entgegen der Vorspannung des Isolationsmaterials nach außen drückt. Anschließend kann die Sicherungsscheibe 52 dann über einen Winkel von 90° wieder in die Position gemäß Fig. 7 und 8 gedreht und längs der Zunge 56 nach innen bewegt werden, um die Isolierscheibe 51 freizugeben, so daß diese radial von dem Leiterelement 30 abge rogen werden kann.

Aus der vorstehenden Beschreibung wird deutlich, daß die Isolierscheibe 51 von der Innenseite des Ofens 10 her auf dem Leiterelement 30 montiert und von diesem entfernt werden kann. Dabei besteht keine Notwendig-

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keit, das Heizelement 20 von dem Leiterelement 30 zu lösen oder das Leiterelement 30 von dem Mantel 14 und den Abschirmelementen 16 zu lösen, wenn die Isolierscheibe 51 ausgewechselt wird. Außerdem werden'keine Werkzeuge benötigt, um die Sicherungsscheibe 52 zu lösen und wieder zu verrasten.

Zur Wärmeabfuhr aus dem Leiterelement 30 wird letzteres mit Wasser gekühlt, welches über eine Zulaufleitung 70 zu dem Leiterelement 30 fließt und welches von dem Leiterelement 30 über eine Ablaufleitung 71 abfließt (vgl'. Fig. 2) , wobei die beiden Leitungen 70 und 71 durch flexible Schläuche gebildet sind. Im zentralen Teil des Leiterelements 30 ist dabei ein in axialer Richtung verlaufender Kanal 73 vorgesehen, der den Kühlwasserfluß durch das Leiterelement 30 ermöglicht. Der Kanal 73 ist am inneren Endbereich des Leiterelements 30 geschlossen.

Gemäß einem weiteren wichtigen Merkmal der Erfindung können die Zulaufleitung 70 und die Ablaufleitung 71 schnell von dem Leiterelement 30 gelöst werden, um die Möglichkeit zu schaffen, das Leiterelement 30 durch die Montagebuchse 32 hindurch nach innen in die Kammer 11 zu ziehen, wenn das Leiterelement 30 und/oder das Heizelement 20 repariert und/oder ausgewechselt werden müssen. Außerdem kann das Leitereleftil'nt 30 schnell von der Spannungsquelle 25 getrennt werden, wenn es erforderlich wird, das Leiterelement 30

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durch die Montagebuchse in die Kammer 11 zu ziehen.

Im einzelnen ist die Ablaufleitung 71 an einem seitlichen Anschluß eines T-förmigen Rohrfittings 75 in konventioneller Weise angeschlossen (Fig. 2). Die Zulaufleitung 70 ist jedoch mit einem starren Rohr verbunden, welches seinerseits an dem axial äußeren Ende des Fittings 75 befestigt ist, durch das Fitting 75 hindurchreicht und ein offenes Ende besitzt, welches angrenzend an das geschlossene Ende des Kanals angeordnet ist. Das Rohr 76 durchgreift ferner gleityerschieblich und mit beträchtlichem radialen Abstand eine Schnellkupplung 78, die mit einem rohrförmigen Stopfen 79 in das äußere Ende des Leiterelements 30 eingeschraubt ist und die mit einer rohrförmigen Fassung 80 in das innere Ende des T-förmigen Fittings eingeschraubt ist. Die Schnellkupplung selbst ist in konventioneller Weise konstruiert und kann eine Durchgangskupplung der Serie ST der Firma Hansen sein.

Bei der vorstehend beschriebenen Anordnung fließt das Kühlwasser über die Zulaufleitung 70 und das Rohr 76 zum inneren Ende des Kanals 73 des Leiterelements Nach dem Verlassen des offenen Endes des Rohres 76 ändert sich die Strömungsrichtung des Wassers,und dieses fließt auf der Außenseite des Rohrs 76 durch den Kanal 73 zurück und gelangt über die Schnellkupplung 78 und das Fitting 75 zur Ablaufleitung 71. Wenn es erforderlich ist, das Leiterelement 30 durch

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die Montagebuchse 32 hindurch in die Kammer 11 zu ziehen, kann die Fassung 80 der Schnellkupplung 78 schnell von dem Stopfen 79 gelöst werden, woraufhin das T-förmige Fitting 75 von dem Leiterelement 30 entfernt werden kann, wobei das Rohr 76 aus dem Kanal 73 herausgezogen wird. Der Außendurchmesser des Stopfens 79 der Kupplung 78 ist kleiner als der Innendurchmesser der Montagebuchse 32, so daß der Stopfen 79,nachdem er von der Fassung 80 entriegelt ist, zusammen mit dem Leiterelement 30 in die Kammer 11 gezogen werden kann, ohne daß störende Kühlwasserleitungen vorhanden wären.

Die Spannungsquelle 25 ist mit dem äußeren Endbereich des Leiterelements 30 über einen Anschlußblock in Form eines geschlitzten Kragens 85 verbunden (Fig. 2 und 9), welcher teleskopartig auf den äußeren Endbereich des Leiterelements 30 aufgesetzt wird. Der Kragen 85 bildet ein schnell anschließbares Anschlußelement und kann an dem Leiterelement festgeklemmt werden, wenn ein Bolzen 86 mittels eines Handhebels 87 festgezogen wird. Durch Drehen des Handhebels kann der Bolzen 86 dann schnell wieder gelöst werden, um den Kragen 85 von dem Leiterelement zu lösen, so daß der Kragen über das äußere Ende des Leiterelements 30 hinweg abgezogen werden kann. Anschließend kann das Leiterelement 30 dann vorzugsweise einschließlich des Stopfens 79 nach innen in die Kammer 11 gezogen werden.

Claims

HOEGER1 STELLRECHT & PARTNER 3 5 3 *| PATENTANWÄLTE ' UHLANDSTRASSE 14 c · D 7000 STUTTGART 1 A 46 743 b Anmelder: Abar Ipsen Industries k - 176 905 Pennsylvania Blvd. 30. August 1985 Feasterville, Pa. 19047 U.S.A. Patentansprüche

1. Elektrisch beheizbarer Ofen zur Durchführung einer Wärmebehandlung, mit einer eine Behandlungskammer definierenden Ofenwand, mit einem in der Kammer angeordneten elektrischen Widerstandsheizelement, mit außerhalb der Kammer angeordneten Speiseeinrichtungen zur Lieferung elektrischer Heizenergie für das Heizelement,und mit einem starren Leiterelement, welches die Ofenwand gleit- y verschieblich durchgreift und der Herstellung \

einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen dem Heizelement und den Speiseeinrichtungen dient und welches einen inneren Endbereich aufweist, der mit einem Ende des Heizelements verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Sicherungsscheibe (52) vorgesehen ist, welche den inneren Endbereich des Leiterelements (30) umgibt und zwischen dem damit verbundenen Ende des Heizelements (20) und der Ofenwand (12) angeordnet ist, daß der innere Endbereich des Leiterelements (30) von einer Isolierscheibe (51) umgeben ist, die an der Sicherungsscheibe (52) anliegt, und daß die Sicherungsscheibe (52) und

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die Isolierscheibe (51) jeweils derart mit einem im wesentlichen in radialer Richtung dieser Scheiben verlaufenden Schlitz (60 bzw. 53) versehen sind, daß sie vom Inneren der Kammer (11) her und ohne daß das Heizelement (20) von dem Leiterelement (30) gelöst werden müsste, auf den inneren Endbereich des Leiterelements (30) aufsetzbar und von diesem abnehmbar sind.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußkragen (85) vorgesehen ist, welcher über den äußeren Endbereich des Leiterelements (30) geschoben ist und der Herstellung einer elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den Speiseeinrichtungen (25) und dem Leiterelement (30) dient, daß ein lösbares Sxcherungselement (40) über den äußeren Endbereich des Leiterelements (30) aufgeschoben und zwischen dem Anschlußkragen (85) und der Außenseite der Ofenwand (12) derart angeordnet ist, daß es ein Hineingleiten des Leiterelements (30) in Richtung auf die Innenseite der Ofenwand (12) verhindert, und daß Schnellspanneinrichtungen (86,87) vorgesehen sind, mit deren Hilfe der Anschlußkragen (85) lösbar an dem Leiterelement (30) festklemmbar ist.

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Leiterelement (30) ein Kühlkanal (73) vorgesehen ist, daß eine Zulaufleitung (70) vor-

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gesehen ist, über die dem Kanal (73) ein Kühlmittel, insbesondere Wasser, zuführbar ist, daß eine Ablaufleitung (71) vorgesehen ist, über die das Kühlmittel aus dem Kanal (73) abführbar ist, und daß eine Schnellkupplung (78) vorgesehen ist, mit deren Hilfe eine lösbare Verbindung zwischen Zulauf- und Ablaufleitung (70 bzw. 71) und dem äußeren Endbereich des Leiterelements (30) herstellbar ist.

4. Ofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Endbereich des Leiterelements (30) einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweist, daß der an das Leiter element (30) angrenzende Endbereich des Heizelements (20) als im wesentlichen flache Zunge (56) ausgebildet ist, welche mindestens einen seitlichen Randbereich aufweist, der in radialer Richtung über die angrenzende Außenfläche des inneren Endbereichs des Leiterelements (30) vorsteht, daß der Schlitz (60) in der Sicherungsscheibe in Umfangsrichtung eine Breite hat, die kleiner ist als der Durchmesser des inneren Endbereichs des Leiterelements (30) und größer als die Dicke der Zunge (56) , so daß die Sicherungsscheibe (52) in der Weise an dem Leiterelement (30) montiert und bezüglich desselben festgelegt werden kann, daß sie zunächst radial auf die Zunge (56) aufgeschoben wird, daß sie dann nach

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außen über das äußere Ende der Zunge (56) und auf das Leiterelement (30) geschoben wird, und daß sie dann derart verdreht wird, daß der Schlitz (60) gegenüber dem Ende des überstehenden Randbereichs der Zunge (56) versetzt ist.

5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß die Isolierscheibe (51) elastisch kompressibel und derart zwischen der Ofenwand (12) und der Sicherungsscheibe (52) angeordnet ist, daß sie diese federnd nach innen gegen das äußere Ende der Zunge (56) drückt.

6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an der der Kammer (11) zugewandten Innenseite der Sicherungsscheibe (52) eine Rastnut (62) vorgesehen ist, welche winkelmäßig gegenüber dem Schlitz (60) in der Sicherungsscheibe (52) versetzt ist und zur Sicherung der Sicherungsscheibe (52) gegen eine Drehung mit dem äußeren Ende der Zunge (56) verrastbar ist.

7. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Endbereich des Leiterelements (30) mit einem quer zu dessen Längsachse verlaufenden, nach innen und nach beiden Seiten offenen Schlitz (55) versehen ist, daß die Zunge (56) eine Breite besitzt, die größer ist als der Durchmesser des inneren Endbereichs

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des Leiterelements (30) und derart in den Schlitz (55) eingesetzt ist, daß sich auf beiden Seiten des Schlitzes (55) ein radial abstehender Randbereich der Zunge (56) ergibt, daß der Innendurchmesser der Sicherungsscheibe (52) größer ist als der Innendurchmesser des Endbereichs des Leiterelements (30) und kleiner als die Breite der Zunge (56) , und daß ausgehend von der inneren Öffnung der Sicherungsscheibe (52) eine Nut (61) vorgesehen ist, welche dem Schlitz (60) der Sicherungsscheibe (52) diametral gegenüberliegt, derart, daß die Nut (61) und der Schlitz (60) die radial über den inneren Endbereich des Leiterelements (30) vorstehenden Randbereiche aufnehmen können, wenn die Sicherungsscheibe (52) radial auf die Zunge (56) und dann axial auf den Endbereich des Leiterelements (30) aufgeschoben wird.

8. Ofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenseite der Sicherungsscheibe (52) für jeden der überstehenden Randbereiche der Zunge (56) jeweils eine Rastnut (62) vorgesehen ist.

9. Ofen nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Isolierscheibe (51) elastisch kompressibel und zwischen der Ofenwand (12) und der Sicherungsscheibe (52) zusammengepresst ist, derart, daß die Isolierscheibe (51) die Sicherungsscheibe (52) nach innen drückt und die überstehenden Randbereiche der Zunge (56) bezüglich der Rastnuten (62) sichert.

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