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Tiegelofen zum Schmelzen elektrisch leitender Stoffe, insbesondere
von Metallen Die Erfindung betrifft einen Tiegelofen zum Schmelzen elektrisch leitender
Stoffe, insbesondere einen Metallschmelzofen, und hat zum Gegenstand eine Vorrichtung,
durch die aus dem Schmelztiegel ausfließendes Metall in vorteilhafter Weise vom
Ofenboden weggeführt wird.
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Eine der größten praktischen Schwierigkeiten bei elektrischen Ofen
zum Schmelzen und Erwärmen von Lötmitteln, Blei, Aluminium usw. sowie bei Schmelzgefäßen
zur Aufnahme von Blei für die Wärmebehandlung von Stahl oder anderen Metallen besteht
darin, daß bei Brüchen des die Schmelze aufnehmenden Behälters das heiße Metall
in den Heizraum fließt. In vielen Fällen zerstört das geschmolzene Metall das Ofenmauerwerk.
Darüber hinaus ist es außerordentlich .schwierig, das geschmolzene und auf dem Ofenboden
erstarrte Metall aus dem Ofeninnern herauszubekommen.
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Es ist bekannt, Schmelzöfen mit einem beheizbaren Ablaufkanal zu versehen.
Es ist ferner vorgeschlagen worden, durch das aus einem Tiegel abfließende Metall
ein Signal zur Auslösung zu bringen.
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Gemäß der Erfindung ist der Tiegelofen gekennzeichnet durch mit Heizeinrichtungen
versehene Abflußrohre für aus dem Schmelzofen in das Innere des Ofens über- bzw.
ausfließende Schmelze, welche selbst die Beheizung der Abflußrobre einleitet. Man
ordnet zweckmäßig benachbarte Kontakte eines Hilfsstromkreises im unteren Teil eines
im Ofeninnern vorgesehenen trogartigen Sammelbeckens an, welche durch die überfließende
Schmelze kurzgeschlossen werden und wodurch die Beheizung der Abflußkanäle eingeleitet
wird. Dabei gelangt die überfließende .Schmelze durch die Abflußrohre vom Ofeninnern
in seitlich unterhalb des Ofens angeordnete Behälter.
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Die Erfindung wird an Hand beiliegender Zeichnung beispielsweise näher
erläutert. Es stellen dar: Abb, i einen Querschnitt durch einen Metallschmelzofen
gemäß der Erfindung, Abb. z einen Ausschnitt des Ofens nach Abb. i, aus dem die
Lage des Abflußrohres und der Schutzeinrichtung ersichtlich ist, Abb. 3 eine Teilansicht
von einem der in Abb. i dargestellten Abflußrohre, ° Abb. q. eine schematische übersicht
über die Stromverbindungen für den Ofen gemäß der .Erfindung.
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Abb. i betrifft eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens in Anwendung
auf Schmelzöfen für Metalle mit verhältnismäßig
niedriger Schmelztemperatur,
wie beispielsweise Zinn, Zink oder Aluminium. Die Innenwand des Heizraumes i i besteht
aus hitzebeständigem Mauerwerk io. -Der Raum zwischen dieser Innenwand und der Außenwand,
die z. B. aus gewöhnlichen Ziegelsteinen aufgebaut ist, wird mit hitzebeständigen
und gleichzeitig wärmeisolierendenBaustoffen 13, z. B. Kieselgursteinen, ausgefüllt.
An den Innenwandungen' des Heizraumes i i sind elektrische Heizkörper 16 angeordnet.
Diese Widerstände bestehen aus Bändern von hitzebeständigem Baustoff, wie Nickel-Chrom-Legierungen,
ebenso wie die im Mauerwerk verankerten Haken 1 7 zur Aufnahme dieser Heizkörper.
Die elektrischen Anschlußenden der Heizkörper sind durch die Wandungen io aus dem
Innern des Ofens herausgeführt; diese Durchführungen sind in der Zeichnung nicht
dargestellt.
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Im Heizraum befindet sich ein beispielsweise metallischer Behälter
18, der das zu erwärmende Metall aufnimmt. Dieser Behälter stützt sich auf einer
hitzebeständigen Unterlage i9 ab, die auf der Bodenfläche des Ofens ruht. Um zu
erreichen, daß sämtliches überfließendes Metall nach dem Abflußrohr hingeführt wird,
erhält jedes der Abflußrohre 2o und 21 eine trogartige Ausgestaltung des Ofenbodens,
von der eine in Abb.2 unter Bezugszeichen 22 dargestellt ist.
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Das eine der Abflußrohre besteht, wie aus Abb. 3 ersichtlich ist,
aus einer inneren Röhre 23 aus hitzebeständigem Baustoff, um die ein Heizwiderstand
24 herumgewunden ist. Eine geeignete Wärmeisolation ist um den aus dem Ofenmauerwerk
herausragenden Teil des Ab-' flußrohres herumgelegt, beispielsweise ein zylindrisches
Gehäuse 25, das eine bestimmte Menge wärmeisolierender- Stoffe 26, wie Schlackenwolle
oder Mineralwolle, einschließt. Um zu verhindern, däß ein kalter Luftstrom von,
dem Abflußrohr her in den Heizraum des Ofens. gelangt, wird das äußere Ende eines
jeden Abflußrohres durch einen Papierab-'schluß 27 verdeckt, der durch eine Schnur
28 in seiner Lage festgehalten wird. Obwohl Papier die gestellte Aufgabe in hinreichender
Weise erfüllt, kann selbstverständlich zum Abschließen der Abflußrohre auch irgendein
anderes Material verwendet werden, welches unter dem Einfluß der heißen überfließenden
Schmelze verbrennt oder zerstört wird und somit der- Schmelze den Weg nach außen
freigibt.
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Das Einschalten der um die Abflußrohre herum angeordneten Heizwiderstände
wird durch die ausfließende Metallschmelze selbst bewirkt. Zu diesem Zwecke ist
eine Stromschließvorrichtung 29 vorgesehen, die aus zwei einen geringen Abstand
voneinander aufweisenden Kontakten besteht, welche sich an den tiefsten Stellen
der trogartigen Mulden 22 befinden, so daß der Leiter bereits durch eine geringe
Menge überfließender Schmelze kurzgeschlossen wird.
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Zur Veranschaulichung der Wirkungsweise der Einrichtung gemäß der
Erfindung sei angenommen, daß der Ofen im Betrieb ist und daß der Schalter 35 sich
in Schließstellung befindet. Es sei ferner angenommen, daß aus irgendeinem Grunde
überfließende Metallschmelze sich in dem Trog 22 angesammelt hat, so daß die Leiter
der Stromschließvorrichtung 29 kurzgeschlossen werden. Durch das Kurzschließen der
beiden Leiter wird-die Relaisspule 36 an Spannung gelegt, wobei ein Stromfluß von
Zuführungsleitung 37 über Leiter 38, Schaltspule des Relais 36, Leiter 39, Schutzvorrichtung
29, Leiter 4o sowie über das normalerweise geschlossene Überstromrelais 41 und über
Leiter 42 und 43 eintritt. Das Relais 36 wird daraufhin betätigt und schließt einen
Stromkreis für den Heizkontrollschalter 45. Dieser Stromfluß geht beispielsweise
von Zuführungsleitung 37 über Leiter 46, die Betätigungsspule des Schalters 45,
Leiter 47 über die unteren Kontakte des Relais 36, Relais 41 und über Leiter 42
zur anderen Stromzuführungsstelle zurück. Der Schalter 45 schließt darauf einen
Heizstromkreis für die Heizwiderstände 24, 50, 51, 52, 53, 54, 55 und 56, der von
der Zuführungsleitung 37 über Leiter 58, untere Kontakte des Schalters 45, Leiter
39 sowie über Leiter 6o und 61 zur einen Seite der Widerstände führt, während die
andere Seite dieserWiderstände durch Leiter 62 und 63 verbunden sind, wobei der
Stromkreis nach der anderen Zuführungsleitung 43 über Leiter 64, Relaisspule 41,
den oberen Kontakt des Schalters 45 und Leiter 65 geschlossen wird.
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Ein Haltestromkreis für das Relais 36 wird geschlössen gleichzeitig,
wenn dieses Relais in Schließstellung gebracht wird, indem ein Stromschluß von der
Zuführungsleitung 37 über I:eiter 38, Relaisspule 36, obere Kontakte des Relais
36, Überstromrelais 41 und Leiter 4ä zurück zur anderen Stromzuführungsleitung 43
geschlossen wird.
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Wenn also Metall aus dem Behälter 18 ausfließt, so gelangt es in einen
der muldenförmigen Tröge 22 und schließt einen Heizstromkreis durch die Stromschließvorrichtung
29, so daß sofort alle Abflußrohre beheizt werden, wodurch ein Zuwachsen und Verstopfen
infolge der Abkühlung und Erstarrung des ausfließenden geschmolzenen Metalls verhindert
wird. Wie bereits oben ausgeführt wurde, besteht der Abschluß der Abflußrohre aus
einem Material, daß unter der Einwirkung der Hitze des geschmolzenen Metalls platzt,
verbrennt
oder sonstwie zerstört wird, so daß das Metall einen freien Ausweg vom Heizraum
i i des Ofens zu Behältern 66 und 67 findet, die zweckmäßig zu beiden Seiten des
Ofens angeordnet sind. Selbstverständlich können Einzelheiten des beschriebenen
Ausführungsbeispieles der Erfindung Abänderungen erfahren.