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Heizvorrichtung für Gefäße und Hohlformen Gegenstand der Erfindung
ist eine Heizvorrichtung für Gefäße und Hohlformen, bei denen man bisher für das
Heizmittel sogenannte Mantelheizungen angewendet hat, dergestalt, daß das Gefäß
mit einem Doppelmantel versehen war, wobei in dem Zwischen raum zwischen den beiden
Mänteln das Heizmittel eingebracht wurde. Benutzte man bei derartigen Heizvorrichtungen
Dampf, um Temperaturen, die wesentlich über IooO -liegen, zu erreichen, so war man
mit Rücksicht auf die von der Dampftemperatur abhängige Dampfspannung gezwungen,
die Wandstärken des Mantels außerordentlich hoch zu wählen. Um dies zu vermeiden,
hat man zur Beheizung Metallbäder verwandt, die aber den Nachteil eines außerordentlichen
Gewichtes besitzen und zudem sehr teuer sind.
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Besonders schwierig gestaltet sich aber die Anbringung des Heizmantels
bei säurefesten Gefäßen, die in den weitaus meisten Fällen aus Ton hergestellt sind.
Tn diesen Fällen ist eine innige Berührung des Keizmittels mit den Tongefäßen schwer
zu erreichen. Außerdem macht die Anbringung des Heizmantels besondere Schwierigkeiten,
insofern, als keine Dichtung von ausreichender Beschaffenheit erzielt werden kann.
Ist bei Tongefäßen die Anbringung des Heizmantels schon schwierig, so ist sie bei
Siliciumeisengefäßen noch viel schwieriger. Solche Gefäße lassen sich mit Doppelmantel
überhaupt nicht herstellen und sind zudem so hart, daß ihre mechanische Bearbeitung
nur unter größten Schwierigkei
ten möglich ist. Hinzu kommt aber
noch, daß man bei Bildung eines Doppelmantels durch Aufbringen eines Mantels aus
anderem Material große Schwierigkeiten in bezug auf die Abdichtung hat. Der Wärmeausdehnungskoeffizient
von Siliciumeisen und gewöhnlichem Eisen ist so grundverschieden, daß es praktisch
nicht möglich ist, an den Verbindungsstellen eine ausreichende Dichtigkeit zu erzielen.
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Sehr häufig treten auch sowohl bei den Tongefäßen als auch bei den
Siliciumeisengefäßen durch die Erhitzung Spannungen auf, die zum Springen der Behälter
führen. Wenn dann in den Gefäßen Schwefel- oder Salpetersäure behandelt wird, kann
der Fall eintreten, daß die letztere in das Heizmittel eintritt und zu schwersten
Zerstörungen führt, die sich über die ganze Anlage ausbreiten können.
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Um alle diese Mängel zu vermeiden, besteht die Heizvorrichtung aus
tormveränderlichen Heizkammern aus Metall, deren Außen wand z.B. durch einen Mantel
fest abgestützt ist und deren Innenwand sich durch den geringen Druck eines als
Heizmittel verwendeten eutektischen Gemisches dicht an die zu heizenden Gefäße oder
die Holllform anlegt.
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Es ist an sich bereits in der Pressenindustrie bekannt, die eine
Wand einer Preßplatte aus elastischem Stoff herzustellen und diesen unter Druck
gegen eine feste oder gegebenenfalls nachgiebige Platte anzupressen. Bei diesen
Einrichtungen handelt es sich aber immer um das dichte Aneinanderpressen von Gegenständen,
die nicht völlig eben sind, nicht aber wie im vorliegenden Falle um das Dichtanliegen
einer mit einem Heizmittel gespeisten Heizkammer.
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Es ist auch schon an sich die N'erwendung eutektischer Gemische als
Heizmittel beliannt; aber bei vorliegender Erfindung handelt es sich um die Zuführung
des eutektischen Gemisches zu Heizkammern, bei denen die den Übergang zu dem beheizenden
Gefäß oder der Hohlform bewiil<ende NVand der Kammer so ausgebildet ist, daß
sie sich an die Form des zu beheizenden Gefäßes anlegen kann, und die deshalb nur
mit geringen Druck einen gespeist werden dürfen. Die eutektischen Gemische gestatten
nun eine Erhitzung auf hohe Temperaturen. ohne daß damit eine erhebliche Drucksteigerung
verbunden ist, selbst wenn die Temperatur 300 und mehr Grad beträgt. Dies ist auch
dann besonders wichtig, wenn die Druckkammer aus Nietall elastisch ausgebildet werden
soll. um sich an das zu beheizende Gefäß anzulegen. Diese Elastizität kann nur mit
verhältnismäßig dünnen NN'andstärken erreicht werden, die erhebliche Drücke nicht
aufzunehmen vermögen.
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Auf der beiliegenden Zeichnung sind verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen Fig. I und 2 je einen Längsschnitt durch
zwei Ausführungsformen der Ileizvorrichtung und Fig. 3 und 4 waagerechte Schnitte
zweier Ausführungsmöglichkeiten der Heizvorrichtung.
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Gefäß (oder Hohlform) I dient zur Aufnahme des zu beheizenden NIaterials.
Um die Form oder das Gefäß I herum ist eine Heizkammer 2 angeordnet, die aus dünnwandigem
Material besteht und hitzebeständig ist. Als Material kommen hierfür alle Arten
von Metallen in Frage, die einen ausreichenden Dehnungskoeffizienten besitzen. Um
die Heizkammer 2 herum ist ein fester Alantel 3 angeordnet, gegen welchen sich die
Heizkaminner 2 fest anlegt. ÄVird in die Heizkammer 2 durch die Leitung + das Heizmittel
mit etwas Druck eingeführt, so bläht sie sich auf, und da sie nach außen durch den
Niantel 3 abgestützt wird, legt sie sich elastisch gegen das zu beheizende Gefäß
an. Der AbfluR des Heizmittels erfolgt durch die Leitung j.
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Gemäß Fig. 2 ist nur der dem Gefäß 1 zu gewandte Teil der Heizkammer7
elastisch ausgebildet, während die Außenseite der Kam mer durch den festen Mantel
3 gebildet wird.
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Damit die Innenwand der Heizkammer möglichst nachgiebig ist, kann
dieselbe durch Wellungen 6 unterbrochen sein, welche die .N'achgiebigkeit der Kammer
nach der Innellseite erheblich unterstützen.
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Die Heizkammer 2 kann auch aus mehreren Einzelteilen hergestellt
sein, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Jeder der Heizkammer teile liegt im Ruhezustand
fest an dein Außenmantel 3 und kann sich infolge der Unter teilung der gesamten
Heizkammer leicht und dicht an das zu beheizende Gefäß I anlegen.
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Man ist nicht unbedingt auf die runde Form des Heizkörpers angewiesen.
sondern kann jede beliebige andere Form beheizen. denn es ist ohne weiteres erkennbar,
daß durch die Unterteilung der Heizkammer 2 dieser jede beliebige Form gegeben werden
kann. So kann das Gefäß I auch vom Boden her beheizt werden, wenn dies erforderlich
ist. Die in Fig. 4 dargestellte unterteilte Form der Iieizkammer eignet sich hesolldel
s für Gefäße, die mit Flanschen versehen sind. weil man in diesem Falle die Heizkammern
2 leicht zwischen die Flansche einbringen und durch den Ring 3 in ihrer Lage sichern
kanu.
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Nach Fig. I bis 3 wird das entektische Gemisch in erhitztem Zustande
flüssig durch die Leistungen eingeführt und läuft durch die
Leitungen
5 zum Heizkessel zurück. Da die Drücke bei einem derartigen Heizmittel nur gering
sind, kommt man mit sehr dünnwandigen Zuleitungen und einer leichten Erhitzungsanlage
aus.
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Man kann auch das eutektische Gemisch elektrisch auf die gewünschte
Temperatur innerhalb der Heizkammern 2 bringen.
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Selbstverständlich' kann zum Erhitzen des eutektischen Gemisches auch
jede andere geeignete Einrichtung benutzt werden. Gemäß Fig. 4 erfolgt die Zuleitung
des Gemisches zu einer Teilkammer durch die Leitung 7, und dieses geht dann von
einer Teilkammer zur anderen durch die Verbindungsleitungen 8, um durch die Leitung
9 zum Heizkessel zurückgeführt zu werden. Selbstverständlich kann man auch jede
einzelne Teilkammer gesondert mit Gemisch versorgen und ist dadurch in der Lage,
z. B. bei Preßformen, die einzelnen Teile derselben nach Bedarf verschieden hoch
zu erhitzen. Bei Preßformen, die des öfteren ausgewechselt werden müssen, besteht
noch die Möglichkeit, daß durch einfaches Ablassen des eutektischen Gemisches die
Heizkammern 2 von der Form gelöst werden können, so daß man die Form auswechseln
kann, ohne die iEIeizkammern entfernen zu müssen.
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Man kann auch bei geringen Temperaturen und Heizmitteln, die sich
nur wenig infolge Erwärmung ausdehnen, das Andrücken der Heizkammerwände durch Zusammendrücken
des Heizmittels erzielen. Dies kann durch Veildeinern des Heizkammervolumens geschehen.
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Da die eutektischen Gemische, wenn sie mit Säuren in Berührung kommen
können, leicht zu Zerknallerscheinungen führen, bietet die vorliegende Anordnung
den Vorteil, daß beim Springen eines Säurebehälters die Gefahr einer Mischung zwischen
der Säure und dem eutektischen Gemisch vermieden wird. Man hat nach dem Springen
des Gefäßes immer noch so viel Zeit, daß man mittels eines neutralen Gases das eutektische
Gemisch aus der Heizkammer 2 austreiben kann, so daß selbst für den Fall, daß die
Säure die Heizkammer 2 zerstört, genügend Zeit bleibt, um das eutektische Gemisch
aus der Gefahrenzone herauszubringen.