DE914953C - Elektrischer Zahnbrennofen - Google Patents

Description

• Elektrischer Zahnbrennofen Gegenstand der Erfindung ist ein elektrischer, widerstandsbeheizter Ofen zum Brennen von Porzellanmassen in der Zahntechnik, dessen elektrische Ausrüstung u. a. durch Verwendung eines Reglers, beispielsweise eines Fall- oder Druckbügelreglers, und anderer zu beschreibender Vorrichtungen die Einhaltung der für den Brennprozeß von Zahnporzellanmassen optimalen Temperatur- und Zeitbedingungen gewährleistet. Der Zweck der Erfindung ist, eine dauernde Kontrolle des Brennvorganges zu ermöglichen und das Bedienungspersonal weitestgehend zu entlasten.
• In der Zahntechnik ist beim Brennen von Zahnersatz aus Porzellan die Aufgabe gestellt, die Bedingungen für die sogenannte Brandführung genau einzuhalten Dazu gehörte sowohl die Temperatur selbst als auch die Zeit, die für das Hochheizen von einer bestimmten Bereitschafttemperatur bis zur Brenntemperatur benötigt wird, also die Brenngeschwindigkeit. Beispielsweise muß der Aufheizprozeß von 800 bis 12000 C einer gebräuchlichen Porzellanmasse in 6 Minuten vollzogen und der Brennprozeß bei genau I2000 C beendet werden.
• Die bisher bekannten elektrischen, widerstandsbeheizten Zahnbrennöfen besitzen durchweg keine selbsttätige Temperaturregelung. Sie werden unter Verwendung von Vorschaltwiderständen oder Regeltransformatoren auf die gewünschte Temperatur eingestellt und bei erreichter Temperatur völlig abgeschaltet. Diese Bedienung erfolgt von Hand und erfordert somit eine laufende überwacheng und besondere Aufmerksamkeit.
• Die Verwendung der in der Technik bereits bekannten Fall- oder Druckbügelregler wäre bisher schon ohne weiteres möglich gewesen, doch standen die hohen Kosten in keinem Verhältnis zu dem möglichen Effekt, nämlich lediglich der Konstanthaltung der Brenntemperatur. Die beschriebene Bedienungsweise von Hand wie die an sich mögliche Regelung durch Fall- oder Druckbügelregler besitzen den weiteren Nachteil, daß damit kein Einfluß auf die Aufheizgeschwindigkeit des Brenngutes, d. h. auf die zeitliche Dauer der thermischen Behandlung genommen werden kann. Letztere ist jedoch neben der Brenntemperatur von maßgeblichem Einfluß auf den Ausfall des Brandes keramischer Nassen.
• Der die vorliegende Erfindung begründende Gedanke bestand nun darin, durch eine Kombination an sich bekannter, in den Ofen einzubauender Temperaturmeß-, Regel- und Schaltelemente eine automatische, genormte Brandführung zu ermöglichen, die das Bedienungspersonal weitestgehend zu entlasten gestattet.
• Die Erfindung sei an Hand einer einfachen, eine Ausführungsform eines Zahnbrennofens zeigenden Skizze erläutert. Da die Widerstandsheizelemente, die benötigten Temperaturmeßgeräte, Heizregler und die zu ihrer funktionellen Verbindung notwendigen Schaltelemente dem Fachmann an sich bekannt sind und sich notwendigerweise aus dem geforderten Aufbau bzw. Zusammenwirken ergeben, sollen diese Einzelheiten hier weggelassen werden.
• Auf einem als Unterbau dienenden, die Schaltorgane und Regeleinrichtungen tragenden Gehäuse I ruht der eigentliche, zwei Brennkammern enthaltende Ofenkörper 2 mit der Vorwärmkammer 3 und der eigentlichen Brennkammer 4. Während die Vorwärmkammer 3 zum Trocknen, Temperieren u. dgl. anderen zahntechnischen Arbeiten dient und in üblicher Form ausgeführt und beheizt wird, wobei sie im Betriebszustand auf einer passenden konstanten Temperatur, beispielsweise 3000 C, gehalten wird, bezieht sich die Erfindung vor allem auf die Brennführung in der Brennkammer 4.
• Durch ein geeignetes Temperaturfühlorgan, beispielsweise Thermoelement, das auf einen im Gehäuser untergebrachten und den Heizstrom für die Brennkammer 4 steuernden, in seiner Wirkungsweise bekannten handelsüblichen Regler, beispielsweise Fall- oder Druckbügelregler, einwirkt, wird die Temperatur in der Brennkammer 4 zunächst auf einer unteren Stufe, der ersten Regelstufe, bei einer bestimmten Bereitschafttemperatur konstant gehalten bzw. beim ersten Anschalten des Gerätes automatisch bis zur Erreichung dieser Bereitschafttemperatur erhöht und dann dort konstant gehalten. Diese Bereitschafttemperatur liegt beispielsweise bei 8000 C und kann durch Verstellen eines kleinen Zeigers an der Temperaturskala 5 nach Wunsch eingestellt werden.
• Die Erfindung sieht nun vor, durch geeignete, mit dem Regler, insbesondere Fall- oder Druckbügelregler, verbundene Schaltelemente beispielsweise durch einfache Betätigung eines am Gehäuse I angebrachten Druckknopfes I0, der auf ein mit dem Regler in Verbindung stehendes Stromstoß rel ais einwirkt, nach Einsetzen des Brenngutes in der Brennkammer 4 die sogenannte erste Regelstufe zu überbrücken und dadurch den Heizstrom ohne Unterbrechung auf die Brennkammer wirken zu lassen, so daß deren Temperatur bis zur sogenannten zweiten Regelstufe ansteigt. Diese Brenntemperatur kann wieder je nach Art der jeweils zu brennenden keramischen Massen an der Skala 5 durch eine zweite Marke eingestellt werden. Das vom Druckknopf bediente, erwähnte Stromstoßrelais ist in Verbindung mit den in dem Fall- oder Druckbügelregler vorhandenen Kontakten so geschaltet, daß bei erreichter Brenntemperatur durch die vom Temperaturfühlorgan, beispielsweise einem Thermoelement, ausgehenden Steuerimpulse der Ofen abgeschaltet wird und auf die Bereitschafttemperatur zurückkehrt und diese dann wieder selbständig konstant hält. Während des gesamten Brennprozesses nach Betätigung des erwähnten Druckknopfes benötigt der Ofen keinerlei Bedienung oder Aufmerksamkeit mehr.
• Von entscheidendem Einfluß auf die Aufheizgeschwindigkeit ist nun der jeweilige Aufheizungszustand des gesamten Ofens; es ergeben sich nämlich längere Zeiten, wenn der Ofen gerade vom Kaltzustand aufgeheizt werden muß und kürzere Zeiten, wenn bereits mehrere Brände durchgeführt sind und der Ofen thermisch gesättigt ist. Um den Grad der thermischen Sättigung des Ofens feststellen zu können, ist in seiner keramischen Hülle 2 in einem nicht zu kleinen Abstand von der Heizquelle der Brennkammer 4 ein zweites Thermoelement angeordnet, welches kurzzeitig mit dem Meßwerk des Fall- oder Druckbügelreglers abgetastet werden kann. Dies geschieht bei der beschriebenen Ausführungsform beispielsweise durch Drücken eines Knopfes 1 1 am Gehäuse, wobei auf der Skala 5 die als Maßstab dienende Durchwärmungstemperatur angezeigt wird.
• Der Heizstrom wird nun je nach Aufheizungszustand und gewünschter Aufheizgeschwindigkeit durch Einstellung eines im Heizstrom liegenden, innerhalb des Gehäuses r untergebrachten Vorschaltwiderstandes geregelt. Die der Zeichnung zugrunde liegende Ausführungsform sieht zur Ermittlung des Regelwertes für den Vorschaltwiderstand beispielsweise eine experimentell ermittelte Tabelle oder ein Diagramm 12 vor, das praktischerweise am Gehäuse sichtbar angebracht ist und in Abhängigkeit von dem ermittelten Aufheizungszustand und der geforderten Aufheizgeschwindigkeit den Regelwert angibt. Praktischerwei se wird der Regelwert hier in Spannungs- oder Stromgrößen angegeben, um unabhängig von größeren Netzschwankungen zu sein. Durch Bedienung eines Regulierhebels 8 vor einer Skala wird der Vorschaltwiderstand so lange verändert, bis ein am Gehäuse sichtbar angebrachter Strommesser oder ein Spannungsanzeigegerät 9 den zur gewünschten Aufheizgeschwindigkeit notwendigen Spannungs-bzw. Stromwert anzeigt, worauf der Ofen nach Betätigung des Stromstoß relais sich selbst überlassen bleibt, den Brennvorgang einleitet und nach Erreichen der maximalen Temperatur automatisch auf die Bereitschafttemperatur zurückgeht.
• Die Vorzüge des Zahnbrennofens gemäß der Erfindung sind gegenüber den bekannten, handelsüblichen ganz erheblich. Durch die angegebene Kombination von Heiz-, Regel-, Anzeige- und Bedienungselementen wird eine automatisch genormte Brandführung möglich, ohne nennenswerten Bedienungsaufwand. Der Bedienungsvorgang ist ganz einfach. Zuerst wird der Brennofen eingeschaltet, worauf er automatisch auf die erste Regelstufe unter Herstellung und beliebig langer Konstanthaltung der Bereitschafttemperatur geht. Nach Feststellung des Aufheizungszustandes durch Druckknopfbedienung wird das Brenngut eingesetzt, der Vorschaltwiderstand eingestellt und durch eine zweite Druckknopfbedienung des Brennvorganges in Gang gesetzt, wonach der Bedienende für andere Arbeiten frei ist. Das Brenngut kann nach beliebig langer Zeit aus der Brennkammer entnommen werden. Der mit dem Ofen erzielte Fortschritt ist somit von erheblicher praktischer Bedeutung.

Claims (6)

1. PATENTANSPRUCHE: I. Elektrischer Zahnbrennofen mit im Prinzip in bekannter Weise ausgestalteter, widerstandsbeheizter Brenn- und Vorwärmekammer in einem keramischen Ofenkörper, gekennzeichnet durch Anwendung einer Kombination an sich bekannter elektrischer Heiz-, Temperaturmeß-, Anzeige-, Regel- und Schaltelemente und einer in Abhängigkeit von dem Aufheizungszustand experimentell bestimmten Schalttabelle bzw. eines Diagramms zur Ermöglichung einer genormten Brandführung, wobei nach Einleitung des Brennvorganges von Hand bei einer bestimmten Bereitschafttemperatur die Temperatur mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bis zum maximal gewünschten Wert ansteigt, der Heizstrom dann wieder selbsttätig ausgeschaltet wird, bis die Bereitschafttemperatur wieder erreicht ist und diese durch den automatischen Regelvorgang konstant gehalten wird.
2. 2. Elektrischer Zahnbrennofen nach Anspruch I, gekennzeichnet durch Verwendung eines Temperaturfühlorgans, beispielsweise eines Thermoelementes, in der Brennkammer, eines von dem Temperaturfühlorgan gesteuerten Temperaturanzeigegerätes, das in Verbindung mit einem den Heizstrom steuernden Temperaturregler, beispielsweise eines an sich bekannten Fall- oder Druckbügelreglers, steht, eines beispielsweise durch Druckknopf bedienbaren Stromstoß relais zur Überbrückung der ersten Regelstufe, eines beispielsweise durch Druckknopfbedienung auf das vorerwähnte Temperaturaneeigegerät zu schaltenden Temperaturfühlorgans, beispielsweise Thermoelementes, in dem keramischen Ofenkörper zur Messung des Aufheizungszustandes des Ofens, eines regelbaren Vorschaltwiderstandes im Heizstromkreis, eines Strom-oder Spannungsanzeigegerätes für den Heizstrom.
3. 3. Elektrischer Zahnbrennofen nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit dem Temperaturfühlorgan in der Brennkanmer bzw. dem Temperaturanzeigegerät gekuppelter Fall-oder Druckbügelregler zur Herstellung und Konstanthaltung der Bereitschafttemperatur bzw. zur Umschaltung von der Brenntemperatur auf die Bereitschafttemperatur eingebaut ist.
4. 4. Elektrischer Zahnbrennofen nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einleitung des Brennrvorganges der Temperaturregler zur Einhaltung der Bereitschafttemperatur und der Brenntemperatur durch Bedienung eines Stromstoßrelais bis zur Erreichung der maximalen Brenntemperatur ausgeschaltet und dann wieder eingeschaltet wird.
5. 5 Elektrischer Zahnbrennofen nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ausschaltung von Spannungsschwankungen im Heizstrom die Tabelle bzw. das Kurvendiagramm nach Strom- oder Spannungsgrößen geeicht ist und der ermittelte Wert durch Regulieren des Vorschaltwiderstandes geschieht, wobei ein Strom- oder Spannungsanzeigegerät die Kontrolle des geforderten Strom- pder Spannungswertes ermöglicht.
6. 6. Elektrischer Zahnbrennofen nachAr4ispruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufheizungszustand des Ofens bzw. die thermische Sättigung durch ein zusätzliches Thermoelement im Ofenkörper bestimmbar ist, wobei die Anzeige beispielsweise durch kurzzeitige Druckknopfbetätigung an der Temperaturmeßskala des Fallbügelreglers geschieht.