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Elektrisch beheizter Zuffelofen. Bei elektrisch beheizten Muffelöfen
hat man bereits die Muffel, die zumeist einen halbkreisförmigen Querschnitt hat,
auf ihrem ganzen Umfang, also auf dem flachen Boden und dem Gewölbe, in eine gleich
starke Widerstandsmasse, z. B. Kohlengrieß, eingebettet und die stromzuführenden
Elektroden seitlich in der Höhe des Muffelbodens in die Koksgrießfüllung hineinragen
lassen.
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Die Beheizung der Muffel ist bei Öfen dieser Art nicht gleichmäßig,
so daß sich trotz großen Stromverbrauchs keine höheren Temperaturen als etwa 1q.00°
C erreichen lassen. Diese Nachteile sind offenbar darauf zurückzuführen, daß auf
die verschieden langen Stromwege, die durch die eigenartige Gestalt der halbkreisförmigen
Muffel bedingt sind, keine Rücksicht genommen wurde.
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Nach der Erfindung ist eine gleichmäßige Beheizung der Muffel auf
ihrem ganzen Umfangedadurch gewährleistet, daß der Miderstand der den Muffelboden
bedeckenden Widerstandsmasse den Widerstand der das Muffelgewölbe umschließenden
3A4derstandsmasse um so viel übertrifft, wie der Stromweg am Boden kleiner ist als
der Stromweg über das Gewölbe. Der an den Abzweigstellen der beiden Widerstandsmassen
zugeleitete Strom kann -dann nichtin der Hauptsache den kürzeren Weg am Muffelbod'en
nehmen, ist vielmehr gezwungen, sich gleichmäßig über den ganzen Umfang der Muffel
zu verteilen, so daß diese an
allen Stellen in gleichem Maße beheizt
wird. Wie die Erfahrung gezeigt hat, lassen sich bei dieser Einbettungsart der 'Muffel
Temperaturen bis zu 18oo° C erreichen, wobei sogar der Stromverbrauch geringer ist.
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Führt man bei dieser Stromverteilung den Strom mittels der Elektroden
in der Höhe des Muffelbodens nahe an den Stellen ein, an welchen die den Muff elÜoden
und das Muffelgebäude beheizenden Widerstandsmassen von der zur Bettung der Elektroden
dienenden Widerstandsmasse abzweigen, so ist der Verschleiß der Elektroden verhältnismäßig
groß. Dieser Verschleiß ist erfindungsgemäß dadurch auf ein Mindestmaß gebracht,
daß die beiden Elektroden in die Widerstandsmasse in einem gewissen Abstand von
den Abzweigstellen der den Muffelboden und das Muffelgewölbe beheizenden Widerstandsmassen
münden.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform des elektrischen Muffelofens
nach der Erfindung dargestellt.
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Abb. i ist ein Querschnitt nach der Linie A-B der Abb.2, die ein Längsschnitt
nach der Linie C-D der Abb. i ist. Abb.3 ist eine Draufsicht der Abb. 2.
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Die zu beheizende, vorn offene Muffel i hat in der üblichen Weise
einen halbkreisförmigen Querschnitt und besteht ans dem flachen Boden 2, dem Gewölbe
3 und der Rückwand q. Als Tragunterlage für die Muffel i dient ein Tisch aus Mauerwerk,
der sich aus einer Platte 5 von etwa der Breite des Bodens 2 und einem Fuß 6 zusammensetzt.
Das Mauerwerk 7 des Ofens ist mit einer den Heizraum bildenden Aussparung 8 versehen,
die unten senkrechte \\ ände hat und etwa von der Höhe des Muffelbodens 2 ab halbkreisförmig
ist. Der Fuß 6 izt wesentlich schmaler als die Tischplatte 5, so daß unter dieser
erweiterte Räume 9 entstehen. An diese Räume schließen sich im Mauerwerk 7 vorgesehene
Aussparungen io an, durch welche die beiden Elektroden ii bis in den Raum 9 hindurchgeführt
sind.
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Beim Einsetzen der Muffel i in den Heizraum 8 des Ofens wird auf die
Tischplatte 5 eine dünne Schicht a aus Kohlengrieß als elektrische Widerstandsmasse
aufgebracht und darauf die Muffel mit dem Boden 2 gesetzt. Sodann wird der Ofen
vorn durch den Stöpsel 12 verschlossen und der ganze Heizraum 8 durch die mit dem
Stöpsel 13 versehene obere Öffnung mit Kohlengrieß ausgefüllt.
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Der Ringraum zwischen dem Muffelgewölbe 3 und dem Ofenmauerwerk 7
hat eine ganz bestimmte Breite, die im wesentlichen von der Leitfähigkeit der Widerstandsmasse
abhängt und in einem ganz bestimmten Verhältnis zu der Stärke der Schicht a steht.
Die Stärke der den Boden 2 beheizenden Kohlengrießschicht a ist um so viel kleiner,
als die Stärke der den Ringraum ausfüllenden, das lluffelgewölbe 3 umschließenden
Kohlengrießschicht b als der Stromweg am Boden 2 kürzer ist als der Stromweg über
das Gewölbe 3. Demgemäß übertrifft der M iderstand der Schicht a den :\ iderstand
der Schicht b um soviel, als der Stromweg am Boden kleiner ist als der Stromweg
über das Gewölbe.
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Bei Zuleitung durch die Elektroden ii verzweigt sich der Strom daher
an der Abzweigstelle der beiden \i iderstandsmassenschichten a, b, so daß
er trotz der verschiedenen Stromwege den Boden 2 und das Gewölbe 3 der 3luffel i
an allen Stellen gleichmäßig erhitzt. Als bestes Verhältnis der Schicht
a zur Schicht b hat sich in der Praxis ein Verhältnis von 1: 6 ergeben.
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Infolge der Anordnung der Elektroden ii seitlich unterhalb des Bodens
2 der Muffel i sind die Elektroden aus den eigentlichen i-leizschicbten
a, b herausgezogen und dadurch den Einwirkungen der höchsten Temperaturen
entzogen. Die Lebensdauer der Elektroden ist hierdurch wesentlich vergrößert.
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Die Elektroden ii sind ferner in den Räumen io von Kohlengrieß umgeben
und ragen in die Räume 9 hinein, die gegenüber der Iäohlengrießschicht b Erweiterungen
darstellen. In diesen sind die Elektroden ii von einer Miderstandsmasse umschlossen,
die einen größeren Querschnitt hat als die Kohlengrießschicht b. Der Strom verteilt
sich daher von der Elektrode: aus auf eine größere Masse, als wenn die Elektrode
in gleicher Flucht mit dem Boden 2 in die Kohlengrießschicht b hineinragen- würde.
Ein nennenswerter Verschleiß der Elektroden i i tritt bei dieser Anordnung und Einbettung
nicht mehr ein.