AT389000B - Aufhaengevorrichtung fuer gasdurchlaessige trennwaende bzw. einbauten in industrieoefen - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung bezieht sich auf eine Aufhängevorrichtung für gasdurchlässige Trennwände bzw. Einbauten in Industrieöfen, insbesondere Hubbalken- oder Stossöfen, mit einem Rahmen aus feuerfestem Material, dessen Seitenteile axiale Bohrungen oder Durchbrechungen für die Aufnahme eines Zugankers aufweisen. 



   Wandelemente können in Stossöfen und Hubbalkenöfen an verschiedenen Stellen dieser Öfen zur Beeinflussung der Temperatur angebracht werden und können in besonders vorteilhafter Weise aus leichtem keramischem Material bestehen. Für gasdurchlässige Wandelemente ist in der Regel eine Wabenstruktur erforderlich und derartige leichte keramische Wabenstrukturen zeichnen sich durch eine nur sehr geringe mechanische Stabilität aus. Die Festlegung derartiger Wandelemente stösst daher auf Schwierigkeiten. Die keramischen Wandelemente werden im Betrieb hoch erhitzt und wirken als strahlende Flächen zur Vergleichmässigung der Temperatur im Ofen.

   Neben einer Vergleichmässigung des Temperaturverlaufes auf Grund der Strahlung der Wandelemente kann auch eine Verringerung des Energiebedarfes der Ofen beobachtet werden, da die eingebrachte Energie besser gleichmässig über die Länge des Ofens verteilt werden kann. 



   Aus der DE-OS 30 30 714 ist ein vorgefertigtes Mauerelement für den Brennraum eines Tunnelofens zum Brennen keramischer Formlinge bekanntgeworden, wobei das Mauerelement einen Fussträger, einen Deckträger und durch das Mauerelement führende Zugstangen zur Verbindung des Deckträgers mit dem Fussträger aufweist. 



  Durch die Zugstangen sollen dabei die Mauerelemente unter Vorspannung gesetzt werden, um Rissbildungen durch Biegezugspannungen beim Transport und durch Wärmespannungen zu vermeiden. Der DE-AS 26 05 925 ist ein aus mehreren Bauteilen zusammengesetzter Rahmen für die Brennkammer eines Industrieofens zu entnehmen, wobei die Rahmenöffnung zur Feuerseite konvergierend ausgebildet ist und formschlüssig eingepasste Füllsteine über zusätzliche Halteschienen in ihrer Position verankert werden müssen. Nachteilig bei dieser Ausbildung ist dabei die zusätzliche Verankerung und Festlegung der Halteschienen in den im allgemeinen spröden, feuerfesten Rahmenelementen. 



   Es wurde weiters bereits vorgeschlagen, derartige strahlende gasdurchlässige Wandteile mit freiliegenden Ankern aus hochwarmfesten Sinterwerkstoffen, insbesondere Silitstäben, festzulegen. Die Verwendung von Stahl kommt aufgrund der hohen Temperaturbelastung nicht in Betracht. Abgesehen von der nur geringen Festigkeit von Stahl bei hohen Temperaturen würde die raschere Zunderbildung einen überaus hohen Verschleiss derartiger Anker mit sich bringen. In Ofen der eingangs genannten Art werden häufig hohe Temperaturen von 1300  bis   1350 C   im Kastenprofil des Ofens erreicht und konventionelle Aufhängungen der gasdurchlässigen Wandelemente wurden in der Vergangenheit in der Regel nach mindestens zwei bis drei Monaten zerstört.

   Es wurde beobachtet, 
 EMI1.1 
 Wandelemente mit Wabenstruktur und somit Durchbrechungen zur Erzielung einer Gasdurchlässigkeit sind, wie   bereits erwähnt, mechanisch nicht sehr stabil, so dass né-sichere Festlegung mit konventionellen Mitteln nicht ohne weiteres möglich ist. 



  Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Aufhängevorrichtung für derartige gasdurchlässige Trennwände bzw.   



  Einbauten in Industrieöfen zu schaffen, welche auch   t) ei   hohen   Ofentemperaturen   über lange Zeiträume stabil bleibt und mit welcher die empfindlichen Wandelement auch mechanisch hinreichend gesichert gehalten werden. 



    Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgequässe Aufhängevorrichtung im wesentlichen darin, dass Rahmenteile zu einem U-förmigen Rahmen zusammengesetzt sind, dass die beiden freien Schenkel des U-   förmigen Rahmens eine axiale Bohrung oder Durchbrechung für die Aufnahme des Zugankers aufweisen, dass das Querhaupt des U-förmigen Rahmens mit den Bohrungen oder Durchbrechungen der Schenkel fluchtende Ausnehmungen oder Durchbrechungen aufweist, und dass die Innenseiten des Rahmens Ausnehmungen oder Vorsprünge, insbesondere eine Nut, für die Festlegung eines gasdurchlässigen Wandelementes aufweisen. Durch die Verwendung von einen U-förmigen Rahmen bildenden Rahmenteilen können die empfindlichen gasdurchlässigen Wandelemente umgriffen werden, so dass es zu einer wesentlich geringeren Druckbeanspruchung der gasdurchlässigen Wandelemente kommt.

   Ein U-förmiger Rahmen wird bei der Ausbildung gemäss der zitierten DE-OS 30 30 714 nicht vorgesehen und es sind die Wandelemente auch nicht an den Innenseiten eines derartigen Rahmens aufgenommen. 



   Die Fertigung der erfindungsgemässen Rahmenteile aus feuerfestem Material erlaubt es, innerhalb dieser Rahmenteile Zuganker anzuordnen, welche auf diese Weise weniger stark erhitzt werden und daher aus Stahl bestehen können, welche im Vergleich zu keramischen Stäben fester und weniger spröde sind. Die Anordnung von Ausnehmungen oder Vorsprüngen, insbesondere einer Nut für die Festlegung der gasdurchlässigen Wandelemente, erlaubt es, diese Wandelemente einfach in den Rahmen einzuschieben, wobei die Handhabung wesentlich vereinfacht wird und der Einbau ohne Gefahr der Beschädigung der mechanisch empfindlichen gasdurchlässigen Wandelemente erfolgen kann.

   Dadurch, dass das Querhaupt des Rahmens mit den Bohrungen oder Durchbrechungen der Schenkel fluchtende Ausnehmungen oder Durchbrechungen aufweist, kann das Querhaupt unmittelbar mit den Zugankern gegen die Schenkel gespannt werden. 



   Mit Vorteil sind die Ausnehmungen des Querhauptes abgesetzt ausgebildet und es ist der einen grösseren lichten Querschnitt aufweisende Abschnitt der Durchbrechungen an der Aussenseite des Rahmens angeordnet. Die abgesetzte Ausbildung der Durchbrechung des Querhauptes ermöglicht hiebei in einfacher Weise die Festlegung der Zuganker über einen im Inneren des Querhauptes angeordneten Kopf der Zuganker oder unter 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 Zwischenschaltung einer in der Längsrichtung des Zugankers gegen ein Verschieben gesicherten Tragscheibe an einer Schulter im Inneren des Querhauptes, wodurch eine einfache und sichere Festlegung erzielbar ist
Das Material der Rahmenteile ist auf Grund der Tatsache, dass es eine hohe Feuerfestigkeit aufweisen muss, auch in hohem Masse wärmeisolierend und hält auf diese Weise die thermische Belastung vom Stahl der Zuganker fern.

   Um auch das freie Ende des Zugankers im Inneren des Querhauptes von derartiger thermischer Belastung zu isolieren, ist mit Vorteil die Ausbildung so getroffen, dass die Durchbrechungen der Schenkel und des Querhauptes von die Zuganker allseitig umschliessenden Bohrungen gebildet sind und dass die den grösseren Querschnitt aufweisende Bohrung des Querhauptes mit einem Verschlussstück aus hitzebeständigem Material verschliessbar ist. Da die Zuganker die Schenkel des U-förmigen Rahmens in ihrer Längsrichtung durchsetzen, ergibt sich in einfacher und vorteilhafter Weise die   Möglichkeit,   diese Schenkel aus einer Mehrzahl von einzelnen Elementen zu bilden, wobei die Schenkel von durch die Zuganker miteinander verbundenen Segmenten aus keramischem Material gebildet sein können.

   Oxidkeramik und andere hoch feuerfeste Stoffe sind in der Regel relativ hart und bruchgefährdet, so dass die Bearbeitung längerer Abschnitte in den Elementen, insbesondere die Anordnung von Bohrungen oder Durchbrechungen in längeren Abschnitten, nicht ohne Bruchgefahr der Elemente möglich ist. Durch die Verwendung eines Zugankers, welcher von einer Bohrung zur Gänze umschlossen wird, lässt sich in einfacher Weise der Zusammenbau der Schenkel aus einzelnen Elementen verwirklichen. Die Wandelemente selbst können in bekannter Weise Wabenstruktur aufweisen und müssen gleichfalls aus feuerfestem Material bestehen. 



   Für einen Einsatz bei entsprechend hohen Temperaturen bestehen die Rahmenteile vorzugsweise aus Oxidkeramik, wobei zur Erhöhung der mechanischen Stabilität des Rahmens mit Vorteil wenigstens das Querhaupt aus vakuumverpressten Keramikfasem, insbesondere Calcium-Siliziumoxiden oder Mullit, besteht. Selbstverständlich können auch andere Rahmenteile aus derartigen Keramikfasem bestehen, wodurch der Vorteil einer hohen Biegesteifigkeit entsteht Insbesondere die hohe Biegesteifigkeit eines aus Keramikfasem bestehenden unteren Querbalkens erlaubt es, den Rahmen entsprechend fest mit den Zugstangen bzw. Zugankern zusammenzuschrauben, ohne dass die hiebei aufgebrachten Spannkräfte unmittelbar auf die druckempfindliche keramische Wabenstruktur des Wandelementes übertragen wird. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In dieser zeigen Fig. 1 eine Vorderansicht eines U-förmigen Rahmens mit einem gasdurchlässigen   Wandelement, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie (IHII) der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie (III-III) der Fig. 1, Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie (IV-IV) der Fig. 1, Fig. 5 ein Verschlussstück für das in Fig. 4 ersichtliche untere Ende des Querhauptes und Fig. 6 und 7 Details der Festlegung des Zugankers im Inneren des Querhauptes.   



   In Fig. 1 ist ein Rahmen   (1)   dargestellt, welcher   us   Oxidkeramikelementen besteht. Die Schenkel (2 und 3) dieses Rahmens bestehen aus einzelnen Segmenten (4), welche jeweils eine aber die axiale Länge der Schenkel fluchtende Bohrung (5) aufweisen. Mit dieser Bohrung (5) fluchtet eine Bohrung (6) des unteren   Querhauptes (7), welches mit Vorteil aus Keramikfasern, insbesondere vakuumverpressten Keramikfasern, gebildet ist. Das unter Querhaupt (7) weist je eine mit der zugehörigen Bohrung (6) fluchtende zweite Bohrung   (8) mit einem grösseren Querschnitt auf, in welche ein Kopf einer Zugstange eintauchen kann. 



   An der Innenseite des von den Schenkeln (2 und   ss)   und dem Querhaupt (7) gebildeten Rahmens sind Nuten (9) vorgesehen, in welche ein gasdurchlässiges, keramisches Wandelement (10) von oben eingeschoben werden kann. Dies wird in der Darstellung nach Fig. 2 verdeutlicht, in welcher im übrigen die Bezugszeichen der Fig. 1 beibehalten wurden. 



   Aus der Darstellung nach Fig. 3 ergibt sich, dass auch das Querhaupt (7) eine Nut (9) aufweist, welche das Wandelement (10) umgreift. 



   In der Darstellung nach Fig. 4 ist nun in einen Schenkel (2) des Rahmens ein Zuganker (11) eingesetzt. Der Zuganker durchsetzt hiebei die fluchtenden Bohrungen (5 und 6) des Schenkels bzw. des Querhauptes (7) und endet im Inneren der grösseren Bohrung (8) des Querhauptes (7). Unter Zwischenschaltung einer Beilagscheibe (11), welche entsprechend der Darstellung in den Figuren (6 und 7) durch einen Splint (13) gesichert sein kann, greift die Zugstange (11) am inneren Vorsprung (14) dieser grösseren Bohrung (8) an und es können auf diese Weise die einzelnen Elemente (4) des jeweiligen Schenkels zusammengespannt werden und entsprechend fest mit dem Querhaupt (7) verbunden werden. Das freie Ende des Zugankers (11) bzw. der Ankerstange durchsetzt die Ofenmauerung und kann an der Aussenseite des Ofens, beispielsweise durch eine Stützkappe (15) und Muttern (16), festgelegt werden.

   Der Anschluss des Zugankers an die Innenwand des Ofens kann unter Zwischenschaltung von Isolationsmaterial, wie es mit (17) angedeutet ist, erfolgen. 



   Um auch das freie Ende der Zuganker im Inneren des Querhauptes (7) thermisch zu isolieren, kann in die grössere Bohrung (8) ein Verschlussstück (18), wie es in Fig. 5 dargestellt ist, eingepresst werden. Dieses Verschlussstück besteht gleichfalls aus einem wärmeisolierenden, feuerfesten Werkstoff, beispielsweise aus Oxidkeramik. 



   Alternativ zu der Festlegung der Zuganker (11) und der Zwischenschaltung einer Tragscheibe (12), wie dies in den Figuren (6 und 7) dargestellt ist, kann der Zuganker (11) naturgemäss auch einen verbreiterten Kopf aufweisen, welcher im Inneren der grösseren Bohrung (8) gegen die Schulter (14) im Querhaupt (7) abgestützt sein kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE 1. Aufhängevorrichtung für gasdurchlässige Trennwände bzw. Einbauten in Industrieöfen, insbesondere Hubbalken- oder Stossöfen mit einem Rahmen aus feuerfestem Material, dessen Seitenteile axiale Bohrungen oder Durchbrechungen für die Aufnahme eines Zugankers aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass Rahmenteile zu einem U-förmigen Rahmen (1) zusammengesetzt sind, dass die beiden freien Schenkel (2,3) des U-förmigen Rahmens (1) die axiale Bohrung (5) oder Durchbrechungen für die Aufnahme des Zugankers (11) aufweisen, dass das Querhaupt (7) des U-förmigen Rahmens (1) mit den Bohrungen (5) oder Durchbrechungen der Schenkel EMI3.1 Wandelementes (10) aufweisen.

   2. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (6) des Querhauptes (7) abgesetzt ausgebildet sind und dass der einen grösseren lichten Querschnitt aufweisende Abschnitt der Durchbrechungen (8) an der Aussenseite des Rahmens (1) angeordnet ist.

   3. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechungen (5,6, 8) der Schenkel (2,3) und des Querhauptes (7) von die Zuganker (11) allseitig umschliessenden Bohrungen gebildet sind und dass die den grösseren Querschnitt aufweisende Bohrung (8) des Querhauptes (7) mit einem EMI3.2 5. Aufhängevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in an sich bekannter Weise das Wandelement (10) eine Wabenstruktur aufweist und aus feuerfestem Material besteht 6. Aufhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rahmenteile (2,3, 7) aus Oxidkeramik bestehen.

   7. Aufhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens das Querhaupt (7) aus vakuumverpressten Keramikfasern, insbesondere Calcium-Siliziumoxiden oder Mullit besteht 8. Aufhängevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuganker (11) einen im Inneren des Querhauptes (7) angeordneten Kopf aufweisen, oder unter Zwischenschaltung einer in der Längsrichtung des Zugankers (11) gegen ein Verschieben gesicherten Tragscheibe an einer Schulter (14) im Inneren des Querhauptes (7) anliegen.