DE202014100848U1

DE202014100848U1 - Brennkapselanordnung

Info

Publication number: DE202014100848U1
Application number: DE202014100848.9U
Authority: DE
Original assignee: Imerys Kiln Furniture Hungary Ltd
Current assignee: Imertech SAS
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2014-05-12
Anticipated expiration: 2024-02-26
Also published as: US9714792B2; TWM517313U; KR200489657Y1; US20150241127A1; HU4602U; KR20150003290U

Abstract

Anordnung zur Bereitstellung einer Brennkapsel (1), die für Hochtemperaturanwendungen verwendet werden kann, umfassend ein erstes (2), im Wesentlichen rechteckiges Basiselement; zwei Sätze von zwei im Wesentlichen rechteckigen Seitenteilen (3, 3', 3'', 3'''), wobei die Teile jedes Satzes so dimensioniert sind, dass sie den Abmessungen der ersten und zweiten gegenüberliegenden Kanten dieses Basiselements (2) entsprechen; vier Eckteile (4, 4', 4'', 4'''); und Befestigungen (5, 5', 5'', 5'''); wobei das Basiselement (2) und die Seitenteile (3, 3', 3'', 3''') zu einer kastenförmigen Brennkapsel (1) zusammengebaut und durch Verwendung von Eckteilen (4, 4', 4'', 4''') und Befestigungen (5, 5', 5'', 5''') gesichert werden können, wobei das erste Basiselement (2) aus korrosionsbeständigem Material hergestellt ist.

Description

GEBIET DER NEUERUNG
Die Neuerung betrifft Anordnungen für den Zusammenbau von Brennkapseln, die für Hochtemperaturbehandlungen genutzt werden, wie zum Beispiel zum Brennen von Keramik, Metall, Pulver-Kalzinierungen oder der Isolierschaumherstellung.
HINTERGRUND DER NEUERUNG
Brennkapseln sind keramische, kastenförmige Behälter, die als Verkapselung oder Schutz beim Brennen von Keramikware in Öfen sowie bei der Pulver-Kalzinierung zum Fixieren des zu kalzinierenden Pulvers oder bei der Isolierschaumherstellung zum Halten der Lasten und bei der Wärmebehandlung von Metall verwendet werden. Herkömmlicherweise wurden Brennkapseln hauptsächlich aus Schamott hergestellt. Brennkapseln werden als Schutz ihres Inhalts gegen offenes Feuer, Rauch, Gase und Brennbruch verwendet. Moderne Brennkapseln werden aus unterschiedlichem, speziell konzipiertem Keramikmaterial hergestellt, wie zum Beispiel Aluminiumoxidkeramik, Cordieritkeramik, Mullitkeramik, Zirkonoxidkeramik, Magnesiumoxidkeramik, Aluminiumoxid-Magnesiaspinell-Keramik, synthetischer Quarzglaskeramik, Aluminiumtitanatkeramik und Siliziumkarbidkeramik.
Üblicherweise bestanden Brennkapseln, die kommerziell genutzt wurden, aus formfesten, rechteckigen Kästen eines einheitlichen Typs, die oben offen waren, um darin grüne Keramikartikel zu lagern, die hinterher gebrannt werden sollten. Diese Brennkapseln waren so geformt, dass sie vertikal im Brennofen angeordnet wurden. Konventionelle Brennkapseln können sich bei extremen Temperaturänderungen entweder ausdehnen oder zusammenziehen. Sehr oft verändern sie auch ihre Form, so dass es schwierig ist, sie zu stapeln oder sie können auch brechen. Wirtschaftlich ist es nicht sinnvoll, solche Brennkapseln zu reparieren.
In vielen Fällen werden Brennkapseln bei Wärmebehandlungen verwendet, wobei sehr schnell erhitzt oder abgekühlt wird, so dass Hochtemperaturgradienten in den Brennkapseln auftreten können, welche dann zu Rissen führen. Im Falle von kastenförmigen Feststoffen führt dies im Allgemeinen zu einer realisierbaren Größenobergrenze, während größere Brennkapseln erforderlich wären. Außerdem ist die Korrosionsbeständigkeit bei extremen Temperaturen für Brennkapseln ein generelles Problem.
Die US-Patentschrift 4,008,997 offenbart keramische Brennkapseln, die aus einem quadratischen Bodenbereich und vier identischen Seitenwandbereichen bestehen, die jeweils an einem Ende mit einem Flansch und einer Flanschdose auf der gegenüberliegenden Seite, sowie einem Boden-Abstützflansch versehen sind. Die Seitenwandbereiche werden formschlüssig verriegelt, so dass sich eine quadratische Form ergibt und der Bodenbereich wird dann auf den Boden dieses Quadrats abgesenkt. Da die Grundplatte lediglich auf den Boden-Abstützflanschen aufliegt, ist die zusammengebaute Brennkapsel unstabil. Außerdem ist es unvermeidlich, dass sich Zwischenräume zwischen der Grundplatte und den Wandbereichen bilden, so dass dieser Aufbau dann ungeeignet für bestimmte Belastungen ist, wie zum Beispiel Pulver-Kalzinierungen. Ungeachtet des optionalen Vorhandenseins von Zwischenräumen zwischen diesen Flanschen und den Flanschdosen, die eigentlich das Auftreten von thermischen Spannungen vermeiden sollten, löst dies nicht das Problem mit den Größenobergrenzen von Brennkapseln.
Aus diesem Grund führt der Stand der Technik hier zu Problemen.
KURZBESCHREIBUNG DER NEUERUNG
Die oben erwähnten Nachteile werden durch die Neuerung gemäß der beigefügten Ansprüche beseitigt.
Bei einer Ausführungsform liefert die Neuerung eine Anordnung zur Bereitstellung einer Hochtemperatur-Brennkapsel, die ein erstes, im Wesentlichen rechteckiges Basiselement und zwei Sätze von zwei im Wesentlichen rechteckigen Seitenteilen umfasst. Die Elemente jedes Satzes haben Abmessungen, die denen der ersten und zweiten gegenüberliegenden Kanten des Basiselements entsprechen. Weiterhin vier Eckteile sowie Befestigungen. Entsprechend dieser Ausführungsform können Basiselement und Seitenteile zu einer kastenförmigen Brennkapsel zusammengebaut werden und mit den Eckteilen und Befestigungen gesichert werden. Das erste Basiselement wird aus einem korrosionsbeständigen Material hergestellt.
Bei einer Ausführungsform beinhaltet der Aufbau ferner ein zweites Basiselement, das physisch stark ist, und zum Beispiel gegen Temperaturwechsel, physikalische Belastungen und Verbiegen beständig ist. Im zusammengebauten Zustand liegen erstes und zweites Basiselement so übereinander, dass das erste Element zur Tragseite der kastenförmigen Brennkapsel hin gerichtet ist. Vorzugsweise sollen die Kantenmasse des zweiten Basiselements im Wesentlichen gleich mit denen des ersten Basiselements sein. Wahlweise kann das erste Basiselement dünner als das zweite Basiselement sein.
Bei einer Ausführungsform sind die Seiten- und/oder Eckteile ebenfalls aus korrosionsbeständigem Material hergestellt.
Bei einer Ausführungsform werden die Befestigungen aus der Gruppe mit Keramikstiften, -Schrauben, -Leim, oder Mischungen oder einer Kombination dieser Materialien ausgewählt.
Bei einer Ausführungsform umfassen die Seitenteile jeweils eine rechteckige Verlängerung an jeder der beiden gegenüberliegenden Enden, die im montierten Zustand nicht mit den Basiselementen in Kontakt kommt. Bei dieser Ausführungsform haben die Eckteile jeweils zwei Aussparungen, die sich innerhalb von 90°-Winkeln gegenüberliegen, um die rechteckige Verlängerung eines Seitenteils so aufnehmen zu können, dass eine formschlüssige Verriegelung in montiertem Zustand erfolgt. Weiterhin haben sie jeweils ein Loch, das rechtwinklig zur Basiselementfläche im zusammengebauten Zustand angeordnet ist. Bei dieser Ausführungsform haben das erste sowie das optionale zweite Basiselement jeweils vier Löcher, die in der Nähe der jeweiligen Eckteile der im Wesentlichen rechteckigen Basiselemente angeordnet sind, so dass diese Eckteile und die Basiselemente mit Hilfe der Aufbaubefestigungen sicher aneinander befestigt werden können.
Bei einer Ausführungsform kann in montiertem Zustand jede Befestigung einem Loch des ersten und des optionalen zweiten Basiselements zugeordnet werden sowie jeweils einem kompletten Eckteil, um das erste und das optionale zweite Basiselement und die Eckteile sicher miteinander zu verbinden.
Bei einer Ausführungsform sind die Befestigungen Keramikschrauben und die Eckteile umfassen desweiteren eine Mutter, die innerhalb des Lochs angeordnet ist, sodass die Keramikschrauben mit einem Gewinde innerhalb des Loches gesichert sind.
Bei einer Ausführungsform sind die Befestigungen Keramikstifte. Die Eckteile können ferner Mittel zum Fixieren der Keramikstifte aufweisen.
Bei einer Ausführungsform umfassen die Befestigungen einen Kopf und die Löcher im zweiten Basiselement werden abgeschrägt, damit die Köpfe im montierten Zustand eingelassen werden können.
Bei einer Ausführungsform haben die Eckteile an einem Ende oder beiden Enden Verlängerungen, die jedoch im montierten Zustand nicht den Seitenteilen gegenüberliegen. Hierdurch werden Brennkapseln im montierten Zustand stapelbar.
Bei einer Ausführungsform können Basiselement und Seitenteile aus Einzelteilen bestehen, die im montierten Zustand sicher miteinander verbunden werden können, so dass sich das entsprechende Element hieraus ergibt.
Bei einer Ausführungsform können die Löcher, die zur Aufnahme der Befestigungen im montierten Zustand vorgesehen sind, mit einem Dichtungsmittel, wie zum Beispiel Keramik-Leim, aufgefüllt werden.
Bei einer Ausführungsform basiert das korrosionsbeständige Material aus einem Material ausgewählt aus Al₂O₃, MgO, Al₂O₃-MgO-Spinell, ZrO₂, SiC oder Kombinationen dieser Materialien. Bei einer weiteren Ausführungsform basiert das physikalisch widerstandsfähige Material aus einem Material ausgewählt aus Al₂O₃, MgO, Al₂O₃-MgO-Spinell, ZrO₂, SiC, Aluminiumsilikat, Cordierit, synthetisches Quarzglas oder Kombinationen dieser Materialien.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Neuerung wird der Aufbau als kastenförmige Brennkapsel so konzipiert, dass Waren mit korrosiven Bestandteilen, wie zum Beispiel Metalloxid oder Alkali, wie es als Basismaterial für Batterien, Pigmente oder Elektronikteile verwendet wird, beladen werden können.
Ein weiterer Teil der vorliegenden Neuerung ist eine Brennkapsel, die entsprechend der Anordnung der vorliegenden Neuerung zusammengebaut wird. Die Brennkapseln gemäß der Neuerung sind stapelbar. Schnittstellen zwischen den Montageteilen können mit einem Dichtungsmittel, wie zum Beispiel Keramik-Leim, aufgefüllt werden.
KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
Die Neuerung wird nun detailliert mit Abbildungen von Ausführungsformen der Neuerung sowie unter Bezugnahme der anliegenden Abbildungen beschrieben.
1 zeigt eine schematische Darstellung einer zusammengebauten kastenförmigen Brennkapsel, die aus den Aufbauteilen gemäß der Neuerung besteht;
2 zeigt eine schematische Darstellung der Einzelteile einer Anordnung gemäß der Neuerung;
3 zeigt eine schematische Darstellung eines Seitenteils, welches Bestandteil der Anordnung gemäß der Neuerung ist;
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Eckteils, welches Bestandteil der Anordnung gemäß der Neuerung ist;
5 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Basiselements, welches Bestandteil der Anordnung gemäß der Neuerung ist;
6 zeigt eine schematische Darstellung einer Schraube, die Bestandteil der Anordnung gemäß der Neuerung ist;
7 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnittes durch ein Eckteil und eine Schraube im montierten Zustand, welche Bestandteil der Anordnung gemäß der Neuerung ist;
8 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnittes durch eine zusammengebaute kastenförmige Brennkapsel, so dass die Basiselemente, die aus separaten Einzelteilen bestehen, ersichtlich sind;
9 zeigt eine schematische Darstellung einer Befestigung in Form eines Keramikstiftes;
10 zeigt eine schematische Darstellung eines Schnittes durch ein Eckteil und einen Sicherheitsstift im zusammengebauten Zustand, welche Bestandteil der Anordnung gemäß der Neuerung sind.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER NEUERUNG
1 zeigt eine Brennkapsel 1 im montierten Zustand, wie man sie nach dem Zusammenbau entsprechend dieser Neuerung erhält. Es gibt ein erstes Basiselement 2, das auf die Innenseite der kastenförmigen Brennkapsel 1 gerichtet ist. Die vier Seitenteile 3, 3', 3'' und 3''' werden sicher mit dem ersten Basiselement 2 durch die vier Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' verbunden. Ein optionales zweites Basiselement und Schrauben sind aus dieser Perspektive im zusammengebauten Zustand nicht sichtbar.
2 zeigt alle Bauteile gemäß der Neuerung in einer Ansicht, die es ermöglicht, unter Verwendung aller Bauteile einen Montageweg zum Aufbau einer kastenförmigen Brennkapsel 1 aufzuzeigen. Die Befestigungen 5, 5', 5'' und 5''' wurden in die Löcher 6, 6' und 6''' in der Nähe der Ecken des optionalen Basiselements 7 eingeführt. Das erste Basiselement 2, die Seitenteile 3, 3', 3'' und 3''' und die Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' werden ebenfalls gezeigt. Zu den Seitenteilen 3, 3', 3'' und 3''' gehören jeweils die rechteckigen Verlängerungen 3-1, 3-2, 3'-1, 3'-2, 3''-1, 3''-2, 3'''-1 und 3'''-2 an den beiden gegenüberliegenden Enden, die nicht mit dem ersten Basiselement in zusammengebautem Zustand in Kontakt kommen. In 3 wird dies deutlicher dargestellt.
Weiter werden in 2 die Aussparungen 4-1 und 4'-1 in den Eckteilen 4 und 4' dargestellt. Zu allen dargestellten Eckteilen gehören zwei Aussparungen, die sich innerhalb von 90°-Winkeln gegenüberliegen, wenn auch die anderen Aussparungen in dieser Perspektive nicht sichtbar sind. Die Löcher 8, 8', 8'' und 8''' in den Eckteilen 4, 4', 4'' und 4''' werden ebenfalls dargestellt. Beim ersten Basiselement 2 befinden sich die vier Löcher 9, 9', 9'' und 9''' in der Nähe der jeweiligen Ecken von Basiselement 2.
4 zeigt eine detailliertere Darstellung von Eckteil 4 mit Aussparung 4-1. Eine zweite Aussparung befindet sich in einem 90°-Winkel zur ersten Aussparung in Richtung auf die Papierfläche, so dass sie nicht sichtbar ist. Sichtbar ist hingegen Loch 8 zur Aufnahme einer Keramikschraube sowie Verlängerung 10, die als Distanzstück im zusammengebauten Zustand dient. Mehrere, so zusammengebaute kastenförmige Brennkapseln können während des Betriebs gestapelt werden.
5 zeigt eine detaillierte Darstellung des zweiten Basiselements 7, aus der klar hervorgeht, dass die Löcher 6, 6', 6'' und 6''' abgeschrägt sind zur Aufnahme der Befestigungsköpfe 5, 5', 5'' und 5'''. Dies kann auch dem ersten Basiselement zugeordnet werden, welches abgeschrägte Löcher hat, wenn ein zweites Basiselement fehlt.
6 zeigt eine detaillierte Darstellung einer Befestigung am Beispiel von Keramikschraube 5 mit Kopf 5-1. 7 zeigt einen Schnitt durch eine Ecke einer kastenförmigen Brennkapsel, die entsprechend dieser Neuerung zusammengebaut wurde, wobei ein Schnitt durch Eckteil 4 mit Keramikschraube 5 dargestellt wird. Diese werden wiederum gesichert durch Mutter 11 in Loch 8 von Eckteil 4. Ebenfalls gezeigt wird ein Ausschnitt des zweiten Basiselements 7 mit abgeschrägtem Loch 6 zur Aufnahme von Kopf 5-1 mit Keramikschraube 5.
8 zeigt eine detaillierte Darstellung einer zusammengebauten Kasten-Brennkapsel, so dass die Basiselemente, die aus den separaten Einzelteilen 2-1, 2-2, 7-1 und 7-2 bestehen, ersichtlich sind. Die Basiselement-Teile sind mit Verbindungsstück 12 verbunden, wobei die Endstücke der jeweiligen Element-Teile im zusammengebauten Zustand schlüssig verriegelt werden. Durch dieses Bauteil erhält der gesamte Aufbau eine verbesserte Temperaturwechselbeständigkeit selbst bei großen Gesamtlängen einer Brennkapsel in zusammengebautem Zustand.
Gemäß der vorliegenden Neuerung werden kastenförmige Brennkapseln zur Verfügung gestellt, bei denen normalerweise miteinander konkurrierende Herausforderungen, wie eine gute Korrosionsbeständigkeit und gute physikalische Festigkeit, wie zum Beispiel Stoßfestigkeit, Temperaturwechsel- und Biegebeständigkeit, gleichzeitig erfüllt werden. Gemäß der vorliegenden Neuerung ist das erste Basiselement 2 aus korrosionsbeständigem Material gefertigt. Im zusammengebauten Zustand befindet sich dieses Teil auf der Innenseite der kastenförmigen Brennkapsel und kommt so in Kontakt mit möglicherweise korrosiven Beladungen. Hierbei handelt es sich zum Beispiel um Metalloxid oder Alkalikomponenten, die als Basismaterial für Batterien, Pigmente oder Elektronikteile dienen, um hier nur einige zu nennen. Als Material, beziehungsweise Materialbestandteil für erste Basisteile, sind folgende korrosionsbeständigen Materialien, ausgewählt aus Al₂O₃, MgO, Al₂O₃-MgO-Spinell, ZrO₂, SiC, und Kombinationen dieser Materialien möglich. Der Nachteil solcher korrosionsbeständigen Materialien ist, dass sie schlechtere Eigenschaften haben in Bezug auf die physikalische Beständigkeit gegen die ungünstigen Bedingungen, die herrschen, wenn Brennkapseln in Betrieb sind. Hier kann man einige wichtige Faktoren nennen, wie Temperaturwechsel- und Biegebeständigkeit sowie Stoßfestigkeit.
Aus diesem Grunde kann die Anordnung gemäß der Neuerung optional ein zweites Basiselement 7 umfassen, das identische oder sehr ähnliche Kantenmasse wie das erste Basiselement 2 hat. Somit können das erste Basiselement 2 und das zweite Basiselement 7 so übereinander platziert werden, dass sie die Grundplatte der zusammengebauten kastenförmigen Brennkapsel 1 ergeben. Um zu gewährleisten, dass die zusammengebaute kastenförmige Brennkapsel 1 die benötigte physikalische Beständigkeit hat, kann das zweite Basiselement 7 relativ dick sein, wodurch die fertig zusammengebaute Brennkapsel 1 zusätzliche Stabilität erhält. Außerdem kann das zweite Basiselement 7 aus einem Material mit guter physikalischer Beständigkeit hergestellt sein, wie zum Beispiel gute Temperaturwechsel- und Biegebeständigkeit und/oder gute Stoßfestigkeit. Aus diesem Grund kann das zweite Basiselement 7 aus einem Material bestehen oder ein Material umfassen, das bessere physikalische Eigenschaften aufweist, wie zum Beispiel Al₂O₃, MgO, Al₂O₃-MgO-Spinell, ZrO₂, SiC, Aluminiumsilikat, Cordierit, synthetisches Quarzglas, oder Kombinationen dieser Materialien. Das zweite Basiselement 7 kann dicker als das erste Basiselement 2 sein.
Die Eckteile (4, 4', 4'' und 4''') können aus einem Material bestehen oder ein Material umfassen, das bessere physikalische Eigenschaften aufweist, wie zum Beispiel Al₂O₃, MgO, Al₂O₃-MgO-Spinell, ZrO₂, SiC, Aluminiumsilikat, Cordierit, synthetisches Quarzglas, oder Kombinationen dieser Materialien.
Beim Zusammenbau einer kastenförmigen Brennkapsel 1 durch eine Anordnung gemäß der Neuerung, und bei Verwendung des zweiten Basiselements 7, werden das erste Basiselement 2 und das zweite Basiselement 7 übereinander platziert. Ferner werden die vier Befestigungen 5, 5', 5'' und 5''' in die Löcher 6, 6', 6'', 6''', 8, 8', 8'' und 8''' eingesetzt, die sich in der Nähe der nun übereinander angeordneten Basiselemente 2 und 7 befinden. Wenn die Basiselemente 2 und 7 übereinander liegen, so sind die Löcher 6, 6', 6'', 6''', 8, 8', 8'' und 8''' so angeordnet, dass die Löcher jedes Teils auch übereinander liegen und es somit möglich ist, die Befestigungen 5, 5', 5'' und 5''' in diesen Löchern anzubringen. Danach werden, wie vorher beschrieben, die vier Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' mit den vorher beschriebenen vier Seitenteilen 3, 3', 3'' und 3''' montiert. Diese Eck- und Seitenteile können vorzugsweise auch aus demselben korrosionsbeständigen Material gefertigt sein, wie zum Beispiel das erste Basiselement 2. Die Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' und die Seitenteile 3, 3', 3'' und 3''' können durch Einsetzen der Seitenteil-Verlängerungen 3-1, 3-2, 3'-1, 3'-2, 3''-1, 3''-2, 3'''-1 und 3'''-2 in die Aussparungen 4-1 und 4'-1 der jeweiligen Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' zusammengebaut werden.
An diesem Punkt können die Befestigungen 5, 5', 5'' und 5''' in die Löcher 8, 8', 8'' und 8''' der Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' eingesetzt werden und verbinden so die übereinander liegenden Basiselemente 2 und 7 mit den bereits montierten Eckteilen 4, 4', 4'' und 4''' und den Seitenteilen 3, 3', 3'' und 3'''. Bei den Befestigungen 5, 5', 5'' und 5''' kann es sich um Keramikschrauben handeln, die sicher mit den Eckteilen 4, 4', 4'' und 4''' verbunden sind über Gewindeverbindungen zu den Muttern 11, die sich in den Löchern 8, 8', 8'' und 8''' der Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' befinden. An diesem Punkt werden das erste Basiselement 2 und das zweite Basiselement 7 sowie die Seitenteile 3, 3', 3'' und 3''' durch Schrauben und die Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' sicher miteinander verbunden für den Zusammenbau einer kastenförmigen Brennkapsel 1 mit Brennofenfunktion.
Normalerweise hat man eine kastenförmige Brennkapsel 1 ohne ein zweites Basiselement 7. Dann erfolgt der Zusammenbau auf dieselbe Art und Weise wie oben beschrieben, nur ohne das zweite Basiselement 7.
Die Befestigungen können auch in der Form von Keramikstiften 13 vorliegen, die in den Löchern 8, 8', 8'' und 8''' der Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' mit Keramik-Leim, Querstiften oder anderen Sicherungen fixiert werden. In den 9 und 10 wird ein beispielhafter Keramikstift 13 mit der entsprechenden Sicherung innerhalb des Eckteils 4 dargestellt. Andere, Fachleuten bekannte, Befestigungen sind ebenfalls möglich. Auch ist es vorstellbar, die Teile nur mit Keramik-Leim als Befestigungsmittel zu fixieren.
Die auf diese Weise erhaltene kastenförmige Brennkapsel 1 hat korrosionsbeständige Innenwände, da das oben beschriebene erste Basiselement 2 aus korrosionsbeständigem Material gefertigt ist. Dies wird umso deutlicher in dem Fall, wo auch die Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' und die Seitenteile 3, 3', 3'' und 3''' aus korrosionsbeständigem Material hergestellt sind. Die sichere Verbindung aller Bauteile erzielt man mittels der Befestigungen 5, 5', 5'' und 5''' und den Eckteilen 4, 4', 4'' und 4'''. Die Verbindung kann noch sicherer gemacht werden, in dem man etwaige Zwischenräume, jedoch speziell der Zwischenraum zwischen den Befestigungen 5, 5', 5'' und 5'' und den Eckteilen 4, 4', 4'' und 4''' innerhalb der Löcher 8, 8', 8'' und 8''' der Eckteile mit einem Dichtungsmittel, wie zum Beispiel Keramik-Leim, auffüllt. Auch die Zwischenräume zwischen den Seitenteilen 3, 3', 3'' und 3''' und den Eckteilen 4, 4', 4'' und 4''' können unter Verwendung eines derartigen Keramik-Leims versiegelt werden.
Die auf diese Weise erhaltene kastenförmige Brennkapsel 1 kann durch die optionale Gegenwart des zweiten Basiselements 7, das relativ dick sein kann, verbesserte physikalische Eigenschaften haben, so dass die kastenförmige Brennkapsel 1 zusätzliche Stabilität erhält. Außerdem hat das optionale zweite Basiselement 7 eine verbesserte Temperaturwechsel- und Biegebeständigkeit sowie Stoßfestigkeit. Auf Grund der engen Verbindung zwischen dem ersten Basiselement 2 und dem zweiten Basiselement 7, schützen die guten physikalischen Beständigkeitseigenschaften des zweiten Basiselements 7 auch das erste Basiselement 2 und insgesamt auch die so zusammengebaute kastenförmige Brennkapsel 1.
Auf Grund der Gegenwart der Verlängerungen 10 an den Eckteilen 4, 4', 4'' und 4''' ist es möglich, zusammengebaute Brennkapseln 1 zu stapeln, während sie sich in Betrieb befinden, zum Beispiel bei einer Brennofenfunktion. Hierdurch wird es möglich, mehrere zusammengebaute Brennkapseln 1 mittels eines Brennofens effektiv zu betreiben und die Bauteile der kastenförmigen Brennkapseln 1 gegen Beschädigung zu schützen. Bei einer Abnutzung der Kontaktpunkte zwischen den einzelnen Brennkapseln 1 tritt diese an den Verlängerungen der Eckteile 4, 4', 4'' und 4''' auf. Die Basiselemente 2 und 7 sowie die Seitenteile 3, 3', 3'' und 3''' der kastenförmigen Brennkapseln 1 sind geschützt.
Bei einem Ausfall einer kastenförmigen Brennkapsel 1 durch beschädigte Bauteile kann die Brennkapsel 1 demontiert werden und die unbeschädigten Teile können durch Wiederverwendung in einer separaten Anordnung zum Aufbau einer kastenförmigen Brennkapsel 1 recycelt werden. Außerdem werden durch Zusammenbauten entsprechend dieser Neuerung größere kastenförmige Brennkapseln 1 möglich, da die vorher beschriebenen Probleme in Bezug auf Temperaturwechsel reduziert werden.
Es ist festzustellen, dass die vorliegende Offenbarung alle Kombinationen von Eigenschaften und/oder Einschränkungen, auf die hierein Bezug genommen wird, beinhaltet. Hiervon ausgenommen sind nur die Kombinationen, deren Eigenschaften sich gegenseitig ausschließen. Die vorherige Beschreibung bezieht sich auf besondere Ausführungsformen der vorliegenden Neuerung, um diese darzustellen. Für Fachleute ist es jedoch augenscheinlich, dass zusätzlich zu den hier beschriebenen Ausführungsformen viele Abänderungen und Variationen möglich sind. Alle solchen Abänderungen und Variationen erfolgen im Rahmen dieser Neuerung, wie dies in den beiliegenden Ansprüchen definiert ist.
Bezugszeichenliste

1: Brennkapsel;
2: erstes Basiselement;
2-1, 2-2: erste Basiselement-Einzelteile;
3, 3', 3'', 3''': Seitenteile;
3-1, 3-2, 3'-1, 3'-2, 3''-1, 3''-2, 3'''-1, 3'''-2: rechteckige Verlängerungen der Seitenteile;
4, 4', 4'', 4''': Eckteile;
4-1, 4'-1: Aussparungen in den Eckteilen;
5, 5', 5'', 5''': Befestigungen;
6, 6', 6'', 6''': Löcher im zweiten Basiselement;
7: zweites Basiselement;
7-1, 7-2: Einzelteile – zweites Basiselement;
8, 8', 8'', 8''': Löcher in den Eckteilen;
9, 9', 9'', 9''': Löcher im ersten Basiselement;
10: Verlängerung;
11: Mutter;
12: Verbindungsstück;
13: Keramikstift;
13-1: Keramikstiftkopf.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4008997 [0005]

Claims

Anordnung zur Bereitstellung einer Brennkapsel (1), die für Hochtemperaturanwendungen verwendet werden kann, umfassend ein erstes (2), im Wesentlichen rechteckiges Basiselement; zwei Sätze von zwei im Wesentlichen rechteckigen Seitenteilen (3, 3', 3'', 3'''), wobei die Teile jedes Satzes so dimensioniert sind, dass sie den Abmessungen der ersten und zweiten gegenüberliegenden Kanten dieses Basiselements (2) entsprechen; vier Eckteile (4, 4', 4'', 4'''); und Befestigungen (5, 5', 5'', 5'''); wobei das Basiselement (2) und die Seitenteile (3, 3', 3'', 3''') zu einer kastenförmigen Brennkapsel (1) zusammengebaut und durch Verwendung von Eckteilen (4, 4', 4'', 4''') und Befestigungen (5, 5', 5'', 5''') gesichert werden können, wobei das erste Basiselement (2) aus korrosionsbeständigem Material hergestellt ist.
Anordnung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein zweites Basiselement (7) aus physikalisch beständigem Material, welches insbesondere gegen Temperaturwechsel, mechanische Belastungen und Verbiegen beständig ist, und wobei im zusammengebauten Zustand erstes und zweites Basiselement (2, 7) so übereinander liegen, dass das erste Basiselement (2) zur Tragseite der Basis kastenförmigen Brennkapsel hin gerichtet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Seitenteile (3, 3', 3'', 3''') und/oder Eckteile (4, 4', 4'', 4''') aus korrosionsbeständigem Material hergestellt sind.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Befestigungen (5, 5', 5'', 5''') ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus Keramikstiften (13), -Schrauben, -Leim oder Mischungen und Kombination dieser Materialien.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Seitenteile (3, 3', 3'', 3''') jeweils eine rechteckige Verlängerung (3-1, 3-2, 3'-1, 3'-2, 3''-1, 3''-1, 3'''-1, 3'''-2) an jeder der beiden Enden umfassen, die im montierten Zustand nicht mit dem ersten Basiselement (2) in Kontakt kommen, die Eckteile (4, 4', 4'', 4''') jeweils zwei Aussparungen (4-1, 4-2, ...) haben, die sich innerhalb von 90°-Winkeln gegenüberliegen, um die rechteckige Verlängerung (3-1, 3-2, ...) eines Seitenteils (3, 3', 3'', 3''') so aufnehmen zu können, dass eine formschlüssige Verriegelung in montiertem Zustand erfolgt, und wobei jedes ein Loch (8, 8', 8'', 8''') aufweist, das sich in einer rechtwinkligen Richtung zur Basiselementfläche im zusammengebauten Zustand erstreckt, das erste sowie das optionale zweite Basiselement (2, 7) jeweils vier Löcher (9, 9', 9'', 9''', 6, 6', 6'', 6''') haben, die jeweils in der Nähe der Eckteile der deutlich rechteckigen Basiselemente (2, 7) angeordnet sind, so dass diese Eckteile (4, 4', 4'', 4''') und das erste und optionale zweite Basiselement (2, 7) mit Hilfe der Befestigungen (5, 5', 5'', 5''') sicher aneinander befestigt werden können.
Anordnung nach Anspruch 5, wobei in montiertem Zustand jede Befestigung (5, 5', 5'', 5''') in einem Loch (9, 9', 9'', 9''', 6, 6', 6'', 6''') des ersten und des optionalen zweiten Basiselements (2, 7) angeordnet werden kann, sowie in einem Loch (8, 8', 8'', 8''') jedes Eckteils (4, 4', 4'', 4'''), um das erste und das optionale zweite Basiselement (2, 7) und die Eckteile (4, 4', 4'', 4''') sicher miteinander zu verbinden.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Befestigungen (5, 5', 5'', 5''') Keramik-Befestigungsschrauben sind, und die Eckteile (4, 4', 4'', 4''') ferner eine Mutter (11) aufweisen, die innerhalb des Loches (8, 8', 8'', 8''') angeordnet ist, um eine Keramikbefestigungsschraube durch ein Gewinde innerhalb des Lochs (8, 8', 8'', 8''') zu sichern.
Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die Befestigungen (5, 5', 5'', 5''') Keramikstifte (13) sind, und die Eckteile (4, 4', 4'', 4''') optional ferner Mittel zur Fixierung der Keramikstifte (13) umfassen.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Befestigungen (5, 5', 5'', 5''') mit Köpfen (5-1, ...) versehen sind, und die Löcher (9, 9', 9'', 9''', 6, 6', 6'', 6''') im ersten und optionalen zweiten Basiselement (2, 7) abgeschrägt sind, damit Raum bleibt, in welchem die Köpfe (5-1, ...) im montierten Zustand eingelassen werden können.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Eckteile (4, 4', 4'', 4''') an einem oder beiden Enden Verlängerungen (10) haben, die jedoch im montierten Zustand nicht den Seitenteilen (3, 3', 3'', 3''') gegenüberliegen, so, dass die gebildeten Brennkapseln (1) im montierten Zustand stapelbar sind.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei jedes der Basiselemente (2, 7) und Seitenteile (3, 3', 3'', 3''') aus Einzelteilen bestehen kann, die im montierten Zustand sicher miteinander verbunden sind, so dass sich das entsprechende Element hieraus ergibt.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei die Löcher (8, 8', 8'', 8'''), welche die Befestigungen (5, 5', 5'', 5''') aufweisen, im montierten Zustand vorgesehen sind, mit einem Dichtungsmittel, wie zum Beispiel Keramik-Leim, aufgefüllt werden.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das korrosionsbeständige Material auf einem Material basiert, das ausgewählt ist aus Al₂O₃, MgO, Al₂O₃-MgO-Spinell, ZrO₂, SiC, und Kombinationen dieser Materialien.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das physikalisch widerstandsfähige Material auf einem Material basiert, das ausgewählt ist aus Al₂O₃, MgO, Al₂O₃-MgO-Spinell, ZrO₂, SiC, Aluminiumsilikat, Cordierit, synthetisches Quarzglas, und Kombinationen dieser Materialien.
Anordnung nach einem der vorgenannten Ansprüche zur Bildung einer kastenförmigen Brennkapsel (1), die so konzipiert wird, dass waren mit korrosiven Bestandteilen, wie zum Beispiel Metalloxid oder Alkali, die als Basismaterial für Batterien, Pigmente oder Elektronikteile verwendet werden, geladen werden können.
Kastenförmige Brennkapsel (1), die durch die Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15 zusammengebaut wird.