DE2321125B2 - Heizaggregat für elektrisch betriebene Glüh-, Brenn- und Härteöfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Heizaggregat für elektrisch betriebene Brenn-, Glüh- und Härteöfen, mit einem vollständig in einer Heizplatte aus hitzebeständigem keramischem Material eingebetteten Heizleiter.

Aus der CH-PS 2 29 299 ist bereits ein elektrisches Heizelement, insbesondere für Glüh- und Schmelzofen bekannt, bei dem der Heizleiter vollständig in die hitzebeständige keramische Masse eingebettet ist. Diese keramische Masse bildet zugleich den Träger des Heizelements. Die Anordnung derartiger elektrischer Heizelemente in Öfen ist vergleichsweise kompliziert, wobei Reparaturen nur bei Außerbetriebnahme des Ofens durchgeführt werden können. In den meisten Fällen muß das elektrische Heizelement bei Beschädigung ausgetauscht werden, wobei die elektrische und die mechanische Verbindung der Teile im Ofen gelöst werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Heizaggregat der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welches sich besonders leicht in den angesprochenen Öfen montieren bzw. demontieren, also auswechseln, läßt. Dabei wird angestrebt, nur die jeweils defekten Teile auszutauschen und die Möglichkeit zu schaffen, die jeweiligen Teile cies Heizaggregats an die verschiedensten Betriebsbedingungen anpassen zu können.

Erfindungsgemäß wird dies durch die eine Baueinheit bildende Kombination eines in der Heizplatte eingebetteten Heizleiters und einem, die Heizplatte über deren Länge hinweg abstützenden, im Ofeninnenraum anzuordnenden Tragkörper aus feuerstandfestem Material erreicht, wobei die Heizplatte und der Tragkörper leicht lösbar bzw. verbindbar aneinander angepaßt und die Stromzuführungen der elektrischen Heizleiter an einem Ende der Heizplatte herausgeführt sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung sind bei bestimmten Ofenkonstruktionen im Profil U-förmige Haltbügel zur Abstützung der Enden der Baueinheiten vorgesehen. Diese Haltebügel bestehen aus feuerfestem keramischem Material und gestatten es, die Heizaggregate leicht auszuwechseln, weil die Heizaggregate von den Haltebügeln nur in den beiden Endbereichen abgestützt werden, so daß die Strahlungsfläche frei bleibt. Diese U-förmigen Haltebügel sind besonders vorteilhaft für die freihängende Anordnung der Heizaggregate.

Sowohl die den Heizleiter aufnehmende Heizplatte als auch der Tragkörper der Baueinheit sind flächig ausgebildet. Hierdurch erfolgt eine gute Anpassung an die Geometrie des Ofens, und zwar ohne Platzverlusi.

Die Heizplatte kann die Form einer rechteckigen flachen Platte haben, die in ihrer Größe dem ebenfalls eine Platte bildenden Tragkörper angepaßt ist, wobei die Heizplatte über ihre Lange verteilt Halteglieder aufweist, die mit an dem Tragkörper vorgesehenen Gcgenhaltern. zusammenarbeiten.

Der Tragkörper kann aus einer auf der Rückseite im

wesentlichen ebenen, an der Ofeninnenwand anliegenden Tragplatte gebildet sein und aus Silizium-Carbid bestehen. Dies ist im Hinblick aiuf die hohe Wärmebeanspruchung vorteilhaft.

Damit die Baueinheiten lückenlos angeordnet werden können, können die Heizplatte und der Tragkörper im wesentlichen gleich breit ausgebildet sein, wobei der Tragkörper an seinen Enden die Heizplatte umfassende Vorsprünge, Ansätze, Stützen od. dgl. aufweist. Außerdem können die an den Enden des Tragkörpers vorgesehenen Vorsprünge um ein geringes Maß über die Heizpla'te hinaus reichen und Füße für hängende Heizplattenanordnung bilden. Zur leicht lösbaren Verbindung zwischen Tragkörper und Heizplatte kann die Heizplatte auf der Rückseite über die Länge verteilt Zapfen, Vorsprünge od. dgl. und der Tragkörper dem Zapfen entsprechende Durchbrechungen aufweisen, wobei die Zapfen mit Querbohrungen zum lösbaren Hindurchführen von in dem Tragkörper verschiebbar geführten Sicherungsgliedern versehen sind.

Es versteht sich, daß gegebenenfalls auch mehrere die Heizleiter tragende Heizplatten in einem gemeinsamen Tragkörper untergebracht sein können. Die Stromzuführungen der elektrischen Heizleiter sind zweckmäßig gemeinsam an einem Kopfende der Heizplatte herausgeführt, so daß die Baueinheit durch das einseitige Lösen der Verbindungselemente frei wird. Bei dieser Ausführung sind die über das Kopfende der Heizplatte fassenden Vorsprünge des Tragkörpers auf der Seite der Stromzuführungen schmaler ausgebildet, wobei die Stromzuführungen seitlich an dem Vorsprung vorbeigeführt sind. Somit ist die Möglichkeit gegeben, die einzelnen Baueinheiten aus Heizplatte und Tragkörper unabhängig voneinander von der Seite her durch die U-förmigen Haltebügel in den Ofeninnenraum einzuschieben. Die Baueinheiten werden letztlich 'nur an ihren Enden durch die Haltebügel gehalten. Sie sind quer zur Ofenlängsrichtung dicht hintereinander im Ofen angeordnet und derart lose von der Seite in den Innenraum eingeschoben, daß zwischen den beiderseits angeordneten Haltebügeln eine im wesentlichen glatt durchgehende Heizfläche gebildet ist. Durch das vollständige Einbetten und Einbrennen der elektrischen Heizleiter in dem keramischen Material der Heizplatte sind sie weitgehend gegen mechanische Beanspruchung geschützt, so daß die elektrischen Heizleiter durch relativ dünne, unmittelbar an ein 220-V-Wechselstrom- bzw. 380/220-V-Drehstromnetz anzuschließende Widerstandsdrähte gebildet werden kön

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der erlindungsgemäßen Heizplatte, teilweise im Schnilt,

F i g. 2 eine Rückansicht der Heizplatte,

F i g. 3 eine Seitenansicht der Heizplatte,

F i g. 4 einen Teilschnitt nach den Linien 1V-1V durch F i g. 2.

F i g. 5 eine Seitenansicht des vollständigen aus Heiz- und Tragplatte gebildeten Heizaggregats, teilweise im Schnitt,

Fig.6 eine Draufsicht auf ein vollständiges Heizaggregat,

F i g. 7 einen Schnitt nach den Linien VII-VII durch

F ig. 6,
F i g. 8 einen Schnitt nach den Linien VIII VIII durch

F i g. 6,
Fig.9 einen Schnitt durch einen vollständigen Industrieofen und

F i g. 10 einen Teilschnitt nach den Linien X-X durch F i g. 9 in vergrößertem Maßstab.

Das in F i g. 5 bis 8 dargestellte vollständige Heizaggregat besteht im wesentlichen aus der Heizplatte 1 und der Tragplatte 2. Die Heizplatte 1 wird ihrerseits gebildet durch einen elektrischen Heizleiter 3. der an seinen Enden mit Stromzuführungen 4 leitend verbunden ist, wobei gemäß F i g. 6 der Heizleiter sich beispielsweise in Zick-Zack-Form über die volle Länge und Breite der Heizplatte hinwegerstreckt Er ist völlig in Keramikmasse 5 eingebettet und fest eingebrannt. An den Kopfenden der Platte sind die Stromzuführungen 4 umgebende Anschlußbolzen 6 vorgesehen. Auf ihrer Strahlungsseite weist die Heizplatte 1 der Länge nach verlaufende, zueinander parallele Wulste 7 und auf ihrer Rückseite Längs- und Querrippen 8 auf. In den Wulsten 7 ist der elektrische Heizleiter 3, der beispielsweise die Form eines Drahtwendeis aufweist, eingebettet. Schließlich trägt die Platte 1 auf ihrer Rückseite, gleichmäßig über deren Länge verteilt, vorspringende Zapfen 9 mit Querbohrungen 10, die beim Zusammenbau des Heizaggregats gemäß F i g. 5 in entsprechende Bohrungen 11 der Tragplatte 2 hineinreichen, wenn die Heizplatte mit ihren Rippen 8 sich auf die Vorderseite der Tragplatte 2 auflegen.

V/ie die Abbildungen zeigen, sind Heizplatte 1 und Tragplatte 2 gleich breit. Die Tragplatte 2 hat an ihren Enden nach oben reichende Vorsprünge 12 und 13, die die Kopfenden einer aufgesetzten Heizplatte 1 umfassen. Die Vorsprünge 12, 13 reichen um ein geringes Maß über die Oberseite der Heizplatte 1 hinaus. Der Vorsprung 12 hat dabei die volle Breite der Heizplatte I, während der Vorsprung 13 um ein gewisses Maß schmaler ist, so daß die Stromzuführungen 4 bzw. die Amschlußbolzen 6 seitlich an den Vorsprüngen 13 vorbeireichen können.

Die Tragplatte 2 ist auf ihrer Rückseite im wesentlichen eben, so daß sie sich glatt an die Ofeninnenwand anlegen kann. Sie hat lediglich eine, der Länge nach in Höhe der Durchbrechungen 11 liegende Längsrille 14, die der Aufnahme eines Sicherungsstiftes 15 dient, welcher bei aufgesetzter Heizplatte 1 durch die Bohrungen 10 in den Zapfen 9 hindurchgesteckt wird. Dadurch ist eine jederzeit leicht lösbare Verbindung zwischen Heizplatte 1 und Tragplatte 2 gegeben.

In F i g. 9 und 10 ist der Aufbau eines unter Verwendung der eben beschriebenen Heizaggregate gebildeten Industrieofens wiedergegeben, der als Härte-, Brenn- oder Glühofen für die verschiedensten Anwendungsgebiete verwendbar ist.

In dem mit Füßen 16 ausgestatteten Ofengestell ist durch innere Aufbauten 18 und Platten 19 ein Heizraiim H abgeteilt, wobei der Ofeninnenraum, insbesondere durch die Bodenplatte 20 und die Deckenplatte 21 gebildet ist. Dabei gelangen in den Seitenwandunger des Ofens U-Profilstücke 22 aus feuerfestem kerami schem Material zur Anwendung, die quer zur Ofen längsachse verlaufend, dicht hintereinanderliegend mi 60 ihren offenen Seiten gegen die Bodenplatte 20 bzw. dW Deckenplatte 21 zeigend, fest angeordnet sind. Dabe sind die in der rechten Seitenwand des Ofens vorgese honen U-Profile 22 um ein bestimmtes Maß langer al die in der gegenüberliegenden Seitenwand vorgesehe f>5 non Profilstücke 22'.

Die lichte Weite der U-Profilc 22 bzw. 22' ist gerad so groß, daß sich die aus Heizplatte 1 und Tragplatte gebildeten Heizaggregate der Länge nach durch je

»veils ein Profilstiick 22 bzw. 22' hindurchschieben lassen. Dies zeigt besonders deutlich F i g. 10. Alle Heizaggregate sind dabei so weit eingeschoben, daß sie sich lediglich mit ihren Enden noch in den U-Profilen 22, 22' halten. Sie liegen mit ihrer gesamten Heizfläche völlig frei zwischen den Profilen 22 und 22'. Die unteren Heizaggregate liegen dabei lose auf der Bodenplatte 20. Die oberen Heizaggregate hingegen stützen sich mit ihren Füßen oder Vorsprüngen 12 bzw. 13 in den U-Profilen 22 bzw. 22' ab. Auch sie liegen freitragend mit der Heizplatte 1 im Ofeninnenraum. Auf der Platte 24 können die zu behandelnden Werkstücke entlanggeschoben werden. Schließlich sind die U-Profile 22 und 22' durch wärmeisolierende und wärmebeständige Isoliermaterialien 25 nachträglich ausgefüllt. Die Stromanschlüsse liegen im Raum 23. Fällt während des Betriebes ein Heizaggregal aus, so ist es lediglich erforderlich, eine an der Seitenwand des Ofens vorgesehene Abdeckplatte und die in dem jeweiligen U-Profil 22 bzw. 22' eingesetzten Füllstücke 25 zu entfernen und nach Lösen der Stromanschlüsse das jeweilige Heizaggregat durch das U-Profil hindurch herauszuziehen und durch ein neues zu ersetzen. Dies kann ohne Betriebsunterbrechung des Ofens erfolgen.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (12)

Patentansprüche:

1. Heizaggregat für elektrisch betriebene Brenn-, Glüh- und Härteöfen, mit einem vollständig in einer Heizplatte aus hitzebeständigem keramischem Material eingebetteten Heizleiter, gekennzeichnet durch die eine Baueinheit bildende Kombination eines in der Heizplatte (1) eingebetteten Heizleiters (3) und einem, die Heizplatte (1) über ihre Länge hinweg abstützenden, im Ofeninnenraum anzuordnenden Tragkörper (2) aus feuerstandfestem Material, wobei die Heizplatte (1) und der Tragkörper (2) leicht lösbar bzw. verbindbar aneinander angepaßt und die Stromzuführungen (4) der elektrischen Heizleiter (3) an einem Ende der Heizplatte herausgeführt sind.

2. Heizaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ofen anzuordnende, im Profil vorzugsweise U-förmige Haltebüge) (22, 22') vorgesehen sind.

3. Heizaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die den Heizleiter (3) aufnehmende Heizplatte (1) als auch der Tragkörper (2) der Baueinheit flächig ausgebildet sind.

4. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadui ;h gekennzeichnet, daß die Heizplatte (1) über ihre Länge verteilt Halteglieder (9, 10) aufweist, die mit an dem Tragkörper (2) vorgesehenen Gegenhaltern (15) zusammenarbeiten.

5. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragkörper (2) aus einer auf der Rückseite im wesentlichen ebenen, an der Ofeninnenwand anliegenden Tragplatte aus Silizium-Carbid, gebildet ist.

6. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte (1) und der Tragkörper (2) im wesentlichen gleich breit ausgebildet sind und der Tragkörper (2) an seinen Enden die Heizplatte (1) umfassende Vorsprünge, Ansätze, Stützen od. dgl. (12,13) aufweist.

7. Heizaggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden des Tragkörpers (2) vorgesehenen Vorsprünge (12, 13) um ein geringes Maß über die Heizplatte (1) hinausreichen und Füße für hängende Heizplattenanordnung bilden.

8. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizplatte (1) auf der Rückseite über die Länge verteilt Zapfen, Vorsprünge od. dgl. (9) und der Tragkörper (2) den Zapfen (9) entsprechende Durchbrechungen (11) aufweisen, wobei die Zapfen (9) mit Querbohrungen (10) zum lösbaren Hindurchführen von in dem Tragkörper (2) verschiebbar geführten Sicherungsglied dem (15) versehen sind.

9. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere die Heizleiter (3) tragende Heizplatten (1) in einem gemeinsamen Tragkörper (2) untergebracht sind.

10. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

9, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromzuführungen (4) der elektrischen Heizleiter (3) gemeinsam an einem Kopfende der Heizplatte herausgeführt sind.

11. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis

10, dadurch gekennzeichnet, daß die über das Kopfende der Heizplatte (1) fassenden Voisprünge (13) des Tragkörpers (2) auf der Seite der Stromzuführungen (4) schmaler ausgebildet und die Stromzuführungen (4) seitlich an dem Vorsprung (13) vorbeigeführt sind.

12. Heizaggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Heizleiter (3) durch relativ dünne, unmittelbar an ein 220'V-Wechselstrom- bzw. 380/220-V-Drehstromnetz anzuschließende Widerstandsdrphte gebildet sind.