DE2932160C2 - Halterung für die Auskleidung des Feuerungsraumes eines Industrieofens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für die Auskleidung des Feuerungsraumes eines Industrieofens mit einer Wand und einer an der Innenseite derselben angeordneten Auskleidung aus einer oder mehreren Lagen eines hochtemperaturbeständigen Materials und mit an der Wand befestigten und die Auskleidung durchdringenden Halteelementen, die jeweils einen mit der Wand fest verbundenen, mit einem Gewinde versehenen metallischen Stift und ein auf diesen aufschraubbares Halteteil aus keramischem Material aufweisen.

Es ist bekannt, den metallischen Stift mit rundem oder quadratischem Querschnitt auszubilden und zumindest im Endbereich mit einem Normgewinde zu versehen.

Das aus keramischem Material bestehende Hilteteil hat ein entsprechendes Innengewinde und an seinem dem Feuerungsraum zugewandten Ende eine scheiben- oder kappenförmige Querschnittserweiterung. Letztere greift an der dem Feuerungsraum zugewandten Seite

is der Auskleidung an und hält diese in der gewünschten Lage fest

Diese Unterteilung des Halteelementes hat den Zweck, den Feuerungsraum und die" an diesen angrenzenden, durch besonders hohe Temperaturen beanspruchten Bereich der Auskleidung von metallischen Teilen freizuhalten. Die dort auftretenden Temperaturen können zwischen II00° C und 1500°C oder mehr betragen und ein Verglühen oder zumindest Verzundern der metallischen Teile bewirken.

Es ist jedoch sehr aufwendig, das aus keramischem Material bestehende Halteteil mit einem Innengewinde zu versehen, das dem auf dem Bolzen oder Stift befindlichen Nonngewinde entspricht Diese Schwierigkeit ist zu einem wesentlichen Teil auch in der

Sprödigkeit des keramischen Materials begründet

Der Erfindung lag deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Auskleidung zu schaffen, deren Halteelemente sich mit einem geringeren technischen Aufwand herstellen lassen, wobei nach wie vor eine möglichst einfache

Montage gewährleistet sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß der Stift des Halteelementes durch ein Flacheisen gebildet ist das an seinem freien Ende zu einer Gewindespindel verformt ist

■»o Diese Verformung kann nach einer Erwärmung des Flacheisens in einfacher Weise dadurch erfolgen, daß man das freie Ende desselben durch Drehung um die Längsachse des Flacheisens zu einer Gewindespindel verformt, wobei die Zahl der Umdrehungen der jeweils gewünschten Gangzahl der Gewindespindel entspricht. Man erhält so ein schraubenlinigförmiges Gewinde in einer verhältnismäßig graben Struktur, das zum Zusammenwirken mit dem aus keramischem Material bestehenden Halteteil besonders geeignet ist.

Auch ist die Herstellung des entsprechenden Innengewindes in dem Halteteil besonders einfach, was später noch im einzelnen erläutert werden wird. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die ineinandergreifenden Querschnittsbereiche wesentlich größer sind als bei der Anwendung von Normgewinden. Das keramische Halteteil kann deshalb im Gewindebereich die auftretenden Belastungen besser aufnehmen.

Erfindungsgemäß kann die Ganghöhe des Gewindes etwa das 1- bis 2-fache der Breite des Flacheisens betragen.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß das Halteteil an seiner dem Feuerungsraum zugewandten Seite einen im Querschnitt scheibenförmig verstärkten, die äußerste Lage der Auskleidung übergreifenden Teil und einen die Auskleidung in Richtung auf die Wand des Feuerungsraumes durchsetzenden Teil aufweist, dessen Querschnitt in dieser Richtung abnimmt.

pies ergibt einen zuslfclichen Vorteil insbesondere bei der Verwendung von Metten for die Auskleidung. Diese Matten bestehen aus einem temperaturbeständigen Fasermaterial und werden im allgemeinen in mehreren Lagen übereinanderliegend angeordnet. Die sich im Querschnitt verjüngende konische Form des die Auskleidung durchsetzenden Teiles des Halteteils erleichtert das Eindringen in das Mattenmaterial und das Durchsetzen desselben beim Aufschrauben auf die Gewindespindel des Flacheisen-Stiftes, Es ergibt sich in ι ti diesem Zusammenhang als Vorteil, daß man das Mattenmaterial nicht oder allenfalls nur verhältnismäßig wenig ausschneiden muß, um das keramische Halteteil bis zur Gewindespindel in die Auskleidung einzuführen und durch Verschraubung mit der Gewindespindel in die erforderliche Lage zu bringen. Das Mattenmaterial wird in radialer Richtung entsprechend auseinandergedrückt Es liegt deshalb verhältnismäßig fest am Halteteil an, so daß letzteres aufgrund einer entsprechend großen Reibung zusätzlich gegen ein Lösen der Schraubverbindung gesichert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der die Auskleidung durchsetzende Teil des Halteteils die Form eines Außengewindes mit großer Ganghöhe aufweist Diese Form kann dem Halteteil unmittelbar bei seiner Herstellung gegeben werden, die z. B. durch Gießen erfolgt Das Außengewinde unterstützt das Eindringen des Halteteils in das Mattenmaterial und vergrößert die Haltewirkung zwischen diesem und dem Halteteil nach dem Aufschrauben. Vorteilhaft ist es hierbei, wenn die Steigung des Außengewindes der Steigung der Gewindespindel gleich ist Hierdurch wird verhindert daß durch die Drehung des Halteelements der mit diesem im Eingriff stehende Teil der Matten in axialer Richtung verschoben bzw. transportiert wird.

Zur Verbesserung der Haltewirkung zwischen dem keramischen Halteteil und der Auskleidung wird erfindungsgemäß weiterhin vorgeschlagen, daß der die Auskleidung durchsetzende Teil des Halteteils aufge- -to rauht und/oder mit Vorsprüngen oder Vertiefungen versehen ist die einen zusätzlichen Reibschluß oder Formschluß mit dem Auskleidungsmaterial bewirken. In diesem Zusammenhang ist es erfindungsgemäß weiterhin denkbar, daß der die Auskleidung durchsetzende Teil des Halteteils einen einem Spiralbohrer ähnlichen Querschnitt aufweist und dabei schraubenlinig verlaufende Kanten bildet, die einem selbsttätigen Abschrauben des Halteteils von der Gewindespindel des Steges entgegenwirken. Diese Kanten können gegebenenfalls sogar auch mit Hinterschneidungen versehen sein derart, daß das Material der Auskleidung in diese Hinterschneidungen eindringt und bei einer Drehung des Halteteils im Sinne eines Abschraubens dieser Bewegung besonders stark entgegenwirkt. v.

Es läßt sich also mit Hilfe dieser Maßnahmen erreichen, daß trotz der Ganghöhe des Spindelgewindes ein selbsttätiges Lösen der Schraubverbindung nicht zu befürchten ist Natürlich wird man auch die Steigung des Spindelgewindes zweckmäßig so bemessen, daß in ω ausreichendem Maße Selbsthemmung vorhanden ist.

Ein weiterer Vorschlag der Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung des hier beschriebenen Halteelementes der Auskleidung. Wenn in einem ersten Schritt dieses Verfahrens ein Teil eines Flacheisens zu einer Gewindespindel geformt ist, kann nämlich in einem späteren Virfahrensschritt die Gewindespindel eines Flacheisens beim Gießen des Halteteils als

Formkern dienen.

Es ist also nicht erforderlich, in einem besonderen Arbeitsgang das Halteteil mit dem Innengewinde zu verseheii. Hierdurch ergibt sich eine entsprechende Verringerung des Herstellungsaufwandes,

Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung an Hand einer Zeichnung näher beschrieben. Im einzelnen zeigt

F i g. 1 die Ansicht eines Flacheisens mit Gewindespindel;

F i g. 2 in schematischer Schnittdarstellung einen Teil einer montierten Auskleidung;

Fig.3 einen Schnitt durch das montierte Halteelement nach F i g. 2 entlang der Linie II-IIL

Die Wand eines Industrieofens ist in F i g. 1 mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet Die Auskleidung dieses Ofens besteht aus mehreren Lagen von Matten 11. Letztere sind aus keramischem Fasermaterial hergestellt

An der Wand tO des Ofens sind Stifte 12 angeschweißt. Diese sind aus Flacheisen hergestellt und nach ausreichender Erwärmung ü einem Teil ihres Verlaufes so verformt daß eine Gewindespindel 13 entsteht Hierzu werden die Enden des Stiftes 12 so oft gegeneinander gedreht, wie es der gewünschten Gangzahl entspricht Die Ganghöhe ist. in diesem Fall etwa so groß wie die Breite des Flacheisens. Im Einzelfall werden die Abmessungen je nach Bedarf zu wählen und entsprechend unterschiedlich sein.

Ein aus keramischem Material hergestelltes Halteteil hat einen kappenförmigen Teil 14 und einen die Matten

11 durchsetzenden Teil 15. Der Querschnitt des letzteren verjüngt sich in Richtung auf die Wand 10 in einem verhältnismäßig spitzen Winkel, der zwischen 5° und 15" betragen kann. Die Außenfläche des Teils 15 ist gewindeförmig ausgebildet, so daß ein aus mehreren Gängen bestehendes Außengewinde 16 vorhanden ist Die Steigung des Außengewindes 16 ist etwa so groß wie die Steigung der Gewindespindel 13.

Die Form des für den Teil 15 vorgegebenen Querschnittes ergibt sich aus F i g. 3. Die schraubenlinienförmig verlaufenden Außenkanten des Außengewindes 16 sind an denjenigen Seiten, die in eine der Aufschraubrichtung entgegengesetzte Richtung weisen, leicht hinterschnitten geformt und bilden Nuten 17. Das beim Einführen des Halteteils durch seinen Teil 15 in radialer Richtung auseinandergedrückte Mattenmaterial kann in die Nuten 17 eindringen und sich aufgrund der Hinterschneidung dort in besonders wirksamer Weise festsetzen. Wenn allerdings das Halteteil 14, 15 durch ein Gießverfahren hergestellt wird, müßten die Hinterschneidungsn im Bereich der Nuten nachträglich eingearbeitet werden, denn diese lassen sich nicht unmittelbar beim Gießsn herstellen.

Der Teil 15 des Halteteils ist mit einem Innengewinde 18 versehen, das demjenigen der Gewindespindel 13 entspricht Das «ais den Teilen 14 und 15 bestehende Halteteil kann in einfacher Weise bereits während seiner Herstellung im Gießverfahren mit dem Innengewinde 18 versehen werden, wenn als Formkern ein Stift

12 mit der Gewindespindel 13 verwendet wird. Dieser IaDt sich nach dem Aushärten aus dem Innengewinde 18 herausschrauben. Gegebenenfalls kann die Außenfläche der Gewindespindel 13 vor dem Gießen mit einer geeigneten Beschichtung versehen werden, die verhindert, daß das keramische Material zu fest am metallischen Material des Stiftes 12 klebt.

Die Montage der Auskleidung geschieht folgender-

maßen:

Die Stifte 12 werden an den hierfür vorgesehenen Stellen auf der Wand 10 festgeschweiQt. Anschließend werden die Malten 11 lagenweise auf die Stifte 12 aufgesteckt. Es wird dann das aus den Teilen 14 und 15 bestehende keramische Halteteil auf die Gewindespindel 13 der Stifte 12 aufgeschraubt, wobei zuvor allenfalls die äußerste Matte 11 ein wenig ausgeschnitten werden kann, falls dies erforderlich ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Halterung für die Auskleidung des Feuerungsraumes eines Industrieofens mit einer Wand und einer an der Innenseite derselben angeordneten Auskleidung aus einer oder mehreren Lagen eines hochtemperaturbeständigen Materials und mit an der Wand befestigten und die Auskleidung durchdringenden Halteelementen, die jeweils einen mit der Wand fest verbundenen, mit einem Gewinde versehenen metallischen Stift und ein auf diesen aufschraubbares Halteteil aus keramischem Material aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (12) durch ein Flacheisen gebildet ist, das an seinem freien Ende zu einer Gewindespindel (13) verformt ist.

2. Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ganghöhe des Gewindes das 1- bis 2-fache der Breite des Flacheisens (12,13) beträgt

3. HaJisrung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Halteteil (14.15) an seiner dem Feuerungsraum zugewandten Seite einen im Querschnitt scheibenförmig verstärkten, die äußerste Lage (11) der Auskleidung übergreifenden Teil (14) und einen die Auskleidung (U) in Richtung auf die Wand (10) des Feuerungsraumes durchsetzenden Teil (15) aufweist, dessen Querschnitt in dieser Richtung abnimmt

4. Halterung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Auskleidung (11) durchsetzende Teil (15) des Halteteils (14, 15) die Form eines Außengewindes (16) mit großer Ganghöhe aufweist

5. Halterung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steigung de , Außengewindes (16) der Steigung der Gewindespindel (13) gleich ist

6. Halterung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die Auskleidung (11) durchsetzende Teil (15) des Halteteils (14, 15) aufgerauht und/oder mit Vorsprüngen oder Vertiefungen versehen ist, die einen zusätzlichen Reibschluß oder FormschluB mit dem Auskleidungsmaterial bewirken.

7. Halterung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der die Auskleidung (11) durchsetzende Teil (15) des Halteteils (14, 15) einen einem Spiralbohrer ähnlichen Querschnitt aufweist und dabei schraubenlinig verlaufende Kanten (16) bildet die einem selbsttätigen Abschrauben bzw. Lösen des Halteteils (14, 15) von der Gewindespindel (13) des Stiftes (12) entgegenwirken.

8. Verfahren zur Herstellung eines Halteelementes für eine Auskleidung nach einem oder mehreren der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Flacheisens zu einer Gewindespindel geformt wird und daß die Gewindespindel eines Flacheisens beim Gießen des Halteteils als Formkern dient