DE3015425A1

DE3015425A1 - Element zur befestigung eines waermeisolierblocks an eine im wesentlichen ebene flaeche

Info

Publication number: DE3015425A1
Application number: DE19803015425
Authority: DE
Inventors: Anthony Edward Cimochowski
Original assignee: Johns Manville Corp; Johns Manville
Current assignee: Morgan Crucible Co PLC
Priority date: 1979-05-21
Filing date: 1980-04-22
Publication date: 1980-11-27
Also published as: CA1147956A; JPS55159397A; FR2457461A1; SE8003737L; GB2049898B; IT1128153B; SE436293B; DE3015425C2; AU533246B2; JPS6135437B2; BE883364A; GB2049898A; IT8048556A0; NL8002898A; AU5748180A; FR2457461B1

Description

PATENTANWÄLTE

K. SIEBERT G. GRÄTTINGER

DiPl.-lng. Dipl Ing.. Dipl.-Wirtsch.-Ing. ^ Cl

8130 Starnberg bei München Postfach 16 49. Almeiüaweg 35 ^Telelorii08151)41 15 u. 1 66 40 Teiegt.-Aar STARPAT Starnberg Tele*. 526 422 star d

den

Anwaltsakte:

7623/68

Johns-Manville Corporation Ken-Caryl Ranch, Denver, Colorado 80217, U.S.A.

Element zur Befestigung eines Wärmeisolierblocks an eine im wesentlichen ebene Fläche

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"ostschecKKonto München 272B-804 Kreissparkasse Starntwiq 689*0 Dresdner Bank 4 53S "·> 00 3euisc*ie BanK starnperg 59/'

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeisolierblocke oder Isolierbaueinheiten, welche aus Fasermatten u. dgl. hergestellt sind. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Einrichtung zur Hontage derartiger Blöcke oder Module im Inneren von Vorrichtungen, wie etwa Öfen, Kilns u. dgl.

Wärmeisolierblöcke oder Isoliermodule, welche aus Matten aus anorganischen Pasern, wie etwa feuerfesten Fasern, gebildet sind, finden als wärmeisolierende Auskleidungen für »it hohen Temperaturen beaufschlagten Vorrichtungen, wie etwa Öfen u. dgl. Verwendung. Ein derartiger Isolierblock oder Modul ist in der US-PS 4 001 996 beschrieben. Isolierblöcke dieser Art haben sich auf dem Markt allgemein durchgesetzt und werden unter dem Warenzeichen Z-BLOK vertrieben (Johns-Manville Corporation).

Bislang sind, wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, die Isolierblöcke in Montagebügel eingebaut, die üblicherweise eine Befestigungsleiste aufweisen, an welcher eine Anzahl von Stangen 4 befestigt sind, die im Faserkörper 7 eingebettet sind und welche über Zungen 6 mit der Leiste 2 befestigt sind. Üblicherweise sind diese Blöcke an der Wand oder an der Decke eines Ofens oder einer ähnlichen Vorrichtung angeordnet, wobei zuerst das kanalförmig ausgebildete Befestigungsstück 8 an der Wand in vorbestimmten IntervallabstSnden entsprechend des gewünschten Abstands

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BAD

der Blöcke befestigt wird. Diese Befestigungsstücke sind normalerweise abwechselnd unter 90°- Winkeln derart angeordnet, daß dann, wenn die einzelnen Blöcke an einem Befestigungsstück angeordnet sind, und die Leiste 2 in den durch das Befestigungsstück 8 gebildeten Kanal eingeschoben wird , die Blöcke dann insgesamt ein parkettartiges Aussehen ergeben, wobei die Ausrichtung der Falzungen der Blöcke unter 90°-Winkeln alternieren. Bei Blöcken mit Abmessungen von beispielsweise 30 cm χ 30 cm in der Länge und Breite und 10 cm bis 30 cm in der Tiefe befinden sich die Befestigungsstücke an der Wand oder der Decke in Abstanden von 30 cm zueinander. Die Parkettanordnung erlaubt, daß die Blöcke, in welchen die einzelnen Palzungen unter Druck stehen, in der Betriebsstellung gegeneinander drücken und dadurch Schrumpfungen der Fasern bei hoher Temperatur minimiert werden.

Derartige Befestigungsstücke haben sich dort als zufriedenstellend erwiesen, wo die Ofenwand oder die Ofendecke für den Arbeiter leicht zugänglich ist. In diesen Fällen braucht der Arbeiter lediglich das Befestigungsstück an der Wand anzuordnen, etwa durch Lichtbogenschweißung, das Ende der Leiste 2 gegenüber dem Befestigungsstück 8 auszurichten und dann die Leiste 2 auf das Befestigungsstück 8 zu schieben, bis der Block in der gewünschten Stellung angeordnet ist. Allerdings ist in dem Fall, wo die Zugänglichkeit zur Ofenwand oder zur Ofendecke begrenzt

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ist, für den Arbeiter sehr schwierig, die Leiste mit dem Befestigungsstuck 8 auszurichten und die beiden solange ausgerichtet zu halten, bis die Leiste 2 in das Befestigungsstück 8 geschoben ist. Die Schwierigkeit für den Arbeiter steigert sich mit zunehmender Arbeit, da die bereits angeordneten Blocke zunehmend den ohnehin begrenzten Zugang zur Wand oder zur Decke für die restlichen Blöcke beschränken. Aber auch in den Fällen, wo eine bessere Zugänglichkeit gegeben ist, erschweren es die üblicherweise engen Abmessungstoleranzen am Befestigungsstück 8 und an der Leiste 2, das Befestigungsstück und die Leiste auszurichten und in der ausgerichteten Stellung zu halten, ohne die vordere Kante des Befestigungsstücks mit einer Spannzange aufzuweiten. Selbstverständlich erhöht sich diese Schwierigkeit in gedrängten Räumen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Befestigungselement, eine Einrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welches eine einfache und schnelle Installation von Wärmeisolierblocken auch an Wandflächen erlaubt, wo der Innenraum und/oder der Zugang hierzu minimiert sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß für das Befestigungselement dadurch gelöst, daß die Befestigungsleiste C-förmig ausgebildet und das Befestigungselement ein gerundetes Befestigungsteil umfaßt, welches einen derart ausgebildeten Mittelabschnitt aufweist, daß dieser die im

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wesentlichen ebene Fläche berührt, und eine den Umfangsabschnitt des Befestigungsteils in einem Abstand von der Fläche haltende Abstandseinrichtung aufweist, wobei die Hauptabmessung des Befestigungsteils etwas geringer als die Innenbreite der Leiste ist, so daß die Leiste über dem Befestigungsteil anordbar und durch Zusammenwirkung zwischen dem Umfangsabschnitt und den Flanschen der Leiste mit der Leiste in Berührung gehalten ist, sowie eine Befestigungseinrichtung aufweist, um das Befestigungsteil in Berührung mit der im wesentlichen ebenen Fläche zu halten.

Im übrigen wird hinsichtlich weiterer Vorteile und Merkmale auf die Patentansprüche 2 bis 9 verwiesen.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 und 2 eine Ausführungsform nach dem

Stand der Technik, wobei Fig. eine perspektivische Ansicht enthält, die teilweise geschnitten ist, und Fig. 2 eine perspektivische Ansicht in aufgelöster Form der einzelnen Bauteile darstellt,

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Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform in aufgelöster Darstellung,,

Fig_o 4 eine perspektivische Ansidt der Hauptbestandteile eines erfindungsgemäßen Gegenstands in aufgelöster Darstellung,

Fig_o 5 eine teilweise geschnittene Draufsicht eines erfindungsgemäßen Gegenstands in der an eine Wand oder eine ähnliche Fläche zu befestigenden Stellung,

Fig. 6 eine Draufsicht der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform, jedoch an der Wand befestigt, sowie

Fig. 7 eine Draufsicht auf einen weiteren erfindungsgemäßen Gegenstand.

Das erfindungsgemäße Element 15 umfaßt ein gerundetes Befestigungsteil 10. Das Befestigungsteil 10 ist vorzugsweise in Draufsicht kreisförmig, obgleich andere gerundete Formen, wie etwa elliptisch oder oval gleichermaßen verwendet werden können, soweit die Längen- und Breitenabmessungen nicht derart differieren, daß sich die Form nicht einem Rechteck oder Quadrat anstelle einer überwiegend runden Form annähert. Aus den nachfolgend diskutierten Gründen ist die Kreisform die bevorzugte Form.

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Das Element besitzt eine "Hauptabmessung" D₁ welche in Beziehung zur inneren Breite W der C-förmigen Befestigungsleiste 21 steht· Die Hauptabmessung D für das vorzugsweise kreisförmige Teil 10 ist der Durchmesser. Bei anderen Formen, wie etwa einer ovalen oder elliptischen Form, ist dies die Länge der kleineren Achse (für eine Ellipse), die Breite des geraden Abschnitts (für eine ovale Form) oder in äquivalenter Weise die kleinste Breite im Falle von anderen Formen·

Der Isolierblock oder das Isoliermodul (Isolierbaustein) muß auf einer Seite einer C-förmigen Befestigungsleiste 21 befestigt werden, welche mit Flanschen 18 und Seitenrändern 20 ausgebildet ist. Normalerweise ist diese Leiste .21 auf der Rückseite ("kalte Fläche") des Blocks angeordnet, wo diese Leiste gegenüber der Betriebstemperatur geschützt ist.

Nach einer Ausführungsform des Befestigungsteils (welche dsr Einfachheit halber im nachfolgenden in ihrer bevorzugten Form als kreisförmig bezeichnet ist), ist dieses Teil derart ausgebildet, daß der Hittelabschnitt 12 nach außen von den Umfangsabschnitten 14 weg vorspringt. Wenn sich somit die Vorrichtung in Betriebsstellung befindet, steht der Mittelabschnitt 12 in unmittelbarem Kontakt mit der Wand 16 des Ofens, des Kilns oder einer ähnlichen Vorrichtung und ist an der Innenfläche

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befestigt. Die Bezugnahme auf eine Wand umfaßt hierbei gleichermaßen die Bezugnahme auf andere Innenflächen eines Ofens, eines Kilns od. dgl., wie etwa Decken, Türplatten, ebene" Leitbleche u. dgl., so daß hierunter keine Einschränkung auf lediglich vertikale Flächen zu verstehen ist. Die Ausbildung und der Aufbau des kreisförmigen Befestigungsteils ist somit derart, daß die Urafangsabschnitte 14 in einem Abstand T von der Wandfläche angeordnet sind. Die Abmessung T kann abhängig vom Isolierblock und von der Befestigungseinrichtung variieren, welche für den Block verwendet wird, wobei die Abmessung T jedoch in allen Fällen geringfügig größer als die Abmessung T* ist, welche die Dicke des Flansches 18 der C-förmigen Befestigungsleiste 21 darstellt.

Zusätzlich ist die Hauptabmessung des Teils 10 etwas kleiner als der Abstand W der beiden Seitenränder der C-förmigen Leiste 21.- Wenn somit das Befestiungsteil 10 an der Wand 16 in der in Fig. 6 dargestellten Weise montiert ist, kann die Leiste 21 leicht über das Teil 10 geschoben werden, so daß die Umfangssbschnitte 14, also die Außenränder des Befestigungsteils 10 mit den durch die Flansche 18 und Seitenränder 20 der Leiste 21 bestimmten Nuten zusammenwirkenund dadurch die Leiste in ihrer Stelle angrenzend an die Wand 16 gehalten ist.

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Bei dem in den Fig. 4, 5 und 6 dargestellten Aufbau besitzt das kreisförmige Bauteil 10 im Querschnitt eine im wesentlichen möwenflügeiförmige Form mit einer Vertiefung in der Mitte zur Aufnahme eines Befestigungselements· In einer anderen und in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform besitzt das Teil 10 eine Form 10·, welche eine flache Scheibe 22 mit einer daran befestigten Mutter aufweist, welche entweder mit der Scheibe 22 selbst durch Verschweißen oder auf die im nachfolgenden beschriebene Befestigungseinrichtung aufgeschraubt sein kann. In diesem Fall dient die Mutter als Mittelabschnitt 12 und stellt die Einrichtung dar, um die Umfangsabschnitte 14 in einem Abstand von der Wand 16 zu halten.

Das Befestigungsteil 10 ist an der Wand 16 durch irgendeine zweckmäßige Befestigungseinrichtung befestigt. In Fig. 4 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei welcher das Befestigungsteil mittels eines Bolzens 26 befestigt ist, welcher eine Mittelöffnung 28 im Teil 10 und dann eine Öffnung 30 in der Wand 16 (Fig. 5) durchgreift und daran mit einer Mutter 32 befestigt ist. In einer weiteren und in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Befestigungseinrichtung eine selbstschneidende Schraube 34, welche die Öffnung 28 im Befestigungsteil 10 durchdringt und in die Öffnung in der Wand 16 verschraubt ist. Ein Bolzen 35 mit einem sechseckigen Kopf wird in dem in Fig.7 dargestellten zusammengesetzten Teil 10'verwendet.

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Die Mutter 24 kann entweder auf den Bolzen 35 heruntergeschraubt oder mit der Scheibe 22 durch eine Punktverschvreißung verbunden sein_o Bei einer Punktversehweißung der Mutter 24 ist zweckmäßigerweise die Hittelöffnung in ihrem Durchmesser größer als der Durchmesser des Bolzens 35, so daß es nicht erforderlich ist, den Bolzen 35 auf das Teil 10^β au schrauben und damit der Zusammenbau schneller ausgeführt werden kann· Alternativ dazu kann ein Bolzen verwendet werden, der an der Wand IS durch eine Lichtbogenschweißung befestigt ist und kann das Teil 10 darüber plaziert und durch eine Mutter auf der Innenseite des Teils in dergleichen Stellung befestigt sein, in welcher der Kopf des Bolzens 26 oder 35 oder die Schraube in den Zeichnungen dargestellt ist. Die besondere Auswtihl der am besten geeigneten Befestigungseinrichtung hängt von einer Reihe von Faktoren ab, wie etwa vom Material, aus dem der Ofen hergestellt ist, und der Zugänglichkeit des Arbeiters zur gewünschten Befestigungsstelle.

Die Bedeutung der kreisförmigen oder gerundeten Formgebung des Befestigungsteils 10 ist offensichtlich. Dort, wo der Arbeiter nur einen begrenzten Zugang hat, kann das gerundete Befestigungsteil 10 auf der Ofenwand in seiner gewünschten Stellung angeordnet werden. Der Arbeiter kann sehr leicht die Leiste 21 aus jeder Richtung über das kreisförmige Teil schieben. Anders als beim bekannten Stand der Technik mit den rechteckförmigen Befestigungsstücken 8 hat die dem Teil 10 immanente Neigung, auf der Befestigungsschraube oder dem Bolzen zu drehen, wenig

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Auswirkung auf die Befestigung der Leiste 2 auf dem Teil 10. Im Gegensatz hierzu bedingt die kleinste Drehbewegung des Befestigungsstucks eine Falschausrichtung der Leiste 2 und des Befestigungsstücks 8 und verhindert, daß die Leiste 2 auf dem Befestigungsstück 8 montiert werden kann. Bei begrenztem Zugang hat der Arbeiter keine Möglichkeit, um das Befestigungsstück 8 gegen eine Drehung zu sichern, so daß er beträchtliche Anstrenungen unternehmen muß und ein'beträchtliches Haß an Glück haben muß, daß die Leiste 2 und das Befestigungsstück 8 ausgerichtet und in ihrer Ausrichtung sich so lange befinden, daß die Leiste 2 am Befestigungsstück 8 fest angeordnet werden kann. Nach Maßgabe der Erfindung kann das gerundete Teil 10 jedoch frei drehen oder in seiner Stellung fixiert sein, ohne daß hierdurch die Ausrichtung der Leiste 2 und des Teils 10 beeinträchtigt wird, so daß der Arbeiter trotz Minimaler Zugänglichkeit die Leiste 21 auf dem Befest igungsteil 10 montieren kann.

Daraus geht auch hervor, warum die kreisförmige Ausbildung des Befestigungsteils 10 gegenüber einer elliptischen, ovalen oder ansonsten gerundeten Formgebung bevorzugt ist. Jede dieser geometrischen Figuren weist eine gegenüber der anderen Abmessung längere Abmessung auf, so daß dann, falls das Teil 10 zufälligerweise mit der größeren Abmessung senkrecht zum offenen Ende der Leiste 21 ausgerichtet sein sollte, der erste Versuch des Arbeiters, die Leiste 21 und das

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Befestigungselement 10 auszurichten, ohne Erfolg sein wird. Allerdings neigt das Teil 10 wegen der Rundungen der elliptischen, ovalen oder ähnlichen Form in den meisten Stellungen, in denen es sich anders als mit der größeren Abmessung senkrecht zum Leisteneingang befindet, zu- einer Selbst-Ausrichtung gegenüber dem Leisteneingang, da der Druck des Eingangs der Leiste gegen einen gerundeten Abschnitt des Teils 10 eine derartige Ausrichtung des Teils 10 bewirkt, daß es mit der größeren Abmessung parallel zum Eingang der Leiste liegt und damit eine schnelle Montage der Leiste auf dem Teil möglich ist. Somit ist das gerundete Befestigungsteil mit großen Vorteilen gegenüber den rechteckigen oder quadratischen Befestigungsstücken 8 verbunden, bei denen eine Selbst-Ausridtung nicht möglich ist. Vorzugsweise ist das Befestigungsteil 10 kreisförmig, so daß stets die richtige Ausrichtung gewährleistet ist, da bei einem kreisförmigen Teil sämtliche Durchmesser gleich und sich deshalb die "Hauptabmessung" stets in exakter Ausrichtung mit der Leistenöffnung befindet.

Da schließlich ein gerundeter Abschnitt des Befestigungsteils 10 zuerst in die C-förmige Leiste gelangt und die übrigen Abschnitte des Befestigungsteils nachfolgen, werden die Umfangsabschnitte oder Seitenränder 14 des Befestigungsteils 10 in die

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Wirkstellung mit den Flanschen 18 und den Seitenrändern 20 der Leiste 21 geführt. Somit erfolgt trotz enger Abmessungstoleranzen die Zusammenpassung des Befestigungsteils 10 und der Leiste 21 in einfacher Weise ohne das Erfordernis, die Ränder der Leiste 21 aufzuweiten. Daraus ergibt sich, daß auch in dem Fall, wo der Zugang zur Wand nicht behindert ist, die erfindungsgemäße Einrichtung wesentliche Vorteile gegenüber der oben geschilderten bekannten Einrichtung besitzt.

Starnberg, den 18. April 1980 /1068

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Element zur Befestigung eines Wärmeisolierblocks an eine im wesentlichen ebene Fläche, mit einer Befestigungsleiste auf einer Seite des Blocks und einem damit zusammenwirkenden Befestigungsteil,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Befestigungsleiste (21) C-förmig ausgebildet und das Befestigungselement (15) ein gerundetes Befestigungsteil (10) umfaßt, welches einen derart ausgebildeten Mittelabschnitt (12) aufweist, daß dieser die im wesentlichen ebene Fläche berührt, und eine den Umfangsabschnitt (14) des Befestigungsteils (10) in einem Abstand von der Fläche haltende Abstandseinrichtung aufweist, wobei die Hauptabmessung des Befestigungsteils (10) etwas geringer als die Innenbreite der Leiste <21) ist, so daß die Leiste (21) über dem Befestigungsteil (10) anordbar und durch Zusammenwirkung zwischen dem Umfangsabschnitt (14) und den Flanschen (18) der Leiste (21) mit der Leiste (21) in Berührung gehalten ist, sowie eine Befestigungseinrichtung aufweist, um das Befestigungsteil (10) in Berührung mit der im wesentlichen ebenen Fläche zu halten.

2. Element nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Befestigungsteil (10) in Draufsicht kreisförmig, elliptisch oder oval ist.

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3. Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungsteil (10) in Draufsicht kreisförmig ist.

4. Element nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungseinrichtung einen Bolzen (26, 35) oder eine selbstschneidende Schraube (34) aufweist.

5. Element nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtung eine flügeiförmige Ausbildung (Fig. 5, Fig. 6) des Befestigungsteils (10) beinhaltet.

6. Element nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstandseinrichtung das Befestigungsteil (10) umfaßt, welches aus einem gerundeten ebenen Teil (22) mit einer Öffnung und einem kleineren erhöhten Teil (24) mit einer Öffnung zusammengesetzt ist, wobei die beiden Öffnungen miteinander ausgerichtet sind.

7. Element nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das gerundete ebene Teil eine kreisförmige Scheibe und das erhöhte Teil eine damit verschweißte Mutter (24) aufweist.

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8. Vorrichtung zur Befestigung eines Wärmeisolierblocks an einer im wesentlichen ebenen Fläche, dadurch gekennzeichnet,

daß die Vorrichtung eine an diesem Block befestigte C-förmige Befestigungsleiste (21) und ein Element nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 aufweist, welches mit dem Innenraum der Leiste (21) zusammenwirkt, wobei das Element (15) auch an der Fläche befestigt ist.

9. Verfahren zur Befestigung eines Wärmeisolierblocks an einer im wesentlichen ebenen Fläche, dadurch gekennzeichnet,

daß an einer Seite des Blocks eine C-förmige Befestigungsleiste befestigt wird, und ein Element nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3 an der im wesentlichen ebenen Fläche befestigt und dann die Leiste über dem Element derart angeordnet wird, daß der Umfangsrand des Elements sich im Innenraum der Leiste befindet und mit den Flanschen der Leiste zusammenwirkt.

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