DE3447432A1 - HEAT-INSULATED INDUSTRIAL STOVE AND HEAT-INSULATING COAT DAFUER - Google Patents
HEAT-INSULATED INDUSTRIAL STOVE AND HEAT-INSULATING COAT DAFUERInfo
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Description
Wärmeisolierter Industrieofen und wärmedämmender Mantel dafürHeat-insulated industrial furnace and heat-insulating jacket for it
Die Erfindung betrifft wärmeisolierte Industrieöfen mit einem wenigstens teilweise aus Eisen bestehenden Gehäuse und einem äußeren Mantel aus wärmedämmendem Material sowie einen zur Wärmeisolierung von Industrieöfen geeigneten wärmedämmenden Mantel.The invention relates to heat-insulated industrial furnaces with a at least partially made of iron housing and an outer jacket made of insulating material and one for Thermal insulation of industrial furnaces suitable thermal insulation jacket.
Obgleich schon seit der Ölkrise von 1973 allseits große Anstrengungen unternommen werden, Energie einzusparen, sind viele Vulkanisier-, Sinter-, Muffel- und andere Industrieöfen zur Wärmebehandlung von Werkstücken bisher noch nicht wärmeisoliert. Das liegt nur z.T. daran, daß bisher keine in einfacher Weise den vielfältigen äußeren Formen und Maßen vorhandener älterer" Öfen anzupassende Wärmeisolierung zur Verfügung stand. Eine wesentliche Ursache für diesen Mißstand liegt auch darin, daß viele Industrieöfen zyklisch aufgeheizt und vor der Entnahme der behandelten Werkstücke wieder abgekühlt werden müssen. In diesen Fallen wäre eine Wärmeisolierung mit dem grossen Nachteil verbunden, daß die Abkühlperioden und Zykluszeiten insgesamt wesentlich verlängert worden wären mit der zwangsläufigen Folge eines Produktivitätsrückgangs. Schließlich kam noch das Bedenken hinzu, daß eine weiche, wärmedämmende Ummantelung im rauhen Betrieb schnell verletzt und verschlissen wird, und dann der Ersatz dieselben Probleme bereitet wie die nachträgliche Isolierung der Öfen.Although great efforts have been made on all sides since the 1973 oil crisis Many vulcanizing, sintering, muffle and other industrial furnaces are used to save energy Heat treatment of workpieces not yet thermally insulated. This is only partly due to the fact that no simple Heat insulation was available to adapt to the various external shapes and dimensions of existing older "ovens. A major cause of this deficiency is that many industrial furnaces are heated up cyclically and before they are removed the treated workpieces have to be cooled down again. In these cases, thermal insulation would be great The disadvantage is that the cooling periods and cycle times would have been significantly lengthened overall with the inevitable consequence of a decline in productivity. Finally there was the concern that a soft, insulating Sheathing is quickly damaged and worn in rough operation, and then the replacement causes the same problems like the subsequent insulation of the ovens.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen Industrieofen der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem sich auf einfache Weise nicht nur Energie einsparen, sondern ggf. auch die Zykluszeit verkürzen läßt, sowie hierfür einen auch noch nachträglich leicht anzupassenden wärmedämmenden Mantel bereitzustellen.The invention is therefore based on the object of an industrial furnace of the type mentioned at the beginning, with which not only can you save energy in a simple way, but also, if necessary, the cycle time can also be shortened, as well as a heat-insulating jacket that can also be easily adapted subsequently provide.
Vorstehende Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Mantel innenseitig mit lösbar am Gehäuse haftenden Dauermagneten verbunden ist.The above object is achieved according to the invention in that the jacket is connected on the inside with permanent magnets detachably adhering to the housing.
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Wenn in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung der Mantel aus wenigstens einer Schicht in Form einer geschmeidigen Decke aus gewebtem, gewirktem oder filzartigem wärmebeständigen, faserigen Material besteht, ist der Zuschnitt besonders einfach, weil nur auf den groben Umriß des Ofens zu achten ist, nicht aber z.B. auf außen aufgeschraubte Deckel und andere Unregelmäßigkeiten der Oberfläche, da diese von dem geschmeidigen Mantel lose überdeckt werden. Die mit dem Mantel verbundenen Dauermagnete haben dabei die doppelte Funktion, ihn z.B. auch bei einem aufschwenkbaren Ofenoberteil gegen Herabfallen zu sichern und die Ränder des Mantels in dichter Anlage am Gehäuse des Ofens zu halten, so daß eine im wesentlichen stehende Luftschicht zwischen diesem und dem Mantel erhalten bleibt. Zu diesem letztgenannten Zweck sind die Dauermagnete, die z.B. die Form flacher, runder Scheiben von etwa 1 bis 3 cm Durchmesser haben können, vor allem längs der Ränder des Mantels zu positionieren, wobei sich ihre Anzahl, der Zwischenabstand, die Größe und die magnetische Haltekraft, die wiederum vom Material und der Temperatur abhängt, nach den Bedingungen im Einzelfall richten. If, in a preferred embodiment of the invention, the jacket consists of at least one layer in the form of a supple If the blanket is made of woven, knitted or felt-like heat-resistant, fibrous material, the cut is special simply because you only have to pay attention to the rough outline of the furnace, but not to e.g. the lid that is screwed on on the outside and other surface irregularities, as these are loosely covered by the supple coat. The one with the Permanent magnets connected to the jacket have a double function, e.g. also with a hinged upper part of the furnace to secure against falling and to keep the edges of the jacket in close contact with the housing of the furnace, so that a substantially stationary layer of air is retained between this and the jacket. For this latter purpose are the permanent magnets, which e.g. can have the shape of flat, round discs with a diameter of about 1 to 3 cm especially along the edges of the mantle, taking into account their number, spacing, size and magnetic holding force, which in turn depends on the material and the temperature, depending on the conditions in the individual case.
In bevorzugter praktischer Ausführung werden die Reißfestigkeit des Mantels und die Belastbarkeit der Verbindung zwischen diesem und den Dauermagneten im Verhältnis zu deren Haltekraft so gewählt, daß man nur am Mantel zu ziehen braucht, um die Dauermagnete vom Gehäuse des Ofens zu lösen. Mit großen Kräften braucht dabei nicht gerechnet zu werden, weil die Wärmedämmaterialien normalerweise sehr leicht sind und daher auch die magnetische Haltekraft so klein sein kann, daß das Lösen der Dauermagnete vom Ofen durch Zug am Mantel ohne weiteres möglich ist.In a preferred practical embodiment, the tear strength of the jacket and the resilience of the connection between this and the permanent magnet in relation to their holding force chosen so that you can only pull on the coat needs to loosen the permanent magnets from the housing of the furnace. Great forces do not have to be reckoned with, because the thermal insulation materials are usually very light and therefore the magnetic holding force can be so small, that the release of the permanent magnets from the furnace by pulling on the jacket is easily possible.
Die vorgeschlagene erfindungsgemäße Wärmedämmung hat den weiteren Vorteil, daß sie trotz weicher Oberfläche gegenüber Beschädigungen verhältnismäßig immun ist, da sich beim An-The proposed thermal insulation according to the invention has the other The advantage of this is that it is relatively immune to damage despite its soft surface, as it
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stoßen vorbeibewegter Gegenstände normalerweise nur die Dauermagnete verschieben oder lösen, und danach der Mantel wieder zurechtgerückt werden kann.When objects move past normally just move or loosen the permanent magnets, and then the jacket can be adjusted again.
Es versteht sich allerdings, daß die Erfindung auch für die Befestigung verhältnismäßig steifer plattenförmiger oder vorgeformter Wärmedämmkörper am Gehäuse eines Ofens geeignet ist. Der gesamte wärmedämmende Mantel eines Ofens kann, unabhängig von seiner Steifigkeit bzw. Geschmeidigkeit, aus einem einzigen oder mehreren einzelnen Stücken bestehen und die Oberfläche des Ofengehäuses im wesentlichen vollständig oder nur teilweise überdecken. An einen Teilschutz wird man vor allem dann denken, wenn es im wesentlichen darum geht, heiße Stellen des Ofens, mit denen Personen in Berührung kommen können, abzudecken. Kommt es mehr auf die Energieeinsparung an, wird man den Ofen so weitgehend, wie es der praktische Gebrauch zuläßt, ummanteln. Dabei sind schon mit einer verhältnismäßig dünnen und leichten Ummantelung Energieeinsparungen von etwa 20 bis 30 % möglich.It goes without saying, however, that the invention can also be used for fastening relatively stiffer plate-shaped or preformed thermal insulation body on the housing of a furnace is suitable. The entire heat-insulating jacket of a furnace can be used independently of its stiffness or suppleness, consist of a single or several individual pieces and cover the surface of the furnace housing substantially completely or only partially. One becomes a partial protection Think especially when it comes down to hot parts of the oven with which people come into contact can come to cover. If energy saving is more important, the stove will be as extensive as it is practical Use allows sheath. Even with a relatively thin and light casing, energy savings are possible from about 20 to 30% possible.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung besteht der vorgeschlagene wärmedämmende Mantel aus mehreren Schichten, wobei die innerste Schicht eine Wärmestrahlen reflektierende innere Oberfläche aufweist. Diese Schicht kann z.B. eine reißfeste, wärmebeständige, mit einem metallischen, reflektierenden Auftrag versehene Kunststoffolie sein, an welcher die Dauermagnete festgeklebt sind.In a further preferred embodiment of the invention, the proposed heat-insulating jacket consists of several layers, wherein the innermost layer has a heat ray reflective inner surface. This layer can e.g. a tear-resistant, heat-resistant, with a metallic, reflective Order provided plastic film to which the permanent magnets are glued.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Dauermagnete zwischen einer dünnen inneren Schicht und einer oder mehreren äußeren Schichten des Mantels eingenäht. Die innerste Schicht muß in diesem Fall so dünn sein, daß die vorgesehene Anzahl von Dauermagneten noch die erforderliche Haltekraft ausüben können„In an alternative embodiment, the permanent magnets are sewn between a thin inner layer and one or more outer layers of the jacket. The innermost In this case, the layer must be so thin that the intended number of permanent magnets still has the required holding force can exercise "
In einer weiteren bevorzugten praktischen Ausführung sind die Dauermagnete durch Schrauben oder Niete mit einer oder mehreren Schichten des wärmedämmenden Mantels verbunden, wobei z.B. der Dauermagnet mittels einer Schraube oder eines Niets durch den Mantel hindurch mit einer auf dessen Außenseite angeordneten Scheibe verbunden sein kann.In a further preferred practical embodiment, the permanent magnets are screwed or riveted to one or more Layers of the insulating jacket connected, e.g. the permanent magnet by means of a screw or a rivet can be connected through the jacket to a disk arranged on the outside thereof.
Die zur Anwendung kommenden Materialien sind nach den Anforderungen im Einzelfall auszuwählen. Für den warmedammenden Mantel kommsn z.B. Mineralwolle, Keramik- oder Asbestfasern und Filzmatten, wie sie unter der Handelsbezeichnung Kevlar erhältlich sind, in Frage. Letztere haben den Vorteil, daß sie sehr abriebfest sind und daher z.B. Vulkanisierprodukte nicht verunreinigen. Es besteht auch die Möglichkeit, Mineralwollematten zwischen Filzmatten aus Keflar einzuschließen.The materials used are according to the requirements to be selected on a case-by-case basis. Mineral wool, ceramic or asbestos fibers are used for the insulating jacket and felt mats such as those available under the trade name Kevlar. The latter have the advantage that they are very abrasion-resistant and therefore do not contaminate vulcanization products, for example. There is also the option of mineral wool mats to be enclosed between felt mats made of Keflar.
Bei den Dauermagneten kann es sich um SmCo-Magnete, AlNiCo-Magnete, Ferit~Magnete oder Eisen-Neodym-Magnete oder andere geeignete Dauermagnete handeln, die wenigstens bis etwa 500 C eine ausreichende magnetische Haltekraft bewahren, um die wärmedämmsnde Ummantelung des Ofens zu halten.The permanent magnets can be SmCo magnets, AlNiCo magnets, Ferit ~ magnets or iron-neodymium magnets or other suitable permanent magnets act at least up to about 500 C, maintain sufficient magnetic holding force to hold the heat-insulating casing of the furnace.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert.. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the drawing.
Fig„ 1 Seitenansicht eines mit einem wärmedämmenden Mantel geschützten Industrieofens,Fig "1 side view of a with a heat insulating Mantle protected industrial furnace,
Fig. 2 eine Draufsicht auf ein ausgebreitetes Teil des wärmedämmenden Mantels nach Fig. 1,FIG. 2 is a plan view of an expanded part of the heat-insulating jacket according to FIG. 1,
Fig. 3 einen Querschnitt durch einen Mantel nach Fig„ 2 im Bereich eines eingenähten Dauermagneten j,3 shows a cross section through a jacket according to FIG. 2 in the area of a sewn-in permanent magnet j,
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Pig. 4 eine weitere Ausführungsform eines wärmedämmenden Mantels mit innen durch Kleben befestigten Dauermagneten,Pig. 4 another embodiment of a heat insulating Jacket with permanent magnets fixed inside by gluing,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen wärmedämmenden Mantel mit durch Schrauben befestigten Dauermagneten. 5 shows a cross section through a heat insulating jacket with permanent magnets fastened by screws.
Ih Fig. 1 ist schematisch ein Industrieofen 10 dargestellt, der aus einem Unterteil und einem um eine Gelenkachse 12 aufschwenkbaren Oberteil besteht. Das Unterteil und das Oberteil des Ofens 10 sind jeweils einzeln für sich mit einem angepaßten wärmedämmenden Mantel umkleidet. Der mit 14 bezeichnete mattenförmige Mantel des Unterteils ist ringförmig um den Ofen gelegt. Dar mit 16 bezeichnete Mantel des Oberteils ist im Beispielsfall nach Art einer Haube geschnitten. Die Mantel 14 und 16 sind jeweils auf ihrer Innenseite mit zahlreichen knopfförmigen Dauermagneten 18 verbunden, welche vor allem entlang der Ränder der Mantel angeordnet sind und zu deren leicht lösbarer Befestigung am ferromagnetischen Gehäuse des Ofens 10 dienen. Unter Berücksichtigung der auf die einzelnen Dauermagnete 18 wirkenden Belastung kann, wie in Fig. 2 gezeigt, vorgesehen sein, daß z.B. am oberen Umfangsrand des Mantels 14 mehr Dauermagnete 18 angeordnet sind als am unteren Rand. Selbstverständlich wird man normalerweise auch im mittleren Bereich des Mantels Dauermagnete 18 anbringen.Ih Fig. 1, an industrial furnace 10 is shown schematically, which consists of a lower part and an upper part that can be pivoted open about a hinge axis 12. The lower part and the upper part of the furnace 10 are each covered individually with an adapted heat-insulating jacket. The designated 14 The mat-shaped jacket of the lower part is placed in a ring around the furnace. Dar with 16 designated coat of the In the example, the upper part is cut like a hood. The sheaths 14 and 16 are each connected on their inside with numerous button-shaped permanent magnets 18, which are mainly arranged along the edges of the jacket and for their easily detachable attachment to the ferromagnetic housing of the furnace 10 are used. Considering the load acting on the individual permanent magnets 18 can, as shown in FIG. 2, be provided that For example, more permanent magnets 18 are arranged on the upper peripheral edge of the jacket 14 than on the lower edge. Of course permanent magnets 18 will normally also be attached in the central area of the jacket.
Die Figuren 3 bis 5 zeigen beispielhaft verschiedene Befestigungsarten für die Dauermagnete 18. Bei der Ausführung nach Fig. 3 ist der Dauermagnet mittels eines Nähfadens 20 zwischen einer möglichst dünnen inneren Schicht 22 und einer vergleichsweise dicken, wärmedämmenden äußeren Schicht 24 des Mantels 14 bzw. 16 eingenäht. Bei der Ausführung nach Fig. 4 ist der Dauermagnet 18 auf die innere Schicht 22 des Mantels 14 bzw. 16 aufgeklebt. Die innere Schicht 22 kannFigures 3 to 5 show examples of different types of attachment for the permanent magnets 18. In the embodiment according to FIG between an inner layer 22 that is as thin as possible and a comparatively thick, heat-insulating outer layer 24 of the jacket 14 or 16 sewn. In the embodiment according to FIG. 4, the permanent magnet 18 is on the inner layer 22 of the Jacket 14 or 16 glued on. The inner layer 22 can
eine nach innen weisende metallische Oberfläche haben, die Wärmestrahlen reflektiert.have an inward-facing metallic surface that Reflects heat rays.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 zeigt einen aus drei Schichten 26, 28, 30 bestehenden Mantel 14 bzw. 16, wobei die mittlere, dicke Schicht 28 z.B. aus Mineralwolle bestehen kann, die zwischen den inneren und äußeren abriebfesten und reißfesten Schichten 26 und 28 eingeschlossen ist. Die Schichten 26 und 30 müssen nicht einmal besondere Wärmedämmeigenschaften haben, da die Funktion der Wärmeisolierung im wesentlichen der mittleren Schicht 28 zufällt. Die äußere Schicht 30 ist durch die inneren Schichten 26 und 28 gegenüber dem heißen Ofen isoliert und kann deshalb aus einem weniger wärmebeständigen Material wie diese bestehen. Die Dauermagnete 18 sind mit einer Gewindebohrung versehen und werden mittels einer von außen durch den Mantel 14 bzw. 16 hindurchgeführten Schraube 32 am Mantel 14 bzw. 16 befestigt, wobei eine Unterlegscheibe 34 dem Schraubenkopf eine Abstützung bietet.The embodiment according to FIG. 5 shows a jacket 14 or 16 consisting of three layers 26, 28, 30, with the middle, thick layer 28 can consist of mineral wool, for example, which is resistant to abrasion between the inner and outer and tear resistant layers 26 and 28 is included. The layers 26 and 30 do not even need special thermal insulation properties since the function of thermal insulation essentially falls to the middle layer 28. The outer Layer 30 is isolated from the hot oven by the inner layers 26 and 28 and can therefore consist of a less heat resistant material like this one. The permanent magnets 18 are provided with a threaded hole and are fastened to the jacket 14 or 16 by means of a screw 32 passed through the jacket 14 or 16 from the outside, a washer 34 provides support for the screw head.
Es versteht sich, daß sowohl die gezeigten äußeren Formen als auch die gezeigten Befestigungsmöglichkeiten für die Dauermagnete 18 nur beispielhafte Ausführungsvarianten der Erfindung darstellen, zu denen im Rahmen des Erfindungsgedankens die dem Fachmann zur Verfügung stehenden weiteren Gestaltungsmöglichkeiten hinzutreten.It is understood that both the external shapes shown and the mounting options shown for the Permanent magnets 18 represent only exemplary embodiments of the invention, to those within the scope of the inventive concept the further design options available to the person skilled in the art are added.
Wenn es im praktischen Gebrauch des Ofens darauf ankommt, kurze Zykluszeiten zu erzielen, wird erfindungsgemäß so verfahren, daß nach dem Einlegen der zu behandelnden Werkstücke der Ofen mit magnetisch angeheftetem wärmedämmenden Mantel aufgeheizt und während der Behandlungszeit beheizt wird. Wenigstens während eines Teils der Abkühlperiode kann dann die Abkühlzeit verkürzt werden, indem der wärmedämmende Mantel vom Ofengehäuse abgenommen wird.If, in practical use of the furnace, it is important to achieve short cycle times, the procedure according to the invention is as follows: that after inserting the workpieces to be treated, the furnace with a magnetically attached heat-insulating jacket is heated and heated during the treatment time. At least during part of the cool-down period can then The cooling time can be shortened by removing the insulating jacket from the furnace housing.
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