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Beschreibung
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verstärken eines porösen
Isolationskörpers aus keramischem Fasermaterial.
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Mit derartigen lsolationskörpern werden Elcktroöfen zur thermischen
Isolation ausgekleidet. Sie sind übli cherweise als vakunmgeformte Formkörper handelsüblich,
beispielsweise unter dem Warenzeichen "Fibrothal" der Anmelderin. Es gibt sie auch
in Mattenfomn Soweit bekannt, gibt es kein Verfahren, derartige lsolationskörper
in einem vorbestimnten Bereich zu verstärken. Es gibt aber Anwendungsfälle, in denen
dies fühlbare Vorteile mit sich brächte.
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Zum Verbinden zweier aneinander liegender derartiger lsolationskörper
gibt es mehrere bekannte Verfah ren. Man kann die aneinander anliegenden formkörper
mit Hilfe eines vollflächig aufgetragenen, geeigneten Klebemittels miteinander verbinden.
Diese Verbindung neigt aber nach mehrfachem Temperaturwechsel zum Delan.inieren.
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Auch ist es bekannt, derartige Formkörper mit mev chanischen Verbindungsteilen
beispielsweise Gewindestiften und dergteichen, miteinander zu verbinden. Diese haben
aber kaum einen Halt in dem mechanisch schwa chen Formkörper. Übiicherweise wired
die Pefestigung der Isolationskörper, zum Beispiel von einer Ofenwand aus, durch
die ganze Isolationsstärke gemacht Hierbei entsteht der zusätzliche Nachteil von
Wärmebrücken Die Erfindung vermeidet diese Nachteile. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren vorzuschlagen mit dem gezielt bestimmte Bereiche derartiger Isolationskörper
verstärkt werden können. Das erfindungsgemäße Verfahren soll sich auh zum Verbinden
von fsola tionskörpern miteinander eignen. wobei dann einerseits eine sehr gute
Haftung erzielt werden soll und andererseits das Entstehen von Wärmebrücken ausgeschlossen
werden soll.
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Das Verfahren zum Verstärken eines derartigen Iso-Iationskörpers
ist zur Lösung der Erfindungsaufgabe dadurch gekennzeichnet, daß man in iiriin zu
verstirkenden Bereich einen Hohlraum anlegt, in dell tru aun eine viskose Zementmasse
eingibt. die in noch viskosem Zustand in die den Hohlraum umgebunden Bereiche des
Isolationskörpersein@@@,
z@rauf durch Verfestigung der Zemen@masse die Ver@@@ ung erfolgt.
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Als M@terin@ für d@2 Zemen@nasse hat sich ein handelsüblieher derartige@
@ement bewährt. der beispielsweise von der Firmn Carborundum unter der Bezeichnung
QF 180 vemrieben wird.
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Das erfinchligsgem@@e Verfahrenzeiehnet sich durch @ine gezielt@@@@
drkung oder Armierung des Isolationskörpers (Formkörpern) in den angegebenen Bereichen
ti,lS, uil.d jr eLn- @ias nachteilige Entstehen von Wä@n@ebrücken Versuche haben
ergeben, daß durch diese Verfahren@übrung eine ausgezeichnete, gezielte Verstärkung
des Formkörpers erreicht werden kann.
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Die gehärtete Zementmasse hat thermische Eigenschafteil, die siell,
auch bei wechselnder thermischer Beanspruchung nur wenig vom keramischen Fasermaterial
des Isolationskorpars unterscheidet.
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Weil das Material der Zementmasse erfindungsgemäß in die den erwähnt@@
Hoh@aum umgebenden Bereiche eindringt@ k@nn dieses Verfahren auch zum Verbinden
derarti@@ Isolationskörper miteinander benutzt werden. Hierbei muß man lediglich
den erwähnten Hohiraum dur@@ gen@nd, d@h. in einer Flüssigkeitsverbindung. in beiden
Isolationskörpern anlegen und dann den gemein@nmen Hohlraum mit der Zementmasse
füllen.
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Dadurch wird ein verbindungselement nach Art eines Dübels geschaffen.
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Die beschriebene Verfahrensführung zum Verbinden zweier Isolationskörper
ist nieht auf Anordnungen beschränkt. bei denen die beiden Isolationskörper derart
übereinander liegen. daß der Hohlraum, im allgemeinen ein Sackloch, @ch im wesentlichen
senkrecht zur Verbindungsfläche der beiden Fonmkörper erstreckt. Auch wenn diese
Verbindungsfläche von außen nicht ohne weiteres zugänglich ist, kann man mit dem
erfindungsgemäßen vErfahren zwei Formkörper miteinander verbinden. Hieizumuß maniediglich
ein gemeinsames Verbindungsteil. beispielsweise nach Art eines Riegels vorsehen,
das dann mit den beiden Isolationskörper verbunden wird.
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Das beschriebene Verfahren kann man auch so ausgestalten, daß man
in die gehärtete Zementmasse ein Halteelement einschraubt. beispielsweise einen
mit einem Gewindefortsatz versehenen Haken, Rahmen, eine Schraube usw. Das beu@ffende
Gewinde wird man vorzugsweise dadurch arlegen, daß man das Gewindestück in die noch
nicht ausgehärtete Zementmasse einschraubt. Es kann das Gewinde aber auch nach dem
Aushärten der zementmasse geschnitten werden. Es sei erwähnt. daß die gehärtete
Zementmasse im mittleren Bereich teim Aushärten hohl wird, und zwar weit, wie erwähnt,
ein Teil der Zememmasse in den umgebenden Bereich des Formkörpers eindringt.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispieten
näher erlament. aus denen sich weitere wichtige Merkmate ergeben. Eszeigt Fig. @
- zwei übereinmda@ gelegte Formkörper mit einem gemei@amen Sackloch in das ein Zement
eingefüllt worden ist zur Erk@nerung der ersten Verfahrensschritte: Fig. 2 - die
Sint tion von Fig. 1 nach dem Aushär-@ender in das St@kich tingefüllten Zementmasse;
Fig. 3 - eine veitere Anwendung des anhand der Fig. @ and @ erläuterten grundsätzlichen
Verfahrensprinzips @ @@ @rstärkeneines Formkörpers; Fig. 4 - ere eitere Anwendung
dieses Prinzips zum Verbind. @on @@ nebeneinander beindlichen Formkörpe@@
Fig.
5 - ein anderes Anwendungsbeispiel. wobei in die gehärtete Zetnentmasse ein Haltcclcment
ringe schraubt ist.
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Zunächst sei anhand der Fig. 1 und 2 das erfindungsgefäße Prinzip
erlit'tert. lin unteres Formkörper 1 aus keramischem Fasermaterial soll mit einem
oberen Formkörper 2, cbenfalls aus keramischem Fnsctmntcri al, verbunden werden.
Beide Formkörper liegen bei die.
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sem Ausführungsbeispiel mit ihren ebenen Seiten übereinander.
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Man legt in beiden Formkörpern ein durchgehendes Sackloch 3 an, welches
man anschließend mit einer viskosen Zementmasse 4 füllt. Die Zemcntmasse dringt
dann in die das Sackloch 3 umgebenden Bereiche beider poröser Formkörper 1. 2 ein.
Sie härtet dann aus. und zwar bei Umgebungstemperatur innerhalb von etwa 24 Stunden
oder auch bei erhöhter Temperatur von beispielsweise 200°C innerhalb etwa einer
Stunde, Dies zeigt Fig. 2, woraus hervorgeht. daß das durch dieses Verfahren entstandene,
dübelartige Verstärkungselement oder Verbindungselement 5 sich durch eine sehr hohe
Oberflächenrauhigkeit auszeichnet. Die Form des Elements 4 ist eine Negativform
zur Oberflächenrauhigkeit an der Innenfläche des Lochs 3.
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Durch das Eindringen eines Teils der Zementmasse in die Formkörper
entsteht inl Element 5 ein Hohlkern 6.
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Die Zementmasse 4 wird in den Hohlraum 3 entweder mit Unterstützung
der Schwerkraft eingegeben bzw.
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eingegossen oder auch eingespritzt. Die Haftung mit dem Keramikfasermaterial
ist ungekannt hoch, wie Versuche ergeben haben.
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Fig. 3 zeigt eine wichtige Anwendung, wobei ein Formkörper 7 mit
Haltestegen 8 versenen ist, die bei diesem Beispiel verstärkt werden sollen. Bei
diesem Anwendungsbeispiel sind an der Unterseite des Formkörpers 7 ovale und von
unten offene Hohlräume 9 vorgc sehen. die der Aufnahme von Heizwendeln dienen. die
nach unten zum Ofeninneren abstrahlcn. Durch diese Formgebung werden die erwähnten
Haltestege 8 geschaffen. Es sei erwähnt, daß die Haltestege nicht beliebig dick
gemacht werden können. In der Praxis ergab sich daher das Problem. daß die Haltestege
belegentlich ausgebrochen sind, entweder durch große Drahtstärken des Heizleiters
in den Hohlräumen oder durch große Heizflächen. wodurch das Gewicht der dort befindlichen
Heizelemente so groß wurde, daß normalerweise die Haltestege 8 ausgebrochen sind.
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Hier hat man nun erfindungsgemäß durch die Verstärkungselemente 5
Abhilfe geschaffen. die wie vorstehend anhand der Fig. 1 und 2 erläutert ausgebildet
worden sind. Fig. 3 läßt auch den wesentlichen Vorteil erkennen. den das erfindungsgemäße
Verfahren verglichen mit einer sonst möglichen Verstärkung durch eine anstelle der
Elemente 5 eingesetzte Gewindestange mit Verbreiterung des Kopfes mit Hilfe einer
Unterlegscheibe bietet: Die Unterlegscheibe ist entweder zu klein. oder wenn sie
eine ausreichende Größe besitzt, deckt sie die Ränder der Hohlräume 9 ab und behindert
dadurch die Wärmestrahlung zum Ofeninneren.
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Fig. 4 zeigt wiederum ein Ausführungsbeispiel. wobei zwei nebeneinander
befindliche Formkörper 10. 11 mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verbunden werden.
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Hier ist ein Verbindungskörper nach Art eines Riegels 12 vorgesehen,
der sich also in Längsrichtung senkrecht zur Zeichenebene von Fig. 4 erstreckt,
Der Riegel 12 ist in entsprechertde Ausnehmungen in den Formkörpern 10. 11 eingesetzt,
Die dübelartigen Verbindungselemente 5 nach Fig.2 sind nun im Riegel 12 und in den
Form-
körpern 10.11 angelegt. wie Fig. 4 zeigt. so daß auch die nebeneinander befindlichen
Formkörper mit Hilfe des Riegels 12 und der Verbindungselemente 5 miteinander verbunden
werden.
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Fig. 5 schließlich zeigt ein Beispiel, wobei ein Form.
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körper 13 mit einem Element 5 versehen ist. in das ein Halteelement
14 mit seinem Gewindeende 15 eingeschraubt ist. Der Kopf des Halteelemenis ist beispielsweise
als Ose ausgebildet, so daß don andere Gegenstände befestigt werden können, beispielsweise
HeizIelter usw.