DE3803681C1 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Gattung.

Eine Haltevorrichtung dieser Art ist aus der DE-OS 34 01 396 bekannt.

Bei dieser bekannten Haltevorrichtung sind die Anker als Stahlschraube ausgebildet, durchgreifen jeweils den ge­ lochten Boden eines Keramiktopfes und tragen eine innen­ seitig des Bodens sich abstützende Schraubenmutter.

Hierbei besteht aber der Nachteil, daß die mit dem metallischen Ofenmantel verbundenen, stählernen Anker bei Erwärmung des Industrieofens auf Betriebstemperatur, beispielsweise 1100°C, ebenfalls erheblich erhitzt werden und einerseits Wärme zum metallischen Ofenmantel hin ableiten, und zwar um so mehr, je größer der Quer­ schnitt der Anker gewählt wird. Andererseits führt die Erhitzung der stählernen Anker, wobei die Erhitzung der Anker von ihren zum Ofeninnern zielenden Endteilen zum metallischen Ofenmantel hin abnimmt, in den freien End­ teilen der Anker zur erheblichen Verminderung ihrer Biege­ festigkeit, sodaß die freien Anker - Endteile unter Last der von ihnen getragenen Ofenauskleidungen aus keramischen Faserstoffen, die durch Erwärmung ständig schwinden, sich nach unten abbiegen, sodaß sich oberhalb der Ofen­ auskleidungselemente zwangsläufig Fugen ergeben, welche eine unmittelbare Abstrahlung der Ofenwärme auf den metallischen Ofenmantel ermöglichen.

Aufgabe der Erfindung ist es nun eine Haltevorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 beschriebenen Art derart zu verbessern, daß eine erhebliche Erhöhung der Biegebelastbarkeit der Anker erreichbar ist, ohne den Querschnitt der Anker erhöhen zu müssen, welches zu Erhöhung der Wärmeleitung über die Anker zum metallischen Ofenmantel hin zur Folge hätte.

Die Lösung dieser Aufgabe ist dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Keramiktöpfe in Richtung zum Ofen­ mantel hin die Anker im Hochtemperaturbereich umschließende, thermisch isolierende, form- und feuerfeste Hülse aus Keramik angeordnet sind.

Auf diese Weise werden die Anker einerseits durch die Hülsen aus Keramik in ihren am meisten gefährdeten, daß heißt, am höchsten erhitzten Bereichen wärmeisolierend abgeschirmt. Andererseits erfahren die Anker durch die Hülsen aus Hartkeramik, die auch bei hohen Temperaturen ihre Biegesteifigkeit beibehalten, eine erhebliche Er­ höhung ihrer Biegebelastbarkeit, und zwar insbesondere bei hohen Temperaturen.

Dabei ist es förderlich, wenn die Hülsen sich von den Keramiktöpfen aus bis in Temperaturbereiche der auf Betriebstemperatur erwärmten, thermisch isolierenden Ofenauskleidung von ca. 600°C oder weniger erstrecken, um unter anderem auch Verzunderungen der stälernen Anker zumindest weitgehend zu vermeiden.

Hierbei ist es noch vorteilhaft, wenn die Hülsen mit Abstand vom Ofenmantel enden, sodaß eine Wärmeleitung durch die keramischen Hülsen zum metallischen Ofenmantel hin unterbleibt.

Eine vorteilhafte Weiterbildung besteht darin, daß die Hülsen jeweils einen, insbesondere angeformten am Boden eines jeden Keramiktopfes sich axial abstützenden Flansch aufweisen und mittels des Ankers an dem Boden eines jeden Keramiktopfes angespannt sind.

Hierdurch wird einem eventuellen Abknicken der Keramik­ töpfe von den Hülsen entgegengewirkt.

Hierzu ist eine mögliche und vorteilhafte Ausführungsform im Anspruch 5 gekennzeichnet.

Dabei können die Anker im am Ofenmantel angeordnete Gewinde­ bohrungen axial eingeschraubt werden, sodaß nunmehr Ver­ zunderungen der Schraubverbindungen, die das Lösen der Haltevorrichtungen erschweren, unterbleiben.

Hierzu kennzeichnet sich eine vorteilhafte Weiterent­ wicklung dadurch, daß die Gewindebohrungen in Durchgangs­ bohrungen des Ofenmantels münden, ferner die Anker an ihren dem Ofenmantel zugewandten Endteilen Schlüsselan­ sätze aufweisen und daß die Schlüsselansätze durch die Durchgangsbohrungen des Ofenmantels betätigbar angeordnet sind.

Diese Maßnahmen erlauben ein Nachspannen der Keramik­ töpfe von Außen her, also auch bei erhitztem Industrie­ ofen.

Um eine noch festere Verbindung zwischen den Keramik­ töpfen und den Hülsen zu erzielen, ist es vorteilhaft, wenn die Böden der Keramiktöpfe zwischen den Flanschen der Hülsen und axial wirksamen Anker - Gegenlagern zu­ mindest kraftschlüssig eingespannt sind.

Hierzu ist eine bevorzugte Ausführungsform im Anspruch 9 gekennzeichnet.

Eine unter Umständen bevorzugte Variante kennzeichnet sich durch mit den Hülsen jeweils einstückig ausge­ bildete Keramiktöpfe, wobei vorzugsweise zu dem in den mit den Hülsen jeweils einstückig ausgebildeten Keramik­ töpfen Gewindebohrungen angeordnet sind, in die jeweils ein Anker so eingeschraubt ist, daß die Keramiktöpfe in Richtung zum Ofenmantel hin anspannbar sind und das an den Keramiktöpfen Schlüsselansätze vorgesehen sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen

Fig. 1 einen Teil eines Industrieofens im Schnitt,

Fig. 2-8 weitere, zueinander unterschiedliche Ausführungsformen ebenfalls im Schnitt.

Allen Ausführungsformen ist gemeinsam, daß ein metallischer Ofenmantel 1, insbesondere aus Stahl, innenseitig mit Matten 2 und einer Vielzahl nebeneinander sowie übereinander an­ geordneter Formteile 3 aus keramischem Fasermaterial be­ schichtet ist.

Zu deren Halterung am Ofenmantel 1 streben eine Vielzahl zum Ofeninnern hinzielende, bolzenförmige Anker 4 aus Stahl ab, die in die Matten 2 und Formteile 3 eingreifen.

Gemäß der Fig. 1, 5 und 7 sind die Anker 4 mit ihren einen Endteilen am Ofenmantel 1 angeschweißt.

An den freien, also zum Ofeninnern zielenden Endteilen der Anker 4 ist jeweils ein Keramiktopf 5 lösbar befestigt, welcher jeweils einen angeformten, umlaufenden, radial nach außen abstrebenden Flansch 6 aufweist, der sich an der dem Ofeninnern zugewandten Seite eines Formteiles 3 axial abstützt.

Gemäß der Fig. 1 bis 6 haben die Keramiktöpfe eine etwa glockenförmige Gestalt und die Anker 4 greifen mit ihren freien Endteilen durch die gelochten Böden 7 der Keramik­ töpfe 5 in diese ein.

Im Anschluß an die Keramiktöpfe 5 ist jeweils eine Hülse 8 aus feuerfester Hartkeramik auf die Anker 4 aufgesteckt. Die Hülsen 8 reichen bis in die Matten 2 hinein, enden aber mit Abstand vom Ofenmantel 1.

Gemäß der Fig. 1 bis 4 hat jede Hülse 8 einen angeformten, radial nach außen gerichteten, umlaufenden Flansch 9.

In den Fig. 1 bis 3 stützt sich der Flansch 9 einer jeden Hülse 8 an der Innenseite des Boden 7 eines Keramiktopfes 5 formschlüssig ab. Zum Ausgleich von Unebenheiten können zwischen den Abstützstellen Keramikfasern und/oder feuer­ fester Mörtel vorgesehen werden.

Gemäß der Fig. 1 bis 5 enden die Anker 4 mit Außen- Gewindezonen, auf die jeweils eine Schraubenmutter 10 auf­ geschraubt ist, mittels welcher einerseits der Flansch 9 an die Innenseite des Bodens 7 und andererseits über den Keramiktopf 5 die Formteile 3 und die Matten 2 an die Innenseite des Ofenmantels 1 angespannt werden. Zwischen der Schraubenmutter 10 und dem Flansch 9 kann eine die Anspannkraft auf die gesamte Fläche des Flansches 9 verteilende Scheibe 11 angeordnet werden.

In Fig. 2 ist der Anker 4 als Kopfschraube ausgebildet, deren Kopf sich über eine Scheibe 11 am Flansch 9 abstützt, während der Außengewinde aufweisende Schraubenschaft in eine Gewindebohrung 12 des Außenmantels 1 eingeschraubt ist. Die Gewindebohrung 12 kann durch eine am Ofenmantel 1 angeschweißte Gewindebuchse oder Schraubenmutter ge­ bildet werden. Dabei ist es vorteilhaft im Ofenmantel 1 eine zur Gewindebohrung 12 koaxial angeordnete Durchgangs­ bohrung und am freien Ende des Schraubenschaftes einen Schlüsselansatz 13 vorzusehen, sodaß durch die Durchgangs­ bohrung des Ofenmantels 1 die Kopfschraube angezogen werden kann.

In Fig. 3 stützt sich der Flansch der Hülse 8 außenseitiⁱg des Bodens 7 ab. Ferner ist auf dem Schaft des als Kopf­ schraube ausgebildeten Ankers 4 eine Schraubenmutter 14 angeordnet, mittels welcher der Flansch 9 der Hülse 8 an die Außenseite des Bodens 7 angespannt wird, wonach dann der Boden 7 zwischen dem Flansch 9 und dem Kopf des Ankers 4 spiellos eingespannt ist und einem Abknicken des Widerlagers 5 von der Hülse 8 sicher entgegenge­ wirkt wird.

In Fig. 4 ist der Boden 7 zwischen dem Flansch 9 der Hülse 8 und einer die Hülse 8 nahezu spiellos umfassenden, zweiten Hülse 15 aus Keramik eingespannt. Zudem ist hier in der Hülse 8 eine axial verlaufende Gewindebohrung 16 vorgesehen, in die der Anker 4 eingeschraubt ist. Außerdem trägt der hier als Gewindestange ausgebildete Anker 4 eine Schraubenmutter 14, mittels welcher über eine Scheibe die Hülse 15 an die Außenseite des Bodens 7 angespannt werden kann. Ferner ist in der freien Stirn­ seite des Flansches 9 ein Schlüsselansatz 17 angeformt, um den Anker 4 in die Gewindebohrung 12 einschrauben zu können. Dabei ist es vorteilhaft, wenn das dem Ofenmantel 1 zugewandte Ende des Ankers 4 angespitzt ist, um die Fasermatten leicht durchdringen zu können, ohne daß vor­ gebohrt werden muß.

Gemäß der Fig. 5 und 6 sind hier jeweils ein Keramiktopf 5 und eine Hülse 8 einstückig hergestellt worden.

Zudem sind bei allen Keramiktöpfen 5 diese nach der Montage der Halterungen mit Stopfen 18 aus feuerfestem Material verschlossen worden.

Es ist auch möglich die in die Keramiktöpfe 5 hinein­ reichenden Teile der stählernen Anker mit Keramik zu beschichten, um Verzunderungen dieser Teile zu vermeiden.

Die Fig. 7 und 8 zeigen massive, mit den Hülsen 8 ein­ stückig ausgebildete Keramiktöpfe 5, wobei die Hülsen 8 an den dem Ofenmantel 1 zugewandten Stirnseiten aus­ mündende Gewindebohrungen 16 aufweisen, in die jeweils ein Anker 4 eingeschraubt ist.

Zudem haben hier die Keramiktöpfe 5 angeformte Schlüssel­ ansätze 17, um über die Keramiktöpfe 5 auf die Formteile 3 und die Matten 2 Anzugskräfte ausüben zu können.

Die Keramiktöpfe 5 und die Hülsen 8 haben bevorzugter Weise kreisförmige bzw. kreisringförmig Querschnitte.

Claims (11)

1. Haltevorrichtung von feuerfesten Auskleidungen aus keramischem Fasermaterial an der Innenseite des metallischen Ofenmantels eines Industrieofens, bestehend aus am Ofenmantel gehalterten, in die als Formteile und/oder Matten ausgebildeten Aus­ kleidungen eingreifenden, stabförmigen, metallischen Ankern, insbesondere aus Stahl, deren Ofeninnen­ seitigen Endteile in die Auskleidungen an den Ofen­ mantel anspannende Keramiktöpfe eingreifen, dadurch gekennzeichnet, daß anschließend an die Keramiktöpfe (5) in Richtung zum Ofenmantel (1) hin die Anker (4) im Hochtemperaturbereich umschließende, thermisch isolierende sowie form- und feuerfeste Hülsen (8) aus Keramik angeordnet sind.

2. Haltervorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülsen (8) sich von den Keramik­ töpfen (5) aus bis in Temperaturbereiche der auf Betriebstemperatur erwärmten thermisch isolierenden Ofenauskleidung von ca. 600°C oder weniger erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Hülsen (8) mit Abstand vom Ofen­ mantel (1) enden.

4. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Hülsen (8) jeweils einen, insbesondere angeformten, am Boden (7) eines jeden Keramiktopfes (5) sich axial abstützenden Flansch (9) aufweisen und mittels des Ankers (4) an dem Boden (7) eines jeden Keramiktopfes (5) an­ gespannt sind.

5. Haltevorrichtung nach Anspruch 4 dadurch gekennzeich­ net, daß die Flansche (9) der Hülsen (8) sich innen­ seitig der Keramiktopf - Böden (7) axial abstützen und mittels der Anker (4) an die Böden (7) angespannt sind.

6. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (4) in am Ofen­ mantel (1) angeordnete Gewindebohrungen (12) axial einstellbar eingeschraubt sind.

7. Haltevorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeich­ net, daß die Gewindebohrungen (12) in Durchgangs­ bohrungen des Ofenmantels (1) münden, ferner die Anker (4) an ihren dem Ofenmantel (1) zugewandten Endteilen Schlüsselansätze (13) aufweisen und daß die Schlüssel­ ansätze (13) durch die Durchgangsbohrungen des Ofen­ mantels (1) bestätigbar angeordnet sind.

8. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (7) der Keramiktöpfe (5) zwischen den Flanschen (9) der Hülsen (8) und axial wirksamen Anker - Gegenlagern zumindest kraftschlüssig eingespannt sind.

9. Haltevorrichtung nach Anspruch 8 dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Flansche (9) sich außenseitig der Keramiktopf - Böden (7) axial abstützen, die axial wirksamen Anker - Gegenlager an die Innen­ seiten der Keramiktopf - Böden (7) eingespannt sind und daß an den Ankern (4) in Richtung zu den Flanschen (9) der Hülsen (8) hin wirksame Spann­ einrichtungen (14) angeordnet sind.

10. Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1-9 gekennzeichnet durch mit den Hülsen (8) jeweils ein­ stückig ausgebildete Keramiktöpfe (5).

11. Haltevorrichtung nach Anspruch 10 dadurch gekenn­ zeichnet, daß in den mit den Hülsen (8) jeweils einstückig ausgebildeten Keramiktöpfen (5) Gewinde­ bohrungen (16) angeordnet sind, in die jeweils ein Anker (4) so eingeschraubt ist, daß die Keramiktöpfe (5) in Richtung zum Ofenmantel (1) hin anspannbar sind und daß an den Keramiktöpfen (5) Schlüsselansätze (17) vorgesehen sind.