DE644626C

DE644626C - Formstein fuer duennwandige Innenausmauerung von Industrieoefen, insbesondere Gluehoefen fuer Eisen und Stahl

Info

Publication number: DE644626C
Application number: DEST51587D
Authority: DE
Original assignee: THEODOR STASSINET DR ING
Current assignee: THEODOR STASSINET DR ING
Priority date: 1933-12-15
Filing date: 1933-12-15
Publication date: 1937-05-10

Description

Von der Ofenwand neuzeitiger Industrieöfen verlangt man einen guten Wärmeschutz. Gleichzeitig soll die innere Ofenfläche eine hohe Festigkeit, Härte und Feuerbeständigkeit aufweisen. Die guten Wärmeschutzstoffe besitzen aber nur geringe Festigkeit, Härte und Feuerbeständigkeit. Man unterteilt daher die Ofenwände in eine innere Schicht mit hoher Festigkeit, Härte und Feuerbeständig-

xo keit, Ofeninnenausmauerung genannt, und in eine äußere Schicht mit besten Wärmeschutzeigenschaften.

Verschiedene Ofenuntersuchungen (Stahl und Eisen 1926 S. 1540 und Paschkis »Elektrische Industrieöfen für Weiterverarbeitung« Verlag Julius Springer 1932 Seite 41 bis 47) zeigen nun, daß die Ofeninnenausmauerungen nicht nur aus Gründen der Stoffersparnis, sondern auch aus wärmetechnischen Erwägungen möglichst dünnwandig gewählt werden sollten.

Es ist nicht leicht, mit dünnen Steinen oder Steinplatten zu einem haltbaren und stabilen Fugenverband zu gelangen. Um den Steinen der Innenausmauerung Halt zu geben, könnte man daran denken, Nut und Feder, V-förmige Steinränder oder Eiseneinlagen der verschiedensten Form zu verwenden. Aber die Eiseneinlagen haben eine zu große Wärmeleitfähigkeit, und die Nuten und Federn verlangen ebenso wie die V-förmigen Ränder Schichtdicken, deren Unterschreitung erwünscht ist.

Mit der nachstehend beschriebenen Steinwandausbildung ist es selbst bei dünnsten Steinen möglich, eine stabile Wand zu erzielen; insbesondere wird die Stabilität kaum zu überbieten sein, wenn die. Steine der Innenausmauerung ohne Mörtel in Verband zu setzen sind, was meistens der Fall ist, wenn diese Steine gleichzeitig als W^Ticklungsträger für elektrisch beheizte Öfen dienen.

Erfindungsgemäß wird bei Formsteinen für Ofeninnenausmauerungen, bei denen die geringste Steinabmessung mit der Dickenrichtung der Innenausmauerung zusammenfällt, der angegebene Zweck dadurch erreicht, daß der Stein sowohl an seiner oberen als auch an seiner unteren Begrenzungsfläche mit Abschrägungen versehen ist, die auf einem Teil der Steinlänge nach vorn, auf dem übrigen Teil dagegen nach hinten verlaufen und an übereinanderliegenden Teilen oben entgegengesetzt wie unten zur waagerechten Ebene gerichtet sind. Zweckmäßig macht man dabei die Abschrägungswinkel, d. h. die aufwärts oder abwärts gerichteten Neigungen der Begrenzungsflächen zur Waagerechten, untereinander gleich und bemißt ihre Größe zwischen 30 und yo°. Am günstigsten ist es, den Stein der Länge nach in drei Ab- go schnitte mit abwechselnd nach vorn und nach hinten gerichteten Abschrägungen zu unterteilen und dabei den mittleren Abschnitt doppelt so lang wie jeden der beiden äußeren

Abschnitte zu bemessen. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus den nachstehend an Hand der Zeichnung zu beschreibenden Ausführungsformen.
Die Sonderform der Steine bezieht sich durchweg auf die oberen und unteren Begrenzungsflächen der Steine oder auf die im Verband waagerecht verlaufenden Steinränder. Bei den Ausführungsbeispielen nach ίο Abb. ι bis 9 ist der Formstein der Länge nach in drei Abschnitte unterteilt, von denen der mittlere Teil α doppelt so lang ist wie je ein seitlicher Teil b. Die oberen und unteren Begrenzungsflächen der Steine verlaufen zur Ofeninnenfläche schräg, also unter einem von 90⁰ verschiedenen Winkel. Zweckmäßig gibt man der Schräge des mittleren Abschnittes a die entgegengesetzte Richtung wie derjenigen der seitlichen Abschnitte b. \^erläuft also ao z. B. am oberen Steinrande die Abschrägung des mittleren Teiles a, von der Ofeninnenwand aus gesehen, nach vorn abwärts, dann soll die Abschrägung der danebenliegenden seitlichen Teile b von hinten nach vorn aufwärts verlaufen. Es können hierbei die Abschrägungen des mittleren Teiles a, der oberen und unteren Randflächen in gleicher (Abb. ι bis 3) oder entgegengesetzter Richtung (Abb. 4 bis 6) verlaufen. Verlaufen sie in gleicher Richtung, dann sollen auch die Abschrägungen der seitlichen Teile b der oberen und unteren Randfläche die gleiche Richtung aufweisen, bzw. verlaufen die Abschrägungen der mittleren Teile α in entgegengesetzter Richtung, dann ebenfalls diejenigen der seitlichen Teile b. Weiter kann man die Bedingung aufstellen, daß die Winkel α, welche die aufwärts und abwärts gerichteten Abschrägungen mit der Senkrechten zur Stirnfläche des Steines, also mit der Waagerechten, bilden, untereinander gleich sein sollen. Die vorgeschriebene Teilung 2b = α und die gleichen Winkel α zur waagerechten Ebene gestatten, mit nur einem Steinformat einen Steinverband zu setzen, bei welchem zwei senkrecht benachbarte Steinlagen je um einen halben Stein gegeneinander versetzt sind. Verlaufen die Abschrägungen des oberen und des unteren Steinrandes gleich, dann ist es nur erforderlich, daß die Steine der einen Lage senkrecht um i8o° gegen die Stellung der Steine der benachbarten Lage gedreht sind. Die Steine können eben oder als Radialsteine, wie in Abb. 7 dargestellt, ausgeführt werden. Stücke von Ofeninnenausmauerungen, welche Formsteine gemäß Abb. 1 bzw. 4 im Verband zeigen, sind durch die Abb. 10 bzw. 11 veranschaulicht.

Eine gute Stabilität erhält die Ofeninnenausmauerung, wenn die Abschrägungen sowohl der oberen als auch der unteren Steinrandflächen mit der waagerechten Ebene einen Winkel bilden, der zwischen 30 und 70⁰ · liegt. : 6a

Eine Bevorzugung gebührt den Steinausführungen nach Abb. 1 und 4; es sind hier die Höhenlagen der Schrägen so gewählt, daß « die Unterkante der einen Abschrägung mit der Oberkante jener Abschrägungen, die in entgegengesetzter Richtung verlaufen, in gleicher Höhe liegen. Diese Höhenlagen der Abschrägungen ergeben gegenüber der Höhenlage nach Abb. 2 und 5 einen verstärkten Halt des Steinverbandes. Gegenüber der M Anordnung nach den Abb. 3 und 6, die in dieser Beziehung auf den ersten Blick noch vorteilhafter erscheint, ist eine bessere Haltbarkeit der Steine gewährleistet.

Die Stabilität des Steinverbandes kann bei *o höheren Wänden weiterhin erhöht werden, indem man den mittleren Teil α des Steinrandes V-förmig gemäß Abb. 8 und 9 und die seitlichen Teile b ergänzend abfallend gemäß Abb. 8 oder ansteigend nach Abb. 9 ausführt. >5 Hierbei können natürlich alle Abwandlungen, die durch die Abb. 2 bis 6 gezeigt sind, ebenfalls berücksichtigt werden. Es steht auch nichts im Wege, Radialsteine ähnlich Abb. 7 entsprechend zu formen. 9»

Die Endsteine bei ebenen Wandflächen sind halbierte Steine der jeweils verwendeten Steinform. Man erhält aus dem Formstein der Abb. 1 z. B. durch Halbierung den Formstein Abb. 12. Hier sei auf die Unzweckmäßigkeit hingewiesen, evtl. die gesamte Innenausmauerung aus halbierten Steinen entsprechend den Abb. 1 bis 9 herzustellen; einmal kann man dann keine sich selbst haltenden halben Endsteine herstellen, und ferner würde durch die nicht zu vermeidenden Herstellungstoleranzen nicht mit Sicherheit ein gut haltender Steinverband herzustellen sein.

Die Ofeninnenausmauerung hat bei elek- »05 trisch beheizten öfen noch eine zweite Aufgabe, sie muß die Heizwicklung tragen. Man versieht aus diesem Grunde diejenige Seite der Steine, die zum Ofeninnern hin liegt, mit Nasen und Ansätzen, in denen die Wicklung *to gelagert bzw. an denen sie befestigt werden kann. Sind diese Ansätze nach oben und unten, wie im Beispiel der Abb. 7, symmetrisch, dann kann jede der entwickelten Steinformen angewandt werden; sind diese »15 Ansätze aber nicht symmetrisch, sind siez. B. nur nach oben oder nach unten abgebogen, dann können nur die Steinformen nach den Abb. 4 bis 6 bzw. nach den Abb. 8 und 9 nebst deren Abwandlungen gebraucht werde», im

In Abb. 13 und 14 sind noch einige weitere Ausführungsbeispiele von Formsteinen

erwähnt, die für besondere Zwecke einen noch weiter gesteigerten Verbandhalt geben, aber im allgemeinen etwas schwieriger herzustellen und darum teurer sind. Ihre Be-Sonderheit liegt darin, daß bei ihnen an der oberen und an der unteren Begrenzungsfläche, des Steines nach vorn abfallende und nach., hinten ansteigende Abschrägungen zweimal miteinander abwechseln. Man kann sich diese

ίο Formen dadurch entstanden denken, daß man die Steinformen nach Abb. ι bis 3 bzw. 8 und 9 senkrecht halbiert und dann zwei linke oder zwei rechte Hälften aneinanderfügt, so daß in den einzelnen Abschnitten je eine nach vorn abfallende und eine nach hinten ansteigende Abschrägung übereinanderliegen. Abb. 13 ist ein derartiges Beispiel, das aus Abb. ι entstanden ist. Eine andere Ausführung ergeben die Steinformen nach Abb. 4 bis 6, indem man sie ebenfalls senkrecht halbiert, dann eine Hälfte um i8o° dreht und beide Hälften wieder aneinanderfügt. Hier liegen infolgedessen in den einzelnen Abschnitten abwechselnd je eine nach hinten ansteigende und eine nach hinten abfallende Abschrägung übereinander. Abb. 14 zeigt ein solches Beispiel, das aus Abb. 4 entstanden ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Formstein für dünnwandige Innenausmauerungen von Industrieöfen, insbesondere Glühöfen für Eisen und Stahl, bei denen die geringste Steinabmessung mit der Dickenrichtung der Innenausmauerung zusammenfällt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein an seiner oberen und unteren Begrenzungsfläche mit einer in seiner Dickenrichtung über die ganze Steindicke reichenden Abschrägung versehen ist, die in der Steinlängerichtung mehrfach ihre Lage wechselt, und zwar so, daß auf einem Teil der Steinlänge die Abschrägung nach vorn und auf dem übrigen Teil nach hinten ansteigend verläuft.

2. Formstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Abschnitten je eine nach vorn abfallende und eine nach hinten ansteigende Abschrägung übereinanderliegen (Abb. 1 bis 3).

3. Formstein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Abschnitten abwechselnd je eine nach hinten ansteigende und eine nach hinten abfallende bzw. eine nach vorn ansteigende und eine nach vorn abfallende Abschrägung übereinanderliegen (Abb. 4 bis 6).

4. Formstein nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägungswinkel, d. h. die aufwärts oder abwärts gerichteten Neigungen der Begrenzungsflächen zur Waagerechten, untereinander gleich sind.

5. Formstein nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Abschrägungswinkel 30 bis yo° beträgt.

6. Formstein nach Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stein der Länge nach in drei Abschnitte mit abwechselnd nach vorn und nach hinten ansteigenden Lagen der Abschrägung unterteilt ist, und zwar so, daß der mittlere Abschnitt doppelt so lang ist wie einer der beiden äußeren Abschnitte.

7. Formstein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterkante einer aufwärts gerichteten Abschrägung mit der Oberkante der benachbarten abwärts gerichteten Abschrägung in gleicher Höhe liegt (Abb. 1 und 4).

8. Formstein nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abschnitt in Längsrichtung des Steines sowohl oben als auch unten V-förmig verläuft und die äußeren Abschnitte unter dem gleichen Winkel und in gleicher Richtung geneigt sind (Abb. 9).

9. Formstein nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Abschnitte in der Längsrichtung des Steines unter den gleichen Winkeln, aber in entgegengesetzter Richtung geneigt sind wie die anstoßenden Teile des V-förmigen mittleren Abschnittes (Abb. 8).

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen