DE69102715T2

DE69102715T2 - Ofengehäuse.

Info

Publication number: DE69102715T2
Application number: DE69102715T
Authority: DE
Inventors: Minoru Yamaguchi
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1990-02-20
Filing date: 1991-02-05
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2011-02-06
Also published as: JPH0427395U; EP0443744B1; JPH0548074Y2; EP0443744A1; DE69102715D1; US5122055A; MY105334A; ES2059048T3; MX173295B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gehäuse, das für Industrieöfen verwendet wird, und im spezielleren ein verbessertes Gehäuse für tunnelförmige Öfen.
Ein herkömmlicher Rollenherdofen, der als ein Industrieofen bekannt ist, weist einen Ofen aus feuerfesten Ziegeln in der Form eines Tunnels auf, der in einem aus Gehäuse aus hitzebeständigem Stahl untergebracht ist. Die Gehäuse sind in der Längsrichtung des Ofens miteinander verbunden, um ei nen tunneförmigen Ofen zu bilden, der üblicherweise eine Gesamtlänge von mehreren -zig Metern aufweist.
Die Figuren 9(a), 9(b) und 9(c) der bei liegenden Zeichnungen zeigen eine herkömmliche Gehäuseeinheit. Eine Gehäuseeinheit 1 umfaßt horizontale Rahmenelemente 2, die in einer Längsrichtung des Ofens vorgesehen sind, horizontale Rahmenelemente 3, die in einer Axialrichtung von (nicht gezeigten) Rollen an der Unterseite des Ofens vorgesehen sind, und vertikale Rahmenelemente 4, die vertikal an beiden Enden der horizontalen Rahmenelemente 3 stehen. Bodenplatten 7 und Seitenplatten 5 sind an ihren äußeren Peripherien durch Punktschweißen an Innenseiten von Rahmenelementen 2, 3 und 4 befestigt. Stützarmaturen 6 sind zwischen oberen vertikalen Rahmenelementen 4 und unteren vertikalen Rahmenelementen 4 vorgesehen. In Figur 9(c) durch die strichlierte Linie 8 angedeutete Walzen sind in eine Breitenrichtung des Ofens eingefügt. Eine Vielzahl von Walzen 8 ist in einer parallelen Beziehung miteinander in einer Längsabfolge entlang dem Ofen angeordnet.
Jedoch besteht ein Problem bei einem solchen herkömmlichen Gehäuse für Öfen darin, daß die Gesamtlänge des Ofens während der Brennvorgänge zunimmt. Die Seitenplatten 5 und die Bodenplatten 7, die in einer Längsrichtung des Ofens aneinandergrenzen und aneinandergeschweißt sind, dehnen sich durch die hohe Temperatur aus, was zu einer Summierung in der Gesamtlänge führt. Als Ergebnis nimmt die Gesamtlänge des Gehäuses zu, sodaß der Abstand zwischen dem Ofen und den vorne oder hinten im Ofen vorgesehenen peripheren Vorrichtungen geändert wird, was Probleme verursacht.
Außerdem drücken sich die benachbarten Seitenplatten 5 und die Bodenplatten 7 selbst zusammen und behindern einander, wenn die Seitenplatten 5 und die Bodenplatten 7 keine einheitliche Wärmedehnung erfahren, was zu einer Verformung des Gehäuses und Verschiebung der Ofenmitte führt, was oft eine Versetzung des Ofens selbst zur Folge hat, insbesondere, wenn die Temperatur des Ofens erhöht oder gesenkt wird. Bei den Rohrleitungen oder Röhrensträngen um den Ofen kommt es auch zu Verwerfung.
Es kann angemerkt werden, daß die US-A-4764108 einen Ofen beschreibt, der eine äußere und eine innere Ummantelung aufweist. Die äußere Ummantelung ist starr an einem Fundament befestigt, aber die innere Ummantelung kann relativ zum Fundament gleiten. Diese Anordnung soll die Konstruktion vereinfachen, da der Ofen aus mehreren Modulen gebaut sein kann.
Die FR-A-2268236 beschreibt ein Ofengehäuse für einen Rollenofen, bei dem oberste und unterste längsgerichtete Rahmenelemente nicht so warm werden wie die mittleren Rahmenelemente. Um der ungleichmäßigen Ausdehnung Rechnung zu tragen, sind die mittleren Rahmenelemente nicht aneinanderstoßend ausgeführt und nur an einem Ende starr befestigt. Äußere Stahlplatten erstrecken sich kontinuierlich von den obersten zu den untersten Rahmenelementen und sind an beiden Längsenden befestigt. Dieses Dokument erörtert daher eine Art, wie der Ungleichmäßigkeit bei der Ausdehnung des Rahmens zwischen dem mittleren Abschnitt und der Ober- und Unterseite Rechnung zu tragen ist. Dieses Dokument bildet die Grundlage für den einleitenden Teil von Anspruch 1.
Es ist daher wünschenswert, ein verbessertes Ofengehäuse zu schaffen, das die durch die vom Inneren des Ofens abgeleiteten Wärme verursachte Zunahme der Gesamtlänge des Gehäuses verhindert oder zumindest eine übermäßige Zunahme der Gesamtlänge des Ofens verhindert.
Folglich kann es möglich sein, ein verbessertes Ofengehäuse zu schaffen, das das Auftreten von Funktionsstörungen beim Ofen und den peripheren Vorrichtungen um den Ofen verhindert.
Die vorliegende Erfindung schafft ein Gehäuse für einen Ofen, das zumindest eine Gehäuseeinheit enthält, die senkrechte und horizontale Rahmenelemente umfaßt, die entsprechend der Gestalt des Ofens zusammengebaut sind, sowie Außenplatten, die an den Rahmenelementen befestigt sind, um von den Rahmenelementen definierte Räume abzudecken,
worin die Außenplatten durch Befestigungsmittel nur über eine kurze Längserstreckung der Platten am Rahmenelement befestigt sind, wodurch der verbleibende Hauptlängsteil der Platten sich in Längsbewegung relativ zu den längsgerichteten Rahmenelementen durch Wärme ausdehnen kann;
und worin Führungsarmaturen an oder in der Nähe von Zwischenräumen zwischen in Längsrichtung benachbarten genannten Außenplatten vorgesehen sind, um die Plattenenden gleitend zu tragen und zu ermöglichen, daß die längsgerichteten Plattenzwischenräume unter einer solchen Ausdehnung variieren.
Die Außenplatten können Seitenplatten umfassen, die an der Seitenwand der Gehäuseeinheit angeordnet sind.
Die Außenplatten können Bodenplatten umfassen, die an der Bodenwand der Gehäuseeinheit angeordnet sind.
Das Befestigungsmittel kann Schweißen umfassen.
Das Befestigungsmittel kann einen Bolzen umfassen.
Das Befestigungsmittel der Außenplatten kann in einer Längsrichtung des Ofens, vorzugsweise an seinen oder angrenzend an seine Seitenkanten bei, nahe den oder um die Mitten der Außenplatten angeordnet sein. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel der Außenplatten an zwei oder drei Positionen in der Nachbarschaft der Mitte der beiden gegenüberliegenden Enden der Außenplatten in Längsrichtung des Ofens angeordnet sein.
Eine Vielzahl der Gehäuseeinheiten kann in der Längsrichtung miteinander verbunden sein, um ein längliches Gehäuse, beispielsweise für einen Tunnelofen, zu bilden.
Bei einer solchen Anordnung werden die Außenplatten relativ zu den senkrechten oder horizontalen Rahmenelementen gleitend getragen. Die Enden der Außenplatten können in einer Längsrichtung des Ofens gleitend von Führungsarmaturen getragen werden, sodaß ihre Enden in Längsrichtung in den Führungen gleiten können. Die in Längsrichtung benachbarten Außenplatten dehnen sich in einer Längsrichtung des Ofens frei in einen Zwischenraum aus, der zwischen den benachbarten Außenenplatten gebildet wird, sodaß die benachbarten äußeren Platten einander nicht stören. Demgemäß dehnt sich das Gehäuse nicht merklich in seiner Gesamtlänge aus, wenn die Außenplatten sich durch Wärme ausdehnen.
Das wird insbesondere erreicht, indem die Außenplatten nur in einem kurzen längsgerichteten Bereich in Längsrichtung relativ zu den Rahmenelementen befestigt werden, sodaß ein Hauptabschnitt der Plattenlänge sich relativ zu den Rahmenelementen in Längsrichtung ausdehnen kann. Die Zeichnungen zeigen eine Ausführungsform als Beispiel.
Fig. 1 ist ein teilweiser Aufriß, der die Innenseite eines Gehäuses für einen Ofen gemäß vorliegender Erfindung zeigt.
Fig. 2 ist ein teilweiser Aufriß, der die Außenseite des Gehäuses zeigt.
Fig. 3 ist eine Vorderansicht des Gehäuses.
Fig. 4 ist eine Draufsicht des Gehäuses.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die horizontale und vertikale Rahmenelemente zeigt.
Fig. 6 ist eine Draufsicht, die die Montagebedingungen einer Führungsarmatur zeigt.
Fig. 7 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie VII-VII in Fig. 6.
Fig. 8 ist eine vergrößerte Ansicht des Abschnitts VIII in Fig. 3.
Fig. 9(a) ist eine Draufsicht einer Gehäuseeinheit nach dem Stand der Technik.
Fig. 9(b) ist ein Aufriß der in Fig. 9(a) gezeigten Gehäuseeinheit.
Fig. 9(c) ist eine Vorderansicht der Gehäuseeinheit von Fig. 9(a).

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM

In den Fig. 1 bis 8 wird ein gemäß vorliegender Erfindung konstruiertes Gehäuse für einen Ofen gezeigt.
Das Gehäuse für einen Ofen wird für einen Rollenherdofen verwendet. Beim Rollenherdofen werden Gehäuseeinheiten verwendet, die in einer Längsrichtung des Ofens miteinander verbunden sind, und er hat eine Gesamtlänge von mehreren -zig Metern.
Eine Gehäuseeinheit 10 umfaßt vertikale und horizontale Rahmenelemente, wie in Fig. 5 gezeigt.
Auf die Rahmenelemente bezugnehmend sind ein horizontales oberstes Rahmenelement 11, ein horizontales oberes Rahmenelement 12, ein horizontal es unteres Rahmenelement 13 und ein horizontal es unterstes ahmenelement 14 in einer Längsrichtung des Ofens vorgesehen. Ein horizontal es unterstes Zwischenrahmenelement 15 ist zwischen den horizontalen untersten Rahmenelementen 14 vorgesehen, die an den gegenüberliegenden Enden der Gehäuseeinheit 10 vorgesehen sind. Ein horizontales unterstes Verbindungsrahmenelement 16, das die horizontalen untersten Rahmenelemente 14 an den gegenüberliegenden Enden miteinander verbindet, ist in einer Breitenrichtung des Ofens an der Unterseite der Gehäuseeinheit 10 vorgesehen.
Die vertikalen Rahmenelemente umfassen ein vertikal es oberes Rahmenelement 17 und ein vertikales unteres Rahmenelement 18. Das horizontale oberste Rahmenelement 11 ist durch das vertikale obere Rahmenelement 17 mit dem horizontalen oberen Rahmenelement 12 verbunden. Das horizontale untere Rahmenelement 13 ist durch das vertikale untere Rahmenelement 18 mit dem horizontalen untersten Rahmenelement 14 verbunden. Ein Schraubfuß 28 ist am unteren Ende des vertikalen unteren Rahmenelements 18 montiert. Eine Stützeinrichtung 24 ist zwischen dem vertikalen oberen Rahmenelement 17 und dem vertikalen unteren Rahmenelement 18 montiert.
Nun wird eine Außenplatte beschrieben. Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, sind obere Seitenplatten 21 an kurzen oberen und unteren Zwischenabschnitten B&sub1; und B&sub2; davon in Längsausrichtung an das horizontale oberste Rahmenelement 11 bzw. das horizontale obere Rahmenelemnt 12 geschweißt, um sie in rechteckigen Räumen anzuordnen, die vom horizontalen obersten Rahmenelement 11, dem horizontalen oberen Rahmenelement 12 und dem vertikalen oberen Rahmenelement 17 definiert werden. Untere Seitenplatten 22 sind an den oberen und unteren Zwischenabschnitten C&sub1; und C&sub2; an die horizontalen oberen Rahmenelemente 13 bzw. die horizontalen unteren Rahmenelemente 14 geschweißt, sodaß sie sich innerhalb rechteckiger Räume befinden, die vom horizontalen unteren Rahmenelement 13, dem horizontalen untersten Rahmenelement 14 und dem vertikalen unteren Rahmenelement 18 umgeben sind.
Wie in den Figuren 1 und 6 gezeigt, sind Führungsarmaturen 40 in Zwischenräumen t&sub1; vorgesehen, die zwischen benachbarten oberen Seitenplatten 21 ausgebildet sind. Wie in Fig. 7 gezeigt, umfaßt äede der Führungsarmaturen 40 eine Schraube 42, die sich durch das vertikale obere Rahmenelement 17 erstreckt, daß bezogen auf die obere Seitenplatte 21 an der Außenseite des Ofens vorgesehen ist, eine Druckplatte 43, die in der Innenseite des Ofens angeordnet ist, und eine Mutter 44, die sich in Gewindeeingriff mit der Schraube 42 befindet. Die Führungsarmatur 40 ist durch Zusammenschrauben der Schraube 42 und Mutter 44 an den oberen Seitenplatten 21 befestigt. Das Ende 21b der oberen Seitenplatten 21 kann, wie in Fig. 7 zu sehen, nach rechts und links gleiten.
Die obere Seitenplatte 21 weist einen gebogenen Abschnitt 21a auf, der oben horizontal gebogen ist, wie in Fig. 8 gezeigt. Der gebogene Abschnitt 21a kann entlang dem horizontalen oberen Rahmenelement 11 gleiten. Das ermöglicht es, daß der gebogene Abschnitt 21a sich relativ zum horizontalen obersten Rahmenelement 11 in eine Längsrichtugn des Ofens frei ausdehnen oder zusammenziehen kann, wenn die obere Seitenplatte 21 sich durch Wärme ausdehnt.
Wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, ruhen Deckenelemente 20 auf den gebogenen Abschnitten 21a der oberen Seitenplatten 21 auf. Die als Außenplatten verwendeten Bodenplatten 26 und 27 befinden sich einem Raum, der vom horizontalen untersten Rahmenelement 14, dem horizontalen untersten Zwischenrahmenelement 15 und dem horizontalen untersten Verbindungselement 16 umgeben ist. Die Bodenplatten 29 und 27 sind an den mit A gezeigten Positionen an die horizontalen untersten Zwischenrahmenelemente 15 geschweißt. Die Bodenplatten 26 und 26 und Bodenplatten 27 und 27 sind in einer Längsrichtung des Ofens jeweils zueinander benachbart und in einem Abstand t&sub3; voneinander angeordnet, worin die Bodenplatten 26 und 27 sich frei ausdehnen oder zusammenziehen. Ein Ofenkörper ist in der beschriebenen Gehäuseeinheit 10 angeordnet.
Die Platten 21,22,26,27 sind innerhalb der Rahmenelemente angeordnet.
In der Gehäuseeinheit 10, die Wärme vom Ofen ausgesetzt ist, erstrecken sich die oberen und unteren Seitenplatten 21 und 22 in einer Längsrichtung des Ofens, während die Seitenplatten 21 und 22 an den beschriebenen Schweißpunkten an den Rahmenelementen 11, 12, 13 und 14 an den Rahmenelementen befestigt sind. Zu diesem Zeitpunkt behindert der Endabschnitt der oberen Seitenplatte den Endabschnitt der unteren Seitenplatte nicht, da die Zwischenräume t&sub1; und t&sub2; die Ausdehnung der Seitenplatten aufnehmen. Gleichzeitig behindern die benachbarten Bodenplatten 27 und 27, 26 und 26 einander nicht, da der Zwischenraum t&sub3; die Ausdehnung der benachbarten Bodenplatten aufnimmt. Demgemäß erhöht sich die Gesamtlänge der Gehäuseeinheit 10 nicht merklich, und auch die Gesamtlänge des Gehäuses erhdht sich nicht merklich, da solche Gehäuseeinheiten in einer Längsrichtung eines Ofens miteinander verbunden sind und das Gehäuse für den Ofen bilden. Als Ergebnis verhindert das Gehäuse, daß der Herd die periphere Ausrüstung und Rohrleitung stört, die vor oder hinter dem Ofen angeordnet sind.
Bei der obengenannten Ausführungsform ist Schweißen das Mittel zum Befestigen der Rahmenelemente 11 bis 16 an der oberen Seitenplatte 21 und den unteren Seitenplatten 22 oder den Bodenplatten 26 und 27, die als Außenplatten fungieren. Es wird jedoch anerkannt werden, daß es andere äquivalente Mittel zum Befestigen der vorliegenden Konstruktion gibt, wie Schrauben oder andere Befestigungseinrichtungen. Es ist wünschenswert, die Außenplatten in der Nähe ihrer Mitte in gegenüberliegenden Positionen zu fixieren. Es wäre möglich, die Seitenplatten an einem Punkt zu fixieren, der über einer Mitte davon angeordnet ist, und das untere Ende der Seitenplatten durch die Führungsarmaturen zu befestigen. Es wäre auch möglich, die Seitenplatten zur sicheren Befestigung an einer Mehrzahl von Positionen zu fixieren, beispielsweise an mehreren Positionen in der Nachbarschaft der Mitte der Seitenplatten.
Auf ähnliche Weise können die Führungsarmaturen eine Anzahl möglicher Formen aufweisen, vorausgesetzt, daß sie, wie oben beschrieben, ihre Funktion erfüllen, indem sie dazu beizutragen, die Außenplatten auf den Rahmenelementen in Position zu halten, während ihnen ein Grad zumindest längsgerichteter Bewegung bezogen auf das Rahmenelement an der Position der Armatur gewährt wird.
Wie aus obigen Ausführungen hervorgeht, schafft die vorliegende Erfindung ein verbessertes Gehäuses für einen Ofen, worin die Enden der Außenplatten in Längsrichtung des Ofens frei von den vertikalen Rahmenelementen oder horizontalen Rahmenelementen sind. Daher dehnen sich die in Längsrichtung benachbarten Außenplatten frei aus oder ziehen sich zusammen, wie es der thermischen Dehnung oder Kontraktion entspricht, ohne einander zu behindern. Als Ergebnis werden Vorteile dahingehend erreicht, daß das Gehäuse sich nicht merklich in der Gesamtlänge ausdehnt und die pheriphere Ausrüstung und Rohrleitungen um den Ofen nicht behindert und somit die Sicherheit des Ofens gewährleistet wird.

Claims

1. Gehäuse für einen Ofen, das zumindest eine Gehäuseeinheit enthält, die senkrechte und horizontale Rahmenelemente (11-18) umfaßt, die entsprechend der Gestalt des Ofens starr zusammengebaut sind, sowie Außenplatten (21,22,26,27), die an den Rahmenelementen befestigt sind, um von den Rahmenelementen definierte Räume abzudecken,

dadurch gekennzeichnet, daß die Außenplatten durch Befestigungsmittel (A,B,C) nur über eine kurze Längserstreckung der Platten am Rahmenelement befestigt sind, wodurch der verbleibende Hauptlängsteil der Platten (21,22,26,27) sich in Längsbewegung relativ zu den längsgerichteten Rahmenelementen (11-14) durch Wärme ausdehnen kann;

und daß Führungsarmaturen (40) an oder in der Nähe von Zwischenräumen (t) zwischen in Längsrichtung benachbarten genannten Außenplatten vorgesehen sind, um die Plattenenden gleitend zu tragen und zu ermöglichen, daß die längsgerichteten Plattenzwischenräume (t) unter einer solchen Ausdehnung variieren.

2. Gehäuse für einen Ofen nach Anspruch 1, worin die Befestigungseinrichtung für eine genannte Außenplatte sich in der Nähe von deren längsgerichteten Mitte befindet.

3. Gehäuse für einen Ofen nach Anspruch 1 oder 2, worin sich die Befestigungseinrichtung für eine genannte Außenplatte an zwei oder drei Positionen in der Nähe ihrer längsgerichteten Mitte befindet.

4. Gehäuse für einen Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannte Befestigungseinrichtung die Außenplatten an einer Position (A,B,C) auf einer oder beiden ihrer sich in Längsrichtung erstreckenden Vanten in Längsrichtung relativ zu den Rahmenelementen fixiert.

5. Gehäuse für einen Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannten Außenplatten Seitenplatten (21,22) umfassen, die an der Seitenwand der Gehäuseeinheit angeordnet sind.

6. Gehäuse für einen Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die genannten Außenplatten Bodenplatten (26,27) umfassen, die an der Bodenwand der Gehäuseeinheit angeordnet sind.

7. Gehäuse für einen Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das genannte Befestigungsmittel Schweißen umfaßt.

8. Gehäuse für einen Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das genannte Befestigungsmittel eine Schraube umfaßt.

9. Gehäuse für einen Ofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin das genannte Gehäuse eine Vielzahl der Gehäuseeinheiten in Längsrichtung des Ofens miteinander verbunden umfaßt.