DE8516801U1 - Kiln with electric heating - Google Patents
Kiln with electric heatingInfo
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Description
Karlheinz Munzert MZT 1/85 PGHKarlheinz Munzert MZT 1/85 PGH
Falkenstraße 1
8501 SchwanstettenFalkenstrasse 1
8501 Schwanstetten
Brennofen mit elektrischer HeizungKiln with electric heating
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Brennofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a kiln according to the preamble of claim 1.
Bei Brennofen der genannten Art gibt es solche, die- als Wärmeisolation Mineral-, insbesondere Keramikfasern enthalten. Diese besitzen einen guten Wirkungsgrad, da kein Mauerwerk vorhanden sein muß. Bei Wänden aus Keramikfasermatten werden diese durch besondere Metallanker gehalten Diese bestehen aus hochhitzebeständigenm Material, da sie auch in Zonen mit sehr hoher Temperatur vorhanden sein müssen. Außerdem ist Metall gut wärmeleitend, so daß die Halteanker durch Wärmeleitung den Wirkungsgrad des Brennofens verschlechtern .In the case of kilns of the type mentioned, there are those that contain mineral, particularly ceramic, fibers as thermal insulation. These are very effective because no masonry is required. In the case of walls made of ceramic fiber mats, these are held in place by special metal anchors. These are made of highly heat-resistant material because they must also be present in areas with very high temperatures. In addition, metal is a good heat conductor, so that the holding anchors reduce the efficiency of the kiln through heat conduction.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad eines Brennofens der genannten Art zu erhöhen und dabei Mittel anzuwenden, die die Wärmespeicherkapazität des Brennofens zumindest nicht erhöhen.The object of the invention is to increase the efficiency of a kiln of the type mentioned and to use means which at least do not increase the heat storage capacity of the kiln.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Hierdurch ist kein teueres Material für dieThis problem is solved by the features specified in the characterizing part of claim 1. This means that no expensive material is required for the
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Halteanker notwendig und da die Wärmeleitung von Keramik wesentlich schlechter ist als diejenige von Stahl wird eine Wärmeableitung nach außen stark vermindert. Dadurch kann auch im Brennraum eine höhere Temperatur erhalten und diese Temperatur unter Umständen schneller erreicht werden .Retaining anchors are necessary and since the heat conduction of ceramic is much worse than that of steel, heat dissipation to the outside is greatly reduced. This means that the combustion chamber can also maintain a higher temperature and this temperature can be reached more quickly under certain circumstances.
Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben und nachfolgend anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele beschrieben. Dabei zeigen:Further advantageous details of the invention are specified in the subclaims and described below based on the embodiments illustrated in the drawing. Show:
Fig. 1 eine Teilansicht eines Brennofens mit gesteckten Isolierträgern von vorn im Schnitt, Fig. 2 eine Ansicht gemäß dem SchnittFig. 1 a partial view of a kiln with inserted insulating supports from the front in section, Fig. 2 a view according to the section
A-B der Fig. 1, ■ Fig. 3 eine Eckverbindung gemäß demA-B of Fig. 1, ■ Fig. 3 a corner connection according to the
Schnitt C-D der Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,Section C-D of Fig. 1 in enlarged scale,
Fig. 4 eine Ansicht der Heizwendelanordnung eines Brennofens mit
endseitig aufgelegten Isolierträgern ,
Fig. 5 eine Ansicht gemäß dem SchnittFig. 4 is a view of the heating coil arrangement of a kiln with insulating supports placed at the ends,
Fig. 5 a view according to the section
E-F der Fig. 4,E-F of Fig. 4,
Fig. 6 eine vergrößerte Ansicht gemäß dem Schnitt G-H der Fig. 5 und Fig. 7 einen Halteanker in perspektivischer Ansicht.Fig. 6 is an enlarged view according to section G-H of Fig. 5 and Fig. 7 is a perspective view of a retaining anchor.
Mit 1 ist ein Teil eines elektrisch beheizten Brennofens bezeichnet. Dieser besitzt ein Metallgehäuse 2 z.B. aus Stahlblech mit den Seitenwänden 3, der Rückwand 4 und der Deckeilwandung 5. Vorzugsweise im Abstand 6 vom Metallgehäuse 2 sind die wärmeisolierenden Wände 7,8 und die wärmeisolierende Decke 9 angebracht. Der Abstand beträgt etwa 0,5 bis 4 cm, insbesondere 2 cm, um eine Luftzirkulation in diesem Bereich möglichst zu vermeiden und damit die Wärmeabgabe an das Metallgehäuse 2 gering zu halten. Hierdurch wird einmal Energie eingespart und so der Wirkungsgrad des Brennofens erhöht und außerdem die Außenwandtemperatur des Metallgehäuses 2 niedrig gehalten.1 designates a part of an electrically heated kiln. This has a metal housing 2, e.g. made of sheet steel, with the side walls 3, the rear wall 4 and the cover wall 5. The heat-insulating walls 7, 8 and the heat-insulating cover 9 are preferably attached at a distance 6 from the metal housing 2. The distance is approximately 0.5 to 4 cm, in particular 2 cm, in order to avoid air circulation in this area as much as possible and thus to keep the heat emission to the metal housing 2 low. This saves energy and thus increases the efficiency of the kiln and also keeps the outside wall temperature of the metal housing 2 low.
Als "Material für die Wände 7,8 und die Decke 9 dient Mineralfaser, insbesondere für hohe Temperaturen Keramikfaser, insbesondere in Form von Keramikfasermatten 10. Die Wände 7,8 bestehen dabei aus liegenden, ubereinandergestapelten Keramikfasermatten 10 und die Decke 9 ist durch hochkant gestellte Keramikfasermatten 10 gebildet.The material used for the walls 7, 8 and the ceiling 9 is mineral fiber, especially for high temperatures ceramic fiber, especially in the form of ceramic fiber mats 10. The walls 7, 8 consist of horizontal, stacked ceramic fiber mats 10 and the ceiling 9 is formed by ceramic fiber mats 10 placed on edge.
Zur Verankerung, also zum Halt der Wände 7,8 und der Decke 9 sind erfindungsgemäß senkrecht bzw. waagrecht angeordnete, durch die Wände 7,8 und die Decke 9 hindurchragende oder zumindest in diese hineinragende stabförmige Stützen 11 aus Keramik unmittelbar oder mittelbar im Metallgehäuse 2 gehaltert. Hierdurch sind die Keramikfasermatten 10 in ihrer Lage fixiert und es tritt keine hohe Wärmeleitung von innen nach außen auf. da die keramischen Stützen 11 eine schlechte Wärmeleitfähigkeit besitzen. Die Stützen 11 können alsFor anchoring, i.e. for holding the walls 7, 8 and the ceiling 9, according to the invention, vertically or horizontally arranged rod-shaped supports 11 made of ceramic, which protrude through the walls 7, 8 and the ceiling 9 or at least into them, are held directly or indirectly in the metal housing 2. This fixes the ceramic fiber mats 10 in their position and there is no high heat conduction from the inside to the outside, since the ceramic supports 11 have poor thermal conductivity. The supports 11 can be used as
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Rohre oder Vollstäbe ausgeführt sein. In ersterem Fall erhält man noch eine geringere Wärmekapazität. Zusätzlich können die Rohre mit Keramikfaserwolle ausgestopft werden.Pipes or solid rods. In the former case, the heat capacity is even lower. In addition, the pipes can be stuffed with ceramic fiber wool.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Isolierträger 12 für die Heizwendel 13 aus Keramikstäben oder--rohren hergestellt. Gegenüber den bisher bei ausgemauerten Brennöfen vorhandenen Rinnensteinen, in die die Heizwendel eingelegt werden, erhält man eine ganz bedeutende Verringerung der .Wärmespeicherkapazität des Brennofens. Dies bedingt eine geringere Aufheizzeit und besonders eine geringere Verlustenergie in der Abkühlphase, da nach Entnahme des Brenngutes nicht mehr viel Restenergie gespeichert ist.According to an advantageous embodiment of the invention, the insulating supports 12 for the heating coil 13 are made of ceramic rods or tubes. Compared to the previously used channel stones in brick-lined kilns, into which the heating coil is inserted, a very significant reduction in the heat storage capacity of the kiln is achieved. This results in a shorter heating-up time and, in particular, less energy loss in the cooling phase, since there is not much residual energy stored after the kiln has been removed.
Besonders zweckmäßig ist es, die Stützen 11 zugleich als Halter für die Isolierträger 12 zu benutzen. Da die Stützen 11 aus Keramik bestehen, können diese mit ihrem Endabschnitt 14 (Fig. 5 und 6) bis in den Brennraum 15 reichen, wenn die verwendete Keramikmasse entsprechend hoch temperaturbeständig ist. Ansonsten dienen als Träger im Brennraum 15 angeordnete senkrechte Keramiksäulen 16 und Keramikecksäulen 17. Diese sind oben in der Deckettwandung 5 und unten im aus feuerfestem, insbesondere Feuerleichtsteinen bestehenden Boden 18 des Brennraums 15 fixiert. Von den Keramiksäulen 16 bzw.- ecksäulen 17 können ebenfalls waagrechte Stützen 11,z.B. Keramikstäbe, die in die Säulen 16,17 einsteckbar sind, in die Keramikfasermatten 10 hineinreichen und zur Halterung der entsprechenden Wand 7,8 dienen.It is particularly useful to use the supports 11 at the same time as holders for the insulating supports 12. As the supports 11 are made of ceramic, their end section 14 (Fig. 5 and 6) can reach into the combustion chamber 15 if the ceramic mass used is sufficiently high temperature resistant. Otherwise, vertical ceramic columns 16 and ceramic corner columns 17 arranged in the combustion chamber 15 serve as supports. These are fixed at the top in the ceiling wall 5 and at the bottom in the floor 18 of the combustion chamber 15, which is made of refractory, in particular lightweight refractory bricks. Horizontal supports 11, e.g. ceramic rods, which can be inserted into the columns 16, 17, can also reach into the ceramic fiber mats 10 and serve to hold the corresponding wall 7, 8.
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Uo Ub &ogr;:::=Uo Ub &ogr;:::=
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In den Keramiksäulen 16 sind entsprechend dem einzuhaltenden Abstand der Isolierträger 12 Sacklöcher oder durchgehende Bohrungen oder bei Rohren gegenüberliegende Löcher. 19 vorgesehen. In diese können die Isolierträger 12 unmittelbar eingesetzt werden. Zum besseren Ausgleich von Wärmespannungen infolge Dehnung des Materials und zur leichteren Austauschbarkeit reperaturbedürftiger Teile sind in die Löcher 19 Keramikstifte 20 eingesetzt, die in die rohrförmigen oder mit einer entsprechenden Bohrung versehenen Isolierträger 12-eingreifen. Der Abstand zweier Keramiksäulen 16 oder 16 und 17 ist zweckmäßig so gewählt, daß der Isolierträger 12 etwas in Längsrichtung verschiebbar ist, so daß er eventuell nach Verschieben nach einer Seite auf der anderen Seite entnommen werden kann.In the ceramic columns 16, blind holes or through holes or, in the case of pipes, opposite holes 19 are provided in accordance with the distance to be maintained between the insulating supports 12. The insulating supports 12 can be inserted directly into these. To better compensate for thermal stresses due to expansion of the material and to make it easier to replace parts that require repair, ceramic pins 20 are inserted into the holes 19, which engage in the tubular insulating supports 12 or those provided with a corresponding hole. The distance between two ceramic columns 16 or 16 and 17 is expediently selected so that the insulating support 12 can be moved slightly in the longitudinal direction, so that it can possibly be removed from the other side after being moved to one side.
Die Bohrungen oder Löcher 19 der Keramikecksäulen 17 sind übereinander abwechselnd um 90° versetzt waagrecht angeordnet. Dadurch sind zwar die Isolierträger der angrenzenden Wände 3,4 in der Höhe gegeneinander versetzt, die Keramikstifte 20 können aber durch die Keramikecksäule 17 ganz hindurchgesteckt werden. Dies sichert einen besseren Halt derselben.The bores or holes 19 of the ceramic corner columns 17 are arranged horizontally, alternating with each other, offset by 90°. This means that the insulation supports of the adjacent walls 3, 4 are offset in height from each other, but the ceramic pins 20 can be pushed all the way through the ceramic corner column 17. This ensures that they are better held.
Bei dem in den Fig. 4 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Isolierträger 12 gegenüber den in Säulen eingesteckter Ausführung der Fig. 1 bis 3 auf Stützen aufgelegt. Diese Stützen 11 sind hierbei am außenseitigen Ende 22 in Führungsbuchsen 21 eingesteckt, die am Metallgehäuse 2 befestigt sind.In the embodiment shown in Fig. 4 to 6, the insulating supports 12 are placed on supports, as opposed to the version inserted into columns in Fig. 1 to 3. These supports 11 are inserted at the outside end 22 into guide bushings 21, which are attached to the metal housing 2.
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Zweckmäßig sind die Führungsbuchsen 21 an einem Traggurt 23, z.B. einem Eisenband von etwa 5 bis 10 cm Breite und 2 bis 8 mm Dicke,, angeschweißt. Der Traggurt 23 wird dann innen oder'außen auf die Wand 3 des Metallgehäuses~ 2 aufgeschweißt oder aufgenietet oder abnehmbar befestigt, z.B. verschraubt. Nach dem Anbringen der Traggurte 23 werden dann die notwendigen Löcher in das Metallgehäuse 2 gebohrt.Zweckmäßig ragen die Führungsbuchsen 21 nach innen bis in die Keramikfasermatten IQ. The guide bushings 21 are expediently welded to a support belt 23, e.g. an iron band about 5 to 10 cm wide and 2 to 8 mm thick. The support belt 23 is then welded or riveted or removably attached, e.g. screwed, to the inside or outside of the wall 3 of the metal housing 2. After the support belts 23 have been attached, the necessary holes are then drilled into the metal housing 2. The guide bushings 21 expediently protrude inwards into the ceramic fiber mats IQ.
Um die Lage der Stützen 11 in den Führungsbuchsen 21 definiert festzulegen, ist auf das Ende 22 der Stützen 11 eine Keramikhülse 24 aufgebracht, z.B, mittels eines keramischen Binders aufgeklebt. Die Stütze 11 kann- dann von außen durch das mit einem entsprechenden Loch versehen Metallgehäuse 2 bis zu dem durch die Keramikhülse 24 gebildeten Bund 25 eingeschoben werden.In order to define the position of the supports 11 in the guide bushings 21, a ceramic sleeve 24 is applied to the end 22 of the supports 11, e.g. glued using a ceramic binder. The support 11 can then be inserted from the outside through the metal housing 2, which has a corresponding hole, up to the collar 25 formed by the ceramic sleeve 24.
Zur Verbesserung der Fixierung der die Wand 7 bzw. 8 bildenden Keramikfasermatten 10 kann an den Führungsbuchsen 21 ein Halteanker, insbesondere ein Stahlanker 26 aus hochhitzebeständigem Stahl angebracht, &zgr;.B. durch Punktschweißen angepunktet sein. Dieser besitzt nach oben oder insbesondere nach unten gerichtete Krallen 27. Im Ausführungsbeispiel besteht er, wie anhand der Fig. 7 veranschaulicht, aus einem U-förmig gebogenen Drahtabschnitt 28, der an den Enden senkrecht zur U-Ebene abgebogene Endstücke 29 aufweist. Letztere bilden die Krallen 27, die in die Keramikfasermatten lagefixierend eingreifen. To improve the fixation of the ceramic fiber mats 10 forming the wall 7 or 8, a retaining anchor, in particular a steel anchor 26 made of highly heat-resistant steel, can be attached to the guide bushings 21, e.g. by spot welding. This has claws 27 pointing upwards or, in particular, downwards. In the exemplary embodiment, as illustrated in Fig. 7, it consists of a U-shaped wire section 28, which has end pieces 29 bent perpendicular to the U-plane. The latter form the claws 27, which engage in the ceramic fiber mats to fix them in position.
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Bei dieser Ausführung ist eine senkrechte,, die Wand 7 bzw. 8 durchsetzende Stütze 11 nicht unbedingt notwendig, weshalb sie in Fig. 5 nur gestrichelt angedeutet ist.In this design, a vertical support 11 passing through the wall 7 or 8 is not absolutely necessary, which is why it is only indicated by dashed lines in Fig. 5.
Um eine geringe Wärmeübertragung von den Isolierträgern 12 nach außen zu gewährleisten, sitzen diese mit den Enden 30 auf je einem Endabschnitt 14 einer waagrechten Stütze 11 auf. Zur Lagefixierung ist im Endabschnitt 14 oben ein Loch 31 vorgesehen, in das ein Keramikstift 20 von oben einsteckbar ist. Im Bereich der Enden 30 sind die Isolierträger 12 mit einer durchgehenden Bohrung bzw. bei Rohren an gegenüberliegenden Seiten mit je einem Durchbruch 32 versehen, die z.B. über das Loch 31 gelegt werden, wonach der Keramikstift 20 eingesteckt wird.In order to ensure a low heat transfer from the insulating supports 12 to the outside, the ends 30 of the supports rest on an end section 14 of a horizontal support 11. To fix the position, a hole 31 is provided at the top of the end section 14, into which a ceramic pin 20 can be inserted from above. In the area of the ends 30, the insulating supports 12 are provided with a continuous hole or, in the case of pipes, with an opening 32 on opposite sides, which are placed, for example, over the hole 31, after which the ceramic pin 20 is inserted.
Bei als Rohr ausgebildeten waagrechten Stützen 11, die die Isolierträger 12 tragen, dient diese zugleich als Durchführung für den Anschluß 33 der Heizwendel Zur Vermeidung von Wärmeleitung über die eingeschlossene Luft ist zweckmäßig der Rohrdurchlaß der rohrförmigen Stütze 11 mit Keramikfaserwolle ausgestopft. Dies kann auch bei einer die Keramikfaserwand 7,8 oder •decke 9 durchragenden rohrförmigen Stütze 11 vorgenommen werden.In the case of horizontal supports 11 designed as a tube, which support the insulating supports 12, this also serves as a passage for the connection 33 of the heating coil. To avoid heat conduction via the enclosed air, the pipe passage of the tubular support 11 is preferably stuffed with ceramic fiber wool. This can also be done with a tubular support 11 that protrudes through the ceramic fiber wall 7, 8 or ceiling 9.
Vorteilhaft sind die Wände 7,8, und die Decke 9 mit falzartig ineinandergreifenden Ausschnitten versehen. Beispielsweise sind in die die Wände 7,8 bildenden Keramikfasermatten 10 oben auf die Höhe der Breite der die Decke 9 bildenden Keramikfasermatten 10 schmaler geschnitten, so daß ein Innenfalz 34 entsteht. DieserAdvantageously, the walls 7, 8 and the ceiling 9 are provided with interlocking cutouts. For example, the ceramic fiber mats 10 forming the walls 7, 8 are cut narrower at the top to the height of the width of the ceramic fiber mats 10 forming the ceiling 9, so that an inner fold 34 is created. This
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dient als Auflage der ersten Schichten von Keramikfasermatten 10 der Decke 9. Hierdurch ist die Dicht heit des Srennraumes 15 gewährleistet.serves as a support for the first layers of ceramic fiber mats 10 of the ceiling 9. This ensures the tightness of the combustion chamber 15.
Claims (1)
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DE19858516801 Expired - Lifetime DE8516801U1 (en) | 1985-06-08 | 1985-06-08 | Kiln with electric heating |
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