DE8708084U1 - Halterungselemente aus Graphit für Heizstäbe in Industrieöfen - Google Patents

Description

Degussa AktiengesßLLschaft 8? 162 IO Wei ssf rauenstraße 9, 6000 Frankfurt am Hain

Halterungselement aus Graphit für Heizstäbe in Industri eöfen

Beschreibung:

In Industfieöfen, insbesondere in Schutzgas- und Vakuumöfen, dienen Heizstäbe aus Graphit als Heizelemente. Vorzugsweise sind die Heizstäbe aLs Graphitrohre ausgebildet, die äquidistant über den Ofenumfang verteilt axial in Richtung der Ofenachse angeordnet sind. Zur Befestigung und zur Stromzuführur^ werden die Heizstäbe jeweils in ihrem mittleren Bereich in einem verschraubbaren Graphitklotz gehalten. Diese Befestigungsart hat den Vorteil, :!aß sich während der Erwärmung die Heizstäbe frei nach den Stirnseiten des Ofens ausdehnen können. Der Stromfluß von Heizstab zu Heizstab erfolgt über Verbindungsstücke, die entweder aus U-förmig gebogenen Graphitrohren oder aus massiven Graphitkörpern bestehen.

Bei bestimmten Industrie-Ofentypen müssen aufgrund konstruktiver und themischer Gegebenheiten die Graphitheizstäbe jeweils an ihren End"n, also nahe den Stirnflächen der Ofenkammer, befestigt werden. Als Befestigungselemente können wiederum Graphitklötze verwendet werden. Es kommen auch Graphitringe bzw. in mehrere Sektoren geteilte GraphitHnge (bei Parallelschaltung von Grap^itheizstSben) zum Einsatz. Klötze und Ringe bewirken sowohl die mechanische Befestigung als auch die elektrische Zuleitung. Dadurch sind jedoch die Heizstäbe beidseitig fest eingespannt. Die thermische Längenausdehnung der Heizrohre führt daher oft zum Bruch der Graphit ringe.

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Es war daher Aufgabe der vorliegenden Neuerung/ . Halterungselement«* aus Graphit für¹ Hei^stäbe in industrieöfen zu entwickeln/ die die thermische Ausdehnung der Heizstäbe im Ofenbetrieb ohne Bruch aufzunehmen vermögen und gleichzeitig eine gute elektrische Leitfähigkeit aufweisen*

Diese Aufgäbe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst/ daß sie aus mit entsprechenden Bohrungen versehenen Kreisringen oder Kreisringsektor§n aus einer flexiblen Graphit laminatplatte bestehen/ wobei der Schichtenaufbau des Laminats senkrecht zur Heizstabachse verlaufen muß.

Die Abmessungen der Kreisringsektoren werden derart gewählt, daß die Höhe H der Kreisringsektoren größer ist als die Breite B, gemessen in Richtung der Heizstäbe. Vorzugsweise gilt 2 < H/B < 8*

Diese Halterungselemente aus GraphitLaminat widerstehen den Bedinguhge.fl des Ofenbetriebs, sind flexibel genug, um die thermische Ausdehnung der Heizstäbe aufzunehmen, ohne daß die mechanische Belastbarkeit dadurch verringert wird. Außerdem sind sie elektrisch gut leitfähig/ So daß sie auch als Stromleiter fungieren können.

Die Halterungselemente werden derart hergestellt, daß man aus handelsüblichen Graphitlaminatplatten entsprechende Ringe herausschneidet und gegebenenfalls in Sektoren unterteilt, so daß die Heizstäbe sektionsweise unabhängig voneinander beheizt werden können. Hit Hilfe entsprechender Bohrungen in den HaLterungseLementen werden die Heizstäbe befestigt. Vorzugsweise erfolgt die Befestigung mittels Mutter und Kontermutter.

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Da der spezifische elektrische Widerstand in Preiiri chtung des Graphit Laminats um den Faktor 1/65 |

kleiner ist als qiiet* zur Preßrichtung/ v/erden die

Laminatstreifen so geschnitten, daß St ronif lußri chtung

mit der LaminatLärigenorientierung zusammenfällt*

Da überdies der spezifische elektrische Widerstand

des Graphitlaminats in Schichtrichtung gleich dem von Mässivgraphit ist <&* 10-&Lgr;. ym), verändern sich elektrische Kennwerte des Ofens nicht.

Durch defl Läminatschi cntenäuf oäu des Köf tlsiturfgss.ssis-r.ts

senkrecht zur thermischen Dehnungsrichtung der Heizstäbe, ist das Halterungselement flexibel genug, um Auslenkungeri

von unterschiedlichem Betrag und unterschiedlicher |

Richtung an den Einspannstellen der Heizstäbe zu i|

wi derstehen.

Durch geeignete Wahl des Querschnitts der Kreisringsektoren |

(im Rahmen der Variationsseite von H und B), läßt sich der Ohm'sche Widerstand der Sektoren relativ zum Ohm'scheh

Widerstand der Heizleiter einstellen. Damit kann die

dem Ofen an den Stirnflächen zugeführte Heizleistung variiert werden, d.h. die Befestigungselemente als zusätzliche Heizelemente im Ofehraum.

Die Abbbildung zeigt schematisch eine beispielhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Halterungselemente* Zwei Heizstäbe (2) sind an beiden Enden in je einem Halterungselement (1) aus Graphit laminat mittels Mutter (3) und Kontermutter (4) befestigt, wobei die Halterungselemente (1) an diesen Stellen Bohrungen aufweisen. Die Halterungselemente (1) sind ihrerseits über Gräphitklötze (5), die die Ofenisolation (6) durchdringen, an der Ofenwandung befestigt* Der Schichtenaufbau des Graphitlaminats verläuft senkrecht zur Heizstabachse.

Claims (2)

IDegussa AktiengeseLLschaft 87 162 Weissfrauenstraße 9, 6000 Frankfurt am Hain ■ · · ■ · ■ &igr; It·· · &bgr; &euro; · · a &lgr; I ■ ··« &bgr;« ··■ I HaLterungseLemente aus Graphit für Heizstäbe in Industrieöfen Schutzansprüche:

1. HaLterungseLemente aus Graphit für Heizstäbe in Indust ri eöfen,

dadurch gekennezeichnet,

daß sie aus mit entsprechenden Bohrungen versehenen Kreisringen oder Kreisringsektoren aus einer fLexibLen GraphitLaminatpLatte bestehen, wobei der Schichtenaufbau des Laminats senkrecht zur Heizstabachse verlaufen muß.

2. Hulterungseletnente nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Höh'e H und die Breite B in Heizstabrichtung der Kreisringsektroen durch die Formel 2 < H/B < festgelegt ist.