EP0209556A1 - Elektrisch beheizter industrieofen - Google Patents

Elektrisch beheizter industrieofen

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EP0209556A1
EP0209556A1 EP19860900742 EP86900742A EP0209556A1 EP 0209556 A1 EP0209556 A1 EP 0209556A1 EP 19860900742 EP19860900742 EP 19860900742 EP 86900742 A EP86900742 A EP 86900742A EP 0209556 A1 EP0209556 A1 EP 0209556A1
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
industrial furnace
furnace according
supports
rods
rod
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19860900742
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Egon Klein
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ludwig Riedhammer GmbH and Co KG
Original Assignee
Ludwig Riedhammer GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19858517655 external-priority patent/DE8517655U1/de
Application filed by Ludwig Riedhammer GmbH and Co KG filed Critical Ludwig Riedhammer GmbH and Co KG
Publication of EP0209556A1 publication Critical patent/EP0209556A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • F27D99/0001—Heating elements or systems
    • F27D99/0006—Electric heating elements or system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B23/00—Heating arrangements
    • F26B23/04—Heating arrangements using electric heating
    • F26B23/06—Heating arrangements using electric heating resistance heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00—Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016—Chamber type furnaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/062—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated electrically heated
    • F27B9/063—Resistor heating, e.g. with resistors also emitting IR rays
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003—Linings or walls
    • F27D1/0006—Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics
    • F27D1/0009—Comprising ceramic fibre elements
    • F27D1/002—Comprising ceramic fibre elements the fibre elements being composed of adjacent separate strips
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/0003—Linings or walls
    • F27D1/0036—Linings or walls comprising means for supporting electric resistances in the furnace
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/62—Heating elements specially adapted for furnaces
    • H05B3/66—Supports or mountings for heaters on or in the wall or roof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00—Casings; Linings; Walls; Roofs

Definitions

  • the invention relates to an electrically heated industrial furnace.
  • a heat-insulating lining made of light, fire-resistant insulating materials.
  • ceramic fiber products based on aluminum oxide in particular are particularly suitable for this and are now offered in the form of mats or plates.
  • Such a lining is either attached directly to the metallic housing of the furnace or attached to a wall of refractory bricks which is considerably reduced in wall thickness.
  • the individual sheets are fastened on their rear side to the open wall by means of appropriate anchors and the joints are sealed.
  • This heat-insulating lining or the insulating material plates have a low density and strength, so that the attachment of an electrical resistance heater is not possible. Therefore, such heat-insulated industrial furnaces have so far only been heated with oil or gas.
  • the invention has for its object to provide an electrically heated industrial furnace in which the advantages of the oil or gas heated furnace with the described thermal insulation fiber lining can be used in the same way, in particular thus enabling a reduction in energy expenditure.
  • the invention therefore provides for an electrically heated industrial furnace to provide this with a heat-insulating, non-load-bearing lining to the furnace chamber and to provide at least two rods made of temperature-resistant material, which are arranged at a distance from one another and at a distance from the heat-insulating lining, and for receiving at least one electrical heating device arranged between the bars is formed.
  • a heat-insulating, non-load-bearing lining As far as the invention relates to a heat-insulating, non-load-bearing lining, this includes all types of linings that are not suitable for mechanically fastening holding devices. As already described at the beginning, a refractory fiber material is so light and soft that fasteners cannot be locked there.
  • the training according to the invention is characterized in that separate holding elements are arranged in front of the heat-insulating lining, which serve to receive the electrical heating device.
  • the arrangement (attachment) of the rods can be carried out in various ways.
  • the rods are arranged so that they can be plugged in between the floor and ceiling of the furnace.
  • the floor and / or the ceiling then have corresponding receptacles, in each of which a rod can be inserted / hung.
  • the distance between the bars can be chosen to be relatively large, so that the heat-insulating lining has to be pierced only in a few places.
  • the electrical heating device which according to an advantageous embodiment consists of a support rod wrapped with a heating wire.
  • the rod and the supports are advantageous to produce from one and the same material in order to avoid stresses due to different thermal expansions.
  • Usual refractory qualities are suitable as materials for the rods and / or the supports.
  • the parts can consist of simple chamotte, but also of aluminum oxide or silicon carbide.
  • the supports are placed on the associated rod, they can be aligned as desired. This enables different geometrical arrangements.
  • the supports can be directed towards one another, so that the electrical resistance heater placed thereon runs parallel to the open side wall.
  • a plurality of rods are preferably arranged at a distance from one another and are preferably formed with a plurality of supports, on which a plurality of support rods wrapped with a heating wire lie at a distance from one another.
  • the arrangement is preferably set up in front of both open side walls,
  • HHSATZBLAF can be arranged across the kiln. Since the heat developed in metallic or non-metallic resistance bodies is transferred to the heat material in particular by radiation and only to a lesser extent by conduction or convection, an additional heat source can be created in this way.
  • Side wall extending heating device also extend another rod horizontally, with which the rods arranged vertically in front of the walls are stabilized.
  • the heating arrangement can be made more flexible by inserting one or more spacers between several supports arranged on a rod.
  • the distance between the individual heating devices can be varied in this way.
  • the device according to the invention consisting of bars and the electrical heating device arranged between them can also be used in furnaces which are provided with a conventional refractory brick lining, although the invention serves primarily to provide electrical heating even in such furnaces to enable, which are provided with a non-load-bearing heat-insulating lining.
  • the design according to the invention circumvents the problem of fastening in the walls provided with the heat-insulating lining by the arrangement of separate rods, which are preferably arranged between the floor and ceiling of the furnace and are held there.
  • the rods can also be arranged directly on a transport and / or support device for the fuel, ie
  • the rods can then be inserted into the carriage plateau for fixation, for example.
  • the rods can then also serve to receive support plates for the grain.
  • FIG. 1 shows a section of an industrial furnace according to the invention in longitudinal section
  • FIG. 2 a rod with supporting rods connected to it
  • FIG. 3 a further embodiment of a rod with connected support rods
  • Figure 4 an enlarged section of a rod with a support for a support rod
  • FIG. 5 a support for a support rod which is slightly modified compared to FIG. 4.
  • 10 is an industrial furnace for firing ceramic molded parts.
  • the walls 12 (only one side wall 12 is shown in the figure) and
  • REPLACEMENT LEAF the floor 14 and the ceiling 16 each consist of a load-bearing steel plate 18 which is provided on its inward-facing surface with a lining 20 made of refractory bricks of a chamotte quality.
  • a lining 20 made of refractory bricks of a chamotte quality.
  • plates 24 made of aluminum oxide fibers are arranged in front of this lining 20, ie in the direction of the furnace chamber 22.
  • the plates 24 are suspended via fastening anchors (not shown) which are stuck in the lining 20.
  • the refractory, fibrous insulating material can be wetted with a binder and slightly compressed.
  • Cylindrical blind holes 26a, b, 26c, d open to the furnace chamber 22, are worked into the lining 20 of the floor 14 or the ceiling 16 at a distance from one another and at a distance from the plates 24 in the region of the side walls 12.
  • Rods 28 sit vertically in the blind holes 26a, b and 26c, d, respectively, the blind holes 26a, b; 26c, d being arranged such that the rods 28 run parallel but at a short distance from the side wall 12 shown.
  • a predetermined number of supports 30 (here four pieces 30a, b, c, d) are attached to each rod 28.
  • the supports 30a, b, c, d have a cylindrical shape, the central through bore serving to receive the rod 28.
  • Each support 30a, b, c, d is formed at one end with a widened ring flange 32.
  • two groove-shaped depressions 34 run in alignment, which extend at a distance from the center opening to the edge of the ring flange 32. The arrangement is chosen so that the trough-shaped depressions run parallel to the side wall 12.
  • the support rods 36a, b, c, d run parallel to the side wall 12 and at a distance from one another horizontally one above the other.
  • the distance between the support rods 36a, b, c, d is given by the overall height of the supports 30a, b, c, d.
  • the support rods 36a, b, c, d have a circular or annular cross section.
  • Individual support rods can also be omitted, so that the distance between the support rods can also be adjusted in this way.
  • the support rods 36a, b, c, d have the same cross section as the rods 28.
  • rods 28 Although only two rods 28 are shown in front of a side wall 12 in FIG. 1, it is particularly advantageous if a plurality of rods 28 are arranged one behind the other in front of both side walls and a plurality of electrical heating elements 36 between them lie on.
  • each support 30a, b, c, d need only have one channel-shaped support surface 34.
  • the rods 28 do not need to be inserted into the floor 14 or the ceiling 16. It is also possible to train and set them up individually like tripods. It is also possible to hang them in the ceiling area.
  • a rod 38 with a circular cross section is shown in FIG.
  • this rod 38 there are provided a plurality of transverse openings or bores arranged one above the other at a distance, into which supports 40 formed as short rods with a circular or square cross section are inserted.
  • Associated support rods 42 have at their free ends on the surface grooves (not shown), via which they are placed on the supports 40. It is also possible to provide the end faces of the support rods 42 with axial bores into which the supports 40 are inserted.
  • the rod 44 has a U-shaped cross section, the end faces of the legs 44a, b being perpendicular to the furnace side wall 12.
  • the rod 44 has bores running through the legs 44a, b, into which rod-like supports 46 are inserted.
  • the supports 46 each have an electrical heating device 48 at their ends protruding from the rod 44 in the manner explained in accordance with FIG. 2.
  • each support 46 is in its middle area * . provided with an opening 50 into which a suitable tool can be inserted. With this tool, a slight, axial displacement of the supports 46 is possible.
  • a short pin can also be provided, which likewise facilitates the displacement of the supports 46 when these are inserted into corresponding axial bores of the support elements 48.
  • notches or depressions can be provided which cooperate in a locking manner with the wall or the legs 44a, b of the rod 44.
  • the rod 54 has a continuous opening with a semicircular cross section, into which a support 56 with a semicircular ring shaped cross section is inserted.
  • the support 56 accommodates, in a manner similar to the supports 30a, b, c, d according to FIG. 1, a support rod 52 with a circular or circular cross-section.
  • the opening in the rod 58 has a rectangular cross section.
  • a support 60 with a U-shaped cross section is inserted into this opening, on which an electrical heating element (support rod) 62 rests.
  • the support rod 62 can also have a rectangular or square cross section or a corresponding hollow cross section.
  • the support or supports in one piece with the associated rod.
  • an embodiment variant of the invention provides for the rod to be provided with a plurality of bores which are arranged at a distance from one another and into which the support elements are hooked at any desired points.
  • the individual heating elements are connected to one another in a suitable manner and then led outwards through the side walls of the furnace and connected there to a corresponding energy source.
  • a "mobile" arrangement is also possible. While the solution, which is also shown in the drawing, provides for the bars and supports to be arranged in a fixed position, preferably between the floor and ceiling of the furnace duct, the device according to the invention can also be mounted, for example, on an open trolley and guided with it through the furnace duct (in a continuous furnace) or be pushed into the furnace chamber (with a stationary furnace). Preferably, receptacles are then provided in the transport or support devices for the firing material, into which the described rods are simply inserted. By arranging different rods at a distance from one another, for example, a sub-heater for the bread material can be set up on a kiln car.

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Description

Elektrisch beheizter Industrieofen
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten Iπdustri ofen .
Soweit erfindungsgemäß von einem Ofen gesprochen wird, umfaßt dieser Begriff auch Trockner, das heißt also insge¬ samt Anlagen zur Wärmebehandlung von Gütern. Der Anwen¬ dungsbereich erstreckt sich auf die verschiedensten Ofen¬ typen, wie Kammeröfen, Herdwagenöfen, Haubeπöfen, Platteπ- schuböfeπ, Rollenöfeπ , Tunnelöfen und/oder Drehherdöfen.
Derartige Öfen weisen einen Ofenraum zwischen Boden, Wände und Decke auf.
Es sind Industrieöfen mit einer elektrischen Widerstands- heizuπg bekannt, die eine Auskleidung beziehungsweise Aus¬ mauerung aus feuerfesten keramischen Steinen aufweisen. In diese Ausmauerung sind besondere Formsteine eingesetzt, die eine nach innen in den Ofenraum ragende, muldeπartige Auflagefläche besitzen. Dabei sind die Formsteine so ange¬ ordnet, daß jeweils zwei in gleicher Höhe befindliche Auf- lageflächen eine mit einem Heizdraht umwickelte Tragstange der elektrischen Widerstandsheizung aufnehmen und abstützen Der Nachteil eines solchen Industrieofens (der grundsätz¬ lich bei gleicher Ausbildung auch mit Öl oder Gas be¬ heizt werden kann) besteht darin, daß die große Masse der schweren feuerfesten Auskleidung erhebliche Wärme bindet und ein derartiger Ofen damit einen hohen Energie¬ aufwand erfordert.
Um die zum Trocknen und/oder Brennen aufzubringende Ener¬ gie zur reduzieren, ist vorgeschlagen worden, Boden, Wände und/oder Decke eines Ofens mit einer wärmedämmenden Auskleidung aus leichten, feuerfesten Isolierstoffen zu versehen. Zum Beispiel keramische Faserprodukte auf der Basis insbesondere von Aluminiumoxid, eignen sich dazu besonders und werden heute in Form von Matten oder Platten angeboten. Eine solche Auskleidung wird entweder direkt am metallischen Gehäuse des Ofens angebracht oder auf einer in der Wandstärke erheblich verringerten Aus¬ mauerung aus feuerfesten Steinen befestigt. Zum Beispiel bei einer Konfektionierung in Plattenform werden die einzelnen Platten an ihrer Rückseite an der Ofeπwand über entsprechende Anker befestigt und die Fugen abge¬ dichtet. Diese wärmedämmeπde Auskleidung beziehungsweise die Isolierwerkstoff-Platteπ besitzen eine geringe Dichte und Festigkeit, so daß die Anbringung einer elektrischen Widerstandsheizung nicht möglich ist. Die Beheizung der¬ artiger, wärmeisolierter Industrieöfen erfolgt deshalb bisher ausschließlich mit Öl oder Gas. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen elektrisch beheizten Industrieofen anzubieten, bei dem die Vorteile der mit Öl oder Gas beheizten Öfen mit der beschriebenen wärmedämmeπdeπ Faserauskleiduπg auf gleiche Weise genutzt werden können, insbesondere also eine Verringerung des Energieaufwandes ermöglichen.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß auf die wärmedämmende Leichtisolierung auch bei einem elek¬ trisch beheizten Industrieofeπ nicht verzichtet zu werden braucht, sofern andere Aufnahme- und Befestigungsmöglich¬ keiten für die elektrische Heizeinrichtung geschaffen werden.
Die Erfindung sieht für einen elektrisch beheizten Industri ofen deshalb vor, diesen mit einer wärmedämmenden, nicht- tragenden Auskleidung zum Ofenraum hin auszubilden und mindestens zwei Stäbe aus temperaturbeständigem Material vorzusehen, die im Abstand zueinander und im Abstand vor der wärmedämmenden Auskleidung angeordnet, sowie zur Aufnahme mindestens einer, zwischen den Stäben ange¬ ordneten elektrischen Heizeiπrichtung ausgebildet sind.
Soweit erfindungsgemäß von einer wärmedämmenden, nicht- tragenden Auskleidung die Rede ist, so fallen hierunter sämtliche Arten von Auskleidungen, die nicht zur mecha¬ nischen Befestigung von Halteeinrichtungeπ geeignet sind. Wie bereits eingangs beschrieben, ist ein feuerfestes Fasermaterial so leicht und weich, daß Befestigungsmittel dort nicht arretiert werden können.
Unter dem Begriff "Stab" werden alle Arten von Halteorgane insbesondere jedoch solche mit geringem Querschnitt und großer Läπgserstreckuπg verstanden.
ERSATZBLATT Die erfiπdungsgemäße Ausbildung ist dadurch gekennzeichnet daß separate Halteelemente vor der wärmedämmenden Aus¬ kleidung angeordnet sind, die zur Aufnahme der elektrische Heizeinrichtung dienen. Dabei kann die Anordnung (Befesti¬ gung) der Stäbe auf verschiedene Art und Weise erfolgen.
In der einfachsten Ausführungsform ist jeder Stab wie ein Stativ auf dem Boden beziehungsweise der zugeordneten Auskleidung aufgestellt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Stäbe zwischen Boden und Decke des Ofens steckbar angeordnet sind. Zu diesem Zweck weisen der Boden und/oder die Decke dann entsprechende Aufnahmen auf, in die jeweils ein Stab eiπgesteckt/-gehängt werden kann. Der Abstand zwischen den Stäben kann relativ groß gewählt werden, so daß auch nur an wenigen Stellen die wärmedämmende Auskleidung durchstoßen werden muß.
Zur Aufnahme der elektrischen Heizeinrichtung, die nach einer vorteilhaften Ausführungsform aus einer mit einem Heizdraht umwickelten Tragstange besteht, können verschie¬ dene konstruktive Maßnahmen ergriffen werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn jeder Stab mit einem oder mehreren Auflagern ausgebildet ist. Dabei kann das Auflager mit dem Stab einstöckig sein, das Auflεtger kann aber auch - wie es eine weitere vorteilhafte Ausführuπgs- form der Erfindung vorsieht - als separates Bauteil gestal tet sein, das dann auf den zugehörigen Stab aufgesetzt oder angesetzt wird.
ERSATZBLATT Bei einer mehrteiligen Ausführungsform ist es vorteilhaft, den Stab und die Auflager aus ein und demselben Material herzustellen, um Spannungen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungeπ zu vermeiden. Als Materialien für die Stäbe und/oder die Auflager eignen sich übliche feuerfeste Qualitäten, So können die Teile zum Beispiel aus einfacher Schamotte, aber auch aus ALuminiumoxid oder Siliziumkarbid bestehen .
Bei einer Ausführungsform, bei der die Auflager auf den zugehörigen Stab aufgesetzt werden, kann ihre Ausrichtung beliebig erfolgen. Dadurch werden verschiedene geometrisch Anordnungen ermöglicht.
Verlaufen zwei korrespondierende Stäbe im Abstand zuein¬ ander in vertikaler Ausrichtung vor einer Ofeπseiteπwand , so können die Auflager gegeneinander gerichtet sein, so daß die darauf aufgesetzte elektrische Widerstands- heizuπg parallel zur Ofenseitenwaπd verläuft. Vorzugs¬ weise sind mehrere Stäbe im Abstand zueinander angeordnet und vorzugsweise mit jeweils mehreren Auflagern ausgebil¬ det, auf denen mehrere mit einem Heizdraht umwickelte Tragstangen im Abstand zueinander aufliegen. Um eine möglichst gleichmäßige Wärmeübertragung auf das Gut zu erreichen, ist die Anordnung vorzugsweise vor beiden Ofeπseitenwänden eingerichtet,
Es ist aber auch möglich, sofern auf beiden Seiteπwänden entsprechende Anordnungen vorhanden sind, die Auflager im oberen Bereich der Stäbe zum Ofeπinnenraum hin auszu¬ richten, so daß eine elektrische Heizeinrichtung auch
HHSATZBLATT quer über dem Brenngut angeordnet werden kann. Da die in metallischen oder nichtmetallischen Widerstandskörpern entwickelte Wärme insbesondere durch Strahlung und nur in geringerem Maße durch Leitung oder Koπvektioπ auf das Wärmegut übertragen wird, kann so eine zusätzliche Wärmequelle geschaffen werden.
Selbstverständlich kann aber anstelle der zwischen den
Seitenwänden verlaufenden Heizeinrichtung auch ein weiterer Stab horizontal verlaufen, mit dem die vertikal vor den Wänden angeordneten Stäbe stabilisiert werden.
Eine Flexibilisierung der Heizungsanordnung kann dadurch erreicht werden, daß zwischen mehreren auf einem Stab angeordneten Auflagern ein oder mehrere Distanzstücke eingeschoben werden. Der Abstand zwischen den einzelnen Heizeinrichtungen kann so variiert werden.
Es ist selbstverständlich, daß die erfindungsgemäße Ein¬ richtung aus Stäben und der dazwischen angeordneten elektrischen Heizeinrichtung auch bei Öfen eingesetzt werden kann, die mit einer konventionellen feuerfesten Ausmauerung versehen sind, wenngleich die Erfindung in erster Linie dazu dient, eine elektrische Beheizung auch bei solchen Öfen zu ermöglichen, die mit einer nicht- tragenden wärmedämmenden Auskleidung versehen sind. Die erfindungsgemäße Ausbildung umgeht das Problem der Be¬ festigung in den mit der wärmeisolierenden Auskleidung versehenen Wänden durch die Anordnung separater Stäbe, die vorzugsweise zwischen Boden und Decke des Ofens ange¬ ordnet und dort gehalten sind.
Anstelle der vorstehend beschriebenen Anordnung der erfin¬ dungsgemäßen Einrichtung für die Heizelemente können die Stäbe auch unmittelbar auf einer Transport- und/oder Trageinrichtuπg für das Brenπgut angeordnet werden, also
ERSÄTZBLATT insbesondere auf einem Ofenwageπ. Die Stäbe können dann zur Fixierung zum Beispiel in das Wagenplateau eingesteckt werden. Die Stäbe können dann auch gleichzeitig zur Auf¬ nahme von Tragplatten für das Breπngut dienen.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich durch die übrigen Ansprüche und Beschreibungsunterlagen ,
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen in schematischer Darstellung:
Figur 1: einen Ausschnitt eines Industrieofens gemäß der Erfindung im Längsschnitt,
Figur 2: einen Stab mit daran angeschlossenen Tragstangen,
Figur 3: eine weitere Ausbildung eines Stabes mit ange¬ schlossenen Tragstangen,
Figur 4: einen vergrößerten Ausschnitt eines Stabes mit einem Auflager für eine Tragstange und
Figur 5: ein gegenüber der Figur 4 geringfügig abgeänder¬ tes Auflager für eine Tragstange.
In Figur 1 ist mit 10 ein Industrieofen zum Brennen von keramischen Formteilen dargestellt. Die Wände 12 (in der Figur ist nur eine Seiteπwand 12 dargestellt) sowie
ERSATZBLATT der Boden 14 und die Decke 16 bestehen jeweils aus einer tragenden Stahlplatte 18, die an ihrer nach innen gerich¬ teten Fläche mit einer Ausmauerung 20 aus feuerfesten Steinen einer Schamottequalität versehen ist. Vor dieser Ausmauerung 20, also in Richtung auf den Ofenraum 22, sind Platten 24 aus Aluminiumoxid-Fasern angeordnet. Die Platten 24 sind über (nicht dargestellte) Befestigungs¬ anker aufgehängt, die in der Ausmauerung 20 festsitzen. Der feuerfeste, faserige Isolierwerkstoff kann mit einem Bindemittel benetzt und geringfügig verdichtet sein.
In der Ausmauerung 20 des Bodens 14 beziehungsweise der Decke 16 sind im Abstand zueinander und im Abstand zu den Platten 24 im Bereich der Seitenwände 12 zum Ofen¬ raum 22 hin offene zylinderförmige Sacklöcher 26a,b,26c,d eingearbeitet. In den Sacklöchern 26a,b beziehungsweise 26c,d sitzen senkrecht Stäbe 28 ein, wobei die Sacklöcher 26a,b;26c,d so angeordnet sind, daß die Stäbe 28 parallel, aber in geringem Abstand zu der dargestellten Seiteπwand 12 verlaufen. Die Länge der Stäbe 28, die im dargestell¬ ten Ausführungsbeispiel aus Siliziumkarbid bestehen und entsprechend den zylinderförmigeπ Sacklöcherπ 26a,b;26c,d einen kreisförmigen Querschnitt haben, der etwas kleiner ist als der Durchmesser der Sacklöcher 26a,b;26c,d, ist so gewählt, daß die Stäbe 28 zuerst in die Sacklöcher 26a beziehungsweise 26c im Bereich der Decke 16 einge¬ schoben werden und danach durch axiale Verschiebung in die Sacklöcher 26b, 26d des Bodens 14 eingesteckt werden können. In ihrer Endstellung stützen sich die Stäbe 28 auf dem Grund der Sacklöcher 26b, 26d des Bodens 14 (der Ausmauerung 20) ab und ragen noch geringfügig in die Sacklöcher 26a, 26c der Decke 16.
IHSATZBLATT Vor dem Einbringen der Stäbe 28 werden auf jeden Stab 28 eine vorgegebene Anzahl von Auflagern 30 (hier jeweils vier Stück 30a,b,c,d) aufgesteckt. Die Auflager 30a,b,c,d weisen eine Zylinderform auf, wobei die mittige Durch¬ gangsbohrung zur Aufnahme des Stabes 28 dient. Jedes Auflager 30a,b,c,d ist an einem Ende mit einem verbrei¬ terten Ringflansch 32 ausgebildet. Am stirnseitigen Ende jedes Ringflansches 32 verlaufen in fluchtender Ausrichtun zwei rinπenförmige Vertiefungen 34, die sich mit Abstand von der Mittenöffnung bis zum Rand des Ringflansches 32 erstrecken. Die Anordnung ist so gewählt, daß die rinnenförmigen Vertiefungen parallel zur Seitenwand 12 verlaufen .
Wie sich aus Figur 1 ergibt, dienen jeweils zwei Ver¬ tiefungen 34 der Auflager 30a ;30b ; 30c ;30d zweier benach¬ barter Stäbe 28 zur Aufnahme jeweils einer Tragstange 36a,b,c,d, wobei jede Tragstange 36a,b,c,d mit einem nicht dargestellten Heizdraht umwickelt ist.
Aufgrund der dargestellten Anordnung verlaufen die Trag¬ stangen 36a,b,c,d parallel zur Seitenwand 12 und im Ab¬ stand zueinander horizontal übereinander. Der Abstand der Tragstangen 36a,b,c,d ist durch die Bauhöhe der Auf¬ lager 30a,b,c,d gegeben. Die Tragstangen 36a,b,c,d weisen einen kreisförmigen oder kreisringförmigen Querschnitt auf.
Es können auch einzelne Tragstangen weggelassen werden, so daß sich der Abstand der Tragstangen zueinander auch auf diese Weise einstellen läßt.
ERSATZBLATT Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die Trag¬ stangen 36a,b,c,d den gleichen Querschnitt wie die Stäbe 28 auf.
Wenngleich in Figur 1 nur zwei Stäbe 28 vor einer Seiten¬ wand 12 dargestellt sind, so ist es doch besonders vorteil¬ haft , wenn vor beiden Seitenwänden eine Vielzahl von Stäben 28 hintereinander angeordnet sind und zwischen ihnen jeweils eine Vielzahl von elektrischen Heizelemen¬ ten 36 aufliegen.
Bei dem ersten und letzten Stab 28 einer Reihe braucht dann jedes Auflager 30a,b,c,d nur eine rinnenförmige Auflagefläche 34 aufzuweisen.
Die Stäbe 28 brauchen nicht, wie in Figur 1 dargestellt, in den Boden 14 beziehungsweise die Decke 16 gesteckt zu werden. Es ist auch möglich, sie einzeln wie Stative auszubilden und aufzustellen. Ebenso ist es möglich, sie im Deckeπbereich aufzuhängen.
Die geometrische Gestaltung der Stäbe 28, Auflager 30a,b,c,d und Heizelemente 36a,b,c,d kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen, wie in den weiteren Figuren beispiel¬ haft dargestellt ist.
In Figur 2 ist ein Stab 38 mit kreisförmigem Querschnitt dargestellt. In diesem Stab 38 sind mehrere querverlau¬ fende, mit Abstand übereinander angeordnete, durchgehende Öffnungen beziehungsweise Bohrungen vorgesehen, in die als kurze Stäbe ausgebildete Auflager 40 mit kreisförmigem oder quadratischem Querschnitt eingesteckt sind. Die
EHSATZB . zugehörigen Tragstangen 42 weisen an ihrem freien Enden an der Oberfläche verlaufende Nuten (nicht dargestellt) auf, über die sie auf die Auflager 40 aufgelegt werden. Ebenso ist es möglich, die Stirnseiten der Tragstangen 42 mit axialen Bohrungen zu versehen, in die die Auflager 40 eingesteckt werden.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 weist der Stab 44 einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Stirnflächen der Schenkel 44a , b senkrecht zur Ofen-Seitenwand 12 ver¬ laufen. Auch hier besitzt der Stab 44 durch die Schenkel 44a , b verlaufende Bohrungen, in die stabartige Auflager 46 eingesetzt sind. Die Auflager 46 nehmen an ihren aus dem Stab 44 herausragendeπ Enden jeweils eine elektrische Heizeinrichtung 48 in der gemäß Figur 2 erläuterten Weise auf. Zusätzlich ist jedes Auflager 46 in seinem mittleren Bereic*. mit einer Öffnung 50 versehen, in die ein geeig¬ netes Werkze-ug ein-gesteckt werden kann. M t diesem Werk-- zeug ist ein leichtes, axiales Verschieben der Auflager 46 möglich. Anstelle der Öffnung 50 kann auch ein kurzer Stift vorgesehen sein, der ebenfalls das Verschieben der Auflager 46 erleichtert, wenn diese in entsprechende Axialbohrungeπ der Tragelemente 48 eingeschoben werden. Um sicherzustellen, daß die Auflager 46 ihre Endlage sicher einnehmen können, können Kerben oder Vertiefungen vorgesehen werden, die mit der Wand beziehungsweise den Schenkeln 44a , b des Stabes 44 arretierend zusammenwirken.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 4 weist der Stab 54 eine durchgehende Öffnung mit halbkreisförmigem Quer¬ schnitt auf, in die ein Auflager 56 mit halbkreisring- förmigem Querschnitt eingesteckt ist. Das Auflager 56 nimmt in ähnlicher Weise wie die Auflager 30a,b,c,d gemäß Figur 1 eine Tragstange 52 mit kreisförmigem beziehungs¬ weise kreisriπgförmigem Querschnitt auf.
Beim Ausführuπgsbeispiel gemäß Figur 5 besitzt die Öff¬ nung im Stab 58 einen rechteckigen Querschnitt. In diese Öffnung ist ein Auflager 60 mit U-förmigem Querschnitt eingesteckt, auf dem ein elektrisches Heizelement (Trag¬ stange) 62 aufliegt. Hier kann die Tragstange 62 auch einen rechteckigen oder quadratischen Querschnitt be¬ ziehungsweise einen entsprechenden Hohlquerschπitt be- sitzen.
In Abänderung der dargestellten Ausführuπgsbeispiele ist es auch möglich, das beziehungsweise die Auflager einstückig mit dem zugehörigen Stab auszubilden. Auf jeden Fall wird es vorteilhaft sein, A'ufläger und Stab aus ein und demselben Material, zum Beispiel Silizium¬ karbid, herzustellen, um thermische Spannungen aufgrund unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten zu vermei¬ den .
Insbesondere um eine Verstellmöglichkeit der Auflager zu gewährleisten, sieht eine Ausführungsvariante der Erfindung vor, den Stab mit mehreren im Abstand zueinander angeordneten Bohrungen auszubilden , in die die Tragele- mente an beliebigen Stellen eingehakt werden.
Die einzelnen Heizelemente werden in geeigneter Weise untereinander verbunden und endseitig dann durch die Seitenwände des Ofens nach außen geführt und dort mit einer entsprechenden Energiequelle verbunden.
ERSATZBLATT Anstelle der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist auch eine "mobile" Anordnung möglich. Während die auch anhand der Zeichnung dargestellte Lösung vorsieht, die Stäbe und Auflager ortsfest vorzugsweise zwischen Boden und Decke des Ofenkanals anzuordnen, kann die er- fiπdungsgemäße Einrichtung auch zum Beispiel auf einem Ofeπwagen montiert und mit diesem durch den Ofenkanal (bei einem Durchlaufofen) geführt oder in den Ofenraum (bei einem stationären Ofen) geschoben werden. Vorzugsweise sind in den Transport- beziehungsweise Trageinrichtungeπ für das Brenngut dann Aufnahmen vorgesehen, in die die beschriebenen Stäbe einfach eingesteckt werden. Durch Anordnung verschiedener Stäbe im Abstand zueinander kann so zum Beispiel eine Uπterheizung für das Breπngut auf einem Ofenwagen eingerichtet werden.
Zusammen fa ssung
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Claims

Elektrisch beheizter Industrieofen
P a t e n t a n s p r ü c h e
Elektrisch beheizter Industrieofen mit a) einer wärmedämmenden, nichttragenden Auskleidung (24) z.um Ofenraum (22) hin, b) mindestens zwei Stäben (28,38,44,54,58), die bl) im Abstand zueinander und b2) im Abstand vor der wärmedämmenden Auskleidung (24), vor der sie verlaufen, angeordnet sowie b3) zur Aufnahme mindestens einer, zwischen den Stä¬ ben (28,38,44,54,58) angeordneten elektrischen Heizeinrichtung (36a-d,42,48,52,62) ausgebildet sind.
Industrieofen nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbe (28,38,44,54,58) mit einem oder mehreren Auflagern (30a-d , 40 , 46, 56 , 60) zur Aufnahme der elek¬ trischen Heizeinrichtung (36a-d, 42, 48, 52, 62) ausgebil¬ det sind.
ERSATZBLATT 3. Industrieofen nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbe (28,38,44,54,58) und/oder Auflager (30a-d 40,46,56,60) aus einem temperaturbeständigen, vorzugs¬ weise feuerfesten Material bestehen.
4. Industrieofen nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder Stab mit den zugehörigen Auflagern einstückig ausgebildet ist.
5. Iπdustrieofen nach Anspruch 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflager (30a-d , 40 , 46, 56 , 60) in ihrer Anordnung zu dem zugehörigen Stab (28,38,44,54,58) positioπsver- änderbar ausgebildet sind.
6. Industrieofen nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflager(30a-d , 40 ,46 , 56 , 60) als separate Bautei ausgebildet sind, die auf den zugehörigen Stab (28,38, 44,54,58) aufgesetzt oder angesetzt sind.
7. Industrieofen nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflager (30a-d) Durchbohrungen aufweisen und auf den zugehörigen Stab (28) aufgesteckt sind.
8. Industrieofeπ nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeder Stab (38,44,54,58) Öffnungen zur Aufnahme der Auflager (40,46,56,60) aufweist.
ERSATZBLATT 9. Industrieofen nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflager (40,46,56,60) in den Öffnungen ver¬ schiebbar, vorzugsweise in bestimmten Stellungen arretierbar, gehalten sind.
10. Iπdustrieof en nach einem der Ansprüche 5 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen mehreren, übereinander auf oder an einem Stab angeordneten Auflagern ein oder mehrere Distanz¬ stücke angeordnet sind.
11. Iπdustrieofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektrische Heizeinrichtung (36a-d , 42 , 48 , 52, 62) eine mit einem Heizdraht einer elektrischen Widerstaπds- heizung umwickelte Tragstange ist.
12. Industrieofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbe (28) zwischen Boden (14) und Decke (16) des Ofens (10) vertikal angeordnet sind.
13. Industrieofen nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbe (28) zwischen dem Boden (14) und der Decke (16) des Ofens (10) in entsprechenden Aufnahmen (26a , b ; 26c , d) eingesteckt sind.
14. Iπdustrieofen nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbe auf dem Boden (14) stehend und/oder in der Decke (16) hängend angeordnet sind. 15. Industrieofen nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbe auf einer Transport- und/oder Trageinrich- tuπg für das Brenπgut angeordnet sind.
16. Industrieofen nach einem der Ansprüche 1 bis 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Stäbe (38,54,58) als Hohlprofile ausgebildet sind .
17. Industrieofen nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hohlprofile einen kreisringförmigen Querschnitt aufweisen .
18. Iπdustrieof en nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Hohlprofile einen offenen Querschnitt aufweisen,
19. Industrieofen nach einem der Ansprüche 2 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Auflager (36a-d , 56 , 60) eine riπneπförmige Auf- nähme oder einen rinnenförmigen Querschnitt aufweisen.
20. Industrieofen nach einem der Ansprüche 1 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektrische Heizeinrichtung (42,48) zumindest an ihren Enden als Hohlprofil zur steckbaren Aufnahme der Auflager (40,46) ausgebildet ist.
21. Iπdustrieof en nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die elektrische Heizeinrichtung (36a-d) einen kreis¬ ringförmigen Querschnitt aufweist.
ERSATZBLATT 22. Iπdustrieofen nach einem der Ansprüche 1 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Vielzahl von Stäben (28) mit dazwischen ange¬ ordneten elektrischen Heizeinrichtungen (36a-d) hinter¬ einander in Reihe an beiden Ofeπseitenwändeπ (12) und/od auf der Transport- und/oder Trageinrichtung für das Breπngut angeordnet sind.
SaSATZBLATT
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