EP0341441A2 - Vorrichtung zur Halterung elektrischer Heizleiter in einem Industrieofen - Google Patents

Vorrichtung zur Halterung elektrischer Heizleiter in einem Industrieofen Download PDF

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EP0341441A2
EP0341441A2 EP89106479A EP89106479A EP0341441A2 EP 0341441 A2 EP0341441 A2 EP 0341441A2 EP 89106479 A EP89106479 A EP 89106479A EP 89106479 A EP89106479 A EP 89106479A EP 0341441 A2 EP0341441 A2 EP 0341441A2
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anchors
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ABICHT, ROLAND, ING. GRAD.
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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a device for holding electrical, meandering heating conductors at a distance from the hot side of insulating bodies made of ceramic fibers in industrial furnaces, the heating conductors being held in the regions of their deflections by metallic anchors arranged on the insulating bodies.
  • the two legs of the load hook-like bends each have a relatively large length in order to be able to hold the heating conductors even when the latter have lengthened as a result of heating to operating temperature, for example to 1000 ° C. and more.
  • the metallic anchors also heat up accordingly.
  • the anchors for example heated to 1000 ° C and possibly even more, are deformed by their own weight so that the heating conductors are no longer in the correct position and secure, even though the anchors are made of high-alloy, high-temperature-resistant metal consist.
  • the object of the invention is to improve a device of the type specified in the preamble of claim 1 in such a way that a higher dimensional stability of the anchor than previously can be achieved with simple means and measures.
  • the anchors each have only one leg that struts laterally from the anchor shaft and is arranged at a parallel distance from the hot side of the insulating body and has a heating conductor.
  • the legs of the anchors are each bent at right angles to the anchor shafts.
  • the legs of the anchors have end parts bent toward the hot side of the insulating body.
  • An independent invention which also leads to a further increase in the correct and positionally secure mounting of the heating conductor or heaters with the above-described design of the anchors, consists in the fact that the anchors have bracket-like supports that strive laterally from the anchor shafts and rest on the hot side of the insulating body .
  • the supports are each arranged below the anchor shafts, so that the console-like supports counteract a downward bending of the anchor parts projecting from the insulating bodies by gravity.
  • a material-saving design of the supports is characterized in that it is designed as a straight rod running parallel from the anchor shaft to the anchor leg, the support also preferably being welded to the anchor shaft.
  • bracket-like support by a laterally striving folding of the anchor shaft.
  • a further embodiment which is advantageous in the sense of the object of the present invention is characterized in that a Supporting angle piece is attached, wherein one leg of the angle piece rests on the anchor shaft, but the other angle piece leg is aligned with the bent armature leg and is arranged at a parallel distance.
  • the angle piece is preferably attached to the anchor shaft by welding.
  • the leg of the angle piece which lies against the anchor shaft to have clips which encompass the anchor shaft and which can be integrally formed on the angle piece.
  • Another one-piece design of the anchor described above is that a bend forming the support is arranged on the anchor shaft, followed by a section running approximately parallel to the anchor shaft towards the free end of the armature, from which the aforementioned bend opposes the heating ladder-holding leg is bent.
  • FIG. 1 two successive anchors 3 made of high-temperature-resistant metal for holding the heating conductor are shown in an insulating body 1 made of ceramic fibers in the longitudinal direction of a meandering heating conductor 2.
  • the anchors each attack the bends of the heating conductor 2.
  • the shafts 4 of the armatures 3 are directed at a right angle to the hot side 5 of the insulating body 1 and are embedded in the insulating body 1 in a manner which is virtually non-detachable.
  • a leg 6 which is parallel to the hot side 5 of the insulating body 1 and is arranged at a distance from the hot side 5 is formed.
  • the leg 6 of the armature 3 arranged on the left-hand side has an end part 7 which is bent towards the hot side 5 of the insulating body 1 and which, although it allows the heating conductor 2 to be hooked in, makes it difficult to unintentionally loosen the heating conductor 2 and displaces the heating conductor 2 relative to the left-hand side Anchor 3 prevented.
  • the leg of the right-hand armature 3 is straight and so long that the heating conductor 2, heated to operating temperature, has its length increases along the leg 6 can move and is held securely.
  • the anchors 3 are made in one piece from wire sections of circular profile. Their shaft parts engaging in the insulating body 1 have projections, not shown, which project laterally and which secure the anchors 3 both against rotation about their longitudinal axis and in the direction of the longitudinal extent in the insulating body 1.
  • the anchors 3 of the holder of a meandering electrical heating conductor 2 shown in FIG. 2 at a distance from the hot side 5 of a vertically arranged insulating body 1 each have a console-like support 8 resting on the hot side 5.
  • the support 8 of the lower armature 3 is designed as a straight rod which extends in parallel to the leg 6 of the armature 3 and is oriented in the same direction and welded to the armature shaft 4.
  • the shaft of the upper armature 3 has a right-angled downward curvature which bears on the hot side 5 of the insulating body 1 and forms a bracket-like support 8, to which a section 9 running parallel to the armature shaft 4 adjoins the free end of the armature 3 , from which the leg 6 is bent.
  • the support 8 is formed by a right-angled angle piece 10 welded to the anchor shaft 4.
  • the elbow leg welded to the armature shaft 4 runs parallel to the armature shaft 4, while the other elbow leg is arranged in the same direction as the armature leg 6.
  • a U-shaped angle piece 10 ' is welded to the armature 3 to form a support 8, both angle piece legs being aligned with the anchor angle piece 6.
  • the support 8 is formed by folding the anchor shaft 4 in the same direction as the anchor leg 6.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung zur Halterung elektrischer, mäanderförmiger Heizleiter mit Abstand von der heißen Seite von Isolierkörpern aus keramischen Fasern in Industrieöfen sind die Heizleiter in den Bereichen ihrer Umlenkungen von an den Isolierkörpern angeordneten, metallischen Ankern gehalten. Um die Formfestigkeit der Anker zu erhöhen, haben die Anker (3) jeweils lediglich einen vom Ankerschaft (4) seitlich abstrebenden und mit parallelem Abstand zur heißen Seite (5) der Isolierkörper (1) angeordnete Schenkel (6).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung elektrischer, mäanderförmiger Heizleiter mit Abstand von der heißen Seite von Isolierkörpern aus keramischen Fasern in Industrieöfen, wobei die Heiz­leiter in den Bereichen ihrer Umlenkungen von an den Isolierkörpern angeordneten, metallischen Ankern gehalten werden.
  • Aus der betrieblichen Praxis bekannte Anker aus hochwarmfestem Metall der vorbeschriebenen Art enden jeweils in einer lasthakenartigen, mit Abstand von der heißen Seite der Isolierkörper angeordneten Umbiegung, wobei die Mäuler dieser lasthaken­artigen Umbiegungen zweier in Längs­erstreckung des Heizleiters einander folgender Anker einander entgegen­gerichtet sind. Zudem haben jeweils die beiden Schenkel der last­hakenartigen Umbiegungen eine relativ große Länge, um auch dann die Heiz­leiter haltern zu können, wenn letztere sich infolge Erwärmung auf Betriebstemperatur, zum Beispiel auf 1000°C und mehr gelängt haben. Bei Erwärmung des Heizleiters erwärmen sich aber auch die metallischen Anker entsprechend.
  • Hierbei hat sich aber gezeigt, daß sich die zum Beispiel auf 1000°C und gegebenenfalls auch mehr erwärmten Anker schon durch ihr Eigengewicht so verformen, daß danach eine lagerichtige und lage­sichere Halterung der Heizleiter nicht mehr gegeben ist, obwohl die Anker aus hochlegiertem, hoch­warmfestem Metall bestehen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art derart zu verbessern, daß mit einfachen Mitteln und Maßnahmen eine höhere Formfestig­keit der Anker als bislang erreichbar ist.
  • Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, daß die Anker jeweils lediglich einen vom Ankerschaft seitlich abstrebenden und mit parallelem Abstand zur heißen Seite der Isolierkörper angeordneten, einen Heizleiter halternden Schenkel haben.
  • Hierdurch wird gegenüber den bekannten Ankern ohne Veränderung des Werkstoffes, aus dem die Anker hergestellt sind, eine Verminderung des Eigengewichtes der aus dem Isolierkörper heraus­ragenden und am Heizleiter angreifenden Ankerteile um mehr als die Hälfte vermindert und somit die Formfestigkeit der Anker und damit die lagerichtige und lagesichere Halterung des Heizleiters um mehr als das Doppelte als bislang erhöht. Auch vermindert sich der Werkstoffaufwand.
  • Dabei ist es fertigungstechnisch besonders günstig, wenn die Schenkel der Anker zu den Ankerschäften jeweils rechtwinklig abgebogen sind.
  • Zur Lagesicherung der Heizleiter ist es ferner vorteilhaft, wenn die Schenkel der Anker zur heißen Seite der Isolierkörper hin abgebogene Endteile aufweisen.
  • Eine selbständige Erfindung, die aber auch mit der vorbeschriebenen Gestaltung der Anker eine weitere Erhöhung der lagerichtigen und lagesicheren Halterung des oder der Heizleiter führt, besteht darin, daß die Anker konsol­artige, von den Ankerschäften seitlich abstrebende und an der heißen Seite der Isolierkörper anliegende Stützen haben.
  • Insbesondere bei an den Seitenwänden des Industrieofens gehalterten Heizleitern ist es vorteilhaft, wenn die Stützen jeweils unterhalb der Ankerschäfte angeordnet sind, so daß die konsol­artigen Stützen einem durch Schwer­kraft bewirkten Abbiegen der aus den Isolierkörpern herausragenden Anker­teile nach unten entgegenwirken.
  • Eine materialsparende Ausgestaltung der Stützen ist dadurch gekenn­zeichnet, daß diese als vom Anker­schaft zum Ankerschenkel parallel verlaufender, gerader Stab ausgebildet ist, wobei vorzugsweise zudem die Stütze am Ankerschaft angeschweißt ist.
  • Es ist auch möglich, die konsolartig wirksame Stütze durch eine seitlich abstrebende Faltung des Ankerschaftes zu bilden.
  • Eine weitere, im Sinne der Aufgabe vorliegender Erfindung vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekenn­zeichnet, daß am Ankerschaft ein die Stütze bildendes Winkelstück befestigt ist, wobei der eine Schenkel des Winkelstückes am Ankerschaft anliegt, der andere Winkelstückschenkel jedoch zum abgebogenen Ankerschenkel gleichgerichtet und mit parallelem Abstand angeordnet ist.
  • Die Befestigung des Winkelstückes am Ankerschaft erfolgt bevorzugterweise durch Schweißen. Es ist aber auch möglich, daß der am Ankerschaft anliegende Schenkel des Winkel­stückes den Ankerschaft umfassende Klammern aufweist, die am Winkelstück angeformt sein können.
  • Eine andere einstückig herstellbare Gestaltung des vorbeschriebenen Ankers besteht darin, daß am Anker­schaft eine die Stütze bildende Abbiegung angeordnet ist, an die sich zum freien Ende des Ankers hin ein zum Ankerschaft etwa parallel verlaufender Abschnitt anschließt, von dem der vorgenannten Abbiegung entgegengerichtet der den Heiz­ leiter halternde Schenkel abgebogen ist.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 Einen Teil eines an der Decke eines Industrieofens gehalterten, elektrischen, mäanderförmigen Heizleiters;
    • Fig. 2 eine Variante einer an der Seitenwand eines Industrie­ofens angeordneten Heiz­leiterhalterung;
    • Fig. 3 bis 5 weitere Ausführungsformen von Heizleiterhalterungen.
  • Gemäß der Figur 1 sind zwei in einem Isolierkörper 1 aus keramischen Fasern in Längserstreckung eines mäander­förmigen Heizleiters 2 aufeinander­folgende Anker 3 aus hochwarmfestem Metall zur Halterung des Heizleiters dargestellt. Die Anker greifen jeweils an den Umbiegungen des Heizleiters 2 an.
  • Die Schäfte 4 der Anker 3 sind zur heißen Seite 5 des Isolierkörpers 1 rechtwinklig gerichtet und in den Isolierkörper 1 quasi unlösbar eingebettet. An den aus dem Isolierkörper 1 herausragenden Schäften 4 der Anker 3 ist jeweils ein zur heißen Seite 5 des Isolierkörpers 1 parallel verlaufender und mit Abstand zur heißen Seite 5 angeordneter Schenkel 6 angeformt.
  • Der Schenkel 6, auf welchen sich die Umbiegungen des Heizleiters 2 abstützen, sind einander entgegengerichtet. Der Schenkel 6 des linksseitig angeordneten Ankers 3 hat einen zur heißen Seite 5 des Isolierkörpers 1 hin abgebogenen Endteil 7, der zwar das Einhängen des Heizleiters 2 ermöglicht, aber in der Gebrauchslage des Heizleiters 2 ein unbeabsichtigtes Lösen dessen erschwert und Relativ­verschiebungen des Heizleiters 2 zum linksseitigen Anker 3 verhindert. Der Schenkel des rechtsseitigen Ankers 3 ist gerade ausgebildet und so lang, daß der auf Betriebstemperatur erwärmte Heiz­leiter 2, dessen Längs sich dabei vergrößert sich längs des Schenkels 6 ver­schieben kann und dabei sicher gehalten wird.
  • Die Anker 3 sind einstückig aus Draht­abschnitten kreisrunden Profils her­gestellt. Ihre in den Isolierkörper 1 eingreifenden Schaftteile haben nicht dargestellte, seitlich vorstehende, die Anker 3 sowohl gegen Verdrehung um ihre Längsachse sichernde als in Richtung der Längserstreckung im Isolierkörper 1 fixierende Vorsprünge.
  • Die Anker 3 der in der Figur 2 dar­gestellten Halterung eines mäander­förmigen elektrischen Heizleiters 2 mit Abstand von der heißen Seite 5 eines vertikal angeordneten Isolier­körpers 1 haben jeweils eine an der heißen Seite 5 anliegende, konsol­artige Stütze 8.
  • Die Stütze 8 des unteren Ankers 3 ist als gerader, zum Schenkel 6 des Ankers 3 parallel verlaufender, gleich­gerichteter und am Ankerschaft 4 an­geschweißter Stab ausgebildet.
  • Der Schaft des oberen Ankers 3 hat eine rechtwinklig nach unten zielende, an der heißen Seite 5 des Isolierkörpers 1 anliegende und eine konsolartig wirksame Stütze 8 bildende Abbiegung, an die sich zum freien Ende des Ankers 3 hin ein zum Ankerschaft 4 parallel verlaufender Abschnitt 9 anschließt, von dem der Schenkel 6 abgebogen ist.
  • Bei dem in Figur 3 gezeigten Anker 3 ist die Stütze 8 durch ein am Anker­schaft 4 angeschweißtes, rechtwinkliges Winkelstück 10 gebildet. Dabei ver­läuft der am Ankerschaft 4 angeschweißte Winkelstück-Schenkel zum Ankerschaft 4 parallel, während der andere Winkelstück-­Schenkel zum Anker-Schenkel 6 gleich­gerichtet angeordnet ist.
  • Gemäß Figur 4 ist am Anker 3 zur Bildung einer Stütze 8 ein U-förmiges Winkel­stück 10′ angeschweißt, wobei beide Winkelstück-Schenkel zum Anker-Winkel­stück 6 gleichgerichtet sind.
  • Bei dem in Figur 5 dargestellten Anker 3 ist die Stütze 8 durch eine zum Anker-Schenkel 6 gleichgerichtete Faltung des Ankerschaftes 4 gebildet.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Halterung elektrischer, mäanderförmiger Heizleiter mit Abstand von der heißen Seite von Isolierkörpern aus keramischen Fasern in Industrieöfen, wobei die Heizleiter in den Bereichen ihrer Umlenkungen von an den Isolier­körpern angeordneten, metallischen Ankern gehalten werden, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anker (3) jeweils lediglich einen vom Ankerschaft (4) seitlich abstrebenden und mit parallelem Abstand zur heißen Seite (5) der Isolier­körper (1) angeordneten, einen Heiz­leiter (2) halternden Schenkel (6) haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (6) der Anker (3) zu den Ankerschäften (4) jeweils rechtwinklig abgebogen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schenkel (6) der Anker (3) zur heißen Seite (5) der Isolierkörper (1) hin abgebogene Endteile (7) aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (3) konsolartige, von den Ankerschäften (4) seit­lich abstrebende und an der heißen Seite (5) der Isolierkörper (1) anliegende Stützen (8) haben.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Heiz­leiter an etwa vertikalen Seitenwänden des Industrieofens angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützen (8) jeweils unterhalb der Ankerschäfte (4) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (8) als vom Ankerschaft (4) zum Ankerschenkel (6) parallel verlaufender, gerader Stab aus­gebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß die als Stab ausgebildete Stütze (8) am Ankerschaft (4) angeschweißt ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (8) jeweils durch eine Faltung des Ankerschaftes (4) gebildet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ankerschaft (4) ein die Stütze (8) bildendes Winkelstück (10) befestigt ist, wobei der eine Schenkel des Winkelstückes (10) am Ankerschaft (4) anliegt, der andere Winkelstückschenkel jedoch zum abgebogenen Ankerschenkel (6) mit parallelem Abstand angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß das Winkelstück (10, 10′) am Anker (3) angeschweißt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn­zeichnet, daß der am Ankerschaft (4) anliegende Schenkel des Winkelstückes (10) den Ankerschaft (4) umfassende Klammern.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch am Winkelstück (10) angeformte Klammern.
13. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß am Ankerschaft (4) eine die Stütze (8) bildende Abbiegung angeordnet ist, an die sich zum freien Ende des Ankers (3) hin ein zum Ankerschaft (4) etwa parallel verlaufender Abschnitt (9) anschließt, von dem der vorgenannten Abbiegung entgegen gerichtet der den Heizleiter (2) halternde Schenkel (6) abgebogen ist.
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