EP4348115B1 - Haltevorrichtung zur halterung eines keramischen ankersteins an einer ofenwand, ein eine solche haltevorrichtung umfassender ofen sowie ein verfahren zur befestigung einer solchen haltevorrichtung an einer ofenwand - Google Patents

Haltevorrichtung zur halterung eines keramischen ankersteins an einer ofenwand, ein eine solche haltevorrichtung umfassender ofen sowie ein verfahren zur befestigung einer solchen haltevorrichtung an einer ofenwand Download PDF

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EP4348115B1
EP4348115B1 EP22729725.6A EP22729725A EP4348115B1 EP 4348115 B1 EP4348115 B1 EP 4348115B1 EP 22729725 A EP22729725 A EP 22729725A EP 4348115 B1 EP4348115 B1 EP 4348115B1
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EP
European Patent Office
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fastening part
fastening
holding device
furnace wall
furnace
Prior art date
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EP22729725.6A
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French (fr)
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EP4348115A1 (de
EP4348115C0 (de
Inventor
Bernhard Handle
Bojan Zivanovic
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.)
Refractory Intellectual Property GmbH and Co KG
Original Assignee
Refractory Intellectual Property GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/04—Supports for linings
    • 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
    • F27D1/14—Supports for linings
    • F27D1/141—Anchors therefor
    • 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
    • F27D1/14—Supports for linings
    • F27D1/141—Anchors therefor
    • F27D1/142—Anchors made from ceramic material
    • 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
    • F27D2001/0079—Means to assemble at least two parts of a furnace or of any device or accessory associated to its use

Definitions

  • the invention relates to a holding device for holding a ceramic anchor brick on a furnace wall, a furnace comprising such a holding device and a method for fastening such a holding device to a furnace wall.
  • Holding devices with a ceramic anchor stone attached to them are used to hold the refractory lining of an industrial furnace.
  • a ceramic anchor stone is sometimes referred to simply as a "ceramic anchor" in the state of the art.
  • the refractory lining of the industrial furnace, which can be held by the ceramic anchor brick can in particular be a refractory ceramic lining.
  • a refractory ceramic lining can be present both as an unshaped refractory material, for example in the form of a ceramic mass, or in the form of a shaped ceramic material, for example in the form of bricks.
  • the refractory lining is arranged in relation to the ceramic anchor brick in such a way that it can be held in a desired position by the ceramic anchor brick.
  • the ceramic anchor brick it is known for the ceramic anchor brick to be profiled on its surface, with the refractory lining engaging in this profile in such a way that it can be held by the ceramic anchor brick.
  • the ceramic anchor brick is held to the furnace wall by a holding device attached to the furnace wall.
  • Such a holding device usually has fastening means for securing the holding device to the furnace wall. Furthermore, the holding device has a receiving part for holding the ceramic anchor stone on the holding device.
  • the ceramic anchor stone can have a receiving section that can be received in a receptacle of the receiving part to hold the anchor stone on the receiving part.
  • the receiving parts known from the prior art usually have a claw-like configuration that encompasses the receiving section of the anchor stone.
  • a generic holding device is, for example, in EP 2 322 889 B1 revealed.
  • the DE 40 14 276 C1 discloses a holding device with the features of the preamble of the first claim.
  • the holding device is subject to significant temperature fluctuations, which lead to thermal expansion and shrinkage of the holding device.
  • the holding device must therefore be designed to accommodate thermal expansion of the holding device.
  • a fastening means comprising a first fastening part and a second fastening part, wherein the first fastening part can be fastened to a furnace wall and the second fastening part is fastened to the receiving part, and wherein the second fastening part can be fastened to the first fastening part.
  • the first and second fastening parts can be designed to be movable relative to one another, whereby thermal expansion of the holding device can be absorbed.
  • a particular challenge is the fastening of the first fastening part to the second fastening part, since the second fastening part must be securely fastened to the first fastening part, but at the same time the aforementioned mobility of the first and second fastening parts relative to one another must be ensured.
  • a holding device holding the anchor stone is attached to a retaining bar that can be attached to a furnace wall via a set screw that can be melted during furnace operation.
  • a fastening via a set screw that has to be screwed in is complicated.
  • such a fastening is not secure unless the set screw is tightened firmly.
  • the holding device can be removed if the refractory lining is no longer attached to the retaining web after the furnace operation, for example for a repair of the lining, since the adjusting screw has already melted and is therefore unusable for further use.
  • the present invention is based on the object of providing a holding device for holding a ceramic anchor brick to a furnace wall, which can absorb thermal expansion of the holding device during furnace operation and which can simultaneously be easily and securely attached to the furnace wall. Furthermore, the invention is based on the object of providing such a holding device that always enables secure attachment of the holding device to the furnace wall, even when a refractory lining is removed from the anchor brick after furnace operation, for example, during repair of the lining.
  • the invention provides a holding device according to the first claim.
  • a holding device which achieves the above-mentioned objects if it comprises a first fastening part and a second fastening part, wherein the first fastening part is fastened to a furnace wall and the second fastening part is fastened to the receiving part, wherein the second fastening part is further fastenable to the first fastening part and the first fastening part and the second fastening part are simultaneously designed in such a way that the second fastening part can be fastened to the first fastening part by a relative movement of the second fastening part to the first fastening part, which movement is carried out as a rotational movement.
  • the fastening of the holding device to a furnace wall is particularly simple in that for this purpose the second fastening part alone can be fastened to the first fastening part by a relative movement to the latter.
  • this eliminates the need to use further aids, such as screws or the like, to fasten the second fastening part to the first fastening part.
  • such a fastening allows the holding device to be fastened to the furnace wall particularly securely. This is because a relative movement of the second fastening part to the first fastening part is necessary to release the fastening.
  • the holding device can absorb thermal expansion during furnace operation.
  • a particular advantage of a relative movement in the form of a rotary movement is that it can be carried out particularly easily and, in particular, requires minimal space. This can be particularly true in confined spaces on a furnace wall.
  • such a relative movement in the form of a rotary movement can be significantly superior to a relative movement in the form of a linear movement, since a linear movement can be disadvantageous, especially in confined spaces.
  • a relative movement in the form of a rotary movement is particularly advantageous insofar as it can achieve a particularly secure fastening.
  • a rotary movement must be carried out again, which can inadvertently This is generally not the case.
  • the second fastening part can be particularly securely fastened to the first fastening part by means of a rotating movement, without the possibility of this fastening subsequently being accidentally released again.
  • the relative movement for fastening the first fastening part to the second fastening part requires a rotational movement with a rotation angle in the range of 10° to 170°.
  • a particularly secure fastening of the second fastening part to the first fastening part can be achieved if the relative movement requires a rotational movement with a rotation angle of 90° or a rotation angle as close as possible to 90°.
  • a rotation angle in the range of 30° to 150°, 60° to 120°, or 80° to 100° may also preferably be required for fastening.
  • first fastening part and the second fastening part can be designed such that the second fastening part can be fastened to the first fastening part by a rotational movement with an angle of rotation of the second fastening part to the first fastening part as above.
  • the second fastening part can be fastened to the first fastening part by a first relative movement of the second fastening part to the first fastening part, and furthermore the second fastening part can be released from the first fastening part by a second relative movement of the second fastening part to the first fastening part, wherein the second relative movement is preferably opposite to the first relative movement.
  • the second fastening part is detachable from the first fastening part to the extent that the second fastening part is detachable from the first fastening part by an opposite relative movement
  • the second fastening part is attachable to the first fastening part by a first rotational movement with a rotational angle as described above in a first direction of rotation of the second fastening part to the first fastening part and, furthermore, the second fastening part is detachable from the first fastening part by a second rotational movement with a rotational angle corresponding to the first rotational movement, but in a direction of rotation of the second fastening part to the first fastening part that is opposite to the first direction of rotation.
  • the first fastening part is formed in one piece.
  • the first fastening part is preferably made of metal, particularly preferably of steel.
  • the first fastening part can be fastened to the furnace wall, for example by means of a material bond or a form fit, for example by welding or a screw connection.
  • the first fastening part is preferably designed such that it can be fastened to the furnace wall protruding from the furnace wall. This has the particular advantage that the second fastening part can then be particularly easily fastened to the first fastening part.
  • the first fastening part can be designed in a bridge-like or web-like manner for this purpose.
  • Such a bridge-like or web-like first fastening part in particular if it is also formed in one piece and in particular from steel, can be designed to be particularly robust, can be easily fastened to the furnace wall, and furthermore the second fastening part can be particularly easily fastened to such a first fastening part.
  • the second fastening part is formed as a single piece.
  • the second fastening part can preferably be made of metal, particularly preferably of steel.
  • the second fastening part and the receiving part can be formed as a single piece.
  • the second fastening part and the receiving part can thus be designed as a one-piece part, in particular as a one-piece metal part, particularly preferably as a one-piece steel part.
  • the fastening part and the receiving part can be designed to be particularly simple and robust.
  • this also has the particular advantage that the receiving part does not have to be attached separately to the second fastening part.
  • the second fastening part can be positively fastened to the first fastening part by a relative movement of the second fastening part to the first fastening part.
  • a positive fastening also has the particular advantage that the second fastening part is secured against unintentional detachment from the first fastening part, for example, in the event of an accidental impact against the second fastening part during its installation on the furnace wall or during furnace operation.
  • the second fastening part has a section that can be inserted into the first fastening part, through which section the first fastening part can be fastened to the first fastening part in a form-fitting manner.
  • the first fastening part has an insertion opening and the second fastening part has an insertion section that can be inserted into the insertion opening, and wherein the second fastening part can be fastened to the first fastening part in a form-fitting manner via the insertion section inserted into the insertion opening by the relative movement of the second fastening part.
  • the second fastening part is fastened to the first fastening part in a form-fitting manner as long as the insertion section is not returned to its initial position, i.e. in the position in which it was when it was Insertion opening was inserted, i.e., before the relative movement was carried out.
  • a relative movement by which the insertion section can be fastened in the insertion opening can be a rotational movement.
  • this embodiment is similar to the principle of a key and lock.
  • the first fastening part has an insertion opening (a "lock") into which the insertion section (a "key”) of the second fastening part can be inserted and is then held in a form-fitting manner in the insertion opening by a rotational movement (like a key in a lock, as long as the key is turned in the lock and has not returned to its original position). Subsequently, the insertion section can only be removed from the insertion opening again when the insertion section is in its original position.
  • a rotational movement like a key in a lock, as long as the key is turned in the lock and has not returned to its original position.
  • the insertion opening is a slot with an undercut.
  • the insertion section can be inserted into the slot and, through the relative movement, in particular a rotational movement, the undercut can be engaged by the insertion section.
  • the insertion section is positively fastened in the slot and simultaneously locked against loosening.
  • the second fastening part can be particularly easily and securely fastened to the first fastening part.
  • a particularly simple and effective further development of this inventive concept lies in the slot being an elongated hole with an undercut.
  • the insertion section can be T-shaped.
  • the T-shaped insertion section can be attached to the receiving part with its base leg (i.e., the vertical leg of the T) and can be inserted into the slot with its cross leg (i.e., the horizontal leg of the T), and the undercut can be engaged by the cross leg due to the relative movement.
  • the receiving part of the holding device for holding a ceramic anchor stone on the holding device can be designed according to the prior art.
  • the receiving part is designed such that a ceramic anchor stone can be held thereon.
  • a ceramic anchor stone is held in the receiving part.
  • the anchor stone is made of a ceramic material, preferably a refractory ceramic material.
  • the ceramic anchor stone can be made of a ceramic material known from the prior art for ceramic anchor stones.
  • the first fastening part is fastened to the second fastening part in a frictional manner.
  • the first fastening part is fastened to the second fastening part in a frictional manner by a fixing means.
  • a fixing means can be provided in particular which loses its fixing effect at the temperatures prevailing in the region of the receptacle during use of the holding device in furnace operation.
  • the fixing means can preferably lose its fixing effect at temperatures above 80° Celsius, preferably at temperatures in the range from 80 to 300°C and particularly preferably at temperatures in the range from 80 to 200°C.
  • the fixing means can consist of a material that decomposes, ignites or melts at these temperatures or a combination of several such materials.
  • a particular advantage of such a fixing means, by which the second fastening part is frictionally fastened to the first fastening part, lies in particular in the fact that the first and second fastening parts can initially be easily and securely frictionally fastened to one another during the arrangement of the holding device on a furnace wall, so that loosening of the fastening of the second fastening part to the first fastening part can be prevented.
  • the fixing means subsequently loses its frictional effect during use of the holding device in furnace operation (i.e.
  • the first and second fastening parts are movable relative to one another at least to a certain extent, whereby in particular thermally induced expansions can be absorbed and thermally induced stresses can be reduced.
  • the fixing means is in plate form.
  • the fixing means may preferably have a thickness in the range of 1 to 10 mm, more preferably a thickness in the range of 1 to 5 mm and even more preferably a thickness in the range of 3 to 5 mm.
  • the fixing means particularly preferably consists of compressible, particularly preferably elastically compressible material.
  • Such an elastically compressible material is compressible against the elastic force of the material. Due to this elasticity of the second fixing means, the second fastening part can be particularly easily and securely fastened to the first fastening part by frictional engagement.
  • the relative movement of the second fastening part to the first fastening part in order to fasten the second fastening part to the first fastening part according to the invention, takes place while a force is exerted against the elastic force of the second fixing means. After the second fastening part has been fastened, the first fastening part and the second fastening part are then frictionally connected to one another by the elastic force of the second fixing means, as explained above.
  • the fixing means comprises material that melts at the temperatures prevailing in the region of the first and second fastening parts during use of the holding device in oven operation.
  • a material can consist of a plastic, preferably a thermoplastic, particularly preferably, for example, of one of the following thermoplastics: polyethylene or polypropylene.
  • the fixing means can, for example, consist entirely or partially of elastically compressible material, for example of an elastically compressible plastic, for example a foamed thermoplastic, in particular a thermoplastic as designed above, rubber, bitumen, cardboard, carton or a combination of several of these materials.
  • the second fixation means can also consist only partially of such an elastically compressible material and also of a non-compressible material, for example in the form of a composite material.
  • a composite material can, for example, be formed from a first, elastically compressible material and a second, non-compressible material.
  • the second fastening part is fastened to the first fastening part both in a form-fitting manner (as explained in more detail above) and in a friction-fitting manner (as explained in more detail above).
  • the holding devices can be attached to the furnace wall via the fastening means, as described above.
  • the furnace according to the invention is, in particular, an industrial furnace, for example, a heating furnace or a rotary kiln.
  • the furnace according to the invention is an industrial furnace designed for the thermal treatment of goods, in particular for the production of starting materials for the basic materials or consumer goods industry, at temperatures above 600°C, preferably above 1,000°C, and in particular above 1,200°C.
  • the furnace according to the invention can be further characterized in that it also has a furnace roof, wherein the holding devices according to the invention are fastened to the furnace roof via the fastening means.
  • the first fastening part can be attached to the furnace wall, for example, by means of a material fit or a form-fitting connection, i.e., by welding or screwing it to it.
  • the second fastening part can then be attached to the first fastening part.
  • the second fastening part is attached to the first fastening part by a relative movement of the second fastening part to the first fastening part.
  • the relative movement can in particular be a rotational movement, in particular with the angles of rotation described in more detail above.
  • the second fastening part can furthermore, as explained above, be insertable into the first fastening part, wherein, as explained above, the second fastening part can in particular have an insertion section that can be inserted into an insertion opening of the first fastening part. It can preferably be provided that when carrying out the method according to the invention, the first fastening part is first fastened to the furnace wall and then the second fastening part is inserted into the first fastening part. The relative movement of the second fastening part to the first fastening part can then be carried out.
  • the holding device is designated in its entirety by the reference numeral 1.
  • the holding device 1 comprises fastening means 100 for fastening the holding device 1 to a furnace wall 10, a receiving part 200 for holding a ceramic anchor brick 300 on the holding device 1, and a ceramic anchor brick 300.
  • the furnace wall 10 of which only a small section is shown, is made of steel.
  • the ceramic anchor brick 300 is made of a refractory ceramic material, as is known for ceramic anchor bricks from the prior art.
  • the ceramic anchor brick 300 extends along a longitudinal axis L from one end face 302 to an opposite, further end face 306 and has a substantially rectangular cross-sectional area perpendicular to the longitudinal axis L.
  • the surface of the anchor brick 300 is profiled by means of spaced longitudinal ribs 301, which extend transversely to the longitudinal axis across the side surfaces of the anchor brick 300.
  • a receiving section 303 of the ceramic anchor brick 300 is formed adjacent to the end face 302 of the ceramic anchor brick 300.
  • the receiving section 303 comprises the section of the anchor stone 300 adjacent to the end face 302.
  • the receiving section 303 comprises two rib-like profiles that flank the end face 302 on two opposite side surfaces of the anchor stone, of which one of the two rib-like profiles 304 can be seen in the figures; the further rib-like profile is arranged symmetrically to this rib-like profile 304 on the opposite side of the anchor stone 300.
  • the rib-like profiles 304 taper wedge-shaped in the same direction, in the arrangement of the holding device according to Figure 1 downwards, i.e., in the direction of gravity. Overall, the receiving section 303 thus has a substantially T-shaped configuration.
  • the receiving section 303 accommodates the ceramic anchoring stone 300 in a receptacle 201 of the receiving part 200.
  • the receiving part 200 is designed as a one-piece steel part with a substantially C-shaped or claw-shaped configuration.
  • the receiving part 200 has a plate-shaped base section 202 with two opposite edges of the base section 202 arranged legs 203, 204.
  • the legs 203, 204 initially extend parallel to each other from the base section 202 in the same direction and each have an end section 206, 207 at their free end that is angled towards each other.
  • the receptacle 201 is formed by the space enclosed by the base section 202 and the legs 203, 204.
  • the base section 202 has a surface 205 facing the receptacle 201 and the end sections 206, 207 each have a surface 208, 209 facing the receptacle 201.
  • the surfaces 208, 209 on the one hand and the surface 205 on the other hand approach in one direction - in the Figure 1
  • the legs 203, 204 engage with the receiving portion 303.
  • the receiving section 303 is designed to be form-fitting with the receptacle 201 and is received in the receptacle 201 in a form-fitting manner and at the same time in a friction-fitting manner via a first fixing means 400 described in more detail below.
  • the receiving part 200 was Figure 1 shown, arranged with a downwardly decreasing gap width of the receptacle 201 and the ceramic anchor stone 300 is then inserted with its receiving section 303 from above into the receptacle 201 until the receiving section 303, with the interposition of the first fixing means 400, lies fully against the receptacle 201, whereby the receptacle 201 also acts as a stop for the receiving section 303.
  • the anchor stone 300 is then securely held in this position in the receiving part 200 due to gravity.
  • the receiving section 303 is held in the receptacle 201 by a first fixing means 400 under frictional engagement.
  • the first fixing means 400 is in the form of a 4 mm thick, solid, i.e., essentially incompressible, plastic plate made of polyethylene.
  • the first fixing means 400 was arranged during the insertion of the receiving section 303 into the receptacle 201 between the end face 302 of the ceramic anchor stone 300 and the surface 205 of the base section 202 facing the receptacle 201, so that when the receiving section is inserted 303 in the receptacle 201 is then forced between the end face 302 and the surface 205, thereby creating a frictional connection.
  • the fastening means 100 for fastening the holding device 1 to the furnace wall 10 comprise a first fastening part 101 and a second fastening part 102.
  • the second fastening part 102 is designed such that it can be fastened to the first fastening part 101 in a form-fitting manner by a relative movement in the form of a rotational movement to the first fastening part 101.
  • the first fastening part 101 is essentially designed like a bridge as a one-piece steel part.
  • the first fastening part 101 comprises a central, plate-shaped section 103 and, on its four edges, sections 104, 105, 106, 107 extending away from the plate-shaped section 103 in the same direction as the plate-shaped section 103, which are connected at their respective free ends to the furnace wall 10 via a welded joint.
  • the plate-shaped section 103 of the first fastening part 101 is arranged at a distance from the furnace wall 10.
  • the plate-shaped section 103 has a slot 108 in the form of a horizontally extending elongated hole. Due to the distance of the plate-shaped section 103 from the furnace wall 10, the elongated hole is designed with an undercut.
  • the second fastening part 102 and the receiving part 200 are formed as a one-piece steel part.
  • the second fastening part 102 is designed as a T-shaped plug-in part that extends away from the center of the base section 202 on the side of the base section 202 opposite the base section 202.
  • the T-shaped plug-in part of the second fastening part 102 has a base leg 109 extending away from the base section 202 and a transverse leg 110 extending transversely thereto at its distal end.
  • the transverse leg 110 runs along the decreasing gap width of the receptacle 201, i.e., in the arrangement of the holding device 1 according to Figure 1 vertical.
  • the transverse leg 110 of the second fastening part 102 is dimensioned such that when it runs along the course of the elongated hole 108 (i.e. compared to the illustration in the Figures rotated by 90°) can be inserted into it and, after insertion, engages behind the undercut of the elongated hole 108 by a relative movement in the form of a rotational movement through 90°, so that the second fastening part 102 can subsequently no longer be pulled out of the elongated hole 108 and is thus positively fastened to it.
  • a release of this fastening of the second fastening part 102 to the first fastening part 101 is subsequently only possible if the second fastening part 102 is again rotated by 90° opposite to the first rotational movement and then pulled out of the elongated hole 108.
  • the second fastening part 102 is simultaneously frictionally fastened to the first fastening part 101 by a second fastening means 401.
  • the second fastening means 401 is a plate-shaped composite material with a thickness of 4 mm, with a bay-shaped recess 402 formed in the composite material.
  • the composite material comprises a plastic plate and a cardboard plate, each 2 mm thick, which rest flat against one another.
  • the plastic plate is made of the same material as the first fastening means 400.
  • the cardboard plate is made of elastically compressible cardboard.
  • the second fixing means 401 was arranged between the plate-shaped section 103 of the first fixing part 101 and the base section 202 of the receiving part 200 during the insertion of the transverse leg 110 and the fastening of the second fixing part 102, so that the second fixing part 102 had to be inserted into the first fixing part 101 against the elastic force of the second fixing means 401, so that the second fixing means 401 is then forced between the plate-shaped section 103 and the base section 202 after fastening, thereby producing a frictional connection.
  • the holding device shown in the figures is used to hold the refractory lining of a furnace in the form of an industrial furnace for the production of raw materials for the consumer goods industry at temperatures above 1,200° Celsius.
  • the first fastening part 101 of the fastening means 100 is welded to the furnace wall 10 such that the elongated hole 108 extends horizontally.
  • the second fastening means 102 is fastened to the first fastening part 101 with a positive and frictional fit, with the interposition of the second fixing means 401, as explained above.
  • the gap width of the gap of the receptacle 201 decreases downwards.
  • the receiving section 303 of the ceramic anchor stone 300 is fastened to the receptacle 201 in a form-fitting and friction-locking manner with the interposition of the first fixing means 400, as explained above.
  • a refractory lining of the furnace can then be held on several holding devices 1 which are accordingly fastened to the furnace wall 10.
  • the first and second fixing means 400, 401 lose their frictional engagement because the cardboard of the second fixing means 401 ignites and the plastic of the first and second fixing means 400, 401 melts. This increases the mobility of the holding device 1, as explained above, so that thermal expansion can be absorbed particularly well by the holding device. Nevertheless, even if the lining is later removed, the anchor stone 300 remains firmly attached to the holder 201 and the second fixing part 102 remains firmly attached to the first fixing part 101.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zur Halterung eines keramischen Ankersteins an einer Ofenwand, ein eine solche Haltevorrichtung umfassender Ofen sowie ein Verfahren zur Befestigung einer solchen Haltevorrichtung an einer Ofenwand.
  • Haltevorrichtungen mit einem daran gehalterten keramischen Ankerstein dienen zur Halterung einer feuerfesten Zustellung eines Industrieofens. Ein keramischer Ankerstein wird im Stand der Technik gelegentlich auch nur als "keramischer Anker" bezeichnet.
  • Bei der feuerfesten Zustellung des Industrieofens, die durch den keramischen Ankerstein gehaltert werden kann, kann es sich insbesondere um eine feuerfeste keramische Zustellung handeln. Eine solch feuerfeste keramische Zustellung kann sowohl als ungeformter feuerfester Werkstoff, also beispielsweise in Form einer keramischen Masse, als auch in Form eines geformten keramischen Werkstoffs, also beispielsweise in Form von Steinen, vorliegen. Die feuerfeste Zustellung wird derart zum keramischen Ankerstein angeordnet, dass diese durch den keramischen Ankerstein in einer gewünschten Stellung gehaltert werden kann. Insbesondere ist es hierzu bekannt, dass der keramische Ankerstein auf seiner Oberfläche profiliert ausgebildet ist, wobei die feuerfeste Zustellung derart in diese Profilierung eingreift, dass sie durch den keramischen Ankerstein gehaltert werden kann. Der keramische Ankerstein wiederum ist durch eine an der Ofenwand befestigte Haltevorrichtung an der Ofenwand gehaltert.
  • Zur Befestigung der Haltevorrichtung an der Ofenwand weist eine solche Haltevorrichtung regelmäßig Befestigungsmittel auf. Ferner weist die Haltevorrichtung ein Aufnahmeteil zur Halterung des keramischen Ankersteins an der Haltevorrichtung auf. Dabei kann der keramische Ankerstein einen Aufnahmeabschnitt aufweisen, der zur Halterung des Ankersteins am Aufnahmeteil in eine Aufnahme des Aufnahmeteils aufgenommen sein kann. Die aus dem Stand der Technik bekannten Aufnahmeteile weisen regelmäßig eine klauenförmige Gestalt auf, die den Aufnahmeabschnitt des Ankersteins umgreifen.
  • Eine gattungsgemäße Haltevorrichtung ist beispielsweise in EP 2 322 889 B1 offenbart.
  • Die DE 40 14 276 C1 offenbart eine Haltevorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des ersten Anspruchs.
  • Insbesondere während des Aufheizens und Abkühlens des Industrieofens, aber auch während des laufenden Betriebs des Industrieofens, ist die Haltevorrichtung erheblichen Temperaturschwankungen unterworfen, die zu thermischen Dehnungen und Schrumpfungen der Haltevorrichtung führen. Die Haltevorrichtung muss daher derart gestaltet sein, dass sie in der Lage ist, thermische Dehnungen der Haltevorrichtung aufzunehmen.
  • Um thermische Dehnungen durch die Haltevorrichtung aufnehmen zu können, ist es bekannt, ein Befestigungsmittel vorzusehen, das ein erstes Befestigungsteil und ein zweites Befestigungsteil umfasst, wobei das erste Befestigungsteil an einer Ofenwand befestigbar ist, und das zweite Befestigungsteil am Aufnahmeteil befestigt ist, und wobei das zweite Befestigungsteil am ersten Befestigungsteil befestigbar ist. Hierdurch können das erste und zweite Befestigungsteil gegeneinander beweglich gestaltet sein, wodurch thermische Dehnungen der Haltevorrichtung aufgenommen werden können. Eine besondere Herausforderung stellt dabei die Befestigung des ersten Befestigungsteils am zweiten Befestigungsteil dar, da das zweite Befestigungsteil zum einen sicher am ersten Befestigungsteil befestigbar sein sollte, gleichzeitig jedoch die vorbezeichnete Beweglichkeit von erstem und zweitem Befestigungsteil gegeneinander gegeben sein sollte. Gemäß EP 2 322 889 B1 wird ein den Ankerstein haltendes Aufnahmemittel über eine im Ofenbetrieb schmelzbare Stellschraube an einem an einer Ofenwand befestigbaren Haltesteg befestigt. Allerdings ist eine solche Befestigung über eine einzudrehende Stellschraube kompliziert. Ferner ist eine solche Befestigung nicht sicher, sofern die Stellschraube nicht fest angezogen ist. Schließlich ist nachteilig, dass das Aufnahmemittel bei einer Entfernung der feuerfesten Zustellung nach dem Ofenbetrieb, beispielsweise für eine Reparatur der Zustellung, nicht mehr am Haltesteg befestigt ist, da die Stellschraube dann bereits geschmolzen und für einen weiteren Einsatz damit unbrauchbar geworden ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Haltevorrichtung zur Halterung eines keramischen Ankersteins an einer Ofenwand zur Verfügung zu stellen, durch die thermische Dehnungen der Haltevorrichtung während des Ofenbetriebes aufgenommen werden können, und die gleichzeitig einfach und sicher an der Ofenwand befestigbar ist. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine solche Haltevorrichtung zur Verfügung zu stellen, die auch bei einer Entfernung einer feuerfesten Zustellung vom Ankerstein nach dem Ofenbetrieb, beispielsweise bei einer Reparatur der Zustellung, stets eine sichere Befestigung der Haltevorrichtung an der Ofenwand ermöglicht.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt eine Haltevorrichtung gemäß dem ersten Anspruch.
  • Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, dass eine Haltevorrichtung zur Verfügung gestellt werden kann, die die vorbezeichneten Aufgaben löst, wenn diese ein erstes Befestigungsteil und ein zweites Befestigungsteil umfasst, wobei das erste Befestigungsteil an einer Ofenwand und das zweite Befestigungsteil am Aufnahmeteil befestigt ist, wobei das zweite Befestigungsteil ferner am ersten Befestigungsteil befestigbar ist und das erste Befestigungsteil und das zweite Befestigungsteil gleichzeitig derart gestaltet sind, dass das zweite Befestigungsteil durch eine als Drehbewegung ausgeführte Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil am ersten Befestigungsteil befestigbar ist. Insofern hat sich erfindungsgemäß insbesondere überraschend herausgestellt, dass die Befestigung der Haltevorrichtung an einer Ofenwand besonders einfach ist, indem hierzu allein das zweite Befestigungsteil durch eine Relativbewegung zum ersten Befestigungsteil an diesem befestigbar ist. Insbesondere entfällt insoweit die Notwendigkeit, zur Befestigung des zweiten Befestigungsteils am ersten Befestigungsteil weitere Hilfsmittel, wie beispielsweise Schrauben oder dergleichen, verwenden zu müssen. Ferner hat sich erfindungsgemäß überraschend herausgestellt, dass durch eine solche Befestigung die Haltevorrichtung gleichzeitig besonders sicher an der Ofenwand befestigbar ist. Denn zum Lösen der Befestigung ist wiederum eine Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil notwendig. Schließlich kann die Haltevorrichtung, indem sie ein erstes und zweites Befestigungsteil umfasst, thermische Dehnungen während des Ofenbetriebes aufnehmen.
  • Ein besonderer Vorteil einer Relativbewegung in Form einer Drehbewegung liegt darin, dass diese besonders einfach und insbesondere auch wenig raumgreifend durchgeführt werden kann. Dies kann insbesondere bei beengten Raumverhältnissen an einer Ofenwand der Fall sein. Insoweit kann eine solche Relativbewegung in Form einer Drehbewegung insbesondere einer Relativbewegung in Form einer gradlinigen Bewegung deutlich überlegen sein, da eine gradlinige Bewegung insbesondere bei beengten Raumverhältnissen nachteilig sein kann.
  • Insbesondere hat sich erfindungsgemäß jedoch auch herausgestellt, dass eine Relativbewegung in Form einer Drehbewegung insoweit besonders vorteilhaft ist, als durch diese eine besonders sichere Befestigung erreicht werden kann. Dies liegt insbesondere auch daran, dass zum Lösen der Befestigung, die mittels einer solchen Drehbewegung erreicht wurde, wiederum eine Drehbewegung auszuführen ist, die unbeabsichtigt in der Regel nicht ausgeführt wird. Insoweit kann insbesondere durch eine Drehbewegung das zweite Befestigungsteil besonders sicher am ersten Befestigungsteil befestigt werden, ohne dass diese Befestigung anschließend unbeabsichtigt wieder gelöst werden kann.
  • Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Relativbewegung zur Befestigung des ersten Befestigungsteils am zweiten Befestigungsteil eine Drehbewegung mit einem Drehwinkel im Bereich von 10° bis 170° erfordert. Erfindungsgemäß wurde jedoch festgestellt, dass eine besonders sichere Befestigung des zweiten Befestigungsteils am ersten Befestigungsteil erreicht werden kann, wenn die Relativbewegung eine Drehbewegung mit einem Drehwinkel von 90° oder einem zu 90° möglichst benachbarten Drehwinkel erfordert. Insoweit kann zur Befestigung bevorzugt auch ein Drehwinkel im Bereich von 30° bis 150°, von 60° bis 120° oder im Bereich von 80° bis 100° erforderlich sein.
  • Insoweit können das erste Befestigungsteil und das zweite Befestigungsteil derart gestaltet sein, dass das zweite Befestigungsteil durch eine Drehbewegung mit einem wie vorstehenden Drehwinkel des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil am ersten Befestigungsteil befestigbar ist.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Befestigungsteils und das zweite Befestigungsteil derart gestaltet sind, dass das zweite Befestigungsteil (nach einer erfindungsgemäßen Befestigung des zweiten Befestigungsteils am ersten Befestigungsteil) durch eine zweite Relativbewegung zum ersten Befestigungsteil vom ersten Befestigungsteil lösbar ist. Nach einer besonders bevorzugten Fortgestaltung dieses Erfindungsgedankens kann vorgesehen sein, dass das zweite Befestigungsteil durch eine der Relativbewegung entgegengesetzte Relativbewegung vom ersten Befestigungsteil wieder lösbar ist. Mit anderen Worten: Das zweite Befestigungsteil ist durch eine erste Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil am ersten Befestigungsteil befestigbar, und ferner das zweite Befestigungsteil durch eine zweite Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil vom ersten Befestigungsteil lösbar, wobei die zweite Relativbewegung bevorzugt entgegengesetzt der ersten Relativbewegung ist.
  • Im Sinne des vorgenannten Erfindungsgedankens, wonach das zweite Befestigungsteil vom ersten Befestigungsteil lösbar ist, soweit das zweite Befestigungsteil durch eine entgegengesetzte Relativbewegung vom ersten Befestigungsteil lösbar ist, kann insoweit wiederum bevorzugt vorgesehen sein, dass das zweite Befestigungsteil durch eine entgegengesetzte Drehbewegung vom ersten Befestigungsteil lösbar ist. Insbesondere kann insoweit vorgesehen sein, dass das zweite Befestigungsteil durch eine erste Drehbewegung mit einem wie vorstehenden Drehwinkel in einer ersten Drehrichtung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil am ersten Befestigungsteil befestigbar ist und ferner das zweite Befestigungsteil durch eine zweite Drehbewegung mit einem Drehwinkel gemäß der ersten Drehbewegung jedoch in einer der ersten Drehrichtung entgegengesetzten Drehrichtung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil vom ersten Befestigungsteil lösbar ist.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Befestigungsteil einteilig ausgebildet. Das erste Befestigungsteil besteht bevorzugt aus Metall, besonders bevorzugt aus Stahl. Das erste Befestigungsteil kann an der Ofenwand befestigbar sein, beispielsweise durch Stoffschluss oder Formschluss, also beispielsweise durch Schweißen oder eine Schraubverbindung. Bevorzugt ist das erste Befestigungsteil derart ausgebildet, dass es von der Ofenwand vorstehend an der Ofenwand befestigbar ist. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass das zweite Befestigungsteil anschließend besonders einfach am ersten Befestigungsteil befestigbar ist. Besonders bevorzugt kann das erste Befestigungsteil hierzu brückenartig oder stegartig ausgebildet sein. Ein solch brückenartig oder stegartig ausgebildetes erstes Befestigungsteil, insbesondere soweit dieses ferner einteilig und insbesondere aus Stahl ausgebildet ist, kann besonders robust ausgebildet sein, einfach an der Ofenwand befestigbar sein und ferner das zweite Befestigungsteil besonders einfach an einem solchen ersten Befestigungsteil befestigbar sein.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Befestigungsteil einteilig ausgebildet. Das zweite Befestigungsteil kann bevorzugt aus Metall bestehen, besonders bevorzugt aus Stahl. Nach einer Fortbildung dieses Erfindungsgedankens können das zweite Befestigungsteil und das Aufnahmeteil gemeinsam einteilig ausgebildet sein. Bei dieser Ausführungsform können das zweite Befestigungsteil und das Aufnahmeteil damit als einteiliges Teil ausgebildet sein, insbesondere als einteiliges Metallteil, besonders bevorzugt als einteiliges Stahlteil. Dies hat den besonderen Vorteil, dass das Befestigungsteil und das Aufnahmeteil besonders einfach und robust ausgebildet sein können. Ferner hat dies auch den besonderen Vorteil, dass das Aufnahmeteil nicht gesondert am zweiten Befestigungsteil zu befestigen ist. Dies hat insbesondere auch einen Vorteil bei der Aufnahme eines keramischen Ankersteins im Aufnahmeteil, da nach Aufnahme des keramischen Ankersteins in das Aufnahmeteil das zweite Befestigungsteil, das Aufnahmeteil und der keramische Ankerstein ein gemeinsames Element bilden, das besonders einfach am ersten Befestigungsteil befestigt werden kann.
  • Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das zweite Befestigungsteil durch eine Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil formschlüssig am ersten Befestigungsteil befestigbar ist. Eine solch formschlüssige Befestigung hat insbesondere auch den Vorteil, dass das zweite Befestigungsteil vor einem ungewollten Lösen vom ersten Befestigungsteil gesichert ist, beispielsweise bei einem versehentlichen Stoßen gegen das zweite Befestigungsteil bei dessen Installation an der Ofenwand oder auch während des Ofenbetriebes.
  • Um einen solchen Formschluss zwischen zweitem Befestigungsteil und erstem Befestigungsteil erreichen zu können, kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das zweite Befestigungsteil einen in das erste Befestigungsteil einsteckbaren Abschnitt aufweist, durch den das erste Befestigungsteil formschlüssig am ersten Befestigungsteil befestigbar ist. Nach einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das erste Befestigungsteil eine Einstecköffnung und das zweite Befestigungsteil einen in die Einstecköffnung einsteckbaren Einsteckabschnitt aufweist, und wobei das zweite Befestigungsteil über den in die Einstecköffnung eingesteckten Einsteckabschnitt durch die Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils formschlüssig am ersten Befestigungsteil befestigbar ist. Insbesondere kann nach einer Fortbildung dieses Erfindungsgedankens vorgesehen sein, dass der zweite Befestigungsteil so lange formschlüssig am ersten Befestigungsteil befestigt ist, solange sich der Einsteckabschnitt nicht wieder in seiner Ausgangsstellung befindet, also in der Stellung, in der er sich befand, als er in die Einstecköffnung eingesteckt wurde, also vor Ausführen der Relativbewegung. Insbesondere kann als eine solche Relativbewegung, durch die der Einsteckabschnitt in der Einstecköffnung befestigbar ist, eine Drehbewegung sein. Diese Ausführungsform gleicht insoweit dem Prinzip von Schlüssel und Schloss. Danach weist das erste Befestigungsteil eine Einstecköffnung (ein "Schloss") auf, in das der Einsteckabschnitt (ein "Schlüssel") des zweiten Befestigungsteils einsteckbar ist und anschließend durch eine Drehbewegung in der Einstecköffnung formschlüssig gehaltert ist (wie ein Schlüssel in einem Schloss, solange der Schlüssel im Schloss verdreht ist und sich nicht wieder in seiner Ausgangsstellung befindet). Anschließend ist der Einsteckabschnitt erst wieder aus der Einstecköffnung entnehmbar, wenn sich der Einsteckabschnitt in seiner Ausgangsstellung befindet.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist die Einstecköffnung ein Schlitz mit Hinterschnitt. Dabei kann der Einsteckabschnitt in den Schlitz einsteckbar sein und durch die Relativbewegung, insbesondere also eine Drehbewegung, der Hinterschnitt durch den Einsteckabschnitt hintergreifbar sein. Hierdurch ist der Einsteckabschnitt formschlüssig im Schlitz befestigt und gleichzeitig gegen ein Lösen arretiert. Durch entsprechend gestaltete Befestigungsteile ist das zweite Befestigungsteil besonders einfach und sicher am ersten Befestigungsteil befestigbar. Eine besonders einfache und effektive Fortgestaltung dieses Erfindungsgedankens liegt darin, dass der Schlitz ein Langloch mit Hinterschnitt ist.
  • Gemäß einer Fortbildung des vorstehenden Erfindungsgedankens kann der Einsteckabschnitt T-förmig gestaltet sein. Dabei kann der T-förmige Einsteckabschnitt mit seinem Grundschenkel (also dem vertikalen Schenkel des T) am Aufnahmeteil befestigt sein und mit seinem Querschenkel (also dem horizontalen Schenkel des T) in den Schlitz einsteckbar sein und durch die Relativbewegung der Hinterschnitt durch den Querschenkel hintergreifbar sein.
  • Das Aufnahmeteil der Haltevorrichtung zur Halterung eines keramischen Ankersteins an der Haltevorrichtung kann gemäß dem Stand der Technik gestaltet sein. Insoweit ist das Aufnahmeteil derart gestaltet, dass an diesem ein keramischer Ankerstein halterbar ist.
  • Nach einer Ausführungsform ist im Aufnahmeteil ein keramischer Ankerstein gehaltert. Der Ankerstein besteht aus einem keramischen Material, bevorzugt aus einem feuerfesten keramischen Material. Insbesondere kann der keramische Ankerstein aus einem keramischen Material bestehen, das aus dem Stand der Technik für keramische Ankersteine bekannt ist.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Befestigungsteil reibschlüssig am zweiten Befestigungsteil befestigt ist. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Befestigungsteil durch ein Fixierungsmittel reibschlüssig am zweiten Befestigungsteil befestigt ist. Insoweit kann insbesondere ein Fixierungsmittel vorgesehen sein, das bei den im Bereich der Aufnahme während der Verwendung der Haltevorrichtung im Ofenbetrieb herrschenden Temperaturen seine fixierende Wirkung verliert. Bevorzugt kann das Fixierungsmittel insoweit bei Temperaturen über 80° Celsius, bevorzugt bei Temperaturen im Bereich von 80 bis 300°C und besonders bevorzugt bei Temperaturen im Bereich von 80 bis 200°C seine fixierende Wirkung verlieren. Beispielsweise kann das Fixierungsmittel aus einem sich bei diesen Temperaturen zersetzenden, entzündenden oder schmelzendem Material oder einer Kombination aus mehreren solcher Materialien bestehen.
  • Ein besonderer Vorteil eines solchen Fixierungsmittels, durch welches das zweite Befestigungsteil reibschlüssig am ersten Befestigungsteil befestigt ist, liegt insbesondere darin, dass das erste und zweite Befestigungsteil während der Anordnung der Haltevorrichtung an einer Ofenwand zunächst einfach und sicher reibschlüssig aneinander befestigt werden können, so dass ein Lösen der Befestigung des zweiten Befestigungsteils am ersten Befestigungsteil verhindert werden kann. Wenn anschließend während der Verwendung der Haltevorrichtung im Ofenbetrieb (also während des Aufheizens des Ofens und des laufenden Betriebes) das Fixierungsmittel jedoch seine reibschlüssige Wirkung verliert (also beispielsweise, indem das Fixierungsmittel ausbrennt oder schmilzt), sind das erste und zweite Befestigungsteil gegeneinander zumindest in eine gewissen Maße beweglich, wodurch insbesondere auch thermisch bedingte Dehnungen aufgenommen und thermisch bedingte Spannungen abgebaut werden können.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform liegt das Fixierungsmittel plattenförmig vor.
  • Insbesondere, soweit das Fixierungsmittel plattenförmig vorliegt, kann dieses bevorzugt eine Dicke im Bereich von 1 bis 10 mm, bevorzugter eine Dicke im Bereich von 1 bis 5 mm und noch bevorzugter eine Dicke im Bereich von 3 bis 5 mm aufweisen.
  • Besonders bevorzugt besteht das Fixierungsmittel aus komprimierbarem, besonders bevorzugt elastisch komprimierbarem Material. Ein solch elastisch komprimierbares Material ist gegen die elastische Kraft des Materials komprimierbar. Durch diese Elastizität des zweiten Fixierungsmittels kann das zweite Befestigungsteil besonders einfach und sicher unter Reibschluss am ersten Befestigungsteilt befestigt werden. Denn insoweit kann vorgesehen sein, dass die Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil, um das zweite Befestigungsteil erfindungsgemäß am ersten Befestigungsteil zu befestigen, während der Ausübung einer Kraft entgegen der elastischen Kraft des zweiten Fixierungsmittels erfolgt. Nach der Befestigung des zweiten Befestigungsteils sind das erste Befestigungsteil und das zweite Befestigungsteil, wie vorstehend ausgeführt, anschließend durch die elastische Kraft des zweiten Fixierungsmittels reibschlüssig miteinander verbunden.
  • Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst das Fixierungsmittel Material, das bei den im Bereich des ersten und zweiten Befestigungsteils während der Verwendung der Haltevorrichtung im Ofenbetrieb herrschenden Temperaturen schmilzt. Nach einer Fortbildung dieses Erfindungsgedankens kann ein solches Material aus einem Kunststoff, bevorzugt einem thermoplastischen Kunststoff, besonders bevorzugt beispielsweise aus einem der folgenden thermoplastischen Kunststoffe bestehen: Polyethylen oder Polypropylen.
  • Um das Fixierungsmittel entsprechend komprimierbar zu gestalten, kann das Fixierungsmittel beispielsweise ganz oder teilweise aus elastisch komprimierbarem Material bestehen, also beispielsweise aus einem elastisch komprimierbaren Kunststoff, beispielsweise einem geschäumten thermoplastischen Kunststoff, insbesondere einem wie vorstehend ausgebildeten thermoplastischen Kunststoff, Gummi, Bitumen, Pappe, Karton oder eine Kombination aus mehreren dieser Materialien. Beispielsweise kann das zweite Fixierungsmittel auch nur teilweise aus einem solch elastisch komprimierbarem Material und ferner aus einem nicht komprimierbaren Material bestehen, beispielsweise in Form eines Kompositmaterials. Ein solches Kompositmaterial kann beispielsweise aus einem ersten, elastisch komprimierbarem Material und einem zweiten, nicht komprimierbaren Material gebildet sein. Eine solche Ausführungsform wird in der Figurenbeschreibung näher erläutert.
  • Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das zweite Befestigungsteil sowohl (wie oben näher ausgeführt) formschlüssig als auch (wie vorstehend näher ausgeführt) reibschlüssig am ersten Befestigungsteil befestigt.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Ofen, der die folgenden Merkmale umfasst:
    • Eine Ofenwand,
    • eine oder mehrere der erfindungsgemäßen Haltevorrichtungen, wobei die Haltevorrichtungen jeweils über das Befestigungsmittel an der Ofenwand befestigt sind.
  • Dabei können die Haltevorrichtungen, wie oben ausgeführt, über das Befestigungsmittel an der Ofenwand befestigt sein.
  • Der erfindungsgemäße Ofen ist insbesondere ein Industrieofen, beispielsweise ein Wärmeofen oder ein Drehrohrofen. Insbesondere handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Ofen um einen Industrieofen, der zur Temperaturbehandlung von Gütern, insbesondere zur Herstellung von Ausgangsstoffen für die Grundstoff- oder Verbrauchsgüterindustrie, bei über 600° Celsius, bevorzugt auch bei über 1.000°C und insbesondere auch bei über 1.200° Celsius ausgelegt ist.
  • Erfindungsgemäß kann der erfindungsgemäße Ofen weiter dadurch gekennzeichnet sein, dass dieser auch eine Ofendecke aufweist, wobei die erfindungsgemäßen Haltevorrichtungen über das Befestigungsmittel an der Ofendecke befestigt sind.
  • Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Befestigung einer oder mehrerer erfindungsgemäßer Haltevorrichtungen an einer Ofenwand eines Ofens, insbesondere eines erfindungsgemäßen Ofens, das die folgenden Schritte umfasst:
    • Befestigung des ersten Befestigungsteils an der Ofenwand;
    • Ausführung einer Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil zur Befestigung des zweiten Befestigungsteils am ersten Befestigungsteil.
  • Dabei kann, wie oben ausgeführt, das erste Befestigungsteil beispielsweise stoffschlüssig oder formschlüssig an der Ofenwand befestigt werden, also beispielswiese an dieser angeschweißt oder an dieser angeschraubt werden. Anschließend kann das zweite Befestigungsteil am ersten Befestigungsteil befestigt werden. Dabei wird das zweite Befestigungsteil durch eine Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil am ersten Befestigungsteil befestigt.
  • Wie oben ausgeführt, kann es sich bei der Relativbewegung dabei insbesondere um eine Drehbewegung handeln, insbesondere mit den oben näher bezeichneten Drehwinkeln.
  • Um das zweite Befestigungsteil am ersten Befestigungsteil zu befestigen kann ferner, wie oben ausgeführt, das zweite Befestigungsteil in das erste Befestigungsteil einsteckbar sein, wobei, wie oben ausgeführt, das zweite Befestigungsteil insbesondere einen Einsteckabschnitt aufweisen kann, dass in einer Einstecköffnung des ersten Befestigungsteils einsteckbar ist. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zunächst das erste Befestigungsteil an der Ofenwand befestigt wird und anschließend das zweite Befestigungsteil in das erste Befestigungsteil eingesteckt wird. Anschließend kann die Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils zum ersten Befestigungsteil ausgeführt werden.
  • Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, den Figuren sowie der nachfolgenden Figurenbeschreibung.
  • Sämtliche Merkmale der Erfindung können, einzeln oder in Kombination, beliebig miteinander kombiniert sein.
  • In den Figuren zeigt
    • Figur 1
    eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben;
    Figur 2
    die Haltevorrichtung nach Figur 1 in einer seitlichen Ansicht;
    Figur 3
    die Haltevorrichtung nach Figur 1 in einer Schnittansicht von oben entlang der Schnittlinie J-J nach Figur 2;
    Figur 4
    das erste Befestigungsteil der Haltevorrichtung nach Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht;
    Figur 5
    das Aufnahmeteil und das zweite Befestigungsteil der Haltevorrichtung nach Figur 1 in einer Ansicht von oben;
    Figur 6
    das Aufnahmeteil und das zweite Befestigungsteil der Haltevorrichtung nach Figur 1 in einer perspektivischen Ansicht von schräg oben;
    Figur 7
    das Aufnahmeteil und das zweite Befestigungsteil der Haltevorrichtung nach Figur 1 in einer weiteren perspektivischen Ansicht von schräg oben;
    Figur 8
    das Aufnahmeteil und das zweite Befestigungsteil der Haltevorrichtung nach Figur 1 in einer seitlichen Schnittansicht;
    Figur 9
    der Ankerstein der Haltevorrichtung nach Figur 1 in einer seitlichen Ansicht;
    Figur 10
    ein erstes Fixierungsmittel in einer Aufsicht; und
    Figur 11
    ein zweites Fixierungsmittel in einer Aufsicht.
  • In den Figuren ist die Haltevorrichtung in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Die Haltevorrichtung 1 umfasst Befestigungsmittel 100 zur Befestigung der Haltevorrichtung 1 an einer Ofenwand 10, ein Aufnahmeteil 200 zu Halterung eines keramischen Ankersteins 300 an der Haltevorrichtung 1 und einen keramischen Ankerstein 300.
  • Die Ofenwand 10, von der nur ein kleiner Abschnitt dargestellt ist, besteht aus Stahl.
  • Der keramische Ankerstein 300 besteht aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff, wie er für keramische Ankersteine aus dem Stand der Technik bekannt ist. Der keramische Ankerstein 300 erstreckt sich entlang einer Längsachse L von einer Stirnseite 302 bis zu einer gegenüberliegenden, weiteren Stirnseite 306 und weist eine senkrecht zur Längsachse L im Wesentlichen rechteckige Querschnittsfläche auf. Die Oberfläche des Ankersteins 300 ist mittels beabstandeter Längsrippen 301, die sich quer zur Längsachse jeweils über die Seitenflächen des Ankersteins 300 erstrecken, profiliert ausgebildet. Benachbart zur Stirnseite 302 des keramischen Ankersteins 300 ist ein Aufnahmeabschnitt 303 des keramischen Ankersteins 300 ausgebildet. Der Aufnahmeabschnitt 303 umfasst den zur Stirnseite 302 benachbarten Abschnitt des Ankersteins 300. Dabei umfasst der Aufnahmeabschnitt 303 zwei rippenartige Profilierungen, die die Stirnseite 302 auf zwei gegenüberliegenden Seitenflächen des Ankersteins flankieren, und von denen in den Figuren eine der beiden rippenartigen Profilierungen 304 zu erkennen ist; die weitere rippenartige Profilierung ist symmetrisch zu dieser rippenartigen Profilierung 304 auf der gegenüberliegenden Seite des Ankersteins 300 angeordnet. Die rippenartigen Profilierungen 304 verjüngen sich keilförmig in die gleiche Richtung, in der Anordnung der Haltevorrichtung nach Figur 1 jeweils nach unten hin, also in Richtung der Wirkung der Schwerkraft. Insgesamt weist der Aufnahmeabschnitt 303 damit eine im Wesentlichen T-förmige Gestalt auf.
  • Mit dem Aufnahmeabschnitt 303 ist der keramische Ankerstein 300 in eine Aufnahme 201 des Aufnahmeteils 200 aufgenommen. Das Aufnahmeteil 200 ist als einteiliges Stahlteil mit einer im Wesentlichen C-förmigen beziehungsweise klauenförmigen Gestalt ausgebildet. Dabei weist das Aufnahmeteil 200 einen plattenförmigen Grundabschnitt 202 mit zwei an gegenüberliegenden Kanten des Grundabschnitts 202 angeordneten Schenkeln 203, 204 auf. Die Schenkel 203, 204 erstrecken sich zunächst parallel zueinander vom Grundabschnitt 202 in dieselbe Richtung weg und weisen an ihrem freien Ende jeweils einen aufeinander zu abgewinkelten Endabschnitt 206, 207 auf. Die Aufnahme 201 wird von dem durch den Grundabschnitt 202 und die Schenkel 203, 204 umschlossenen Raum gebildet. Der Grundabschnitt 202 weist eine der Aufnahme 201 zugewandte Oberfläche 205 und die Endabschnitte 206, 207 jeweils einen der Aufnahme 201 zugewandte Oberfläche 208, 209 auf. Die Oberflächen 208, 209 einerseits und die Oberfläche 205 andererseits nähern sich in eine Richtung - bei der in Figur 1 dargestellten Anordnung der Haltevorrichtung 1 nach unten hin - einander an, woraus eine sich nach unten verringernde Spaltbreite der Aufnahme 201 resultiert. Die Schenkel 203, 204 umgreifen den Aufnahmeabschnitt 303.
  • Der Aufnahmeabschnitt 303 ist formschlüssig zur Aufnahme 201 gestaltet und ist formschlüssig sowie über ein unten näher beschriebenes erstes Fixierungsmittel 400 gleichzeitig auch reibschlüssig in die Aufnahme 201 aufgenommen.
  • Zur Halterung des keramischen Ankersteins 300 am Aufnahmeteil 200 wurde das Aufnahmeteil 200, wie in Figur 1 dargestellt, mit einer sich nach unten verringernden Spaltbreite der Aufnahme 201 angeordnet und der keramischen Ankerstein 300 anschließend mit seinem Aufnahmeabschnitt 303 on oben in die Aufnahme 201 eingeführt, bis der Aufnahmeabschnitt 303, unter Zwischenschaltung des ersten Fixierungsmittel 400 vollflächig gegen die Aufnahme 201 anliegt, womit die Aufnahme 201 insoweit auch als Anschlag für den Aufnahmeabschnitt 303 wirkt. Anschließend ist der Ankerstein 300 schwerkraftbedingt sicher in dieser Position im Aufnahmeteil 200 gehaltert.
  • Der Aufnahmeabschnitt 303 ist durch ein erstes Fixierungsmittel 400 unter Reibschluss in der Aufnahme 201 gehaltert. Das erste Fixierungsmittel 400 liegt in Form einer 4 mm dicken massiven, also im Wesentlichen nicht komprimierbaren Kunststoffplatte aus Polyethylen vor. Zur Herstellung des Reibschlusses wurde das erste Fixierungsmittel 400 während des Einführens des Aufnahmeabschnitts 303 in die Aufnahme 201 zwischen der Stirnseite 302 des keramischen Ankersteins 300 und die, der Aufnahme 201 zugwandte Oberfläche 205 des Grundabschnitts 202 angeordnet, so dass es bei Einliegen des Aufnahmeabschnittes 303 in der Aufnahme 201 anschließend zwischen die Stirnseite 302 und die Oberfläche 205 gedrängt ist und hierdurch einen Reibschluss herstellt.
  • Die Befestigungsmittel 100 zur Befestigung der Haltevorrichtung 1 an der Ofenwand 10 umfassen ein erstes Befestigungsteil 101 und ein zweites Befestigungsteil 102. Das zweite Befestigungsteil 102 ist derart gestaltet, dass dieses durch eine Relativbewegung in Form einer Drehbewegung zum ersten Befestigungsteil 101 formschlüssig an diesem befestigbar ist.
  • Das erste Befestigungsteil 101 ist im Wesentlichen brückenartig als einstückiges Stahlteil gestaltet. Das erste Befestigungsteil 101 umfasst einen zentralen, plattenförmigen Abschnitt 103 und an dessen vier Kanten jeweils sich vom plattenförmigen Abschnitt 103 in die gleiche Richtung vom plattenförmigen Abschnitt 103 weg erstreckende Abschnitte 104, 105, 106, 107, die an ihrem jeweils freien Ende über eine Schweißverbindung mit der Ofenwand 10 verbunden sind. Hierdurch ist der plattenförmigen Abschnitt 103 des ersten Befestigungsteils 101 mit Abstand zur Ofenwand 10 an dieser angeordnet. Der plattenförmige Abschnitt 103 weist einen Schlitz 108 in Form eines sich horizontal erstreckenden Langlochs auf. Aufgrund des Abstands des plattenförmigen Abschnitt 103 zur Ofenwand 10 ist das Langloch mit Hinterschnitt ausgebildet.
  • Das zweite Befestigungsteil 102 und das Aufnahmeteil 200 sind als einteiliges Stahlteil ausgebildet. Das zweite Befestigungsteil 102 ist dabei als T-förmiges Einsteckteil ausgebildet, das sich mittig des Grundabschnitts 202 auf der, dem Grundabschnitts 202 gegenüberliegenden Seite des Grundabschnitts 202 von diesem weg erstreckt. Das T-förmige Einsteckteil des zweiten Befestigungsteils 102 weist einen sich vom Grundabschnitt 202 weg erstreckenden Grundschenkel 109 und einen an seinem distalen Ende quer hierzu verlaufenden Querschenkel 110 auf. Der Querschenkel 110 verläuft entlang der sich verringernden Spaltbreite der Aufnahme 201, also bei der Anordnung der Haltevorrichtung 1 gemäß Figur 1 vertikal.
  • Der Querschenkel 110 des zweiten Befestigungsteils 102 ist derart dimensioniert, dass er bei Verlauf entlang dem Verlauf des Langlochs 108 (also gegenüber der Darstellung in den Figuren um 90° gedreht) in dieses einsteckbar und nach Einstecken durch eine Relativbewegung in Form einer Drehbewegung um 90° den Hinterschnitt des Langlochs 108 hintergreift, so dass das zweite Befestigungsteil 102 anschließend nicht mehr aus dem Langloch 108 herausziehbar und damit formschlüssig an diesem befestigt ist. Eine Lösung dieser Befestigung des zweiten Befestigungsteils 102 am ersten Befestigungsteilt 101 ist anschließend nur möglich, wenn das zweite Befestigungsteil 102 wiederum um 90° entgegen der ersten Drehbewegung gedreht und anschließend aus dem Langloch 108 herausgezogen wird.
  • Durch ein zweites Fixierungsmittel 401 ist das zweite Befestigungsteil 102 gleichzeitig auch reibschlüssig am ersten Befestigungsteil 101 befestigt. Das zweite Fixierungsmittel 401 liegt als plattenförmiges Kompositmaterial in einer Dicke von 4 mm vor, wobei eine buchtförmige Aussparung 402 im Kompositmaterial ausgebildet ist. Das Kompositmaterial umfasst eine Kunststoffplatte sowie eine Kartonplatte von jeweils 2 mm Dicke, die flächig aufeinander aufliegen. Die Kunststoffplatte besteht aus dem gleichen Material wie das erste Fixierungsmittel 400. Die Kartonplatte besteht aus einer elastisch komprimierbaren Pappe. Zur Herstellung des Reibschlusses wurde das zweite Fixierungsmittel 401 während des Einsteckens des Querschenkels 110 und Befestigen des zweiten Befestigungsteils 102 zwischen dem plattenförmigen Abschnitt 103 des ersten Befestigungsteils 101 und dem Grundabschnitt 202 des Aufnahmeteils 200 angeordnet, dass das zweite Befestigungsteil 102 gegen die elastische Kraft der zweiten Fixierungsmittels 401 in das erste Befestigungsteil 101 eingesteckt werden musste, so dass das zweiten Fixierungsmittel 401 nach der Befestigung anschließend zwischen den plattenförmigen Abschnitt 103 und den Grundabschnitt 202 gedrängt ist und hierdurch einen Reibschluss herstellt.
  • Die in den Figuren dargestellte Haltevorrichtung dient zur Halterung der feuerfesten Zustellung eines Ofens in Form eines Industrieofens zur Herstellung von Ausgangsstoffen für die Verbrauchsgüterindustrie bei über 1.200° Celsius.
  • Zur Befestigung mehrerer Haltevorrichtungen 1 an der Ofenwand 10 des Industrieofens wird hinsichtlich jeder der Haltevorrichtungen wie folgt vorgegangen:
    Das erste Befestigungsteil 101 der Befestigungsmittel 100 wird an die Ofenwand 10 derart angeschweißt, dass sich das Langloch 108 horizontal erstreckt.
  • Das zweite Befestigungsmittel 102 wird unter Zwischenschaltung des zweiten Fixierungsmittels 401, wie oben ausgeführt, form- und reibschlüssig am ersten Befestigungsteils 101 befestigt. In dieser befestigten Stellung des zweiten Befestigungsteils 102 am ersten Befestigungsteil 101 verringert sich die Spaltbreite des Spaltes der Aufnahme 201 nach unten.
  • Zur Halterung des keramischen Ankersteins 300 am Aufnahmeteil 200 wird der Aufnahmeabschnitt 303 des keramischen Ankersteins 300 unter Zwischenschaltung des ersten Fixierungsmittels 400, wie oben ausgeführt, form- und reibschlüssig an der Aufnahme 201 befestigt.
  • An mehreren, entsprechend an der Ofenwand 10 befestigten Haltevorrichtungen 1 kann anschließend eine feuerfeste Zustellung des Ofens gehaltert werden.
  • Beim Ofenbetrieb verlieren das erste und zweite Fixierungsmittel 400, 401 ihre reibschlüssige Wirkung, da sich die Pappe des zweiten Fixierungsmittels 401 entzündet und der Kunststoff des ersten und zweiten Fixierungsmittels 400, 401 schmilzt. Hierdurch wird die Beweglichkeit der Haltevorrichtung 1, wie oben ausgeführt, gesteigert, so dass thermische Dehnungen besonders gut durch die Haltevorrichtung aufgenommen werden können. Dennoch bleibt auch bei einem späteren Entfernen der Zustellung die Befestigung des Ankersteins 300 an der Aufnahme 201 und des zweiten Befestigungsteils 102 am ersten Befestigungsteil 101 erhalten.

Claims (14)

  1. Haltevorrichtung (1) zur Halterung eines keramischen Ankersteins (300) an einer Ofenwand (10), wobei die Haltevorrichtung (1) umfasst:
    1.1 Befestigungsmittel (100) zur Befestigung der Haltevorrichtung (1) an einer Ofenwand (10);
    1.2 ein Aufnahmeteil (200) zur Halterung eines keramischen Ankersteins (300) an der Haltevorrichtung (1);
    1.3 wobei die Befestigungsmittel (100) ein erstes Befestigungsteil (101) und ein zweites Befestigungsteil (102) umfassen, wobei
    1.3.1 das erste Befestigungsteil (101) an einer Ofenwand (10) befestigbar ist, und
    1.3.2 das zweite Befestigungsteil (102) am Aufnahmeteil (200) befestigt ist, und wobei
    1.3.3 das zweite Befestigungsteil (102) am ersten Befestigungsteil (101) befestigbar ist; wobei
    1.4 das erste Befestigungsteil (101) und das zweite Befestigungsteil (102) derart gestaltet sind, dass das zweite Befestigungsteil (102) durch eine Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils (102) zum ersten Befestigungsteil (101) am ersten Befestigungsteil (101) befestigbar ist;
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Relativbewegung eine Drehbewegung ist.
  2. Haltevorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei das erste Befestigungsteil (101) einteilig ausgebildet ist.
  3. Haltevorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Befestigungsteil (102) einteilig ausgebildet ist.
  4. Haltevorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Befestigungsteil (102) und das Aufnahmeteil (200) gemeinsam einteilig ausgebildet sind.
  5. Haltevorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Befestigungsteil (101) eine Einstecköffnung (108) und das zweite Befestigungsteil (102) einen in die Einstecköffnung (108) einsteckbaren Einsteckabschnitt (110) aufweist, und wobei das zweite Befestigungsteil (102) über den in die Einstecköffnung (108) eingesteckten Einsteckabschnitt (110) durch die Relativbewegung des zweiten Befestigungsteils (102) formschlüssig am ersten Befestigungsteil (101) befestigbar ist.
  6. Haltevorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Einstecköffnung (108) ein Schlitz mit Hinterschnitt ist.
  7. Haltevorrichtung (1) nach Anspruch 6, wobei der Einsteckabschnitt (110) in den Schlitz einsteckbar und durch die Relativbewegung der Hinterschnitt hintergreifbar ist.
  8. Haltevorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Befestigungsteil (102) durch die Relativbewegung formschlüssig am ersten Befestigungsteil (101) befestigbar ist.
  9. Haltevorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Befestigungsteil (102) durch die Relativbewegung reibschlüssig am ersten Befestigungsteil (101) befestigbar ist.
  10. Haltevorrichtung (1) nach Anspruch 9, wobei das zweite Befestigungsteil (102) durch ein Fixierungsmittel (401) reibschlüssig am ersten Befestigungsteil (101) befestigbar ist.
  11. Ofen, der die folgenden Merkmale umfasst:
    11.1 Eine Ofenwand (10),
    11.2 eine oder mehrere Haltevorrichtungen (1) nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Haltevorrichtungen (1) jeweils über das Befestigungsmittel (100) an der Ofenwand (10) befestigt sind.
  12. Verfahren zur Befestigung einer Haltevorrichtung (1) nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10 an einer Ofenwand (10) eines Ofens, umfassend die folgenden Schritte:
    A. Befestigung des ersten Befestigungsteils (101) an der Ofenwand (10);
    C. Ausführung einer Drehbewegung des zweiten Befestigungsteils (102) zum ersten Befestigungsteil (101) zur Befestigung des zweiten Befestigungsteils (102) am ersten Befestigungsteil (101).
  13. Verfahren nach Anspruch 12, umfassend den folgenden weiteren Schritt nach Verfahrensschritt A und vor Verfahrensschritt C:
    B. Aufnehmen des zweiten Befestigungsteils (102) im ersten Befestigungsteil (101).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei das zweite Befestigungsteil (102) durch Einstecken des zweiten Befestigungsteils (102) in das erste Befestigungsteil (101) in dieses aufgenommen wird.
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