LU84219A1 - Waermedaemmende ummantelung fuer langgestreckte konstruktionsteile - Google Patents

Description

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Ann. J PROMAT Gesellschaft für moderne Werkstoffe mbH Grunerstr. 33» 4000 Düsseldorf 14

Titel: Värmedänmende Ummantelung für langgestreckte

Konstruktionsteile « " __, Έ -- ΠΊΓ —i i "l "rwr1' - t " " 1“

Die Erfindung betrifft eine värmedämoende Ummantelung für langgestreckte Konstruktionsteile, insbesondere zur feuerfesten Isolierung von tragenden, von Wasser durchflossenen Rohren in Industrieofen·

Im Industrieofen- und -anlagenbau ist es erforderlich, die in der Regel wassergekühlten Stütz-, Steher-, Trag- und Gleitrohre mit einer v/ärmedämmenden Ummantelung zu versehen, um die Aufheizung des Kühlvassers zu vermindern und . den Wärmeschock für diese tragenden Konstruktionsteile solcher Öfen beim Anheizen herabzusetzen.

Es ist bekannt, derartige Konstruktionsteile mit Formteilen oder einer in feuchten Zustand aufgebrachten feuerfesten Masse zu umgeben oder mit Matten aus keramischen-Fasern zu umwickeln. Das Aufbringen von feuchten Massen auf die Rohre erfordert besondere Fernen und ist umständlich und teuer.

Zum Anbringen von Formteilen sind komplizierte Tragvorrichtungen, wie Haltebügel od.dgl., erforderlich, die an den Rohren oder anderen Konstruktionsteilen angeschweißt werden müssen und eine komplizierte Ferm haben, um die um die Kcn-struktionsteile herum gruppierten Formteile sicher festhal-ten zu können. Mineralfasermatten, insbesondere Matten aus Keramikfasern, die nur durch Verfilzung ihrer im wesentlichen in einer Richtung orientierten Fasern Zusammenhalten, * * s ÿ

Po 22A· *+ 2 » * «» haben den Nachteil, daß der Faserverbund verlorengeht, wenn sie heia Umwickeln um Rohre und andere Konstruktionsteile auf einen engen Radius zusanmergebogen werden. Außerdem werden die Fasern durch die im Ofen vorhandene Gasströmung in ihrem Verbund gelockert und fortgeblasen, so daß die Isolierung im Betrieb rasch dünner wird. Ferner sintern die parallel zum zu schützenden Konstruktionsteil verlaufenden Fasern auf ihrer ganzen Länge, wodurch die Isolierwirkung weiter herabgesetzt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine sehr einfache und hochwirksame wärnedämmende Ummantelung für langgestreckte Konstrukticnsteile, insbesondere für tragende Rohre von Industrisöfen, zu schaffen, die sehr einfach hergestellt und jedem Querschnitt und allen Däma-anforderungen der zu ummantelnden Konstruktior.steile angepaßt werden kann und nur ein sehr geringes Gewicht hat.

Diese Aufgabe wird mit der Erfindung durch mehrere, aus unbrennbaren Fasermatten od.dgl. quer zur Faserrichtung ausgeschnittenen Ringen gelöst, die dicht aneinanderliegend derart auf dem zu isolierenden Kor.struktionsteil angebracht sind, daß ihre im wesentlichen in einer Richtung orientierten Fasern senkrecht zur Längsachse des langgestreckten Konstruktionsteiles verlaufen und daß die Faserrichtungen be-‘ nachbarter Ringe um einen Winkel gegeneinander versetzt sind.

Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Fasern der die Ummantelung bildenden Ringe mindestens teilweise quer zur Rohrwandung angeordnet sind, wobei derjenige Teil eines Ringes, in dem die Fasern senkrecht zum dämmenden Konstruktionsteil bzw. zu einem zu ummantelnden Rehr orientiert sind, den Teil des nächsten Ringes hält, in dem die Fasern tangential zum Rohr verlaufen. Hierdurch wird einerseits eine Verbundwirkung in der gesamten Ummantelung erreicht und andererseits der Nachteil vermieden, daß alle Fasern parallel zur Rohrwandung verlaufen und hierdurch leicht abblättern können.

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Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Faserrichtungen benachbarter Ringe um 90° gegeneinander versetzt sind· Die Faserrichtung wechselt dann von einem Ring zum anderen derart, daß die Fasern benachbarter Ringe euer zur Längsachse des Konstruktionsteiles senkrecht zueinander verlaufen.

Um eine sehr hohe Festigkeit und eine besonders gute Verbundwirkung zu erzielen, ist es zweckmäßig, benachbarte Ringe mit ihren aneinanderliegenden Ringflächen zusammenzukleben « Hierzu wird zweckmäßig ein nochtenperaturtestän-diger und wasserfester anorganisch:r Kleber verwendet.

Damit die Ringe leicht von der Seite her auf die langgestreckten Konstruktionstelle aufgebracht werden können, sind sie zweckmäßig durch einen Radialschnitt aufgeschnitten oder bestehen aus mehreren Ringteilen, insbesondere aus zwei Ringhälften, die dann an ihren Schnittflächen wieder zusammengeklebt werden. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn die Ringe quer zur Faserrichtung aufgeschnitten sind.

Die Ringe können Jeder Querschnittsferm des zu ummantelnden Konstruktionsteiles angepaßt sein und nicht nur Kreisringe sein, sondern sie können auch die Form von Rechteckringen, Sechseckringen, Ovalringen od.dgl. haben.

' Die Ringe können mit ihren inneren Umfangsflächen unmittelbar auf das zu dämmende Konstruktivste il, beispielsweise auf den Außenumfang eines Steher-Rohres in einem Industrie-ofen, aufgeklebt sein. Besonders zweckmäßig ist es Jedoch, wenn sie mit ihrer inneren Umfangsfläche auf ein Metallgewebe, ein Streckmetallgitter od.dgl. aufgeklebt sind, welches um das Konstruktionsteil herumgelegt ist. Die Ummantelung kann hierdurch leicht erneuert, ausgawechselt oder repariert werden, ohne daß hierdurch das zu dämmende Konstruktionsteil in Mitleidenschaft gezogen wird· Das Metallgewebe selbst kann am zu dämmenden Rohr angeschweißt *

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oder auf sonstige Weise befestigt werden· Im allgemeinen genügt es jedoch, das Metallgewebe lose oder unter Zugspannung um das zu dämmende Konstruktionsteil herumzuwickeln·

Die Ringe können aus verschiedenen Mineralfasennatten*· -platten oder -Vliesen herausgestanzt sein. Vorzugsweise werden sie aus hochtemperaturbeständigen Keramikfaservliesen ausgeschnitten oder ausgestanzt, deren Dicke 10 cm nicht überschreiten soll· ·, I Bei der Verwendung eines Metallgewebe3 als Träger für die Dämmfaserringe trägt das Metallgewebe auf seinem Außenumfang ein Bett aus hochtesperaturbeständigem, anorganischem Kleber, auf den die Ringe mit ihren inneren Umfangsflächen aufgeklebt sind. Man erreicht hierdurch eine gute Verankerung der Mineralfasern am Metallgewebe·

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen, in denen besonders zweckmäßige Ausführungsformen der Erfindung an Beispielen näher erläutert sind· Es zeigt:

Fig« 1 eine wärmedämmende Ummantelung nach der Erfindung, die an einem Steher-Rohr eines Industrieofens angebracht ist, in einer perspektivischen Teildarstellung, wobei einzelne Teile weggebrochen sind,

Fig· 2 zwei benachbarte Ringp der Ummantelung nach Fig· 1 in einer Draufsicht und

Fig· 3 zwei benachbarte Ringe einer anderen Ausführungsform der Ummantelung nach der Erfindung in einer Draufsicht.

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In den Zeichnungen ist mit 10 ein Steher-Rohr eines Industrieofens bezeichnet, das in seinem Inneren 9 von Kiihl-vasser durchflossen wird. Um das Steher-Rohr 10 ist ein Metallgewebe 11 gewickelt, dessen übereinanderliegende Ränder 11a und 11b derart miteinander verbunden sind, daß das Metallgewebe 11 fest am Rohr 10 anliegt.

Das Metallgewebe 11 ist auf seiner Außenseite mit einen Kle-berbett 12 beschichtet. Der Kleber ist ein hochterperatur-beständiger, wasserfester, anorganischer Kleber, beispielsweise auf Wasserglasbasis. Auf dieses Kleberbett 12 ist eine Vielzahl von Ringen 13 aufgeklebt, welche das Ketallgewe-be 11 und das Steher-Rohr dicht umschließen und die mit ihren einander zugekehrten Ringflächen 14 dicht aufeinander-liegen«, Die Ringe 13 sind aus einer Matte oder einem Vlies aus Keramikfasern ausgeschnitten oder ausgestanzt, die im Vlies im wesentlichen in einer Richtung 15 verlaufen. Die Ringe 13 sind bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel Kreisringe, die durch einen quer zur Faserrichtung 15 verlaufenden Radialschnitt 16 aufgeschnitten sind«, Sie können durch Spreizen und gegenseitiges Verschieben der Schnittflächen geöffnet und hierdurch von der Seite her auf das Steher-Rohr 10 bzw, auf das dieses umgebende Metallgewebe 11 aufgeschoben werden.

Man erkennt aus Fig. 1, daß die Ringe 13 auf dem Steher-Rohr derart angeordnet sind, daß die Faserrichtungen 15 benachbarter Ringe 13 (Jeweils um 90° gegeneinander versetzt sind, so daß die Faserrichtung 15 von einem Ring zum anderen wechselt.

Die Ringe 13 sind nicht nur an ihren Stirnflächen 14, sondern auch an den Schnittflächen ihrer Radialschnitte 16 miteinander verklebt, so daß sie auf dem Rohr einen Êsten Block bilden.

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In Fig, 3 sind Ringe für eine andere Ummantelung nach der Erfindung gezeigt. Die Ringe 17, die zur Ummantelung eines im Querschnitt rechteckigen, hier nicht näher dargestellten Konstruktionsteiles dienen, bestehen aus je zwei Ringhälften 17a und 17b eines Rechteckringe3, die nach dem Aufschieben auf das zu isolierende Konstruktionsteil an ihren Schnittflächen 18 und 19 zusammangeklebt werden. Man erkennt aus Fig. 3, daß die Schnittflächen 18 und 19 quer zur Faserrichtung 15 verlaufen. Auch hier werden aufeinanderfolgende Ringe 17 mit ihren Ringflächen 14 so aufeinandergeklebt, daß die Faserrichtungen 15 benachbarter Ringe senkrecht zueinander verlaufen, .

Man erkennt, daß die Fasern des Teiles A eines jeden Ringes senkrecht zur Rohrwandung stehen und daß die im wesentlichen in der Richtung 15 orientierten Fasern senkrecht zur Längsachse 20 des zu ummantelnden Konstrukticnsteiles, hier des Steher-Rohres 10, verlaufen. Die Fasern eines jeden Ringes stehen also zum großen Teil im Bereich A senkrecht zum Kleberbett 12. Sie. sind hierdurch gut im Kleberbett verankert. Da die Fasern keines Ringes gebogen werden, sondern zwischen senkrecht zu ihnen verlaufenden Fasern benachbarter Ringe eingespannt und mit diesen verklebt sind, können sie sich nicht aus dem Verband lösen. Eine Sinterung tritt im großen und ganzen nur an Faserschnittflächen ein, so daß die Ummantelung unter Hitzeeinwirkung nur unwesentlich schrumpft.

Die Erfindung ist nicht auf die Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern es sind mehrere Änderungen und Ergänzungen möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Beispielsweise können die einzelnen Ringe auch so angeordnet werden, daß die Fasern benachbarter Ringe unter einem spitzen Winkel zueinander verlaufen. Es ist auch möglich, den Außenumfang der Ringe anders zu gestalten als ihren Innen-umfang und die Ringe aus mehr als zwei Ring^teilen zusammen-zusetzen. Die Y/anddicke der Ringe kann den jeweiligen Erfor- > ( ß- * ί

Po 224 - 7 - . 1 * dernissen ebenso angepaßt werden wie ihre Umrißform, die beispielsweise auch auf I-Profile passend geschnitten werden kann« Als Ausgangsmaterial können nicht nur Keramikfasermatten, sondern auch andere Mineralfasermatten, -platten oder -Vliese verwendet werden, und es ist auch möglich, die wännedämmende Ummantelung nach der Erfindung zur Wärmedämmung von Heizungsrohren od.dgl. einzusetzen.

Man erkennt auch, daß die Ummantelung nach der Erfindung an eine bestimmte Lage der zu ummanteInden Konstruktionsteile im Raum nicht gebunden ist, sondern auch zur Ummantelung von horizontalen oder schräg liegenden Konstruktionsteilen verwendet werden kann. Ferner kann anstelle eines Metallgewehes als Träger auch Metallgitter oder Streckmetall verwendet werden.

Claims (6)

1. Wärmedämmende Ummantelung für langgestreckte Konstruktionsteile, insbesondere zur feuerfesten Isolierung von tragenden, von Wasser durchflossenen Rohren in Industrieöfen, gekennzeichnet durch mehrere, aus unbrennbaren Fasermatten od.dgl. quer zur’Faserrichtung ausgeschnittenen Ringen (13 bzw. 17), die dicht aneinander-liegend derart auf dem zu isolierenden Konstrukt!ons— teil (10) angebracht sind, daß ihre im wesentlichen in einer Richtung (15) orientierten Fasern senkrecht zur ·-* ··. Längsachse (20) de» langgestreckten Konstruktionsteiles (10) verlaufen und daß die Faserrichtungen (15) benachbarter Ringe (13 bzw« 17) um einen Winkel gegeneinander versetzt sind·

2· Ummantelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Faserrichtungen (15) benachbarter Ringe (13 bzw# 17) um 90° gegeneinander versetzt sind,

3· Ummantelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Ringe (13 bzw. 17) mit ihren aneinanderliegenden Ringflächen (14) zusammengeklebt sind. f Po 224 - II - i ♦ » » * 4* Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (13) durch einen Radialschnitt (16) aufgeschnitten sind* 5p Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (17) aus mehreren Ringteilen, insbesondere aus zwei Ringhälften (17a und 17b), bestehen*' » 9 6* Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (13 bzw* 17) quer zur Faserrichtung (15) aufgeschnitten sind. 7* Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (13 bzw. 17) an ihren Schnittflächen (16, 18, 19) zusamnengeklebt sind.

8. Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (13, 17) mit ihrer inneren Umfangs fläche auf ein Metallgewebe (11) od.dgl. aufgeklebt sind, dae um das Kcnstruktionsteil (20) herumgelegt ist.

9. Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringe (13, 17) aus hochtempera-turbeständigen Keranikfaservliccen ausgestanzt sind.

10. Ummantelung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallrewbe (11) auf seinem Außenumfang ein Kleberbett (12) aus einem hochtemperaturbeständigen, anorganischen Kleber trägt, auf dem die Ringe (13, 17) mit ihren inneren Umfangsflächen aufgeklebt sind.