Vorrichtung zur Halterung von elektrischen Heizleitern in Industrieöfen

Abstract

 Bei einer Vorrichtung zur Halterung mäanderförmiger, elektrischer Heizleiter an der heißen Seite von thermisch isolierenden Formkörpern aus keramischen Fasern in Industrieöfen sind die Heizleiter in den Bereichen ihrer Umlenkungen von Ankern gehaltert, die an den Formkörpern angeordnet sind.
Zur Erhöhung der Lagesicherheit wird vorgeschlagen, zwischen den Umlenkungen (4) der Heizleiter (2) und mit Abstand von den Umlenkungen (4) angeord­nete, in den Formkörpern (1) verankerte und mindestens an den der heißen Seite der Formkörper (1) abge­wandten Seiten der Heizleiter (2) angreifende Heiz­leiter-Halterungen vorzusehen.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung mäanderförmiger, elektrischer Heiz­leiter an der heißen Seite von thermisch iso­lierenden Formkörpern aus keramischen Fasern, wobei die Heizleiter in den Bereichen ihrer Umlenkungen von Ankern gehalten werden, die an den Formkörpern angeordnet sind.

[0002] Aus der betrieblichen Praxis ist es bekannt, mäanderförmige Heizleiter in den Bereichen ihrer Umlenkungen an hakenförmigen Ankern zu haltern.

[0003] Dabei sind die Mäuler zweier benachbarter, in Längserstreckung eines Heizleiters hinter­einander angeordneter Anker einander entgegen­ gerichtet. Zudem ist der Abstand der vorge­nannten, hakenförmigen Anker so gewählt, daß der mäanderförmige Heizleiter an die bereits im Formkörper befestigten Anker nachträglich ange­hängt werden kann.

[0004] Hierbei besteht aber der Nachteil, daß die Lage­sicherheit eines Heizleiters, insbesondere bei Anordnung des Heizleiters an der Ofendecke, zu­mindest gefährdet ist, weil sich der Heizleiter infolge Erwärmung bleibend verlängert und dann die Heizleiter-Umlenkungen aus den hakenförmigen Ankern herausrutschen können.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es nun mit einfachen Mitteln und Maßnahmen die Lagesicherheit der Heizleiter zu erhöhen, ohne die an den Umlenkungen angreifenden Anker zu komplizieren.

[0006] Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch zwischen den Umlenkungen der Heizleiter und mit Abstand von den Umlenkungen angeordnete, in den Formkörpern verankerte und mindestens an den der heißen Seite der Formkörper abgewandten Seiten der Heizleiter angreifende Heizleiter-Halterungen.

[0007] Durch diese Maßnahmen werden die Heizleiter auch bei nur teilweise oder nicht mehr von den Ankern erfaßten Heizleiter-Umlenkungen nunmehr von den zwischen den Heizleiter-Umlenkungen angreifenden Heizleiter-Halterungen lagerichtig fixiert. Zudem verhindern letztere, daß die zwischen den Heiz­leiter-Umlenkungen befindlichen und relativ langen Abschnitte der Heizleiter sich zum Ofeninneren hin durchbiegen können, woraus unter anderem eine Verringerung der Gefahr einer Beschädigung der Heiz­leiter z.B. beim Beschicken und/oder Entleeren des Industrieofens resultiert.

[0008] Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Heizleiter-­Halterungen an den Formkörpern lösbar verankert sind.

[0009] Hierdurch ist es möglich, die Heizleiter auszuwechseln.

[0010] Zudem ist es vorteilhaft, die Heizleiter-Halterungen zumindest in den Bereichen der am Heizleiter an­greifenden Stellen elektrisch isoliert auszubilden, so daß elektrische Kurzschlüsse des Heizleiters durch die Heizleiter-Halterungen vermieden werden.

[0011] Eine bevorzugte Gestaltung der Heizleiter-Halterungen ist dadurch gekennzeichnet, daß letztere aus mindestens einem am Formkörper befestigten Anker und einem am Anker gehalterten Riegel bestehen, wobei vorzugs­weise zudem die Riegel an ihren Ankern lösbar be­festigt sind.

[0012] Hierzu ist eine besonders günstige Ausführungs­form im Anspruch 6 gekennzeichnet, wobei vorzugs­weise ferner die Riegel mittels zweier an den Riegelenden angreifender Anker gehaltert sein können, so daß für einen Heizleiter nur ein Riegel erforderlich wäre.

[0013] Eine bevorzugte Ausführungsform, die bei einfacher Riegelform eine hohe Lagesicherheit der Heizleiter auch bei Verwendung von gewölbten Formkörpern sicher­stellt, ist im Anspruch 7 offenbart.

[0014] Bei alledem ist es noch vorteilhaft, wenn die Anker der Heizleiter-Halterungen zwischen zwei benach­barten, geraden Heizleiter-Abschnitten hindurch­steckbar ausgebildet sind, so daß vorgenannte Heizleiter-Halterungen ohne Manipulationen auch nachträglich an bereits mit Heizleitern bestückten Formkörpern angeordnet werden können.

[0015] Dabei können die Anker und Riegel lösbar mit­einander verschraubt werden.

[0016] Hierzu kennzeichnet sich eine bevorzugte Variante dadurch, daß die Riegel mit ihren Ankern bajonett­verschlußartig lösbar verbunden sind.

[0017] Hierzu ist eine bevorzugte Ausführungsform im Anspruch 11 offenbart.

[0018] Es ist aber auch möglich, die Anker jeweils mit einer im Formkörper befestigten Buchse lösbar, insbesondere bajonettverschlußartig zu verbinden.

[0019] Eine weitere Variante kennzeichnet sich durch in den Formkörper fest eingefügte Anker, an welchen die Riegel um die Längsachse der Anker einstellbar gelagert sind.

[0020] Zur weiteren Erhöhung der Lagesicherheit ist es vorteilhaft, wenn die zwischen den Umlenkungen der Heizleiter befindlichen, länglichen Heiz­leiter-Abschnitte jeweils zwischen einem Riegel und einem an einem Anker angeordneten Wider­lager, insbesondere aus elektrischem Isolierstoff zumindest kraftschlüssig einspannbar ausgebildet ist.

[0021] Bei in die Formkörper fest eingefügten Ankern ist es vorteilhaft, die Anker wie in den Ansprüchen 15 und 16 offenbart auszubilden und anzuordnen.

[0022] Eine unter Umständen bevorzugte Variante ist hierzu im Anspruch 17 gekennzeichnet.

[0023] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert.

[0024] Es zeigen

Fig. 1 einen Formkörper mit einem angefügten Heizleiter, und zwar in Richtung auf die heiße Formkörperseite gesehen,

Fig. 2 desgleichen im Schnitt II-II der Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 weitere Einzelheiten in Richtung der Linie III-III der Fig. 1 gesehen,

Fig. 4 einen Querschnitt gem. der Linie IV-IV der Fig. 3 gesehen,

Fig. 5 einen montierten Heizleiter-Anker in der Vorderansicht

Fig. 6 desgleichen von oben gesehen,

Fig. 7 eine weitere Heizleiter-Halterung im Längs­schnitt,

Fig. 8 desgleichen in Richtung auf die heiße Form­körperseite gesehen,

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform einer Heiz­leiter-Halterung im Längsschnitt,

Fig.10 desgleichen in Richtung auf die heiße Formkörperseite gesehen.

[0025] Gemäß der Figuren 1 und 2 ist vor der heißen Seite eines Formkörpers 1 aus keramischen Fasern ein mäanderförmiger, elektrischer Heiz­leiter 2 angeordnet, dessen Zuleitungen durch den Formkörper 1 nach außen hindurchgeführt sind.

[0026] Zur Halterung des Heizleiters 2 am Formkörper 1 sind mehrere, im Formkörper fixierte, haken­förmige Anker 3 aus Stahl vorgesehen, die den Heizleiter 2 in seinen Bereichen der Heiz­leiter-Umlenkungen 4 angreifen. Die Mäuler jeweils zweier, in Längserstreckung des mäander­förmigen Heizleiters 2 einander folgender Anker 3 sind einander entgegengerichtet.

[0027] Zudem ist der vertikale Abstand der Anker 3 voneinander so bemessen, daß der Heizleiter 2 zunächst in die unteren Anker 3 und dann in die oberen Anker 3 eingehängt werden kann.

[0028] Um ein unbeabsichtigtes Aushängen des Heizleiters 2 aus den oberen Ankern 3 zu erschweren, umfassen letztere die Heizleiter-Umlenkungen jeweils um mehr als 180°. Zur weiteren Erhöhung der Lagesicherheit, insbesondere bei Anordnung der Heizleiter an der Ofendecke, ist eine weitere Heizleiter-Halterung mit Abstand von den Heizleiter-Umlenkungen 4 vor­gesehen.

[0029] Diese Heizleiter-Halterung besteht aus einem an den der heißen Formkörperseite abgewandten Seiten des Heizleiters angreifenden, länglichen Riegel 5 aus Hartkeramik, der sich zu den zwischen den Heiz­leiter-Umlenkungen 4 befindlichen, geraden Heiz­leiter-Abschnitten rechtwinklig erstreckt und über den gesamten Heizleiter 2 reicht.

[0030] Die Endteile des Riegels 5 sind jeweils mit einem bolzenartigen, zylindrischen Anker 6 aus Stahl gehaltert. Letztere sind jeweils mit einer im Form­körper 1 fixierten Hülse 7 aus Keramik bajonett­verschlußartig lösbar verbunden.

[0031] Die Hülse 7 hat einen ovalen lichten Querschnitt, so daß der Anker 6 durch Drehen um 90° aus der in Fig. 3 gezeigten Lage aus der Hülse 7 herausgezogen werden kann, um z.B. den Heizleiter 2 auswechseln zu können.

[0032] Gemäß der Fig. 5 und 6 haben die Anker 3 und gegebenenfalls auch die Anker 6 gemäß Fig. 9 einen wellenförmigen Schaftteil 8, der so bemessen ist, daß sich gemäß der Fig. 5 und 6 die oberen und unteren Wellenberge an der Wand einer zylin­drischen Bohrung 9 spiellos abstützen, so daß einerseits der Anker 6 relativ zur Bohrung 9 zwangsläufig lagerichtig gehalten wird. Anderer­seits bleibt der Schaftteil 8 beim Einstecken in die mit hitzefestem Kleber 10 angefüllte Bohrung 9 über seine gesamte Länge vom Kleber 10 umfaßt.

[0033] Zur weiteren Erhöhung der zwangsläufig lage­richtigen Anordnung des Ankers 3 können an letzteren, wie aus der Fig. 6 ersichtlich, seit­lich abstrebende Vorsprünge 11 und 12 angeformt sein, die den Anker 3 in der Bohrung 9 seitlich zentrieren.

[0034] In den Fig. 7 und 8 ist eine weitere Ausführungs­form einer Heizleiter-Halterung dargestellt, deren Riegel 5 an zwei benachbarten, geraden Heizleiter-­Abschnitten angreift. Durch den länglichen Riegel 5 greift ein bolzenartiger Anker 6, der wie der der Fig. 3 mit einer im Formkörper 1 unlösbar ange­ordneten Hülse 7 bajonettverschlußartig lösbar ver­bunden ist.

[0035] Der Riegel 5 besteht aus Hartkeramik und hat einen angeformten, zwischen die beiden geraden Heizleiter-Abschnitte eingreifenden Stutzen 13, um elektrische Kurzschlüsse zwischen den vor­genannten Heizleiter-Abschnitten auszuschließen. Der Außendurchmesser der Hülse 7 ist kleiner als der Abstand zwischen den beiden vorge­nannten Heizleiter-Abschnitten, so daß diese Heizleiter-Halterung an einen Formkörper 1 auch nachträglich ohne Manipulationen ange­bracht werden kann.

[0036] Zudem ist auf den Anker 6, der einen am Riegel 5 angreifenden Hammerkopf mit einem Schlüssel­ansatz aufweist, eine hülsenartige Beilage 14 aufgesteckt, die sich an der heißen Seite des Formkörpers 1 abstützt und zwischen welcher und dem Riegel 5 die vorgenannten Heizleiter-Ab­schnitte kraftschlüssig eingespannt sind.

[0037] Gemäß der Fig. 9 und 10 ist ein Anker 6 im Formkörper 1 unlösbar befestigt. Sein aus dem Formkörper 1 herausragender Endteil endet in einer rechtwinkligen Umbiegung 15, welche durch einen der Umbiegung 15 entsprechenden, läng­lichen Durchbruch 16 im Riegel 5 hindurchgesteckt werden kann. Zudem ist der Riegel 5 auf dem Anker 6 um seine Längsachse verdrehbar ausge­bildet. Der Durchbruch 16 erstreckt sich in Richtung seiner Längserstreckung rechtwinklig zur Längserstreckung des Riegels 5, so daß nach dem Aufstecken des Riegels 5 auf den Anker 6 und Verdrehen des Riegels 5 um 90° sich die Um­biegung 15 an der der heißen Seite des Form­körpers 1 abgewandten Seite des Riegels 5 ab­stützt und dann die Heizleiter-Abschnitte zwischen sich und einer Beilage 14′ kraftschlüssig und lösbar einspannt. Auch hier bestehen der Riegel 5 und die Beilage 14′ aus Keramik. Um elektrische Kontakte der Heizleiter-Abschnitte mit dem metallischen Anker 6 anzuschließen, hat hier die Beilage 14′ einen angeformten und zwischen die geraden Heizleiter-Abschnitte eingreifenden Stutzen 13.

[0038] Der Riegel 5 kann auch über mehr als zwei gerade Heizleiter-Abschnitte hinausreichen.

[0039] Unter Umständen können die bolzenartigen Anker 6 auch als Schraube ausgebildet und in den Form­körper 1 unmittelbar eingreifend angeordnet werden.
Es ist auch möglich, einen Anker 6 und einen Riegel 5 einstückig aus Keramik herzustellen.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Halterung mäanderförmiger, elektrischer Heizleiter an der heißen Seite von thermisch isolierenden Formkörpern aus keramischen Fasern in Industrieöfen, wobei die Heizleiter in den Bereichen ihrer Um­lenkungen von Ankern gehalten werden, die an den Formkörpern angeordnet sind, gekennzeichnet durch zwischen den Umlenkungen (4) der Heiz­leiter (2) und mit Abstand von den Umlenkungen (4) angeordnete, in den Formkörpern (1) ver­ankerte und mindestens an den der heißen Seite der Formkörper (1) abgewandten Seiten der Heizleiter (2) angreifende Heizleiter-Halte­rungen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Heizleiter-Halterungen an den Formkörpern (1) lösbar verankert sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter-Halterungen zumindest in den Bereichen der am Heizleiter (2) angreifenden Stellen elektrisch isoliert ausgebildet sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizleiter-­Halterungen aus mindestens einem am Formkörper (1) befestigten Anker (6) und einem am Anker (6) gehalterten Riegel ( 5) bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Riegel (5) an ihren Ankern (6) lösbar befestigt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegel (5) über mehrere gegebenenfalls alle an die Heizleiterumlenkungen (4) sich anschließenden Abschnitte der Heizleiter (2) sich erstreckend ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, gekennzeichnet durch an ihren Ankern (6) und relativ zu diesem drehbar gelagerte Riegel (5), die in der Sperrlage zu den an die Heizleiter-­Umlenkungen (4) sich anschließenden Abschnitte der Heizleiter (2) quer gerichtet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (6) der Heizleiter-Halterungen zwischen zwei benach­barte gerade Heizleiterabschnitte hindurch­steckbar ausgebildet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch mit den Ankern (6) ver­schraubte Riegel (5).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Riegel (5) mit ihren Ankern (6) bajonettverschlußartig lösbar verbunden sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (6) an ihren freien, aus den Formkörpern (1) heraus­ragenden Endteilen seitlich abstrebende Vor­sprünge (15) aufweisen, die Riegel (5) je einen dem Profil des Ankers und der seitlichen Vor­sprünge (15) entsprechende Durchsteck-Durch­brüche (16) haben und daß letztere in Rich­tung ihrer größten Weite in der Sperrstellung der Riegel (5) zur Längserstreckung der Riegel (5) quer, insbesondere rechtwinklig gerichtet sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (8) jeweils mit einer im Formkörper (1) be­festigten Buchse (7) lösbar, insbesondere bajonettverschlußartig verbunden sind.

13. Vorrichtung nach einem der vorherigen An­sprüche, gekennzeichnet durch in die Form­körper (1) fest eingefügte Anker (6), an welchen die Riegel (5) um die Längsachse der Anker (6) einstellbar gelagert sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen den Umlenkungen (4) der Heizleiter (2) be­findlichen, länglichen Abschnitte der Heiz­leiter (2) jeweils zwischen einem Riegel (5) und einem an einem Anker (6) angeordneten Widerlager (14), insbesondere aus elek­trischem Isolierstoff zumindest kraftschlüssig einspannbar ausgebildet sind.

15. Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anker (3,6) in zylindrische Bohrungen (9) der Formkörper (1) eingesteckte und mittels hitzebeständigem Kleber (10) fixierte Schaftteile (8) haben, ferner die Querschnitte der vorgenannten Schaftteile (8) jeweils kleiner als der lichte Querschnitt einer zylindrischen Bohrung (9) ausgebildet sind, zudem die vorgenannten Schaftteile (8) wellen­förmig ausgebildet sind sowie sich mit ihren Wellenbergen an diametral einander gegenüberliegenden Wänden der Bohrungen (9) abstützen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­zeichnet, daß die vorgenannten Schaftteile (8) der Anker (6) gegenüber den Wellenbergen um die Schaftlängsachse um ca. 90° verdreht angeordnete, zur Bohrungswand hin abstrebende und an letztere sich abstützende, insbesondere angeformte Vor­sprünge (11,12) haben.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekenn­zeichnet, daß die Anker (6) wendelförmige Schaftteile (8) haben, wobei der Wendel-Außen-­Durchmesser jeweils der lichten Weite einer Formkörper-Bohrung (9) entspricht.

Zeichnung