AT18000U1 - SUPPORT FRAME FOR A LID SHIELD - Google Patents
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Abstract
Stützgestell zur Halterung einer Deckelabschirmung (2) für einen Hochtemperaturofen (100), wobei das Stützgestell (1) dazu ausgebildet ist, die Deckelabschirmung (2) mit einem Deckel (3) des Hochtemperaturofens zu verbinden und die Deckelabschirmung (2) von dem Deckel (3) mit einem Normalabstand (n) zu beabstanden, und das Stützgestell (1) wenigstens ein Halteelement (4) aufweist, welches gegenüber einer Normalabstandsrichtung (N) zwischen Deckelabschirmung (2) und Deckel (3) zumindest abschnittsweise zu einem Winkel (α) geneigt verläuft und zumindest abschnittsweise drehbar und / oder flexibel ausgebildet ist, derart dass eine laterale Ausdehnung der Deckelabschirmung (2) eine Vergrößerung des Winkels (α) und damit eine Verringerung des Normalabstands (n) bewirkt.Support frame for holding a lid shield (2) for a high-temperature furnace (100), the support frame (1) being designed to connect the lid shield (2) to a lid (3) of the high-temperature furnace and the lid shield (2) to be separated from the lid ( 3) to be spaced at a normal distance (n), and the support frame (1) has at least one holding element (4) which is at least partially at an angle (α) relative to a normal distance direction (N) between the cover shield (2) and the cover (3). runs inclined and is at least partially rotatable and / or flexible, such that a lateral expansion of the cover shield (2) causes an increase in the angle (α) and thus a reduction in the normal distance (n).
Description
STÜTZGESTELL FÜR EINE DECKELABSCHIRMUNG SUPPORT FRAME FOR A LID SHIELD
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stützgestell einer Deckelabschirmung für einen Hochtemperaturofen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1. The present invention relates to a support frame for a lid shield for a high-temperature furnace with the features of the preamble of claim 1.
[0002] Unter Hochtemperaturofen ist im Zusammenhang mit dieser Anmeldung insbesondere ein metallischer Hochtemperaturofen gemeint. [0002] In the context of this application, high-temperature furnace means in particular a metallic high-temperature furnace.
Ein metallischer Hochtemperaturofen umfasst eine äußere Ofenwandung, die meist als Stahlmantel („Kessel“) ausgeführt ist. Der Stahlmantel ist in der Regel wassergekühlt. Ferner umfasst ist ein Prozess- oder Chargenraum, in welchen ein Chargiergut eingebracht werden kann. Im Prozessraum bestehen Heizvorrichtungen zur Erwärmung des Chargierguts. A metallic high-temperature furnace includes an outer furnace wall, which is usually designed as a steel jacket (“boiler”). The steel jacket is usually water-cooled. Also included is a process or batch room into which a chargeable product can be introduced. There are heating devices in the process room to warm the material to be charged.
Bei metallischen Hochtemperaturöfen erfolgt die thermische Isolierung eines Prozessraums gegenüber der äußeren Ofenwandung in der Regel über eine sogenannte Strahlungsabschirmung, welche von im Wesentlichen parallel zueinander angeordneten und über Distanzierungsmittel voneinander beabstandet gehaltenen Strahlblechen aus Metall, insbesondere Refraktärmetall, insbesondere Wolfram, Molybdän oder deren Legierungen gebildet ist. In metallic high-temperature furnaces, the thermal insulation of a process space from the outer furnace wall is usually carried out via a so-called radiation shield, which is formed by radiant plates made of metal, in particular refractory metal, in particular tungsten, molybdenum or their alloys, which are arranged essentially parallel to one another and kept at a distance from one another via spacing means .
Ferner sind Isolierungen für Hochtemperaturöfen auf Basis von Graphit und Keramik sowie hybride Lösungen bekannt. Insulation for high-temperature furnaces based on graphite and ceramics as well as hybrid solutions are also known.
Ein Zusammenbau einer Abschirmung zusammen mit Heizleitern wird als Heizeinsatz (engl. hot zone) bezeichnet. Der Aufbau eines Heizeinsatzes eines Hochtemperaturofens ist entscheidend für die Temperaturverteilung, die Reinheit und den Energieverbrauch von Hochtemperaturprozessen. An assembly of a shield together with heating conductors is called a hot zone. The design of a heating insert of a high-temperature furnace is crucial for the temperature distribution, purity and energy consumption of high-temperature processes.
[0003] Ein typischer Aufbau eines metallischen Hochtemperaturofens geht beispielsweise der EP0303420 (A1) und der WO 2020/120147 (A1) hervor. [0003] A typical structure of a metallic high-temperature furnace is shown, for example, in EP0303420 (A1) and WO 2020/120147 (A1).
[0004] Eine bei metallischen Hochtemperaturöfen übliche Bauweise besteht in einem im Wesentlichen zylindrischen Ofenmantel mit einer darin entlang des Umfangs ausgebildeten Strahlungsabschirmung als sogenannte Seitenabschirmung. A common design for metallic high-temperature furnaces consists of a substantially cylindrical furnace shell with a radiation shield formed therein along the circumference as a so-called side shield.
[0005] Die Stirnseiten werden über Deckel verschlossen. Diese Deckel weisen ebenfalls eine Strahlungsabschirmung auf. Diese Abschirmung wird als Deckelabschirmung bezeichnet oder, wenn der Deckel als Türe ausgeführt ist, auch als Türabschirmung bezeichnet. Ublicherweise ist das Stützgestell der Seitenabschirmung mit dem zylindrischen Teil der Kesselwand und das Stützgestell der Deckelabschirmung mit dem Kesseldeckel verbunden. Gleiches gilt sinngemäß auch für mehreckige, beispielsweise rechteckig ausgeführte Heizeinsätze. [0005] The end faces are closed via lids. These lids also have radiation shielding. This shield is referred to as a lid shield or, if the lid is designed as a door, also referred to as a door shield. Usually, the support frame of the side shield is connected to the cylindrical part of the boiler wall and the support frame of the cover shield is connected to the boiler lid. The same applies mutatis mutandis to polygonal, for example rectangular, heating inserts.
[0006] In einem diskontinuierlich betriebenen Hochtemperaturofen muss der Chargenraum nach jedem Prozesszyklus be- und entladen werden. Daher besitzt der Heizeinsatz in der Regel einen oder zwei Deckel (Türen), die vor und nach jeder Ofenfahrt geöffnet und geschlossen werden. Bei einem horizontalen Ofen mit zylindrischem oder quaderförmigem Nutzraum ist dazu häufig eine Deckelabschirmung an einer schwenkbaren Türe des äußeren Stahlkessels befestigt. Zum Be- und Entladen wird die Türe mit dem Abschirmdeckel geöffnet, so dass der Anwender freien Zugang zum Chargenraum erhält. Durch das Schließen der Türe wird der Abschirmdeckel gegenüber der Seitenabschirmung so positioniert, dass der Chargenraum effektiv gegen Wärmeverluste abgeschirmt wird. Dabei wird angestrebt, dass ein möglichst kleiner Spalt zwischen Deckel- und Seitenabschirmung im Betrieb besteht, jedoch ohne dass ein direkter Kontakt, also eine Kollision der jeweiligen Abschirmungen zustande kommt, da dadurch Beschädigungen oder Verformungen an den Abschirmungen entstehen können. [0006] In a discontinuously operated high-temperature furnace, the batch space must be loaded and unloaded after each process cycle. Therefore, the heating insert usually has one or two lids (doors) that are opened and closed before and after each oven cycle. In the case of a horizontal oven with a cylindrical or cuboid usable space, a cover shield is often attached to a pivoting door on the outer steel boiler. For loading and unloading, the door with the shielding cover is opened so that the user has free access to the batch room. By closing the door, the shielding cover is positioned relative to the side shielding so that the batch space is effectively shielded against heat loss. The aim is to ensure that the gap between the cover and side shields is as small as possible during operation, but without direct contact, i.e. a collision, between the respective shields occurring, as this can cause damage or deformation to the shields.
[0007] Nach heute üblicher Bauweise wird die Deckelabschirmung über ein Stützgestell durch mehrere Stahlbolzen, die auf einer kreisförmigen Linie an der wassergekühlten Tür angeschweißt sind, über Gewinde an Befestigungsbolzen befestigt. Der korrekte Abstand zwischen Seitenabschirmung und Deckelabschirmung wird im kalten Zustand über die Gewindebolzen gleichmäßig über den Umfang auf ein festgelegtes Spaltmaß eingestellt. Dieses Maß ergibt sich aus der Annahme oder Berechnung der thermischen Dehnung der verschiedenen Komponenten des Heiz-According to the usual construction method today, the cover shield is fastened via threads to fastening bolts via a support frame by several steel bolts which are welded on a circular line to the water-cooled door. When cold, the correct distance between the side shield and the cover shield is adjusted evenly around the circumference to a specified gap using the threaded bolts. This dimension results from the assumption or calculation of the thermal expansion of the various components of the heating system.
einsatzes bei Aufheizen des Ofens auf maximale Zieltemperatur. Der im Betrieb angestrebte verbleibende Spalt beträgt einige mm (4 bis 6mm), um eine Kollision der Komponenten weitestgehend zu verhindern. use when heating the oven to the maximum target temperature. The desired remaining gap during operation is a few mm (4 to 6mm) in order to prevent collision of the components as much as possible.
[0008] Ein Stützgestell zur Aufhängung (Befestigung) der Deckelabschirmung am Deckel des A support frame for hanging (attaching) the lid shield to the lid of the
Kessels hat verschiedene Funktionen und Anforderungen zu erfüllen: Boiler has different functions and requirements to fulfill:
- Tragen des Gewichts der Abschirmung - Bearing the weight of the shield
- Positionierung der Abschirmung - Positioning of the shield
- Einstellbarkeit des Spaltes zwischen Deckel- und Seitenabschirmung - Adjustability of the gap between the lid and side shields
- Widerstandsfähigkeit gegenüber Verformung bei hohen Temperaturen und zyklischer Temperaturbelastung - Resistance to deformation at high temperatures and cyclic temperature loading
- Kostengünstige Ausführung. - Cost-effective design.
[0009] Eine besondere Herausforderung sind die auftretenden thermischen Dehnungen während der thermischen Zyklen des Hochtemperaturofens. Die häufig in der Mitte des Kessels fixierte Seitenabschirmung dehnt sich bei Temperaturerhöhung in ihrer Länge aus und reduziert somit den Spalt zwischen Seiten- und Deckelabschirmung. Die am Kesseldeckel befestigte Deckelabschirmung dehnt sich in ähnlicher (aber viel geringerer) Weise aus und reduziert den Spalt weiter. Folglich wird der Spalt im kalten Zustand so eingestellt, dass er bei einer bestimmten ReferenzZieltemperatur die optimale Größe hat. Während des Aufheizens und Abkühlens und bei von der maximalen Zieltemperatur abweichenden Temperaturen ist der Spalt demzufolge größer oder kleiner als das Optimum. A particular challenge is the thermal expansion that occurs during the thermal cycles of the high-temperature furnace. The side shield, which is often fixed in the middle of the boiler, expands in length when the temperature increases and thus reduces the gap between the side and lid shield. The lid shield attached to the boiler lid expands in a similar (but much smaller) manner, further reducing the gap. Consequently, the gap in the cold state is adjusted so that it has the optimal size at a certain reference target temperature. During heating and cooling and at temperatures that deviate from the maximum target temperature, the gap is therefore larger or smaller than the optimum.
[0010] Die Schwächen der heutigen Ausführungen sind folgende: [0010] The weaknesses of today's versions are as follows:
MANGEL 1: DEFECT 1:
[0011] Wie beschrieben verändert sich das Spaltmaß in Abhängigkeit von der Betriebstemperatur. Ein zu großer Spalt führt zu zusätzlichen Energieverlusten und thermischer Belastung von Stützgestell-Komponenten. Ein großer Spalt bedingt neben dem Wärmeverlust noch weitere Nachteile. Bei Ofen unter Gasatmosphäre und bei Ofen mit Gasschnellkühlung stellt ein Spalt eine Gasleckage mit entsprechend negativer Auswirkung auf die Temperatur- und Atmosphärengleichmäßigkeit sowie die Abkühlleistung dar. As described, the gap size changes depending on the operating temperature. A gap that is too large leads to additional energy losses and thermal stress on support frame components. A large gap causes other disadvantages in addition to heat loss. In furnaces under a gas atmosphere and in furnaces with rapid gas cooling, a gap represents a gas leak with a corresponding negative impact on the temperature and atmospheric uniformity as well as the cooling performance.
MANGEL 2: DEFECT 2:
[0012] Die heutigen Aufhängevorrichtungen und Stützgestell-Module sind massiv und steif in der Konstruktion ausgelegt. [0012] Today's suspension devices and support frame modules are designed to be solid and rigid in construction.
Entsprechend groß sind die Schäden bei Kontakt mit empfindlichen und spröden Komponenten wie Molybdän-Abschirmblechen und -bolzen. Ein geschlossener Spalt (also eine Kontaktierung von Deckel- und Seitenabschirmung) muss daher unbedingt vermieden werden, um Beschädigungen an den Abschirmungen zu verhindern. The damage caused by contact with sensitive and brittle components such as molybdenum shielding plates and bolts is correspondingly great. A closed gap (i.e. contact between the cover and side shields) must therefore be avoided in order to prevent damage to the shields.
MANGEL 3: DEFECT 3:
[0013] Heutzutage wird das Stützgestell der Deckelabschirmung in der Regel durch Bolzen am Kesseldeckel befestigt, die starr und unlösbar mit dem Kesseldeckel verbunden, üblicherweise angeschweißt, sind. Nowadays, the support frame of the lid shield is usually attached to the boiler lid by bolts, which are rigidly and permanently connected to the boiler lid, usually welded on.
Bei einem Temperaturanstieg dehnt sich die Deckelabschirmung in ihrer Fläche deutlich aus, während die Kesseltüre selbst aufgrund der Wasserkühlung kalt bleibt. Entsprechend entstehen Biegespannungen in den Aufhängebolzen, die zu Verformungen und im Laufe der Zeit bei spröden Werkstoffen zum Bruch der Bolzen führen können. Zudem wirken auf die Deckelabschirmung aufgrund der starren Fixierung über Bolzen große Kräfte bei Erwärmung und Abkühlung. When the temperature rises, the surface of the lid shield expands significantly, while the boiler door itself remains cold due to the water cooling. Accordingly, bending stresses arise in the suspension bolts, which can lead to deformation and, over time, breakage of the bolts in brittle materials. In addition, due to the rigid fixation via bolts, large forces act on the cover shield when it heats up and cools down.
MANGEL 4: DEFECT 4:
[0014] Um unerwünschte Verformungen und dadurch mangelnde Funktionalität an der Deckelabschirmung aufgrund der in Mangel 3 beschriebenen Beanspruchung im Laufe der Betriebsdauer zu verhindern, wird das Stützgestell sehr steif und kostenaufwendig ausgeführt. Neben den In order to prevent undesirable deformations and therefore a lack of functionality on the cover shield due to the stress described in deficiency 3 over the course of the operating period, the support frame is designed to be very rigid and expensive. Besides the
hohen Herstellkosten führt die materialintensive Konstruktion durch Aufheizen der entsprechend hohen Massen zu hohen Energiebedarfen und thermischer Trägheit. High manufacturing costs, the material-intensive construction leads to high energy requirements and thermal inertia by heating the correspondingly high masses.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die zuvor beschriebenen Mängel auszuräumen oder zumindest zu lindern. The object of the present invention is to eliminate or at least alleviate the deficiencies described above.
[0015] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Stützgestell zur Halterung einer Deckelabschirmung mit den Merkmalen von Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen definiert. The object is achieved by a support frame for holding a cover shield with the features of claim 1. Preferred developments are defined in the dependent claims.
[0016] Indem erfindungsgemäß das Stützgestell dazu ausgebildet ist, eine Deckelabschirmung mit einem Kesseldeckel eines Hochtemperaturofens verbinden und die Deckelabschirmung von dem Kesseldeckel mit einem Normalabstand zu beabstanden, und das Stützgestell wenigstens ein Halteelement aufweist, welches gegenüber einer Normalabstandsrichtung zwischen Deckelabschirmung und Kesseldeckel zumindest abschnittsweise in einem Winkel geneigt verläuft und zumindest abschnittsweise drehbar und / oder flexibel ausgebildet ist, derart, dass eine laterale Ausdehnung der Deckelabschirmung eine Vergrößerung des Winkels und damit eine Verringerung des Normalabstands bewirkt, wird erreicht, dass eine Anderung eines Spaltmaßes zwischen der Deckelabschirmung und einer sich ausdehnenden Seitenabschirmung zumindest teilweise kompensiert wird. [0016] According to the invention, the support frame is designed to connect a lid shield with a boiler lid of a high-temperature furnace and to space the lid shield from the boiler lid at a normal distance, and the support frame has at least one holding element, which is at least partially in relation to a normal distance direction between the lid shield and the boiler lid is inclined at an angle and is at least partially rotatable and / or flexible, such that a lateral expansion of the cover shield causes an increase in the angle and thus a reduction in the normal distance, it is achieved that a change in the gap between the cover shield and an expanding one Side shielding is at least partially compensated.
[0017] Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Stützgestells bewirkt eine Zwangsführung der Deckelabschirmung derart, dass diese bei Ausdehnung näher an den Kesseldeckel herangeführt wird. Damit kann beispielsweise ein Spaltmaß zwischen der Deckelabschirmung und einer in einem Zusammenbau daran angrenzenden Seitenabschirmung in einem kalten Zustand enger bemessen werden als bei einer herkömmlichen Anbindung einer Deckelabschirmung zum Kesseldeckel über starre Bolzen. The inventive design of the support frame causes the lid shield to be positively guided in such a way that it is brought closer to the boiler lid when it expands. This means, for example, that a gap between the lid shield and a side shield adjacent to it in an assembly can be made narrower in a cold state than with a conventional connection of a lid shield to the boiler lid via rigid bolts.
Durch die Erfindung ist es beispielsweise und bevorzugt möglich, das Spaltmaß zwischen der Deckelabschirmung und einer angrenzenden Seitenabschirmung über weite Temperaturbereiche konstant zu halten. The invention makes it possible, for example and preferably, to keep the gap between the cover shield and an adjacent side shield constant over wide temperature ranges.
[0018] Die oben beschriebenen Mängel werden durch die Erfindung beseitigt. Der Spalt zwischen der Deckel- und Seitenabschirmung bleibt bei sich ändernden Temperaturen nahezu konstant. Dies wird dadurch erreicht, dass die Deckelabschirmung durch das erfindungsgemäße Stützgestell mit steigender Temperatur in Richtung des Kesseldeckels verschoben wird. Diese Verschiebung entspricht bevorzugt der thermischen Verschiebung der vorderen Kante der Seitenabschirmung, an der das Spaltmaß gegenüber der Deckelabschirmung besteht, in Richtung der Deckelabschirmung. Beim Abkühlvorgang bewegt sich entsprechend der Deckel in Richtung der Seitenabschirmung, während die vordere Kante der Seitenabschirmung sich in die gleiche Richtung bewegt und den Spalt konstant hält. The shortcomings described above are eliminated by the invention. The gap between the top and side shields remains almost constant as temperatures change. This is achieved in that the lid shield is moved in the direction of the boiler lid by the support frame according to the invention as the temperature increases. This displacement preferably corresponds to the thermal displacement of the front edge of the side shield, at which the gap exists compared to the cover shield, in the direction of the cover shield. During the cooling process, the lid moves in the direction of the side shield, while the front edge of the side shield moves in the same direction, keeping the gap constant.
Neben der konstanten Spaltbreite beim Aufheizen und Abkühlen ist auch die Spaltgröße bei verschiedenen Haltetemperaturen immer gleich groß und optimal eingestellt. Ein solcherart ausgestatteter Hochtemperaturofen ist also nicht nur für eine einzige Betriebstemperatur optimal ausgelegt. In addition to the constant gap width during heating and cooling, the gap size is always the same size and optimally adjusted at different holding temperatures. A high-temperature oven equipped in this way is not only optimally designed for a single operating temperature.
[0019] Die Beseitigung des Problems sich verändernder Spaltgrößen führt zur Verringerung von Energieverlusten, bestmöglicher Temperatur- und Atmosphärengleichmäßigkeit mit hoher Prozessstabilität bei unterschiedlichsten Betriebsbedingungen. Eliminating the problem of changing gap sizes leads to a reduction in energy losses, the best possible temperature and atmospheric uniformity with high process stability under a wide variety of operating conditions.
Die Befestigung der Deckelabschirmung am Kesseldeckel oder an der Kesseltüre erfolgt über flexible und / oder drehbar gelagerte Halteelemente, was die mechanischen Spannungen gegenüber steifen Bolzen erheblich verringert. Dadurch wird Verschleiß und Bruch der Halteelemente vermieden und eine dauerhaft gleiche Funktionalität gewährleistet. Dies wird durch definierte Längen- und Winkel-Ausführung- zwischen den Bauelementen erreicht, insbesondere durch die Schrägstellung der Aufhängungselemente gegenüber der Kesseltür und Türabschirmung. The cover shield is attached to the boiler lid or the boiler door using flexible and/or rotatably mounted holding elements, which significantly reduces the mechanical stresses compared to rigid bolts. This prevents wear and breakage of the holding elements and ensures the same functionality over the long term. This is achieved through defined length and angle design between the components, in particular through the inclination of the suspension elements relative to the boiler door and door shield.
[0020] Durch eine bevorzugt flexible Aufhängung der Deckelabschirmung über elastisch auslenkbare Halteelemente kann das Stützgestell weniger steif und aufwendig ausgeführt werden, ohne dass unerwünschte Verformungen auftreten. Die neue vereinfachte Ausführung kann kostengünstig hergestellt werden, und die Einsparung von Masse führt zu einer Reduktion des Energie-Through a preferably flexible suspension of the cover shield via elastically deflectable holding elements, the support frame can be designed to be less rigid and complex without undesirable deformations occurring. The new simplified design can be manufactured cost-effectively, and the saving in mass leads to a reduction in energy consumption.
bedarfs beim Aufheizen und erlaubt schnellere Temperaturwechsel. required when heating up and allows faster temperature changes.
[0021] Im Betrieb eines Hochtemperaturofens ergeben sich durch die Erfindung insbesondere folgende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik: [0021] When operating a high-temperature furnace, the invention results in the following advantages in particular compared to the prior art:
* Steigerung der Energieeffizienz * Increase of energy efficiency
* Vermeidung von Leck-Strömungen * Avoiding leakage currents
* Vermeidung von Beschädigungen * Avoiding damage
* Leichtbau-Ausführung des Stützgestells * Lightweight design of the support frame
[0022] Die Erfindung kann sowohl bei Neukonstruktionen von Hochtemperaturöfen als auch beim Austausch eines Heizeinsatzes in einem bestehenden Hochtemperaturofen angewendet werden. Die Erfindung ist keineswegs auf voll-metallische Heizeinsätze beschränkt. Die Erfindung ist ebenso geeignet für graphitische Heizeinsätze oder für hybride Lösungen mit einer Kombination aus metallischen Abschirmungen und graphitischen und / oder keramischen Isolierungslagen. Bei einem Austausch einer bestehenden Deckelabschirmung gegen eine Lösung gemäß der Erfindung können die Geometrien der Halteelemente den vorgegebenen Bedingungen angepasst werden oder es werden zusätzliche Befestigungsadapter verwendet. The invention can be used both in new designs of high-temperature furnaces and when replacing a heating insert in an existing high-temperature furnace. The invention is by no means limited to fully metallic heating inserts. The invention is also suitable for graphitic heating inserts or for hybrid solutions with a combination of metallic shields and graphitic and / or ceramic insulation layers. When replacing an existing cover shield with a solution according to the invention, the geometries of the holding elements can be adapted to the specified conditions or additional fastening adapters can be used.
[0023] Die Halteelemente der Deckelabschirmung am Kesseldeckel bestehen üblicherweise aus Stahl. Sie können auch aus einem anderen temperaturbeständigen Werkstoff ausgeführt sein. Die Halteelemente müssen bei einer Ausführung als flexibel auslenkbare Halteelemente ausreichend elastisch auslenkbar sein, um die Verschiebungen ohne plastische Verformung aufnehmen zu können. Allerdings müssen die Halteelemente derart dimensioniert werden, dass das Eigengewicht der Türabschirmung sicher und positionsgenau getragen werden kann. Der Fachmann kann diesen Erfordernissen in der Auslegung durch geeignete Wahl von Werkstoff, Abmessungen, Materialstärken und Anzahl von Halteelemente begegnen. The holding elements of the lid shield on the boiler lid are usually made of steel. They can also be made of another temperature-resistant material. When designed as flexibly deflectable holding elements, the holding elements must be sufficiently elastically deflectable in order to be able to accommodate the displacements without plastic deformation. However, the holding elements must be dimensioned in such a way that the weight of the door shield can be carried safely and precisely. The person skilled in the art can meet these requirements in the design through a suitable choice of material, dimensions, material thicknesses and number of holding elements.
[0024] Weitere Vorteile der Erfindung bestehen in: Further advantages of the invention consist of:
STEIGERUNG DER ENERGIEEFFIZIENZ INCREASE OF ENERGY EFFICIENCY
[0025] Durch die erfindungsgemäße Ausführung können Spalte in Abschirmungen knapper dimensioniert werden, was zu einer Steigerung der Energieeffizienz führt. Die Effizienzsteigerung resultiert aus einer verbesserten Abschirmwirkung durch geringere Strahlungsverluste durch Spalte. Diese Effizienzsteigerung senkt die Kosten im laufenden Betrieb durch Energieeinsparungen. Zusätzlich kann gegebenenfalls mit einer Senkung der Anschaffungskosten gerechnet werden, da aufgrund des geringeren Leistungsbedarfes die Stromversorgung kleiner dimensioniert werden kann. The design according to the invention allows gaps in shields to be made smaller, which leads to an increase in energy efficiency. The increase in efficiency results from an improved shielding effect due to lower radiation losses through gaps. This increase in efficiency reduces costs during ongoing operations through energy savings. In addition, a reduction in purchase costs can be expected, as the power supply can be made smaller due to the lower power requirement.
VERMEIDUNG VON LECK-STRÖMUNGEN AVOIDING LEAKS
[0026] Die Gasführung im Heizeinsatz wird durch die knapper dimensionierten Spalte kontrollierter, und Leck-Strömungen durch Spalte werden vermindert. Durch die verringerten Verluste wird das Kühlgas besser an die Charge herangeführt, was zu einer Effizienzsteigerung bei der Abkühlung führt. The gas flow in the heating insert is more controlled due to the smaller gaps, and leakage flows through gaps are reduced. Due to the reduced losses, the cooling gas is brought closer to the batch, which leads to an increase in cooling efficiency.
VERMEIDUNG VON BESCHÄDIGUNGEN AVOIDING DAMAGE
[0027] Für den Fehlerfall, dass der Spalt zwischen Tür- und Seitenabschirmung zu gering eingestellt ist oder der Heizeinsatz bei zu hoher Temperatur betrieben wird, kann es zu einer Kollision zwischen Tür- und Seitenabschirmung kommen. Selbst hier bietet die Erfindung einen Vorteil gegenüber einer konventionellen Ausführung, da das erfindungsgemäße Stützgestell nachgiebiger gestaltet ist und somit auch bei einer unerwünschten Kollision eine Beschädigung geringgehalten werden kann. [0027] In the event of an error in which the gap between the door and side shielding is set too small or the heating insert is operated at too high a temperature, a collision between the door and side shielding can occur. Even here, the invention offers an advantage over a conventional design, since the support frame according to the invention is designed to be more flexible and damage can therefore be kept to a minimum even in the event of an undesirable collision.
Durch die Geometrie und Flexibilität des erfindungsgemäßen Stützgestells werden zudem problematische Biegespannungen in den The geometry and flexibility of the support frame according to the invention also eliminate problematic bending stresses in the
Aufhängungselementen vermieden, die bisher häufig zu plastischen Verformungen bis hin zu Materialbrüchen geführt haben. Suspension elements are avoided, which previously often led to plastic deformations and even material fractures.
LEICHTBAU-AUSFÜHRUNG DES STÜTZGESTELLS LIGHTWEIGHT DESIGN OF THE SUPPORT FRAME
[0028] In der konventionellen Lösung führt die Dehnung der Türabschirmung (insbesondere des Stützgestells) zu hohen Biegespannungen in den Bolzen sowie zu entsprechend hohen Spannungen in der Türabschirmung. Um Beschädigungen und unerwünschte Verformungen in der Türabschirmung zu verhindern, wird das Stützgestell herkömmlich sehr steif und massiv ausgeführt. Durch die erfindungsgemäße Aufhängung mittels zumindest abschnittsweise drehbarer und / oder flexibler Halteelemente kann das Stützgestell wesentlich weniger aufwendig und leichter ausgeführt werden. Daraus ergeben sich Kostenvorteile bei der Herstellung, ein dauerhaft verformungsfreier Betrieb und Vorteile im Ofenprozess, da weniger Masse aufzuheizen und abzukühlen ist. In einem Konstruktionsvergleich der Anmelderin hat sich durch den Verzicht auf tangentiale Versteifungen und teure Schweißverbindungen eine Kosteneinsparung von etwa 20% gegenüber der konventionellen Konstruktion ergeben. In the conventional solution, the expansion of the door shield (particularly the support frame) leads to high bending stresses in the bolts and correspondingly high stresses in the door shield. In order to prevent damage and undesirable deformations in the door shield, the support frame is conventionally designed to be very rigid and solid. Due to the suspension according to the invention by means of at least partially rotatable and / or flexible holding elements, the support frame can be made significantly less complex and lighter. This results in cost advantages in production, long-term, deformation-free operation and advantages in the furnace process, as less mass has to be heated and cooled down. In a design comparison by the applicant, the elimination of tangential stiffeners and expensive welded connections resulted in a cost saving of around 20% compared to the conventional design.
[0029] Typische Abmessungen von Ofentypen, für die die Erfindung besonders nutzbringend eingesetzt werden kann, betragen 30 cm bis 3 m Durchmesser für die Deckelabschirmung. Eine Länge des Ofens beträgt typischerweise zwischen 30 cm und 5 m. Die Erfindung kann auch in rechteckigen Ofen Anwendung finden. Typical dimensions of oven types for which the invention can be used particularly usefully are 30 cm to 3 m in diameter for the lid shield. A length of the oven is typically between 30 cm and 5 m. The invention can also be used in rectangular ovens.
[0030] Freilich ist die Erfindung auch für kleinere Öfen, beispielsweise Laboröfen, nutzbar. Die Ersparnisse sind entsprechend geringer. Of course, the invention can also be used for smaller ovens, for example laboratory ovens. The savings are correspondingly lower.
[0031] Im Folgenden werden bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung näher beschrieben: Bevorzugt beträgt der Winkel zwischen der Normalabstandsrichtung und dem zumindest abschnittsweise geneigten Verlauf des Haltelements zwischen 5° und 85°. Weiter bevorzugt liegt der Winkel in einem Bereich zwischen 10° und 80°. Noch weiter bevorzugt liegt der Winkel in einem Bereich zwischen 15° und 75°. Insbesondere liegt der Winkel in einem Bereich zwischen 40° und 50°. Der Winkel ist zwischen Haltelement und Normalabstandsrichtung definiert, wobei Null Grad einer Ausrichtung parallel zur Normalabstandsrichtung entsprechen. Preferred developments of the invention are described in more detail below: The angle between the normal distance direction and the at least partially inclined course of the holding element is preferably between 5° and 85°. More preferably, the angle is in a range between 10° and 80°. Even more preferably, the angle is in a range between 15° and 75°. In particular, the angle is in a range between 40° and 50°. The angle is defined between the holding element and the normal distance direction, with zero degrees corresponding to an orientation parallel to the normal distance direction.
[0032] Wenn ein Haltelement nicht als gerade Strebe ausgeführt ist, sondern beispielsweise eine zumindest abschnittsweise gekrümmte Form aufweist, kann zur Bestimmung einer durchschnittlichen Neigung eines Haltelements jener Winkel angesetzt werden, welcher zwischen einer gedachten geraden Verbindung der Befestigungspunkte an Deckelabschirmung und Kesseldeckel und der Normalabstandsrichtung eingenommen wird. If a holding element is not designed as a straight strut, but has, for example, a curved shape at least in sections, the angle can be used to determine an average inclination of a holding element which is between an imaginary straight connection of the fastening points on the lid shield and the boiler lid and the normal distance direction is taken.
[0033] Bei mehreren Haltelementen ist es nicht zwingend erforderlich, dass alle den gleichen Winkel zur Normalabstandsrichtung einnehmen. Im Sinne einer modularen Bauweise unter Verwendung von Gleichteilen ist es jedoch vorzuziehen, dass alle Haltelemente den gleichen Winkel zur Normalabstandsrichtung einnehmen. If there are several holding elements, it is not absolutely necessary that all of them assume the same angle to the normal distance direction. However, in the sense of a modular design using identical parts, it is preferable that all holding elements assume the same angle to the normal distance direction.
Eine zu steile Anstellung der Haltelemente (entsprechend einem kleinen Winkel) führt eventuell zu einer unerwünscht hohen axialen Steifigkeit. Setting the holding elements too steeply (corresponding to a small angle) may lead to undesirably high axial rigidity.
Bei einer zu flachen Anstellung der Haltelemente (entsprechend einem großen Winkel) kann es eventuell zu einer Uberkompensation kommen, was einer unerwünschten Spaltvergrößerung entspricht. Der Winkel muss auf die Länge der Seitenabschirmung abgestimmt werden. If the holding elements are set too flat (corresponding to a large angle), overcompensation may occur, which corresponds to an undesirable increase in the gap. The angle must be matched to the length of the side shield.
[0034] Bevorzugt ist vorgesehen, dass wenigstens zwei Haltelemente mit zumindest abschnittsweise geneigtem Verlauf ausgebildet sind. In der Regel sind es deutlich mehr, beispielsweise vier bis zehn Haltelemente, je nach Größe der Deckelabschirmung. Vorteilhafterweise sind die Halteelemente gleichmäßig entlang eines Umfangs der Deckelabschirmung beabstandet. It is preferably provided that at least two holding elements are designed with an inclined course at least in sections. As a rule, there are significantly more, for example four to ten holding elements, depending on the size of the cover shield. Advantageously, the holding elements are evenly spaced along a circumference of the cover shield.
[0035] Bevorzugt ist vorgesehen, dass Haltelemente, die bezüglich einer normal zur Deckelabschirmung verlaufenden zentralen Achse gegenüberliegend angeordnet sind, einen bezüglich der Normalabstandsrichtung entgegengesetzt geneigten Verlauf aufweisen. It is preferably provided that holding elements, which are arranged opposite each other with respect to a central axis running normal to the cover shield, have a course which is inclined in the opposite direction with respect to the normal distance direction.
Mit „entgegengesetztem“ Verlauf der Haltelemente ist gemeint und bezweckt, dass die von der Ausdehnung der Deckelabschirmung in den Haltelementen induzierten (Zug-) Kräfte, im speziellen die radiale Komponente dieser Kräfte, sich gegenseitig aufheben. Dadurch wird eine laterale Verschiebung der Deckelabschirmung oder eine Verkippung derselben verhindert. By “opposite” course of the holding elements is meant and intended that the (tensile) forces induced in the holding elements by the expansion of the cover shield, in particular the radial component of these forces, cancel each other out. This prevents the cover shield from shifting laterally or tilting.
Die axiale Komponente der induzierten Kräfte in den Haltelementen führt zu dem beschriebenen The axial component of the induced forces in the holding elements leads to the described
Effekt, dass durch Ausdehnung der Deckelabschirmung diese näher in Richtung Kesseldeckel wandert. Effect that as the cover shield expands, it moves closer towards the boiler cover.
Mit „gegenüberliegend“ ist nicht zwingend gemeint, dass die Haltelemente spiegelsymmetrisch bezüglich einer zentralen Achse liegen. “Opposite” does not necessarily mean that the holding elements are mirror-symmetrical with respect to a central axis.
Anzustreben ist vielmehr, dass sich die radialen (also die senkrecht zur Normalabstandsrichtung weisenden) Komponenten der Kräfte in den Haltelementen gegenseitig aufheben. Die Deckelabschirmung vollzieht dann bei Ausdehnung eine translatorische Bewegung in Richtung Kesseldeckel. Rather, the aim is for the radial (i.e. those pointing perpendicular to the normal distance direction) components of the forces in the holding elements to cancel each other out. The cover shield then performs a translational movement towards the boiler cover when it expands.
Es kann vorgesehen sein, dass die Befestigungspunkte eines Haltelementes an Deckelabschirmung und Kesseldeckel nicht in derselben, die zentralen Achse enthaltenden Ebene liegen. Diese Konfiguration kann man sich so vorstellen, dass Deckelabschirmung und Kesseldeckel um die zentrale Achse zueinander verdreht sind. Die Deckelabschirmung vollzieht dann bei Ausdehnung eine translatorische Bewegung in Richtung Kesseldeckel und zusätzlich eine Rotation um die zentrale Achse. It can be provided that the fastening points of a holding element on the lid shield and the boiler lid do not lie in the same plane containing the central axis. This configuration can be imagined in such a way that the lid shield and the boiler lid are twisted relative to each other about the central axis. When expanded, the lid shield then performs a translational movement towards the boiler lid and also rotates around the central axis.
[0036] Bevorzugt liegen die um eine zentrale Achse angeordneten Befestigungspunkte der Haltelemente auf der Seite der Deckelabschirmung radial weiter außen und verlaufen in Richtung Kesseldeckel nach radial weiter innen. Preferably, the fastening points of the holding elements arranged around a central axis are located radially further out on the side of the cover shield and extend radially further inwards in the direction of the boiler cover.
[0037] Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Halteelement oder eine Mehrzahl von Halteelementen gegenüber der Deckelabschirmung und / oder dem Kesseldeckel über ein Gelenk drehbar gelagert ist. Das Halteelement kann beispielsweise als Strebe ausgeführt sein, welche über einfache Scharniere, etwa über Stifte, mit der Deckelabschirmung und / oder dem Kesseldeckel verbunden und drehbar gelagert ist. Das Gelenk erlaubt die Veränderung der Neigung der Halteelemente bei Ausdehnung der Deckelabschirmung. It is preferably provided that the holding element or a plurality of holding elements is rotatably mounted relative to the lid shield and/or the vessel lid via a joint. The holding element can, for example, be designed as a strut, which is connected and rotatably mounted to the lid shield and / or the boiler lid via simple hinges, for example via pins. The joint allows the inclination of the holding elements to be changed as the cover shield expands.
[0038] Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass ein oder mehrere Halteelemente elastisch auslenkbar ausgebildet sind. Bei dieser Ausführung wird die Veränderung der Neigung der Halteelemente bei Ausdehnung der Deckelabschirmung durch elastische Auslenkung der Halteelemente ermöglicht. Alternatively or additionally, it can be provided that one or more holding elements are designed to be elastically deflectable. In this embodiment, the change in the inclination of the holding elements as the cover shield expands is made possible by elastic deflection of the holding elements.
[0039] Es kann vorgesehen sein, dass das Stützgestell ein entlang einer Bewegungsrichtung bewegliches Führungselement aufweist. Insbesondere entspricht die Bewegungsrichtung des Führungselement der Normalabstandsrichtung. [0039] It can be provided that the support frame has a guide element that is movable along a direction of movement. In particular, the direction of movement of the guide element corresponds to the normal distance direction.
Uber ein solcherart ausgebildetes Führungselement kann gegebenenfalls eine verbesserte Führung der Bewegung der Deckelabschirmung in Richtung Deckel erzielt werden. Das Führungselement kann beispielsweise als Teleskopführung verschieblicher Zylinder ausgebildet sein. Ebenfalls vorstellbar sind zueinander verschiebliche, ineinander greifende Profile, die eine Art Teleskopschiene bilden. Using a guide element designed in this way, improved guidance of the movement of the cover shield in the direction of the cover can, if necessary, be achieved. The guide element can be designed, for example, as a telescopic guide of displaceable cylinders. Also conceivable are mutually movable, interlocking profiles that form a kind of telescopic rail.
[0040] Schutz wird auch begehrt für eine Anordnung umfassend eine Deckelabschirmung für einen Hochtemperaturofen mit einem erfindungsgemäßen Stützgestell sowie für einen Hochtemperaturofen mit einem erfindungsgemäßen Stützgestell. Protection is also desired for an arrangement comprising a cover shield for a high-temperature furnace with a support frame according to the invention and for a high-temperature oven with a support frame according to the invention.
[0041] Die Erfindung richtet sich insbesondere an Anwendungen mit Prozesstemperaturen von über 900°C. Da Strahlungsverluste exponentiell mit der Temperatur steigen, sind die Vorteile der Erfindung insbesondere bei hohen Temperaturen spürbar. The invention is particularly aimed at applications with process temperatures of over 900 ° C. Since radiation losses increase exponentially with temperature, the advantages of the invention are particularly noticeable at high temperatures.
[0042] Die Erfindung ist insbesondere für metallische Abschirmungen vorgesehen. Metallische Abschirmungen bestehen aus einer im Wesentlichen parallelen Anordnung von beabstandeten Strahlblechen. Diese sind bevorzugt aus Refraktärmetall, insbesondere Wolfram oder Molybdän sowie Legierungen davon gebildet. The invention is intended in particular for metallic shields. Metallic shields consist of a substantially parallel arrangement of spaced radiant sheets. These are preferably made of refractory metal, in particular tungsten or molybdenum and alloys thereof.
Hochtemperaturöfen dieser Bauweise werden insbesondere für Wärmebehandlungen über 900°C eingesetzt. Insbesondere ist die Erfindung für Hochtemperaturöfen vorgesehen, die für eine Zieltemperatur von > 1.200 °C, insbesondere von > 1.500 °C, bis zu Zieltemperaturen im Bereich von 2.500 °C ausgelegt sind. Solche Hochtemperaturöfen werden beispielsweise zum Sintern von Refraktärmetallen, insbesondere von Molybdän- oder Wolfram-Basiswerkstoffen, zur Züchtung von Saphir-Einkristallen für die LED-Herstellung, zum Löten, zur Wärmebehandlung High-temperature furnaces of this design are used in particular for heat treatments above 900°C. In particular, the invention is intended for high-temperature furnaces that are designed for a target temperature of >1,200 °C, in particular >1,500 °C, up to target temperatures in the range of 2,500 °C. Such high-temperature furnaces are used, for example, for sintering refractory metals, in particular molybdenum or tungsten-based materials, for growing sapphire single crystals for LED production, for soldering, and for heat treatment
von Turbinenbauteilen etc., eingesetzt. Indem die Isolierung in Form metallischer Abschirmungen ausgebildet ist, können besonders reine Prozessbedingungen realisiert werden. Je nach Ausführung ist ein Betrieb unter Schutzgasatmosphäre oder Vakuum möglich. of turbine components etc., used. By designing the insulation in the form of metallic shields, particularly pure process conditions can be achieved. Depending on the version, operation under an inert gas atmosphere or vacuum is possible.
[0043] Weitere Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Further advantages and expediencies of the invention emerge from the following description of exemplary embodiments with reference to the attached figures.
[0044] Von den Figuren zeigen: [0045] Fig. 1a und 1b: schematisch einen Hochtemperaturofen nach dem Stand der Technik [0044] Of the figures show: [0045] Fig. 1a and 1b: schematically a high-temperature furnace according to the prior art
[0046] Fig. 2: eine Anordnung mit einem erfindungsgemäßen Stützgestell 2: an arrangement with a support frame according to the invention
[0047] Fig. 3: ein Fründungsgemäßes Stützgestell in einem ersten Ausführungsbeispie 3: a support frame according to the foundation in a first exemplary embodiment
[0048] Fig. 4: ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung 4: a further exemplary embodiment of the invention
[0049] Fig. 5: ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung 5: a further exemplary embodiment of the invention
[0050] Fig. 6: ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung 6: another embodiment of the invention
[0051] Fig. 7: ein Beispiel einer Seitenabschirmung Figure 7: an example of a side shield
[0052] Figuren 1a und 1b zeigen zur grundsätzlichen Orientierung schematisch einen Hochtemperaturofen 100 nach dem Stand der Technik, wobei Figur 1a einen schematischen Längsschnitt und Figur 1b einen schematischen Querschnitt zeigt. For basic orientation, Figures 1a and 1b show schematically a high-temperature furnace 100 according to the prior art, with Figure 1a showing a schematic longitudinal section and Figure 1b showing a schematic cross-section.
Dargestellt ist in diesem Beispiel eine zylindrische Ofenform in liegender (horizontaler) Bauweise. Der Hochtemperaturofen 100 umfasst einen Ofenmantel 120, auch Kessel genannt, der in der Regel als Stahlmantel ausgeführt ist und üblicherweise wassergekühlt ist. An den Stirnseiten ist der Hochtemperaturofen 100 von Deckeln 3 verschließbar. This example shows a cylindrical furnace shape in a horizontal (horizontal) design. The high-temperature furnace 100 includes a furnace jacket 120, also called a boiler, which is usually designed as a steel jacket and is usually water-cooled. The high-temperature oven 100 can be closed by lids 3 on the front sides.
Der Hochtemperaturofen 100 umfasst einen Prozessraum 140, der von einer Seitenabschirmung 110 gegenüber dem Ofenmantel 120 isoliert ist. An den Deckeln 3 isolieren Deckelabschirmungen 2 den Prozessraum 140. The high-temperature furnace 100 includes a process space 140, which is insulated from the furnace shell 120 by a side shield 110. On the covers 3, cover shields 2 insulate the process space 140.
Zur Veranschaulichung ist der Deckel 3 der rechten Stirnseite in dieser Darstellung vom Hochtemperaturofen 100 beabstandet eingezeichnet. Der Deckel 3 kann beispielsweise als schwenkbare Tür ausgeführt sein. For illustrative purposes, the lid 3 on the right end face is shown at a distance from the high-temperature furnace 100 in this illustration. The lid 3 can be designed, for example, as a pivoting door.
Der Hochtemperaturofen 100 ist insbesondere als metallischer Ofen ausgeführt. Die Abschirmungen 2, 110 sind üblicherweise als Pakete von zueinander beabstandeten Blechen ausgebildet. Insbesondere sind die Abschirmungen aus Refraktärmetallen gebildet, insbesondere aus Molybdän oder Wolfram bzw. Legierungen davon. The high-temperature furnace 100 is designed in particular as a metallic furnace. The shields 2, 110 are usually designed as packages of spaced apart sheets. In particular, the shields are made of refractory metals, in particular molybdenum or tungsten or alloys thereof.
Wie in Figur 1b dargestellt, ist die Seitenabschirmung 110 als Kreiszylinder um den Prozessraum 140 gebildet, die Seitenabschirmung kann jedoch auch aus einem Polygonzug aus mehreren miteinander verbundenen Abschirmmodulen bestehen. Im gezeigten Beispiel wird ein annähernd kreisförmiger Querschnitt realisiert. Es könnte alternativ beispielsweise auch ein rechteckiger Querschnitt durch senkrecht zueinander stehende Abschirmmodule gebildet werden. As shown in Figure 1b, the side shield 110 is formed as a circular cylinder around the process space 140, but the side shield can also consist of a polygon made up of several interconnected shield modules. In the example shown, an approximately circular cross section is achieved. Alternatively, for example, a rectangular cross section could also be formed by shielding modules standing perpendicular to one another.
Die in Figur 1a gezeigten Abschirmungen 2, 110 sind über mit dem Deckel 3 bzw. dem Ofenmantel 120 verschweißte Bolzen 130 abgehängt. In dieser konventionellen Ausführung wird die Deckelabschirmung 2 fest mit Bolzen 130 verschraubt, diese Bolzen 130 sind wiederum fest mit dem Deckel 3 (hier als Kesseltür ausgebildet) verschweißt. Gleichermaßen ist die Seitenabschirmung 110 über Bolzen 130 mit dem Ofenmantel 120 verbunden. The shields 2, 110 shown in Figure 1a are suspended via bolts 130 welded to the cover 3 or the oven jacket 120. In this conventional embodiment, the cover shield 2 is firmly screwed with bolts 130, these bolts 130 are in turn firmly welded to the cover 3 (here designed as a boiler door). Likewise, the side shield 110 is connected to the furnace shell 120 via bolts 130.
Die thermische Dehnung der Abschirmungen 2, 110 ist durch die starre Befestigung zumindest abschnittsweise gesperrt und verursacht hohe Biegespannungen in den Bolzen 130. The thermal expansion of the shields 2, 110 is blocked at least in sections by the rigid fastening and causes high bending stresses in the bolts 130.
[0053] Bei einer Erwärmung des Prozessraums 140 verlängert sich die Seitenabschirmung 110 (durch Blockpfeil d1 dargestellt) in Folge der thermischen Ausdehnung. Die Deckelabschirmung 2 dehnt sich vorwiegend in der über Blockpfeil d2 illustrierten lateralen Richtung aus. When the process space 140 heats up, the side shield 110 (represented by block arrow d1) lengthens as a result of the thermal expansion. The cover shield 2 expands primarily in the lateral direction illustrated by block arrow d2.
Zusätzlich zu den Wärmedehnungen entlang der Abschirmungen 2, 110 in Richtung der jeweiligen Ebenen erfolgt - in geringerem Maße - eine thermische Dehnung der die Abschirmungen 2, In addition to the thermal expansion along the shields 2, 110 in the direction of the respective planes, there is - to a lesser extent - a thermal expansion of the shields 2,
110 tragenden Bolzen 130. 110 load-bearing bolts 130.
Insbesondere durch die thermische Ausdehnung der Seitenabschirmung 110 entlang der Richtung von Blockpfeil d1 und (in geringerem Maße) die thermische Ausdehnung der die Deckelabschirmung 2 tragenden Bolzen erfolgt eine Veränderung eines Spaltmaßes - s - zwischen der Deckelabschirmung 2 und der Seitenabschirmung 110. In particular, due to the thermal expansion of the side shield 110 along the direction of block arrow d1 and (to a lesser extent) the thermal expansion of the bolts supporting the cover shield 2, a change in a gap dimension - s - occurs between the cover shield 2 and the side shield 110.
Das Spaltmaß - s - wird in einem kalten Zustand so eingestellt, dass es bei einer bestimmten maximalen Zieltemperatur die optimale Größe hat. Während des Aufheizens und Abkühlens und bei von der maximalen Zieltemperatur abweichenden Temperaturen ist das Spaltmaß - s - demzufolge größer oder kleiner als das Optimum. Damit sind die eingangs diskutierten Nachteile verbunden. The gap size - s - is set in a cold state so that it has the optimal size at a certain maximum target temperature. During heating and cooling and at temperatures that deviate from the maximum target temperature, the gap size - s - is therefore larger or smaller than the optimum. This involves the disadvantages discussed at the beginning.
[0054] Figur 2 zeigt schematisch ein erfindungsgemäßes Stützgestell 1 zur Halterung einer Deckelabschirmung 2, hier in einem Zusammenbau mit einer ausschnittsweise gezeigten Seitenabschirmung 110 eines Hochtemperaturofens 100. 2 shows schematically a support frame 1 according to the invention for holding a cover shield 2, here in an assembly with a side shield 110 of a high-temperature furnace 100 shown in detail.
Das Stützgestell 1 verbindet die Deckelabschirmung 2 mit dem Deckel 3 und beabstandet diese von der Seitenabschirmung 110 zu einem Spaltmaß - s -. Das Stützgestell 1 weist wenigstens ein Halteelement 4 auf, welches sich zwischen dem Deckel 3 und der Deckelabschirmung 2 erstreckt. Zwischen der Seitenabschirmung 110 und der Deckelabschirmung 2 besteht ein Normalabstand -n- entlang einer Normalabstandsrichtung N. Beim erfindungsgemäßen Stützgestell 1 weist das Halteelement 4 einen gegenüber der Normalabstandsrichtung N zu einem Winkel a abgewinkelten Verlauf auf, wobei der Winkel a ungleich Null ist. The support frame 1 connects the lid shield 2 with the lid 3 and distances it from the side shield 110 to a gap dimension - s -. The support frame 1 has at least one holding element 4, which extends between the lid 3 and the lid shield 2. Between the side shield 110 and the cover shield 2 there is a normal distance -n- along a normal distance direction N. In the support frame 1 according to the invention, the holding element 4 has a course that is angled relative to the normal distance direction N to an angle a, whereby the angle a is not equal to zero.
Bevorzugt liegt der Winkel a in einem Bereich zwischen 5° und 85°. The angle a is preferably in a range between 5° and 85°.
Weiter bevorzugt liegt der Winkel a in einem Bereich zwischen 10° und 80°. Noch weiter bevorzugt liegt der Winkel a in einem Bereich zwischen 15° und 75°. Insbesondere liegt der Winkel a in einem Bereich zwischen 40° und 50°. More preferably, the angle a is in a range between 10° and 80°. Even more preferably, the angle a is in a range between 15° and 75°. In particular, the angle a is in a range between 40° and 50°.
[0055] Tritt nun durch Erwärmung eine thermische Ausdehnung der Seitenabschirmung 110 entlang der durch Blockpfeil d1 dargestellten Richtung auf, so würde bei einer konventionellen Ausführung einer Aufhängung der Deckelabschirmung 2 über eine starre Bolzenverbindung entlang des Normalabstands N sich das Spaltmaß - s - wie schon zu Figur 1a beschrieben verringern. Indem aber erfindungsgemäß das Stützgestell 1 ein Halteelement 4 mit einem gegenüber der Normalabstandsrichtung N abgewinkelten Verlauf aufweist und das Halteelement 4 zumindest abschnittsweise drehbar und / oder flexibel ausgebildet, kann die auftretende laterale Wärmedehnung der Deckelabschirmung 2 (entlang Blockpfeil d2) vorteilhaft zur Kompensation der Veränderung des Spaltmaßes - s - genutzt werden. If a thermal expansion of the side shield 110 occurs due to heating along the direction shown by block arrow d1, then in a conventional design of suspension of the cover shield 2 via a rigid bolt connection along the normal distance N, the gap dimension - s - would increase as already Reduce as described in Figure 1a. However, according to the invention, the support frame 1 has a holding element 4 with a course that is angled relative to the normal distance direction N and the holding element 4 is designed to be rotatable and / or flexible at least in sections, the resulting lateral thermal expansion of the cover shield 2 (along block arrow d2) can advantageously be used to compensate for the change in the Gap dimension - s - can be used.
[0056] Zum leichteren Verständnis der auftretenden Verschiebungen können als Fixpunkte hinsichtlich der hilfsweise eingezeichneten x-Achse die Fixpunkte F bezüglich Deckel 3 und der Bolzen 130 für die Seitenabschirmung 110 angenommen werden. Die Wärmedehnung der Deckelabschirmung 2 bewirkt durch das erfindungsgemäß augebildtete Stützgestell 1 eine Verschiebung v1 der Deckelabschirmung 2 in (negativer) x-Richtung. Das Maß der Verschiebung v1 der Deckelabschirmung 2 ergibt sich dabei aus der lateralen Verschiebung v2 der Deckelabschirmung 2 sowie den Abmessungen der Halteelemente 4 und dem Winkel a gemäß Winkelfunktion. Die Veränderung des Spaltmaßes - s - ergibt sich aus der Verschiebung v1 der Deckelabschirmung 2 in (negativer) x-Richtung und dem Maß der Dehnung der Seitenabschirmung 110 entlang der Ausdehnungsrichtung - d1 - der Seitenabschirmung 110. To make it easier to understand the displacements that occur, the fixed points F with respect to the cover 3 and the bolts 130 for the side shield 110 can be assumed as fixed points with respect to the x-axis shown as an alternative. The thermal expansion of the cover shield 2 causes a displacement v1 of the cover shield 2 in the (negative) x direction due to the support frame 1 formed according to the invention. The amount of displacement v1 of the cover shield 2 results from the lateral displacement v2 of the cover shield 2 as well as the dimensions of the holding elements 4 and the angle a according to the angle function. The change in the gap dimension - s - results from the displacement v1 of the cover shield 2 in the (negative) x direction and the extent of the expansion of the side shield 110 along the expansion direction - d1 - of the side shield 110.
Die geometrischen Verhältnisse werden so gewählt, dass das Spaltmaß - s - für alle Betriebstemperaturen möglichst gleich und in der idealen Größenordnung von wenigen mm bleibt, insbesondere bei sehr hohen Ofentemperaturen, um die Strahlungsverluste klein zu halten. The geometric relationships are chosen so that the gap size - s - remains as consistent as possible for all operating temperatures and in the ideal order of magnitude of a few mm, especially at very high furnace temperatures, in order to keep radiation losses small.
[0057] Die Wirkungsweise wird anhand Figur 3 näher erläutert. [0057] The mode of operation is explained in more detail with reference to FIG. 3.
[0058] In Figur 3 wird die Kinematik des erfindungsgemäßen Stützgestells 1 nach einem ersten Ausführungsbeispiel illustriert. [0058] In Figure 3, the kinematics of the support frame 1 according to the invention is illustrated according to a first exemplary embodiment.
Das Stützgestell 1 trägt über Halteelemente 4 eine Deckelabschirmung 2 für einen Hochtemperaturofen (Hochtemperaturofen nicht dargestellt) und verbindet die Deckelabschirmung 2 mit einem Deckel 3. In der Ansicht nach Figur 3 sind zwei Halteelemente 4 gezeigt. Je nach Bauweise The support frame 1 carries a cover shield 2 for a high-temperature oven (high-temperature oven not shown) via holding elements 4 and connects the cover shield 2 with a cover 3. Two holding elements 4 are shown in the view according to FIG. Depending on the construction
und -größe können auch mehrere Halteelemente 4 vorgesehen sein. Beispielsweise können bei einem kreisförmigen Deckel 3 wenigsten drei Halteelemente 4 ausgebildet sein. Dargestellt sind zwei Positionen des Stützgestells 1: - mit durchgezogenen Linien die Lage bei einer Temperatur T1 - mit strichlierten Linien die Lage bei einer Temperatur T2, mit Temperatur T2 größer als Temperatur T1. and size, several holding elements 4 can also be provided. For example, in the case of a circular cover 3, at least three holding elements 4 can be formed. Two positions of the support frame 1 are shown: - with solid lines the position at a temperature T1 - with dashed lines the position at a temperature T2, with temperature T2 greater than temperature T1.
[0059] Beispielsweise ist die Temperatur T1 die Raumtemperatur und die Temperatur T2 eine Betriebstemperatur eines Hochtemperaturofens. For example, the temperature T1 is the room temperature and the temperature T2 is an operating temperature of a high-temperature furnace.
[0060] Bei der Temperatur T1 ist die Deckelabschirmung 2 vom Deckel 3 mit einem ersten Normalabstand n1 beabstandet. Gegenüber einer Normalabstandsrichtung - N - zwischen Deckelabschirmung 2 und Deckel 3 nimmt ein Halteelement 4 einen ersten Winkel a; ein. In anderen Worten verläuft das Halteelement 4 nicht wie bei den aus dem Stand der Technik bekannten Bolzen normal (senkrecht) zu Deckelabschirmung 2 und Deckel 3, sondern weist zumindest abschnittsweise einen geneigten Verlauf auf. Die Normalabstandsrichtung - N - ist in diesem Beispiel eine Normale auf Deckelabschirmung 2 und Deckel 3. [0060] At the temperature T1, the cover shield 2 is spaced from the cover 3 by a first normal distance n1. Compared to a normal distance direction - N - between the cover shield 2 and cover 3, a holding element 4 assumes a first angle a; a. In other words, the holding element 4 does not run normal (perpendicular) to the cover shield 2 and cover 3, as is the case with the bolts known from the prior art, but rather has an inclined course at least in sections. The normal distance direction - N - in this example is a normal to cover shield 2 and cover 3.
Bei einer von einem ebenen Verlauf abweichenden Form von Deckelabschirmung 2 und / oder Deckel 3 kann als Normalabstandsrichtung N die Richtung einer lokalen kürzesten Verbindung angesetzt werden. If the shape of the cover shield 2 and/or cover 3 deviates from a flat course, the direction of a local shortest connection can be set as the normal distance direction N.
[0061] Im vorliegenden Beispiel sind zwei Halteelemente 4 dargestellt, die bezüglich einer zentralen Achse - S - gegenüberliegend angeordnet sind. Vorliegend und vorteilhaft sind die zwei Halteelemente 4 symmetrisch zur zentralen Achse - S angeordnet. In the present example, two holding elements 4 are shown, which are arranged opposite one another with respect to a central axis - S. In the present case and advantageously, the two holding elements 4 are arranged symmetrically to the central axis - S.
Die gegenüberliegenden Halteelemente 4 nehmen zur Normalabstandsrichtung - N - jeweils einen ersten Winkel a; ein, der in diesem Ausführungsbeispiel den gleichen Betrag aufweist, die Neigung der Halteelemente 4 ist jedoch entgegengesetzt. The opposing holding elements 4 each take a first angle a to the normal distance direction - N; one which has the same amount in this exemplary embodiment, but the inclination of the holding elements 4 is opposite.
Bei einem Anstieg der Temperatur von der Temperatur T1 auf die Temperatur T2 bewirkt die laterale thermische Ausdehnung der Deckelabschirmung 2 (entlang Blockpfeil d2) eine VergröBerung der Auslenkung der in dieser Darstellung zwei Halteelemente 4. Bei der Temperatur T2 nehmen die Halteelemente 4 zur Normalabstandsrichtung - N - jeweils einen zweiten Winkel a» ein, wobei der Betrag des zweiten Winkels a,» größer ist als der Betrag des ersten Winkels a. Mit lateraler Ausdehnung der Deckelabschirmung 2 ist die Ausdehnung quer zu einer Ebenennormalen der Deckelabschirmung 2 gemeint. When the temperature increases from temperature T1 to temperature T2, the lateral thermal expansion of the cover shield 2 (along block arrow d2) causes an increase in the deflection of the two holding elements 4 in this illustration. At temperature T2, the holding elements 4 move towards the normal distance direction - N - a second angle a» in each case, where the magnitude of the second angle a» is greater than the magnitude of the first angle a. By lateral expansion of the cover shield 2 is meant the expansion transversely to a plane normal of the cover shield 2.
Indem die Halteelemente 4 zumindest abschnittsweise drehbar und / oder flexibel ausgebildet sind, lassen die Halteelemente 4 eine laterale Ausdehnung der Deckelabschirmung 2 zu und führen diese - anders als starre Bolzen - in eine zweite Position, strichliert dargestellt als Deckelabschirmung 2°. Because the holding elements 4 are designed to be rotatable and/or flexible at least in sections, the holding elements 4 allow a lateral expansion of the cover shield 2 and - unlike rigid bolts - guide it into a second position, shown in dashed lines as a cover shield 2 °.
Bei der Temperatur T2 ist die Deckelabschirmung 2‘ vom Deckel 3 über einen zweiten Normalabstand n2 beabstandet, wobei der zweite Normalabstand n2 kleiner ist als der erste Normalabstand n;. At the temperature T2, the cover shield 2' is spaced from the cover 3 by a second normal distance n2, the second normal distance n2 being smaller than the first normal distance n;.
[0062] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Halteelemente 4 über abschirmungsseitige Gelenke 5 und deckelseitige Gelenke 6 beweglich mit der Abschirmung 2 beziehungsweise dem Deckel 3 verbunden. In the present exemplary embodiment, the holding elements 4 are movably connected to the shield 2 or the cover 3 via joints 5 on the shield side and joints 6 on the cover side.
Das erfindungsgemäße Stützgestell 1 bewirkt, dass bei einer Erwärmung und der damit verbundenen thermischen Ausdehnung der Deckelabschirmung 2 diese näher an den Deckel 3 rückt. Eine Veränderung eines Spaltmaßes gegenüber einer sich in Richtung der Deckelabschirmung 2 ausdehnenden Seitenabschirmung (hier nicht gezeigt) kann dadurch zumindest teilweise ausglichen werden. The support frame 1 according to the invention causes the cover shield 2 to move closer to the cover 3 when it heats up and the associated thermal expansion occurs. A change in a gap dimension compared to a side shield (not shown here) that expands in the direction of the cover shield 2 can thereby be at least partially compensated for.
In anderen Worten erklärt, ist das Stützgestell 1 umfassend wenigstens ein gegenüber der Normalabstandsrichtung N geneigtes Halteelement 4 so beschaffen, dass die durch die thermische Ausdehnung der Deckelabschirmung 2 induzierten Kräfte eine vergrößerte Auslenkung des wenigstens einen Halteelements 4 bewirken. Da - in diesem Ausführungsbeispiel - eine freie Bewegung des Halteelements 4 von einem gegenüberliegenden Halteelement 4 mit entgegengesetzter Neigung gesperrt wird, verringert sich der Normalabstand, ohne dass die Deckelabschirmung 2 gegenüber der zentralen Achse - S - verschoben wird. Die Deckelabschirmung 2 vollzieht bei In other words, the support frame 1 comprising at least one holding element 4 inclined with respect to the normal distance direction N is designed in such a way that the forces induced by the thermal expansion of the cover shield 2 cause an increased deflection of the at least one holding element 4. Since - in this exemplary embodiment - free movement of the holding element 4 is blocked by an opposite holding element 4 with an opposite inclination, the normal distance is reduced without the cover shield 2 being displaced relative to the central axis - S. The cover shield 2 takes place
Temperaturanstieg also bevorzugt eine Parallelverschiebung in Richtung Deckel 3. Temperature increase therefore prefers a parallel shift towards cover 3.
[0063] Im bevorzugten Fall ist das Stützgestell 1 so ausgestaltet, dass das Spaltmaß über einen Temperaturbereich zwischen Raumtemperatur und Betriebstemperatur eines Hochtemperaturofens konstant bleibt. In the preferred case, the support frame 1 is designed such that the gap dimension remains constant over a temperature range between room temperature and the operating temperature of a high-temperature furnace.
Dazu kann der Fachmann mithilfe numerischer Simulation der thermischen Dehnungen und Versuche die Halteelemente 4 auslegen. To do this, the expert can design the holding elements 4 using numerical simulation of the thermal expansions and tests.
[0064] Es versteht sich, dass auch die Halteelemente 4 einer thermischen Ausdehnung unterworfen sind. Diese ist jedoch klein im Vergleich zu der lateralen Ausdehnung der Deckelabschirmung 2 und macht den Effekt der erfindungsgemäßen Anordnung keineswegs zunichte. [0064] It goes without saying that the holding elements 4 are also subject to thermal expansion. However, this is small compared to the lateral extent of the cover shield 2 and in no way negates the effect of the arrangement according to the invention.
[0065] Bei stehender Bauweise eines Hochtemperaturofens, das heißt liegender Anordnung der Deckelabschirmung 2 sind die Halteelemente 4 in gleicher Weise von der Schwerkraft belastet. Es bietet sich eine Auslegung der Halteelemente 4 an, bei der Halteelemente 4 gegenüber der zentralen Achse - S - gleichmäßig entlang eines Umfangs angeordnet sind. [0065] When a high-temperature furnace is constructed in a vertical position, i.e. when the lid shield 2 is arranged lying down, the holding elements 4 are loaded by gravity in the same way. A design of the holding elements 4 is recommended, in which holding elements 4 are arranged evenly along a circumference relative to the central axis - S.
[0066] Bei einer liegenden (horizontalen) Bauweise eines Hochtemperaturofens kann es vorteilhaft sein, die Halteelemente 4 gegenüber der zentralen Achse - S - so anzuordnen, dass der Einfluss der Schwerkraft nicht zu einem Absenken der Deckelabschirmung 2 gegenüber der zentralen Achse - S - führt. Die Absenkung der Deckelabschirmung 2 kann auch durch eine geschickte Dimensionierung der Halteelemente 4 vermieden werden. [0066] With a horizontal (horizontal) design of a high-temperature furnace, it can be advantageous to arrange the holding elements 4 relative to the central axis - S - in such a way that the influence of gravity does not lead to a lowering of the cover shield 2 relative to the central axis - S . The lowering of the cover shield 2 can also be avoided by cleverly dimensioning the holding elements 4.
[0067] Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Stützgestells 1. Die für Figur 3 eingeführten Bezugszeichen werden nicht abermals beschrieben. Die Darstellung bedient sich der Erläuterungen zu den verschiedenen Positionen der Halteelemente 4 in Abhängigkeit von der Temperatur aus Figur 3. 4 shows a further exemplary embodiment of the support frame 1. The reference numbers introduced for FIG. 3 are not described again. The illustration uses the explanations of the different positions of the holding elements 4 depending on the temperature from Figure 3.
[0068] Dabei ist die Ausführung der Halteelemente 4 gegenüber Figur 3 unverändert belassen. Darüber hinaus jedoch ist ein Führungselement 7 vorgesehen, welches in Richtung der zentralen Achse - S - axial verschieblich und quer dazu starr ausgebildet ist. Die zentrale Achse - S - ist hier und bevorzugt parallel zur Normalabstandsrichtung N. Das Führungselement 7 kann beispielsweise teleskopartig von einer Anordnung eines Hohlzylinders mit einem darin verschieblich gelagerten Zylinder gebildet sein. Im vorliegenden Beispiel ist etwa auf der Seite des Deckels 3 ein Zylinder ausgebildet, der sich in einen auf der Seite der Deckelabschirmung 2 fixierten Hohlzylinder erstreckt. [0068] The design of the holding elements 4 is left unchanged compared to FIG. In addition, however, a guide element 7 is provided, which is designed to be axially displaceable in the direction of the central axis - S - and rigid transversely thereto. The central axis - S - is here and preferably parallel to the normal distance direction N. The guide element 7 can, for example, be formed telescopically from an arrangement of a hollow cylinder with a cylinder displaceably mounted therein. In the present example, a cylinder is formed approximately on the side of the lid 3, which extends into a hollow cylinder fixed on the side of the lid shield 2.
[0069] In diesem Ausführungsbeispiel sperrt das Führungselement 7 ein Ausweichen der Deckelabschirmung 2 gegenüber der zentralen Achse - S -. [0069] In this exemplary embodiment, the guide element 7 prevents the cover shield 2 from deviating relative to the central axis - S -.
Auf diese Weise wäre zur Erreichung der erfindungsgemäßen Wirkung des Stützgestells 1 nur ein geneigtes Halteelement 4 erforderlich. In der Praxis sind allein wegen einer erwünschten gleichmäßigen Krafteinleitung mehrere Halteelemente 4 entlang eines Umfangs der Deckelabschirmung 2 vorzuziehen. In this way, only one inclined holding element 4 would be required to achieve the effect of the support frame 1 according to the invention. In practice, several holding elements 4 along a circumference of the cover shield 2 are preferable simply because of the desired uniform application of force.
[0070] Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figure 5 shows a further exemplary embodiment of the invention.
Zum grundsätzlichen Prinzip und den Bezugszeichen wird auf Figur 3 verwiesen. For the basic principle and the reference numbers, see Figure 3.
Hier wird die Auslenkung der Halteelemente 4 bei einer Ausdehnung der Deckelabschirmung 2 realisiert, indem die Halteelemente 4 flexibel ausgebildet sind. Die Funktion der Drehpunkte wird dabei durch Abkantungen in den Halteelementen 4 übernommen, die dadurch eine Federwirkung aufweisen. Die Halteelemente 4 können beispielsweise als abgekantete Blechstreifen ausgebildet sein, die beispielsweise mit der Deckelabschirmung 2 und mit dem Deckel 3 über eine Niet-, Schraub- oder Schweißverbindung fixiert sind. Here, the deflection of the holding elements 4 is realized when the cover shield 2 expands, in that the holding elements 4 are designed to be flexible. The function of the pivot points is taken over by folds in the holding elements 4, which thereby have a spring effect. The holding elements 4 can be designed, for example, as folded metal strips, which are fixed, for example, to the cover shield 2 and to the cover 3 via a rivet, screw or welded connection.
[0071] Es versteht sich, dass die in den Ausführungsbeispielen gezeigten Varianten untereinander frei kombinierbar sind. It goes without saying that the variants shown in the exemplary embodiments can be freely combined with one another.
So können an einem Stützgestell 1 etwa flexible Halteelemente 4 mit gelenkig gelagerten Halteelementen 4 kombiniert werden. Auch ist es vorstellbar, flexible Halteelemente 4 zusätzlich mit Gelenken 6 auszustatten. Ferner können zusätzlich ein oder mehrere Führungselemente 7 vorgesehen werden. For example, flexible holding elements 4 can be combined with articulated holding elements 4 on a support frame 1. It is also conceivable to additionally equip flexible holding elements 4 with joints 6. Furthermore, one or more guide elements 7 can also be provided.
[0072] Figur 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung. Figure 6 shows a further exemplary embodiment of the invention.
Gezeigt ist eine perspektivische Ansicht eines Stützgestells 1 mit einer Deckelabschirmung 2 und einer daran angrenzenden Seitenabschirmung 110. Die Darstellung entspricht einer Anordnung für einen zylindrischen Ofentyp in hier liegender Bauweise. Shown is a perspective view of a support frame 1 with a cover shield 2 and an adjacent side shield 110. The illustration corresponds to an arrangement for a cylindrical furnace type in the construction shown here.
Es sind acht Halteelemente 4 zu gleichen Abständen entlang eines Umfangs der Deckelabschirmung 2 angeordnet. Bezüglich der zentralen Achse - S - verlaufen gegenüberliegende Halteelemente 4 entgegengesetzt. There are eight holding elements 4 arranged at equal distances along a circumference of the cover shield 2. With respect to the central axis - S - opposite holding elements 4 run in opposite directions.
[0073] Die Halteelemente 4 verlaufen abgewinkelt von der Deckelabschirmung 2 in Richtung Deckel (nicht gezeigt) bezüglich der zentralen Achse - S - nach innen. The holding elements 4 run at an angle from the cover shield 2 in the direction of the cover (not shown) with respect to the central axis - S - inwards.
Bei einer nicht-geradzahligen Anzahl von Halteelementen 4 liegen die Halteelemente 4 naturgemäß nicht spiegelsymmetrisch bezüglich der zentralen Achse - S - gegenüber. Wie bereits erläutert, weisen gegenüberliegende Halteelemente 4 einen entgegengesetzten Verlauf auf. Im vorliegenden Beispiel führen die Halteelemente 4 von weiter außen an der Deckelabschirmung 2 nach weiter innen in Richtung Deckel (nicht gezeigt). If the number of holding elements 4 is not even, the holding elements 4 naturally do not lie opposite each other in a mirror-symmetrical manner with respect to the central axis - S. As already explained, opposing holding elements 4 have an opposite course. In the present example, the holding elements 4 lead from further outside on the lid shield 2 further inwards towards the lid (not shown).
Die der Deckelabschirmung 2 abgewandten Enden der Halteelemente 4 sind zur Fixierung an einen Deckel (nicht gezeigt) ausgebildet. Die Halteelemente 4 sind vorliegend flexibel als abgekantete Blechstreifen ausgebildet. Zur Aussteifung und Kraftübertragung ist ein Stützrahmen 8 mit (hier acht) radial verlaufenden Streben 9 vorgesehen. Die Halteelemente 4 greifen radial außen an den Streben 9 des Stützrahmens an. The ends of the holding elements 4 facing away from the cover shield 2 are designed for fixation to a cover (not shown). In the present case, the holding elements 4 are designed flexibly as folded sheet metal strips. A support frame 8 with (here eight) radially extending struts 9 is provided for stiffening and power transmission. The holding elements 4 engage radially on the outside of the struts 9 of the support frame.
Zusätzlich vorteilhaft an der Ausführung der Halteelemente 4 als flexible Blechstreifen ist es, dass diese ähnlich Blattfedern auslenkbar sind, quer zur vorgesehenen Bewegungsrichtung jedoch steif sind. Somit ist eine steife Halterung der Deckelabschirmung 2 gewährleistet. Another advantage of the design of the holding elements 4 as flexible sheet metal strips is that they can be deflected similarly to leaf springs, but are stiff transversely to the intended direction of movement. This ensures that the cover shield 2 is held rigidly.
Das Konstruktionsprinzip des Stützgestells 1 umfassend einen Stützrahmen 8 bietet sich generell für die Realisierung der Erfindung an. The construction principle of the support frame 1 comprising a support frame 8 is generally suitable for implementing the invention.
In einem Zusammenbau würde die Deckelabschirmung 2 mit einem Deckel und die Seitenabschirmung 110 mit einem Ofenmantel verbunden sein. In an assembly, the top shield 2 would be connected to a lid and the side shield 110 would be connected to an oven shell.
Bei einer Ausdehnung der Seitenabschirmung 110 bei einer Temperaturerhöhung bleibt das Spaltmaß - s - zwischen Seitenabschirmung 110 und Deckelabschirmung 2 dank des erfindungsgemäßen Stützgestells 1 konstant. When the side shield 110 expands when the temperature increases, the gap dimension - s - between the side shield 110 and the cover shield 2 remains constant thanks to the support frame 1 according to the invention.
Die Ausgestaltungen des vorliegenden Ausführungsbeispiels sind mit den zuvor diskutierten Varianten kombinierbar und keineswegs auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt. The configurations of the present exemplary embodiment can be combined with the previously discussed variants and are in no way limited to this exemplary embodiment.
[0074] Figur 7 zeigt ein Beispiel einer aus einzelnen Abschirmmodulen aufgebauten Seitenabschirmung 110. Die Seitenabschirmung 110 ist über Bolzen 130 mit einem Ofenmantel 120 (nur angedeutet) verbunden. 7 shows an example of a side shield 110 constructed from individual shielding modules. The side shield 110 is connected to a furnace jacket 120 (only indicated) via bolts 130.
Claims (9)
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