DE3939582C2 - Aufsatzstück für kühlmitteldurchströmte Tragrohre in Wärmeöfen, insbesondere Hubbalkenöfen und Verwendung desselben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Aufsatzstücke für kühlmitteldurch­ strömte Tragrohre in Öfen zum Erwärmen von Wärmgut gemäß Oberbegriff von Anspruch 1 sowie die Verwendung derartiger Aufsatzstücke.

Derartige Aufsatzstücke, Tragrohre und Öfen sowie die an sie gestellten Anforderungen sind aus der WO 81/03537 A1 bekannt. Die auf den kühlmitteldurchströmten Tragrohren sitzenden Aufsatzstücke tragen das Wärmgut auf möglichst kleinen Flä­ chen, um die Durchwärmung des zu wärmenden Gutes möglichst wenig zu behindern. Bei Hubbalkenöfen, die das bevorzugte Anwendungsgebiet erfindungsgemäßer Aufsatzstücke bilden, wird das zu wärmende Gut etwa nach einem rechteckförmigen Bewegungsablauf schrittweise durch den Ofen transportiert, d. h. angehoben, weitergetragen und wieder abgesenkt. Dabei treten Belastungen in horizontaler und insbesondere in ver­ tikaler Richtung an den Aufsatzstücken auf. - Letzteres, weil die Auflageflächen der Aufsatzstücke zum Anbacken an dem zu wärmenden Gut neigen. Die Aufsatzstücke müssen daher in vertikaler, aber auch in horizontaler Richtung gegen Loslösen oder Verrutschen am Tragrohr gesichert werden.

Es ist bekannt, Aufsatzstücke mit in Rohrrichtung verlaufen­ den Längsnähten an zwei Seiten über die gesamte Länge mit dem Tragrohr zu verschweißen. Diese Methode hat den Nach­ teil, daß Wärmedehnungsunterschiede zwischen den Aufsatz­ stücken und den Tragrohren zu Spannungen und Rissen im Mate­ rial nach einiger Zeit führen können, die sich bis in das Tragrohr fortsetzen und zur Kühlmittelleckage führen.

Es ist ferner bekannt, die Aufsatzstücke mittels Verbin­ dungselementen an den Tragrohren festzulegen. Gemäß der WO 81/03537 A1 geschieht dies mittels paarweise an den Trag­ rohren festgeschweißten durchlochten Platten, zwischen die fluchtend durchbohrte Befestigungsarme der Aufsatzstücke eingreifen; ein durch alle drei Bohrungen geführter Bolzen dient dann als Verbindungselement. Fernerhin sind gattungs­ gemäße Aufsatzstücke in der Praxis verwendet worden, die mit jeweils vier jeweils einen Winkel bildenden Aussparungen in ihrem inneren Bereich versehen sind und auf jeweils mit ihnen korrespondierenden Bolzen in einer abgewinkelten Bewe­ gung aufgesetzt und nachfolgend gegen koaxiales Verrutschen mit weiteren Bolzen gesichert werden. Diese Bolzen stehen von einem an dem Tragrohr achsparallel und radial nach außen abstehend angeordneten Steg seitlich ab.

Die beiden vorerwähnten Befestigungsmethoden haben im we­ sentlichen drei Nachteile: Erstens müssen die Toleranzen zwischen den tragrohrseitigen Verbindungselementen und den korrespondierenden Aussparungen zur Aufnahme der Verbin­ dungselemente in den Aufsatzstücken sehr genau eingehalten werden, wobei auch die Probleme unterschiedlicher Wärmedeh­ nung beachtet werden müssen. Zweitens ist diese Befesti­ gungsmethode völlig unflexibel bezüglich einer etwa ge­ wünschten Lageveränderung der Aufsatzstücke auf den Tragroh­ ren, z. B. wenn es darum geht, die gegenseitigen Abstände der Aufsatzstücke zu verändern. Drittens ist eine Demontage der Aufsatzstücke von den Tragrohren, etwa zu Reparatur- oder Austauschzwecken, außerordentlich schwierig, weil sich die diversen Bolzen aufgrund der hohen mechanischen und Wärme-Belastung - wenn überhaupt - nur mit größter Mühe wieder entfernen lassen.

Aus der DE-AS 21 43 214 ist es bekannt, fluidgekühlte Trag­ rohre für Stoßöfen an der halbrunden Oberseite mit unter etwa 45 Grad angeordneten achsparallelen symmetrisch ange­ ordneten Leisten zu verschweißen und in fensterartige Aus­ nehmungen der auf den Tragrohren sitzenden Aufsatzstücke längliche Riegel so weit einzuschieben, daß deren rohrnahe Kante unter die am Tragrohr festgeschweißten Leisten greift. Hierdurch wird eine Verriegelung geschaffen, welche das Abheben der Aufsatzstücke im Falle von Anbackungen am Wärme­ gut verhindern kann. Um ein Herausfallen der Riegel aus den fensterartigen Ausnehmungen der Aufsatzstücke zu vermeiden, werden die Riegel auf der Außenseite des Aufsatzstückes mit demselben verschweißt. Dadurch befindet sich die Schweißnaht und ein Teil des Riegels in einem durch das Aufsatzstück nicht wärmegeschützten Bereich und es ist darüber hinaus erforderlich, die Verschweißung an dem regelmäßig ver­ schweißproblematischen Werkstoff des Aufsatzstückes vorzu­ nehmen. Diese Verbindungstechnik zwischen Aufsatzstück und Tragrohr ist daher wenig zufriedenstellend.

Schließlich ist es aus der JP-A-53-19112 bekannt, die Befe­ stigung von Aufsatzstücken für kühlmitteldurchströmte Tra­ gröhre in Öfen dadurch erfolgen kann, dass die mit dem Trag­ rohr verschweißten Verbindungselemente von außen in nuten­ artige Aussparungen in den Außenflächen der Aufsatzstücke eingreifen, so daß die Verbindungselemente und deren Schweißstellen der vollen Wärmestrahlung des Ofens und des Wärmegutes auf den Aufsatzstücken ausgesetzt sind.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, bei Aufsatzstücken der eingangs genannten Art eine verbes­ serte Befestigung der Aufsatzstücke zu erreichen. Vorzugs­ weise soll ebenfalls auch das Abfallen der Aufsatzstücke und/oder das Auftreten von Rissen in den Tragrohren und damit verbundene Kühlmittelleckagen vermieden werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch Aufsatzstücke gemäß Anspruch 1 oder 2 gelöst.

Kumulativ zu dieser Lösung wird vorgeschlagen, daß das in dem Aufsatzstück aufgenommene Verbindungselement zumindest an einer Stelle derart aus dem Aufsatzstück herausragt, daß das Verbindungselement in dieser Einbauposition mit dem Tragrohr oder mit einem stegförmigen Zwischenstück zum Trag­ rohr verschweißbar ist.

Durch die Erfindung wird u. a. erreicht, daß bei der Anfer­ tigung und Montage der Aufsatzstücke, der Verbindungselemen­ te und der Tragrohre nur relativ grobe Toleranzen eingehal­ ten werden müssen, daß die Position der Aufsatzstücke auf den Tragrohren ohne großen Aufwand veränderbar ist, und daß zur Demontage, wie beim Austausch der Aufsatzstücke, ledig­ lich kurze und leicht zugängliche Schweißnähte zu entfernen sind, welche sich in einem hierzu besonders gut geeigneten Oberflächenbereich der Tragrohrkonstruktion befinden können. Insgesamt wird also die Montage und die Demontage der Auf­ satzstücke vereinfacht, ohne daß dadurch alte oder neue Probleme auftreten; insbesondere Spannungen oder Risse auf­ grund von Wärmedehnungseffekten werden aufs Einfachste ver­ mieden, zumal zwischen den Aufsatzstücken und den Verbin­ dungselementen ein relativ großes Spiel vorgesehen werden kann.

Unter "Aussparung" sind - im Sinne der Erfindung - solche Ausnehmungen in den Aufsatzstücken zu verstehen, die unter­ halb der die allgemeine Kontur der Aufsatzstücke bestimmen­ den Oberflächen eingearbeitet sind, wie Vertiefungen, ins­ besondere in Form von in den Aufsatzstücken ausgebildeten Fenstern oder Nuten oder gerade oder gekrümmt oder winklig verlaufenden Rinnen.

Eine "unmittelbare" Verbindung der Verbindungselemente mit den Tragrohren bedeutet, daß die Verbindungeselemente, un­ mittelbar mit dem Tragrohr oder - vorzugsweise - mit den einstückig mit ihnen gebildeten Längsstegen verschweißt werden. "Mittelbar" können die Verbindungselemente mit dem Tragrohr dadurch verbunden werden, daß an die Tragrohre zunächst Zwischenstücke, vorzugsweise in Form von Längsste­ gen angebracht werden und die Verbindungselemente wiederum mit diesen Zwischenstücken verbunden werden.

Unter "Verbindungselementen" sind im Sinne der Erfindung von Hause aus eigenständige Bauteile zu verstehen, die derart geformt, hinsichtlich der Aufsatzstücke angeordnet sind und hinsichtlich der Tragrohre verschweißt sind, daß die Auf­ satzstücke dadurch bezüglich der Tragrohre festgelegt sind, wobei das Verbindungselement in der "Aussparung" des Auf­ satzstückes ruht und an einem neben der Aussparung vorsprin­ genden Teil des Aufsatzstückes so anliegt, daß das Aufsatz­ stück bezüglich des Tragrohres befestigt ist - und zwar im weitesten Sinne nach Art einer Verriegelung.

Grundsätzlich können Bereiche der Aussparungen, zugehörige Vorsprünge und entsprechend die Verbindungselemente (außer an der Auflagefläche für das zu wärmende Gut) an beliebiger Stelle des Aufsatzstückes, außer im Bereich der äußeren, der Erwärmung durch das Gut ausgesetzten Oberfläche im fertig auf dem Tragrohr montierten Zustand, vorgesehen sein. Wenn hingegen, gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung, die Aussparungen, entsprechende Vorsprünge und ent­ sprechend die Verbindungselemente auf der Kontaktseite zwi­ schen den Aufsatzstücken und den Tragrohren vorgesehen sind, wird dadurch die Wärmebelastung der Verriegelungselemente vorteilhaft noch weitergehend verringert, denn das Aufsatz­ stück überdeckt dann die Verbindungselemente bis auf den relativ kleinen Bereich der Schweißstellen besonders dick­ wandig.

Die Verbindungselemente können eine sehr einfache Form ha­ ben, insbesondere können sie stabförmig und aus rundem oder eckigem Material sein, also auch aus völlig geraden Stäben. Wenn jedoch, gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfin­ dung, die Verbindungselemente U-förmig ausgebildet sind, wird es dadurch möglich, die U-Schenkel zur Sicherung gegen ein Verschieben der Aufsatzstücke zu verwenden und die U- Bögen zur Sicherung der Aufsatzstücke gegen ein Hochheben zu verwenden. Insbesondere können die Verbindungselemente dann vorteilhaft im Bereich der U-Schenkel, und, ganz besonders bevorzugt, an den freien Schenkelenden mit den Tragrohren bzw. daran befindlichen Längsstegen verschweißt werden. Vor allem dann, wenn die U-Schenkel von der Auflagefläche des Aufsatzstückes fortweisen und ihre freien Enden mit dem Tragrohr verschweißt werden, befinden sich die Schweißstel­ len, wie bevorzugt, in relativ kühlen Bereichen der Trag­ rohrkonstruktion.

Die Aufsatzstücke können in beliebiger Weise geformt, und z. B. auch an den freien Enden von Längsstegen der Tragrohre befestigt sein. Wenn sie jedoch das Tragrohr oder ein steg­ förmiges Zwischenstück zum Tragrohr teilweise umgreifen, können dadurch u. a. wärmetechnische Verbesserungen erzielt werden.

Grundsätzlich ist es denkbar, jedes Aufsatzstück nur mit einer oder mit entlang des Rohres mehreren hintereinander angeordneten Aussparungen und Verbindungselementen am Tragrohr zu befestigen. Bevorzugt werden jedoch mehrere Verbindungselemente und zugehörige Aussparungen je Aufsatz­ stück, insbesondere in symmetrischer Anordnung in Bezug auf eine Radialrichtung des Rohres und insbesondere symmetrisch bezüglich der Hauptbelastungslinie angeordnet.

Bei vielen zu wärmenden Gütern, wie Brammen oder ähnlichen Materialstücken mit ebener Auflagefläche können die, vor­ zugsweise hochwarmfesten, metallischen Aufsatzstücke das zu wärmende Gut unmittelbar berühren. Falls jedoch das Wärmgut aus Rohren oder ähnlichen Materialstücken besteht, die keine ebene Auflagefläche besitzen, ist die Auflagefläche für das zu wärmende Gut am Aufsatzstück vorzugsweise profiliert, insbesondere in Form von Haltebacken zur Lagesicherung des Wärmegutes. Derartige Profilierungen können sich aber durch anbackenden Zunder schnell zusetzen. Es wird daher bevor­ zugt, wenn das Aufsatzstück eine Auflagefläche für das Wärm­ gut aus isolierendem Material aufweist. Wärmeisolierende Materialien, insbesondere solche, die ganz oder teilweise aus keramischem Material bestehen sowie ihre wärmetechni­ schen Vorteile, sind bekannt (WO 81/03537 A1 und EP 2 49 210 A1). Zur Lagesicherung derartiger wärmeisolierender Mate­ rialien bezüglich der Aufsatzstücke weisen die Aufsatzstücke - gemäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung, vorzugs­ weise Aussparungen, insbesondere fenster- oder taschenförmi­ ge, vorzugsweise gegen Abheben des keramischen Materials sichernde Aussparungen, zur Aufnahme des wärmeisolierenden Materials auf. Eventuelle häufigere, derzeit noch nicht bekannte, Austauschnotwendigkeit derartiger Einsatzstücke stellt aufgrund der erfindungsgemäßen Montage- und Demonta­ gevereinfachung kein Problem dar.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus dem Verwendungsanspruch 16 und aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Be­ schreibung, der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Aufsatzstücke darge­ stellt sind. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 ein Tragrohr mit Aufsatzstück im Radialschnitt in einem schematisch angedeuteten Hubbalkenofen bei ausschnittsweiser Darstellung des Tragrohres;

Fig. 2 linke Bildhälfte: von dem Tragrohr mit Aufsatz­ stück gemäß Fig. 1 (Ansicht A) eine Seitenansicht;

Fig. 3 von dem Tragrohr mit Aufsatzstück gemäß Fig. 1 einen bezüglich des Tragrohres achsparallelen Schnitt entlang der Linie III-III gemäß Fig. 1 mit gestrichelt eingezeichneter alternativer Version des Verbindungselementes und der Verschweißung;

Fig. 4 eine zweite Ausführungsform eines Tragrohres mit Aufsatzstück in entsprechender Darstellung wie in Fig. 1 - in zwei alternativen Versionen (rechte bzw. linke Bildhälfte);

Fig. 5 von demselben Tragrohr mit Aufsatzstück zwei Sei­ tenansichten (entsprechend wie in Fig. 2), linke Bildhälfte entsprechend der Ansicht C und rechte Bildhälfte entsprechend der Ansicht B gemäß Fig. 4);

Fig. 6a/b eine weitere alternative Ausführungsform eines Tragrohres mit Aufsatzstück in Seitenansicht (Fig. 6a - Darstellung wie in Fig. 2) und in Radial­ schnitt (Fig. 6b - Schnitte entlang der Linien VIa-VIa und VIb-VIb gemäß Fig. 6a);

Fig. 7 eine andere Ausführungsform eines Tragrohres mit Aufsatzstück im Axialschnitt (Schnitt entlang der Linie VII-VII gemäß Fig. 8) sowie

Fig. 8 dasselbe Tragrohr mit Aufsatzstück im Radial­ schnitt - rechte Bildhälfte: Schnitt entlang der Linie VIIIa-VIIIa gemäß Fig. 7,
linke Bildhälfte: Schnitt entlang der Linie VIIIb- VIIIb gemäß Fig. 7.

In Fig. 1 ist ein an sich bekannter Hubbalkenofen 1 schema­ tisch mit gestrichelten Linien im Vertikalschnitt darge­ stellt. Im Inneren des Hubbalkenofens 1 verlaufen in eben­ falls an sich bekannter Weise eine Vielzahl kühlmitteldurch­ flossener Tragrohre 2 mit auf diesen aufsetzenden Aufsatz­ stücken 3, auf deren Auflageflächen 4 ein in dem Hubbalken­ ofen zu erwärmendes Materialstück (Wärmgut) 5, z. B. eine Bramme, aufliegt. In der Regel ist ein Vielzahl von insbe­ sondere parallel zueinander und in Transportrichtung des Wärmegutes sich erstreckender Tragrohre 2 innerhalb des Hubbalkenofens 1 vorgesehen, wobei die Aufsatzstücke aus z. B. 5 bis 50 cm langen Abschnitten bestehen, die in Rohrer­ streckungsrichtung bestimmte Abstände zueinander aufweisen. Der Übersichtlichkeit halber sind das Tragrohr, das Aufsatz­ stück und das Wärmegut in Fig. 1 in wesentlich vergrößertem Maßstab in Bezug auf den Hubbalkenofen 1 und auch nur aus­ schnittweise dargestellt, um das Erfindungswesentliche zu verdeutlichen. In der rechten Bildhälfte sind das Tragrohr 2 und das Aufsatzstück 3 gemäß dem Radialschnitt Ia-Ia gemäß Fig. 2 (etwa im mittleren Bereich des Tragstückes) darge­ stellt. In der linken Bildhälfte in Fig. 1 wurde der Schnitt gemäß Linie Ib-Ib gemäß Fig. 2 dargestellt, also so, daß sich in Bezug auf das Aufsatzstück 3 eine Stirnansicht (An­ sicht D gemäß Fig. 2) ergibt.

Das Tragrohr 2 weist einen mit ihm einstückig ausgebildeten Längssteg 6 auf. Derartige Tragrohre können im Strangpreß­ verfahren hergestellt werden. Das Aufsatzstück 3 umfaßt den oberen Bereich des Längssteges 6 etwa U-förmig. An der dem Steg 6 und damit auch dem Tragrohr 2 zugewandten Innenseite des Aufsatzstückes 3 (Kontaktseite) ist im Aufsatzstück 3, nämlich an den beiden Innenseiten der U-Schenkel des Auf­ satzstückes, je eine Aussparung 7 vorgesehen, die aus einem rohrparallelen Bereich 7A und sich zu den Stirnenden des Aufsatzstückes 3 an beiden Seiten daran anschließenden Be­ reichen 7B besteht. Auf diese Weise verbleibt am Aufsatz­ stück 3 ein Vorsprung 8 in unmittelbarer Nachbarschaft der Aussparung 7.

In beide der Aussparungen 7 des Aufsatzstückes 3 sind U- förmig gebogene Rundeisen aus insbesondere hitzebeständigem Stahl als Verbindungselemente 9 eingelegt. Wie aus der rech­ ten Bildhälfte von Fig. 1 ersichtlich, ist es allerdings nicht erforderlich, daß der Vorsprung 8 so hoch bzw. die Aussparung 7 so tief wie die Dicke des Verbindungselementes 9 ist. Durch solche Maßunterschiede können verschiedene Wärmeausdehnungen sogar besonders gut Rechnung getragen werden.

Dadurch, daß die freien Enden der U-förmig gebogenen Ver­ bindungselemente 9 in ihrer Einbaulage von der Auflagefläche 4 des Aufsatzstückes 3 fort-, d. h. zum Tragrohr 2 hinweisen und dort mittels Schweißnähten 10 relativ nahe des Mantels des Tragrohres 2 am Längssteg 6 verschweißt sind, ist die Schweißzone geringeren Temperaturen als die bekannten Schweißungen am oberen Längsstegende sowie das Tragrohr/­ Längssteg wesentlich geringeren schweißungsbedienten Bean­ spruchungen ausgesetzt. Die Verschweißung wird nämlich von einer Zone hoher Spannungsintensität in einer Zone mit deut­ lich verringerter Spannungsintensität verlegt, so daß die schädliche Kerbwirkung der Verschweißung vermindert wird.

Zudem können die Schweißnähte 10 im Vergleich zu den bekann­ ten Schweißnähten über die gesamte Aufsatzstücklänge ver­ gleichsweise klein sein. Dies führt auch zu einer schnel­ leren und problemloseren Demontagemöglichkeit, da lediglich die Schweißnaht 10 durchtrennt oder die aus dem Aufsatzstück hervorragenden Enden des Verbindungselementes 9 durchtrennt werden müssen. Dieser vorteilhafte Effekt wirkt sich auch dann noch aus, wenn die Stirnflächen der Verbindungselemente 9 mit der allgemeinen Oberflächenkontur des Aufsatzstückes 3 bündig, aber von außen her frei zugänglich münden oder sogar noch ein kleines Stück hinter die Oberflächenkontur des Aufsatzstückes 3 zurückspringen. Die Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 ermöglicht es auch, das Volumen des rela­ tiv kostspieligen Materials der Aufsatzstücke vergleichs­ weise gering zu halten. Ferner ist es nun möglich, für die Verschweißung günstigere Materialpaarungen Verbindungsele­ ment Tragrohr/Längssteg zu wählen als bei den bekannten Verschweißungen mit hochwärmfesten Aufsatzstücken.

Ferner ist es möglich, anstelle eines U-förmigen Verbin­ dungselementes 9 zwei im U-Bogenbereich unterbrochene Ver­ bindungsteilelemente zu verwenden, wie in Fig. 3 in etwa in der Bildmitte durch die beiden gestrichelten vertikalen Linien dargestellt ist. Dadurch können - als Montage-/Demon­ tage-Erleichterung die Verbindungs (teil) elemente eingefügt werden, wenn sich das Aufsatzstück bereits in seiner Endpo­ sition befindet.

Ebenso ist es möglich, benachbarte Verbindungselemente oder -teilelemente einstückig miteinander auszubilden und - gün­ stigerweise - besonders rohrnah festzuschweißen. Dies ist in Fig. 3 links gestrichelt als Alternative dargestellt.

Bei der in Fig. 4 und 5 in zwei Versionen dargestellten alternativen Ausführungsform der Erfindung wird anstelle eines bügelförmigen Elementes ein Flacheisen als Verbin­ dungselement 9 verwendet. Gemäß der in der linken Bildhälfte in Fig. 4 und der dementsprechenden linken Bildhälfte in Fig. 5 ist das Aufsatzstück 3 mit einer Aussparung 7 in Form einer fensterähnlichen Durchbrennung zu sehen. Diese Durch­ brechung befindet sich seitlich in den den Längssteg 6 um­ greifenden Seitenwandungen. Während bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 (Alternative mit durchgezogenen Linien) die Verbindungselemente 9 zunächst in die Aufsatzstücke 3 eingehängt werden und das Einsatzstück sodann auf das Trag­ rohr gesetzt wird, kann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4, linke Bildhälfte und Fig. 5, linke Bildhälfte, das als Flacheisen oder Platte ausgebildete Verbindungselement 9 auch noch in die fensterförmige Aussparung 7 eingesetzt werden, wenn das Aufsatzstück 3 bereits in seiner Endposi­ tion auf dem Tragrohr sitzt. Durch die Trichterform der Aussparung 7 kann eine Schweißnaht 10 zur Verbindung des Verbindungselementes 9 mit dem Längssteg 6 gelegt werden. Sofern das Verbindungselement 9 die volle Breite der Aus­ sparung 7 einnimmt, was in Fig. 5, linke Bildhälfte erkenn­ bar ist, so wird das Aufsatzstück 3 dadurch auch in Längs­ richtung des Tragrohres 3 lagefixiert. Es versteht sich, daß bei entsprechender Formgebung der Aussparung 7 auch eine obere und eine untere Schweißnaht gelegt werden kann.

Bei der alternativen Version gemäß Fig. 4, rechte und Fig. 5, rechte Bildhälfte weist die Aussparung 7 zwei Bereiche auf, nämlich eine stirnseitige geschlossene Nut 7A zur Auf­ nahme des wesentlichen Teils des platten- oder stabförmigen Verbindungselementes 9 sowie einen relativ kürzeren Bereich 7B, der sich bis zur Unterkante des Aufsatzstückes 3 er­ streckt, so daß die Schweißnaht 10 an der Unterseite des Verbindungselementes 9 besonders einfach gelegt werden kann. Die Zugänglichkeit des Verbindungselementes 9 von außen beschränkt sich also auf den Bereich 7B der Aussparung 7.

Mischformen der in den Figuren dargestellten Versionen/Aus­ führungsformen sind selbstverständlich ebenso möglich.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 6a/b unterscheidet sich ge­ genüber der Ausführungsform gemäß Fig. 1 bis 3 lediglich dadurch, daß gemäß Fig. 6a/b die Aussparung 7B wesentlich größer ist, nämlich derart, daß der gesamte U-Schenkel des Verbindungselementes 9 von außen her zugänglich ist. Es ist daher auch möglich, die U-Schenkel, wie vor allem in Fig. 6b erkennbar, seitlich von dem Längssteg 6 nach außen hin ab­ stehen zu lassen und entsprechend die Verschweißung des Verbindungselementes 9 im Biegebereich vorzunehmen.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7 und 8 wird die gleiche Aufsatzstück-Befestigungstechnik wie bei den vorangehenden Ausführungsformen verwendet - diesmal mit zwei Paaren von Verbindungselementen 9, wobei die Auflagefläche 4 aus einem besonders gut wärmeisolierenden Material, insbesondere aus keramischem Material besteht, welches in Form eines Einsatz­ stückes 11 in eine konische, fensterförmige Aussparung 12 des Aufsatzstückes 3 einsetzbar ist. Die Auflagefläche 4 ist bei dieser Ausführungsform vorzugsweise zur Mitte hin abge­ senkt, wie aus Fig. 7 ersichtlich. Dadurch ergeben sich im Absenkungsbereich Haltebacken 13 als Positionssicherung für Wärmegüter mit unebenen Auflageflächen, wie Rundmaterialien. Durch die Konizität der fensterförmigen Aussparung 12 und des Einsatzstücks 11 wird ein Abheben des Einsatzstückes 11 vom montierten Aufsatzstück 3 verhindert und ein etwa er­ forderliches Auswechseln bei demontierten Aufsatzstücken erleichtert. Aufgrund der Fensterform der Aussparung 12 kann das Einsatzstück 11 mit seiner der Auflagefläche 4 gegen­ überliegenden Kontaktfläche 15 unmittelbar auf den Längssteg 6 bzw. das Tragrohr 2 aufgesetzt werden, was mechanisch und wärmetechnisch vorteilhaft ist. Wenn statt eines mehrere Einsatzstücke 11 je Aufsatzstück 3 verwendet werden, kann dies für die mechanische Stabilität und die Kühlung des Aufsatzstückes von Vorteil sein. Eine derartige Anordnung ist in Fig. 7 mit den gestrichelten Linien 14 angedeutet; diese stellen seitliche Begrenzungsflächen für zwei axial beab­ standete Einsatzstücke dar, die dann von einem zwischen ihnen liegenden Verbindungssteg des Aufsatzstückes getrennt sind - in der Zeichnung ist der Übersichtlichkeit halber auch dieser Steg in der Doppelschraffur des Einsatzstückes 11 dargestellt.

Bezugszeichenliste

1

Hubbalkenofen

2

Tragrohr

3

Aufsatzstück

4

Auflagefläche

5

Wärmgut

6

Längssteg

7

Aussparung

7

A/B Bereiche

8

Vorsprung

9

Verbindungselement

10

Schweißnähte

11

Einsatzstück

12

Aussparung

13

Haltebacken

14

Begrenzungslinien

15

Kontaktfläche
A Ansicht
B Ansicht
C Ansicht
D Ansicht

Claims (17)

1. Aufsatzstück für kühlmitteldurchströmte Tragrohre (2) in Öfen (1) zum Erwärmen von Wärmgut (5) mit mindestens einem mit dem Tragrohr (2) unmittelbar oder mittelbar verbindbaren Verbindungselement (9) und mit einer Aus­ sparung (7) zur Aufnahme zumindest eines Teils des Verbindungselementes (9) im Inneren des Aufsatzstückes und mindestens einem, im Zusammenwirken mit dem Ver­ bindungselement (9) das Abheben des an dem Tragrohr befestigten Aufsatzstückes (3) verhindernden, der Aus­ sparung (7) benachbarten, an dem Aufsatzstück (3) vor­ gesehenen Vorsprung (8), wobei die Aussparung (7, 7A, 7B) des Aufsatzstückes (3) der­ art geformt ist, daß ein Teil des von der Aussparung des Aufsatzstückes (3) aufgenommenen Verbindungselemen­ tes (9) von dem Aufsatzstück von außen überdeckt ist, in der Einbauposition aber von außerhalb des Aufsatz­ stückes (3) her derart zugänglich ist, daß das Verbin­ dungselement (9) an der Zugänglichkeitsstelle mit dem Tragrohr (2) verschweißbar ist.

2. Aufsatzstück für kühlmitteldurchströmte Tragrohre (2) in Öfen (1) zum Erwärmen von Wärmgut (5) mit mindestens einem mit dem Tragrohr (2) unmittelbar oder mittelbar verbindbaren Verbindungselement (9) und mit einer Aus­ sparung (7) zur Aufnahme zumindest eines Teils des Verbindungselementes (9) im Inneren des Aufsatzstückes und mindestens einem, im Zusammenwirken mit dem Ver­ bindungselement (9) das Abheben des an dem Tragrohr befestigten Aufsatzstückes (3) verhindernden, der Aus­ sparung (7) benachbarten, an dem Aufsatzstück (3) vor­ gesehenen Vorsprung (8), wobei die Aussparung (7, 7A, 7B) des Aufsatzstückes (3) derart geformt ist, daß ein Teil des von der Aussparung des Aufsatzstückes (3) aufgenommenen Verbindungselementes (9) von dem Aufsatz­ stück von außen überdeckt ist, in der Einbauposition aber von außerhalb des Aufsatzstückes (3) her derart zugänglich ist, daß das Verbindungselement (9) an der Zugänglichkeitsstelle mit einem mit dem Tragrohr (2) einstückig ausgebildeten oder an dem Tragrohr (2) ange­ brachten Längssteg (6) oder mit einem an dem Tragrohr (2) angebrachten, stegförmigen Zwischenstück zum Trag­ rohr (2) verschweißbar ist.

3. Aufsatzstück nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das von der Aussparung (7, 7A, 7B) des Aufsatzstückes (3) aufgenommene Verbindungselement (9) zumindest an einer Stelle aus dem Aufsatzstück (3) derart hervorragt, daß das Verbindungselement (9) in dieser Einbauposition mit dem Tragrohr (2), einem Längssteg (6) oder einem stegförmigen Zwischenstück zum Tragrohr (2) verschweißbar ist.

4. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparung (7, 7A, 7B) auf der dem Tragrohr (2) oder dem Längssteg (6) oder dem steg­ förmigen Zwischenstück zugewandten Seite des Aufsatz­ stückes (3) zwischen dem Aufsatzstück (3) und dem Trag­ rohr (2) oder dem Längssteg (6) oder dem stegförmigen Zwischenstück vorgesehen ist.

5. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Verbindungs­ element (9) U-förmig ist.

6. Aufsatzstück nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die U-Schenkel des Verbindungselementes (9) von der Auflagefläche (4) des Aufsatzstückes (3) fortweisen und ihre Enden mit dem Tragrohr (2), dem Längssteg (6) oder dem stegförmigen Zwischenstück verschweißbar sind.

7. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Verbindungs­ element (9) als paarweise ausgebildete Verbindungsteil­ elemente ausgebildet ist.

8. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Verbindungselemente (9) oder Verbindungsteilelemente benachbarter Verbindungs­ elemente (9) einstückig miteinander verbunden oder ausgebildet sind.

9. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsatzstück (3) das Tragrohr (2), den Längssteg (6) oder das stegförmige Zwischen­ stück oder Kombinationen hiervon teilweise umgreift.

10. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest zwei Verbindungsele­ mente (9) und zugehörige Aussparungen (7, 7A, 7B) auf­ weist.

11. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufsatzstück (3) zumindest eine aus wärmeisolierendem Material (Einsatzstück 11) gebil­ dete Auflagefläche (4) für das Wärmgut (5) aufweist.

12. Aufsatzstück nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß es zumindest eine Aussparung (12) zur Aufnahme mindestens eines Einsatzstückes (11) aus wärmeisolie­ rendem Material aufweist.

13. Aufsatzstück nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine Einsatzstück (11) eine Kontakt­ fläche (15) für einen unmittelbaren Kontakt mit dem Tragrohr (2), dem Längssteg (6) oder dem stegförmigen Zwischenstück aufweist.

14. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das Einsatzstück (11) ein Sicherungselement gegen Abheben vom montierten Auf­ satzstück (3) aufweist.

15. Aufsatzstück nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflagefläche (4) Haltebacken (13) zur Lagesicherung des Wärmegutes (5) aufweist.

16. Verwendung des Aufsatzstückes nach einem der Ansprüche 1 bis 15 für Öfen (1) zum Erwärmen von Wärmgut (5).

17. Verwendung nach Anspruch 16 in Hubbalkenöfen.