AT526742A1 - HOLDING DEVICE FOR ELECTRICALLY HEATED RADIATOR TUBES - Google Patents
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Abstract
Den Gegenstand dieser Erfindung bildet eine Haltevorrichtung (11) für elektrisch beheizte Strahlrohre (15, 16, 17) mit einem ringförmigen Mittelteil (12) zur Aufnahme eines ersten Strahlrohres (15) und einem ringförmigen Seitenteil (13) zur Aufnahme eines zweiten Strahlrohres (16), wobei das ringförmige Mittelteil (12) mit dem ringförmigen Seitenteil (13) verbunden ist. Eines der beiden Strahlrohre (15, 16) ist mit seinem Ende in einer Ausnehmung (19) in der Ofenwand (18) gelagert, wobei das Ende des jeweiligen anderen Strahlrohres (15, 16) nur über die Haltevorrichtung (11) gehalten bzw. gelagert wird.The subject of this invention is a holding device (11) for electrically heated jet pipes (15, 16, 17) with an annular middle part (12) for receiving a first jet pipe (15) and an annular side part (13) for receiving a second jet pipe (16), wherein the annular middle part (12) is connected to the annular side part (13). One of the two jet pipes (15, 16) is mounted with its end in a recess (19) in the furnace wall (18), wherein the end of the respective other jet pipe (15, 16) is held or mounted only via the holding device (11).
Description
HALTEVORRICHTUNG FUER ELEKTRISCH BEHEIZTE STRAHLROHRE HOLDING DEVICE FOR ELECTRICALLY HEATED RADIATOR TUBES
Den Gegenstand dieser Erfindung bildet eine Haltevorrichtung für elektrisch beheizte Strahlrohre, wie sie beispielsweise zur Wärmebehandlung von Metallbändern in The subject of this invention is a holding device for electrically heated jet pipes, such as those used for the heat treatment of metal strips in
Öfen verwendet werden. ovens can be used.
Zur Wärmebehandlung von Metallen ist es bekannt (DE 20 2008 009 065 UL), mit Hilfe von Brennern beheizbare Strahlrohreinheiten vorzusehen, die zwei von einem an den Brenner angeschlossenen Mittelrohr ausgehende, parallel zum Mittelrohr in einer gemeinsamen Axialebene liegende Außenrohre aufweisen, sodass mit Hilfe der endseitig über Rohrbögen mit dem Mittelrohr verbundenen Außenrohre Jeweils ein Teilstrom der in das Mittelrohr strömenden heißen Abgase des Brenners im Kreislauf geführt werden kann. For the heat treatment of metals, it is known (DE 20 2008 009 065 UL) to provide jet pipe units that can be heated with the aid of burners, which have two outer pipes extending from a central pipe connected to the burner and lying parallel to the central pipe in a common axial plane, so that with the aid of the outer pipes connected to the central pipe at the ends via pipe bends, a partial flow of the hot exhaust gases from the burner flowing into the central pipe can be circulated.
Die gasbeheizten Strahlrohreinheiten dieser Bauform werden auch als „Double-P Radiant Tubes“ bezeichnet. Das zu behandelnde Metallband, das parallel zur gemeinsamen Axialebene der Rohre der Strahlrohreinheit mit einer quer zu den Rohrachsen verlaufenden Vorschubrichtung gefördert wird, wird über die von den Rohren der Strahlrohreinheit abgestrahlte Wärmestrahlung erwärmt. Wegen der hohen Temperaturen der Strahlrohre ist die Lagerung der Strahlrohreinheit so auszugestalten, dass die Wärmedehnungen der Rohre in axialer Richtung berücksichtigt werden. Zu diesem Zweck weist das Mittelrohr an seinem dem Brenner gegenüberliegenden Ende einen holen Lagerzapfen auf, der in einer Ausnehmung in der Ofenwand gelagert ist. Herkömmliche Öfen mit gasbeheizten Strahlrohren weisen daher in der Regel pro Strahlrohreinheit eine Öffnung in The gas-heated radiant tube units of this design are also known as "Double-P Radiant Tubes". The metal strip to be treated, which is conveyed parallel to the common axial plane of the tubes of the radiant tube unit with a feed direction running transversely to the tube axes, is heated by the thermal radiation emitted by the tubes of the radiant tube unit. Due to the high temperatures of the radiant tubes, the bearing of the radiant tube unit must be designed in such a way that the thermal expansion of the tubes in the axial direction is taken into account. For this purpose, the central tube has a hollow bearing pin at its end opposite the burner, which is mounted in a recess in the furnace wall. Conventional furnaces with gas-heated radiant tubes therefore usually have one opening in each radiant tube unit.
der Ofenwand zur Abstützung der Strahlrohreinheit auf. the furnace wall to support the radiant tube unit.
Eine derartige Lagerung ist beispielsweise in der AT 508368 Such storage is described, for example, in AT 508368
Bl beschrieben und auch in Figur 1 dargestellt. Bl and also shown in Figure 1.
Es sind mittlerweile auch andere Lösungen bekannt, bei denen anstatt gasbeheizter Strahlrohre elektrisch beheizte Strahlrohre verwenden werden. Dabei könnten nun anstatt einer Doppel-P Strahlrohreinheit zwei oder drei parallel verlaufende elektrisch beheizte Strahlrohre verwendet werden. Diese Strahlrohre sind im Wesentlichen zylinderförmig. Auch bei elektrisch beheizten Strahlrohren ist es günstig, wenn sie an ihrem freien Ende abgestützt werden. Dazu könnte man beispielsweise in der Ofenwand Ausnehmungen vorsehen, in denen dann das jeweilige Strahlrohrende abgestützt wird. Durch diese Ausnehmung kommt es Jedoch zu erhöhten Wärmeverlusten durch die Ofenwand. Aufgabe der Erfindung ist es somit eine verbesserte mechanische Abstützung für elektrisch beheizte Other solutions are now known in which electrically heated radiant tubes are used instead of gas-heated radiant tubes. Instead of a double-P radiant tube unit, two or three parallel electrically heated radiant tubes could be used. These radiant tubes are essentially cylindrical. It is also advantageous for electrically heated radiant tubes to be supported at their free end. For this purpose, recesses could be provided in the furnace wall, for example, in which the respective radiant tube end is then supported. However, this recess leads to increased heat losses through the furnace wall. The object of the invention is therefore to provide an improved mechanical support for electrically heated
Strahlrohre zu offenbaren. to reveal jet pipes.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Haltevorrichtung für elektrisch beheizte Strahlrohre gemäß Patentanspruch 1. This object is achieved by a holding device for electrically heated jet pipes according to patent claim 1.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem ringförmigen Mittelteil zur Aufnahme eines ersten Strahlrohres und aus einem ringförmigen Seitenteil. Beide Teile sind miteinander verbunden, The holding device according to the invention essentially consists of an annular middle part for receiving a first jet pipe and an annular side part. Both parts are connected to each other,
beispielsweise über ein längliches Zwischenteil. for example via an elongated intermediate part.
Das ringförmige Mittelteil und das ringförmige Seitenteil können dabei jeweils ein Ende eines elektrisch beheizten Strahlrohres aufnehmen. Eines der beiden Strahlrohre ist mit seinem Ende in einer Öffnung in der Ofenwand gelagert bzw. abgestützt, das Ende des anderen Strahlrohres wird The ring-shaped middle part and the ring-shaped side part can each accommodate one end of an electrically heated radiant tube. One of the two radiant tubes is supported or supported with its end in an opening in the furnace wall, the end of the other radiant tube is
dabei nur durch die Haltvorrichtung gelagert bzw. only supported by the holding device or
abgestützt. Dies hat den Vorteil, dass man nur eine Ausnehmung in der Ofenwand für die Abstützung von zwei This has the advantage that only one recess in the furnace wall is required to support two
elektrisch beheizten Strahlrohren benötigt. electrically heated jet pipes are required.
Vorzugsweise weist die Haltevorrichtung auch ein Auflager für ein drittes elektrisch beheiztes Strahlrohr auf. Wobei dieses Auflager am Mittelteil auf der dem ringförmigen Seitenteil gegenüberliegenden Seite befestigt ist. Dadurch muss nur eines der beiden unteren Strahlrohre in einer Ausnehmung in der Ofenwand abgestützte werden, wobei dann über die Haltevorrichtung die anderen beiden Strahlrohre Preferably, the holding device also has a support for a third electrically heated radiant tube. This support is attached to the middle part on the side opposite the annular side part. As a result, only one of the two lower radiant tubes has to be supported in a recess in the furnace wall, and the other two radiant tubes can then be supported via the holding device.
gehalten werden. being held.
Durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung können bestehende Öfen, die aktuell mit fossilen Treibstoffen wie Gas beheizt werden, sehr leicht auf elektrisch beheizte Strahlrohre umgebaut werden, ohne dass dazu umfangreiche Modifikationen der Ofenwand notwendig werden. Die herkömmlichen Öffnungen/Auflager in der Ofenwand können zur Abstützung der elektrischen Strahlrohre verwendet werden und es müssen dazu keine weiteren Ausnehmungen in der Ofenwand vorgesehen werden. Dadurch werden Energieverluste The holding device according to the invention makes it very easy to convert existing furnaces that are currently heated with fossil fuels such as gas to electrically heated radiant tubes without extensive modifications to the furnace wall being necessary. The conventional openings/supports in the furnace wall can be used to support the electrical radiant tubes and no further recesses in the furnace wall need to be provided. This reduces energy losses.
reduziert. reduced.
Es ist günstig, wenn die Haltevorrichtung aus Metall, insbesondere aus einem hitzebeständigen Metall, It is advantageous if the holding device is made of metal, especially of a heat-resistant metal,
\ \
beispielsweise aus {bitte um Beispiele} gefertigt ist. for example made from {please provide examples}.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Mittelteil mit dem Seitenteil über ein längliches Zwischenteil verbunden, wobei es vorteilhaft ist, wenn das Zwischenteil In a further embodiment, the middle part is connected to the side part via an elongated intermediate part, wherein it is advantageous if the intermediate part
Verstärkungsrippen aufweist. has reinforcing ribs.
Im Folgenden wird der Stand der Technik und die Erfindung In the following, the state of the art and the invention
anhand von Zeichnungen beschrieben. described using drawings.
Fig. 1 zeigt eine Lagerung von gasbeheizten Strahlrohren Fig. 1 shows a storage of gas-heated radiant tubes
nach dem Stand der Technik. According to the state of the art.
Fig. 2 zeigt eine Lagerung von elektrisch beheizten Strahlrohren mit Hilfe der erfindungsgemäßen Fig. 2 shows a bearing of electrically heated jet pipes using the inventive
Haltevorrichtung. holding device.
Fig. 3 zeigt die erfindungsgemäße Haltevorrichtung in Fig. 3 shows the holding device according to the invention in
Draufsicht. Top view.
Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Fig. 4 shows a side view of the inventive
Haltevorrichtung. holding device.
In Figur 1 ist eine Ausführung aus dem Stand der Technik dargestellt. Die dargestellte Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Metallbändern 6 weist eine gasbeheizte Strahlrohreinheit 1 auf, die ein Mittelrohr 2 und zwei mit dem Mittelrohr 2 in einer gemeinsamen Axialebene liegende, parallele Außenrohre 3 umfasst. Die Außenrohre 3 sind mit dem Mittelrohr 2 jeweils über endseitige Rohrbögen 4 strömungsverbunden. Die von einem an eine Verlängerung 5 des Mittelrohrs 2 angeschlossenen Brenner in das Mittelrohr 2 strömenden heißen Abgase werden somit über die beiden Außenrohre 3 teilweise im Kreislauf geführt. Mit Hilfe der von den Rohren 2, 3 abgestrahlten Strahlungswärme wird ein strichpunktiert angedeutetes Metallband 6 erwärmt, das parallel zur gemeinsamen Axialebene der Rohre 2, 3 geführt wird, und zwar in einer Vorschubrichtung 7, die quer zu den Figure 1 shows a design from the prior art. The device shown for the heat treatment of metal strips 6 has a gas-heated jet pipe unit 1, which comprises a central pipe 2 and two parallel outer pipes 3 lying in a common axial plane with the central pipe 2. The outer pipes 3 are each connected to the central pipe 2 via pipe bends 4 at the ends. The hot exhaust gases flowing into the central pipe 2 from a burner connected to an extension 5 of the central pipe 2 are thus partially circulated via the two outer pipes 3. With the help of the radiant heat radiated by the pipes 2, 3, a metal strip 6 indicated by a dot-dash line is heated, which is guided parallel to the common axial plane of the pipes 2, 3, in a feed direction 7 that is transverse to the
Rohrachsen verläuft. pipe axes.
Die Strahlrohreinheit 1 nach dem Stand der Technik wird beidseits der Rohre 2 und 3 gelagert, sodass sich eine weitgehend gleichmäßige Aufteilung der Gewichtsbelastung auf die beiden seitlichen Auflager ergibt. Während das die Verlängerung 5 des Mittelrohrs 2 aufnehmende, aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellte Auflager die Strahlrohreinheit 1 axial festlegt, stützt das gegenüberliegende Auflager 8 die Strahlrohreinheit 1 axial verschiebbar ab. Zu diesem Zweck trägt die Strahlrohreinheit 1 an dem der Verlängerung 5 gegenüberliegenden Ende des Mittelrohrs 2 einen üblicherweise rohrförmigen Lagerzapfen 9, der axial verschiebbar in einer hülsenförmigen Zapfenaufnahme 10 in The jet pipe unit 1 according to the state of the art is supported on both sides of the pipes 2 and 3, so that the weight load is distributed largely evenly between the two lateral supports. While the support which holds the extension 5 of the central pipe 2 and is not shown for reasons of clarity fixes the jet pipe unit 1 axially, the opposite support 8 supports the jet pipe unit 1 in an axially displaceable manner. For this purpose, the jet pipe unit 1 carries a usually tubular bearing pin 9 at the end of the central pipe 2 opposite the extension 5, which is axially displaceable in a sleeve-shaped pin receptacle 10 in
der Ofenwand abgestützt ist. supported by the furnace wall.
Figur 2 zeigt nun eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Metallbändern 6 mit Hilfe von elektrisch beheizten Strahlrohren 15, 16, 17. Das mittlere elektrisch beheizte Strahlrohr wird hier als erstes elektrisch beheiztes Stahlrohr 15 bezeichnet. Es ist mit seinem Ende in einer Ausnehmung 19 in der Ofenwand 18 gelagert. Das elektrisch beheizte Strahlrohr 15 weist im vorliegenden Beispiel an seinem Ende einen Lagerzapfen 22 auf, der in die Ausnehmung 19 ragt. Die beiden anderen elektrisch beheizten Strahlrohre 16 und 17 werden an ihrem jeweiligen Ende durch die erfindungsgemäße Haltevorrichtung 11 abgestützt bzw. Figure 2 now shows a device for heat treatment of metal strips 6 with the aid of electrically heated jet pipes 15, 16, 17. The middle electrically heated jet pipe is referred to here as the first electrically heated steel pipe 15. It is supported with its end in a recess 19 in the furnace wall 18. In the present example, the electrically heated jet pipe 15 has a bearing pin 22 at its end which projects into the recess 19. The other two electrically heated jet pipes 16 and 17 are supported at their respective ends by the holding device 11 according to the invention.
gehalten. held.
In Figur 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Haltevorrichtung 11 dargestellt. Sie besteht aus einem ringförmigen Mittelteil 12 und einem ringförmigen Seitenteil 13. Das Mittelteil 12 und das Figure 3 shows an embodiment of a holding device 11 according to the invention. It consists of an annular middle part 12 and an annular side part 13. The middle part 12 and the
Seitenteil 13 sind über ein längliches Zwischenteil 14 Side part 13 are connected via an elongated intermediate part 14
miteinander verbunden. Im vorliegenden Beispiel weist das Zwischenteil 14 Verstärkungsrippen 20 auf. Das ringförmige Mittelteil 12 ist hierbei über das erste elektrisch beheizte Strahlrohr 15 geschoben. Dieses Strahlrohr 15 ist auch mit seinem Ende in der Ofenwand 18 abgestützt. Das ringförmige Seitenteil 13 nimmt das freie Ende des zweiten Strahlrohres 16 auf. Dieses Ende wird nur durch die Haltevorrichtung 11 gehalten und muss nicht an der Ofenwand 18 abgestützt werden. Die Haltevorrichtung 11 weist im vorliegenden Beispiel auch ein Auflager 21 zur Abstützung eines dritten elektrischen beheizten Strahlrohres 17 auf. Dieses Auflager 21 der Haltevorrichtung 11 ist mit dem ringförmigen Mittelteil 12 verbunden und befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite des Seitenteils 13. Auch das Auflager 21 kann Verstärkungsrippen 20 aufweisen. connected to one another. In the present example, the intermediate part 14 has reinforcing ribs 20. The annular middle part 12 is pushed over the first electrically heated jet pipe 15. This jet pipe 15 is also supported by its end in the furnace wall 18. The annular side part 13 receives the free end of the second jet pipe 16. This end is only held by the holding device 11 and does not have to be supported on the furnace wall 18. In the present example, the holding device 11 also has a support 21 for supporting a third electrically heated jet pipe 17. This support 21 of the holding device 11 is connected to the annular middle part 12 and is located on the opposite side of the side part 13. The support 21 can also have reinforcing ribs 20.
Diese Verstärkungsrippen 20 sind auch gut in Figur 4 These reinforcing ribs 20 are also well shown in Figure 4
ersichtlich. visible.
Es ist auch denkbar, dass die Haltevorrichtung 11 für elektrisch beheizte Strahlrohreinheiten bestehend aus nur zwei Strahlrohren 15, 16 verwendet wird. Dabei ist dann das dargestellte Auflager 21 für das dritte Strahlrohr 17 It is also conceivable that the holding device 11 is used for electrically heated jet pipe units consisting of only two jet pipes 15, 16. In this case, the support 21 shown is for the third jet pipe 17
überflüssig. superfluous.
Die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich eine bevorzugte Ausführung der Erfindung dar. Die Erfindung umfasst auch andere Ausführungsformen, bei denen beispielsweise das untere elektrisch beheizte Strahlrohr 16 in der Ausnehmung 19 in der Ofenwand 18 gelagert ist und die Enden der beiden darüber liegenden Strahlrohre 15, 17 nur durch die Haltevorrichtung 11 The embodiments shown in the drawings represent only a preferred embodiment of the invention. The invention also includes other embodiments in which, for example, the lower electrically heated radiant pipe 16 is mounted in the recess 19 in the furnace wall 18 and the ends of the two radiant pipes 15, 17 located above it are only held in place by the holding device 11.
abgestützt werden. be supported.
Bezugszeichen Reference symbols
1 gasbeheizte Strahlrohreinheit 1 gas-heated jet pipe unit
2 Mittelrohr einer gasbeheizten Strahlrohreinheit 3 Parallele Außenrohre 2 Central pipe of a gas-heated radiant tube unit 3 Parallel outer pipes
4 Rohrbögen 4 pipe bends
5 Verlängerung 5 Extension
6 Metallband 6 Metal band
7 Vorschubrichtung 8 Auflager 7 Feed direction 8 Support
9 Lagerzapfen 9 bearing journals
10 Zapfenaufnahme 10 tenon holder
11 Haltevorrichtung 11 Holding device
12 ringförmiges Mittelteil 12 ring-shaped middle part
13 ringförmiges Seitenteil 13 ring-shaped side part
14 Zwischenteil 14 Intermediate part
15 erstes elektrisch beheiztes Strahlrohr 16 zweites elektrisch beheiztes Strahlrohr 17 drittes elektrisch beheiztes Strahlrohr 18 Ofenwand 15 first electrically heated radiant tube 16 second electrically heated radiant tube 17 third electrically heated radiant tube 18 furnace wall
19 Ausnehmung in der Ofenwand 18 19 Recess in the furnace wall 18
20 Verstärkungsrippen 20 reinforcing ribs
21 Auflager 21 supports
22 Lagerzapfen 22 bearing journals
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|---|---|
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