DE4435690C1 - Ceramic firing aid system for stacking and supporting ceramic products,e.g. plates, during firing - Google Patents

Abstract

In a firing aid system for the ceramics industry,consisting of silicon carbide plates and supports subjected to dense liq. phase sintering, the novelty is that: (a) the liq. phase is formed by Al2O3 and Y2O3 addns.; (b) the plates have a thickness/length ratio of 1.150-300; and (c) the supports are hollow cylindrical bodies which are reinforced by longitudinal ribs on their outer walls and which can be inserted in reception openings of the plates.

Description

Die Erfindung betrifft ein Brennhilfsmittelsystem für die Keramikindustrie gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a kiln furniture system for the Ceramic industry according to the preamble of claim 1.

Bei der Herstellung von keramischen Erzeugnissen werden diese in einem Ofen bei einer Temperatur von etwa 1400°C gebrannt. Für den Brennvorgang werden verschiedene Hilfsmit­ tel benötigt, die dazu dienen, das Brenngut zu lagern, zu haltern, zu stapeln etc. Zu diesem Zweck dient beispielswei­ se auch das aus dem Prospekt "AnnaNox CK" der Firma AnnaWerk Keramische Betriebe GmbH bekannte Brennhilfsmittelsystem, das im wesentlichen aus Platten und Stützen besteht. Es erlaubt das mehrfache Aufeinanderstapeln von Brenngut, wobei jeweils drei Stützen eine Platte tragen, die das Brenngut, beispielsweise einen Teller, aufnimmt. Die nächste Lage wird wiederum durch drei Stützen gebildet, die auf der darunter­ liegenden Platte aufgesetzt sind und ihrerseits eine weitere Platte tragen. Sowohl die Platten als auch die Stützen weisen Positionierhilfen in Form von Aufnahmeöffnungen, Absatzstegen und dgl. auf, so daß eine relativ hohe Zahl von Platten sicher übereinander gestapelt werden können. In the manufacture of ceramic products this in an oven at a temperature of about 1400 ° C burned. Various auxiliaries are used for the burning process tel, which are used to store the fired goods, too holders, stacking etc. For this purpose, for example se also from the "AnnaNox CK" brochure from AnnaWerk Keramische Betriebe GmbH well-known kiln furniture system, which essentially consists of plates and supports. It allows the multiple stacking of fired goods, whereby three supports each carry a plate that holds the firing material, for example, a plate. The next layer will be again formed by three supports on the one below lying plate are placed and in turn another Wear plate. Both the slabs and the supports have positioning aids in the form of receiving openings, Heels and the like. So that a relatively high number of Plates can be safely stacked on top of each other.  

Das in dem vorgenannten Dokument dargestellte Ausführungs­ beispiel zeigt u. a. Platten zur Aufnahme von Tellern, die im wesentlichen die Form eines Kreisrings besitzen, an den drei auswärts gerichtete Laschen angeformt sind, die die Aufnah­ meöffnungen für die Stützen tragen. Die Stützen selbst sind im wesentlichen zylindrisch gestaltet und besitzen nach oben hin ausgerichtet einen Zapfen, der die Aufnahmeöffnung einer aufgesetzten Platte durchdringt und diese nach oben hin überragt. Auf das überstehende Zapfenende kann eine weitere, identisch geformte Stütze aufgesetzt werden, die eine ent­ sprechende Vertiefung an ihrem unteren Ende aufweist.The execution shown in the aforementioned document example shows u. a. Plates for holding plates that are in the essentially have the shape of a circular ring on the three outward-facing tabs are formed that the Aufnah Wear openings for the supports. The supports themselves are designed essentially cylindrical and have upwards aligned a pin that the receiving opening of a penetrated plate and this upwards towered over. A further, identically shaped support to be placed, which ent speaking recess at its lower end.

Derartige Brennhilfsmittelsysteme bestehen hauptsächlich aus Siliziumkarbid, welches für anspruchsvolle Anwendungen auch rekristallisiert sein kann, wie sich dem vorstehend genann­ ten Dokument entnehmen läßt. Trotz gegenüber den nach wie vor weit verbreiteten Brennhilfsmitteln stark verbesserten Materialeigenschaften besitzen sie jedoch eine Vielzahl von Nachteilen.Such kiln furniture systems mainly consist of Silicon carbide, which is also suitable for demanding applications can be recrystallized as called above can remove th document. Despite the how greatly improved before widespread kiln furniture However, they have a variety of material properties Disadvantages.

Die bisher bekannten Brennhilfsmittel bzw. insbesondere die Platten sind einer relativ starken Belastung durch das Brenngut, das darauf abgestellt ist, ausgesetzt. Es ist deshalb erforderlich, aufgrund der hierdurch vorgegebenen Belastung die Platten vergleichsweise dick zu dimensionie­ ren. Sie besitzen darum ein großes Volumen und damit ein großes Gewicht. Neben den damit verbundenen Nachteilen bei der Handhabung ergibt sich weiterhin das Problem, daß die Wärmekapazität solcher Brennhilfsmittel sehr hoch ist. Erschwerend tritt hinzu, daß diese Materialien eine relativ hohe Porosität besitzen und hierdurch die Wärmekapazität gegenüber der theoretischen Wärmekapazität des Werkstoffs als solchen nochmals höher liegt. Dies hat zur Folge, daß ein erheblicher Anteil der für den Brennvorgang benötigten Energie zum Aufheizen des Brennhilfsmittelsystems benötigt wird. Vielfach übersteigt dieser Anteil sogar den Energiebe­ darf, der für das eigentliche Brennen des Brennguts von Nöten ist. Weiterhin ergibt sich ein hoher Zeitbedarf für den Brennzyklus, da der Aufheizvorgang durch die hohe Ener­ gieaufnahme des Brennhilfsmittelsystems stark verzögert wird.The previously known kiln furniture or in particular the Plates are a relatively heavy burden from that Firing material placed on it is exposed. It is therefore necessary, due to the given thereby Load the panels comparatively thick to dimension ren. You therefore have a large volume and therefore one great weight. In addition to the disadvantages associated with the handling still has the problem that the The heat capacity of such kiln furniture is very high. To make matters worse, these materials are a relative have high porosity and thus the heat capacity compared to the theoretical heat capacity of the material as such is even higher. This has the consequence that a significant proportion of those required for the burning process  Energy required to heat the kiln furniture system becomes. In many cases, this proportion even exceeds energy who is responsible for the actual firing of the firing material from Is needed. Furthermore, there is a high time requirement for the firing cycle because the heating process is due to the high energy Gi recording of the kiln furniture system greatly delayed becomes.

Die große Dicke der Platten hat weiterhin zur Folge, daß während des Aufheizens und des Abkühlens relativ große Temperaturgradienten im Querschnitt auftreten, die zu ther­ misch bedingten hohen mechanischen Spannungen führen. Somit ist die Temperaturwechselbeständigkeit einer solchen Platte sehr begrenzt.The large thickness of the plates also means that relatively large during heating and cooling Temperature gradients occur in the cross section that lead to ther lead to high mechanical stresses due to mixing. Consequently is the thermal shock resistance of such a plate very limited.

Auch sind derartige Brennhilfsmittelsysteme teilweise mit einer Schutzschicht versehen, um eine Oxidation zu verhin­ dern. Es hat sich jedoch gezeigt, daß derartige Schutz­ schichten eine relativ begrenzte Lebensdauer aufweisen und bereits nach relativ wenigen Brennzyklen abplatzen. Damit werden nicht nur die Platten relativ schnell unbrauchbar, zusätzlich besteht die Gefahr, daß abgeplatzte Partikel auf darunter gestapeltes Brenngut herabfallen und damit dessen Qualität beeinträchtigen.Such kiln furniture systems are also partly included provided with a protective layer to prevent oxidation other. However, it has been shown that such protection layers have a relatively limited life and flake off after just a few firing cycles. In order to not only do the plates become unusable relatively quickly, in addition, there is a risk of chipped particles stacked fired goods fall underneath and with it Affect quality.

Für die Handhabung ist weiterhin die vergleichsweise geringe Bruchzähigkeit des Werkstoffs von Nachteil, da im Betrieb während des Auf- bzw. Abbaus des Brennhilfsmittelsystems ein unbeabsichtigtes Anstoßen, beispielsweise beim Ablegen der Platten auf eine Unterlage, praktisch nicht zu verhindern ist. Bereits bei vergleichsweise geringen Unachtsamkeiten können Platten so beschädigt werden, daß sie nicht mehr verwendbar sind. The handling is still comparatively low Fracture toughness of the material is disadvantageous because it is in operation during the assembly or disassembly of the kiln furniture system unintentional bumping, for example when dropping the Plates on a mat, practically unavoidable is. Even with comparatively little carelessness plates can be damaged so that they no longer are usable.  

Aus der DE 39 33 566 C1 ist es bekannt, Brennhilfsmittel in Form von Tellerbrennkapseln aus rekristallisiertem Silizium­ karbid im Schlicker-Gießverfahren herzustellen. Zum Zwecke der Energieeinsparung während des Brennens sind Aussparungen vor­ gesehen, insbesondere im Bereich von Schulter und Rand, jedoch ist die Wanddicke dieser Tellerbrennkapseln nach wie vor relativ hoch, so daß die Energiebilanz im Vergleich zu herkömmlich ge­ stalteten Tellerbrennkapseln ohne derartige Aussparungen zwar günstiger ist, jedoch gegenüber dem eingangs beschriebenen Brennhilfsmittelsystem keine nennenswerte Verbesserung ergibt.From DE 39 33 566 C1 it is known to have kiln furniture in Form of plate fuel capsules made of recrystallized silicon to produce carbide in the slip casting process. For the purpose of Energy savings during burning are recesses before seen, especially in the area of the shoulder and edge, however the wall thickness of these plate burning capsules is still relative high, so that the energy balance compared to conventional ge designed plate fuel capsules without such recesses is cheaper, but compared to the above Kiln furniture system shows no significant improvement.

Aus der DD 2 32 401, von der die Erfindung ausgeht, sind Hilfsmittel aus gesintertem Siliziumkarbid bekannt geworden, bei deren Herstellung dem Binder ein niedrig schmelzendes Sin­ teradditiv zugesetzt wird, so daß das Sintern in Flüssigphase erfolgt. Hierbei werden die Siliziumkarbidkörner praktisch voll­ ständig benetzt, wobei ein zusammenhängender Film auf der Sili­ ziumkarbidoberfläche entsteht. Nach der Abkühlung sind die ein­ zelnen Siliziumkarbidkörner praktisch vollständig mit einer Oxidkeramikschicht umgeben, so daß ein Oxidationsangriff auf die Oberflächen des Brennhilfsmittelsystems auch ohne die sonst übliche Schutzschicht verhindert wird. Zusätzlich kann die Wand­ dicke reduziert werden, da dieses Material gegenüber herkömm­ lichen porösen Werkstoffen dichter gesintert werden kann.From DD 2 32 401, from which the invention is based Tools made of sintered silicon carbide, a low-melting sin teradditive is added so that the sintering in the liquid phase he follows. Here, the silicon carbide grains are practically full constantly wetted, with a coherent film on the sili zium carbide surface arises. After cooling, they are one individual silicon carbide grains practically completely with one Surround oxide ceramic layer, so that an oxidation attack on the Surfaces of the kiln furniture system also without the otherwise usual protective layer is prevented. In addition, the wall thickness can be reduced because this material compared to conventional porous materials can be sintered more densely.

Im praktischen Einsatz weisen solche Brennhilfsmittel jedoch noch eine Reihe von Nachteilen auf, die eine weitere Verbreitung bislang verhindert haben. So ist insbesondere das Hochtempera­ turverhalten noch nicht optimal.In practical use, however, such kiln furniture still have a number of disadvantages that further spread have prevented so far. This is especially the high temperature not yet optimal.

Der vorliegenden Erfindung lag deshalb das Problem zugrunde, ein gattungsgemäßes Brennhilfsmittelsystem derart weiterzuentwic­ keln, daß es die geschilderten Nachteile nicht mehr aufweist. Insbesondere sollte es so beschaffen sein, daß es gegenüber dem Brenngut einen erheblich reduzierten Energiegehalt besitzt und somit kürzere Ofenzyklen zuläßt. Gleichzeitig wird angestrebt, die Hochtemperatureigenschaft zu verbessern. The present invention was therefore based on the problem Generic kiln furniture system in this way keln that it no longer has the disadvantages described. In particular, it should be such that it is compatible with the Firing material has a significantly reduced energy content and thus allowing shorter oven cycles. At the same time, the aim is to improve the high temperature property.  

Gelöst wird dieses Problem mit einem Brennhilfsmittelsystem, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.This problem is solved with a kiln furniture system, which has the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.Advantageous design variants are due to the features of Subclaims specified.

Die Erfindung basiert auf der Idee, die Platten und Stützen auf der Basis von Siliziumkarbid unter Beimengung von Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Yttriumoxid (Y₂O₃) in Flüssigphase zu sintern, wobei durch Dichtsintern eine Reduzierung der Dicke der Platten im bisher nicht bekannten Umfang möglich ist. Es hat sich gezeigt, daß sich ohne Einbuße an Gebrauchstüchtigkeit ein optimales Dicken- zu Längenverhältnis im Bereich von 1 : 150 bis 1 : 300 er­ gibt.The invention is based on the idea of the plates and supports the basis of silicon carbide with the addition of aluminum oxide Sinter (Al₂O₃) and yttrium oxide (Y₂O₃) in the liquid phase, where by sintering a reduction in the thickness of the plates in the previously unknown scope is possible. It has shown, that an optimal one without loss of usability Thickness to length ratio in the range from 1: 150 to 1: 300 gives.

Mit dieser Flüssigphase gesintertes Siliziumkarbid erlaubt eine äußerst geringe Wanddicke für die Platten und die Ausgestaltung der Stützen in Form von hohlzylindrischen Körpern mit in Längs­ richtung verlaufenden Verstärkungsrippen, und somit eine erheb­ liche Gewichtsreduzierung. Es eröffnet sich hierdurch ein erheb­ liches Einsparungspotential an Energie bei gleichzeitig stark verkürzten Zykluszeiten beim Brennen des Brennguts. Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung dieses Materials liegt in der größe­ ren erzielbaren Dichte gegenüber den herkömmlichen porösen Werk­ stoffen, da einerseits erheblich geringere thermisch bedingte Spannungen im Querschnitt auftreten und die Wärmeleitfähigkeit sehr stark erhöht wird.Silicon carbide sintered with this liquid phase allows one extremely low wall thickness for the panels and the design the supports in the form of hollow cylindrical bodies with in the longitudinal direction extending reinforcing ribs, and thus a raised weight reduction. This opens up a great deal potential for saving energy and at the same time strong shortened cycle times when firing the firing material. Another The advantage of using this material is its size achievable density compared to the conventional porous work fabrics, because on the one hand significantly lower thermal conditions Stresses occur in the cross section and the thermal conductivity is increased very strongly.

Zur Bildung der Flüssigphase wird dem Siliziumkarbidpulver Alu­ miniumoxid (Al₂O₃) und Yttriumoxid (Y₂O₃) beigemengt. Zusätzlich kann Kohlenstoff (C) als Additiv verwendet werden, welcher das Benetzungsverhalten der Flüssigphase verbessert. Dieser Effekt beruht darauf, daß das auf der Kornoberfläche des Siliziumkar­ bids vorhandene Siliziumdioxid (SiO₂) reduziert wird, so daß der zusammenhängende Film auf der Siliziumkarbidoberfläche entsteht. Nach der Abkühlung der Sinterkörper liegt als Korngrenzphase ein kristallines Yttrium-Aluminium-Granat (YAG) vor, welches die Hochtemperatureigenschaften positiv beeinflußt. The silicon carbide powder is made of aluminum to form the liquid phase added minium oxide (Al₂O₃) and yttrium oxide (Y₂O₃). In addition carbon (C) can be used as an additive, which the Wetting behavior of the liquid phase improved. This effect is based on the fact that this is on the grain surface of the silicon car bids existing silicon dioxide (SiO₂) is reduced so that the coherent film is formed on the silicon carbide surface. After the sintered body has cooled, it lies in the grain boundary phase crystalline yttrium aluminum garnet (YAG), which the High temperature properties positively influenced.  

Optimale Eigenschaften im Hinblick auf die Einsatzbedingungen des Brennhilfsmittelsystems ergeben sich, wenn dem Ausgangs­ material etwa sechs Gewichtsprozent Al₂O₃ und etwa vier Gewichts­ prozent Y₂O₃ beigemengt sind. Hinsichtlich der Beimengung an Kohlenstoff ergibt sich ein Optimum im Bereich zwischen etwa ein bis vier Gewichtsprozent.Optimal properties with regard to the operating conditions of the kiln furniture system arise when the output material about six weight percent Al₂O₃ and about four weight percent Y₂O₃ are added. Regarding the admixture Carbon results in an optimum in the range between about one up to four percent by weight.

Ein auf der vorstehend beschriebenen Zusammensetzung basierendes flüssigphasengesintertes Siliziumkarbid besitzt beispielsweise gegenüber dem rekristallisierten Siliziumkarbid in den für den hier vorliegenden Anwendungsfall eines Brennhilfsmittelsystems relevanten Aspekten sehr viel günstigere Materialeigenschaften, wie die nachstehend wiedergegebene Tabelle belegt:A based on the composition described above For example, liquid phase sintered silicon carbide compared to the recrystallized silicon carbide in the for Use case of a kiln furniture system relevant aspects much more favorable material properties, as shown in the table below:

Neben den besseren mechanischen Eigenschaften ergeben sich zusätzliche Vorteile. So ist es möglich, die Brennhilfsmit­ tel bei niedrigeren Brenntemperaturen zu sintern. Bei dem vorstehend näher definierten Ausgangsmaterial kann die Brenntemperatur auf etwa 1900°C abgesenkt werden, wohinge­ gen bei bisherigem Material eine Sintertemperatur von etwa 2150°C erforderlich ist. Auch lassen sich Kosteneinsparun­ gen bei den Rohstoffen erzielen, weil wegen der Bildung der Flüssigphase während des Sinterns auch Rohstoffe mit niedri­ gerer spezifischer Oberfläche (beispielsweise 10 m²/g gegen­ über bisher 15 m²/g) und höheren Verunreinigungen eingesetzt werden können. Das Einsparungspotential bezogen auf das Gewicht der verwendeten Rohstoffe liegt bei der gegenwärti­ gen Marktsituation bei ca. 15%. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß das erfindungsgemäße Brennhilfsmittelsystem insgesamt erheblich leichter ist als herkömmliche Brenn­ hilfsmittelsysteme, ergibt sich ein noch weitaus höherer Preisvorteil.In addition to the better mechanical properties additional benefits. So it is possible to use the kiln aid sinter at lower firing temperatures. In which Starting material defined in more detail above Firing temperature can be reduced to about 1900 ° C, conditions with previous material a sintering temperature of about 2150 ° C is required. Cost savings can also be made achieve in raw materials because of the formation of Liquid phase during sintering also raw materials with low  low specific surface (e.g. 10 m² / g against above 15 m² / g) and higher impurities can be. The savings potential based on the The weight of the raw materials used is currently against the market situation at approx. 15%. Under consideration of The fact that the kiln furniture system according to the invention overall is considerably lighter than conventional distilling aid systems, there is an even higher one Price advantage.

Hinsichtlich der konkreten Formgebung der Platten kann auf herkömmliche Grundrisse zurückgegriffen werden, wie sie beispielsweise dem eingangs beschriebenen Prospektblatt zu entnehmen sind. Darüber hinaus können auch zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, um unter Anwendung von Erkennt­ nissen aus dem Leichtbau weitere Gewichtseinsparungen zu erzielen. So ist es einerseits möglich, die Platten mit Aussparungen zu versehen, die insbesondere die Wärmeübertra­ gung auf das darauf abgestellte Brenngut verbessern. Die Wanddicke kann noch weiter reduziert werden, wenn festig­ keitserhöhende Versteifungen angebracht werden. Dies können insbesondere wulstartige Erhöhungen sein, die außen an der Platte umlaufend und/oder im Bereich der Ausnehmungen, diese ggf. vollständig umlaufend, umgeben. Damit lassen sich bei konsequenter, belastungsbezogener Gestaltung extrem dünnwan­ dige Platten mit einem Dicken- zu Längenverhältnis von bis zu 1 : 300 und darüber hinaus realisieren.With regard to the concrete shape of the plates can on conventional floor plans are used as they are For example, the brochure sheet described at the beginning are removed. In addition, additional Measures to be taken using Detects weight savings from lightweight construction achieve. So on the one hand it is possible to use the plates To provide recesses, in particular the heat transfer improve the amount of fuel placed on it. The Wall thickness can be reduced even further if solid strengthening stiffeners are attached. You can in particular bead-like elevations that are outside of the Plate all around and / or in the area of the recesses, these if necessary, completely encircling. It can be used for consistent, load-related design extremely thin plates with a thickness to length ratio of up to to realize 1: 300 and beyond.

Verschiedene Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Brennhilfsmittelsystems sind schematisch in den Figuren dargestellt. Es zeigenDifferent versions of the invention Kiln furniture systems are schematic in the figures shown. Show it

Fig. 1 Platte in einer ersten Ausführungsvariante, Fig. 1 panel in a first embodiment,

Fig. 2 Platte in einer zweiten Ausführungsvariante, Fig. 2 plate in a second embodiment,

Fig. 3 Platte in einer dritten Ausführungsvariante, Fig. 3 panel in a third embodiment,

Fig. 4 Platte in einer vierten Ausführungsvariante, Fig. 4 plate in a fourth variant,

Fig. 5 Platte in einer fünften Ausführungsvariante, Fig. 5 panel in a fifth embodiment,

Fig. 6 Platte in einer sechsten Ausführungsvarian­ te, Fig. 6 plate in a sixth Ausführungsvarian te,

Fig. 7a und 7b Stütze, Fig. 7a and 7b support,

Fig. 8 Mehrfachanordnung von Platten und Stützen. Fig. 8 multiple arrangement of plates and supports.

Die in Fig. 1 dargestellte Platte 1 besitzt eine angenähert dreieckige Grundform. Sie wird geprägt durch einen Auflage­ bereich 10 für das hier nicht dargestellte Brenngut sowie drei Laschen 11, die mit dem Auflagebereich 10 einstückig geformt sind und Aufnahmeöffnungen 14 für Stützen 100 auf­ weisen. Die Laschen 11 bzw. die Aufnahmeöffnungen 14 sind so angeordnet, daß sie die Spitzen eines gleichseitigen Drei­ ecks bilden und somit gleichmäßig um den Auflagebereich 10 herum verteilt angeordnet sind. Der Auflagebereich 10 be­ sitzt eine zentrale Ausnehmung 12, die den Wärmeübergang zum Brenngut hin erleichtert.The plate 1 shown in FIG. 1 has an approximately triangular basic shape. It is characterized by a support area 10 for the kiln not shown here and three tabs 11 , which are integrally formed with the support area 10 and have receiving openings 14 for supports 100 . The tabs 11 and the receiving openings 14 are arranged so that they form the tips of an equilateral triangle and are thus evenly distributed around the support area 10 . The support area 10 be sits a central recess 12 , which facilitates the heat transfer to the kiln.

Insoweit ist der Grundriß der Platte 1 in Übereinstimmung mit den eingangs beschriebenen Platten aus dem Stand der Technik. Im Unterschied hierzu besteht die Platte 1 aus in Flüssigphase gesintertem Siliziumkarbid, welches eine erheb­ liche Reduzierung der Dicke erlaubt. Dies ist in der oberen Teildarstellung gemäß Fig. 1 angedeutet, die die extrem dünnwandige Ausführung verdeutlicht. Das Verhältnis von Dicke zu Länge beträgt etwa 1 : 150, wobei die Platte eine über den gesamten Querschnitt konstante Dicke besitzt.In this respect, the floor plan of the plate 1 is in accordance with the plates from the prior art described above. In contrast, the plate 1 consists of silicon carbide sintered in the liquid phase, which allows a considerable reduction in thickness. This is indicated in the upper part of FIG. 1, which illustrates the extremely thin-walled design. The ratio of thickness to length is approximately 1: 150, with the plate having a constant thickness over the entire cross section.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsvariante stimmt im wesentlichen hinsichtlich ihrer Grundrißgestaltung mit der in Fig. 1 dargestellten Platte 1 überein, besitzt jedoch Aussparungen 16 und Schlitze 20, die der Gewichtsreduzierung und damit der zusätzlichen Einsparung an Energie dienen. Die Aussparungen 16 sind jeweils den Laschen 11 zugeordnet, wohingegen die Schlitze 20 strahlenförmig und die zentrale Ausnehmung 12 umgebend im Auflagebereich 10 vorgesehen sind. Hinsichtlich der Zahl und der Dimensionierung der Schlitze 20 besteht weitgehende Gestaltungsfreiheit, wobei lediglich darauf zu achten ist, daß jeweils zwischen zwei benachbarten Schlitzen 20 einerseits und zur zentralen Ausnehmung 12 und dem Rand der Platte 1 andererseits ausreichend Material verbleibt, um die durch das Brenngut vorgegebene Belastung aufzunehmen. Die strahlenförmige Anordnung der Schlitze 20 ist für die gewählte Grundform eines gleichseitigen Dreiecks besonders geeignet, da sie insoweit auf die Belastungsrich­ tung optimal eingestellt sind. Es hat sich gezeigt, daß sich festigkeitsmäßig gegenüber der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsvariante keine Nachteile ergeben, so daß unter Beibehaltung der geringen Dicke zusätzlich Material einge­ spart werden kann.The embodiment shown in Fig. 2 is substantially identical with respect to their ground plan with the embodiment shown in Fig. 1 match plate 1, but has recesses 16 and slots 20, which serve to reduce the weight and thus the additional saving of energy. The cutouts 16 are each assigned to the tabs 11 , whereas the slots 20 are provided in the form of a beam and the central cutout 12 is provided in the surrounding area 10 . With regard to the number and the dimensioning of the slots 20, there is extensive freedom of design, it only being necessary to ensure that sufficient material remains between two adjacent slots 20 on the one hand and to the central recess 12 and the edge of the plate 1 on the other hand, in order to accommodate the firing material Load. The radial arrangement of the slots 20 is particularly suitable for the selected basic shape of an equilateral triangle, since they are optimally adjusted to the direction of loading. It has been shown that there are no disadvantages in terms of strength compared to the embodiment variant shown in FIG. 1, so that additional material can be saved while maintaining the small thickness.

Die in Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsformen stimmen prinzipiell mit den in Fig. 1 und 2 gezeigten Varianten überein, wobei der Unterschied einzig in der Anordnung der Laschen 11 liegt. Diese sind nun nicht mehr gleichmäßig, d. h. im Winkel von 120° zueinander, angeordnet, sondern bilden ein gleichschenkliges Dreieck. Derartige Formen werden aus Gründen der Platzersparnis angewendet, so daß beispielsweise bei einer vorgegebenen maximalen Breite des Brennofens eine optimale Ausnutzung des Brennraums erfolgen kann.The embodiments shown in FIGS. 3 and 4 correspond in principle to the variants shown in FIGS. 1 and 2, the only difference being the arrangement of the tabs 11 . These are no longer arranged evenly, ie at an angle of 120 ° to each other, but form an isosceles triangle. Such shapes are used for reasons of space saving, so that, for example, with a predetermined maximum width of the furnace, the combustion chamber can be optimally used.

Die in den Fig. 5 und 6 dargestellten Varianten machen konsequent von Erkenntnissen aus dem Leichtbau Gebrauch. Dies kommt in der Hauptsache durch Verstärkungswulste zum Ausdruck, die an Stellen starker Beanspruchung gezielt angebracht sind. Der Querschnitt der Platten ist somit nicht mehr konstant, sondern ist an den Stellen der Verstärkungs­ wulste größer. Damit ist es jedoch möglich, das Dicken/Län­ genverhältnis noch weiter zu verringern, wobei Werte von bis zum 1 : 300 (bezogen auf die Dicke des Querschnitts in nicht verstärkten Bereichen) erreicht werden.The variants shown in FIGS. 5 and 6 consistently make use of knowledge from lightweight construction. This is mainly expressed in the form of reinforcing beads that are specifically attached to areas subject to heavy use. The cross section of the plates is no longer constant, but is larger at the points of the reinforcement beads. However, this makes it possible to reduce the thickness / length ratio even further, values of up to 1: 300 (based on the thickness of the cross section in non-reinforced areas) being achieved.

In der Ausführungsvariante gemäß Fig. 5 ist der zentrale Auflagebereich von einer Vielzahl von Bohrungen 30 durch­ setzt. Die vergleichsweise hohe Zahl von Bohrungen 30 er­ laubt einerseits eine optimale Wärmeübertragung auf das Brenngut, da die im Brennofen erzeugte heiße Luft nicht nur durch die zentrale Ausnehmung 12, sondern durch die vielen Bohrungen 30 verteilt hindurchtreten kann. Somit wird das Brenngut gleichmäßig und ohne nennenswerte Temperaturgra­ dienten während des Aufheizvorgangs erwärmt. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß im Falle eines Risses im Aufla­ gebereich 10 dieser bei Erreichen einer Bohrung 30 nicht mehr fortschreitet, so daß dessen Ausbreitung gestoppt wird. Vereinzelt auftretende Risse führen deshalb nicht zum Bruch der Platte 1, so daß die Lebensdauer erheblich gesteigert werden kann. In the embodiment variant according to FIG. 5, the central contact area is penetrated by a plurality of bores 30 . The comparatively high number of bores 30, on the one hand, allows optimal heat transfer to the firing material, since the hot air generated in the kiln can not only pass through the central recess 12 but also through the many bores 30 . The fired material is thus heated evenly and without any significant temperature gradients during the heating process. Furthermore, there is the advantage that in the event of a crack in the bearing area 10, this no longer progresses when a hole 30 is reached , so that its spreading is stopped. Occasional cracks do not lead to the breakage of the plate 1 , so that the service life can be increased considerably.

Sowohl die zentrale Ausnehmung 12 als auch die Aufnahmeöff­ nungen 14 und die Aussparungen 16 sind von umlaufenden Wülsten 32, 34, 36 umgeben. Diese verstärken die Platte 1 in den entscheidenden Stellen, nämlich in den Bereichen großer Werkstoffaussparungen. Ein weiterer, außen umlaufender Wulst 38, der die Brennplatte 1 vollständig im Randbereich umgibt, erhöht insgesamt die Steifigkeit, so daß es gelingt, die Brennplatte 1 extrem dünn auszuführen, ohne daß die Ge­ brauchstüchtigkeit leidet.Both the central recess 12 and the receiving openings 14 and the recesses 16 are surrounded by circumferential beads 32 , 34 , 36 . These reinforce the plate 1 in the crucial points, namely in the areas of large material cutouts. Another, outer circumferential bead 38 which surrounds the fuel plate 1 completely in the edge area increases the overall rigidity, so that it is possible to run the fuel plate 1 extremely thin, without the efficiency of the Ge suffers.

Dieses Grundprinzip findet sich auch in dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel, wobei anstelle von Boh­ rungen nunmehr kreisbogenförmige Segmente 40 vorhanden sind. Diese umgeben die zentrale Ausnehmung 12 konzentrisch, wobei durch radial und in Umfangsrichtung verlaufende Stege 44, 46 die erforderliche Verstärkung erreicht wird. Insbesondere durch die radial verlaufenden Stege 44 ergeben sich optimale Verstärkungseffekte. Teilweise sind die Stege 44, 46 unter­ einander und mit dem außen umlaufenden Wulst 34 und dem die zentrale Ausnehmung 12 umgebenden Wulst 32 verbunden, so daß ein zusammenhängendes Verstärkungsgitter vorhanden ist.This basic principle is also found in the embodiment shown in FIG. 6, with segments 40 now being in the form of circular arcs instead of holes. These surround the central recess 12 concentrically, the required reinforcement being achieved by means of webs 44 , 46 running radially and in the circumferential direction. In particular, the radially extending webs 44 result in optimal reinforcement effects. In some cases, the webs 44 , 46 are connected to one another and to the outer circumferential bead 34 and the bead 32 surrounding the central recess 12 , so that a coherent reinforcement grid is present.

Aufbauend auf diesem Grundprinzip lassen sich beliebig geformte Materialaussparungen und Versteifungselemente miteinander kombinieren, um je nach Anwendungsfall eine optimale Lastverteilung innerhalb der Platten zu erreichen.Building on this basic principle, any molded material cutouts and stiffening elements combine with each other to create a to achieve optimal load distribution within the panels.

In Fig. 7a und 7b ist eine Stütze 100 dargestellt, die im wesentli­ chen aus einem hohlzylindrischen Körper 102 besteht, der sehr dünnwandig ausgeführt ist. Zur Verstärkung sind Längs­ rippen 110 vorgesehen, die gleichzeitig als Auflagefläche für eine aufzusetzende Brennplatte 1 dienen. Wie sich insbe­ sondere aus Fig. 8 ergibt, wird die Brennplatte 1 mit ihrer Aufnahmeöffnung 14 über die Stütze 100 geschoben und auf die Längsrippen 110 aufgesetzt. Darauf kann nun wiederum eine weitere Stütze 100 aufgesetzt werden, die durch die darunter befindliche Stütze 100 zentriert und geführt wird und auf der Platte 1 ruht.In Fig. 7a and 7b, a support 100 is shown, which consists in wesentli Chen from a hollow cylindrical body 102 which is made very thin-walled. For reinforcement longitudinal ribs 110 are provided, which also serve as a support surface for a fuel plate 1 to be placed. As in particular from Fig sondere results. 8, the internal plate 1 is pushed, with its receiving opening 14 through the support 100 and placed on the longitudinal ridges 110. A further support 100 can now be placed thereon, which is centered and guided by the support 100 located underneath and rests on the plate 1 .

Aufgrund der hohen Belastung durch mehrfaches Aufeinander­ stapeln müssen die Stützen 100 einerseits sehr stabil sein, andererseits müssen sie möglichst präzise und maßgenau gefertigt sein, um die angesprochene Zentrierfunktion über­ nehmen zu können. Auch unter diesem Aspekt ist eine mög­ lichst dünnwandige Ausführung von Vorteil, da diese hin­ sichtlich ihres Schwindungsverhaltens beim Herstellvorgang besser kontrollierbar ist.Because of the high load due to multiple stacking one on top of the other, the supports 100 must be very stable on the one hand, and on the other hand they must be made as precisely and accurately as possible in order to be able to perform the centering function mentioned above. From this point of view, as thin as possible a wall-mounted version is an advantage, since it is easier to control its shrinkage behavior during the manufacturing process.

BezugszeichenlisteReference list

1 Platte
10 Auflagebereich
11 Lasche
12 zentrale Ausnehmung
14 Aufnahmeöffnung
16 Aussparung
20 Schlitz
30 Bohrung
32 Wulst
34 Wulst
36 Wulst
38 Wulst
40 Segment
44 Steg
46 Steg
100 Stütze 1 plate
10 support area
11 tab
12 central recess
14 receiving opening
16 recess
20 slot
30 hole
32 bead
34 bead
36 bead
38 bead
40 segment
44 bridge
46 footbridge
100 support

Claims (5)

1. Brennhilfsmittelsystem für die Keramikindustrie aus ge­ sintertem Siliziumkarbid, bestehend aus Platten und Stüt­ zen, die in Flüssigphase dicht gesintert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigphase durch Beimengungen von Aluminiumoxid (Al₂O₃) und Yttriumoxid (Y₂O₃) gebildet ist, die Platten ein Dicken/Längenverhältnis im Bereich von 1 : 150 bis 1 : 300 besitzen und die Stützen zylindrische Hohl­ körper darstellen, deren Außenwände mit Längsrippen ver­ stärkt sind und die in Aufnahmeöffnungen der Platten ein setzbar sind.1. Kiln furniture system for the ceramic industry from ge sintered silicon carbide, consisting of plates and supports, which are densely sintered in the liquid phase, characterized in that the liquid phase is formed by admixtures of aluminum oxide (Al₂O₃) and yttrium oxide (Y₂O₃), the plates a thickness / Aspect ratio in the range of 1: 150 to 1: 300 and the supports represent cylindrical hollow bodies, the outer walls of which are reinforced with longitudinal ribs and which can be inserted into the receiving openings in the plates. 2. Brennhilfsmittelsystem nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ca. sechs Gewichtsprozent Al₂O₃ und ca. 4 Gewichts­ prozent Y₂O₃.2. Kiln furniture system according to claim 1, characterized by about six weight percent Al₂O₃ and about 4 weight percent Y₂O₃. 3. Brennhilfsmittelsystem nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeich­ net durch eine zusätzliche Beimengung von Kohlenstoff (C).3. Kiln furniture system according to claim 1 or 2, characterized net by adding carbon (C). 4. Brennhilfsmittelsystem nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch 1 bis 4 Gewichtsprozent C. 4. Kiln furniture system according to claim 3, characterized by 1 to 4 percent by weight C.   5. Brennhilfsmittelsystem nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, gekennzeichnet durch eine Korngrenzenphase in Form eines Yttrium-Aluminium-Granats.5. Kiln furniture system according to one of the preceding An sayings, characterized by a grain boundary phase in the form of an yttrium aluminum garnet.