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Dokumentenidentifikation DE4426932A1 01.02.1996
Titel Ofengehäuse
Anmelder Schips, Karl, 73660 Urbach, DE
Erfinder Schips, Karl, 73660 Urbach, DE
Vertreter Schuster, G., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 70174 Stuttgart
DE-Anmeldedatum 29.07.1994
DE-Aktenzeichen 4426932
Offenlegungstag 01.02.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.02.1996
IPC-Hauptklasse F27D 1/00
IPC-Nebenklasse F27B 17/02   F27B 17/00   
Zusammenfassung Es wird ein Ofengehäuse mit einem durch Wände begrenzten Innenraum, einer durch einen Deckel verschließbaren Öffnung und einer Heizvorrichtung vorgeschlagen, welches aus einem anorganischen porig gestalteten Stoff besteht, der je nach Anforderung auf seiner Innen- oder Außenseite beschichtet ist.

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Ofengehäuse nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Öfen mit gattungsgemäßem Ofengehäuse dienen zur Heizung, zur Lebensmittelzubereitung z. B. bei Backöfen, oder in der Industrie zum Schmelzen, Sintern, Brennen oder zu chemischen Umsetzungen. Das Ofengehäuse besteht typischerweise aus einer Kammer aus Metall, einer Wärmeisolierung und einer Außenverkleidung. Abgesehen von zusätzlichen Beschichtungen der Innen- und Außenwände weisen bekannte Ofengehäuse damit einen Aufbau aus mindestens drei Schichten auf. Dies hat zur Folge, daß das Ofengehäuse relativ schwer ist. Überdies wird durch den mehrschichtigen Aufbau die Konstruktion und damit die Herstellung des Gehäuses aufwendig gestaltet.

Die Erfindung und ihre Vorteile

Das erfindungsgemäße Ofengehäuse mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß es aus einem anorganischen porig gestalteten Stoff besteht, welcher sehr leicht ist, gute bis sehr gute Isoliereigenschaften hat und außerdem stabil gegenüber chemischen Belastungen ist. Derartige Stoffe werden auch als Leichtbau-Verbundwerkstoffe oder als Leichtbaustoffe bezeichnet. Zu ihnen zählen beispielsweise Blähschiefer, Blähglimmer, Blähtone und Gasbeton. Diese Stoffe zeichnen sich aus durch eine geringe Wärmeleitfähigkeit, durch geringes Gewicht, durch eine hohe Wärmestabilität und durch eine hohe Säuren- und Laugenbeständigkeit. Überdies sind sie nicht brennbar im Sinne der DIN 4102, nicht elektrisch leitend und antimagnetisch. Porige Stoffe übernehmen sowohl die Aufgabe des Metallgehäuses als auch der Wärmeisolierung bekannter Ofengehäuse, so daß bei erfindungsgemäßen Ofengehäusen Metallgehäuse und Wärmeisolierung durch ein Gehäuse aus porig gestaltetem Stoff ersetzt sind. Anstelle der ursprünglich zwei Materialien ist nun nur noch eines notwendig. Bei geeigneter Beschichtung der Außenwände des erfindungsgemäßen Ofengehäuses kann außerdem auf eine Außenverkleidung verzichtet werden, wodurch sich der ursprüngliche Aufbau aus drei Materialien auf ein Material beschränkt. Da sich die porig gestalteten Stoffe leicht bearbeiten und verarbeiten lassen, ist die Herstellung erfindungsgemäßer Ofengehäuse einfacher, schneller und damit kostengünstiger als bei bekannten Ofengehäusen aus Metall und Isolierstoffen.

Da Leichtbaustoffe außerdem kältebeständig sind, können die erfindungsgemäßen Ofengehäuse auch für Prozesse eingesetzt werden, bei denen eine kontrollierte Erwärmung von einer sehr tiefen Temperatur bis zu sehr hohen Temperaturen oder eine Abkühlung von hohen zu tiefen Temperaturen stattfindet. Dies ist zum Beispiel bei Auftauprozessen bei der Lebensmittezubereitung oder in der chemischen Industrie bei Kristallisationen von Bedeutung.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht das Ofengehäuse aus einem Stück. Zur Herstellung der Ofengehäuse werden die anorganischen, porig gestalteten Stoffe im Negativverfahren in Formen gegossen, gepreßt, gebläht oder geschäumt. Die Aushärtung der porig gestalteten Stoffe erfolgt je nach Stoff bei Raumtemperatur (Kaltverfahren), bei Wärme (Backverfahren) oder bei größerer Hitze ähnlich wie bei der Ziegel- oder Keramikherstellung. Die Art der Herstellung ermöglicht das Formen eines kompletten Ofengehäuses aus einem Stück. Ein nachträgliches Zusammenbauen von Einzelteilen entfällt. Ofengehäuse aus einem Stück sind insbesondere bei kleinen Öfen von Bedeutung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Ofengehäuse aus mehreren Stücken zusammengesetzt. Vor allem große Gehäuse können auf diese Weise leicht transportiert und gelagert werden. Die Herstellung der Formstücke erfolgt auf dieselbe Art und Weise wie die der oben genannten Gehäuse aus einem Stück im Negativverfahren. Platten können außerdem zugeschnitten werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Stücke zusammensteckbar. Dies erleichtert und vereinfacht den Zusammenbau der einzelnen Formstücke.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung hat das Ofengehäuse einen Aufbau aus mehreren Schichten verschiedener anorganischer porig gestalteter Stoffe. Auf diese Weise kann das Ofengehäuse an unterschiedliche Anforderungen angepaßt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind den porig gestalteten Stoffen Bindemittel zugesetzt. Dadurch läßt sich zum einen die Stabilität und die mechanische Belastbarkeit der anorganisch porig gestalteten Stoffe erhöhen. Andererseits kann durch den Zusatz von Bindemitteln die Verarbeitung erleichtert und die Aushärtung beschleunigt werden. Bindemittel können außerdem als Feuchtigkeitssperre oder als Haftvermittler für eine Oberflächenbeschichtung dienen. Die Bindemittel sind auf der Basis von Kalk, Gips, Ton, Wasserglas, Kieselsäure, Harzen, Kunststoffen und Metalloxyden erhältlich.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Oberflächen der anorganischen, porig gestalteten Stoffe beschichtet. Entsprechend den Anforderungen, denen das Ofengehäuse je nach Einsatzbereich entsprechen muß, werden die Innenwände des Gehäuses mit einer Beschichtung versehen. Die Beschichtung kann dazu dienen, die Oberfläche zu glätten, die Poren zu schließen, um das Eindringen von Feuchtigkeit zu verhindern, die mechanische Belastbarkeit, wie z. B. Stoß- und Schlagfestigkeit zu erhöhen, die Abriebfestigkeit zu verbessern oder die Hitzebeständigkeit und die Beständigkeit gegenüber Temperaturänderungen zu erhöhen. Bei Betriebstemperaturen unter 280°C können als Beschichtungen Imprägnierungen, Grundierungen, Deckanstriche auf der Basis von Kunstharzen, organischen und anorganischen Farben, Lacken und Folienbeschichtungen dienen. Für höhere Betriebstemperaturen werden als Beschichtung keramische Stoffe eingesetzt, wie z. B. Engoben, Glasfritten, Schlicker aus Ton und Karolin. Der Schmelzpunkt der Beschichtung kann über demjenigen des anorganischen porig gestalteten Stoffes liegen. Die anorganischen porig gestalteten Stoffe können auch mit metallischen Oberflächen versehen werden. Eine elektrisch leitende Schicht an der Oberfläche ist zum Beispiel zum Aufbringen einer Pulveremaillierung notwendig. Die metallische Schicht kann außerdem zur Abschirmung elektrischer Felder nach dem Prinzip eines Faradayschen Käfigs dienen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in die anorganischen, porig gestalteten Stoffe Armierungen aufgenommen. Werden bei der Herstellung des Ofengehäuses oder seiner einzelnen Formstücke in den porig gestalteten Stoff z. B. Drahtgeflechte oder Gerüste aus keramischen Werkstoffen eingearbeitet, so wird die Stabilität des Ofengehäuses erhöht. Dies ist insbesondere bei großen Gehäusen von Bedeutung.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind Heizvorrichtungen oder Heizrohre in die porig gestalteten Stoffe aufgenommen. Die Heizvorrichtungen oder -rohre werden ähnlich wie die Armierungen bereits bei der Herstellung des Ofengehäuses in den porig gestalteten Stoff eingearbeitet.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in die anorganischen, porig gestalteten Stoffe Rohre für elektrische Leitungen oder Leitungen für Gase und Flüssigkeiten aufgenommen, so daß zum Beispiel sowohl die Heizrohre als auch ihre elektrische Beschaltung komplett in die Gehäusewände eingearbeitet werden können. Außerdem kann die gesamte Installation für die Zufuhr von Gasen oder Flüssigkeiten in das Ofengehäuse integriert sein.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind in die anorganischen, porig gestalteten Stoffe Halterungen für Ofentüren oder Klappen und Schienen z. B. für Backbleche aufgenommen.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Ofengehäuses, bestehend aus einem Stück.

Fig. 2 Explosionsdarstellung eines erfindungsgemäßen Ofengehäuses, bestehend aus mehreren Formstücken.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das erfindungsgemäße in Fig. 1 dargestellte Ofengehäuse 1 besteht aus einem Stück. Der Innenraum 2 des Ofengehäuses ist durch fünf Wände begrenzt: zwei seitliche Wände 3 und 4, eine Rückwand 5, eine Deck- und eine Bodenfläche 6 und 7. Die Öffnung 8 nach vorn wird durch eine nicht dargestellte Tür verschlossen, für die bereits Halterungen 9 am Gehäuse 1 vorgesehen sind. Diese wurden schon bei der Herstellung des Gehäuses im Negativverfahren in die Gehäusewand 3 eingebettet. Die nach innen weisenden Flächen der seitlichen Wände 3 und 4 sind so geformt, daß sich Schienen 10 für Backbleche ergeben. Für den Einbau eines Ventilators ist in der Rückwand 5 eine runde Öffnung 11 vorgesehen. In die rechteckigen Ausnehmungen 12 der Seitenwand 4 sollen elektrische Instrumente eingesetzt werden.

Der Teilschnitt zeigt die in die Deckfläche eingebetteten Heizrohre 13 und in die seitliche Wand 4 eingebetteten Rohre 14 für elektrische Leitungen.

Ofengehäuse wie dieses werden nach ihrer Herstellung einem mehrstündigen Trocknungsprozeß unterzogen. Danach wird mittels einer eingefärbten, pulverisierten Glasfritte durch Pulverflammspritzung eine Beschichtung aufgetragen.

In Fig. 2 ist das große Ofengehäuse eines Kammerofens dargestellt. Es ist aus mehreren Platten und Formstücken zusammengesetzt: die Wandelemente 15, von denen das vordere aus Übersichtsgründen nicht dargestellt ist, der Boden 16 und der abnehmbare Deckel 17. Die Wandelemente 15 sind sowohl untereinander als auch am Boden und am Deckel über ein Nut- und Federsystem 18zusammengesteckt. Die Abdichtung zwischen den Wandelementen 15 und zwischen den Wandelementen 15 und dem Boden 16 erfolgt mit Hilfe eines keramischen, hitzebeständigen Klebstoffs oder Kitts. Der Deckel ist so geformt, daß Teile 19 des Deckels die Wandelemente 15 übergreifen. Die Teile 19 des Deckels dienen sowohl zur Stabilisierung der Wandelemente und zur Abdichtung als auch zum Anbringen von informativen Aufschriften. Zusätzlich zum Nut- und Federsystem 18 sind die Wandelemente am Boden mit Metallbolzen 20 und am Deckel mit Schrauben 21 befestigt.

Der Teilschnitt durch eines der Wandelemente zeigt eingebettete Heizrohre 22 und eingebettete elektrischen Leitungen 23. Die Nut 24 an der Längsseite des Bodens 16 ist seitlich durch eine Blende 25 abgedeckt und dient ebenfalls zur Aufnahme elektrischer Leitungen 26.

In einem Teilschnitt durch den Boden ist ein zur Erhöhung der Belastbarkeit des Bodens eingebettetes Drahtgitter 27 erkennbar.

Die Außenseiten 28 der Wandelemente 15 sind gegen Feuchtigkeit imprägniert. Dagegen sind die Innenseiten mit einer aus Glasfritten, Farbkörpern und Karolin bestehenden porendichten Glasur beschichtet. Da der Boden eine hohe Schlagfestigkeit aufweisen muß, wurde für ihn ein porig gestalteter Stoff mit Zusätzen von Feuerfestzement und Glasfaserabschnitten verwendet. Die Beschichtung entspricht derjenigen der Innenflächen der Wandelemente 15. Nach außen weisende Flächen des Bodens 16 wurden mit einem Aluminium-Bronze-Lack beschichtet.

Bei den in der Zeichnung dargestellten Ofengehäusen handelt es sich nur um zwei Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Ofengehäuses. Es sind zahlreiche weitere in ihrem Aufbau an die jeweiligen Anforderungen angepaßte Ausführungen möglich.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Bezugszeichenliste

1 Ofengehäuse

2 Innenraum

3 seitliche Wand

4 seitliche Wand

5 Rückwand

6 Deckfläche

7 Bodenfläche

8 Öffnung

9 Halterung

10 Schienen

11 Öffnung

12 Ausnehmung

13 Heizrohre

14 Rohre für elektrische Leitungen

15 Wandelemente

16 Boden

17 Deckel

18 Nut und Feder

19 Teil des Deckels

20 Metallbolzen

21 Schrauben

22 Heizrohre

23 elektrische Leitung

24 Nut

25 Blende

26 elektrische Leitung

27 Drahtgitter

28 Außenseite des Wandelements


Anspruch[de]
  1. 1. Ofengehäuse
    1. - mit einem durch Wände begrenzten Innenraum des Ofens
    2. - mit einer Öffnung auf mindestens einer Seite zum Einleiten oder Einbringen von Brennstoffen oder von den zu erwärmenden oder erhitzenden Gegenständen oder Stoffen, wobei die Öffnung durch einen Deckel verschließbar ist und
    3. - mit einer Heizvorrichtung,
  2. dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die den Innenraum des Ofens begrenzenden Gehäuseteile aus einem anorganischen porig gestalteten Material bestehen.
  3. 2. Ofengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengehäuse aus einem Stück besteht.
  4. 3. Ofengehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ofengehäuse aus mehreren Stücken zusammengesetzt ist.
  5. 4. Ofengehäuse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stücke zusammensteckbar sind.
  6. 5. Ofengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Aufbau aus mehreren Schichten verschiedener anorganischer porig gestalteter Stoffe.
  7. 6. Ofengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß den anorganischen porig gestalteten Stoffen Bindemittel zugesetzt sind.
  8. 7. Ofengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen der anorganischen porig gestalteten Stoffe beschichtet sind.
  9. 8. Ofengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die anorganischen porig gestalteten Stoffe Armierungen aufgenommen sind.
  10. 9. Ofengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Heizvorrichtungen oder Heizrohre in die anorganischen porig gestalteten Stoffe aufgenommen sind.
  11. 10. Ofengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die anorganischen porig gestalteten Stoffe Rohre für elektrische Leitungen oder Leitungen für Gase und Flüssigkeiten aufgenommen sind.
  12. 11. Ofengehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in die anorganischen porig gestalteten Stoffe Halterungen aufgenommen sind.






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