Hochtemperaturbehandlungen zum Sintern, Tempern, Wär- mebehandeln von Bauteilen, folgend Brennen genannt, fordert für schnelle Brennzyklen in sogenannten Schnellbrandöfen hochtemperaturbeständige und form- stabile Aufbausysteme, in denen das Brenngut durch die Hochtemperaturanlage in möglichst kurzer Zeit transportiert wird. Die dazu erforderlichen Materia- lien für den Aufbau dieser Gestelle müssen daher auch eine sehr hohe Temperaturwechselbeständigkeit und Festigkeit aufweisen, damit relativ leichte Brennge- stellkonstruktionen mit geringem Eigengewicht eine möglichst hohe Brennlast durch den Ofen transportie- ren können. Typische Brenntemperaturen liegen hier zwischen 900-1400 °C, im Bereich der Oxidkeramiken werden auch Temperaturen bis 1800 °C gefordert. Die Ofenatmosphären müssen dem Brenngut entsprechend an- gepaßt werden, d. h. oxidierende Atmosphären für z. B.

Geschirr-und Baukeramiken, sauerstoffreie Atmosphä- ren für z. B. zum Sintern oder Wärmebehandeln von me- tallischen Brenngütern.

Für diese Anforderungen haben sich Werkstoffe auf der Basis von Siliciumcarbid (SiC) bewährt. Es handelt sich hier um das (1) siliciuminfiltrierte, reaktionsgebundene SiC, (2) rekristallisierte SiC, folgend RSiC genannt, (3) das nitridgebundene SiC, folgend NSiC genannt, (4) das gesinterte SiC, folgend SSiC genannt,

als ideale Hochtemperaturkeramiken zum Aufbau o. g.

Brenngestellkonstruktionen. Die Schnellbrandtechnik erfordert bevorzugt flexible Brenngestellaufbauten, die eine vollautomatische, d. h. mittels Robotern durchführbare leichte Be-und Entladung mit dem Brenngut erlaubt. Entscheidend für eine erfolgreiche Brenngestellkonstruktion sind dabei die Übergangsele- mente, an denen die einzelnen Bauteile des Brennge- stells miteinander verbunden werden. Hier werden ne- ben den thermozyklischen Beanspruchungen die Kraft- übertragungen realisiert, darüber hinaus müssen an diesen Stellen die dilatometrischen Veränderungen der Bauteile während der Brennzyklen aufgefangen und aus- geglichen werden. Ein gelungenes Beispiel für eine derartige Brenngestellkonstruktion wird in DE 196 53 483 A1 als Hängevorrichtung für den Einsatz zum Bren- nen von keramischen Bauteilen oder in DE 34 34 181 C2 als Hohlstütze mit Querdurchbrüchen demonstriert.

Hier werden gezielt sämtliche Punktbelastungen, die zu lokalen Spannungsüberhöhungen und somit Bruch im sprödbruchempfindlichen Brenngestellbauteil führen könnten, vermieden.

Ziel der Erfindung ist es, eine Brenngestellkonstruk- tion zu erhalten, die eine komplette vollautomati- sierte Entnahme der sogenannten Setzrahmen bzw. Tra- grahmen mitsamt Brenngut zum Be-und Entladen zwi- schen den Brennzyklen ermöglicht. Derartige flexible Brenngestellaufbauten können den Arbeitsablauf in sämtlichen vollautomatisierten Materialflüssen in deren Brennprozeßtechnik maßgeblich rationeller und flexibler gestalten lassen, da die kompletten Tra- grahmen in Puffern zwischengelagert werden können und bei entsprechendem Fertigungsbedarf aktiviert, d. h. in die Brenngestellsäulen eingesetzt werden.

In der hier dargestellten Erfindung wird einerseits eine hochstabile Aufnahmevorrichtung zwischen Brenn- gestellsäule und Tragelementen wie z. B. Querbalken, Traversen etc. realisiert. Zusätzlich ist es gelun- gen, die dilatometrischen Längenänderungen der Brenn- gestellbauteile durch entsprechende Rollbewegungen auszugleichen.

Die Erfindung gewährleistet weiter einen Ausgleich der Verdrillbewegungen und/oder Dilatationen durch Rollbewegungen der tragenden Bauteilen, indem die Quer-und Längselemente oder besser Tragelemente über sogenannte Nasenprofile mit Aussparungen und/oder Positionierstegen ineinander positioniert werden, und die Rollbewegung zwischen den Tragelementen (Quer- und Längstraversen) derart realisiert wird, daß zwi- schen den Tragelementen ein Rundstab eingelegt wird.

Dieser wird auf dem unteren Tragelement in einer ent- sprechenden Ausformung eingelegt und positioniert und kann sich innerhalb dieser Ausformung rollend bewe- gen.

Die Erfindung stellt weiter einen Ausgleich der Ver- drillbewegungen und/oder Dilatationen durch Rollbewe- gungen der tragenden Bauteilen sicher, indem die Quer-und Längselemente bzw. Tragelemente über soge- nannte Nasenprofile mit Aussparungen und/oder Posi- tionierstegen ineinander positioniert werden, und die Rollbewegung zwischen den Tragelementen (Quer-und Längstraversen) derart realisiert wird, indem die unten liegende Traverse als Rolle ausgebildet wird und die obenliegende Traverse sich auf dieser Rolle innerhalb der Positionierungen bewegen kann. Diese Rollen können dann z. B. in einer entsprechenden Auf- nahmevorrichtung gelagert sein und sich in dieser in-

nerhalb entsprechend der übertragenden Rollbewegungen bewegen.

Die Auflagerkonstruktion zur Aufnahme der Tragelemen- te (Traversen etc.), wird dahingehend realisiert, daß durch die Tragsäule über Bohrungen Auflagerelemente gesteckt werden, welche anschließend stoffschlüssig miteinander verbunden werden. Die stoffschlüssige Verbindung kann durch verschiedene Fügetechniken er- reicht werden : (a) Verbinden der Bauteilen im ungebrannten, soge- nannten grünen Zustand (Garnieren) und anschlie- ßend Sintern, Reaktionsbinden, Silicierung, Re- kristallisieren. Die stoffschlüssige Verbindung wird also in einem anschließenden gemeinsamen Brand realisiert, bei dem der Verbund zu den Bauteilen arteigen ist.

(b) Verbinden der Bauteile mit hochtemperaturbestän- digen Klebern oder Loten, die den SiC-Basiswerk- stoffen angepaßte physikalische Eckdaten aufwei- sen, i. e. L. angepaßte Wäremeausdehnungskoeffi- zienten.

Entscheidender Vorteil der stoffschlüssigen Verbin- dungen ist, daß i. in dem Verbund der Aufnahmeelemente und Tragsäu- len durch beide Säulenwandungen die mechanischen Belastungen ausschließlich über eine Flächenbe- lastung übertragen werden, nämlich entlang des gesamten Feststoffverbundes zwischen Tragsäulen- wandung und Tragelement, und somit schädliche Punktbelastungen ausgeschlossen werden.

Letzteres wäre der Fall, wenn die bereits ge- brannten Aufnahmeelemente durch die gebohrten Säulen formschlüssig gesteckt werden. Hier könn- ten sich sehr leicht durch dilatometrische Form- änderungen oder auch durch technisch bedingte Mindesttoleranzen für die formschlüssigen Steck- verbindungen Verkantungen im Bauteilverbund ein- stellen, die unmittelbar in gefährlichen punktu- ellen Überbelastungen resultieren und leicht zum Sprödbruch des Bauteils führen ii. die Kraftübertragung über die stoffschlüssige Durchsteckverbindung auf beide Säulenwände über- tragen wird, und somit im vergleich zu sogenann- ten angegossenen Aufnamelager, d. h. Herstellen der gesamten Säule mitsamt Aufnahmelager als ein Bauteil über die Schlickergießtechnik, eine hö- here Bauteilstabilität erbringt.

Das in der Zeichnung exemplarisch aufgeführte Brenn- gestell verfügt über eine Tragrahmenkonstruktion, die als Ganzes von den Tragsäulen abgenommen werden kön- nen. die Tragrahmenkonstruktion verfügt dabei über bewegliche Tragtraversen, die die bei den Brennzyklen auftretenden Dilatationen sowie leichte Verdrillungen des Gestells ausgleichen können. Somit können auch sehr große, d. h. Tragbalken mit einer Länge von z. B.

4000 mm spannungsfrei gelagert werden. Der Bewegungs- ausgleich wird durch i. eine Lagerung der oberen Tragbalken mit Nasen- profil auf eine Tragrolle realisiert, die wie- derum innerhalb einer Aufnahmevorrichtung der Tragsäule gelegt wird, welche eine ausreichende Beweglichkeit der Rolle gewährleistet. Die Posi-

tionierung der Tragbalken auf der Tragrolle er- folgt über ein sogenanntes Nasenprofil mit Aus- sparungen des oben liegenden Tragbalkens und Positionierstegen and der Tragrolle ii. eine Lagerung der oberen Tragbalken mit Nasen- profil auf untere Tragbalken mit Nasenprofil, wobei die Querschnittsprofile der Tragbalken derart ausgebildet sind, daß ein Stabrollelement auf die Oberseite der unteren Tragbalken einge- legt werden kann, und sich dort innerhalb der Profilnasenstege rollend bewegen kann, so daB Ausgleichsbewegungen zwischen oberen und unteren Tragbalken erfolgen können. Die Positionierung der Nasenbalken erfolgt über entsprechende Aus- sparungen der Nasenprofilstege untereinander.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Figuren 1 bis 4 näher erläutert.