DD159769A1 - Elektrisch beheizter kammerofen zur waermebehandlung von glaserzeugnissen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kammerofen zur Waermebehandlung von Glaserzeugnissen, die ein spezielles Temperatur-Zeit-Programm durchlaufen muessen, wobei ueber das gesamte Beschickungsraumvolumen eine ausreichend gleiche Temperaturverteilung vorhanden sein muss. Aufgabe ist es, Temperaturverluste des quaderfoermigen Beschickungsraumes so zu minimieren, dass diese keine Auswirkungen auf die Charge besitzen, die Temperaturbehandlung durch Waermekonvektion erfolgt und mit nur einer Temperatur-Istwert-Erfassung die Regelung einer ausreichenden Temperaturhomogenitaet erreicht wird. Dies geschieht durch ein Lueftersystem mit entgegengesetzt ansaugenden Doppelluefterraedern, deren Luftstroeme in Verteiler- und Mischsystemen und kleine Teilstroeme aufgeteilt, vermischt und in einen Innenluftstromkreis fuer den Beschickungsraum und einen Aussenluftstromkreis, der den Beschickungsraum allseitig umstroemt, aufgeteilt wird, wobei dem Aussenluftstromkreis in Abhaengigkeit von der Abluftmenge Kaltluft zugefuehrt werden kann. Alle Luftstromkreise stehen so miteinander in Verbindung, dass ihre Volumenstroeme variierbar sind. Der Kammerofen kann in der Glas-, Keramik- und metallverarbeitenden Industrie verwendet werden. Fig.1 zeigt den Querschnitt durch den Kammerofen.

Description

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O	03	B	25/04
P	27	B	3/02
P	27	B	3/08
P	27	B	3/20

Titel der Erfindung: .

Elektrisch beheizter Kammerofen zur Färmebehandlung von Glaserzeugnissen

Anwendung der Erfindung: ' .

Die vorliegende Erfindung betrifft einen elektrisch beheizten Kammerofen zur Wärmebehandlung von Glaserzeugnissen, die zur Erreichung vorbestimmter Eigenschaften ein spezielles

es Temperatur-Zeit-Programm durchlaufen müssen, wievz.B. bei Blöcken von optischen Gläsern oder zur Herstellung photochro Eier Gläser, d.h« Glasmassen, die bei Belichtung mit aktinischer Strahlung dunkel werden und wieder zu ihrem ursprünglichen, normalerweise farblosen Zustand verblassen, wenn sie nicht mehr belichtet werden, erforderlich ist·

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Photochrome Gläser ζ·Β. können durch Einbringung kleiner Mengen mikrokristalliner Silberhalogenide in Borosilikatglaskörper oder Alumophosphatglas hergestellt werden.

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. Auch durch die Bildung*von Oberflächenschichten, die relativ reich an SilberhalogenidkristaIlen sind, auf Glaskörper und nachfolgenden Ionenaustausch in geeigneten Salzbädern kann der photochrome Effekt erzielt werden.

In den meisten Fällen, kann die photochrome Wirkung durch Wärmebehandlung des Glases gesteigert werden, wobei das passende Färmebehandlungsschema hauptsächlich durch die Viskosität s-Temperaturbeziehungen des speziellen Glases bestimmt wird. Im allgemeinen liegt die Wärmebehandlungstemperatur zwischen dem Verformungspunkt und dem Erweichungspunkt des Glases. Häufig muß jedoch die Wärmebehandlung auch bei Temperaturen durchgeführt werden, welche über der Erweichungstemperatur des Glases liegen

Die Yfarmebehandlungsdauer die benötigt wird, beträgt dabei mehrere Stunden bei der niedrigen Temperatur aber nur wenige Minuten bei der höheren Temperatur, da bei dieser Verfor-"mungen und Trübungen des Glases eintreten können. Das genaue Temperatur-Zeit-Schema, das auf ein Glas angewendet wird, wird letztlich durch die Konzentration der photochromen Mittel im Glas und die geforderten photochromen Eigenschaften des Endproduktes bestimmt.

Da ein Glas, das unmittelbar aus der Wärmebehandlungszone entfernt und dabei wirksam abgeschreckt wird, Merkmale eines langsameren Verblassens zeigen kann, als dasselbe Glas,

.das z.B. mit einer Geschwindigkeit von 1 - 2° C min" auf eine Temperatur von 400° C abgekühlt wird, kommt es bei der Wärmebehandlung dieser Gläser, um stets ein Glas gleicher • photochromer Eigenschaften zu erreichen, auf eine besonders genaue Temperaturführung und nahezu völlig homogene Temperaturverteilung über das gesamte Ofenraumvolumen des Fär- ^! mebehandlungsaggregates an.

Es sind bisher eine Reihe von Industrieöfen bekannt gewor- den, die mit den unterschiedlichsten Mitteln ausgestattet sind, um eine hohe Temperatürkonstanz im gesamten Ofenbereich zu erreichen. . '

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So ist nach der DE-OS Ur. 2712842 ein thermischer Ofea mit Zwangsumlauf von Gas bekannt, wobei der Zwangsumlauf das Ofengehäuse ,einschließt und im Inneren einen Gasumlaufanlasse^ einen im Strömungsweg des Gases angeordneten Wärmeaustauscher und eine Leitvorrichtung zum Führen des Gases zu einem Förderer mit Glaserzeugnissen besitzt, wobei im Druckströmungszweig des Gasumlaufanlassers eine Vorrichtung zur Trennung des erwärmten Gasstromes in mehrere Teilströme vorgesehen ist, die dann zu den Glaserzeugnissen geleitet werden. In den Strömungswegen sind außerdem Mittel zur unabhängigen Steuerung der Wärmeleitung in jedem Teilstrom angeordnet·

Bei diesem Ofen wird die Luft in einem Kreis geführt, wobei innerhalb des Luftstromes keine genügende Temperaturkonstans erreicht wird. Außerdem entsteht ein Temperaturgefälle über die Breite des Ofens, was ihn für die Wärmebehandlung einer, größeren Charge von photochroraen Gläsern ungeeignet macht·

Weiterhin ist nach der DE-OS Hr. 1433722 ein Verfahren zum Betrieb mit Gas oder Öl beheizter Färmeöfan mit einer oder mehrerer Zonen vornehmlich unterschiedlicher Temperatur, Unterbeheizung und zonenweiser Gasumwälzung zum Vergüten von hochlegierten Stählen bekannt.

Die Ofengase werden dabei aus dem Ofen bzw· einer Ofenzone mittels Gebläse in Kanäle, die unter der Ofensohle quer zur Längsachse des Ofens liegen, hineingesaugt und vor Eintritt in das Gebläse mit genau dosierten Brennergasen durchmischt. Das so erzeugte Mischgas wird wieder in den Ofen bzw· die Ofenzone zurückgefördert· Die voritden Brennern erzeugten Gase können dabei den abgesaugten'Ofengasen unmittelbar in den Querkanälen beigemischt oder getrennt von diesen dem Gebläse zur Vermischung zugeführt werden. Die Übertragung der Wärme auf das Glühgut erfolgt dabei vorwiegend durch Strahlung und erzwungene Konvektion

Bei den geforderten Temperaturen von 600 - 700° C für die Be handlung photochromer Gläser ist die Rauchgasumwälzung unge-

eignet, da die Bedingungen für die Zündgeschwindigkeit der Brenner und die Bedingungen im Brennerraurn eingehalten werden müssen, damit die Flamme überhaupt brennt« Außerdem muß wegen der zu hohen Temperatur der Umwälz- und Brenngase, die wesentlich über der Behandlungstemperatur der photochromen Gläser liegt, Kaltluft zugeführt werden, um die Temperaturen auf die erforderliche Höhe zu reduzieren· Die zugeführte Menge Kaltluft muß als Abgasmenge wieder abgeführt werden· Dies ist unwirtschaftlich· Die Rauchgasumwälzung ist außerdem für die Wärmebehandlung photochromer Gläser ungeeignet, weil eine neutrale Gasatmosphäre für die Glaserzeugnisse benötigt wird. Durch die Abführung des Überdruckes innerhalb der Stirnwand des Ofenraumes ist auch keine genaue Temperaturverteilung über den gesamten Ofenraum möglich.

Um eine gleichmäßigere Wärtaevert eilung über den Querschnitt •eines Stechofens zu erreichen wird in der DE-OS Nr, 1958163 . ein mechanisches Umwälzen der Ofenatmosphäre vorgeschlagen, bei dem Lufteinblaskanäle so ausgerichtet sind_s daß sie um den in dem Ofenraum eingebrachten Wagen kreisen und Luftstrahlen abgeben, die einander im Ofenraum treffen. Das Auftreffen der Luftstrahlen bringt dabei eine Turbulenz hervor, die zu einer gleichmäßigeren Wärmeverteilung im Ofenraum führt· Dabei wird erwärmte Luft durch ein Zirkulationsrad über Lufteinblaskanäle in den Ofenraum gedrückt· Mit Hilfe dieses Zirkulationsrades ist auch eine Rezirkulation der Luft durch den Ofen erreichbar, indem die Luft durch Öffnungen aus dem Ofenraum in den Brennerraum abgesaugt und über die Lufteinblaskanäle während der kreisenden Bewegung dieser um den Wagen wieder in den Ofenraum eingeblasen wird.

dir

Während dieser Rezirkulation kannvLuft Wärme bzw. Frischluft nach Bedarf zugeführt werden.

Auch dieses Beheizungssystem.ist wegen der Turbulenz und der damit verbundenen Schwierigkeit der schnellen und definierten Änderung der Temperatur.über ein Temperatur-Zeit-Programm hinweg ungeeignet. .

Wärmere und kältere Strömungsbänder können damit nicht vermieden werden.

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. Außerdem besitzt dieser Ofen nur einen Außenkreisumlauf, der nicht Über bzw. unter dem Boden des Ofens hinweggeführt wird, um die WärmeVerluste Über den Boden des Ofens abzudecken. Die Querzonen des in den Ofen eingebrachten Gutes erhalten durch die Drehung der Lufteinblaskanäle zwar eine einheitliche Temperatur, in der Höhe entsteht aber ein Temperaturgefälle, das auch dieses System für die Wärmebehandlung photochromer Gläser ungeeignet macht· Außerdem ist dieses System bei rechteckigen Kammerofen nicht anwendbar, weil tote Räume in der Gasumwälzung entstehen, die eine ungleichmäßige Temperaturverteilung im Ofenraum bewirken würden. Dieser Ofen kann auch nur mit einem Rundsystem arbeiten. Bei mehreren hintereinander geschalteten IiufteinbIqssystemen wäre der Ofenraum nicht ausgenutzt und unwirtschaftlich.

Schließlich ist noch ein Durchlaufkonvektionsofen nach der DE-OS Kr. 2113099 zur Wärmebehandlung von Fernsehkolben bekannt geworden, bei dem die zur Erwärmung des Konvektionsgases dienenden Heizelemente im Behandlungstunnel oberhalb der Behandlungsgutbahn angeordnet sind und der im Behandlungstunnel zwischen den Heizelementen und der Behandlungsgutbahn einen siebartigen Diffusor besitzt, der als Blende bzw. als Sekundärstrahler für die von den Heizelementen auf das Behandlungsgut wirkende Wärmestrahlung dient.

Auch diese bekannte Anordnung kann eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Gasströmung, die auf das Behandlungsgut trifft, nicht erreichen, denn die durch die Heizelemente gegebene diskontinuierliche Heizquellenverteilung bewirkt eine ungleichmäßige Temperaturverteilung in der das Behandlungsgut anbläsenden Strömung durch kältere und wärmere Strömungsbänder· Deshalb ist auch diese Anordnung für die Wärmebehandlung photochromer Gläser ungeeignet.

Ziel der Erfindung;

Ziel der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines Kamraer

zur Färmebehandlung von Chargen größerer Stückzahlen von Glaserzeugnissen oder großvoluraiger Glaskörper, dessen Beschickungsraum eine ausreichend gleiche Temperaturverteilung über das gesamte Beschickungsraumvolumen und über ein bestimmtes Temperatur-Zeit-Programm mit in weiten Grenzen variierbaren Aufheiz» und Abkühlzeiten, Haltetemperaturen und Haltezeiten, aufweist»

Darlegung des Wesens der Erfindung;

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen elektrisch beheizten, großräumigen Kammerofen zur Wärmebehandlung von Chargen größerer Stückzahlen von Glaserzeugnissen und/ oder großvolumiger Glaskörper zu schaffen, dessen Luft umwälzsysteme Temperaturverluste des quaderförmigen Beschickungsraumes so minimieren, daß diese keine Auswirkungen auf die Charge besitzen, diesen allseitig umgeben und die Temperaturbehandlung der Charge im wesentlichen durch Wärmekonvektion und mit einer ausreichend genauen Temperaturhomogenität über den gesamten Beschickungsraum bei nur einer Temperatur-Istwert-Erfassung gestattet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die einzelnen Lüfter entgegengesetzt ansaugende Doppellüfterräder besitzen, deren voneinander getrennt quer zum Beschikkungsraüm angeordneten Druckräumen beidseits des" Beschickungsraumes über dessen gesamte Längsseiten batterie^mäßig hintereinanderliegende 7erteilersysterne, die durch Trennwände über die gesamten Längsseiten in zwei Abschnitte und durch · Trennwände in <äea Segmented quer zum Beschickungsraum aufgeteilt sind, die Segmente durch weitere, an ihren Enden in der Mitte ihrer Breite geschlitzte und in ihrer Achsrichtung quer zum Verteilersystem gegeneinander abgebogene, gespreizte Trennwände, aufgeteilt sind und sich eine Mischkammer

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mit nachfolgenden Einstellklappen an die Verteilersysteme anschließt und als Isolierwand ausgebildete Leitbleche zwischen der Bodenplatte des Beschickungsraumes und einer weiteren isolierten rennwand einen Kanal für den Innenluft-Stromkreis und einen Kanal für den Außenluftstromkreis bilden und die Luftstromeinführungseinrichtungen in den Beschickungsraum aus Umlenkleitblechen und senkrecht auf diesen angeordneten Trennwänden im Kanal für den Innenluftstromkreis bestehen, die so angeordnet sind, daß in jedem Kanal für den InnenluftStromkreis die Luftströme in einer Querrichtung entgegengesetzt zu der eines dahinterliegenden, benachbarten Kanals für den Innenluftstromkreis senkrecht nach oben eingeführt werden, und der Innenluftstromkreis mit dem, einen Kühlluft-Eintrittskanal, Heizregister und Abluft» kanäle besitzenden Außenluftstrorakreis über die Mischkammer miteinander verbunden sind.

Diese Anordnung ist unabhängig von der.Art der wärmezubehandelnden Erzeugnisse und vom Aufbau des Einsatzes für den Kammerofen. Sie ist so konstruiert, daß über ein bestimmtes Temperatur-Zeit-Programm immer eine Erwärmung bzw. Abkühlung der Erzeugnisse mit sehr hoher Temperaturgleichmäßigkeit über die gesamte Oberfläche der Erzeugnisse gewährleistet ist

Da es das Ziel ist, die einzelnen Strömungszonen im Ofen annähernd temperaturgleich zu bringen, beginnt die intensive Mischung der einzelnen Teilströme bereits durch die Doppellüfterräder, wobei Temperaturdifferenzen zwischen den Innen- und Außenlüfterrädern der einzelnen Lüfter, die Einfluß auf den oberen Teil des Beschickungsraumes haben können, durch eine Isolationsschicht hejrabgesetzH; werden. Die Mischung

der einzelnen Luftströme bzw. Strömungszonen wird durch die erfindungsgemäßen Misch- und Luftstrom-Verteilersysteme fortgesetzt, indem jedes Luftstrom-Verteilersystem über die gesamte Länge des Ofens gezogen ist, die Zonen hintereinander liegen und in' einer Mischkammer jede Strömungszone Teilströme in die übrigen Zonen abgibt, was zu einer homogenen

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Temperaturverteilung innerhalb der einzelnen Teilströme führt· Außerdem, werden die Luftströme aus den oberen Lüfterrädern und die aus den unteren Lüfterrädern durch beson« ders ausgestaltete trennwände jeweils gemeinsam und nochmals geteilt einmal nach rechts und einmal nach links vor der

• Mischkammer abgelenkt und kommen so vor ihrem Eintritt in die Mischkammer übereinander zu liegen, überkreuzen sich und vermischen sich durch die abgebogenen Trennwände in den einzelnen Segmenten über deren gesamte Breite fast homogen.

Durch diese Anordnung der Luftstrom-Verteiler- und -Mischsysteme ist es auch möglich, nur über ein Thermoelement direkt oberhalb der Bodenplatte des Beschickungsraumes die verlangte hohe Temperaturhömcgenität im gesamten Beschikkungsraum ausreichend übereinstimmend zu regeln.

Zweckmäßigerweise können die druckseitigen Öffnungen der Luftstrom-Verteilersysteme an der einen Längswand des Beschickungsraumes gegenüber den Öffnungen an der anderen Längswand zueinander versetzt angeordnet werden· Dadurch entsteht ein weiterer Mischungseffekt.

Entsprechend des zu. regelnden Temperatur-Zeit-Programms kann Kühlluft über Kühlluft-Eintrittskanäle in den Außenluftstromkreis zugeführt werden. Die Zuführung erfolgt über besondere Zuteilungs- und Binführungsstutzen, die über den äußeren Lüfterrädern angeordnet sind und sowohl die Warmluft 'aus dem AußenluftStromkreis von den Heizregistern her, als auch Kühlluft aus den Kühlluft-Eintrittskanälen her, ansaugen. Dabei wird die Kühlluft durch den Warmluftstrom des Außenluftstromkreises zum Teil in^ektiert, zum Teil bei größerem Kühlluftbedarf (schnelle Abkühlung) mittels Ventilatoren eingedrückt und den oberen Lüfterrädern zugeführt, die beide Luftströme sofort vermischen.. Dadurch das der Außenluftstrorakreis den gesamten Innenluft-

• Stromkreis umgibt, werden Wärmeverluste im InnenluftStromkreis nahezu völlig vermieden. . .· Unterhalb der Heizregister sind'Einstellklappen und/oder Schieber.angeordnet, mit denen man unterschiedliche Strö-

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mungswiderstände der einzelnen Außenlüftstromkanäle auf eine einheitliche Durchflußmenge einstellen kann· Damit wird 4er Vorteil erreicht, daß den Heizregistern weitestgehend gleiche*Volumenströme zugeführt werden, was unter anderem zur Homogenisierung der Temperaturgleichmäßigkeit im Beschickungsraum beiträgt,

* . Die Heizregister sind zweckmäßigerweise im Außenluftstromkreis oberhalb des Beschickungsraumes angeordnet, um eine Beeinflussung des Beschickungsraumes durch Strahlung und Wärmeleitung weitestgehend auszuschließen. Außerdem können durch die senkrechte Anordnung die Heizregister leichter über die Ofendecke ausgewechselt werden; Zudem wird die Ofenbreite .auf ein Mindestmaß gegenüber einem horizontalen Einbau beschränkt.

Die den Beschickungsraum umgebenden Luftumwälzsysteme sind aus hitzebeständigen Stählen ausgeführt, di'e.bekanntlich eine hohe Wärmeausdehnung besitzen» Da der •erfindungsgemäße Kammerofen ein periodisch betriebener Ofen ist, der entsprechend der Perioden auf- und abgeheizt wird, ist eine spezielle Aufhängung zum Ausgleich der auftretenden Wärmedehnungen erforderlich. Er ist deshalb auf Pendelstützen gelagert, die bei der Wärmedehnung des Materials mitgeführt werden, ohne selbst Rückstellkräfte in den Ofen einzuleiten.. Die Pendelstützen nehmen dabei die senkrechten Kräfte durch die Last auf, ohne die Ausdehnung bzw. Zusammenziehung des Materials beim Erkalten zu behindern, wodurch •Rückstellkräfte auf die innere Ofenkonstruktion und damit Deformierungen vermieden werden

Damit der gesamte Ofen nicht aus seiner Zentrierlage auspendeln kann, ist er zusätzlich in seinen Hauptachsen verschiebbar zentriert. Die Gitter nach der Mischkammer haben die Wirkung, daß der gemischte Luftstrom, der durch starke Turbulenz in der Mischkammer gekennzeichnet ist, in eine gleichmäßige, gerichtete Strömung überführt wird. Damit wird der Vorteil erreicht, daß im Anschluß an die Gitter der Gesamtgasstrom der Luft in den inneren und äußeren Stromkreis besser aufgeteilt werden kann. * .

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Ausführungsbeispiel;

Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht und im nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnungen beschrieben: Es zeigen? . · . .

Fig» 1 einen Querschnitt durch den Kammerofen Fig. 2 einen Längsschnitt, durch den Kammerofen Fig. 3 einen Horizontalschnitt A-A der Kühllufteinführung Fig. 4 einen Vertika!schnitt B-B des Misch- und

Verteilersystems

Nach der Zeichnung in Fig. 1 besteht der Kammerofen aus einem Beschickungsraura 1 mit einem Palettenbeschickungswagen 2 mit Durchsciirömungsöffnungen 3, mit einer Bodenplatte 4, die eine Vielzahl von nebeneinander und hintereinander .schachbrettartig angeordnete Öffnungen 5 enthält, wobei die quer zum Beschickungsraum liegenden Öffnungen 5 einer Reihe' in einen gemeinsamen Kanal 6 münden und Umlenkleitbleche 7 zwischen den einzelnen öffnungen 5 zum gemeinsamen Kanal 6 eine Krümmung von nahezu 90° aufweisen. Oberhalb des Palettenbeschickungswagens 2 ist über den Querschnitt des Beschickungsraumes 1 eine Lochplatte 8 angebracht. In der Decke 9 des Beschickungsraumes 1 sind drei Öffnungen 10 für Lüfterräder 11, 12, 13 von Lüftern 14, 15, 16 mit einer in ' den Beschickungsraum 1 gerichteten Ansaugöffnung angebracht· Oberhalb der Lüfterräder 11, 12, 13, sind mit diesen auf einer gemeinsamen Lüfterachse Lüfterräder 17, 18, 19 angebracht. Die Lüfterräder auf einer gemeinsamen Achse sind durch eine Isolierung 20 getrennt. Die Lüfterräder 17, 18, 19 ragen mit ihrer AnsaugÖffnung in einen Außenstromkreisraum 21, der Kühlluft-Eintrittskanäle 22, Heizregister 23, Zuteilungs- und Einführungsstutzen 24, Abluftkanäle 25 und • Abluftsamraelleitungen 26 besitzt. Der gesamte.Außenstromkreis 21 einschließlich der Kühlluft-Eintrittskanäle 22 und der oberen Teile der Lüfter 14» 15, 16 zu ihrem Antrieb hin, ist mit .einer Isolierschicht 28 umgeben.

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Der Außenstromkreis 21 ist durch eine isolierte Trennwand 29 . vom Druckraum 30 getrennt, der durch die Decke 9 des Beschickungsraumes 1 und der Trennwand 29 gebildet wird. Der Druckraum 30 nimmt die Doppellufterrader 11 und 17, 12 und 18, 13 und 19 auf, wobei die Druckräume 30 für die einzelnen Lüftersysteme untereinander durch Trennwände 27 getrennt sind. (Fig. 2)

Der Beschickungsraum 1 ist an seiner Decke 9, an den Längsseiten 31 und an der Vorder- und Rückwand 32, 33 des Kammer-

ofens isoliert. .

Der Druckraum 30 ist mittig durch eine horizontale Trennwand 34 in einen druckssitig äußeren Strömungsweg für die Lüfterräder 17, 18, 19 und einen druckseitig inneren Strömungsweg für die Lüfterräder 11, 12, 13 getrennt.

Auf der horizontal verlaufenden Trennwand 34 sind vertikale Trennwände 35, 35.1 angebracht, die so nach den Längsseiten 31 des Beschickungsraumes 1 abgebogen sind, daß der Luftstrom des Lüfterrades 11 neben den Luftstrom des Lüfterrades 17 in einer Reihe zu liegen kommt. Die horizontale Trennwand 34 ist dabei so ausgebildet, daß sie jeweils über die gesamte Längsseite 31 geführt ist, wobei die vertikalen Trennwände 35 in regelmäßigen Abständen mitgeführt sind. (Pig. 4) Durch diese Luftstromverteilung wird über die Längsseite 31 der von den Lüfterrädern 11 und 17, 12 und 18, 13 und 19

25. kommende Luftstrom in gleiche Voluraenströme unterteilt und einzelne Luftstrom-Verteilersysteme 37, 38, 39 gebildet, die als voneinander getrennte, batteriemäßig hintereinander liegende Segmente bestehen und durch die Trennwände 35 gebildet werden. Die Trennwände 35 verlaufen bis an das Ende der Mischkammer 40, können aber auch im Bereich der Mischkammer unterbrochen sein, so daß ein geschlossener Mischraum über die gesamte Länge des Beschickungsrauraesi entsteht, zwischen den Trennwänden 35 sind die Trennwände 35.1 eingebaut, die die Luftströme in weitere kleinere Volumenströme unterteilen. Dabei liegen in den einzelnen Segmenten die Luftströme der oberen Lüfterräder 17» 18, 19 wieder mit

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den Luftströmen der unteren LUfterräder 11, 12, 13 abwechselnd nebeneinander und durch die Trennwände 34 gleichzeitig abwechselnd kreuzweise hintereinander· Jede zweite Trennwand 35·1 reicht nicht bis zur Mischkammer 40 und ist an ihrem Ende in der Mitte ihrer Breite eingeschlitzt. Die dadurch entstandenen Enden sind in ihrer Achsrichtung gegeneinander und quer zum Verteilersystem nach links und rechts abgebogen, (Fig. 3) Am Ende der Mischkammer 40 ist vor Austritt der so gemischten Luftströme aus dieser ein Gitter 49 eingebaut,, das die gemischten Luftströme vertikal zu einer gleichmäßigen tür-

^ · .

bulenzarmen Strömung richtet. Unterhalb der Mischkammer 40 sind zu den Längsseiten 31 parallel verlaufende Einstellklappen 41 zur nachfolgenden Luftstromaufteilung angeordnet.

(Fig. 1 und 4)

Im unsteren Teil der Längswand 31 ist ein parallel zu dieser verlaufendes Leitblech 42 angeordnet, das unter der Bodenplatte 4 quer unter dem Beschickungsraum 1 verläuft und unter der Bodenplatte 4 als Isolierwand 43 ausgebildet ist· Das Leitblech 42 mit der Isolierwand 43 bilden mit der Trennwand 29 unter der Bodenplatte 4 einen Kanal 44 für den Außenstromkreisraum 21, der in der Mitte der Bodenplatte 4 um 180° umgelenkt ist und mit einer weiteren isolierenden Trennwand 45» die von der Mitte der Bodenplatte 4 bis kurz

.25 unterhalb der Heizregister 23 verläuft, an den Längsseiten der Trennwand 29 und der Vorder- und Rückwand 32, 33 den Außenstromkreisraura 21 mit den Heizregistern 23 bildet. Im Kanal 44 sind Leitbleche 46 angebracht. Die Trennwand 45 besitzt unterhalb der Heizregister 23 Öffnungen und bildet mit der inneren Außenwand 47 des Kammerofens die hinter ihr liegenden Abluftkanäle 25. Die Abluftkanäle 25 für die Lüftersysteme 14» 15» 16 sind an den Längsseiten der Außenwand des Kammerofens voneinander getrennt, verlaufen an diesen nach unten und quer bis zur Mitte der Bodenplatte 4 und sind dort als Abluftsammelleitung 26 über die Länge des Kammerofens zur Rückwand· 33 geführt.

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Der JJetrieb des gezeigten Kammeröfens gestaltet sich folgendermaßen:

. Beim Aufheizen des Beschickungsraumes 1 saugt das Lüfterrad 171 18, 19 der Lüfter 14» 15, .16 vom Gasaußenstrom im Außenstromkreisraum 21, in dem die elektrischen Heizregister 23 eingesetzt sind, erhitzte Luft an, verwirbelt diese gut, und drückt sie über den Druckraum 30 in den druckseitig äußeren Strömungsweg mit den Verteilersysteinen 37, 38, 39 die beidseit3 an den Längsseiten 31 des Beschikkungsraumes 1 liegen.

Die Verteilersysteme 37, 38, 39 mit gemeinsamer Mischkammer 40 haben die Aufgabe, die erhitzte Luft des Gasaußenstromes mit der Luft des Gasinnenstromes aus dem Beschikkungsraum 1, der über die entgegengesetzt ansaugenden Lüfterräder 11, 12, 13 in das Verteilersystem 37, 38, 39 gedrückt wird, weitgehend zu vermischen und gleichmäßig über die Längsseiten 31 zu verteilen.

Bei z.B. drei Einzellüftersystemen 14, 15, 16 ist die Verteilung und Mischung in folgender Weise gestaltet:

Das Lüfterrad 17 des mittleren Lüftersystems 14 saugt aus dem Außenstromkreisraum 21 über die Heizregister 23 Luft . an und drückt sie über das Verteilersystem 37 in die Mischkammer 40. Dabei liegt das Verteilersystem 37 direkt an den Längsseiten 31 des Beschickungsraumes 1 an. Gleichzeitig wird mit der Luft aus dem Außenstromkreisraum 21, Luft aus dem Beschickungsraum 1 über das entgegengesetzt ansaugende Lüfterrad 11 angesaugt und in das Verteilersystem 37 gedrückt, wo beide Luftströme zunächst getrennt nebeneinander strömen, bis sie über die geschlitzten, vertikalen Trennwände 35.1 in die Mischkammer 40 gelangen, in der sich die einzelnen Luftströme über die gesamte Längsseite 31 verteilt überkreuz intensiv vermischen. Dieser gemischte

ι Luftstrom wird voll in den Beschickungsraum 1 eingeführt, wobei er in den Längsseiten 31 nach der Mischkammer 40 wieder in einzelne gemischte Luftströme aufgeteilt wird. Diese werden quer über die Breite der Bodenplatte 4 in

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Kanäle 6 geleitet und steigen in den Schächten mit den Öffnungen 5 in den Beschickungsraum 1 auf, wobei die Luftströme über die Kanäle 6 in den Schächten von rechts nach links und umgekehrt aus den Öffnungen herausströmen. Dadurch entstehen Luftbänder, die in Schichten hintereinander angeordnet sind/und sich nur noch gering vermischen. Es wird eine gerichtete Luftströmung in den Durchströraungsöffnungen 3 des Palettenbeschickungswagens 2 und dem Beschickungsraum 1 erreicht» Am Ende der Mischstrecke und der Mischkammer 40 ist eine Einstellklappe 41 angeordnet, welche den Gesamtgasstrom in den inneren Luftkreis für den Beschickungsraum 1 und in den äußeren Luftkreis teilt, dessen Gasstrom den Heizregistern 23 zugeführt wird. Die Einstellklappe ist dabei so einstellbar, daß die Luftstrommenge für den inneren bzw· äußeren Luftkreis verschieden oder gleich eingestellt werden kann. Der Lüfter 15 im hinteren Teil des Beschickungsraumes 1 saugt die heiße Luft aus dem Außenstromkreisraum 21 der im hinteren Drittel liegenden Heizregister 23 der Längsseiten 31 und der Rückwand 33 durch sein Lüfterrad 18 an, führt diese Luft einem Verteilersystem 38, zwischen den Verteilersystemen 37 und 39, mit der Mischkammer 40 zu. In dieser wird sie mit der aus dem hinteren Teil des Beschickungsrauraes 1 durch die Lochplatte 8 aufsteigenden Luft gemischt, die über das Lüfterrad 12 des Lüfters 15 aus dem Beschickungsraum 1 angesaugt und in die Mischkammer 40 über das Verteilersystem 38 gedrückt wird. Dieser gemischte Luftstrom wird in der Regel durch die Einstellklappe 41 in gleiche Luftstrommengen für den inneren und äußeren Luftkreis aufgeteilt.

Der vordere Lüfter 16 saugt die heiße Luft mit seinem Lüfterrad 19 aus den im vorderen Drittel der Längsseiten 31 und der Vorderwand 32 liegenden Heizregistern 23 an und führt diese Luft einem außen liegenden Verteilersystem 39 zu. In dieses wird gleichzeitig durch das Lüfterrad 13 des Lüfters 16 der aus dem vorderen Teil des Beschickungsraumes 1 aufsteigende Luftstrom angesaugt und in die

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Mischkammer 40 gedrückt und mit dem Luftstrom vom Lüfterrad 19 gemischt. Dieser gemischte Luftstrom wird in der Regel nur dem äußeren Luftstrom für die Heizregister 23 zugeführt. Er ist gleichzeitig· in 12.Einzelströ'me aufgeteilt und umspült die Längsseiten 31 mit den Verteilersystemen 37» 38 und die" Trennwände 29 der Vorder- und Rückwand 32, 33.

Zur Kühlung des Beschickuhgsraumes 1 wird Kaltluft über die Kühllufteintrittskanäle' 22 dem Außenstromkreisraum 21 zugeführt. Von dort gelangt sie über die Zuteilungs- und Einführungsstutzen 24 der Lüfterräder 17, 18, 19 in den Druckraum 30, Vor und in den Lüfterrädern 17· 18. 19 wird diese Kaltluft mit dem äußeren Luftstrom, der von den Heizregistern 23 kommt, vermischt. Die vermischte Kaltluft und die Luft 'des äußeren Luftstromes wird wiederum mit der Luft des inneren Luftkreises für den Beschickungsraum 1 in der bereits vorher beschriebenen Mischkammer 40 vermischt und verteilt. .

Die Abführung der überschüssigen Luftmenge geschieht über den Außenstromkreisraum 21, der unterhalb der jeweiligen Heizregister 23 mit einem Abluftkanal 25 in Verbindung steht. Diese Abluftstrb'me der einzelnen LUftersysteme der Lüfter 13, 14» 15 werden in Einzelleitungen unter dem Boden des Kammerofens zusammengeführt und über eine Abluftsammelleitung 26 abgeführt, wobei ein Stellorgan, das mit einem Stellorgan im Kaltluft-Eintrittskanal 22 gekoppelt ist, die Abluftmenge in Abhängigkeit von der Zuluftmenge regelt.

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Claims (7)

1. 23099

   Patentanspruch

   1. Verfahren zum Betrieb .eines elektrisch beheizten Kammerofens zur Färmebehandlung von Glaserzeugnissen, mit einem Beschickungsraum,' in dem erhitztes Gas, z.B. Luft in vertikaler Richtung am Behandlungsgut vorbeiströmt und durch Konvektion Wärme an dieses abgibt, sowie mit um den Beschickungsraum angeordneten Luftersysteinen, welche das Konvektionsgas aus dem Beschickungsraum absaugen und an den beiden Seitenwinden des Beschickungsraumes entlang zum Boden zurückführen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom eines Innenluftstromkreises und der Gasstrom eines AußenluftStromkreises getrennt Über Poppellüfterräder in eine Vielzahl einzelner Strömungsbänder aufgeteilt wird und die einzelnen Strömungsbänder in einer Mischkammer homogen vermischt und anschließend der gemischte Gasstrom zu einer gleichmäßigen Strömung gerichtet wird und der gerichtete Gasstrom in einen Innenluftstrorakreis und einen Außenluftstromkreis aufgeteilt wird und der Gasstrom des Außenluftkreises den Gasstrom des Innenluftkreises vollständig umspült.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gasstrom des Außenluftkreises über einen Kühlluft-Eintrittsstutzen Kühlluft zugeführt wird.

   3· Verfahren nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft über den Kühlluft-Eintrittsstutzen durch Ventilatoren eingedrückt und/oder injektiert wird.

   4· Verfahren nach Punkt .1, dadurch gekennzeichnet, daß in federn Kanal für den Innenluftstromkreis die Luftströme als Strömungsbänder in einer Querrichtung entgegengesetzt zu der eines dahinterliegenden, benachbarten Kanals in den Beschickungsraum vertikal nach oben eingeführt und über eine Lochplatte erneut gerichtet werden.

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   5· Verfahren nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß die

   Strömungsmenge der Gasströnie im Außenluftkreis und In- * * nenluftkreis über Einstellklappen eingestellt wird.

   6· Verfahren nach Punkt 1,.dadurch gekennzeichnet, daß den Heizregistern gleiche Gasdurchflußmengen zugeführt werden. .

   7· Elektrisch beheizter Kammerofen zur Ausführung des Verfahrens nach Punkt 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Lüfter (14; 15; 16) entgegengesetzt ansaugende Doppellüfterräder ( T1 und 17; 12 und 18; 13 und

   19) besitzen, an deren voneinander getrennt quer zum Beschickungsraum (1) angeordneten Druckräuraen (30) sich beidseits des Beschickungsraumes (1) über dessen gesamte Längsseiten (31) batteriemäßig hintereinanderliegende Verteilersysteme (37; 38; 39) anschließen, die durch Trennwände (34) über die gesamten Längsseiten (31) in zwei Abschnitte und durch Trennwände (35) in Segmente quer zum Beschickungsraura (1) aufgeteilt sind und die Segmente durch weitere, an ihren Enden in der Mitte ihrer Breite geschlitzte und in ihrer Achsrichtung quer zum Verteilersystein (37; 38; 39) gegeneinander abgebogene, gespreizte Trennwände (35.1), aufgeteilt sind und sich eine Mischkammer (40) mit nachfolgenden Einstellklappen (41) an die Verteilersysteme (37; 38; 39) anschließt und als Isolierwand (43) ausgebildete Leitbleche (42) zwischen der Bodenplatte (4) des Beschickungsraumes (1) und einer weiteren isolierten Trennwand (29) einen Kanal für den InnenluftStromkreis (6) und einen Kanal für den Außenluftstromkreis (44) bilden, und die Luftstromeinführungseinrichtungen in den Beschickungsraum (1) aus Umlenkleitblechen (7) und senkrecht auf diesen angeordneten Trennwänden im Kanal für den Innenluftstromkreis (6) bestehen, und der Innenluftatromkreis mit dem Außenluftstromkreis über die Mischkataiaer (40) verbunden ist·

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3. 8. Elektrisch beheizter Kammerofen nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenluftstromkreis einen Kilhl~ luft-Bintrittskanal (22), Heizregister (23) und Abluftkanäle (25) besitzt» ^- :

   9· Elektrisch beheizter Kammerofen nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizregister (23) senkrecht im Außenluftstromkreis vor den Lüfterrädern (17; 18; 19) angeord'^nt sind.
4. 10. Elektrisch beheizter Kammerofen nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenluftstromkreis mit dem Druckraum (30) der Lüfterräder (17; 18; 19) über einen Zuteilungs- und Einführungsstutzen (24) in Verbindung steht..

   11«Elektrisch beheizter Kammerofen nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß im druckseitigen Ausgang der Mischkammer (40) ein Gitter (49) angeordent ist.
5. 12. Elektrisch beheizter Kammerofen nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Heizregistern (23) und den Abluftkanälen (25) Regelklappen (51) angeordnet sind.
6. 13. Elektrisch beheizter Kammerofen nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Lüfterrädern ( 11 und 17; 12 und 18; 13 und 19) eine Isolierschicht (20) angeordnet ist. . '

   14· Elektrisch beheizter Kammerofen nach Punkt 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Abluftkanäle (25) des Außenluftstromkreises unter dem Boden des Kammer.ofens von der Vorderwand (32) bis zur Rückwand (33) des Beschickungsraumes (1) zu einer AbluftSammelleitung (26) zusammen» geführt sind.

   15· Elektrisch beheizter Kammerofen nach Punkt 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Decke des Beschickungsraumes (9) und dem Beschickungswagen (2) eine Lochplatte (8) angeordnet ist«

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7. 16. Elektrisch, beheizter Kammerofen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Tragkonstruktion des Kammerofens und dem Kammerofen kugelgelagerte·Pendelstützen (50) • engeordnet sind.

   Hierzu jL..Seiten Zeichnungen

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