DE2721948A1 - METHOD AND DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF GOODS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR HEAT TREATMENT OF GOODS

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DE2721948A1
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Description

EIKENBERG & BRÜMMERSTEDTEIKENBERG & BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVERPATENT LAWYERS IN HANOVER

Rudolf Riedel 431/5 Rudolf Riedel 431/5

Verfahren und Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Waren
(Zusatz zu Patentanmeldung P 2 551 811)Method and device for the heat treatment of goods
(Addition to patent application P 2 551 811)

Das Hauptpatent (Patentanmeldung P 2 551 811) betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Waren, die entlang einem wärmeisolierten Behandlungskanal transportiert werden und dabei zunächst eine Aufheizzone, in der sie bis etwa auf die Behandlungstemperatur aufgeheizt werden, dann eine Brennzone, in der sie auf der Behandlungstemperatur gehalten werden, und danach eine Kühlzone, in der sie wieder auf etwa ihre Ausgangstemperatur heruntergekühlt werden, durchlaufen, das gekennzeichnet ist durch eine Gasführung im Behandlungskanal derart, daß in der Aufheizzone und The main patent (patent application P 2 551 811) relates to a method for the heat treatment of goods that are transported along a heat-insulated treatment channel and initially a heating zone in which they are heated to approximately the treatment temperature, then a burning zone in which they are on the Treatment temperature are maintained, and then a cooling zone in which they are cooled down again to approximately their starting temperature, which is characterized by a gas guide in the treatment channel in such a way that in the heating zone and

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in der Kühlzone eine in Kanallängsrichtung im wesentlichen stationäre Atmosphäre eingestellt wird, welche abschnittsweise quer zur Kanallängsrichtung zwischen einem Abschnitt der Kühlzone und einem entsprechenden Abschnitt der Aufheizzone umgewälzt wird. Außerdem gibt das Hauptpatent einen besonders zweckmäßigen Tunnelofen zur Durchführung des Verfahrens an.in the cooling zone one which is essentially stationary in the longitudinal direction of the channel Atmosphere is set, which in sections transversely to the longitudinal direction of the channel between a section of the cooling zone and a corresponding section of the heating zone is circulated. In addition, the main patent gives a particularly useful tunnel oven to carry out the procedure.

Das Verfahren nach dem Hauptpatent dient insbesondere zum Brennen von Ton- und Porzellanwaren. Dabei wird bevorzugt ein Tunnelofen eingesetzt, in dessen Behandlungskanal zwei zu Stapeln auf einer Transporteinrichtung aufgetürmte Warenströme im Gegenstrom so geführt werden, daß jeder Warenstrom vom jeweiligen Ofenende aus ohne Richtungsumkehr geradlinig zunächst die Aufheizzone, dann die Brennzone und schließlich die Abkühlzone durchläuft. Die in der Abkühlzone freiwerdende Wärme wird auf die Aufheizzone übertragen, wodurch ein Großteil der zur Aufheizung auf die Behandlungstemperatur innerhalb der Brennzone verwendeten Wärmemengen wiedergewonnen wird.The method according to the main patent is used in particular for firing clay and porcelain ware. One is preferred Tunnel furnace used, in the treatment channel of which two flows of goods piled up to form stacks on a transport device in countercurrent be guided in such a way that each flow of goods from the respective end of the furnace goes straight through the heating zone without reversing direction, then passes through the burning zone and finally the cooling zone. The heat released in the cooling zone is transferred to the heating zone, whereby a large part of the heating to the treatment temperature within the firing zone the amount of heat used is recovered.

Bei dem nach diesem Verfahren betriebenen Tunnelofen gemäß dem Hauptpatent stehen die beiden Warenströme in der Aufheizzone und in der Kühlzone in unmittelbarem Austausch miteinander, wobei die Wärmeübertragung insbesondere in den Abschnitten höherer Temperaturen hauptsächlich durch Strahlung erfolgt. Dies führt jedoch zu starken Unregelmäßigkeiten in der Temperaturverteilung innerhalb eines Querschnittes. Während nämlich die sich gegenüberliegenden Seiten der gestapelten Waren infolge der Strahlung einen sehr vollständigen Wärmeaustausch erfahren, verbleiben in den voneinander abgewandten Bereichen der Stapel erhebliche Temperaturunterschiede bestehen, die die Wirtschaftlichkeit eines derartigen Tunnelofens herabsetzen.In the tunnel furnace operated according to this process according to the main patent, the two flows of goods are in the heating zone and in the cooling zone in direct exchange with one another, the heat transfer particularly in the sections of higher temperatures occurs mainly through radiation. However, this leads to strong irregularities in the temperature distribution within of a cross section. While namely the opposite sides of the stacked goods experience a very complete heat exchange as a result of the radiation, remain in the areas facing away from each other Stack there are considerable temperature differences that reduce the profitability of such a tunnel kiln.

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Das Hauptpatent versucht zwar, auch diesen Nachteil zu beseitigen, indem mit Hilfe von Ventilatoren, die in giebelförmigen Kanälen in der Decke des Behandlungskanals untergebracht sind, eine Zwangskonvektion aufgebracht wird. An der Unterseite der giebelförmigen Kanäle sind dabei verschiebliche Platten angeordnet, die zur Lenkung des von den Ventilatoren erzeugten Umwälz-Gasstromes dienen. Dadurch ist zwar eine Umströmung der oberen Außenbereiche der Warenstapel sichergestellt, die unteren Bereiche hingegen werden nicht wirksam genug von einem Gasstrom umspült. Auch die unteren Mittelbereiche der Warenstapel nehmen kaum an dem Wärmeaustausch infolge der Zwangskonvektion teil, da die Temperaturangleichung an dieser Stelle der beiden Stapel durch die Strahlung einen gleichmäßigen thermischen Auftrieb verursacht, der jede horizontale Gasströmung zwischen den beiden Stapeln in die oberen Stapelbereiche verschiebt.The main patent tries to eliminate this disadvantage as well, by using fans that are housed in gable-shaped channels in the ceiling of the treatment channel, forced convection is applied. Slidable plates are arranged on the underside of the gable-shaped channels, which are used to direct the circulating gas flow generated by the fans. As a result, there is a flow around the upper one Outside areas of the stacks of goods ensured, the lower areas, however, are not washed around effectively enough by a gas flow. The lower middle areas of the stacks of goods hardly take part in the heat exchange as a result of the forced convection, since the Temperature equalization at this point of the two stacks caused by the radiation a uniform thermal lift, which shifts any horizontal gas flow between the two stacks into the upper stack areas.

Ein weiterer Nachteil des Hauptpatents besteht darin, daß der Behandlungskanal zur Aufnahme der beiden Warenströme sehr breit ausgeführt werden muß, weil wegen des Wärmeaustausches durch Strahlung keine Mittelwand verwandt werden kann. Die Deckenkonstruktion des Behandlungskanals muß deshalb außerordentlich stark dimensioniert werden. Hinzu kommt, daß zur Erzielung großer Leistungswerte pro Zeiteinheit die Warenströme in besonders breiten Stapeln geführt werden, was die stützenlose Spannweite der Deckenkonstruktion des Behandlungskanals weiter erhöht. Diese breite, von der Leistung pro Zeiteinheit her wünschenswerte Bauweise eines Tunnelofens erschwert noch mehr den Wärmeaustausch zwischen der Aufheizzone und der Kühlzone mit Hilfe der Zwangskonvektion, so daß von der baulichen Seite her eine besonders wirtschaftliche Ofenform bisher nicht erreicht werden konnte.Another disadvantage of the main patent is that the treatment channel for receiving the two flows of goods is very wide must be carried out because no central wall can be used because of the heat exchange through radiation. The ceiling construction the treatment channel must therefore be extremely large. In addition, to achieve great Performance values per unit of time the flow of goods is led in particularly wide stacks, which is the unsupported span of the The ceiling construction of the treatment channel is further increased. This broad design, which is desirable in terms of performance per unit of time a tunnel furnace makes the heat exchange between the heating zone and the cooling zone even more difficult with the help of forced convection, so that a particularly economical furnace shape could not be achieved from the structural side.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, das Hauptpatent dahingehend zu verbessern, daß der thermische Wirkungsgrad erhöht wird It is therefore an object of the invention to improve the main patent to the extent that the thermal efficiency is increased

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und darüberhinaus in baulicher Hinsicht eine ziemlich freie Gestaltungsmöglichkeit bezüglich der Form des Behandlungskanals zur Erzielung einer hohen Leistung pro Zeiteinheit ohne thermische Verluste möglich ist.and moreover a fairly free design option in structural terms regarding the shape of the treatment channel to achieve high performance per unit of time without thermal Losses is possible.

Verfahrensmäßig besteht die Erfindung darin, daß die Gasumwälzung jeweils durch die Ware hindurch vertikal nach unten in der Aufheizzone, vertikal nach oben in der Kühlzone und horizontal jeweils unterhalb und oberhalb der Ware innerhalb des Behandlungskanals zwischen der Aufheizzone und der Kühlzone erfolgt. In terms of the method, the invention consists in that the gas circulation in each case through the goods vertically downwards in the Heating zone takes place vertically upwards in the cooling zone and horizontally below and above the goods within the treatment channel between the heating zone and the cooling zone.

Besonders zweckmäßig läßt sich dieses Verfahren in einem Tunnelofen durchführen, der sich dadurch kennzeichnet, daß zur Trennung der beiden Warenströme eine in Richtung der Kanallängsachse verlaufende, an ihrem oberen und unteren Ende jeweils mit öffnungen versehene Mittelwand angeordnet ist, und daß oberhalb und unterhalb der Warenströme bis zur Decke des Behandlungskanals bzw. bis zur Oberseite der Transporteinrichtungen Zwischenräume mit einer Höhe freigehalten sind, die etwa der Höhe der öffnungen entsprechen, wobei letztere unter Zuhilfenahme von zwischen dem Warenstrom und der Transporteinrichtungsoberfläche angeordneten Distanzblöcken gebildet werden.This method can be carried out particularly expediently in a tunnel furnace, which is characterized in that to separate the two flows of goods one running in the direction of the longitudinal axis of the channel at its upper and lower end central wall provided with openings is arranged, and that above and spaces below the flow of goods up to the ceiling of the treatment channel or up to the top of the transport devices are kept free with a height that corresponds approximately to the height of the openings, the latter with the aid of Spacer blocks arranged between the flow of goods and the surface of the transport device are formed.

Die Erfindung sieht also eine Trennung zwischen der Aufheizzone und der Kühlzone in Form der Mittelwand vor, wobei beide Zonen nur über die öffnungen am oberen und unteren Ende der Mittelwand zueinander im Austausch stehen. Der Wärmeaustausch infolge von Strahlung tritt also nicht mehr unmittelbar zwischen den beiden zueinandergekehrten Seiten der Warenstapel ein, sondern mittelbar über die Mittelwand, was gewissermaßen eine Dämpfung der Wärmeübertragung durch Strahlung bewirkt. Der Konvektion mit Hilfe der Gasumwälzung kommt damit eine überragende Bedeutung zu. Sich selbst überlassen bildet sie sofort einenThe invention therefore provides for a separation between the heating zone and the cooling zone in the form of the central wall, both of which Zones are only exchanged with one another via the openings at the upper and lower end of the central wall. The heat exchange as a result radiation no longer occurs directly between the two mutually facing sides of the stack of goods, but rather indirectly via the central wall, which to a certain extent dampens the heat transfer through radiation. The convection with the help of gas circulation, this is of paramount importance. Left to itself, it immediately forms one

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immerwährenden Kreislauf, der in der Kühlzone infolge des thermimischen Auftriebes zwischen den Warenstapeln nach oben gerichtet ist, oberhalb des Warenstapels in der Kühlzone (sie enthält die wärmere Ware) in den bis zur Decke des Behandlungskanals eingehaltenen Zwischenraum und durch die öffnungen in der Mittelwand in die Aufheizzone (sie enthält die kältere Ware) hinüberströmt, dann unter zunehmender Abkühlung durch die Warenstapel in der Aufheizzone hindurch nach unten sinkt und schließlich unterhalb beider Warenströme durch die am unteren Ende der Mittelwand vorgesehenen öffnungen horizontal in die Kühlzone überströmt. Infolge der höheren Temperatur in der Kühlzone tritt wieder eine Aufwärtsströmung durch die Warenstapel hindurch ein, womit der Kreislauf geschlossen ist.perpetual cycle that occurs in the cooling zone as a result of the thermimic Buoyancy between the stacks of goods is directed upwards, above the stack of goods in the cooling zone (it contains the warmer goods) into the space up to the ceiling of the treatment channel and through the openings in the central wall flows over into the heating zone (it contains the colder goods), then with increasing cooling through the stack of goods in the heating zone through it sinks down and finally below both flows of goods through the one provided at the lower end of the central wall Openings flows over horizontally into the cooling zone. As a result of the higher temperature in the cooling zone, an upward flow occurs again through the stacks of goods, which completes the cycle.

Der so gebildete Kreislauf erfaßt sämtliche über eine Querschnittsebene verteilten Bereiche der Stapel, was durch die weitgehende Ausschaltung der Strahlung als Wärmeübertragungsmittel erreicht wird. Insbesondere wenn die Warenstapel so arrangiert sind, daß die durch sie hindurchstreichenden Gasströme durch häufiges Umlenken über kürzeste Entfernungen eine Art Behinderung erfahren, was zu einer entsprechenden Verweilzeit der Gaspartikel innerhalb jeder Zone führt, kann ein derartiger Tunnelofen ohne die unterstützende Wirkung von Ventilatoren mit einem sehr guten thermischen Wirkungsgrad betrieben werden. Die Breite der einzelnen Warenstapel ist dabei unerheblich, sofern die öffnungen in der Mittelwand und die Zwischenräume oberhalb und unterhalb der Ware genügend groß sind, so daß der sich selbst umwälzende Gasstrom hier nicht behindert wird.The circuit formed in this way covers all over a cross-sectional plane distributed areas of the stack, which is achieved by largely eliminating radiation as a heat transfer medium will. In particular if the stacks of goods are arranged so that the gas flows passing through them by frequent Diversion over the shortest distances experienced a kind of hindrance, which leads to a corresponding dwell time of the gas particles within Each zone leads, such a tunnel kiln without the supporting effect of fans with a very good thermal Efficiency. The width of the individual stacks of goods is irrelevant if the openings in the Central wall and the spaces above and below the goods are sufficiently large so that the gas flow circulating itself is not hindered here.

Selbstverständlich kann diese freie Konvektion durch motorische Hilfsmittel unterstützt werden, sei es, daß innerhalb der öffnungen in der Mittelwand Ventilatoren untergebracht sind, oder sei es, daß in der Außenwand des Behandlungskanals in die ober- und unterhalb der Warenstapel vorhandenen Zwischenräume gerichtete Düsen angeordnet sind, aus denen vorwählbare Gasmengen austreten.Of course, this free convection can be supported by motorized aids, be it that within the openings in the central wall fans are housed, or be it that in the outer wall of the treatment channel in the upper and Directed nozzles are arranged below the stacks of goods existing gaps, from which preselectable amounts of gas emerge.

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Die Blasrichtung sowohl der Ventilatoren - dies können normale Heißluftventilatoren sein, noch besser eignen sich allerdings Querstromventilatoren - als auch der Luftdüsen wirkt jeweils in Richtung des bereits durch die freie Konvektion wirksamen Kreislaufs, und zwar über die gesamte Länge der nebeneinander angeordneten Aufheiz- und Kühlzonen.The blowing direction of both the fans - these can be normal hot air fans, but are even better Cross-flow fans - as well as the air nozzles, each work in the direction of the circuit that is already effective through free convection, namely over the entire length of the heating and cooling zones arranged next to one another.

Als weiterer Vorteil ergibt sich noch, daß die Decke des Behandlungskanals der ganzen Länge nach in ihrer Mitte durch die Mittelwand abgestützt werden kann. Damit vermindert sich in Querrichtung bei vorgegebenen Stapelbreiten die freie Spannweite zwischen zwei Unterstützungspunkten, nämlich der Mittelwand einerseits und einer Außenwand andererseits, um die Hälfte, wodurch die Konstruktion der Decke entsprechend leicht ausgeführt werden kann. Andererseits läßt sich bei gleicher Deckenkonstruktion die doppelte Stapelbreite innerhalb eines Tunnelofens realisieren. Dadurch kann in weiten Grenzen die Form des Tunnelofens und damit seine Leistung pro Zeiteinheit frei bestimmt werden. Dies war bei den bisher bekannten Tunnelöfen nicht der Fall, so daß die Erfindung auch in dieser Beziehung eine außerordentliche Verbesserung bringt.Another advantage is that the cover of the treatment channel can be supported along its entire length in its center by the central wall. This decreases in the transverse direction for given stack widths, the free span between two support points, namely the central wall on the one hand and an outer wall on the other hand, by half, whereby the construction of the ceiling can be made correspondingly light can. On the other hand, with the same ceiling construction, double the stack width can be achieved within a tunnel kiln. As a result, the shape of the tunnel furnace and thus its output per unit of time can be freely determined within wide limits. This was not the case with the previously known tunnel kilns, so that the invention is an extraordinary improvement in this respect as well brings.

Nachfolgend wird der erfindungsgemäße Tunnelofen anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert; es bedeuten:The tunnel furnace according to the invention is described below on the basis of a Embodiment, which is shown in the drawing, explained in more detail; it mean:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht durch einenFig. 1 is a cross-sectional view through a

Tunnelofen mit erfinderischer Gasführung; unterstützt mit Hilfe von Düsen undTunnel furnace with inventive gas flow; supported with the help of nozzles and

Fig. 2 eine Ansicht gemäß Fig.1 mit einer Gasführung, die mit Hilfe von Ventilatoren unterstützt wird.FIG. 2 shows a view according to FIG. 1 with a gas guide, which is supported with the help of fans.

In Fig. 1 ist ein Tunnelofen in Querschnitt gezeigt, wobei die Schnittstelle irgendwo zwischen dem Tunnelanfang und der Brenn-In Fig. 1, a tunnel furnace is shown in cross section, the interface somewhere between the beginning of the tunnel and the furnace

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zone liegt. Innerhalb eines Behandlungskanals 1 befindet sich eine Aufheizzone 2 und eine Kühlzone 4, die voneinander mit Hilfe einer Mittelwand 6 getrennt sind und jeweils für sich einen eigenen Kanal bilden. Innerhalb jeder Zone befindet sich eine Transporteinrichtung üblicher Art, also z.B. ein Zug von mehreren aneinandergehängten, auf Schienen geführten Wagen 8. Auf der Oberseite der Wagen 8 sind unter Zwischenlegen von Distanzblöcken 10 Warenstapel 12 bzw. 12' aufgelegt, die in Längsrichtung des Behandlungskanals 1 gesehen regelmäßig Abstände zwischen sich aufweisen, so daß die zwischen der Aufheizzone 2 und der Kühlzone 4 zirkulierende Gasströmung bereichsweise zwischen den Stapeln 12 und 12' hindurchstreichen kann. Die Distanzblöcke 10 schaffen unterhalb der jeweiligen Warenstapel einen Zwischenraum, der zu den Zwischenräumen zwischen den einzelnen Stapeln 12 und 12' jeweils eine freie Verbindung aufweist, so daß die zwischen den Stapeln hindurchstreichende Strömung ohne Behinderung in den mit Hilfe der Distanzblöcke 10 geschaffenen Zwischenraum einfließen kann. Dies ist mit Hilfe von Pfeilen innerhalb der Aufheizzone 2 dargestellt.zone lies. Within a treatment channel 1 there is a heating zone 2 and a cooling zone 4, which are separated from one another by means of a central wall 6 and each form a separate channel. Within each zone there is a conventional type of transport device, e.g. a train of several carriages 8 attached to one another and guided on rails 8 seen regularly have distances between them, so that the gas flow circulating between the heating zone 2 and the cooling zone 4 can pass through in some areas between the stacks 12 and 12 '. The spacer blocks 10 create a space below the respective stacks of goods, which has a free connection to the spaces between the individual stacks 12 and 12 'so that the flow passing through between the stacks can flow into the space created with the aid of the spacer blocks 10 without hindrance . This is shown with the aid of arrows within the heating zone 2.

Zwischen der Unterkante der Decke 14 des Behandlungskanals 1 und der Stapeloberseite beider Stapel 12 und 12' ist ebenfalls ein Zwischenraum 16 freigelassen, der z.B. den innerhalb der Kühlzone 4 zwischen den Warenstapeln 12 aufsteigenden Gasstrom aufzunehmen vermag, wie anhand der Pfeile angedeutet ist. In Höhe der Zwischenräume 11 und 16 sind in der Mittelwand öffnungen 18 bzw. 20 angeordnet, die jeweils die einander zugeordneten Zwischenräume 16 und 16' bzw. 11 und 11* der Kühlzone 4 bzw. der Aufheizzone 2 miteinander verbinden. Mit Hilfe der genannten Offnungen und Zwischenräume vermag das innerhalb einer Querschnittsebene befindliche Gas in eine Zirkulationsströmung zu treten, wobei die treibende Kraft der thermische Auftrieb innerhalb der Kühlzone 4 und die ebenfalls thermisch bedingte Fallströmung in der Aufheizzone 2 ist. Diese Zirkulationsströmung ist annähernd unabhängig von der Breite der Stapel 12 und 12', solan- Between the lower edge of the ceiling 14 of the treatment channel 1 and the top of the stack of both stacks 12 and 12 ', a space 16 is also left free, which can accommodate, for example, the gas flow rising between the stacks of goods 12 within the cooling zone 4, as indicated by the arrows. At the level of the interstices 11 and 16, openings 18 and 20 are arranged in the central wall, each connecting the interconnected interstices 16 and 16 'or 11 and 11 * of the cooling zone 4 and the heating zone 2 with one another. With the aid of the openings and spaces mentioned, the gas located within a cross-sectional plane is able to enter a circulation flow, the driving force being the thermal lift within the cooling zone 4 and the likewise thermally induced downward flow in the heating zone 2. This circulation flow is almost independent of the width of the stacks 1 2 and 12 ', as long as

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ge die Zwischenräume 11, 11' und 16, 16' und die öffnungen 18 und 20 genügend groß gewählt sind.ge the spaces 11, 11 'and 16, 16' and the openings 18 and 20 are chosen to be sufficiently large.

Der so gebildete Wärmeaustausch erfaßt also alle Bereiche der Stapel 12 und 12', ganz gleich ob sie oben und unten oder gar an der Außenseite liegen.Diese auf der freien Konvektion basierende Zirkulationsströmung ist allerdings umso geringer, je geringer die Temperaturdifferenz zwischen den beiden Stapeln 12 und 121 ist. Sollte sie zu gering werden, so kann mit motorischen Hilfsmitteln nachgeholfen werden.Dies kann z.B. mit Hilfe von Düsen 22 bzw. 22' geschehen, die jeweils in den Zwischenraum 16 bzw. 11' hineinblasen, wodurch die natürliche Konvektion unterstützt, also die Strömungsgeschwindigkeit erhöht wird. Die Unterstützung der Zirkulation mit Hilfe von Düsen ist immer dann besonders zweckmäßig, wenn sowieso in den Behandlungskanal 1 irgendwelche zusätzlichen Behandlungsgase eingeführt werden müssen, z.B. um eine oxidierende oder reduzierende Atmosphäre zu schaffen. Die Düsen 22 und 22* können bereichsweise oder auch über die ganze Länge der miteinander im Austausch stehenden Zonen 2 und 4 vorhanden sein. Innerhalb einer Querschnittsebene können zwei Düsen 22 und 22' oder nur eine vorhanden sein, in der nächsten Querschnittsebene dann eine andere usw. The heat exchange formed in this way thus covers all areas of the stacks 12 and 12 ', regardless of whether they are above and below or even on the outside and 12 is 1 . If it gets too low, motorized aids can help. This can be done, for example, with the help of nozzles 22 or 22 ', which blow into the space 16 or 11', which supports the natural convection, i.e. increases the flow speed will. The support of the circulation with the aid of nozzles is always particularly useful when any additional treatment gases have to be introduced into the treatment channel 1 anyway, for example in order to create an oxidizing or reducing atmosphere. The nozzles 22 and 22 * can be present in certain areas or over the entire length of the zones 2 and 4 which are in exchange with one another. Two nozzles 22 and 22 'or only one can be present within one cross-sectional plane, another one in the next cross-sectional plane, etc.

Neben einer Unterstützung der Zirkulation mit Hilfe der Düsen 22 und 22' können in den öffnungen 20 oberhalb der Mittelwand 6 z.B. Walzengebläse (Fig. 2) oder auch einfache Heißluftgebläse (nicht dargestellt) angeordnet sein, die dann an dieser Stelle die Zirkulationsströmung beschleunigen. Alternativ oder zusätzlich können in den unteren öffnungen 18 ebenfalls Ventilatoren bzw. Walzengebläse angeordnet sein. Neben den rein baulichen Unterschieden gegenüber den Düsen 22 und 22' bleibt bei der Verwendung von Ventilatoren bzw. Gebläsen 24 die Gasmenge innerhalb einer Querschnittsebene unverändert. Unter wirtschaftlichen Gesichts-In addition to supporting the circulation with the aid of the nozzles 22 and 22 ', in the openings 20 above the central wall 6 e.g. cylinder blowers (Fig. 2) or simple hot air blowers (not shown) can be arranged at this point accelerate the circulation flow. Alternatively or additionally fans or cylinder blowers can also be arranged in the lower openings 18. In addition to the purely structural differences compared to the nozzles 22 and 22 'when using fans or blowers 24, the amount of gas remains within one Cross-sectional plane unchanged. From an economic perspective

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r - r -

punkten sollte die Leistung der insgesamt vorhandenen Hilfsmittel zur Unterstützung der freien Konvektion so bemessen werden, daß die infolge des dann besseren thermischen Wirkungsgrades eingesparten Wärmemengen die den Hilfsmitteln zugeführte Energie übersteigen.should score the performance of the total available resources are dimensioned to support free convection so that the savings due to the improved thermal efficiency then amounts of heat exceed the tools supplied energy.

In den Fig. 1 und 2 ist die Mittelwand 6 ohne jegliche Verbindung zur Decke 14 des Behandlungskanals 1 dargestellt. Eine derartige Lösung kommt immer dann in Frage, wenn die freie Spannweite der Decke 14 infolge schmaler Stapel 12 und 12' statisch keine zusätzlichen Maßnahmen erfordert. Sobald jedoch die Stapel 12 und 12" so breit gewählt werden, daß eine freitragende Decke 14 nur mit außerordentlichem Aufwand beibehalten werden kann, können zwischen der Mittelwand 6 und der Decke 14 Stützen angebracht werden, die den Querschnitt der öffnungen 20 kaum beeinträchtigen, andererseits für die Statik der Decke 14 eine große Erleichterung bringen. Eine derartige Lösung muß im Zusammenhang mit den öffnungen 18 ohnehin zur Halterung der Mittelwand 6 akzeptiert werden.In FIGS. 1 and 2, the central wall 6 is shown without any connection to the ceiling 14 of the treatment channel 1. One Such a solution is always possible when the free span of the ceiling 14 is static as a result of narrow stacks 12 and 12 ' no additional action required. However, once the stacks 12 and 12 "are chosen so wide that a cantilevered ceiling 14 can only be maintained with extraordinary effort, 14 supports can be attached between the central wall 6 and the ceiling which hardly affect the cross section of the openings 20, on the other hand, bring great relief for the statics of the ceiling 14. Such a solution must be related with the openings 18 for holding the central wall 6 is accepted anyway will.

Die Distanzblöcke 10 zwischen den Stapeln 12 und 12' und den Wagen 8 können einzeln aufgelegt sein, es ist aber ebenso möglich, eine Art Palette aus ihnen zu bilden, die dann einfach jedesmal vor dem Beladen eines Wagens 8 auf dessen Oberseite aufgelegt : wird. Natürlich können die an dieser Stelle geforderten Zwischenräume 11 und 11' auch von vornherein in den oberen Aufbau der Wagen 8 integriert sein; es besteht dann niemals die Gefahr, daß bei der Beschickung eines Wagens die Einhaltung dieser Zwischenräume vergessen wird.The spacer blocks 10 between the stacks 12 and 12 'and the carriage 8 can be placed individually, but it is also possible to form a kind of range out of them, which then simply always placed on the top of which prior to loading of a carriage 8: is. Of course, the spaces 11 and 11 'required at this point can also be integrated into the upper structure of the car 8 from the start; there is then never the risk that these spaces will be forgotten when loading a wagon.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Zirkulationsströmung entlang der beiden nebeneinander liegenden Aufheiz- und Kühlzonen 2 und 4 stets gleichsinnig umläuft, und zwar aufsteigend in der It should be noted that the circulation flow along the two adjacent heating and cooling zones 2 and 4 always circulates in the same direction, namely ascending in the

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Kühlzone 4 und abfallend in der Aufheizzone 2. Bei dem Tunnelofen des Hauptpatentes war der Behandlungskanal in Längsrichtung in Abschnitte aufgeteilt, wobei dann benachbarte Abschnitte eine Umwälzung mit einander entgegengesetztem Drehsinn aufwiesen. Diese, in ihrer einen Richtung gegen die natürlichen Zwänge innerhalb des Behandlungskanals 1 gerichtete Umwälzung wird bei der Erfindung ausdrücklich vermieden. Alle innerhalb des Behandlungskanals 1 zur Erzielung eines ordentlichen Brennprozesses üblichen Manipulationen zur Luftführung bleiben von der Erfindung unberührt. Z.B. kann eine seichte Strömung vom Tunnelanfang bis zur Brennzone hin gewünscht sein, was z.B. durch Absaugen einer Rauchgasmenge erreicht wird, die geringfügig größer als die Menge ist, die durch die reine Verbrennung innerhalb der Brennzone entsteht. Für die Umwälzung innerhalb einer Querschnittsebene bedeutet das, daß der reinen Zirkulationsströmung eine Komponente in Längsrichtung des Behandlungskanals 1 überlagert wird, so daß insgesamt eine wendeiförmige Strömung mit geringer Steigung innerhalb des Behandlungskanals vorhanden ist.Cooling zone 4 and sloping in the heating zone 2. At the tunnel oven of the main patent, the treatment channel was divided longitudinally into sections, with adjacent sections then had an upheaval with opposite directions of rotation. These, in their one direction, against the natural ones Constraints directed circulation within the treatment channel 1 is expressly avoided in the invention. All within the Treatment channel 1 to achieve a proper firing process, the usual manipulations for air guidance remain from the Invention unaffected. For example, a shallow flow from the beginning of the tunnel to the combustion zone may be desired, which can be achieved, for example, by suction an amount of flue gas is achieved that is slightly larger than the amount that is generated by the pure combustion within the Burning zone is created. For the circulation within a cross-sectional plane, this means that the pure circulation flow is one Component is superimposed in the longitudinal direction of the treatment channel 1, so that a total of a helical flow with less There is a slope within the treatment channel.

Bei der erfindungsgemäßen Gasumwälzung ist die Bildung von "Hitzenestern" bzw. "Kältenestern" innerhalb eines Stapels .12,12' so gut wie ausgeschlossen, da z.B. ein gegenüber seiner Umgebung besonders warmer Bereich innerhalb der Kühlzone 4 sofort eine entsprechend heftige Aufwärtsströmung bewirkt, die gewissermaßen selbsttätig zu seiner Abkühlung führen. Andererseits haben besonders kalte Stellen innerhalb der Aufheizzone 2 besonders heftige Fallströmungen zur Folge, die vermehrt heiße Gase zu dieser kalten Stelle führen. Der Wärmeaustausch zwischen beiden Zonen geht dadurch besonders gleichmäßig und auch sehr rasch vonstatten, so daß bei einer erfindungsgemäßen Gasumwälzung innerhalb eines vorgegebenen Tunnelofens eine höhere Transportgeschwindigkeit gefahren werden kann. Dies führt zu einer höherenIn the gas circulation according to the invention, the formation of "Heat nests" or "cold nests" within a stack .12,12 ' as good as impossible, as e.g. an area within the cooling zone 4 that is particularly warm compared to its surroundings immediately causes a causes a correspondingly violent upward current, which to a certain extent automatically lead to its cooling. On the other hand, have special cold spots within the heating zone 2 result in particularly violent falling currents, which lead to more hot gases lead to this cold spot. The heat exchange between the two zones takes place particularly evenly and very quickly, so that with a gas circulation according to the invention within a given tunnel furnace, a higher transport speed can be driven. This leads to a higher

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-JA-YES

Leistung pro Zeiteinheit bzw. gestattet bei gleicher Leistung die Errichtung kleinerer öfen. Zusätzlich wird der Ofen wegen des konstanteren Temperaturspektrums mehr als bisher geschont, so daß die Sicherheitsmarge gegenüber unerwarteten Temperaturspitzen kleiner gehalten werden kann. Auch dieser Faktor gestattet, bei gleicher Leistung kleinere öfen zu bauen bzw. bestehende öfen mit größerer Leistung zu fahren.Performance per unit of time or allows the construction of smaller stoves with the same performance. In addition, the furnace becomes more constant because of the The temperature spectrum is protected more than before, so that the safety margin against unexpected temperature peaks can be kept smaller. This factor also makes it possible to build smaller ovens or existing ovens with the same output to drive with greater power.

Während die Mittelwand 6 in der Nähe der Brennzone wegen des dort herrschenden hohen Temperaturniveaus zur Dämpfung des Wärmeaustausches zwischen beiden Stapeln 12 und 12' infolge von Strahlung besonders wichtig ist, versieht sie in der Nähe des Tunnelanfangs eher die Funktion einer Leiteinrichtung für die Zirkulationsströmung, da an dieser Stelle wegen des wesentlich niedrigeren Temperaturniveaus ein Wärmeaustausch infolge von Strahlung kaum noch stattfindet. Demnach kann in diesem Bereich die Mittelwand in thermischer Hinsicht auch anders beschaffen sein. Dieser Gesichtspunkt kann im Zusammenhang mit einer Verbilligung des Ofens infolge geeigneter Materialwahl von Bedeutung sein.While the middle wall 6 in the vicinity of the combustion zone because of the high temperature level prevailing there to dampen the heat exchange between the two stacks 12 and 12 'as a result of Radiation is particularly important, in the vicinity of the beginning of the tunnel it rather acts as a guiding device for the Circulation flow, because at this point there is a heat exchange due to the significantly lower temperature level Radiation hardly takes place anymore. Accordingly, the central wall in this area can also be designed differently from a thermal point of view be. This aspect can be important in connection with a cheaper furnace due to a suitable choice of material be.

- Patentansprüche -- patent claims -

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Claims (4)

PatentansprücheClaims 1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Waren, die entlang einem wärmeisolierten Behandlungskanal transportiert werden und dabei zunächst eine Aufheizzone, in der sie bis auf die Behandlungstemperatur aufgeheizt werden, dann eine Brennzone, in der sie auf der Behandlungstemperatur gehalten werden, und danach eine Kühlzone, in der sie wieder auf etwa ihre Ausgangstemperatur heruntergekühlt werden, durchlaufen, mit einer Gasführung im Behandlungskanal derart, daß in der Aufheizzone und in der Kühlzone eine in Kanallängsrichtung im wesentlichen stationäre Atmosphäre eingestellt wird, welche abschnittweise quer zur Kanallängsrichtung zwischen einem Abschnitt der Kühlzone und einem entsprechenden Abschnitt der Aufheizzone umgewälzt wird, nach Hauptpatent (Patentanmeldung P 2 551 811), dadurch gekennzeichnet, daß die Gasumwälzung jeweils durch die Ware hindurch vertikal nach unten in der Aufheizzone, vertikal nach oben in der Kühlzone und horizontal jeweils unterhalb und oberhalb der Ware innerhalb des Behandlungskanals zwischen der Aufheizzone und der Kühlzone erfolgt. 1. A method for the heat treatment of goods that are transported along a heat-insulated treatment channel and first a heating zone in which they are heated up to the treatment temperature, then a burning zone in which they are kept at the treatment temperature, and then a cooling zone in which they are cooled down again to about their initial temperature, run through, with a gas guide in the treatment channel in such a way that an atmosphere which is essentially stationary in the longitudinal direction of the channel is set in the heating zone and in the cooling zone Section of the heating zone is circulated, according to the main patent (patent application P 2 551 811), characterized in that the gas circulation through the goods vertically downwards in the heating zone, vertically upwards in the cooling zone and horizontally below and above the goods takes place within the treatment channel between the heating zone and the cooling zone. 2. Tunnelofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit einem Behandlungskanal, auf dessen mindestens einer Seite der Brennzone zwei einander parallele Transporteinrichtungen für zwei im Gegenstrom geführte Warenströme vorgesehen sind, von denen der eine zur Brennzone hin die Aufheizzone und der andere von der Brennzone weg die Kühlzone durchläuft, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trennung der beiden Warenströme eine in Richtung der Kanallängsachse verlaufende, an ihrem oberen und unteren Ende jeweils mit öffnungen (18, 10) versehene Mittelwand (6) angeordnet2. Tunnel furnace for carrying out the method according to claim 1, with a treatment channel, on at least one side of which the burning zone two parallel transport devices are provided for two countercurrent flows of goods, one of which is towards the burning zone and the other from the burning zone away through the cooling zone, characterized in that a central wall (6) which runs in the direction of the longitudinal axis of the channel and is provided with openings (18, 10) at its upper and lower ends is arranged to separate the two flows of goods 809847/0268 original inspected809847/0268 original inspected ist, und daß oberhalb und unterhalb der Warenströme bis zur Decke (14) des Behandlungskanals (1) bzw. bis zur Oberseite der Transporteinrichtungen (8) Zwischenräume (11,16) mit einer Höhe freigehalten sind, die etwa der Höhe der öffnungen entsprechen, wobei letztere unter Zuhilfenahme von zwischen dem Warenstrom und der Transporteinrichtungsoberfläche angeordneten Distanzblöcken (10) gebildet werden.and that above and below the flow of goods up to the ceiling (14) of the treatment channel (1) or up to the top of the transport devices (8) intermediate spaces (11, 16) are kept free with a height which corresponds approximately to the height of the openings, the latter being formed with the aid of spacer blocks (10) arranged between the flow of goods and the surface of the transport device. 3. Tunnelofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in den öffnungen (18,20) am- oberen und/oder unteren Ende der Mittelwand (6) quer zur Kanallängsachse wirkende Ventilatoren (24) angeordnet sind, wobei die oberen Ventilatoren in die Kühlzone (4) und die unteren Ventilatoren in die Aufheizzone (2) blasen. 3. Tunnel furnace according to claim 2, characterized in that fans (24) acting transversely to the longitudinal axis of the duct are arranged in the openings (18, 20) at the upper and / or lower end of the central wall (6), the upper fans in the cooling zone (4) and blow the lower fans into the heating zone (2). 4. Tunnelofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an der Behandlungskanal-Außenwand in der Aufheizzone (2) in den
unteren Zwischenraum (11') und in der Kühlzone (4) in den oberen Zwischenraum (16) weisende Düsen (22,22*) angebracht sind, aus
denen in vorwählbarer Menge ein Gas austritt. 4. Tunnel furnace according to claim 2, characterized in that on the treatment channel outer wall in the heating zone (2) in the
lower intermediate space (11 ') and mounted in the cooling zone (4) pointing in the upper intermediate space (16) of nozzles (22,22 *), from
from which a gas escapes in a preselectable amount. 809847/0268809847/0268
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