DE2744071A1

DE2744071A1 - Ofen zum brennen keramischer materialien mit hohem thermischem wirkungsgrad

Info

Publication number: DE2744071A1
Application number: DE19772744071
Authority: DE
Inventors: Renato Bossetti
Original assignee: SITI; S I T I Impianti Termoelettrici Industriali SpA Soc
Current assignee: SITI; S I T I Impianti Termoelettrici Industriali SpA Soc
Priority date: 1976-10-05
Filing date: 1977-09-28
Publication date: 1978-04-06
Also published as: BR7706561A; FR2367262A1; GB1559652A; US4154576A; FR2367262B1; ES462900A1; YU237477A; YU42923B; DE2744071C2

Description

Ofen zum Brennen keramischer Materialien mit hohem thermischem v/irkungsgrad

Die Erfindung bezieht sich auf einen Ofen zum Brennen keramischer Materialien, eier einen hohen thermischen Wirkungsgrad und andere einmalige und vorteilhafte Konstruktions- und Betriebscharakteristiken besitzt, die sich aus seiner Beschreibung ergeben.

Die keramischen, anfrage stehenden Materialien sind hauptsächlich Fliesen für Fußböden, Wände und dernrl. , jedoch ist die Erfindung nicht hierauf beschränkt und kann auch auf andere keramische Materialien angewendet werden, die keine Fliesen sind, und in der Vorrichtung nach der Erfindung bearbeitet werden können.

Zum Brennen keramischer Materialien, insbesondere Fliesen sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Alle diese Arbeitsverfahren und Vorrichtungen, die nicht mit dem Brennen, auf die sich die Erfindung bezieht, zu tun haben, werden nicht betrachtet und somit auch nicht das mechanische ausbilden der Flie3enkörper, das Aufbringen der Glasur, das Trocknen, das Transportieren oder Lagern, das Verpacken und Auspacken usw. Es sei daran erinnert, daß das Brennen von Fliesen hauptsächlich in zwei Stufen oder in einer einzigen Stufe erfolgt. Im ersten Fall wird der keramische Fliesenkörper zuerst ohne Aufbringen der Glasur gebrannt, wodurch der sogenannte "Kuchen" hergestellt wird, der danach mit der Glasur überzogen gebrannt und wiederum verglast wird. Beim Einstufenbrennverfahren wird dagegen der rohe Fliesenkörper mit der flüssigen Glasur überzogen und das Ganze in einem Arbeitsgang gebrannt. Die vorliegende Erfindung ist vom jeweiligen

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Verfahren unabhängig, umsomehr als es sowohl beim Brennen des keramischen Körpers und zum Brennen der Glasur auf dem Kuchen als auch beim einstufigen Brennen von rohen keramischen Körpern anpewendet werden kann, die bereits mit Glasur versehen sind.

Ferner ist die Erfindung von den jeweiligen Zusammensetzungen sowohl des keramischen Körpers als auch der Glasur unabhängig und deshalb auch vom jeweiligen thermischen Diagramm unabhängig, das dem Brennen in jedem Fall folgen soll. Es ist auch bekannt, daß es üblich ist, in die Brennöfen Rohfliesen, den Fliesenkörper oder den Kuchen mit der Rohglasur getrocknet, (und da dort, nicht wie bei der Erfindung, zwischen diesen verschiedenen Fällen unterschieden werden muß, wird der Wort "Fliese" stets für alle diese benutzt) und deshalb bei einer Temperatur oberhalb der xiaumteraperatur aber bei nicht zu hoher Temperatur zu bringen, wie z.B. etwa 100° bis 300°C, und ihn in einem ersten i.bschnitt des Brennofens mit einer Erwärmungsrate zu erhitzen, die von vielen Faktoren abhängt, die sowohl chemisch als auch mechanisch und von Fall zu Fall unterschiedlich sind, bis sie auf Temperaturen gelangt sind die nahe bei den maximalen Brenntemperaturen liegen. Danach geht aas Erhitzen langsamer vor sich, die Temperaturkurve flacht bei einem bestimmten Punkt ab und kann auch ein Maximum zeigen, wenn auch nicht ein scharfes, und senkt sich dann etwas, all dieses in einer Brennzone. Ein Absenken der Temperatur, vielleicht auch etwas scharf, folgt bevor die Fliesen den Ofen verlassen, infolge der direkten oder indirekten Abkühlung, der gewöhnlich die Fliesen in der Endzone ausgesetzt sind.

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Ein ersten Unterschied zwischen den einzeln-en bekannten Verfahren und entsprechenden Vorrichtungen besteht in den verschiedenen mechanischen Mitteln zum Führen der Fliesen im Ofen. In manchen Vorrichtungen den sogenannten Tunnelofen, werden die Fliesen auf Warnen oder andere Träger gebracht, von denen jeder mehrere Fließen befördert, und dann werden die Wagen oder Träger durch entsprechende Mittel mit der gewünschten Geschwindigkeit durch den Ofen geführt. Bei anderen öfen werden die Fliesen einzeln, geführt, d.h. sie weruen einzeln auf föruereinrientungen gelegt und theoretisch sollen sie sich im Ofen mit derselben Geschwindigkeit Dewegen und bleiben deshalb ohne Änderung der gegenseitigen Lage, die sich aus ihrem Auflegen ergibt. Bei Ausfällen wie Brechen, Blockbildung und dergl., die stets vorkommen können, müssen Mittel vorgesehen und auf verschiedene Weisen und in den verschiedenen Vorrichtungen, das der regelmäßige Lauf - Fliesen wieder hergestellt werden.

Die Erfindung bezieht sich auf das zweite genannte Verfahren und die zugehörige Vorrichtung, umsoinehr als die Fliesen im Ofen einzeln gefördert werden. Die bevorzugten Fördereinrichtungen bestehen bei der Erfindung aus mehreren rotierenden Rollen, auf denen die Fliesen geführt werden und durch die sie mit einer der Umfangsgeschwindigkeit der Rollen entsprechenden Geschwindigkeit vorwärts bewegt werden. Dies ist jedoch keine absolute Begrenzung der Erfindung, die diese durch jede andere Förderanlage in die Praxis eingeführt werden kann durch die die Fliesen praktisch auf beiden Seiten erwärmt werden, was noch erläutert werden wird.

Beim Verfahren und bei der Vorrichtung nach der Erfindung gelangen die Fliesen in mehrere Kanäle, die übereinander

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liefen und vom Bearbeitungsstandpunkt aus praktisch einander fr]eich sind, obwohl sie auch weiten ihre verschiedenen Lapen konstruktive Unterschiede aufweisen können. Die Zahl der Kanäle, die in der Beschreibung gezeigt wird, ist nur ein Beispiel und kann verändert werden. Es ist aber auch möglich, mehrere Kanäle seitlich nebeneinander, wie auch übereinander anzuordnen, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

In jedem Kanal liefet nach der Erfindung die Achse jeder FliesenförderrolIe nicht symmetrisch, d.h. in der Kitte der Höhe des Kanals, sondern die Tiefe des Kanals unter dieser achse ist von dieser Höhe verschieden und besonders liegt sie näher der Decke als am Boden des Kanals. Vorzugsweise ist der Abstand der Rollenachsen vom Kanalboden nicht kleiner und vorzugsweise größer als der doppelte horizontale Abstand zwischen den Achsen zwei benachbarter Hollen. Noch vorteilhafter ist dieser Abstand der Rollenachsen vom Kanalboden nicht größer als der doppelte Rollenabstand plus dem durchmesser der Rollen.

Vorzugsweise ist auch der Abstand der Rollenachsen von der Decke jedes Kanals nicht größer als der Abstand der Rollenachsen untereinander und noch vorteilhafter etwas kleiner, beispielsweise 1 bis 2 mm kleiner als dieser Abstand.

Nach dem einen Ausführungsbeispiel der -Erfindung bestehen die übereinander liegenden Kanäle, die den Ofen bilden, je aus mehreren seitlich nebeneinander liegenden Kammern und sind durch Unterleitungen getrennt. Die Rollen verlaufen von einer Seite des Kanals zur anderen über diese Kammern, ohne an die Unterteilungen anzugreifen, wobei ein ausreichendes Spiel zwischen den Rollen und den öffnungen

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in den Unterteilungen gelassen wird, durch die die Hollen hindurchgehen, d^mit die Rollen ausgerichtet werden können.

Die Fliesen werden durch eine Kombination eines rfärmeübertragungsmechanismus erhitzt, der in den einzelnen Ausführungsbeispielen der Erfindung verschieden sein kann. Bei einem ..tusiührungsbeispiel wird die Hitze von der Decke jedes Kanals auf die Fliesen mit örtlichen Turbulenzen gestrahlt, wenn sie auch in verschiedenen Richtungen verstreut sind. Im Knnalteil unter den Rollen erfolgt das Erhitzen durch Strahlung vom Kanalboden und durch Konvektion, einschließlich dem, was als "Offene-Flamiii-Konvektion" bezeichnet wird, da die Verbrennungsproduktion in den Kanal direkt von der Brennern eingeführt werden, aie sie erzeugen. Diese Brenner befinden sich jedoch nicht in üicht der Fliesen, so daß im allgemeinen dort keine beachtliche Yii'ärmeübertragung durch direkte strahlung von den Brennern auf die untere Fläche der Fliesen besteht.

Bei einem anderen Aasfübrungsbeispiel nach der Erfindung ist jedes Paar vertikal benachbarter nebeneinander- und übereinander liegender Kanäle durch eine hohle Rippenplatte getrennt, die mehrere Hohlräume zwischen den Kanälen aufweist, an die das von den Brennern erzeugte, den Ofen heizende Abgas gelangt. Diese Platten sind mit öffnungen zum ablassen des Abgases sowohl nach oben, wo die Platte den Boden des oberen Kanals bildet, wie auch nach unten versehen ist, wo die Platte die Decke des unteren Kanals ergibt.

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Bei einer bevorzugten Variante dieser Ausführung besitzt die Rippenplatte mehrere Hohlräume, die quer zur Längsachse des Ofens verlaufen und die aus mindestens zwei Arten bestehen, wobei abwechselnd eine am Ofen in Längsrichtung verläuft und mit nach unten gerichteten Öffnungen versehen ist und die andere mit nach oben gerichteten Öffnungen versehen ist. Mehrere Hohlräume beider Arten sind vorzugsweise in ,jedem von mehreren Elementen vorgesehen, die zusammen diese Platte ergeben, ^iese Hohlräume werden je mit heißem ^bgas aus einen besonderen Brenner versorgt.

B_ei einem weiteren .-msführungsbeispiel der Erfindung sind die gegenseitig übereinander liegenden Kanäle des Ofens durch Rippenplatten getrennt, in denen elektrische Widerstandsheizelemente untergebracht sind. Ähnliche Platten befinden sich vorzugsweise über dem obersten und unter dem untersten Kanal, wobei die Flächen der Rippenplatten die strahlenden Flächen zum Erhitzen der Fliesen oder anderer Materialien durch Strahlung bilden, die durch den Ofen geführt werden.

Die Umlaufge schwindle it der ^Kollen und die Bev/egungsgeschv/indigkeit der Fliesen werden vorzugsweise an mindestens einem Punkt durch geringes Vergrößern in Bewegungsrichtung der Fliesen verändert.

Vorzugsweise werden die Heizeinrichtungen des Ofens, wenn der Ofen vorübergehend angehalten wird, aber mit abnehmender Intensität in Betrieb gehalten, so daß die Ofenkanäle beim Fehlen von durch sie hindurchgehende Erzeugnisse auf so hoher Temperatur gehalten werden, daß sie rasch auf Betriebstemperatur gebracht werden, wenn der Betrieb des Ofens wieder aufgenommen wird.

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Die Erfindung wird anhand von nicht beschränkenden Ausführungsbeispielen anhand der 2eichun<ren erläutert. In den Zeichnungen ist:

Figur 1 ein Vertikalquerschnitt eines Ofens nach einem iiusführungsbeispiel der Erfindung;

Figur 2 eine Einzelheit der Figur 1 in größerem Faßstab;

Figur 3 ein Querschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels mit zwei übereinanderliegenden Kanälen, wobei der Ofen durch Verbrennungsgase geheizt wird, die in Hohlräume in Rippenplatten über und unter jedem Kanal eingeführt werden;

Figur 4 ein Querschnitt einer der Platten, die die Rippenplatten bilden;

Figur 5 eine Teilansicht einer Rippenplatte, die durch Verbinden von Elementen ähnlich denen nach Figur 4 besteht; die

Fig. 6 und 7 sind Querschnitte bzw. Draufsichten einer anderen Platte;

Figur 8 ist ein Querschnitt eines Ofens nach einem weiteren Ausführungsbeispiels, wobei jeder Kanal von zwei seitlich nebeneinander liegenden Kainmern gebildet wird.

Figur 9 eine schematische Darstellung der Träger der Rollen des Ofens nach Figur 8;

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Figur 10 ein Horizontalschnitt und eine Teilansicht eines Elements einer Ofenrippenplatte nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei der Ofen elektrisch geheizt wird; und

Figur 11 ein Querschnitt der Platte nach Figur 10 in der Ebene XT-XI der Figur 10, gesehen in dichtung der Pfeile.

Die -figuren 1 und 2 zeigen den Ofen 10, der in diesem Beispiel nur zwei Kanäle aufweist, den oberen Kanal 11 und den unteren Kanal 12. Wie bereits erwähnt, kann die Zahl der Kanäle größer sein und ist in den meisten Fällen drei oder auch mehr. Zur -Erläuterung genügen aber zwei Kanäle. Der Ofen ist mit einer Tragkonstruktion versehen, die beispielsweise von geeignet verbundenen Metallprofilen 13 gebildet und nicht beschrieben wird, da sie nicht ein Teil der Erfindung ist und deshalb in einer üblichen Weise hergestellt sein kann. Sowohl der Boden 14 des Ofens und sein Dach 15 als auch die Seiten 16 sind entsprechend isoliert und können in beliebiger Weise, insbesondere durch Verwenden eines modularen Gebildes hergestellt sein, das Ofen verschiedener Abmessungen aus Normelementen leicht aufbauen läßt.

Wie die Zeichnungen zeigen, liegen die achsen der Sollen nicht auf der halben Höhe eines jeden Kanals. Der Kanal ist mit einem Boden 19 versehen, der zusammen mit der Decke 20 des darunterliegenden Kanals (mit Ausnahme des Bodens des Kanals) einen Hohlraum 21 bildet, in den die Heizgase gelangen. Diese Gase können z.B. von einer mittleren Anlage durch Verteilrohre oder aus einer Gruppe von Anlagen je zu einem Längsabschnitt des Ofens strömen.

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Bei einem bevorzugten, hier gezeigten Peispiel stammen die Gase aus mehreren kleinen Brennern 22, die mit ⁿeizgas, zam Beispiel Kohlenwasserstoffgas wie Methan, und Verbrennungsluft durch bekannte Einrichtungen versorgt wird, die nicht beschrieben werden müssen. Der Betrieb der Bremer besitzt jedoch bestimmte iv.erkm-ile, die noch erläutert werden.

Jede Decke ist mit Öffnungen 2$ versehen, so dfß das Verbrennungsgas aus dem Brar.ner 22 einen leichten Druck in den Hohlräumen 21 erzeugt, durch das nicht nur der Hohlraum selbst geheizt ivird, sonoern das auch durch die Öffnung strömt, die zu den Fliesen gerichtete Düsen bilden, und an diesen Fliesen aufprallen, auch wenn diese nahe der Decke liegen, und diese erhitzt. Gleichzeitig versuchen die Ga.se in Längsrichtung am Ofen entlang zu strömen, weil der ganze Ofen, was noch erläutert wird, mit einem otrahl gefüllt ist, der durchschnittlich von der Zone des Fliesenauslasses aus dem Ofen zur Zone des Flieseneinlasses in Längsrichtung strömt. Der Zwischenraum zwischen der unteren Fläche der Decke 20 und der Ebene 24, auf der die Rollenachsen liegen, ist in der Zeichnung mit 25 bezeichnet, während 26 den Raum von der Ebene 24· zum Boden 19 des Kanals anzeigt.

Bei diesem Ausführungsbeispiel werden ^ij-eizgase auch zum Raum 26 gefülirt, die von Brennern 27 stammen, die den Brennern 22 ähnlich sein können, aber in denen Ofenwandungen 16 untergebracht sand, so d^ß ihre Flammen sich nicht in SichL der Fliesen befinden, sondern von den Brennern frei abströmen und direkt in den P.aum 26 eindringen.

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In diesem Fall kennen die einzelnen Brenner durch eine zentralisierte Anlage oder durch mehrere Ablagen ersetzt werden, die verschiedenen Abschnitte des Ofens dienen.

Beim Ausführen der Erfindung müssen die Bauvorschriften befolgt werden, die bei bekannten Vorrichtungen keine Parallele besitzen, Es ist bereits erwähnt worden, daß die Hollen in den Kanälen asymmetrisch angeordnet sind, andererseits sind die Hollen voneinander entfernt und ihr gegenseitiger Abstand - definiert als horizontaler Abstand zwischen den Achsen zweier benachbarter Willen in jedem Kanal - ist entlang dem ganzen Ofen oder mindestens entlang einem vorhersehenden Teil dieses einheitlich.

Die Höhe der Zone 26 d.h. des unteren Teils des Kanals oder in anderen (Vorteil der Abstand zwischen der Ebene der iiollenachsen und dem oberen Teil des Bodens 19 eines jeden Kanals soll mindestens gleich dem Doppelten des gegenseitigen ^llollenabstandes und vorzugsweise größer oder noch besser gleich mindestens dem doppelten Abstand plus dem Rollenradius und zwischen diesem letzten Wert und dem doppelten gegenseitigen Rollenabs ti. .nd plus dem Rollendurchmesser sein. Vierte gleich dem doppelten gegenseitigen Rollenabstand plus 24 bis 25 mm sind besonders bevorzugt. Es gibt keine obere Grenze des .Abstandes von der Ebene zur oberen .Fläche des Bodens 19 in dem üinne, άόβ bei Größerwerden df.s Abstano.es über die erwähnoen .»"erte der Ofen noch funktionsfähig ist. Jedoch kann ein wesentlicher Anstieg über diese v/er te hinaus nicht zu Vorteilen führen und den thermischen Wirkungsgrand im Ofen fallen lassen.

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Die Höhe des oberen Teils 25 eines jeden Kanals, d.h. der Abstand von dieser Ebene zur unteren Flüche der Decke 20, soll kleiner sein als der Abstand von der Ebene 24 zur oberen Fläche 19 de^ ßodens und vorzugsweise nicht größer als der Tereneeitirye Abstand der Rollen. Diese Hohe ist vorzugsweise nicht wesentlich geringer als der gegenseitige Hol 1 enabst-^nd -und im ^r 1.1 p;eme ioen nicht geringer als der dorpelte Durchmesser der Rollen. Sin optimaler iVert ist 1 bis 2 mm geringer als der fiolüenabstand.

Beim beschriebenen Beispiel erfolgt die -erhitzung der Fliesen teilweise durch Strahlung voe Boden und von der Decke und teilweise durch Konvektion. Bei einer beliebigen Geschwindigkeit muß der ablauf vom thermischen Standpunkt aus abschnittsweise entlang der Längsrichtung des Ofens genau geregelt werden. Die Temperatur der Gase, die unmittelbar in die Kanäle oder in die Zwischenräume zwischen der Decke eines Kanals und dem Boden des Kanals darüber eingeführt wird, soll in jedem Zeitpunkt geregelt und verändert werden können. Dies geschieht durch bekannte Mittel mehr oder weniger genau über eine Modulation der Regelung der Heizquellen, die die Gase erzeugen. Die Modulationseinrichtungen hierfür sind im allgemeinen verhältnismäßig kompliziert und kostspielig. Die bevorzugte, bei diesem Beispiel beschriebene ^eizun; sanlage ermöglicht das wirtschaftliche Lösen dieses Problems. Diese Lösung basiert auf einer Aufteilung der heizung, die als kapillar bezeichnet wird, d.h. auf viele kleine Brenner, die leicht nacheinander geregelt werden können, wie es noch erklärt werden wirde Beispielsweise kann ein Brenner für jede Seite jeder Verbrennungskammer und für je 20 cm seiner Länge zum

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Versorgen des ^wiscbenraumes je ies KannIs unter den Förderrollen aufweisen. Die Brenner können beispielsweise mit I'.ethan gespeist werden und verb^e-nnen wenige Zehntel, z.B. zwei Zehntel eires Kubikmeters Methangas pro Stunde.

Die Regelung erfolgt einfach durch Verändern der Gasmenge an einen Brenner, während die Luftmenge konstant bleibt. Cflensichtlich ändert sich der Luftüberschuß unter diesen Bedi nfi.inr'en. Bei einem größeren Wärmebedarf wird die Gasmenge erhöht, wodurch der Luftüberschuii abnimmt und die Flamme weniger oxidierend wird. Beispielsweise kann der Luftüberschuß in einem typischen Fall JO/j unter den Betriebsbedingungen liegen und auf 1Ο;ό absinken, wenn der Wärmebedarf bei einem Minimum liegt. Unter diesen Bedingungen bleibt die Flamme stets ausreichend oxidierend und die wärmemenge in jedem Fall innerhalb gewünschter Grenzen. Die Regelung erfolgt hierbei durch Nebenschluß-Magnetventile, wodurch eine Grund-Brennstoff-Luftmischungszuführung stets beibehalten wird, und wenn notwendig, wird das erforderliche Zusstzgas über das Magnetventil bezogen. Diese anlage muß nicht graphisch dargestellt werden, kann leicht durch. Fachleute in die Praxis eingeführt werden und ist selbst ein bekanntes System.

Bei einem besonderen, nicht begrenzenden Beispiel eines Brennofens für Fliesen mit Größen von 15 χ 15 cm und 4,5 mm Dicke bis 20 χ 20 cm und 10 mm Dicke haben die Rollen einen Durchmesser von $0 mm und einen gegenseitigen Abstand von 7^ mm. Der /Lbstand von der Ebene der Rollenachsen zur oberen Fläche des Bodens eines jeden Kanals beträgt 172, 5 mm und der Abstand von dieser Ebene zur unteren Fläche der Decke eines jeden Kanals 72,5 nun·

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Die Hollen werden in bekannter ..'eise ,:eh,]t-n and angetrieben O

,nie bereits erwähnt, gibt es, obwohl die Heizgc.se seitlich in den Ofen eingeführt und seitlich oder abwärts uni/oder in örtlichen »irbaln strömen, einen globalen Gasstrom in der ^-ichtung der Ofenl".i;.;e und j.rM·-tisch in Gegenrichtung zu d"n Fliesen. Dies kann leicht durch einen Zugkamin nah" -Λ*ν Fl ie.^onei:;! ißzore in der Ofen^nordnunr durchgeführt werder, was bei ofen für keramische Laterialien bekannt ist. .Vie ebenfalls bekannt irt, soll der mis '!eich des ..nsaugens und des L'inl3s~ens von Gasen in d--n Feuerraum so sein, daß in diesem li&um stets ein überatnosphärisoher Druck gehalten wirl, der sehr niedrig int und in der Größenordnung von wenigen ;.;illimeter Jassersäule lie^t. Diese Län"ssti'omung, außer daß die gewünschte Wirkung beim .Värmeaustsusch, die Sauberkeit der Ofenflachen usw. besitzt, hat auch die Funktion, den κ/ärmegehalt der Fliesen, die das Ende der Brennzone erreicht haben, auszunutzen. *αα iCnde dieser Zone erfolgt sin direktes ibkühlen der Fliesen infolge dem Einführen eines Luftsiromes, der kalt ist oder mindestens auf einer Temperatur '.'. iegt, die erheblich unter der der Fliesen liegt. Dies ist für sich bei Fliesenbrennöfen ein bekannter Vorgang. Der Luftstrom nimmt von den Fliesen ',Värme weg und da er in den Ofen gezogen wird, wird diese ,Värme zurückgewonnen. Es soll to viel wie möglich zurückgewonnen werden, übermäßig kai Ui Luft soll nicht in den Ofen eingeführt werden. Ein weiteres Abkühlen der Fliesen kann indirekt z.T^. durch Setzen in den Er.dabschnitt der Ofenspulen erfolgen, in denen ein Kühlmedium zirkuliert, aber dies ist ein Zubehör, das vorzugsweise sehr wenig benutzt werden soll.

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Die Figuren 3 bis 5 zeipen ein anderes Ausführungsbeisriel der Erfindung. Der dargestellte Ofen besteht aus zwei übereinander liegenden Kanälen, tier wie bei allen Ausführur.gsbeispielen kann die Zahl der Kanäle größer, z.B. drei sein. Dieser Ofen enthält ein iwauerwerk 30 vnd einen oberen Kanal 31 und einen unteren Kanal 32. .ber dem oberen Kanal 3I befindet sich eine Rippenplatte 33 die einen Hohlraum 3^ besitzt, in dem Brenner 35 heiße Gase liefern, die danach durch die öffnungen J>6 ausströmen. In der Ofenkammer 32 befinden sich Rollen 37» die die Fliesen tragen und vorwärts führen und denen noch den bereits beschriebenen Beispielen gleichen.

Unter dein Kanal 32 befindet sich eine Rippenplatte 39» die der Plrtte 33 ähnlich ist, aber sozusagen mit der Oberseite nach unten gewendet ist und von den Brennern 3b versorgt wird, die aber mit nach oben gerichtetem löchern 40 versehen sind. Zwischen den beiden Kanälen befindet sich eine Rippenplatte 41 die einen Hohlraum oder besser mehrere Hohlräume 55 bildet, die ebenfalls von den Brennern 35 mit heißen Gasen versorgt werden. Die Rippenplatte 41 ist sowohl mit aufwärts gerichteteten als auch mit abwärtsgerichteten Öffnungen versehen, da es aber zwei Arten von Offnungen niemals gleichzeitig auf derselben Querebene gibt, wird die Rippenplatte 41 zu Teil im Schnitt auf einer vertikalen Ebene gezeigt, wobei die Offnungen nach unten gerichtet, und zum Teil im Schnitt in einer Ebene gezeigt, in der die Offnungen nach oben gerichtet sind.

Wie dies geschieht, zeigt die *'igur 4, in einem Querschnitt einer Platte 50» die das Grundelement der Rippenplatte 41 ist. Die Platte 50 besteht aus zwei parallelen Flächen 5I

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und 52 und aus dazwischen liegenden Rippen 5^j die mehrere Hohlräume 55 bilden, von denen vier dargestellt sind. Die platte ist an zwei diagonal pre^pnüfcc rl i elenden Kanten mit zwei Vorsprüngen 56 und zwei Eindrücken 58 versehen, die eine Form aufweinen, die denen der Vorsprünge entspricht. Ferner enthalten die Platten zwei Zonen 57 und 59 ohne Öffnungen mit derselben länge oder verschiedenen Längen an den beiden in Längsrichtung gegenüberliegenden Enden der F]ntt^Q.

Die beiden Flächen 51 und 52 sind mit nach oben gerichteten Off nur gen 5? bzw. mit n?oh 'inten gerichteten Uf fnungen 5^ versehen. Jeder Hohlraum 55 besitzt entweder die eine oder die andere ^rt von Öffnungen und die beiden Arten wechseln sich ab. Da die '^uerscnnittsebene nach Figur 4 parallel zur Längsachse des Cfens verläuft, besitzt die Rippenplatte 41 aufeinanderfolgend Heihen von aufwärts gerichteten und Reihen von abwärts gerichteten öffnungen. In jedem Hohlraum 55 befindet sich ein Brenner und liefert dcrt heiße Gase, die somit sowohl in aie darüberliegenden als auch in die darunterliegenden Ofenkanäle strömen. Vorzugsweise, aber nicht notwendig, versorgen die Brenner den darüberliegenden Kanal an einer Seite des Ofens und den darunter liegenden Kanal auf der anderen Seite des Ofens.

Die Platten 50 bilden eine fortlaufende Rippenplatte, weil die Vorsprünge 56 eines jeden in die Eindrücke 58 der benachbarten pl Plptte eingreifen.

Die Figuren 6 und 7 zeigen eine der Platte 50 ähnliche Platte 5O¹, bei der aber alle Offnungen 53 aufwärts gerichtet sind, und Zonen 57' und 59' ohne Offnungen.

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Eine Folge solcher Platten bildet die Rippenplatte 39» d.h. den Boden des untersten Ofenkanals. Die Hohlräume 55' werden von Brennern 35 versorgt.

Eine gleiche Platte dient zum Herstellen der Decke 33 des obersten Kanals und ist nicht dargestellt, da sie ähnlich der nach ^igur 6 ist, dessen Oberseite nach unten gedreht ist.

Es sind viele Variationen der Rippenplatte möglich. Eine Zwischenrippenplatte 41 kann beispielsweise mit Gruppen von Reihen und öffnungen versehen sein, die abwechselnd nach oben und nach unten gerichtet sind. Es können auch anders geformte Platten mit bezug auf die von ihnen gebildeten Hohlräume oder in bezug auf deren Zahl oder auf die Unterteilungen hergestellt werden, die einen Hohlraum von einem anderen trennen. Es können auch verschiedene Arten von Platten verwendet werden, um eine oder mehrere Rippenplatten herzustellen.

Figur 8 zeigt einen der ^'igur 3 ähnlichen Schnitt eines Ofens nach einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung. Hier besitzt der Ofen zwei übereinander liegende Kanäle, es können aber auch drei oder mehr sein. Bei diesem Ausführungsbeispiel soll der Ofen elektrisch geheizt sein und deshalb gibt es dort keine Offnungen zum Einführen von Gasen am Boden oder an der Decke der Kanäle. Der Ofen enthält ein Mauerwerk 60 und Kanäle 61 und 62. Die oberste und mittlere Rippenplatte 69 bzw. 7Λ haben keine öffnungen.

Der Ofen könnte natürlich auch durch Gase geheizt werden und die Rippenplatten könnten wie beim Beispiel nach Fi-

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gur 3 vom Brennern versorgt werden. Die Art der Heizung und die anderen Merkmale des Ofens, ausgenommen die, auf die jetzt hingewiesen wird, sind in bezug auf die Variante ohne Belang, und die dieses Beispiel zeigen sollen.

Jeder Kanal ist in zwei Hälften unterteilt, die seitlich nebeneinander liegen. Der &anal 61 enthält die zwei Kammern 61 A und 61 B und der Kanal 62 die zwei Kammern 62A und 62B. Die Kammern, die jeden Kanal ergeben, können auch mehr als zwei, d.h. oder mehr sein. Das Mauerwerk 60 ist allen Kammern gemeinsam. Die Kammern jedes J^anals sind voneinander durch Unterteilungen 64- getrennt, die mit öffnungen 66 versehen sind, durch die die Pollen 67 hindurchgehen. Die Unterteilungen, Öffnungen und Hollen gleichen denen in den beiden Kanälen, können aber auch ungleich sein.

Der durchmesser der Pollen 67 ist kleiner als der der Offnungen 66, so daß zwischen Rollen und Öffnungen ein "piel besteht. Es sind keine Träger in den Unterteilungen 64 vorgesehen, ^ie Hollen werden nur an den beiden Enden gehalten und verlaufen sonst ohne Zwischenträger durch alle Kammern, ^ie Art in der die **ο11βη an ihren -landen gehalten werden, ist kein Teil der Erfindung, ist aber der Übersichtlichkeit halber in lKigur 8 dargestellt. An einer Seite (linke Seite in der Zeichnung) sind die Rollen 67 an zwei kleinen Tragzylindern 72 gelagert (von denen nur eine in der Zeichnung zu sehen ist). An der anderen Seite wird die Rolle von einem Lager 73 gehalten und über ein Zahnrad 7^ angetrieben. Die Anordnungen 75 und 76 gewöhnlicher Bauart werden von den Teilen 77 und 78 getragen, die ein Teil des Ofengestells sind, und gewährleisten die Luftdichtigkeit des Mauerwerks am Eingang und ausgang der Rollen.

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Das die Hollen nicht in den Unterteilungen gelagert sind, die seitlich benachbarte Kammern trennen, die jeden Kanal bilden, erscheint irrational und gefährlich und würde dafür auch nach dem Stand der Technik gehalten werden, da es stets angenommen wird, daß die ^ollen nur eine sehr begrenzte freie Länge im heißen Bearbeitungsraum besitzen, der von den Kanälen gebildet wird, wenn kein schädliches Vorliegen erfolgt. Bei einer Geschwindigkeit könnte es nicht erwartet werden, daß aus dem F_ehlen von Trägern ein Vorteil abgeleitet werden könnte. Es hat sich überraschend gezeigt, daß einerseits das Fehlen von Zwischenträgern keinen Schaden bewirkt, wird das Drehen der Rollen genügt, um ein verliegen zu verhindern. Andererseits ermöglicht das Fehlen von Zwischenträgern das Beseitigen eines sehr schwerwiegenden Nachteils, der sonst unvermeidbar und sehr gefährlich wäre, d.h. es könnte vermieden werden, daß die Fliesen von einer Bahn abweichen, die genau parallel zur Längsachse des Ofens verläuft·

Die Fliesen sollen natürlich einem richtigen Längspfad folgen, da in diesem Fall sie auf den Rollen sehr dicht nebeneinander liegen und die ganze Breite der Kanüle einnehmen können, wodurch der Ofen vollständig ausgenutzt wird. Eine solche Ausnutzung war bisher hier nicht möglich, weil eine vollkommene Längsbahn der Fliesen nicht möglich 1st, die zu der einen oder der anderen Seite abzuweichen versuchen, so daß zwischen den-Fliesen und zwischen diesen und den Wänden jeder Behandlungskammer ein ausreichender Platz gelassen werden muß, um die Seitenabweichungen der Fliesen ohne Berührung zwischen den einzelnen Fliesen und zwischen diesen und den Wänden zu vermeiden, was sonst gefährliche Ergebnisse bewirken würde, die zum Verklemmen und Produktionsausfällen führen würden.

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Es hat sich gezeigt, daß dies durch eine Einstellung der Ausrichtung der Rollenachsen vermieden werden kann, während der Ofenbetrieb geprüft wird, nachdem der Ofen aufgebaut worden ist. Zum Vermeiden einer Abweichung vom richtigen Weg der Fliesen dient eine geringe Winkelverschiebung der Rollenachsen, die über eine genaue Eichung der Stellungen der Lager erhalten wird. Dies kann dadurch geschehen, daß die Pollen im ganzen Kanal frei verschoben werden und nur an ihren Enden gelagert sind. Dies ermöglicht der Erfindung durch Wegfall der Zwischenträger und durch ein Spiel zwischen jeder Rolle und den öffnungen der Unterteilungen, durch die die Rollen hindurchgehen.

Ein anderes Konstruktionsmerkmal wird mit Hilfe der Figuren 10 und 11 beschrieben. Diese beziehen sich auf den Aufbau der Rippenplatten über und unter den Kanälen und zwischen übereinander liegenden Kanälen in einem elektrischen beheizten Ofen, wie es beispielsweise Figur 8 zeigt. Diese Rippenplatten werden gewöhnlich aus plattenförmigen Teilen ähnlich denen nach den Figuren 4 und 5 hergestellt, sollen aber Strahlungsplatten bilden und in ihren Hohlräumen kein Abgas von den Brennern aufnehmen, sondern Heizwiderstände enthalten.

Die Figuren 10 und 11 zeigen die Platten 80, die einen parallelepidalen Querschnitt mit den Vorsprüngen 56 der Figur 4 entsprechenden VorSprüngen 81 und den Eindrücken 56 der Figur 4 entsprechende Eindrücke 82 versehen sind. Die Platten bilden Hohlräume 83, die die Widerstände 84 aufnehmen, die vorzugsweise U-förmig sind. Die Anschlüsse verbinden sie mit benachbarten Widerständen oder mit den Anschlußklemmen. Die Platten werden gewöhnlich so geformt,

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daß eine Rippe 86, die zum Halten der beiden Zweige jedes 'Widerstandes 84 dient, sich in jedem Kohlraum befindet.

Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung können, wie bereits erwähnt und in einem Ausführungsbeispiel gezeigt, die die Fliesen tragende und vorwärts bewegende Rollen mit Geschwindigkeiten betrieben werden, die entlang dem Ofen nicht gleich sind. Vorzugsweise ist diese Geschwindigkeit mindestens in der Mitte des Ofens etwas größer, was sich als vorteilhaft für das Verhindern von Verklemmungen gezeigt hat. Die Geschwindigkeitszunahme kann in der Größenordnung von einigen Irozent liegen.

Ferner kann der Ofen bequem auch ununterbrochen durch eine Einrichtung zum .Segeln der Brenner oder anderer Heizeinrichtungen während des Hinhaltens so ununterbrochen betrieben werden, daß die zum Ofen gelieferte Hitze ausreichend zum Halten der kasse des Ofens nahe auf der Brenntemperatur gehalten werden, so daß im Zeitpunkt des Beginns des Ofenbetriebes dieser rasch genug auf Betriebstemperatur gebracht werden kann. Wenn der Ofen durch Verbrennungsgase erhitzt wird, kann das Abgas von einem Ende des Ofens abgezogen werden, wie es während des normalen Betriebes geschieht, aber viel langsamer. Die vom Ofen unter diesen Bedingungen verbrauchte Hitze ist niedrig genug, da dort wegen des Eintritts des zu brennenden Materials einerseits keine Kühlung erfolgt, und andererseits die Menge der Überschußluft fehlt, die zum Halten der gewünschten Atmosphäre im Ofen bei dessen Betrieb abgezogen wird.

Es sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben worden, doch sind viele Abänderungen möglich, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen.

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ZS

L e e r s e i t e

Claims

1. Ofen zum Brennen keramischer Materialien, insbesondere Fliesen, dadurch gekennzeichnet, daß von mehreren übereinander angeordneten geheizten Kanälen (11, 12) jeder durch isolierte Seitenwände (16), einen Boden (19) und eine Decke (20) gegeben ist, und mehrere Rollen (17) die keramischen Materialien (18) tragen und durch den Ofen (10) führen und in jedem Kanal quer und in Längsrichtung gleichmäßig von einander entfernt mindestens durch einen größeren Teil des Ofens angeordnet sind und nahe an der Decke (20) als am Boden (19) des jeweiligen Kanals liegen.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekenneeichnet, daß der Abstand der Rollenachsen (25) vom Boden (19) des Kanals nicht geringer als der doppelte gegenseitige Rollenabstand ist·

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BORO MÖNCHEN: TELEX: TEtEaRAMW: TELETON: BANKKONTO: POSTSCHECKKONTO: ST. ANNASTR. Tt 1-M44 INVENTION BERUN BERLIN SI W. MEISSNER, BLN-W Mt* MONO«« B INVEN 4 BERUN 03MBItOST BERLINER BANK AG. 123 89-Mi TEL: WBIN oMMttasn MW716000

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Hollenachsen (25) vom Boden (19) des Kanals größer als der doppelte gegenseitige Rollenabstand ist·

4, Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rollenachsen (25) vom Boden (19) des Kanals nicht größer als der doppelte Rollenabstand plus Rollendurchmesser ist·

5· Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Rollenachsen von der Decke des Kanals kleiner als deren Abstand vom Boden des Kanals und nicht größer als der gegenseitige Rollenabstand ist.

6. Ofen nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der ^llenachsen von der Kanaldecke (20) 1 bis 2 mm kleiner als der gegenseitige Rollenabstand ist.

7. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinanderliegenden Kanäle je aus mehreren seitlich nebeneinanderliegenden, durch Unterteilungen (6<0 getrennten Kammern 61A, 61B, 62A, 62B) bestehen, daß die Rollen (25) von einem Ende des Kanals (61, 62) zum anderen quer zu diesem verlaufen, daß zwischen den Rollen und den Unterteilungen (64) ein so großes Spiel besteht, daß die Pollen (25) ausgerichtet werden können.

8. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Brenner (22) in den Seitenwänden (16) des Ofens (10) untergebracht sind und die heißen Gase an Hohlräume (34-) führen, die sich über der Decke (20) eines jeden Kanals befinden und zur Zone (57» 59) eines jeden Kanals zwischen den Rollen (25) und dem Kanalboden (19) führen.

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9. Ofen nach -"-nspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle ,jedes Paares vertikal benachbarter und übereinander liegender Kanäle durch eine hohle Rippenplatte (39) getrennt sind, die mehrere Hohlräume (34) enthält, die das von den Brennen (22) erzeugten Abgas aufnehmen, und die mit Öffnungen für das Auströmen des Abgases sowohl nach oben, wo die Rippenplatte den Boden (19) des oberen Kanals bildet, wie auch nach unten strömt, wo sie die Decke (20) des unteren Kanals bildet.

10. Ofen nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß jede Rippenplatte (39) mehrere Hohlräume (34) enthält, die quer zur Längsachse des Ofens verlaufen und mindestens aus zwei Arten bestehen, die abwechselnd in Längsrichtung des Ofens angeordnet sind, wobei die eine Art mit nach unten gerichteten Auslaßöffnungen und die andere mit nach oben gerichteten Auslaßöffnungen versehen sind, und daß mehrere Hohlräume (34) beider Arten aus mehreren Teilen bestehen, die zusammen die Rippenplatte (39) ergeben.

11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Hohlräume beider Arten sich in jedem Rippenplattenteil befinden.

12. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hohlraum der Rippenplatte mit heißem Abgas aus einem besonderen Brenner versorgt wird.

13. Ofen nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Decke (20) des obersten Kanals und der Boden (19) des untersten Kanals von Rippenplatten (39) gebildet werden, die Hohlräume (3*0 niit Ausströmungsöffnungen nur an der zum Kanal gerichteten Seite versehen sind.

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14. Ofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rippenplatte, die die Decke (20) des obersten Kanals und den Boden (19) des untersten Kanals bilden, von gleichen plattenförmigen Teilen (50, 50') gebildet werden, die entgegengesetzt in den beiden Rippenplatten aus-erichtet sind.

15. Ofen nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner (22), die die Hohlräume der einen Art versorgen, sich an der einen Seite des Ofens (10) und die Btenner, die die Hohlräume an der anderen Seite versorgen, sich an der anderen Ofenseite befinden.

16. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Heizbrenner verhältnismäßig geringer Leistung und in verhältnismäßig großer Zahl normalerweise mit einer Mischung aus Brennstoff und Luft in einem gegebenen Verhältnis gespeist werden, ohne daß die Luftmenge verändert wird.

17. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erhitzen der keramischen Materialien (18) durch Strahlung hohle Rippenplatten enthalten, die über und unter den Kanälen angeordnet sind und elektrische Widerstansheizelemente enthalten.

18. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen in verschiedenen Abschnitten des Ofens mit verringerter Geschwindigkeit betrieben werden.

19· Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung während der Zeiten, in denen der Ofen nicht in Betrieb ist, und zum Verringern der Längsströmung der Gase durch den Ofen während dieser Zeiten mit verringerter Geschwindigkeit betrieben wird.

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