DE2816278A1

DE2816278A1 - Feuerfeste formsteine und gegenstuecke, sowie aus diesen elementen zusammengestellte ofenwagen-konstruktion mit brennregalen, insbesondere zur anwendung in der keramischen industrie

Info

Publication number: DE2816278A1
Application number: DE19782816278
Authority: DE
Inventors: Istvan Agocs; Klara Hegedues; Ervin Schleiffer
Original assignee: FINOMKERAMIAIPARI MUEVEK
Current assignee: Alfoeldi Porcelangyar 6801 Hodmezoevasarhely Hu
Priority date: 1977-04-18
Filing date: 1978-04-14
Publication date: 1978-10-26
Also published as: DD136888A5; HU179177B; CS223868B2; FR2388231B1; PL117690B1; PL206194A1; SU867329A3; DE2816278C2; FR2388231A1

Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHOBEL-HOPF EBBINGHAUS FINCK

Beschreibung

Die Erfindung betrifft feuerfeste Fcrmsteine und Gegenstücke, sowie aus diesen Elementen zusammengestellte Konstruktionen, insbesondere zur Amvendung in der keramischen Industrie, wobei die Konstruktionen aus den Elementen aufgebaute äußere und inne're Tragsäulen und dazwischen angeordnete Brennregale aufweisen.

In der keramischen Industrie erfolgt das Brennen der verschiedenen Produkte, z.B. das Brennen von Porzellangefäßen, Belagstoffen, Zier- und technischer Keramik, Schleifscheiben, sanitären Keramikwaren usw., im Ofen mit Hilfe von Ofenwagen mit Brennregalen. Zum wirtschaftlichen Betrieb der Öfen muß der Brennraum so gut wie möglich ausgelastet sein, wobei das Einsetzen der zu brennenden Produkte in den Ofen bzw. ihr Herausnehmen aus dem Ofen einen möglichst minimalen Zeitaufwand benötigen soll.

Aus diesem Grunde werden die zu brennenden Produkte außerhalb des Ofens in einer aus Brennregalen bestehenden Konstruktion untergebracht, deren Regalabstand der Höhe des Produktes entspricht. Diese Konstruktion wird im gefüllten Zustand zum 3rennen in den Ofen eingeschoben. Das Meterial des Ofenwagens ist so gewählt, daß es die Temperaturen um 2.000⁰C während des Brennvorganges auch bei häufigem Einsatz aushält. Deshalb werden die Ofenwagen-Konstruktionen aus feuerfestem Material gefertigt.

Eine Variante der aus der Praxis bisher bekannten Ofenwagen-Konstruktionen besteht aus Tragsäulen, die aus feuerfesten Ziegeln und mit feuerfestem Mörtel gefertigt werden, und aus solchen Brennregalen, die benfalls mit Hilfe von feu-

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erfestem Mörtel an den Tragsäulen befestigt werden.

Sine solche Lösung erfordert wegen des Aufbaus des Ofenwagens und der Verwendung von Mörtel ziemlich viel Arbeitsaufwand. Die Veränderung des Abstands der Brennregale auf dem Wagen, die beim Brennen von Produkten, deren Höhe von den vorherigen Produkten abweicht, notwendig ist, ist nur durch Demontage und Neuaufbau des ¥agens möglich. Bei der Demontage bleiben auf den Brennregalen festgebrannte Mörtelstücke, die nur durch Schleifen entfernt werden können. Auf diese Weise ist die Veränderung der Anzahl und des Abstandes der Brennregale auf dem Wagen ein kostspieliger und zeitaufwendiger Vorgang.

Die Tragsäulen und die Brennregaie der Konstruktion bilden infolge der Mörtelbefestigung eine starre Einheit und sind zu einer voneinander unabhängigen Wärmeausdehnung nicht fähig. Infolgedessen entsteht in den Brennregalen eine hohe Wärmespannung. Die Dicke der Regale muß deshalb größer als üblicherweise notwendig gewählt werden. Die Regale zerspringen Jedoch trotzdem recht häufig. Beim Auswechseln des gesprungenen Regales muß der ganze Wagen demontiert werden.

Aus der Praxis ist weiterhin ein zerlegbarer Ofenwagen mit 3rennregalen bekannt, dessen Aufbau feuerfeste Trägerelemente mit nach unten gerichtetem U-Querschnitt aufweist, wobei die Elemente aufeinandergelegt werden. Das zu brennende Produkt kann in die zwischen den einzelnen Elementen gebildeten Hohlräume eingelegt werden.

Bei dieser Lösung sind zum wirtschaftlichen Brennen der Produkte verschiedener Höhe Tragsäulen verschiedener Höhe notwendig. Da die Konstruktion auf der Seite abgeschlossen ist, ist der Wärmeausgleich im inneren Raum unzureichend, wodurch die Qualität der Produkte ungünstig beeinflußt wird.

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Bekannt ist weiterhin eine zerlegbare Konstruktion, die aus in einem Stück gefertigten Tragsäulen besteht, zwischen denen auf konsolartig ausgebildeten Vorsprüngen 3rennregale angeordnet sind. Da die aus einem Stück gefertigte Tragsäule recht teuer ist und bei ihrer Beschädigung die ganze Säule ausgewechselt werden muß, ist diese Lösung auch recht kostspielig.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist die Ausbildung von Elementen für den Aufbau von Tragsäulen und einer Ofenwagen-Konstruktion, bei welchen die Produktion den Veränderungen der Warenstruktur elastisch angepaßt v/erden kann, sich die Lebensdauer der Brennregale erhöht, ihr Austausch zerstörungsfrei erfolgen kann und bei Verminderung der spezifischen Energiekosten eine optimale Ausnützung des Brennraumes möglich ist.

Srfindungsgemäß wird davon ausgegangen, daß die Tragsäulen des Ofenwagens, im Gegensatz zur bisherigen Praxis, aus ohne Bindemittel nach dem Baukastenprinzip zusammengefügten feuerfesten Elementen aufgebaut werden können, die durch ihre Form der Konstruktion die notwendige Stabilität auch ohne Bindemittel sichern.

Um dies zu erreichen, wird erfindungsgemäß ein mit einem Gegenstück formschlüssig verkuppelbare Stirnteile aufweisender Formstein eingesetzt, der zwischen den Stirnteilen einen Halsteil zur Aufnahme der Brennregale hat. Die Konstruktion weist also erfindungsgemäß aus Elementen bestehende Säulen und zwischen diese Säulen einschiebbare Brennregale auf.

Gegenstand der Erfindung sind somit feuerfeste Formsteina und Gegenstücke, und eine aus diesen Elementen zusammengestellte Konstruktion, insbesondere zur Anwendung in der keramischen Industrie^

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Die erfindungsgemäßen Formsteine und Gegenstücke sind mit Schultern oder Nuten versehen, die für die Bauelemente eine formschlüssige Verbindung sichern. Aus diesen Elementen können stabile Tragsäulen zusammengestellt werden.

Infolge der an den Formsteinen ausgebildeten Halsteile entstehen in den Tragsäulen für das Einschieben der Brennrega-Ie geeignete Hohlräume, die die Ausbildung einer Ofenwagen-Konstruktion ohne Bindemittel ermöglichen.

Die erfindungsgemäße Ofenwagen-Konstruktion ermöglicht neben dem günstigen spezifischen Energieverbrauch die optimale Ausnutzung des Brennraumes und die elastische Anpassung den Veränderungen der Warenstruktur.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen feuerfesten Formstein in einer Ansicht von vorne;

Fig.. 2 ein Gegenstück des Formsteines von Fig. 1, in einer Ansicht von vorne;

Fig. 3 das Zusammenfügen des Formsteines nach Fig. 1

und des Gegenstückes von Fig. 2 perspektivisch;

Fig. 4 einen weiteren erfindungsgemäßen Formstein in einer Ansicht von vorne;

Fig. 5 das Gegenstück des Formsteines von Fig_e 4 in einer Ansicht τοπ vorne;

Fig. 6 das Zusammenfügen des Formsteines von i^?ig. 4

und des Gegenstückes von Fig. 5 perspektivisch;

Fig. 7 eine Ausführungsforiri einer erfindungsgemäßen

Ofenwagen-Konstrulrcion mit Brennregalen in der Draufsicht .und

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Fig. 8 die Ofenwagen-Konstruktion von Fig. 7 in der Se itenans icht.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer feuerfester Formstein niit einem prismatischen Körper gezeigt, der in der Mitte einen Halsteil 4 mit rechteckigem Querschnitt und an den Halsteil 4 beidseitig anschließende, nach außen breiter v/erdende Stirnfeile 6 mit trapezartigem Querschnitt aufweist. Unter dem Begriff trapezartig ist zu verstehen, daß die Form des Querschnitts von einer theoretischen Trapezform, z.B. durch Kantenabrundungen bzw. -abschneidungen abweicht.

In Fig. 2 ist ein prismatisches Gegenstück 8 zu sehen, das an den beiden gegenüberliegenden Seiten mit nach außen enger werdenden Nuten 10 mit trapezartigem Querschnitt versehen ist.

Gemäß Fig. 3 geschieht das Zusammenfügen des Formsteines und des Gegenstückes 8 so, daß das Gegenstück 8 vor oder hinter dem Formstein 2 so angeordnet wird, daß die Nut 10 und der Stirnteil 6 sich decken. Durch die Verschiebung des einen Elementes in Richtung des anderen kann das Zusammenfügen vor sich gehen. Infolge der Ausbildung der Hut 10 und des Stirnteiles 6 wird eine Verbindung erhalten, die zur Aufnahme der Querkräfte und der 3iegemoraente geeignet ist. Durch das Zusammenfügen der Formsteine und der Gegenstücke kann eine Tragsäule beliebiger Höhe und großer Stabilität für die Brennregale hergestellt werden.

Der Formstein 12 in Fig. 4 besteht aus einem Halsteil 14 mit rechteckigem Querschnitt und aus an den Halsteil 14 beidseitig anschließenden Stirnteilen 16 mit rhombusartigem Querschnitt. Unter dsm Begriff rhoinbusartig ist zu verstehen, daß die Form des Querschnitts von der theoretischen Rhombusform ξ. 3. durch Xantenabrundunr;en bzw. -abschneidungen abweicht

t.

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Das Gegenstück 18 gemäß Fig. 5 ist ein prismatischer Körper, der an seinen gegenüberliegenden Seiten in der Längsrichtung zwei Nuten 20 mit rhombusartigem Querschnitt aufweist.

Aus Fig. 6 ist das Zusammenfügen des Formsteines 12 und des Gegenstückes 18 ersichtlich. Ss entspricht im -wesentlichen der anhand von Fig. 3 beschriebenen Montage. Beim Zusammenfügen eines Formsteines mit zwei zugehörenden Gegenstücken entsteht vor dem Halsteil zwischen diesen Elementen ein Hohlraum, der zum Anschluß der Regale geeignet ist. Zur Ausbildung des Hohlraumes sind hier drei Elemente notwendig, d.h. der Halsteil des Formsteines allein ist nicht unbedingt geeignet zur Aufnahme der Brennregale.

Fig. 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform einer Konstruktion eines erfindungsgemäßen Ofenwagens mit Brennregalen. Die Konstruktion steht auf einer Grundplatte 21. An den Ecken der Grundplatte 21 sind aus Formsteinen 12 und Gegenstücken 13 ohne Bindemittel zusammengestellte äußere Tragsäulen und im inneren Bereich der Grundplatte 21 aus Formsteinen 2 und Gegenstücken 8'ohne Bindemittel zusammengestellte innere Tragsäulen angeordnet. Die Zeichnung zeigt, daß die Säulen infolge ihrer Ausbildung zwischen jedem zweiten Element, d.h. zwischen den Gegenstücken, Hohlräume 24 zur Aufnahme der Brennregale 22 aufweisen. Die Brennregale 22 sind in die Hohlräume 24 gleichfalls ohne Bindemittel eingeschoben. Die Abmessungen der Hohlräume 24 und die Anordnung der Tragsäulen auf der Grundplatte 21 sind so gewählt, daß zur Sicherung der Wärmeausdehnung der Brennregale 22 Fugen übrigbleiben. Dadurch treten in der Konstruktion keine Wärmespannungen auf. Das hat zur Folge, daß die Dicke der Brennregale im Vergleich zu den bekannten Konstruktionen verringert werden kann.

Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform ist jedes Brennregal 22 durch die Tragsäulen in drei Punkten unter-

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stützt. Dadurch wird eine schwankungsfreie Auflage auf einfache Art und Weise gewähr Is istet. Zwei Tragsäulen halten die Brennregale 22 seitlich, die dritte stützt sie hinten, in einem dritten Punkt ab.

Die Brennregale 22 sind an der vierten Seite herausnehmbar bzw. einschiebbar. Diese Lösung ermöglicht, daß jedes Brennregal 22 der Konstruktion zerstörungsfrei herausnehmbar bzw. einschiebbar sei. Auf diese Weise können einerseits ein gesprungenes Regal leicht und schnell ausgewechselt und andererseits der Abstand der Regale voneinander, d.h. die zulässige Höhe der zu brennenden Produkte auf dem Ofenwagen, einfach verändert v/erden. Das ermöglicht eine schnelle und wirtschaftliche Anpassung an Änderungen der ¥arenstruktur.

Es ist auch möglich, die äußeren Tragsäulen nicht nur an den Ecken der Brennregale 22 anzuordnen, sondern an zwei Seiten der Konstruktion eine Wand auszubilden, die aus Tragsäulen besteht. Dies erhöht die Lastaufnahmefähigkeit und die Stabilität der Konstruktion. Wenn in mehreren übereinander liegenden Hohlräumen 24 keine Brennregale 22. untergebracht v/erden/ sollten in den Hohlräumen 24 zur Steigerung der Steifigkeit der Konstruktion stabilisierende Formkörper 2b untergebracht werden.

Das Gewicht der erfindungsgemäßen Ofenwagen-Konstruktion ist im Vergleich zu den herkömmlichen Konstruktionen geringer und somit ist auch die zu erhitzende Masse reduziert.

Die Formsteine und die Gegenstücke können entsprechend der Betriebstemperatur aus beliebigem feuerfestem Material gefertigt werden. Die Elemente können z.B. durch Naß- oder Trockenpreßverfahren, bzw. durch Spritzguß oder Gipsformguß hergestellt werden.

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Claims

PATENTANWStTE

SCHIFF v.FÜNER STREHL SCHÜ BEL-HÜPF EBBINSHAUS FlNCK

MARIAHILFPLATZ 2 & 3, MÜNCHEN 9O POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8O0O MÖNCHEN 95

28162?a

FinomkeramiaxOari Müvek

KARL LUDWIG SCHIFF

DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V. FÜNER

OIPL. ING, PETER STREHL

DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHÜBEL-HOPF

DIPL. ING. DIETER EBBINGHAUS

DR. ING. DIETER FINCK

TELEFON (Ο8Θ) 48 2O S-I

TELEX S-23 565 AURO D

TELEGRAMME AUROMARCPAT MÜNCHEN

DA-18530

14.April 1973

ESUERESSTE FORMSTEINE UND GEGENSTÜCKE, SOWIE AUS DIESEN ELEMENTEN ZUSAMMENGESTELLTE OFENWAGEN-KONSTRUKTION MIT BRENI-iREGALEN, INSBESONDERE ZUR ANWENDUNG IN DER KERAMISCHEN INDUSTRIE

Patentansprüche

1. Qfenwagen-Konstruktion, insbesondere zur Anwendung in der keramischen .Industrie, bestehend aus feuerfesten Säulen und aus von den Säuisn getragenen Brennregalen, dadurch gekennzeichnet, daß die Säulen Hohlräume (24) zur Aufnahme der Brennregale (22) aufweisen und aus miteinander formschlüssig verbundenen feuerfesten Bauelementen bestehen, wobei die Bauelemente als Formsteine (2, 12) bzw. als Gegenstücke (8, 18) für die Formsteine

(2, 12) ausgebildet sind.

2. Ofenwagen-Konstruktion nach Anspruch 1, dadurch gekennze ichnet , daß in den Säulen die Formsteine (2, 12) und die Gegenstücke (8, 18) abwechselnd auf-

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einander folgen.

3. Ofenwagen-Konstruktion nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlräume (24) zur Aufnahme der Brennregale (22) zwischen einem Formstein (2, 12) und zwei Gegenstücken (8, 18) ausgebildet sind.

4. Ofenwagen-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie Regale ersetzende stabilisierende Formkörper (26) aufweist.

5. Ofenwagen-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennregale (22) durch in den Eckpunkten eines Dreiecks angeordnete Säulen gestützt sind.

6. Ofenwagen-Konstruktion nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß jedes Brennregal (22) von einem inneren und zwei äußeren Tragsäulen getragen ist.

7. Ofenwagen-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Formstein mit einem Gegenstück (8, 13) formschlüssig verioippelbare Stirnteile (6, 16) und zwischen diesen Stimreilen (6, 1ό) einen Halsteil (4, 14) zur Aufnahme eines Brennregals (22) aufweist.

3. Ofenwa.gen-Konstruktion nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß der Stirnxeil (6) einen

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trapezartigen Querschnitt hat.

9. Ofenv/agen-Konstruktion nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet . daß eier Stirntsil (16) einen rhombusartigen Querschnitt hat.

10. Ofonv.'agen-Konstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes
Gegenstück an seinen einander gegenüberliegenden Seiten mit dem Stiriiteil (6, 16) eines Formsteines (2, 12) verkuppelbar a i-iutan (10, 20) aufweist.

11. Ofemvagen-Konstruktion nach Anspruch 10, dadurch gekennze ichnet , daß die Nut (10) einen tra- ~>ezartig3n Querschnitt hat.

'2. Ofenv-'agen-Konstruktion nach Anspruch 10, dadurch ς e k e η η ζ a i c η net , daß die LTut (20) einen rhom- -usarti^n Querscnnixt hat.

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