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Die Erfindung betrifft einen Aufbau auf einem Brennwagen zum
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Brennen keramischen Flachgutes, insbesondere keramischer Platten,
im Einlagen-Schnellbrand-Verfahren, mit auf das Brennwagenplateau aufgesetzten säulenartigen
Stützen zur Auflagerung des Brenngutes.
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Das Schnellbrand-Verfahren bringt den Vorteil, daß erheblich an Energie
eingespart werden kann und die Konstruktion wesentlich einfacher ist, weil der Ofenaufbau
selbst kürzer gewählt werden kann.
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Außerdem ergeben sich kürzere Reisezeiten und damit eine erhöhte Einsatzmöglichkeit
des Ofens. Während früher in der Woche nur zwei Chargen durch einen Ofen gefahren
werden konnten, werden heute Chargen bis zu drei Mal am Tage durch den Ofen gefahren.
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Allerdings bedingt das Schnellbrand-Verfahren einen Wagenaufbau, der
extrem temperaturwechselbeständig sein muß, weil praktisch über die Ofenlänge nie
ein Bereich vorhanden ist, in welchem die Temperatur über die Abmessungen des Brennwagens
in etwa gleichmäßig ist, was man bei den bekannten Tunnelöfen immer angestrebt hat.
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Da sich bei der einfachen Auflage keramischen Flachgutes, insbesondere
keramischer Platten unmittelbar auf dem Brennwagenplateau erhebliche Schwierigkeiten
dadurch ergeben, daß die in diesem Falle nur von oben einwirkende Wärme einen Temperaturgradienten
im Brenngut ausbildet, der eine Verformung des Brenngutes mit Einführung von Spannungen
und ähnlichen Schwierigkeiten zur Folge hat, hat man immer nach Wegen gesucht, dieses
Problem zu beherrschen. Aus einem Prospekt der Firma Enco S.p.A., Sassuolo/Italien,
ist ein Brennwagenaufbau bekannt geworden, bei dem die Absetzfläche für das Brenngut
dadurch gebildet wird, daß auf dem Brennwagenplateau eine Vielzahl einzelner Säulen
aufgesetzt ist, die zwar zwischen sich Zwischenräume belassen, in die die Brenner
seitlich hereinbrennen können, die jedoch so eng gestellt sein müssen, daß es nicht
zum Durchhängen des Brenngutes kommt, wenn dieses auf seiner Ofenreise so weit erhitzt
wird, daß es erweicht.
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Für den Fall, daß das Gut zu empfindlich ist, müssen sogar geeignete
Brennunterlagen auf diese säulenartigen Stützen aufgelegt werden.
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Bei einem solchen Brennwagenaufbau ist ferner nicht gewährleistet,
daß die so gebildete Auflagefläche für das Brenngut auch eben bleibt, dies gilt
auch für den Fall, daß die Säulen zur Bildung einer ebenen Auflagefläche oben beschliffen
sind.
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Es kann sich nämlich die eine oder andere Säule unterschiedlich bei
Temperaturbeaufschlagung ausdehnen, was eine unebene Auflagefläche zur Folge hat,
die sich auf die Planizität des Brenngutes negativ auswirkt.
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Außerdem ist es erforderlich, diese Säulen zum Schutz gegen hohe Temperatur-
und Temperaturwechselbeanspruchung außen mit einer Schicht aus temperaturbeständiger
Mineralwolle zu umkleiden.
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In jedem Falle sind unabhängig davon, ob das Brenngut noch auf plattenartige
Brenahilfsmittel aufgelegt werden TIß oder unlmittelbar auf die Spitzen der säulenartigen
Stützen gelegt werden kann, erhebliche Massen vorhanden, die ohne Brenngut zu sein,
auf die Brenntemperatur aufgeheizt und wieder abgekühlt werden müssen.
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Außerdem müssen diese vergleichsweise großen Massen auch transportiert
werden, was ebenfalls zu einem erhöhten Energiebedarf beiträgt.
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Durch die Erfindung soll ein Brennwagenaufbau geschaffen werden, der
mit vergleichsweise geringen Massen an Brennhilfsmittel auskommt und trotzdem Gewähr
dafür bietet, daß das Brenngut ausreichend auch im Erweichungsbereich abgestützt
ist und sowohl von oben als auch von unten mit Wärme beaufschlagt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stützen
in wechselseitig großtrn öglichern Abstand5 vorzugsweise nur an den vier Ecken des
ßrennwagenplatesus aufgestellt sind1 Nuten aufweisen und in den Nuten Querriegel
aufnehmen, auf die die Oberbrückungsleisten aufgesetzt sind, wobei die Querriegel
und die Oberbrückungsleisten
aus temperaturwechselbeständigem feuerfesten
Material, vorzugsweise rekristallisiertem Siliziumkarbid bestehen. Vorzugsweise
bestehen auch die Stützen aus rekristallisiertem Siliziumkarbid.
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Das gemäß der Erfindung zum Einsatz kommende rekristallisierte Siliziumkarbid
ermöglicht einen besonderen Aufbau auf dem Brennwagen, der bisher nicht erreichbar
erschien, insbesondere nicht für das Einlagen-Schnellbrand-Verfahren. Siliziumkarbid,
das für seine ausgezeichneten Temperaturwechselbeständigkeitseigenschaften bekannt
ist, ist zwar teuerer als übliches, bisher für Brennhilfsmittel verwendetes Material,
jedoch sind seine Festigkeitseigenschaften so ausgezeichnet, daß es weitaus mehr
Ofenreisen zu überstehen vermag und dadurch den erhöhten Anschaffungspreis rechtfertigt.
Man könnte zwar beim Einsatz von rekristallisiertem Siliziumkarbid für die Stützen
auf die Isolierung aus Mineralwolle verzichten jedoch liegt es in weiterer Ausbildung
der Erfindung durchaus im Rahmen der Möglichkeit, auch hier eine solche Isolierung
vorzusehen. Zweckmäßig sind die säulenartigen Stützen lediglich an den vier Ecken
des Brennplateaus aufgestellt, weil sich wegen der außerordentlich hohen Biegefestigkeitseigenschaften
der Riegel und Leisten aus rekristallisiertem Siliziumkarbid zusätzliche Abstützungen
erübrigen. Von besonderem Vorteil ist, daß der erfindungsgemäße Aufbau den einzelnen
Arten von Brenngut in idealer Weise anpaßbar ist. Zeigt das Brenngut bei seiner
Ofenreise nur eine geringe oder gar keine wesentliche Erweichung, dann können die
Abstände zwischen den Leisten größer gehalten werden, wodurch Brennhilfsmittel und
damit aufzuheizende und abzukühlende tote Masse eingespart werden können.
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In weiterer Ausbildung der Erfindung können die Stützen, die Querriegel
und/oder die Oberbrückungsleisten als Hohl profile ausgebildet werden, was zu einer
weiteren Minderung der bei der Ofenreise aufzuheizenden und abzukühlenden Masse
des Brennhilfsmittels führt. Außerdem ergeben sich darüber hinaus höhere Festigkeitseigenschaften,
weil ein Hohl stab ein höheres Widerstandsmoment aufweist als ein Vollstab.
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Zur wechselseitigen Fixierung der Querriegel und/oder Oberbrückungsleisten
können in diesen Verhakungsnuten vorgesehen werden, die
zweckmäßig
mit Spiel gegenüber den Abmessungen der einzusetzenden Querriegel und/oder Oberbrückungsleisten
ausgebildet sind, um unerwünschte Verhakungen dieser Riegel und Leisten bei der
Ofenreise zu verhindern.
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Aus der DE-PS 1 800 718 ist zwar bereits ein Bausatz zur Erstellung
eines veränderbaren Aufbaus auf einem Brennwagen bekannt geworden, bei dem ebenfalls
Sützen Verwendung finden, die an beiden Enden Nuten aufweisen, die quer zur Brennwagenlängsachse
orientiert sind und wobei in die oberen Nuten über das Ende der Stützen herausragende
Querriegel eingelegt sind, welche einen aus Längsriegeln bestehenden Rostbelag tragen.
Dieser Bausatz dient aber zur Erstellung eines veränderbaren Aufbaus auf Brennwagen
zum Brennen von Sanitär- und Baukeramik im Tunnelofen, wobei man insbesondere die
unterschiedliche Höhe solchen Brenngutes ausgleichen will. Auch in der DE-PS 1 18
101 sind ähnliche Stützen beschrieben. Auch hier dient der Aufbau ;um Brennen von
Sanitärkeramik und soll insbesondere die Anpassung an die verschiedenen Abmessungen
solcher Sanitärkeramik ermöglichen.
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Es war für den Fachmann nicht ohne weiteres vorauszusehen, daß er
das Prinzip der säulenartigen Stütze mit quer zur Brenn-wagenlängsachse aufweisenden
Nuten dann fur das tiniagen-Schnellbrand-Verfahren verwenden kann, wenn er als Brennhilfsmittelmaterial
rekristallisiertes Siliziurn kartid verwendet. Dies geht nicht zuletzt daraus hervor,
daß bei dem unmittelbar zutreffenden Stand der Technik an diese Anwendung solcher
Stützen gar nicht gedacht war, sondern versucht wurde, das Problem durch eine Vielzahl
von einzelnen säulenartigen Stützen zu lösen, die mit ihren Enden die Auflagefläche
für das zu brennende Flachgut definieren.
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Die Zeichnung zeigt in Fig. l eine Frontansicht eines erfindungsgemäßen
Brennwagenaufbaus,
Fig. 2 eine Seitenansicht des Aufbaus nach Fig.
1; Fig. 3 eine Draufsicht; Fig. 4 eine perspektivische Darstellung zur Wiedergabe
der wechselseitigen Verbindung von Querriegeln und Oberbrückungsleisten im Bereich
einer säulenartigen Stütze; Fig. 5 eine Stirnansicht eines Brennwagenaufbaus anderer
Ausbildung; Fig. 6 eine Seitenansicht; Fig. 7 eine Draufsicht auf einem Brennwagenaufbau,
wie er in Fig. 5 und 6 dargestellt ist und in Fig. 8 eine perspektivische Darstellung
des wechselseitigen Zusammenwirkens von Querriegeln und Oberbrückungsleisten an
einer säulenartigen Stütze, die mit einer Isolierung aus Mineralwolle umkleidet
ist.
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In den Fig. 1 bis 3 ist mit 1 das Brennwagenplateau bezeichnet, auf
dessen Ecken säulenartige Stützen 2 aufgesetzt sind, die vorzugsweise hohl ausgebildet
sind, um aufzuheizende und wieder abzukühlende Masse einzusparen. In Nuten 3 (vgl.
insbesondere Fig. 4) sind Querriegel 5, 6 mit Spiel eingesetzt, auf die Oberbrückungsleisten
7 aufgelegt sind.
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Dabei können Querriegel und/oder Oberbrückungsleisten mit entsprechenden
Nuten 8 versehen sein, um der Anordnung mehr Stabilität zu verleihen.
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Selbstverständlich weisen diese Nuten dann ausreichendes Spiel zur
Aufnahme der Volumenänderungen der Bauteile bei der Ofenreise auf. Wie man aus Fig.
4 erkennt, können nicht nur die säulenartigen Stützen 2, sondern auch die Querriegel
5, 6 und die Oberbrückungsleisten 7 als Hohl profil ausgebildet sein.
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Die Fig. 5,6 und 7 zeigen Anordnungen des Aufbaus, bei dem mehrere
säulenartige
Stützen auf dem Brennwagenplateau aufgesetzt sind, um derart die von den Querriegeln
und den Oberbrückungsleisten zu überbrückenden Abstände etwas zu verringern, falls
dies erwünscht oder erforderlich sein sollte. Da sich die Darstellung nach den Fig.
5 bis 7 im wesentlichen nicht von der Darstellung nat:h den Fig. 1 bis 3 unterscheidet,
erübrigt sich eine detailliertere Erläuterung. In Fig. 8 ist zu erkennen, d die
säulenartige Stütze 2 mit einer Umkleidung aus isolierender Mineralwolle 8umgeben
sein kann, die eine zu starke Temperaturbeanspruchung derStütze dann verringert,
wenn die Stütze 2 bei der Ofenreise des Brennwaoens unmittelbar vor einen der von
der Seite her unter der Auflage.
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fläche für das Brenngut brennenden Brenner gelangt.
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