DE3025801C2 - Tunnelofen zum Brennen von keramischen Werkstücken - Google Patents
Tunnelofen zum Brennen von keramischen WerkstückenInfo
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Description
1.1 der Strahl der Düsen (9) in mindestens einer in
Strahlrichtung in der Ofenseitenwand angeordneten Nische (15) verläuft,
\2 jeweils an dem der Austrittsöffnung der Düsen (9) gegenüberliegenden Ofenwandteil Umlenksteine (14) angeordnet sind, μ
2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefe der Leitnischen (15) von oben
nach unten abnimmt
3. Tunnelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite der Leitnischen (15)
von oben nach unten diffusorartig vergrößert ist
4. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß im Bereich der Düsen
bzw. Hochgeschwindigkeitsbrenner (9) öffnungen für die Einleitung von zusätzlicher Diffusionsluft
angeordnet sind.
5. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenksteine (14) bordsteinartig über die Ofenlänge verlaufen und a
eine zum Ofenraum (3) gerichtete abgerundete Hohlkehle (17) aufweisen.
6. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der
Umlenksteine (14) Zusatzdüsen (10) mit horizontaler <o
Strahlrichtung angeordnet sind.
7. Tunnelofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzdüsen (10) Brenner sind.
8. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen oder
Hochgeschwindigkeitsbrenner (9) über die Ofenlänge wechselweise auf den beiden Längsseiten (18; 19)
des Ofens angeordnet sind.
9. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Packung des
Brenngutes (8) bis zu Ofensohle, z. B. die Oberfläche der Transportwagen (4) herabgeführt ist.
55
Die Erfindung betrifft einen Tunnelofen zum Brennen von keramischen Werkstücken, insbesondere von
Baukeramik, mit Aufheizzone, Brennzone und Abkühlzone, bei dem zur Einführung von gasförmigen oder
flüssigen Brennstoffen sowie von Verbrennungsluft und gegebenenfalls zusätzlicher Luft Düsen oder Hochgeschwindigkeitsbrenner (nachfolgend Düsen genannt)
über die Ofenlänge verteilt angeordnet sind, wobei die Strahlrichtung der Düsen vertikal von oben nach unten
verläuft.
Bei einem aus DE-OS 28 22 329 bekannten Industrieofen ähnlich dem Tunnelofen der eingangs genann
ten Art wird das Wärmegut unmittelbar von den Brennerstrahlen beaufschlagt Solche Industrieöfen
werden zur Wärmebehandlung von aus metallischen Werkstoffen bestehendem Wärmgut, nicht jedoch zum
Brennen von Werkstücken aus vergleichsweise empfindlichem Werkstoff wie Baukeramik eingesetzt
Vorbekannte Tunnelofen speziell zum Brennen von Baukeramik weisen hingegen in den Ofenseitenwänden
angeordnete Düsen mit horizontaler Strahlrichtung auf. Bei ihnen wird das Brenngut beispielsweise mittels
Tunnelofenwagen langsam in Richtung der Ofenlängsachse durch den Ofenraum transportiert Dabei
durchläuft es die Aufheizzone, die Brennzone und schließlich die Kühlzone. Um insbesondere beim Eintritt
des Brenngutes in die Aufheizzone örtliche Überhitzungen, wie sie durch mehr oder weniger punktförmiges
Auftreffen des Brer.'.ierstrahles eintreten können,
sorgfältig zu vermeiden, wird bei den bekannten öfen das Brenngut auf einer mit einem gewissen Abstand
oberhalb der Oberfläche des Transportwagens vorgesehenen Setzplatte gestapelt In den dadurch geschaffenen
Abstandsraum können die Brennerstrahlen unschädlich für das empfindliche Brenngut eintreten. Durch diese
Anordnung ist jedoch eine volle Ausnützung des Ofenraumes zu Brennzwecken beeinträchtigt
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde. Tunnelofen der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß
der Ofenraum weitgehend für den Brenngut-Durchsatz ausgenutzt wird und örtliche Überhitzungen vermieden
werden.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1, wobei
der Begriff »Nische« keine Aussage über die absolute Nischenbreite — gemessen in Tunnellängsrichtung —
enthält So kann sich eine Nische auch über mehrere Düsen in Tunnellängsrichtung erstrecken, obwohl die
Zuordnung jeweils nur einer Nische zu einer vertikal ausgerichteten Düse besonders vorteilhaft ist.
Die Leitnischen sind vorteilhafterweise so gestaltet, daß ihre Tiefe von oben nach unten geringer wird, so
daß sie allmählich in den eigentlichen Ofenraum übergehen. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn sich die
Breite der Leitnischen von oben nach unten diffusorartig vergrößert, da auf diese Weise ein allmählicher
Übergang der anfangs stark gerichteten Brennstrahlen in eine gleichmäßig und kontinuierlich strömende
Ofenatmosphäre erreicht werden kann.
Zur weiteren Unterstützung dieses Effektes wird vorgeschlagen, daß im Bereich der Düsen öffnungen für
die Einleitung von zusätzlicher Luft angeordnet sind. Bei dieser Luft kann es sich um gegebenenfalls vorgewärmte Frischluft handeln, es kann aber auch Ofenluft
zugeleitet werden, die an anderer Stelle dem Ofenraum entzogen wird.
Im Abstand von den Austrittsöffnungen der Düsen sind Umlenksteine angeordnet, welche vorzugsweise
bordsteinartig über die Ofenlänge verlaufen und eine zum Ofenraum gerichtete abgerundete Hohlkehle
aufweisen. Diese Umlenksteine haben den Zweck, die ihnen vertikal zuströmende, nun aber bereits weitgehend homogene Ofenatmosphäre wirbelfrei umzulenken, um auf diese Weise eine quer zur Ofenlängsrichtung verlaufende Rotationsströmung der Ofengase
herbeizuführen. Im Bereich dieser Umlenksteine können Zusatzdüsen mit horizontaler Strahlrichtung angeordnet sein, durch welche weitere Luft oder auch
weiterer Brennstoff nebst Verbrennungsluft in den Ofeninnenraum eingeleitet wird. Der Hauptzweck
dieser Zusatzdüsen ist. der Ofenatmosphäre weitere kinetische Rotationsenergie zuzuführen. Die Zusatzdüsen
können aber auch dazu herangezogen werden, ein örtlich bestehendes Wärmedefizit auszugleichen.
Um eine weitgehend gleichmäßige Aufheizung der beiden wärmeverbrauchenden Zonen des- Ofens (Aufhetzzone
und Brennzone) sowie eine ebenfalls gleichmäßige Abkühlung der Kühlzone des Ofens zu erreichen,
werden die Düsen über die Ofenlänge wechselweise auf den beiden Längsseiten des Ofens angeordnet Auf diese
Weise lassen sich einseitige Ofenüberhitzungen bzw. -abkühlung'?:) vermeiden. Die im erfindungsgemäßen
Ofen sich ausbildende Rotationsströmung trägt weiterhin zu gleichmäßiger Temperaturverteilung bei. Es hat
sich überraschenderweise gezeigt, daß infolge der vorgeschlagenen Maßnahmen es beim erfindungsgemäßen
Ofen möglich ist, die Packung des Brenngutes bis zur Ofensohle, also meist der Oberfläche der Transportwagen,
herabzuführen. Der sonst üblicherweise vorgesehene Spalt zwischen Ofensohle (Oberfläche der
Transportwagen) und Unterkante des Bre.ingutes bzw. der Setzplatte kann hier ganz oder teilweise eingespart
werden, was zu erhöhter Ausnutzung des Ofenraumes führt
In gleicher Weise v/ie die wärmeverbrauchenden Zonen (Aufheizzone und Brennzont) des Ofens ist auch
die Abkühlzone des Ofens ausgerüstet Anstelle der Düsen treten hier Luftdüsen, die es gestatten. Luft mit
gleichmäßiger Verteilung in den Ofen einzuführen. Auch hier führt die vorgeschlagene Strahlrichtung
sowie Strömungsumlenkung zur Ausbildung einer gleichmäßigen Rotationsströmung, welche das Brenngut
ebenso gleichmäßig und schonend abkühlt wie es zuvor aufgeheizt wurde.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es stellt dar
F i g. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Ofens;
F i g. 2 einen schematischen horizontalen Längsschnitt durch einen Ofen gemäß F i g. 1.
Der in der Zeichnung dargestellte Ofen ist als Ganzes mit 1 bezeichnet. Er besteht wie üblich aus dem
Ofengemäuer 2, welches den Ofenraum 3 umschließt. Der Ofenraum 3 hat angenähert rechteckigen Querschnitt,
wobei allerdings bei praktischen Ausführungsformen die Ecken abgerundet sein können. Die
Ofensohle 4 wird durch die Oberfläche des Transportwagens 5 gebildet der unterhalb des Ofenraumes auf
Schienen 6 verfahrbar ist. Um Schienen und Fahrwerk vor der Ofenhitze zu schützen, ist in bekannter Weise
eine Gleitdichtung 7 angeordnet. Das durch den Ofen zu fördernde Brenngut 8 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel unmittelbar auf der Oberfläche des Transportwagens
S gelagert
Zur Beheizung sowie zur Frischluftzufuhr und Abkühlung sind Brenner-Düsen 9 sowie Düsen 10 und
11 vorgesehen.
Der Tunnelofen ist dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen 9 (in der Kühlzone handelt es sich um Luftdüsen)
im Bereich der Ofenseitenwände 12 angeordnet sind, daß die Strahlrichtung 13 (symbolisiert durch einen
Pfeil) dieser Düsen vertikal von oben nach unten verläuft und daß mit Abstand von den Austrittsöffnungen
der Düsen Umlenksteine 14 für die quer zur Ofenlängsachse rotierenden Ofengase sowie die Düsenstrahlen
angeordnet sind.
Als besonders vorteilhaft wird vorgeschlagen, daß in
den seitlichen Ofenwänden 12 vertikale Leitnischen 15 für die Düsenstrahlen angeordnet sind, in deren oberem
Abschnitt 16 sich die Düsen 9 befinden. Die Zeichnung,
ίο F i g. 1, läßt erkennen, daß die Tiefe dieser Leitnischen
15 von oben nach unten geringer wird. Die Leitnischen gehen dadurch kontinuierlich in den Ofenraum über.
Zusätzlich wird vorgeschlagen, daß die Breite der Leitnischen 15 von oben nach unten diffusorartig
vergrößert wird. Alle diese Maßnahmen tragen dazu bei, daß die stark gebündelt aus den Düsenöffnungen
austretenden Strahlen in eine gleichmäßige Ofenatmosphäre übergeführt werden.
Die bereits erwähnten Umlenksteine 14 können sich bordsteinartig über die gesamte Ofenlänge erstrecken; sie haben eine zum Ofenraum 3 gerichtete abgerundete Hohlkehle 17, welche dazu beiträgt, die strömende Ofenatmosphäre wirbelfrei umzulenken. Infolge der sich über die gesamte Ofenlänge erstreckenden Ausdehnung der Umlenksteine sind diese in F i g. 1 nicht nur rechts, sondern auch links erkennbar.
Die bereits erwähnten Umlenksteine 14 können sich bordsteinartig über die gesamte Ofenlänge erstrecken; sie haben eine zum Ofenraum 3 gerichtete abgerundete Hohlkehle 17, welche dazu beiträgt, die strömende Ofenatmosphäre wirbelfrei umzulenken. Infolge der sich über die gesamte Ofenlänge erstreckenden Ausdehnung der Umlenksteine sind diese in F i g. 1 nicht nur rechts, sondern auch links erkennbar.
Im Bereich der Umlenksteine 14 können weitere Zusatzdüsen 10 mit horizontaler Strahlrichtung angeordnet
sein. Bei diesen Zusatzdüsen kann es sich
in ebenfalls um Hochgeschwindigkeitsbrenner, aber auch
um Düsen für die Einfuhr von Frischluft handeln.
Zusätzliche weitere Düsen, vorzugsweise Frischluftoder Ofenluftdüsen können auch an anderer geeigneter
Stelle des Ofens vorhanden sein, beispielsweise im Bereich der Ofenraumdecke, wie dies in F i g. 1 bei 11
dargestellt ist. Zweck dieser weiteren Düsen 10 und 11 ist es, der rotierenden Ofenatmosphäre kinetische
Energie zuzuführen und dadurch für eine gleichmäßige und stetige Rotation der Ofenatmosphäre zu sorgen.
Außerdem kann, wie bereits gesagt, durch die Zusatzdüsen auch ein örtliches Wärmedefizit ausgeglichen
werden, in welchem Fall es sich bei den Zusatzdüsen ebenfalls um Brenner handeln muß.
Fig.2 läßt erkennen, daß die Düsen 9 über die Ofenlänge wechselweise auf den beiden Längsseiten 18 bzw. 19 des Ofens angeordnet sind. F i g. 1 läßt erkennen, daß beim erfindungsgemäßen Ofen die Packung des Brenngutes 8 bis zur Ofensohle 4, die durch die Oberfläche des Transportwagens 5 gebildet wird, herabgeführt ist.
Fig.2 läßt erkennen, daß die Düsen 9 über die Ofenlänge wechselweise auf den beiden Längsseiten 18 bzw. 19 des Ofens angeordnet sind. F i g. 1 läßt erkennen, daß beim erfindungsgemäßen Ofen die Packung des Brenngutes 8 bis zur Ofensohle 4, die durch die Oberfläche des Transportwagens 5 gebildet wird, herabgeführt ist.
Der Grundgedanke der beschriebenen Erfindung kann naturgemäß auch bei solchen öfen angewandt
werden, bei denen das Brenngut nicht mit Hilfe von Transportwagen durch den Tunnel geführt wird,
sondern auf Schiebepaletten oder auch mit Hilfe von umlaufenden Kettengliedern oder mit Hilfe von
Hubbalkensystemen geleitet wird. Derartige Öfen werden allgemein als Kanalöfen bezeichnet und sie
können ebenfalls zur Realisierung der Erfindung herangezogen werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Tunnelofen zum Brennen von keramischen Werkstücken, insbesondere von Baukeramik. mit
Aufheizzone. Brennzone und Abkühlzone, bei dem
zur Einführung von gasförmigen oder flüssigen Brennstoffen sowie von Verbrennungsluft und
gegebenenfalls zusätzlicher Luft Düsen oder Hochgeschwindigkeitsbrenner (nachfolgend Düsen genannt) über die Ofenlänge verteilt angeordnet sind,
wobei die Strahlrichtung der Düsen vertikal von oben nach unten verläuft, dadurch gekennzeichnet, daß
Priority Applications (6)
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ID=6106670
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- 1981-07-07 US US06/281,192 patent/US4368036A/en not_active Expired - Fee Related
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