DE3418391C2

DE3418391C2 - Feuerfester Brennrost zum Abstützen einer Waschschüssel beim Brennen

Info

Publication number: DE3418391C2
Application number: DE3418391A
Authority: DE
Inventors: Bryan Douglas Holden Mass. Foster; Del Griffin Marietta Ga. Stapleton
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1983-05-19
Filing date: 1984-05-17
Publication date: 1987-03-19
Also published as: US4475887A; FR2546286A1; JPS59219691A; FR2546286B1; CA1230469A; GB2140140A; GB2140140B; DE3418391A1; JPS6260634B2; GB8410683D0

Abstract

Ein hohler Brennrost (10) aus rekristallisiertem Siliziumkarbid für eine Waschschüssel hat eine durchgehende Wand von vorherbestimmter Querschnittsgröße und -gestalt mit einer äußeren Umfangswand (14), die einen Abstand von einer mit der Schale in Eingriff tretenden inneren Umfangswand (16) hat, welche an eine Aufnahmeöffnung (18) für die Schale angrenzt, um die sie sich erstreckt und deren Gesamtgestalt sie bestimmt. Der sich in Umfangsrichtung erstreckende, zum Halten vorgesehene Randbereich (R) hat eine kontinuierliche untere Anbringungsfläche einer randlosen Waschschüssel (L). Zwischen der inneren und äußeren Umfangswand erstrecken sich mit Abstand voneinander parallele obere und untere Horizontalwände (24 bzw. 26), von denen die obere Horizontalwand (24) zum abstützenden Eingriff und Erhalten der durchgehenden unteren Anbringungsfläche des sich in Umfangsrichtung erstreckenden Randbereichs (R) in einer einzigen Ebene beim Brennen in einem Ofen geeignet ist. Damit ist die Waschschüssel später zum Anbringen an der Oberseite eines Waschtisches geeignet.

Description

Die Erfindung betrifft einen feuerfesten Brennrost zum Abstützen einer Waschschüssel beim Brennen, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruches 1.
Ein derartiger Brennrost ist aus der US-PS 28 83 729 bekannt. Dort wird eine Waschschüssel in einer ersten Brennphase an einem mittleren Abschnitt ihrer konvexen Außenfläche durch die innere Oberkante des Brennrostes abgestützt. In einer zweiten Brennphase sackt die Waschschüssel bei ihrem Schrumpfen in den Brennrost, wobei die gesamte konvexe Außenfläche der Schüssel in satte Anlage an die Innenfläche des Brennrostes kommt. Unterstützt wird dort die Anlage der Außenfläche der Waschschüssel an die Innenfläche des Brennrostes dadurch, daß beim Brennen ein feuerfester, schüsselförmiger Gegenstand auf die Waschschüssel gesetzt wird. Dieser bekannte Brennrost weist eine erhebliche Masse auf. Aufgrund dieser großen Masse hat der Brennrost eine erhebliche Wärmekapazität, so daß bei Anordnung einer Vielzahl von Brennrosten in einem Ofen relativ viel Energie zugeführt werden muß. Da weiterhin die Waschschüssel in der zweiten, abschließenden Brennphase großflächig am Brennrost anliegt, ist die Wahrscheinlichkeit des Anhaftens der Schüssel am Brennrost nach Abschluß des Brennvorganges erhöht. Das Lösen von am Brennrost haftenden Schüsseln ist mühsam und zeitaufwendig. Auch ist ein Brennrost großer Masse schwer im Ofen zu plazieren.
In der DE-PS 7 20 924 wird allgemein die Abstützung von zu brennenden Schüsseln auf Stützen beschrieben. Die DE-PS 5 39 825 beschreibt die Abstützung von keramischen Formlingen an mehreren Stellen. Das Schrumpfen des Formlings während des Brennens sowie eine entsprechende Anpassung der Abstützung ist dort nicht berücksichtigt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den gattungsgemäßen Brennrost derart weiterzubilden, daß der Energieverbrauch beim Brennen möglichst gering gehalten ist und das Einstellen der Waschschüsseln in den Ofen sowie ihre Entnahme erleichtert ist.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Brennrostes als Hohl-Ring ist dessen Masse erheblich reduziert, so daß seine Wärmekapazität vermindert ist und sich die erforderliche Energie zum Aufheizen des Ofens verringert.
Die weiterhin erfindungsgemäß vorgesehene Ausgestaltung der Oberfläche des Hohl-Ringes derart, daß sie horizontal eben der komplementär ausgestalteten Unterfläche des Randes der Waschschüssel angepaßt ist, hat den Vorteil zur Folge, daß in der entscheidenden zweiten Brennphase die Waschschüssel nur in diesem Bereich abgestützt wird. Hierdurch ist die Wahrscheinlichkeit des Anhaftens der Waschschüssel am Brennrost erheblich reduziert. Falls es trotzdem zum Anhaften kommt, ist ein Lösen der Waschschüssel aus dem Brennrost gegenüber schüsselförmig geschlossenen Brennrosten erheblich erleichtert, da die Waschschüssel praktisch von allen Seiten gut zugänglich ist. Es braucht zum Lösen der Schüssel nur der Ring nach unten gedrückt zu werden.
Auch braucht bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Brennrostes kein zusätzlicher Gegenstand auf die Waschschüssel gesetzt zu werden, um diese in den Brennrost zu drücken.
Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen kreisförmigen Brennrost für eine Waschschüssel;
Fig. 2 eine teilweise im Schnitt gezeigte Vorderansicht des Brennrostes gemäß Fig. 1 mit einem oberen, inneren konvexen Kantenbereich, der eine Waschschüssel abstützt, wobei beide durch feuerfeste Glieder in angehobener Stellung abgestützt sind, wie strichpunktiert gezeigt;
Fig. 3 eine Draufsicht auf einen insgesamt rechteckigen oder quadratischen Brennrost für Waschschüsseln;
Fig. 4 eine Draufsicht auf einen ovalen Brennrost für eine Waschschüssel;
Fig. 5 einen Teilquerschnitt eines anderen Ausführungsbeispiels eines Brennrostes für eine Waschschüssel, bei dem eine Innenwand eine geneigte Innenfläche für den stützenden Eingriff eines an den Randbereich der Waschschüssel angrenzenden Außenflächenbereichs der Schale hat.
In Fig. 1 und 2 ist z. B. ein kreisförmiger, hohler Brennrost 10 für eine Waschschüssel gezeigt, der geeignet ist, mit einem kreisförmigen Randbereich einer kreisrunden, randlosen Waschschüssel L stützend in Eingriff zu treten, wie strichpunktiert dargestellt. In diesem Fall hat der hohle Brennrost 10 eine durchgehend ringförmige feuerfeste Wand von insgesamt rechteckiger Querschnittsgestalt in einer Dicke bzw. Höhe von 3,2 cm und einer Breite von 7,6 cm bei einer Wandstärke von 6,4 mm. Ferner hat der Brennrost eine äußere Umfangsfläche oder Umfangswand 14 mit einem Durchmesser von ca. 52 cm und eine innere Umfangsfläche oder Umfangswand 16 mit einem Durchmesser von ca. 36,8 cm, die sich um eine ähnlich bemessene, zentrale Aufnahmeöffnung 18 für die Schale der Waschschüssel erstreckt.
Eine in der äußeren Umfangswand 14 ausgebildete 1,9 cm × 3,2 cm große Gießöffnung 20 steht in Verbindung mit einer ringförmigen Hohlkernöffnung bzw. einem Durchlaß 22 im Brennrost, damit der Brennrostring im Schlickerguß hergestellt und überschüssiges Material entfernt werden kann. An der Außenfläche ist der Trichter bzw. die Gießöffnung vorzugsweise abgeschnitten oder abgeschliffen.
Die äußere und innere Umfangswand 14 und 16 erstreckt sich jeweils axial zu einer oberen und unteren, einander gegenüberliegenden konvexen Ecke mit einem Radius von ca. 9,5 mm, die mit einer Oberseite und einer Unterseite 24 bzw. 26 verbunden ist.
Aus der strichpunktierten Darstellung ist zu entnehmen, daß der Brennrost normalerweise angehoben ist, so daß die Unterseite 26 auf einer Vielzahl entsprechender feuerfester Stützen, Säulen oder Stapel aus feuerfesten Blöcken S ruht, die sich ausreichend weit vom isolierenden, feuerfesten Stützboden B eines Ofenwagens nach oben erstrecken. Feuerfeste Stützen oder Blöcke S können ebenso wie der Stützboden B aus Aluminiumhydroxid, Siliziumkarbid, rekristallisiertem Siliziumkarbid, Zirkondioxid oder Gemischen derselben bestehen.
Während des ersten Teils eines Brennzyklus steht die obere innere konvexe Eckfläche der inneren Umfangswand 16 stützend mit der benachbarten äußeren konvexen berfläche C der Schale der Waschschüssel in abstützendem Eingriff, die jedoch kontinuierlich schrumpft und es der unteren Anbringungsfläche des Randbereichs R der Waschschüssel ermöglicht, sich während des weiteren und abschließenden Teils des Brennzyklus und während des Abkühlens allmählich nach unten in stützenden, passenden Eingriff mit der Oberseite 24 zu bewegen.
Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines hohlen, rechteckigen Brennrostes 10&min; für Waschschüsseln, der zum Abstützen und brennen einer rechteckigen, randlosen Waschschüssel geeignet ist. Der rechteckige Brennrost 10&min; hat eine kontinuierliche feuerfeste Wand 12&min; von im wesentlichen der gleichen rechteckigen Querschnittsgestalt und Größe wie der Brennrost 10&min; mit einer äußeren und einer inneren Wandfläche bzw. Umfangswand 14&min; und 16&min;, einer rechteckigen Aufnahmeöffnung 18&min; für die Schale der Waschschüssel, einer Gießöffnung 20&min;, die in einen rechteckigen Hohlkern-Durchlaß 22&min; führt, glatte, ebene, parallele obere und untere Oberflächen 24&min; und 26&min; sowie konvexe Ecken.
Ein hier nicht gezeigter, quadratischer hohler Brennrost könnte gleichfalls mit einer quadratischen Aufnahmeöffnung für die Schale der Waschschüssel und einer kontinuierlichen Wand von identischer rechteckiger Querschnittsfläche und Größe wie der rechteckige Brennrost 10&min; zum Brennen einer quadratischen, randlosen Waschschüssel vorgesehen sein.
In Fig. 4 ist ein weiterer hohler, ovaler Brennrost 10&min;&min; gezeigt, der mit einer ovalen, randlosen Waschschüssel während des Brennens in einem Ofen stützend in Eingriff steht. Auch der ovale Brennrost 10&min;&min; hat eine kontinuierliche Wand 12&min;&min; von im wesentlichen der gleichen rechteckigen Querschnittsgestalt und Größe wie der Brennrost 10 und mit einer äußeren und inneren Fläche bzw. Umfangswand 14&min;&min; und 16&min;&min;, einer ovalen Aufnahmeöffnung 18&min;&min; für die Schale der Waschschüssel, einer Gießöffnung 20&min;&min;, die mit einem Durchlaß 22&min;&min; mit ovalem Kern verbunden ist, glatte, ebene und parallele Ober- und Unterseiten 24&min;&min; und 26&min;&min; sowie konvexe Ecken.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist teilweise in Fig. 5 gezeigt, aus der hervorgeht, daß ein ähnlicher, nur geringfügig abgewandelter hohler Brennrost 10&min;&min;&min; für eine Waschschüssel eine kontinuierliche Wand 12&min;&min;&min; von insgesamt rechteckiger Querschnittsgestalt und eine äußere Umfangswand 14&min;&min;&min; sowie eine innere Umfangswand 16&min;&min;&min; mit einer inneren, geneigten Oberfläche hat, die sich unter einem Winkel von ca. 10° zwischen den inneren konvexen Ecken einer Ober- und Unterseite 24&min;&min;&min; und 26&min;&min;&min; erstreckt.
Wie aus der Zeichnung hervorgeht, erstreckt sich die innere, geneigte Oberfläche der inneren Umfangswand 16&min;&min;&min; um die Aufnahmeöffnung 18&min;&min;&min; für die Schale der Waschschüssel und steht mindestens während des anfänglichen Einrichtens, teilweisen Brennens und Schrumpfens eines Waschschüsselformlings und bis die anfangs angehobene untere Anbringungsfläche des Randbereiches R&min;&min;&min; mit der Oberseite 24&min;&min;&min; in Berührung tritt mindestens mit Teilbereichen der äußeren konvexen Oberfläche der Schale, die an den Randbereich der Waschschüssel angrenzen, in Berührung längs einer Linie bzw. eines schmalen Bandes.
In Fig. 1 und 5 ist die anfänglich angehobene sowie die endgültige Stellung der Waschschüssel L und L&min;&min;&min; strichpunktiert dargestellt. Bei Anordnung auf den Brennrosten werden zunächst die Randbereiche R und R&min;&min;&min; normalerweise ca. 2,54 cm oberhalb der endgültigen Oberseite 24 und 24&min;&min;&min; der Brennroste 10 und 10&min;&min;&min; gehalten und die benachbarte konvexe Oberfläche C und C&min;&min;&min; der Schale steht allein in stützendem Eingriff mit der inneren, oberen konvexen Eckfläche (Fig. 1) und der geneigten Oberfläche (Fig. 5) der jeweiligen inneren Umfangswand 16 bzw. 16&min;&min;&min;.
Bei zunehmender Temperatur im Brennofen beginnt der Waschschüsselformling weich zu werden und zu schrumpfen, woraufhin während eines Teils des Brennzyklus die in Eingriff stehende konvexe Außenfläche der Schale auf der einzigen, stützenden, konvexen Kante und den inneren geneigten Oberflächen der entsprechenden inneren Umfangswände 16 und 16&min;&min;&min; nach unten rutscht. Bei ausreichender Schrumpfung gelangt die untere Anbringungsfläche des Randes in zusammenwirkenden Eingriff mit der oberen Horizontalwand 24 bzw. 24&min;&min;&min; des entsprechenden Brennrostes 10 bzw. 10&min;&min;&min; und wird von dieser während des übrigen und abschließenden Teils des Brenn- und Kühlzyklus abgestützt.
Alle erfindungsgemäßen hohlen, feuerfesten Brennroste für Waschschüsseln sind vorzugsweise aus rekristallisiertem Siliziumkarbid durch Schlickerguß eines geeigneten Siliziumkarbidmaterials in Gipsformen der gewünschten Gestalt und durch Brennen zur Rekristallisierung des Siliziumkarbids gemäß US-PS 29 64 823 hergestellt, auf die für weitere Einzelheiten verwiesen wird.
Allerdings können die Brennroste für randlose Waschschüsseln auch aus anderem feuerfestem Material, wie Aluminiumhydroxid, Zirkondioxid, Siliziumkarbid und Gemischen derselben hergestellt sein, die auch in bekannter Weise durch Formgebung oder Schlickerguß und Brennen geschaffen sein können.

Claims

1. Feuerfester Brennrost zum Abstützen einer Waschschüssel (L) beim Brennen, dessen Innenkontur der Außenform der Waschschüssel derart angepaßt ist, daß er diese in einer ersten Brennphase an einem Abschnitt ihrer konvexen Außenfläche (C) unterhalb ihres Randes (R) und mit Abstand zu diesem abstützt und daß die Waschschüssel (L) in einer zweiten Brennphase bei ihrem Schrumpfen im Brennrost derart abgleitet, daß sie mit einem Außenflächenabschnitt paßgenau an einem komplementären Abschnitt des Brennrostes anliegt, wobei die Öffnungsweite des Brennrostes die der gebrannten Waschschüssel definiert, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennrost (10) als Hohl-Ring ausgeformt ist, dessen Oberseite (24, 24&min;&min;, 24&min;&min;&min;) zumindest annähernd horizontal eben ausgestaltet ist und in der zweiten Brennphase ausschließlich die komplementär ausgestaltete Unterfläche des Randes (R) der Waschschüssel (L) abstützt.

2. Brennrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der den Brennrost (10) bildende Hohl-Ring einstückig ausgebildet ist und einen im wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, wobei zumindest die innenseitigen oberen und unteren Kanten abgerundet sind.

3. Brennrost nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenkante des den Brennrost (10) bildenden Hohl- Ringes derart ausgeformt ist, daß sie der konvexen Außenfläche (C) der Waschschüssel (L) angepaßt ist.

4. Brennrost nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwand (16) des den Brennrost (10) bildenden Hohl-Ringes geneigt ausgebildet ist.

5. Brennrost nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite (24) und die Unterseite (26) des Ringes eben, glatt und im wesentlichen parallel zueinander ausgebildet sind.

6. Brennrost nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er aus rekristallisiertem Siliziumkarbid hergestellt ist.