DE575307C

DE575307C - Verfahren und Ofen zum Brennen von Porzellan und aehnlichen keramischen Erzeugnissen

Info

Publication number: DE575307C
Application number: DEW88640D
Authority: DE
Original assignee: ARTHUR SIMEON WATTS
Current assignee: ARTHUR SIMEON WATTS
Priority date: 1932-03-31
Filing date: 1932-03-31
Publication date: 1933-04-27

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen von Porzellan und ähnlichen keramischen Erzeugnissen, bei dem während des Brandes plötzliche Temperaturänderungen vorgenommen werden, sowie einen Ofen zur Ausübung des Verfahrens.

Nach einem bekannten Verfahren werden die zu brennenden Gegenstände durch einen Tunnelofen geführt, welcher in mehrere den verschiedenen zur Anwendung gelangenden Brenntemperaturen entsprechende Stufen unterteilt ist, d. h. eine Stufe oder Zone, in welcher das zu brennende Gut bis zur Brenntemperatur erhitzt wird, eine Stufe, in weleher die Verglasung des Gutes herbeigeführt wird, eine Stufe zum Glasieren der Gegenstände und eine Stufe zum Abkühlen derselben. Zwischen diesen einzelnen Stufen wird stets ein Temperaturabfall bewirkt, durch den auf die zu brennenden Gegenstände bestimmte Einflüsse ausgeübt werden sollen. Die nach diesem Verfahren behandelten Gegenstände werden daher eine Struktur aufweisen, die sich von der Oberfläche bis ins Innere ganz oder nahezu ganz gleich bleibt. Die geringe Abkühlung zwischen den einzelnen Stufen hat nur den Zweck, die Einwirkung der Brenntemperaturen in den einzelnen Stufen genau zu begrenzen.

Von diesem bekannten Verfahren unterscheidet sich das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren dadurch, daß die zu brennenden Gegenstände eine verschiedene Außen- und Innenstruktur erhalten sollen, z. B. eine verglaste Oberfläche, während der Kern wohl gebrannt, aber noch nicht verglast ist.

Um diesen Zweck zu erreichen, ist eine bestimmte Aufeinanderfolge von verschiedenen Temperaturen erforderlich, durch welche erreicht werden soll, daß der zu brennende Gegenstand eine gewünschte Oberflächenbeschaffenheit erhält.

Nach der Erfindung werden die zu brennenden unglasierten Gegenstände zunächst bei einer nahe unterhalb des Verglasungspunktes der Oberfläche liegenden Temperatur während einer hierfür ausreichenden Zeitdauer gebrannt, welche gerade hinreichend ist, um den Gegenstand in einen dem Verglasungspunkt nahen Zustand zu bringen, worauf in dem Ofenraum eine plötzliche Temperatursteigerung bewirkt wird, die nur so lange aufrechterhalten wird, bis die zu brennenden Gegenstände die gewünschten Oberflächeneigenschäften erhalten haben, worauf die Tempe- _ ratur wieder plötzlich bis auf einen unterhalb des Verglasungspunktes der Oberfläche liegenden Grad gesenkt wird.

Die Erhöhung und Verringerung der Temperatur in dem Ofenraum kann entweder durch Verringerung und Erhöhung des Luft-

Überschusses hervorgerufen werden, oder es wird zwecks plötzlicher Temperatursteigerung gleichzeitig die Wärme- oder Brennstoffzufuhr gesteigert und der Luftüberschuß verringert, während zwecks plötzlicher Temperatursenkung die Wärmezufuhr verringert und gleichzeitig der Luftüberschuß gesteigert wird.

Zur Ausübung dieses Verfahrens ist ein geeigneter Ofen erforderlich, in welchem die gewünschten Temperaturänderungen erzeugt werden können, und dessen wesentliches Merkmal in der Anordnung von Gliedern zur Regelung der Wärme- bzw. Brennstoffzufuhr, von Gliedern zur Regelung der Luftzufuhr und einer diese beiden Regelglieder gleichzeitig im umgekehrten Sinne steuernden Einrichtung besteht.

Wenn der Ofen elektrisch geheizt wird, können diese plötzlichen Temperaturänderungen durch einen Regelwiderstand bewirkt werden, welcher mit der Luftzufuhr so verbunden ist, daß, wenn eine plötzliche Temperatursteigerung gewünscht wird, der Stromdurchgang verstärkt und die Luftzufuhr gleichzeitig geschwächt wird, so daß der durch den Zug bewirkte Wärmeverlust verringert wird. Wenn ein plötzlicher Temperaturabfall gewünscht wird, wird der Stromdurchgang verringert und die Luftzufuhr erhöht, so daß die zugeführte Wärmemenge plötzlich verringert und durch die Luftzufuhr ein großer Betrag der vorhandenen Wärme entfernt wird. Diese beiden Maßnahmen können einzeln oder zusammen zur Anwendung kommen, wie es von Fall zu Fall erforderlich ist.

Wenn der Ofen mit festem, flüssigem oder gasförmigem Brennstoff geheizt wird, wird die plötzliche Temperatursteigerung durch gleichzeitige Steigerung der Brennstoffzufuhr und Verringerung des dem Ofen zugeführten Luftüberschusses bewirkt. Wenn eine plötzliche Temperaturabnahme gewünscht wird, wird die Brennstoffzufuhr verringert und der dem Ofen zugeführte Luftüberschuß vergrößert. Jederzeit aber muß die dem Ofen zugeführte Luftmenge genügend groß sein, um eine vollständige Verbrennung herbeizuführen, es sei denn, daß ein reduzierender Brand in einer der Stufen gewünscht wird.

Der Ofen ist zweckmäßig von der periodisch beheizten Art, bei welcher das unglasierte Porzellan nach seiner Formgebung oder nach einer niedrigen Erstarrungsbrenntemperatur eingesetzt wird, um etwa vorhandene kohlenstoffhaltige Stoffe zu entfernen, und bei welcher es während der verschiedenen Erhitzung- und Abkühlungsvorgänge in dem Ofen verbleibt.

In der Zeichnung ist ein zur Ausübung der ¹ Erfindung ■ geeigneter Ofen dargestellt, und zwar ist

Abb. ι ein schematischer Querschnitt durch einen gemäß der Erfindung ausgeführten Ofen mit elektrischer Heizung und

Abb. 2 eine ähnliche Darstellung eines mit Gas oder flüssigem Brennstoff beheizten Ofens. Der Ofen 3 besitzt einen Luftauslaß 4 in der Nähe des Bodens und einen Lufteinlaß 5 in der Nähe der Ofendecke. In dem Ofen ist ein elektrischer Heizkörper 6 angeordnet, welcher durch einen Widerstand 7 geregelt wird. Dieser Widerstand besitzt die Kontakte 8 und einen Kontakt- oder Schaltarm 9. Der Lufteinlaß 5 ist mit einem Schieber 10 versehen, der mit einem drehbar angeordneten Arm 11 verbunden ist, der seinerseits durch einen Lenker 12 mit dem Schaltarm 9 in Verbindung steht, so daß eine gleichzeitige Wirkung des Schiebers 10 und des Schaltarms 9 erzielt wird. Die Pfeile deuten die Richtung des Zuges in und aus dem Ofen an.

Der in Abb. 2 gezeigte Ofen für gasförmigen oder flüssigen Brennstoff ist muffeiförmig ausgebildet und besitzt einen Lufteinlaß 15 und einen Abgasauslaß 14. Außerdem ist ein Einlaß 13 für die Einführung des Brennstoff-Luft-Gemisches vorgesehen. Ein Schieber 16, welcher durch einen in geeigneter Weise gesteuerten Arm 17 bewegt wird, regelt gleichzeitig die beiden Einlasse 13 und 15. In den Einlaß 13 ragt das Gaszuführungsrohr 19, das in eine Düse 18 ausmündet. Mit Hilfe der Düse wird in bekannter Weise die für eine vollständige Verbrennung erforderliche Luftmenge angesaugt. Der Schieber 16, der nur schematisch dargestellt ist, bewirkt bei Drosseln des Brennstoff-Luft-Gemisches im Rohr 13 gleichzeitig ein Öffnen des Einlasses 15. ioo

Die Luft- und Gaseinlässe können konstruktiv sehr verschieden ausgebildet sein. Man ist z. B. nicht daran gebunden, die Einlasse 13 und 15 nebeneinander anzuordnen, sie können auch konzentrisch zueinander liegen. Der Schieber 16 braucht nicht, wie in der Zeichnung dargestellt, ein Flachschieber zu sein. Er kann auch durch einen Rundschieber oder ein Ventil ersetzt werden.

Die selbsttätige Wirkung der Regelvorrichtung kann dadurch herbeigeführt werden, daß sie mit einem Uhrwerk oder einer ähnlichen Einrichtung verbunden wird, die nach einer bestimmten Zeit die Ventile o. dgl. in dem gewünschten Sinne einstellt.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum Brennen von Porzellan und ähnlichen keramischen Erzeugnissen, bei dem während des Brandes plötzliche Temperaturänderungen vorgenommen wer-

den, dadurch gekennzeichnet, daß die zu brennenden unglasierten Porzellangegenstände zunächst bei einer nahe unterhalb des Verglasungspunktes der Oberfläche liegenden Temperatur während einer Zeitdauer gebrannt werden, worauf eine plötzliche Temperatursteigerung in dem Ofenraum bewirkt wird, die nur so lange aufrechterhalten wird, bis die gewünschten Oberflächeneigenschaften erreicht sind, worauf die Temperatur wieder plötzlich bis auf einen unterhalb des Verglasungspunktes der Oberfläche liegenden Grad gesenkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung und Verringerung der Temperatur in dem Ofenraum durch Verringerung und Erhöhung des Luftüberschusses hervorgerufen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks plötzlicher Temperatursteigerung gleichzeitig die Wärme- bzw. Brennstoffzufuhr gesteigert und der Luftüberschuß verringert wird, während zwecks plötzlicher Temperatursenkung die Wärmezufuhr verringert und gleichzeitig der Luftüberschuß gesteigert wird.
4. Ofen zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch Glieder zur Regelung der Wärmebzw. Brennstoffzufuhr, durch Glieder zur Regelung der Luftzufuhr und eine die beiden Regelglieder gleichzeitig in umgekehrtem Sinne steuernde Einrichtung.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen