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Ofenanlage zum Brennen von Ziegelsteinen und ähnlichen keramischen
Gegenständen .Die Erfindung betrifft eine Ofenanlage zum Brennen von Ziegelsteinen
und anderen keramischen Formstücken, die einer ähnlichen Wärmebehandlung wie Ziegelsteine
unterworfen werden. , Ofenanlagen, in denen das Brennen der Ziegelsteine und ihre
übrige Wärmebehandlung, wie Trocknen, Vorwärmen und Abkühlen, in fortlaufendem Zuget
durchgeführt wird, sind bereits bekannt. Sie haben zumeist die Form eines Tunnels
mit einem einzigen geradlinigen Förderstrang für das Brenngut, z. B. einer endlosen
Kette.
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Gemäß der Erfindung bestehen die Fördermittel aus einer Mehrzahl endloserKettenzüge,
die, in -der Durchlaufrichtung der Steine 5esehen, hintereinandergeschaltet sind
und nacheinander die Tragmittel - am zweckni ßigsten Tra-mulden - für die Steine
i ZD selbsttätig aufnehmen und abgeben.
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Durch diese Maßnahme wird der Antrieb cles Ofens vereinfacht. Die
einzelnen Kettenzüge können leichter ausgeführt werden. Auch hat nian eine größere
Freiheit iri der Verteilung der verschiedenen Wärmezonen auf dein zur Verfügung
stehenden Raum, was insbesondere bei mehrkammerigen Ofenanlagen sich vorteilhaft
geltend macht. Es ist z. B. möglich, die Kettenzüge in den einzelnen Wärmezonen
zu zickzackfö rmigen Bahnen zusammenzusetzen, wobei für jede Zickzackwindung ein
besonderer Kettenzug vorhanden ist. Hierdurch wird das Fassungsvermögen der Anlage
bei gleichbleibender Grundfläche erhöht und damit auch die Möglichkeit geschaffen,
die Steine auseinandergebreitet in Einzelanordnung auf ihren Tragmulden zu verteilen,
anstatt sie wie -bisher aufeinanderzustapeln, mit dem weiteren- Vorzug, daß die
Behandlung der Steine in erheblichem Umfang vergleichmäßigt wird. Dieses Ausbreiten
der Formlinge zu nur einer Schicht ist zwar bei Tunnelöfen bekannt, führt dort aber
zu kleinen Leistungen oder zu einer sehr großen Länge der Anlage.
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Bei Verwendung einer Mehrzahl von Kettenzügen an Stelle eines einzigen
wird auch die Ausbildung des Förderweges zu einem in sich geschlossenen Kreise erleichtert.
Während die Kammern für die Wärme aufnehmenden Zonen Zickzackführungen enthalten,
wird bei dem Ofen nach der Erfindung die Kühlkammer mit einem einzigen Kettenzug
ausgestattet und so angeordnet, daß sie unter den erwärmten Kaminern liegt und dadurch
die Fördermittel zurück zur Aufladestelle führt. Wenn man zwischen der Kühlkammer
und den erwärmten Kammern die Trennwände fortläßt, so wird der Wärmeaustausch zwischen
den einzelnen Kammern begünstigt.
Wenn gesonderte und voneinander
unabhängige Kettenzüge in den einzelnen Kaminern vorhanden sind, so kann die Beheizung
in den einzelnen Kammern auch für jede Kammer einzeln durchgeführt werden. Voraussetzung
dafür ist, daß die einzelnen Kammern gänzlich gegeneinander abschließbar sind. Dies
geschieht dadurch, daß die zum Durchtritt in den Kammerwänden vorgesehenen Öffnungen
durch Schiebetüren absperrbar sind.
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Die Erfindung erstreckt sich ferner noch auf die Ausbildung der Kettenzüge,
insbesondere auf die Mittel zur sicheren Überführung der Tragmulden von einem Kettenzug
zum anderen.
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Zur Vereinfachung der nachfolgenden Beschreibung sind die einzelnen
Kammern der Anlage wie folgt bezeichnet: A ist die Bezeichnung der Trockenkammer,
in der die eintretenden Stücke durch Strahlung von den austretenden her sowie durch
Wärmeübertragung der Verbrennungsgase vorgewärmt werden, B die der weiterenV orwärme-
undTrockenkammer, in der verbrannte Gase und, - falls notwendig, weitere Heizmittel
Zur Wirkung gelangen, C die der Brenn- oder Feuerkammer, D die der Kühlkammer, in
der Wärme von den gebrannten fertigen Stücken bei deren I'\.üclcweg durch die Anlage
auf die eintretenden Stüclze oder die Verbrennungsluft übertragen wird.
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In der Zeichnung ist eine Anlage nach der Erfindung beispielsweise
dargestellt, in der die einzelnen Kammern von dem- Brenngut stetig durchlaufen werden.
Die Tragmulden durchlaufen dabei nacheinander die einzelnen Kammern A, B
und C in der Pfeilrichtung von links nach rechts, während die Heiz- und Verbrennungsgase
in entgegengesetzter Richtung, d. h. von rechts nach links in der Zeichnung, von
C nach B und von da nach A und schließlich ins Freie strömen. Auf diese Weise findet
der Wärmeaustausch durch die ganze Arilage überall im Gegenstrom statt, wie dies
an sich bei Tunnelöfen bekannt ist.
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Fig. r und i a. sind schematische Längsschnitte einer gesamten Ofenanlage
nach der Erfindung mit den Kammern A, B, C und D nebst Ladebühne.
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Fig.2 und 2 a sind schematische Grundrisse der Kammern A, B,
C nebst der Ladebühne und der Abgabestelle, jedoch nicht der Kammer D.
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Fig. 3 und q. sind schematische senkrechte Ouerschnitte durch die
Kammern B und C, in denen einzelne auch nicht in der Schnittebene liegende Teile
dargestellt sind: Fig. 5 ist eine schematische Seitenansicht des äußersten linken
Teiles der Kammer B und des äußersten rechten Teiles der Kaminer C mit den Hauptleitungen
des Brennstoffes und der Zusatzluft; die außenliegenden Antriebe für die Förderketten
sind der Deutlichkeit halber in dieser Figur weggelassen.
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Fig.6 ist eine schematische Darstellung einer Tragmulde in vergrößertem
Maßstabe. Fig. 7 ist eine schematische Seitenansicht nebeneinanderliegender Kettenräder.
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Fig. 8 ist eine Einzeldarstellung eines Kettenrades.
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Fig. 9 stellt- ein Hemmwerk für die Überleitung der Tragmulden vom
einen Förderstrang zum anderen dar.
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Die Tragmulden i (Fig.6), die zweckmäßig aus feuerfestem Stoff bestehen
und mit Schwingzapfen 2 sowie an deren Enden mit Führungsrollen 3 versehen sind,
werden an der Ladebühne mit Ziegeln oder anderen keramischen Formstücken, die einer
ähnlichen Wärmebehandlung unterworfen werden sollen, beladen und durch den Aufzug
4. (Fig. i a) so hoch geführt, daß sie durch -die Schwerkraft über die Zickzackbahn
5, 6, 7, welche sich über die Kammer A. erstreckt, abwärts bewegt werden. -Nachdem
die Tragmulden das untere Ende 8 (Fig. ia) der Zickzacltbahn erreicht haben, werden
sie zum Punkt 9 nach oben geführt, wo sie über eine schiefe Ebene 1o durch Schienen
zur ersten waagerechten endlosen Kette i i der Kammer B geführt werden; die Art
und Weise, in der sich dieser Übergang vollzieht, wird weiter unten noch im einzelnen
an Hand der Fig. 7 und 8 näher beschrieben.
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Die Tragmulden, welche das linke obere Ende Bi der Kammer B erreicht
haben, werden derart innerhalb dieser Kammer bewegt, daß sie in Reihen 16, 17 usw.
bis 2o, die untereinander folgen, abwechselnd von links nach rechts oder von rechts
nach links über die ganz;. Länge der Kammer B geführt werden. Der Antrieb der Tragmulden
geschieht dabei durch eine Reihe von endlosen Ketten i r bis r5, welche Mithehmerklauen
21 (Fig.7) für die Tragmulden tragen und deren Antrieb außerhalb der Kammern gelegen
ist. Durch die in den Fig. 7 bis 9 näher wiedergegebenen Anordnungen wird erreicht,
daß die fünf übereinanderliegenden Reihen 16 bis 2o absatzweise vorrücken.
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Um zu verhindern, daß die Rollen 3 außer Berührung finit den-Ketten
und Kettenrädern kommen, sind .bogenförmige Führungsbahnen :22 (Fig. i) vorgesehen.
Diese Bahnen sind jedoch nur an den rechten Enden der Ketten i i und 13 bzw. an
den linken Enden der Ketten 12 und 14. notwendig, d. h. an den
Stellen,
an denen die Tragmulden von der einen Kette zur anderen übertreten.
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Nachdem die Tragmulden i zickzackförmig von der ersten zur fünften
waagerechten Reihe in der Pfeilrichtung gewandert sind, gelangen sie an den Endpunkt
B' ihres Durchganges durch die Kammer B. Von dort werden sie von schrägen parallelen
Schienen 23 aufgenommen, die ähnlich denen an der Eingangsstelle Bi sind. Der Übertritt
der Tragmulden in die Kammer C bei Cl wird ebenfalls durch die in den Fig. B. und
9 wiedergegebenen Mittel gesteuert.
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Die in die Kammer C gelangten Tragmulden werden von den endlosen Ketten
24 bis 28, die denen der Kammer B in jeder Beziehung gleich sind, erfaßt; jedoch
verlaufen die Ketten der Kammer C in senkrechter Richtung, so daß auch dieTragmulden
in senkrechten Reihen geführt werden, und zwar sind im dargestellten Ausführungsbeispiel
deren sechs vorhanden, so daß sechs s 'kreclite, abwechselnd auf und ab steigende
en 2D Säulen von Tragmulden vorhanden sind.
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An den oberen und unteren Umkehrstellen der Tragmulden sind bogenförmige
Führungen 29 vorgesehen, die den Bahnen 22 der Kammer B entsprechen.
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Wenn die Tragmulden die unterste Stelle C' ihres Pfades durch die
Kammer C erreicht haben, werden sie abermals durch Führungsschienen 3o aufgenommen
und über eine Vorschubsteuerung, die den vorerwähnten ähnlich ist, einer endlosen
waagerechten Kette 31 zugeführt, welche in einem unteren Längskanal untergebracht
ist. Dieser Längskanal bildet die Kammer D und erstreckt sich von der Stelle C=
bis zur Abgabestelle 32 (Fig. i a) in der \! ähe der Ladebühne oder zu einer Stelle,
an der die fertigen Stücke abgenommen werden sollen. Der Kanal D ist bis zu einer
Stelle, die etwas jenseits des linken Endes der Kammer B liegt (Fig. i), abgedeckt.
Unterhalb der Kammer A ist jedoch der Kanal offen, um den Wärmeaustausch durch Strahlung
und damit die Kühlung der ausgehenden Ziegel zu ermöglichen.
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Bei dieser Förderung der Tragmulden muß darauf geachtet werden, daß
sie dauernd einander parallel und rechtwinklig zu dem linearen Verlauf ihres Pfades
bleiben. Dies geschieht dadurch, daß die Ketten auf beiden Seiten der Tragmulden
genau synchron angetrieben werden. Zu diesem Zweck sind in der .Kammer A zwei endlose
Ketten 33 vorbanden, welche sowohl für den Aufzug 4. als auclf für die Zickzackbahnen
5, 6, 7 verwendet werden und schließlich vom Punkt 8 zur tiefsten Stellendes Aufzuges4
waagerecht zurücklaufen (Fig. ia). Der Synchronismus wird hierbei durch Querwellen
aufrechterhalten, welche die fünf in Fig. i und ia sowie in und 2a (in letzteren
punktiert) dargestellten Kettenräder miteinander verbinden.
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Der ganze Antrieb der Förderketten, welche durch die beiden Kammern
B und C führen, ist vollständig außerhalb der feuerfesten Auskleidungen dieser Kammern
in einem für diesen Zweck vorgesehenen Mantelraum E untergebracht. Der Synchronismus
der waagerechten Ketten i i bis 15 der Kammer Bund der senkrechten Ketten
24 bis 28 der Kammer C wird durch außenliegende Querwellen aufrechterhalten, welche
alle Antriebe der Kettenräder auf der einen Seite für sich, jedoch für beide Kammern
gemeinsam synchronisieren. Diese außenliegenden Querwellen' treiben die verschiedenen
Kettenradwellen an ihren durch das Mauerwerk der Kammern B und C hindurchragenden
Enden an.
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Der Synchronismus der endlosen Ketten 31 im Kanal D wird in ähnlicher
Weise erhalten wie für die Ketten der Kammer A.
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Außer dein Synchronismus der vier vorerwähnten Kettenzüge ist zur
ununterbrochenen regelmäßigen Überleitung der Tragmulden von der einen Kammer in
die andere noch die Aufrechterhaltung der gleichen linearen Vorschubgeschwindigkeit
für alle vier Kettenzüge erforderlich. Zu diesem Zweck sind die vier Züge der außenliegenden
Synchronisierwellen unmittelbar über Getriebe oder Kupplungen von einem gemeinsamen
Motor in Bewegung gesetzt.
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Aus dem Vorstehenden ist bereits ersichtlich, daß die Tragmulden nur
an den Stellen außer Berührung mit den Ketten kommen, an denen sie von der einen
Kammer zur nächsten übergehen, d. h. an den kurzen Schrägbahnen 8, io und 23.
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Die Fig. 8 und 9 lassen im einzelnen deutlich erkennen, wie sich der
Übergang der Tragmulden von der einen Kammer zur anderen vollzieht. Die die Ketten
aufnehmenden Scheiben 34 sind an ihrem Umfang mit je sechs Nuten versehen und können
daher bei jeder vollständigen Umdrehung der Kettenräder sechs aufeinanderfolgende
Tragmullen einlassen. Die Mitnehmerklauen 2i sind in gleichen Abständen auf den
Ketten verteilt, und zwar entsprechen die Abstände der Bogenlänge zwischen einzelnen
aufeinanderfolgenden bluten der Scheiben 34,, die um 6o° auseinanderliegen.
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Die Schwingzapfen 2 der Tragmulden und ihre Rollen 3 kommen zur Ruhe,
wenn sie nach Lntlanggleiten auf dein Umfang der Scheiben 34 einer Nut gegenüberliegen.
Hierauf nimmt die Kette die Tragmulden auf und führt sie in waagerechter Richtung
in der Kammer B und in senkrechter Richtung in der Kammer C.
Es
ist nun erforderlich; daß die jeweils letzte Tragmulde schon weit genug auf der
Kette vorgerückt ist, um der nächsten Traginulde Platz zu machen, ehe diese seihst
'zu= gelassen wird. Zu diesem Zweck dient das Hemmwerk nach Fig. 9, das an jeder
der drei Schrägbahnen $, 1o und 23 vorgesehen ist. Dieses Hemmwerk besteht im wesentlichen
aus zwei kurzen Achsen 35 beiderseits der Tragmulden, die an ihrem der Scheibe 3.:1
zugekehrten Ende einen Schwenkhebel 36 hal)en, w iihrend am anderen Ende der Achsen
35 längere Hebel 37 sitzen. Beide Hebel sind unter solchen Winkeln an den Achsen
35 festgemacht, daß der Hebel 37 gegen die Schienen gepreßt wird und dergestalt
die Rollen 3 der Tragmulden aufhält, bis die am 6o° voneinander entfernten Nocken
38 auf der Scheibe 34 in Berührung mit dem Hebel- 36 kommen und damit auch den Hebel
37 wegdrücken, so daß die Rollen der Tragmulden freigegeben «-erden. Die Radien,
auf denen die Nocken 38 liegen, sind so weit von den Radien durch die Mitten der
Nuten entfernt, daß die vorderste der auf den Schienen befindlichen Tragmulden erst
dann freigegeben wird, wenn die_vorher auf die Kette gelassene Tragmulde sich bereits
genügend entfernt hat. Hierauf kommen die Zapfen 2 der Tragmulde auf der Kante der
Scheibe 34 zur Ruhe, während der Sperrhebel 36 abermals gegen die nächste
'Pragmulde auf den geneigten Schienen geführt ist.
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Im nachstehenden werden die einzelnen Kammern der Anlage ausführlicher
beschrieben.
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Wie aus den Fig. i bis 4 ersichtlich, sind die beiden Kammern B und
C, jede für sich, vollständig abgeschlossen und aus feuerfestem Stoff aufgebaut.
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Die inneren Stirnseiten a und b der Kammer B und die inneren
Stirnseiten c und d der Kammer C haben nur bei BI und B' bzw. Cl und C= Öffnungen,
um den Durchtritt der Tragmulden und der verbrannten Gase zu gestatten.
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Die Seitenwände R der Kammer B haben waagerechte Schlitze
e, f, g, lt, i (Fig. i), in denen die Zapfen :2 der Tragmulden gleiten. Die
Schlitze sind an ihren Enden durch halbkreisförmige weitere Schlitze verbunden,
um den Übergang der Tragmulden von der einen waagerechten Reihe zur nächsttieferen
zu ermöglichen. Zwischen den beiden Seitenwänden R liegen waagerechte Prallhlatten
oder Scheidewände k bis o, die abwechselnd an eine der beiden Stirnwände
a und b anstoßen. Diese Prallflächen leiten die Heizgase ebenfalls
zickzackförmig von B'= nach BI im Gegenstrom zur Bahn der Tragmulden. Die Seitenwände
S der Kammer C haben senkrechte Schlitze p, q, y, s, t, it. zum Durchtritt
der Zapfen 2. Am oberen Ende zwischen dem ersten und dem zweiten, dem dritten und
dem vierten und dem fünften und dem sechsten Schlitz sind halbkreisförmige Schlitze
angeordnet; ähnliche halbkreisförmige Schlitze sind am unteren Ende zwischen dem
zweiten uiid dritten und zwischen dein vierten und fünften Schlitz vorgesehen. Zwischen
den aufsteigenden und absteigenden Tragmuldensäulen sind durchlochte Prallplatten
oder Säulen T aus feuerfestem Stoff in senkrechter Richtung angeordnet, welche den
Stroni der Heizgase von rechts nach links, von C= nach Cl, abwechselnd auf- und
abwärts im Gegenstrom zur Bahn der Tragmulden leiten, wobei diese Körper T ebenfalls
abwechselnd gegen die Grundfläche oder die Oberseite der Heizkammer der Kammer C
stoßen. Die Körper T entsprechen somit in ihrer Wirkung den Prallplatten k bis o
der Kammer B.
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Die Verbrennungskammern der beiden. Kammern B und C sind auf allen
Seiten ringsture sowie oben von einem Mantelraum E umgeben. In diesem ist Platz
genug, um alle mechanisch angetriebenen Teile, wie Kettenräder, genutete Zuführungsscheiben,
Ketten usw., unterzubringen. Alle diese Antriebsteile sind nicht nur der Hitze nicht
ausgesetzt, sondern auch gegen die Hitze und Berührung des gasförmigen Brennstoffs
und ihrer Verbrenntingsgase geschützt und werden durch die sie umspülende ,Luft,
die als Zweitluft dient, auf einer möglichst niedrigen Temperatur gehalten.
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Die schmalen Öffnungen, welche durch die waagerechten Schlitze
e bis i in den Seitenwänden der Kammer B bzw. durch die senkrechten
Schlitze p bis v der Kammer C hervorgerufen werden, werden ständig durch
die nach oben abgebogenen Schenkel ja und j1' (Fig. 6) der Tragmulden i nahezu in
ihrer ganzen Ausdehnung abgedeckt, da diese bei ihrem Weg durch die Kammern dicht
aufeinanderfolgen und eng an deren Seitenwänden vorbeigehen.
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Die Beheizung der in den Fig. i bis 5 beschriebenen beiden Kammern
B und C erfolgt durch Brenner, welche durch Dreiwegemischventile L (Fig. ?) eingestellt
werden, nebst Düsen. Bei der Kammer C sind drei derartige Ventile beiderseits des
Ofens angeordnet, welche unmittelbar in den Innenraum des Ofens bei W Heizgase gelangen
lassen-; diese Ventile sind am unteren Ende des Ofens an= geordnet. Am oberen Ende
des Ofens zu seinen beiden Seiten sind je zwei weitere Mischventile L bei Z vorgesehen.
Diese Ventile leiten sämtlich das entflammte Gasgemisch zwischen die senkrechten
durchlochten Prallplatten
oder in die senkrechten Säulen T, die
in dieser Kammer dazu dienen, die Flammen des gasförmigen Brennstoffes von den Ziegeln
fernzuhalten. Diese kommen vielmehr nur mit den bereits vollständig verbrannten
Gasen in Berührung. Die Verbrennungsgase stehen unter Atmosphärendruck und werden
zickzackförmig durch die Prallplatten abgelenkt, dergestalt, daß die verbrannten
Gase die Kammer C bei Cl verlassen; hierauf werden sie nochmals zickzackförmig,
jedoch diesmal «vaag er echt durch die Kammer B geleitet, die sie bei Bi verlassen,
und gelangen dann in die Trockenkammer A, aus der sie schließlich durch ein Sauggebläse
oder ähnliche Mittel abgesaugt werden.
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Auch die Kammer B ist mit ähnlichen Dreiwegemischventilen L nebst
in das Innere des Ofens ragenden feuerfesten Düsen versehen. Die Anordnung dieser
Ventile ergibt sich aus den Fig. 1, 2, 3 und 5. Diese Ventile dienen dazu, zusätzliches
Gasgemisch in die Kammer B einzuleiten oder die Verbrennung der aus der Kammer C'
kommenden Verbrennungsgase zu vollenden.
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Die beiden Kammern B und C sind auf der Oberseite ihrer Innenkammern
mit öffnungen 1V und l1 sowie auf der äußeren Ummantelung mit Mannlöchern O nebst
Abdeckungen versehen. Diese Öffnungen dienen auch dazu, die Gase anzuzünden und
abzulassen, falls die eine Kammer unabhängig von der Nachbarkammer geheizt werden
soll. In diesem Falle wird dann die Verbindung zwischen den einzelnen Kammern durch
feuersichere Schiebetüren P (Fig. i) unterbunden. Auch wird der mechanische Antrieb
der Traginulden stillgesetzt, solange die getrennte Beheizung der beiden Kammern
vor sich geht.
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Durch eine Hauptleitung H- (Fig. 3) wird beiderseits den beiden Kammern
B und C Zusatzluft unter einem Druck zugeführt, der um ein geringes größer ist als
der des Brenngasgemisches. Die Hauptleitung H hat Abzweige 71, die die Zusatzluft
in den Mantelraum E führen.
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Die Zusatzluft wird im Mantelraum E insbesondere dazu verwendet, eine
unerwünschte Erwärmung der in diesem Mantelraum unterbrachten metallenen Teile zu
verhindern. Gleichzeitig wird dabei die Zusatzluft erwärmt. 'Nach ihrer Erwärmung
findet die Zusatzluft durch die Öffnungen 117 und 11T sowie durch den nicht abgedeckten
Teil der Schlitze p bis v freien Zugang in das Ofeninnere und kann dort zur
vollständigen Verbrennung beitragen.
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Die Lufthauptleitung H kann mit einer Drosseleinrichtung zu ihrem
gänzlichen oder teilweisen Verschluß versehen sein, uni die Luftwege zu regeln.