DE69118547T2

DE69118547T2 - Ofen mit versetzbaren rahmen für das brennen von hergestellten artikeln

Info

Publication number: DE69118547T2
Application number: DE69118547T
Authority: DE
Inventors: Carlo Melotti
Original assignee: Mori SpA
Current assignee: Ingumori & Csrl Modena It
Priority date: 1990-09-03
Filing date: 1991-05-29
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2011-05-30
Also published as: IT9040117A1; ES2088004T3; DE69118547D1; US5605455A; BR9106806A; EP0549583B1; ATE136361T1; DK0549583T3; EP0549583A1; GR3020352T3; IT9040117A0; WO1992004588A1; IT1246162B

Description

Die Erfindung betrifft einen Ofen mit versetzbaren Rahmen für das Brennen von hergestellten Artikeln, d.h. einen Ofen, in den das zu brennende Material oder das irgendwie thermisch zu behandelnde Material auf Rahmen geladen wird, die innerhalb des Ofens selbst beweglich sind.
Der Stand der Technik umfaßt sogenannte Tunnelöfen zum Brennen oder Trocknen von hergestellten Artikeln, die hauptsächlich aus Keramikmaterial bestehen, in denen die mit Wärme zu behandelnden Produkte auf Container aus feuerfestem Material auf Wagen aufgeladen werden, die durch den Ofen gelangen, wobei der Brennzyklus des Materials mit vorbestimmten Zeiten und Raten durchgeführt wird. Der Stand der Technik umfaßt ferner Öfen, in denen das Material auf motorgetriebene Querrollen aufgeladen wird, die den Ofen zum Transport dieses Materials in der Längsrichtung durchqueren, wobei die äußeren Enden jeder Rolle in der Nähe der Querwände dieses Ofens drehbar aufgenommen sind.
Die DE 35 15 856 offenbart einen Tunnelofen mit zwei gegenüberliegenden Reihen von Transportrollen, die sich durch die gegenüberliegenden Seitenwände des Ofens erstrecken. Dabei sind die inneren Enden dieser Rollen mit Rädem ausgestattet, die zur Abstützung auf dem Boden des Ofens aufliegen, um in einer Längsrichtung auf einem Paar von Längsträgern zu transportieren, die zwischen Flanschen gehalten sind, die umfangsmäßig von den Räden hervorstehen. Dabei tragen die Längsträger eine Anzahl von Querelementen, um einen Laderahmen für die in dem Ofen zu behandelnden Gegenstände zu bilden.
Ferner wird in den Tunnelöfen eine erhebliche Wärmeleistung verwendet, um den Wagen zu beheizen, was zu einer entsprechenden Reduzierung des thermischen Wirkungsgrades führt. Des weiteren erfordert jeder Wagen, der aus einer teuren Metallanordnung besteht, die mit feuerfestem Material bedeckt ist, häufige Wartungsvorgänge einerseits im Hinblick auf die Instandhaltung der Abdeckung, die infolge von Thermoschocks und unvermeidbaren Schlägen während der Bewegung zum Aufbrechen neigt, und andererseits im Hinblick auf die häufige Fettung der Naben der Wagen, um eine Verschlechterung ihres Zustandes und schließlich ein Fressen zu vermeiden.
Soweit die Rollen betroffen sind, so verkrusten sich diese durch den Kontakt mit nassem Material und/oder Rohglasurmaterial, was zur Ausbildung von Hindernissen für den Materialfluß führt, mit einer möglichen Querbewegung und Verdickung der Rollen zu den Wänden hin, was nur durch ein regelmäßiges sorgfältiges Reinigen der Rollen vermieden werden kann, was durch eine vorherige Herausnahme derselben durch die Wände des Ofens ausgeführt werden kann, was eine erhebliche Arbeit bedeutet, einen großen Raum zur Bewegung an der Seite des Ofens sowie eine große finanzielle Belastung erfordert, wobei die letztere auch durch den Bruch von Rollen vergrößert wird, was während der Reinigungsphase auftritt, insbesondere bei Rollen von erheblicher Länge, die eine relativ geringe Traglast aufweisen.
Ein anderer Nachteil im Falle von hergestellten Artikeln, die im Verhältnis zu dem Abstand der Rollen kurz sind, ist in der Notwendigkeit begründet, die Artikel durch die Zwischenlage von Platten zu unterstützen, die zu schädlichen Abweichungen in der Bahn führen können, insbesondere im Falle von verkrusteten Rollen.
Des weiteren ist die Breite des Ofens durch die maximale Länge begrenzt, die die Rollen einnehmen können. Die letztere ist gegenwärtig nicht größer als 3,4 m, was es in der Tat nicht erlaubt, Produkte mit großen Abmessungen zu brennen, was jedoch erwünscht ist.
In dem Ofen gemäß der DE 35 15 856 drehen sich die an den inneren Enden jeder Rolle befestigten Räder in Kontakt mit dem Boden des Ofens und erzeugen somit eine tangentiale Reibungskraft, was zu einer Querbiegespannung und einer Torsionsspannung an jeder Rolle und einer Zunahme des Antriebsmomentes für jede Rolle führt, insbesondere wenn schwere Einheiten gefördert werden sollen.
Des weiteren führt die gleitende Reibung zwischen den Rädem und dem Boden des Ofens zu einem erheblichen Energieverlust und einer schnellen Abnutzung des Ofenbodens in den Kontaktbereichen zwischen dem Boden und den Rädem, was zu einer unausgewogenen Verteilung der Lasten auf den Rollen führen kann, infolge einer Fehlausrichtung ihrer Achsen.
Dieser Stand der Technik ist im Hinblick auf die Möglichkeit der Vermeidung der oben erwähnten Nachteile erheblich verbesserungsbedürftig. Was oben erläutert wurde, gibt Anlaß, eine Lösung zu dem technischen Problem zu finden, einen Ofen für das Brennen oder Trocknen von hergestellten Artikeln zu schaffen, insbesondere von keramischem Material, das auch eine erhebliche Masse und Größe aufweisen kann, der erhebliche Einsparungen beim Verbrauch, beim Abfall und bei der Wartung ermöglicht, um eine große Kostenersparnis zu erreichen, wobei ein solcher Ofen sowohl das Brennverfahren von hergestellten Artikeln durch kontinuierliches Durchleiten in einer Richtung als auch durch einen alternierenden oder intermittierenden Ablauf ermöglicht, wobei die mechanische Abnutzung des Bodens des Ofens gleichfalls vermieden werden soll.
Die Erfindung löst das oben erwähnte technische Problem, indem ein Ofen mit versetzbaren Rahmen für das Brennen von hergestellten Artikeln zur Verfügung gestellt wird, der eine externe Stützstruktur umfaßt, eine Isolierverkleidung für die Innenwände des Ofens, eine Anordnung von Transportrollen, die sich durch die gegenüberliegenden Seitenwände des Ofens erstreckt, die motorgetrieben ist und in gegenüberliegenden Reihen angeordnet ist, um eine Transportebene zu definieren, wobei jede Rolle an einem Ende von einer Stütze gehalten ist, die an der Außenseite der betreffenden Wand des Ofens vorgesehen ist, und wobei das andere Ende jeder Rolle in den Ofen hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des hervorstehenden Bereiches der Rolle kurz bemessen ist und frei von jeglicher Unterstützung ist.
Die mit dieser Erfindung erzielten Vorteile bestehen in der Möglichkeit des Brennens von hergestellten Artikeln mit erheblichen Abmessungen, wobei also die Nutzbreite des Ofens unabhängig von der Länge der Rollen ist, in einer Reduzierung des Ausschußanteils, in einer erheblichen Reduzierung beim Verbrauch und bei Wartungsvorgängen, in der Möglichkeit der Vergrößerung des Abstandes zwischen den kurzen Quertransportrollen, auch e unabhängig von den Längsabmessungen der zu brennenden hergestellten Artikel, und in Konsequenz mit einer erheblichen Reduzierung bei den Kosten, einer erheblichen Verbesserung der Produktivität auch im Falle von hergestellten Artikeln mit Abmessungen, die nicht groß sind, und mit einer deutlichen Reduzierung des notwendigen Platzbedarfes an den Seiten des Ofens zum Herausnehmen der Rollen, mit einer Vermeidung von mechanischer Abnutzung des Bodens des Ofens, und mit einer erheblichen Ersparnis der Energie, die für die Rollenantriebseinrichtungen erforderlich ist.
Einige Ausführungen der Erfindung sind lediglich beispielhaft auf acht zugehörigen Zeichnungsblättern beschrieben, in denen:
Fig. 1 ein unterbrochener vertikaler Querschnitt des Rollenof ens gemäß der Erfindung in der Alternative mit kontinuierlichem Zyklus ist;
Fig. 2 der unterbrochene vertikale Längsschnitt entlang II-II in Fig. 1 ist;
Fig. 3 die vergrößerte Einzelheit des Querschnitts der linken Seite des Ofens in Fig. 1 ist, die den Brenner und die kettenartige Bewegungskinematik zur Bewegung der Rollen zeigt;
Fig. 4 der horizontale unterbrochene Teilschnitt längs IV-IV in Fig. 1 ist;
Fig. 5 der vertikale Längsschnitt entlang V-V in Fig. 4 ist; Fig. 6 die vergrößerte Einzelheit eines Paares von entsprechenden kurzen Quertransportrollen, wobei die inneren Enden mit kleinerem Durchmesser zur Unterstützung des geführten längsverschieblichen Laderahmens vorgesehen sind;
Fig. 7 eine Ansicht gemäß der von Fig. 6 ist, wobei jedoch die inneren Enden der kurzen Quertransportrollen mit einer geeigneten Führungsnut für den Laderahmen versehen sind;
Fig. 8 eine Ansicht gemäß der in Fig. 6 ist, jedoch mit kurzen Transportrollen von konstantem Durchmesser und mit einem Paar von Querführungen, die aus brennfestem Material bestehen;
Fig. 9 ein vertikaler Querschnitt wie der in Fig. 1 ist, jedoch für den Fall eines doppelschichtigen Transportes von hergestellten Artikeln und
Fig. 10 ein vertikaler Längsschnitt des Ofens gemäß der Erfindung ist, jedoch im Fall eines alternierenden Flusses.
1 bezeichnet den äußeren rohrförmigen Stützrahmen des erfindungsgemäßen Ofens. 2 bezeichnet die Querweite des Ofens. 3 bezeichnet das gerade gebrannte Material, wobei der Ofen am Boden bei der Verwendung von Temperaturen im Bereich von 1300º mit Isolierblöcken 4 ausgestattet ist. 5 bezeichnet ein Paar von Wänden, die aus Isoliersteinen bestehen, um die unteren Querteile des Ofens zu bedecken, wobei ein entsprechendes Paar von äußeren Isolierschichten 6 aus faserverstärktem Keramikmaterial außerhalb des Paares der Ofenwände vorgesehen ist. 7 bezeichnet eine ähnliche Schicht aus faserverstärktem Material zur Bedeckung des oberen Teiles der Querwände des Ofens in bezug auf die Transportebene A der hergestellten Artikel. 8 bezeichnet die Krone des Ofens, die aus Isolierelementen besteht und mit Hilfe von Zugstäben 9 an den oberen Querstücken 10 des Rahmens 1 abgehängt ist. 11 bezeichnet das Einlaßrohr für das Brenngas zur Versorgung jedes Brenners 12. 13 bezeichnet das relevante obere Versorgungsrohr für Hauptluft, die von dem oberen Längskanal 13' abgeleitet wird. 14 bezeichnet eine entsprechende untere Versorgungsleitung für Luft, die von dem unteren Längskanal 14' abgeleitet ist. 15 bezeichnet den Motor zur Bewegung einer Gruppe von kurzen Quertransportrollen (Fig. 4), die mit einem ersten Reduktionsgetriebe 16 gekoppelt ist, mit rechtwinklig angeordneten Achsen, wobei die gegenüberliegenden Ausgangswellen 17 in Längsrichtung desselben eine Reihe von Reduktionsgetrieben 18 im rechten Winkel antreiben, die mit Ausgangsritzeln 19 versehen sind, die die Kette 20 auf jeder Seite des Ofens bewegen. 21 bezeichnet gemäß Fig. 3 das äußere Endritzel für die Bewegung jeder kurzen, nicht durchgehenden Transportrolle 22, das von der Kette 20 angetrieben wird, wobei das innere Ende 22' der Rolle einen verringerten Durchmesser aufweist, um im Bereich der Durchmesserreduzierung eine vertikale Längsführung zu bilden. 23 bezeichnet die Welle des Ritzels 21, die drehmäßig mit der äußeren Aufnahme 24 gekoppelt ist, die an dem äußeren Seitenelement 25 befestigt ist, das mit dem Rahmen 1 einstückig ausgebildet ist, wobei das innere Ende der Welle 23 mit einer Federkupplung zur Einführung in das entsprechende äußere Ende der kurzen Quertransportrolle 22 ist. 26 bezeichnet die Auslegerstütze für jede Rolle, die auf dem relevanten, mehr innen gelegenen Seitenelement 27 vorgesehen ist. 27' bezeichnet eine Folge von horizontalen äußeren Querstücken zu den Querwänden des Ofens, die sich zwischen dem letzteren und den Pfosten des Rahmens 1 erstrecken, um die Seitenelemente 25 und 27 nach oben zu halten. 28 bezeichnet den rechteckförmigen oder quadratischen versetzbaren Laderahmen, der vorzugsweise aus Siliziumcarbid besteht, auf dem die zu brennenden hergestellten Artikel 3 angeordnet sind. P bezeichnet gemäß Fig. 4 den Abstand zwischen den Achsen der kurzen Quertransportrollen 22, deren Drehgeschwindigkeit mittels elektrischer oder elektronischer Einrichtungen gesteuert wird, z.B. mittels sogenannter Encoder, die die Winkelgeschwindigkeit der Motoren 16 synchronisieren. 29 bezeichnet ein Paar von Längsträgern, die durch Querstücke 30 miteinander verbunden sind, die voneinander jeweils in Abständen D beabstandet sind, die von den Abmessungen der zu behandelnden hergestellten Artikel abhängen. 31 bezeichnet Stützplatten, die für die hergestellten Artikel verwendet werden können, insbesondere wenn diese von kleiner Größe sind, und die auf den Querstücken 30 auf einem der Laderahmen 28 ruhen. 32 bezeichnet gemäß Fig. 7 das innere Ende der kurzen Quertransportrolle 22 desselben Durchmessers, in der Alternative, die eine Nut 33 zur Führung und Aufnahme der Strebe 29 des Laderahmens 28 aufweist, wobei die Nut durch Verkleinerung des Durchmessers zu dem genannten Ende hin erreicht wird. 34 bezeichnet gemäß Fig. 8 das Ende ohne Durchmesserreduktion von jeder kurzen Quertransportrolle 22, wobei die Verschiebeführung des Laderahmens 28 mit Hilfe eines Paares von Begrenzungswänden 35 aus brennfestem Material erreicht wird, wobei die Begrenzungswände eine Folge von Öffnungen 36 für die Durchführung der Rollen durch diese aufweisen. 37 bezeichnet gemäß Fig. 9 die Innenkammer des Ofens für den Fall, bei dem zusätzlich zu der unteren Ebene A zum Laden der hergestellten Artikel eine zweite obere Ebene B vorgesehen ist. 38 bezeichnet die isolierende Abdeckschicht der Wände des Ofens, die zwischen den Ladeebenen A und B vorgesehen ist, die vorzugsweise aus brennfestem Material besteht, wobei die Anordnung der kurzen Quertransportrollen 22 in bezug auf die obere Ladeebene, die Motorisierung, die mechanische Übertragung und die Elemente zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit vollständig denen entsprechen, die für die untere Ladeebene vorgesehen sind. 39 bezeichnet gemäß Fig. 10 Querleitungen zur Absaugung der Verbrennungsprodukte. 40 bezeichnet die Tür für den Zugang zu den Ofen, die mit einer Isolierschicht aus faserverstärktem Keramikmaterial bedeckt ist, falls der Ofen zur intermittierenden Feuerung vorgesehen ist. 41 bezeichnet die Endwände dieses Ofens, die in ähnlicher Weise mit isolierendem Material bedeckt sind.
Im Falle der Fig. 1 bis 9 ist die Arbeitsweise die folgende: Die hergestellten Artikel 3 werden auf die Rahmen 28 aufgeladen, die kontinuierlich von den Querrollen 22 durch Reibung transportiert werden und in die Kammer 2 des Ofens gelangen, in der sie allgemein einer anfänglichen Vorheizung unterzogen werden, die von Brenn- und Abkühlphasen gefolgt ist, um an dem dem Eingang gegenüberliegenden Ende auszutreten. Im Falle von Fig. 10 verbleiben die hergestellten Artikel jedoch, die in den Ofen durch die Tür 40 des Eingangsabschnittes nach dem Aufladen auf die Rahmen 28, die von den kurzen Querrollen 22 in die Brennkammer gezogen werden, während der gesamten Zyklusdauer innerhalb des Ofens. Wenn der Brennvorgang abgeschlossen ist, wird die Drehrichtung der kurzen Rollen umgekehrt, wodurch das Ausfahren der Laderahmen bewirkt wird
In der Praxis können die Materialien, die Abmessungen und die Ausführungsdetails von den beschriebenen abweichen, jedoch technisch äquivalent zu diesen sein, ohne daß aus diesem Grunde der rechtliche Rahmen der gegenwärtigen Erfindung verlassen wird.

Claims

1. Ofen mit versetzbaren Rahmen für das Brennen von hergestellten Artikeln (3), umfassend eine externe Stützstruktur (1), eine Isolierverkleidung (4, 5, 6, 7, 8) für die internen Wände des Ofens, eine Anordnung von Transportrollen (22), die sich durch die gegenüberliegenden Seitenwände (5) des Ofens erstreckt, die motorgetrieben ist und in gegenüberliegenden Reihen angeordnet ist, um eine Transportebene zu definieren, wobei jede Rolle (22) an einem Ende von einer Stütze (27) gehalten ist, die an der Außenseite der betreffenden Wand (5) des Ofens vorgesehen ist, und wobei das andere Ende jeder Rolle (22) in den Ofen hervorsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge des hervorstehenden Bereiches der Rolle (22) kurz bemessen ist und frei von jeglicher Unterstützung ist.

2. Ofen nach Anspruch 1, bei dem das andere Ende jeder Rolle (22) mit Führungsmitteln (22', 33, 35) für Laderahmen (28) versehen ist, die die hergestellten Artikel (3) unterstützen.

3. Ofen nach Anspruch 2, bei dem die Führungsmittel (22') durch eine Reduzierung des Durchmessers des anderen Endes gebildet sind.

4. Ofen nach Anspruch 2, bei dem die Führungsmittel (33) aus Flanken oder Nuten bestehen, die im anderen Ende vorgesehen sind.

5. Ofen nach Anspruch 2, bei dem die Führungsmittel (35) aus inneren Wandbegrenzungen bestehen, durch die das andere Ende gelangt.

6. Ofen nach irgend einem der Ansprüche 2 bis 5, bei dem jeder der Laderahmen (28) wenigstens ein paar von koplanaren Längsträgern (29) aufweist, die durch Querstücke (30) verbunden sind.

7. Ofen nach Anspruch 6, bei dem die Laderahmen mit Stützplatten (31) versehen sind, die auf der oberen Fläche der Querstücke (30) ruhen.

8. Ofen nach irgend einem der Ansprüche 2 bis 7, bei dem die Rollen (22) eine untere Transportebene (A) und wenigstens eine obere Transportebene (B) definieren.

9. Ofen nach Anspruch 8, bei dem eine Mehrzahl von Gasbrennern an der Oberseite und am Boden und/oder an der Oberseite im Zusammenhang mit der unteren Ebene (A) und der wenigstens einen oberen Ebene (B) angeordnet ist.