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Dokumentenidentifikation DE19928457C1 04.01.2001
Titel Tunnelofen mit Scheibenradförderung
Anmelder Riedhammer GmbH, 90411 Nürnberg, DE
Erfinder Fink, Ralf, 91244 Reichenschwand, DE;
Binninger, Ralf, 91126 Rednitzhembach, DE;
Ridder, Jörg, 91227 Leinburg, DE
Vertreter Becker und Kollegen, 40878 Ratingen
DE-Anmeldedatum 24.06.1999
DE-Aktenzeichen 19928457
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.01.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.01.2001
IPC-Hauptklasse F27B 9/24
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft einen Brennofen zum Sintern und/oder Brennen von rotationssymmetrischen, insbesondere rohrförmigen Gegenständen als Brenngut mit einer mehrere Transporteinheiten aufweisenden Transporteinrichtung für das in Längsrichtung des Ofens durch den unterschiedliche Temperaturzonen aufweisenden Ofenraum zu bewegende Brenngut.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Brennofen zum Sintern und/oder Brennen von rotationssymmetrischen, insbesondere rohrförmigen Gegenständen als Brenngut mit einer mehrere Transporteinheiten aufweisenden Transporteinrichtung für das in Längsrichtung des Ofens durch den unterschiedliche Temperaturzonen aufweisenden Ofenraum zu bewegende Brenngut sowie ein zum Brennen von Brenngut in dem Brennofen geeignetes Verfahren.

Soweit es beispielsweise um das Brennen von Steinzeugrohren in einem als Tunnelofen ausgebildeten Brennofen geht, ist es aus der DE 197 25 162 A1 bekannt, die Steinzeugrohre entlang einer schiefen Ebene durch den Ofenkanal zu rollen. Gemäß der DE 39 15 718 C1 werden die Rohre auf einer Rollenbahn durch den Ofen transportiert, wobei die Rollen segmentförmige Ausnehmungen aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennofen mit den gattungsgemäßen Merkmalen derart weiterzubilden, daß kürzere Brennzeiten erreichbar sind; ferner soll ein Verfahren zum Sintern und/oder Brennen von Brenngut in dem Brennofen angegeben werden.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Patentansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken vor, daß jede Transporteinheit aus wenigstens zwei in der Ofenlängsachse und quer zur Längsrichtung des Ofens im Abstand zueinander ausgerichteten Scheibenrädern besteht, wobei die Scheibenräder jeweils wenigstens eine Öffnung zur Aufnahme des darin einlegbaren Brenngutes aufweisen und zur Ausführung einer wenigstens zeitweisen Drehbewegung an einen Drehantrieb ankuppelbar sind. Der Erfindung liegt daher das neuartige Konzept zugrunde, der linearen Transportbewegung des Brenngutes durch den Ofenraum eine rotative Bewegung des Brenngutes zumindest zeitweise zu überlagern, so daß die erforderliche Brennzeit wesentlich verkürzt ist. Da mit einer kürzeren Brennzeit auch eine Verkürzung der notwendigen Ofenlänge einhergeht, besteht der Vorteil der Erfindung neben der Verkürzung der Brennzeit auch wesentlich in einer Verringerung der erforderlichen Investitions- und Betriebskosten für den Brennofen.

Zur Erhöhung der Brennkapazität ist nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß die Scheibenräder jeweils eine Mehrzahl von Öffnungen in rotationssymmetrischer Anordnung aufweisen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die einzelne Transporteinheit aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Scheibenradkombinationen jeweils bestehend aus zwei benachbarten und im Bereich ihrer Öffnungen über dazwischen verlaufende Rohrstücke miteinander verbundenen Scheibenrädern besteht. Hiermit ist der Vorteil einer besseren Auflage beziehungsweise Abstützung des Brenngutes insbesondere bei der zeitweiligen Rotationsbewegung verbunden.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Durchmesser der Öffnungen in den Scheibenrädern und/oder der die Öffnungen verbindenden Rohrstücke größer bemessen als der Durchmesser des darin einlegbaren Brenngutes.

Zur Verbesserung der Abrollbewegung bei der zeitweilig vorgesehenen Rotationsbewegung der durch den Einsatz der jeweils zwei Scheibenräder verbindenden Rohrstücke gebildeten Scheibenradkombinationen ist vorgesehen, daß die die Scheibenräder einer Scheibenradkombination jeweils verbindenden Rohrstücke an den Stirnseiten ihrer Umfangswandung eine radiale auswärts gerichtete Abfasung aufweisen.

Nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist vorgesehen, daß die Scheibenräder jeder Transporteinheit auf einer profilierten Welle als Drehantrieb angeordnet sind, wobei die Welle seitlich durch die Ofenwände hindurchragen kann, so daß ein Wellenende außerhalb des Ofenraumes an einen dort vorgesehenen Drehantrieb ankuppelbar ist.

Es kann vorgesehen sein, daß die Scheibenräder sowie die Rohrstücke jeweils aus Keramik oder Metall bestehen.

Soweit in einem entsprechend eingerichteten Brennofen Brenngut behandelt werden soll, sieht das diesbezügliche Verfahren vor, daß das Brenngut in die Ausnehmungen der Scheibenräder oder in die Rohrstücke der Scheibenradkombinationen jeder Transporteinheit eingelegt und die Transporteinheit mit stehenden Scheibenrädern in den Brennraum des Ofens vorgeschoben wird, und daß während des Durchfahrens einer vorbestimmten Temperaturzone im Ofenraum die Scheibenräder jeder Transporteinheit in Drehung versetzt werden, wobei nach alternativen Ausführungsbeispielen der Erfindung die Drehung der Scheibenräder kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen kann.

Soweit die Herstellung von Steinzeugrohren betroffen ist, kann nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen sein, daß die Drehung der Scheibenräder während des Durchfahrens der Temperaturzone zwischen beispielsweise 800°C beim Einfahren des Brenngutes vor Erreichen der höchsten Ofentemperatur und beispielsweise 800°C nach Passieren der höchsten Ofentemperatur erfolgt. Jede andere Einstellung eines Temperaturbereiches für die Drehbewegung der Scheibenräder ist ebenfalls möglich.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Brennofens wie auch die Anwendung des zugehörigen Verfahrens ist allerdings nicht auf die Herstellung von Steinzeugrohren beschränkt, sondern ist für das Sintern und/oder Brennen jeglicher rotationssymmetrischer Körper beziehungsweise Gebilde anwendbar. Es kann auch vorgesehen sein, die Scheibenräder der Transporteinheiten während des gesamten Durchlaufens des Brenngutes durch den Ofen in Drehung zu halten.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für einen Brennofen wiedergegeben, welches nachstehend beschrieben ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Brennofen mit einer Transporteinheit im Schnitt,

Fig. 2 das Scheibenrad einer Transporteinheit in einer Stirnansicht,

Fig. 3 das Scheibenrad gemäß Fig. 2 mit eingelegtem Brenngut in einer schematischen Darstellung,

Fig. 4 eine Scheibenradkombination als Teil einer Transporteinheit in einer schematischen Seitenansicht.

Soweit in Fig. 1 schematisch der Querschnitt eines Ofenraumes angedeutet ist, wird dieser Ofenraum durch seitliche Ofenwände 10 begrenzt. Zwischen den seitlichen Ofenwänden 10 ist eine auf einem - nicht dargestellten - verfahrbaren Ofenwagen aufgesetzte Transporteinheit 11 angedeutet, die in Längsrichtung des Brennofens entlang der seitlichen Ofenwände 10 vorschiebbar ist. Diese Transporteinheit besteht aus zwei Scheibenradkombinationen 12, die jeweils an den Außenseiten der Transporteinheit 11, benachbart den seitlichen Ofenwänden 10, angeordnet sind.

Jede der Scheibenradkombinationen besteht wiederum aus zwei in einem vorgegebenen Abstand zueinander angeordneten einzelnen Scheibenrädern 11, die in einer noch zu beschreibenden Weise über zwischen ihnen angeordnete und den Abstand zwischen den einzelnen Scheibenrädern 13 überbrückende Rohrstücke 14 miteinander zu der betreffenden Scheibenradkombination 12 verbunden sind. Dabei stehen die einzelnen Rohrstücke 14 jeweils seitlich über die Ebene der Scheibenräder 13 heraus.

Die Scheibenräder 13 beziehungsweise die Scheibenradkombinationen 12 sitzen auf einer sich in Querrichtung des Ofenraums erstreckenden und die seitlichen Ofenwände 10 jeweils durchstoßenden profilierten Welle 16, so daß außerhalb des Ofenraumes ein nicht dargestellter Drehantrieb an die Welle 16 anschließbar ist, so daß die Welle 16 bei Bedarf in Drehung versetzt werden kann und so die Scheibenräder 13 beziehungsweise die Scheibenradkombinationen 12 in Drehung versetzt.

Wie sich aus Fig. 1 ferner entnehmen läßt, ist in die Transporteinheit 11 ein rohrförmiges Brenngut 15 eingelegt, indem die betreffenden rohrförmigen Gegenstände durch die Rohrstücke 14 der Scheibenradkombinationen 12 geschoben und im Inneren der Rohrstücke 14 aufgelagert sind.

Wie sich aus Fig. 2 im einzelnen ergibt, weist jedes Scheibenrad 13 in einer rotationssymmetrischen Anordnung mehrere, bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt 5 Öffnungen 17 auf, in welche das rohrförmige Brenngut 15 einlegbar ist, wie sich dies aus der schematischen Darstellung in Fig. 3 ergibt. Soweit bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die einzelnen Scheibenräder 13 über die Rohrstücke 14 jeweils zu einer Scheibenradkombination 12 verbunden sind, sind die Rohrstücke 14 im Bereich der Öffnungen 17 der Scheibenräder 13 angeordnet, um die Abstützfläche für das in die Scheibenräder 13 eingelegte Brenngut 15 zu vergrößern. Die Welle 16 ist profiliert ausgeführt, um einen Formschluß mit den darauf sitzenden Scheibenrädern 13 zur Herstellung eines Drehantriebes herzustellen.

Wie nicht weiter dargestellt, weisen die einzelnen Rohrstücke 14 an den Seitenseiten ihrer Umfangswandung eine radial auswärts gerichtete Abfasung auf, um einem Wandern des rohrförmigen Brenngutes 15 in dessen Längsrichtung während der rotativen Bewegung der Scheibenräder 13 sowie einer Beschädigung des Brenngutes durch scharfe Kanten vorzubeugen.

Soweit durch den Brennraum des Brennofens eine Abfolge von einzelnen Transporteinheiten 11 hindurchbewegt wird, werden beim Brennen von Steinzeugrohren als Brenngut die Steinzeugrohre zunächst einmal bei stillstehenden Scheibenrädern 13 in den Ofenraum eingefahren. Erst bei Erreichen von beispielsweise einer Aufheiztemperatur von 800°C werden die Scheibenräder 13 über den an die Welle 16 kuppelbaren Drehantrieb in Drehung versetzt und nach Bedarf in Drehung gehalten, bis nach Durchlaufen der höchsten Brenntemperatur eine Abkühltemperatur von wiederum beispielsweise 800°C erreicht ist. Danach kann die Drehbewegung der Scheibenräder 13 entfallen. Die Geschwindigkeit des linearen Vorschubes der Transporteinheiten 11 wie auch die Drehgeschwindigkeit der Scheibenräder 13 ist während der Überlagerung von linearer und rotativer Bewegung des Brenngutes 15 so einzurichten, daß das Brenngut während der rotativen Bewegung nicht eine rückwärts gerichtete Bewegung in eine Temperaturzone mit einer niedrigeren (beim Aufheizen) beziehungsweise einer höheren (beim Abkühlen) Temperatur erfährt.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Patentansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.


Anspruch[de]
  1. 1. Brennofen zum Sintern und/oder Brennen von rotationssymmetrischen, insbesondere rohrförmigen Gegenständen als Brenngut mit einer mehrere Transporteinheiten aufweisenden Transporteinrichtung für das in Längsrichtung des Ofens durch den unterschiedliche Temperaturzonen aufweisenden Ofenraum zu bewegende Brenngut, dadurch gekennzeichnet, daß jede Transporteinheit (11) aus wenigstens zwei in der Ofenlängsachse und quer zur Längsrichtung des Ofens im Abstand zueinander ausgerichteten Scheibenrädern (13) besteht, wobei die Scheibenräder (13) jeweils wenigstens eine Öffnung (17) zur Aufnahme des darin einlegbaren Brenngutes (15) aufweisen und zur Ausführung einer wenigstens zeitweisen Drehbewegung an einen Drehantrieb ankuppelbar sind.
  2. 2. Brennofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenräder (13) jeweils eine Mehrzahl von Öffnungen (17) in rotationssymmetrischer Anordnung aufweisen.
  3. 3. Brennofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelne Transporteinheit (11) aus zwei im Abstand zueinander angeordneten Scheibenradkombinationen (12) jeweils bestehend aus zwei benachbarten und im Bereich ihrer Öffnungen (17) über dazwischen verlaufende Rohrstücke (14) miteinander verbundenen Scheibenrädern (13) besteht.
  4. 4. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Öffnungen (17) in den Scheibenrädern (13) und/oder der die Öffnungen (17) verbindenden Rohrstücke (14) größer bemessen ist als der Durchmesser des darin einlegbaren Brenngutes (15).
  5. 5. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die die Scheibenräder (13) einer Scheibenradkombination (12) jeweils verbindenden Rohrstücke (14) an den Stirnseiten ihrer Umfangswandung eine radiale auswärts gerichtete Abfasung aufweisen.
  6. 6. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenräder (13) jeder Transporteinheit (11) auf einer profilierten Welle (16) als Drehantrieb angeordnet sind.
  7. 7. Brennofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (16) seitlich durch die Ofenwände (10) hindurchragt und wenigstens ein Wellenende an den Drehantrieb ankuppelbar ist.
  8. 8. Brennofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibenräder (13) aus Keramik bestehen.
  9. 9. Brennofen nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrstücke (14) aus Keramik bestehen.
  10. 10. Verfahren zum Sintern und/oder Brennen von rotationssymmetrischen, insbesondere rohrförmigen Gegenständen als Brenngut in einem nach einem der Ansprüche 1 bis 9 ausgebildeten Brennofen, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngut (15) in die Ausnehmungen (17) der Scheibenräder (13) oder in die Rohrstücke (14) der Scheibenradkombinationen (12) jeder Transporteinheit (11) eingelegt und die Transporteinheit (11) mit stehenden Scheibenrädern (13) in den Brennraum des Ofens vorgeschoben wird, und daß während des Durchfahrens einer vorbestimmten Temperaturzone im Ofenraum die Scheibenräder (13) jeder Transporteinheit (11) in Drehung versetzt werden.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Scheibenräder (13) kontinuierlich erfolgt.
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Scheibenräder (13) diskontinuierlich erfolgt.
  13. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehung der Scheibenräder (13) während des Durchfahrens der Temperaturzone zwischen 800°C beim Einfahren des Brenngutes (15) vor Erreichen der höchsten Ofentemperatur und 800°C nach Passieren der höchsten Ofentemperatur erfolgt.






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