DE3421365C1 - Tunnelofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tunnelofen, insbesondere zum Brennen von keramischem Gut, mit einem durch die verschiedenen Ofenzonen, wie Vorwärmzone, Brennzone und Kühlzone führenden Brennkanal, in dessen Längsrichtung das zu behandelnde Gut tragende Brennwagen und Ofensohlen-Abschnitte bewegbar sind.

In beispielsweise aus LUEGER, Lexikon der Technik, Band 5, »Lexikon der Hüttentechnik«, Seiten 659 und 660, und Band 8, »Lexikon der Fertigungstechnik und Arbeitsmaschinen«, Seite 100, bekannten Tunnelofen dieser Art sind die Brennwagen mit einem plattenförmigen Boden aus wärmeisolierendem, hitzebeständigem Material versehen, und bilden dadurch selbst durch den Brennkanal bewegbare Ofensohlen-Abschnitte. Dieser übliche Aufbau der Brennwagen ist zwar sehr stabil und bidet sicheren Schutz gegen übermäßiges Aufheizen der Führungsbahn für die Brennwagen. Jedoch bedingt dieser bekannte Aufbau der Brennwagen, daß die jeweils einen Bodensohlen-Abschnitt des Brennkanals bildende Bodenplatte jedes Brennwagens mit dem daraufgesetzten, zu behandelnden Gut durch alle Ofenzonen bewegt werden muß. Bei üblichen Brennofen für keramisches Material liegt das Verhältnis des Nettobeschikkungsgewichts pro Brennwagen zu dem dazugehörigen Taramaterial bei etwa 1 :1,8, d.h. das Gewicht des zu behandelnden Gutes beträgt nur etwa 36% von demjenigen der aufzuheizenden und zu kühlenden Gesamtmasse. Abgesehen von der dadurch bedingten unnötigen Vergrößerung des Energieaufwandes wird durch die Notwendigkeit, beträchtliche Taramassen zusammen mit dem zu behandelnden Gut aufzuheizen und zu kühlen, beträchtliche Trägheit beim Aufheizvorgang wie beim Kühlvorgang verursacht. Dies wiederum hat unnötige Begrenzungen für die Durchsatzgeschwindigkeil und Durchsatzleistung solcher Tunnelofen zur Folge.

Sofern bekannte Tunnelofen der genannten Art in der Kühlzone mit Rekuperatoren ausgestattet sind, ist der Wärmeübergang von den Bodenplatten der Brennwagen auf die Rekuperatoren erschwert und in seinem Wirkungsgrad ungünstig.

Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, Tunnelofen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß unter voller Aufrechterhaltung der Betriebssicherheit die für den Betrieb des Tunnelofens und die Behandlung des Gutes aufzuwendende Energie vermindert, die Trägheit beim Aufheizvorgang und Kühlvorgang herabgesetzt und die mit dem Tunnelofen erreichbare Durchsatzleistung erhöht wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Ofensohlen-Abschnitte von den Brennwagen getrennt und die Brennwagen unabhängig von den Ofensohlen-Abschnittcn bewegbar sind und daß getrennte, parallel verlaufende Führungsbahnen für die Brennwagen und die Ofensohlen-Abschnitte im Brennkanal vorgesehen sind. Hierdurch läßt sich ein Normalbetrieb des Tunnelofens einrichten, bei welchem die Ofensohlen-Abschnitte auf ihrer Führungsbahn im Brennkanal stillstehen, während die Brennwagen durch den Brennkanal bewegt werden. Die in den jeweiligen Ofenzonen befindlichen Ofensohlen-Abschnitte haben dadurch die in der jeweiligen Ofenzone herrschende Betriebstemperatur. Die von den Ofensohlen-Abschnitten getrennten Brennwagen bilden

ίο eine gegenüber den bekannten Brennwagen erheblich verminderte Taramasse, so daß der Energieaufwand für den Betrieb des Tunnelofens bzw. die Behandlung des durch den Tunnelofen geschickten Gutes beträchtlich vermindert werden kann. Da der Brennkanal auch an seiner Ofensohle stets die der jeweiligen Ofenzone entsprechende Temperatur aufweist, werden der Aufheizvorgang und der Kühlvorgang an dem zu behandelnden Gut wirksamer und schneller durchführbar. Bei mit Rekuperatoren in der Kühlzone ausgerüsteten Tunnelofen wird ein schneller, hochwirksamer Übergang der Wärme vom behandelten Gut auf die Rekuperatoren ermöglicht, so daß auch die Wärmerückgewinnung in der Kühlzone wirksamer wird. Andererseits bietet die Erfindung die Möglichkeit, bei irgendwelchen auftretenden Störungen, beispielsweise beim Abstürzen eines zu behandelnden Gutteiles von einem Brennwagen auf den darunter befindlichen Ofensohlen-Abschnitt, die Ofensohlen-Abschnitte gemeinsam mit den Brennwagen durch den Brennkanal zu bewegen, bis eine solche Störung behoben ist, beispielsweise der beschädigte Brennwagen und der Ofensohlen-Abschnitt mit dem daraufliegenden Gut den Tunnelofen an seinem Ausgang verlassen hat. Auf diese Weise kann mindestens ebenso hohe Betriebssicherheit wie bei den bekannten Tunnelöfen gewährleistet werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung überspannen die Brennwagen die Breite des Brennkanals und umgreifen dabei brückenartig die Ofensohlen-Abschnitte, wobei die Brennwagen auf im Brennkanal vorgesehenen, äußeren Führungsbahnen und die Ofensohlen-Abschnitte auf mindestens einer im Brennkanal vorgesehenen, inneren führungsbahn geführt sind. In dieser Ausführungsform der Erfindung ist einerseits eine vollständige, geschlossene Ofensohle durch die Ofensohlen-Abschnitte gebildet und andererseits besonders stabile Ausbildung und Führung der Brennwagen ermöglicht.

Jeder Brennwagen kann in dieser Ausführungsform der Erfindung im wesentlichen aus zwei wandartigen Seitenelementen und auf diese Seitenelemente aufgesetzten, sich mit Abstand oberhalb der Oberseite der Ofensohlen-Abschnitte quer über den Brennkanal von Seitenelement zu Seitenelement erstreckenden Tragebalken für das zu behandelnde Gut ausgebaut sein. Es hat sich überraschend herausgestellt, daß solche Tragebalken auch unter den in den verschiedenen Ofenzonen herrschenden Temperaturbedingungen geeignet sind, die gesamte Breite des Brennkanals und damit die gesamte Breite der Ofensohlen-Abschnitte zu überspannen, ohne die Notwendigkeit einer mittleren Abstützung, und daß dabei die Brennwagen voll, d. h. mit der durch den Behandlungsvorgang bestimmten Gutmenge beladen werden können. Die Brennwagen-Seitenelemente können dabei in Art länglicher, schmaler Wagen mit je einer sich in einem zwischen den Ofensohlen-Abschnitten und der jeweiligen Brennkanal-Seitenwand gebildeten Spalt erstreckenden Brennwagen-Seitenwand ausgebildet sein, wobei jedes Brennwagen-Seiten-

element in sich stabil auf einer Führungsbahn im Brennkanal geführt ist. Diese in Art länglicher, schmaler Wagen ausgebildeten Brennwagen-Seitenelemente ergeben durch ihre eigene Stabilität auch dann ausreichende Festigkeit, wenn die sich quer zum Brennkanal erstrekkenden Brennwagenteile nur lose aufgelegt sind. Die Vorschubsteuerung und die gleichmäßige sichere Bewegung der nur lose zusammengesetzten Brennwagen läßt sich mit hydraulischen Vorschubvorrichtungen der bekannten Art in überraschend einfacher Weise sicherstellen.

Die Brennwagen-Seitenelemente können zumindest in ihrem oberen Teil aus feuerfestem, wärmeisolierendem Material gebildet sein, und die Tragebalken können auf den oberen Teil dieses Brennwagen-Seitenelementes aufgesetzt sein. Dabei ist es von besonderem Vorteil, die Brennwagen-Seitenelemente an ihrer Oberseite in gleicher Höhe wie die Oberseitenfläche der Ofensohlen-Abschnitte enden zu lassen und der Höhe des gewünschten Freiraumes zwischen den Ofensohlen-Abschnitten und den Tragebalken entsprechende Abstandshalter tragen zu lassen, auf die die Tragebalken aufgelegt sind. Auf diese Weise läßt sich eine sich von Seitenwand zu Seitenwand des Brennkanals erstreckende Ofensohlenfläche ausbilden, die für die Umluftführung und evtl. Flammenführung von besonderem Vorteil ist. Die die Tragebalken aufnehmenden Abstandshalter können klotzartige Elemente sein, die in entsprechende Vertiefungen an der Oberseite der Brennwagen-Seitenelemente einzusetzen sind, und dadurch sicheren Halt auf der Oberseite der Brennwagen-Seitenelemente finden.

Die Tragebalken können im Rahmen der Erfindung Hohlprofil, vorzugsweise quadratisches oder rechteckiges Vorprofil aufweisen und aus einem rekristallisierten Siliziumkarbid (SiC) bestehen. Derartige Tragebalken haben sich bereits bei den herkömmlichen Tunnelofen der in Betracht gezogenen Art bewährt und als besonders stabil und auch unter den wechselnden Temperaturbedingungen, denen sie ausgesetzt sind, als besonders haltbar herausgestellt. Im Rahmen der Erfindung bieten derartige Hohlprofil-Tragebalken den zusätzlichen Vorteil, daß ihre Masse klein und ihre Wärmekapazität gering gehalten werden kann.

Da gemäß der Erfindung bei Normalbetrieb des Tunnelofens im Bereich der Ofensohle mindestens drei Ofensohlen-Bereiche relativ zueinander und relativ zu den Brennkanal-Seitenwänden bewegt werden, ist es im Rahmen der Erfindung von besonderer Bedeutung, wirksame Abdichtungen zwischen diesen relativ zueinander bewegten Ofensohlen-Bereichen und den Seitenwänden des Brennkanals einzusetzen. Bei den bekannten Tunnelofen der angesprochenen Art sind an den Seitenflächen der Brennwagen und an den Brennkanal-Seitenwänden ineinandergreifende Labyrinthdichtungs-Elemente vorgesehen. Außerdem sind an der Unterkante der Trennwagen-Seitenflächen Schürzen vorgesehen, die in Sandrinnen laufen, welche an den Brennkanal-Seitenwänden angeordnet sind. Bei dem erfindungsgemäßen Tunnelofen sind aber außer diesen Abdichtungsstellen zwischen den Brennwagen und den Brennkanal-Seitenwänden auch zusätzliche Abdichtungsstellen zwischen Brennwagen-Seitenelementen und den Seitenflächen der Ofensohlen-Abschnitte vorzusehen. Hierzu können bevorzugt die wandartigen Seitenelemente der Brennwagen und die Ofensohlen-Abschnitte ineinandergreifende Labyrinthdichtungs-Elemente aufweisen. Ferner können an den Seitenkanten der Unterseite der Ofensohlen-Abschnitte sich in Bewegungsrichtung erstreckende Sandrinnen angebracht sein, die bis unter die unteren Seitenkanten der wandartigen Trennwagen-Seitenelemente ragen, wobei an den unteren Seitenkanten der Brennwagen-Seitenelemente in diesen Sandrinnen laufende Schürzen angebracht sind.

Für die Abdichtung zwischen den Ofensohlen-Abschnitten und den wandartigen Brennwagen-Seitenelementen kann jedoch auch eine abgewandelte Sandrinnen-Anordnung vorgesehen werden, bei der zwischen der Führungsbahn der Ofensohlen-Abschnitte und den Führungsbahnen der Brennwagen-Seitenelemente jeweils mindestens eine sich parallel zu diesen Führungsbahnen erstreckende Sandrinne angebracht ist und an den Ofensohlen-Abschnitten und/oder an der Brennwagen-Innenseite der Brennwagen-Seitenelemente in dieser Sandrinne laufende Schürzen angebracht sind. Auch auf diese Weise läßt sich ein sicherer Abschluß gegen das Eindringen von heißen Gasen unter die Ofensohlen-Abschnitte und unter die Brennwagen-Seitenelemente, d. h. in den Bereich der Führungsbahnen, erreichen. Die letztere Anbringungsweise der Sandrinnen ist feststehend und bietet den Vorteil, daß keine Lücken zwischen aneinandergestoßenen Sandrinnen-Abschnitten auftreten können, durch die Sand austreten und heiße Gase dringen könnten.

Die Abdichtung zwischen den wandartigen Brennwagen-Seitenelementen und den Brennkanal-Seitenwänden kann im Rahmen der Erfindung in der Weise vorgenommen werden, daß die wandartigen Brennwagen-Seitenelemente an der Brennwagen-Außenseite mit in Gegenelemente in der Brennkanal-Seitenwand greifenden Labyrinthdichtungselementen versehen sind. Zusätzlich oder statt dessen können die wandartigen Brennwagen-Seitenelemente an der Brennwagen-Außenseite mit Schürzen versehen sein, die in im unteren Bereich der Brennkanal-Seitenwände angebrachten Sandrinnen laufen.
Im Rahmen der Erfindung ist es ferner von Bedeutung, daß die die Ofensohlen-Abschnitte übergreifenden Tragebalken einer möglichst häufigen Überprüfung und bei Feststellung von irgendwelchen Unregelmäßigkeiten oder Schäden sofort ausgetauscht werden. Hierzu kann im Rahmen der Erfindung außerhalb des Brennkanals, vorzugsweise an der Rückführungsstrecke für die Brennwagen, eine Prüfstation für die Tragcbalken vorgesehen sein. Diese Prüfstation kann einen auf den jeweils zu prüfenden Tragebalken gerichteten Ultraschallsender und einen Ultraschall-Empfänger für die vom Tragebalken übertragenen Schwingungen enthalten. Die Prüfung der Tragebalken kann bei dieser Vorrichtung während des Hindurchfahrens des Brennwagens durch die Prüfstation erfolgen.
Für den Betrieb des erfindungsgemäßen Tunnelofens empfiehlt es sich, den Zwischenraum zwischen der Oberseite der Ofensohlen-Abschnitte und den Tragebalken ständig zu überwachen, um von den Tragebalken auf die Ofensohlen-Abschnitte herunterfallende Gutteile sofort festzustellen. Hierzu empfiehlt es sich im Rahmen der Erfindung, den Zwischenraum zwischen der Oberseite der Ofensohlen-Abschnitie und den Tragebalken der Brennwagen überwachende Lichtschranken vorzusehen, die bei Auftreten von Hindernissen in diesen Zwischenraum zur Alarmgabe und/oder zum Anhalten der Brennwagen ansprechen.

Im erfindungsgemäßen Tunnelofen können dabei die Lichtschranken an eine für Normalbetrieb den Vorschub der Brennwagen steuernde und die Ofensohlen-

Abschnitte in Stillstand haltende Betriebssteuerungseinrichtung des Ofens derart angeschlossen sein, daß bei Ansprechen einer Lichtschranke, ggf. unter Alarmgabe zunächst die im Brennkanal befindlichen Brennwagen angehalten und nach Ablauf einer einstellbaren Zeitdauer, beispielsweise 1 Minute, die Brennwagen und die im Brennkanal befindlichen Ofensohlen-Abschnitte gemeinsam durch den Brennkanal bewegt werden, vorzugsweise mit dem Normalbetrieb entsprechender Vorschubgeschwindigkeit, und unter Nachführen entsprechcnder Ofensohlen-Abschnitte und Brennwagen in den Brennkanal. Diese Betriebssteuerungs-Einrichtung und die Lichtschranken-Anordnung können dabei derart ausgebildet sein, daß die Lage des Hindernisses im Brennkanal feststellbar ist und die Betriebssteuerung unter Aufrechterhaltung der Ofenheizung wahlweise auf gemeinsamen, gleichen Vorschub von Brennwagen und Ofensohlen-Abschnitten zum beschleunigten Ausräumen des Ofens oder Mitlaufen der Ofensohlen-Abschnitte mit den in Betriebsvorschub bewegten Brennwagen einstellbar ist. Im allgemeinen wird die letztere Art der Beseitigung eines Hindernisses zu bevorzugen sein, nämlich die zeitweilige gleichmäßige, gemeinsame Vorschubbewegung von Brennwagen und Ofensohlen-Abschnitten mit der normalen Betriebsvorschub-Geschwindigkeit. Der Tunnelofen wird dann praktisch wie ein Tunnelofen herkömmlicher Bauart arbeiten, bis ein solches Hindernis beseitigt ist und dann durch gewollte Umstellung oder automatisch auf den erfindungsgemäßen Betrieb mit Vorschub der Brennwagen und Festhalten der Ofensohlen-Abschnitte wieder übergegangen werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen erfindungsgemäßen Tunnelofen mit seitlieh daneben angeordneter Prüfstation für die Tragebalken der Brennwagen in Vorderansicht,

F i g. 2 den Brennkanal des Tunnelofens nach F i g. 1 mit einem Brennwagen und einem Ofensohlen-Abschnitt im Schnitt quer zur Vorschubrichtung,

F i g. 3 eine gegenüber F i g. 2 vergrößerte Darstellung eines Brennwagen-Seitenelements im Schnitt quer zur Vorschubrichtung und

Fig.4 eine gegenüber Fig.2 vergrößerte Teilschniltdarstelliing in Vorschubrichtung eines Brennwagen-Seitenelements.

Wie F i g. 2 zeigt, ist ein Tunnelofen 10 am Boden seines Brcnnkanals 11 mit drei Führungsbahnen ausgestattet, und zwar einer linken Führungsbahn 12a, einer rechten Führungsbahn 126 und einer mittleren Führungsbahn 13. Jede dieser Führungsbahnen kann als Gleisbahn ausgebildet sein, wobei die linke und rechte Führungsbahn 12a und 12£> relativ schmal und die mittlere Führungsbahn 13 als breites Gleis ausgebildet sein können. Dabei kann innerhalb der mittleren Führungsbahn 13, beispielsweise zwischen ihren das Gleis bildenden Schienen in herkömmlicher Weise ein nicht dargestellter Begehungskanal angeordnet sein. Die beiden äußeren, d. h. die rechte und die linke Führungsbahnen 12a und 120 dienen zur Führung der Brennwagen 14, während die mittlere Führungsbahn 13 zur Führung von Ol'cnsohlen-Abschnitten 15 dient. Auf diese Weise können die Brennwagen 14 unabhängig von den Ofensohlen-Abschnitten 15 durch den Brennkanal 11 bewegt werden. Insbesondere können die Ofensohlen-Abschnitte 15 im Brennkanal 11 stillstehend gehalten und nur die Brennwagen 14 durch den Brennkanal 11 bewegt werden. Es ergibt sich dadurch eine im wesentlichen stillstehende Ofensohle, oberhalb deren sich Teile der Brennwagen 14 mit dem daraufgesetzten zu behandelnden Gut durch die verschiedenen Ofenzonen bewegen. Dadurch werden nur relativ geringe Teile der Brennwagen 14 und das zu behandelnde Gut 16 den unterschiedlichen Temperaturbedingungen und sonstigen Behandlungsbedingungen der verschiedenen Ofenzonen unterworfen, während die feststehenden Ofensohlen-Abschnitte 15 sich statisch den in der jeweiligen Ofenzone aufrechterhaltenen Temperaturbedingungen und sonstigen Behandlungsbedingungen für das Gut 16 anpassen können. Da die unteren Teile der Brennwagen 14 und die Führungsbahnen 12a, 126 und 13 durch die Ofensohlen-Abschnitte 15 und die Brennwagen-Seitenelemente abgedeckt sind, stellen sich dort statisch mittlere Temperaturbedingungen ein. Jedenfalls sind diese Teile gegen den Einfluß hoher Temperatur geschützt.

Im rechten Teil der F i g. 1 sind eine Prüfstation 20 und ein sich in dieser Prüfstation 20 befindlicher Brennwagen 14 schematisch dargestellt. Der Brennwagen 14 ist entsprechend dieser Darstellung im wesentlichen durch zwei Brennwagen-Seitenelemente 17 gebildet, die jedes für sich stabil verfahrbar sind, und über diese Brennwagen-Seitenelemente in Abständen gelegten Tragebalken 18, die zusammen mit den Brennwagen-Seitenelementen einen brückenartigen Aufbau bilden, der — wie im linken Teil der F i g. 1 gezeigt — die Ofensohlen-Abschnitte 15 umgreift.

In der Prüfstation 20 sind zu beiden Seiten der beiden Rückführungsbahnen 12c und 12c/ je ein im Sinne der Doppelpfeile 23 bewegbares und je auf eine Stirnfläche des Tragebalkens 18 aufsetzbares Anlageelement 21 und 22 angeordnet. Dem einen Anlageelement 22 ist ein kombinierter Ultraschallsender-Empfänger 24 beigegeben, der zusammen mit dem Anlageelement 22 an die Stirnfläche des Tragebalkens 18 gesetzt wird. Außerdem ist an diesem Anschlagelement 22 ein Anzeigegerät 25, beispielsweise in Art eines Oszillographen angebracht.

Der vom Ofenausgang zum Ofeneingang zurückzuführende Brennwagen 14 wird auf seinen Rückführungsbahnen 12c und 12c/ derart schrittweise durch die Prüf station 12 bewegt, daß die Tragebalken 18 nacheinander zwischen die Anschlagelemente 21 und 22 und damit vor den Ultraschallsender-Empfänger 24 geführt werden. Sobald ein Tragebalken 18 an diese Stelle herangebracht ist, werden die Anschlagelemente 21 und 22 gegen die Stirnseiten des Tragebalkens 18 bewegt. Es wird dann ein Ultraschallimpuls von der einen Stirnseite her durch den Tragebalken 18 geschickt und der vom anderen stirnseitigen Ende des Tragebalkens 18 reflektierte Ultraschallimpuls vom Empfängerteil des Ultraschallsender-Empfängers 24 wieder aufgenommen. Dieser Echoimpuls wird auf dem Anzeigegerät 25 wiedergegeben. Wenn der Tragebalken 18 einwandfrei ist, erscheint ein reiner einziger Zacken auf dem Anzeigegerät 25 als Wiedergabe des an der zweiten Stirnseite reflektierten Ultraschallimpulses. Sind irgendwelche Risse im Tragebalken vorhanden, dann entstehen an diesen Rissen zusätzliche Echoimpulse, die sich als zusätzliche Zacken auf dem Wiedergabegerät 25 äußern. Nach erfolgter Prüfung des Tragebalkens 18 werden die Anschlagelemente 21 und 22 wieder von den stirnseitigen Enden des Tragebalkens 18 entfernt. Hat die Prüfung ergeben, daß der Tragebalken 18 noch einwandfrei ist, verbleibt dieser auf dem Brennwagen 14. Hat die Prüfung ergeben, daß der Tragebalken 18 Risse enthalten kann, so wird dieser Tragebalken abgenommen und

durch einen neuen Tragebalken ersetzt, wobei der neue Tragebalken sofort der oben beschriebenen Prüfung unterzogen werden kann.

Wenn alle Tragebalken 18 des Brennwagens 14 geprüft worden sind, wird der Brennwagen 14 auf seinen Rückführungsbahnen 12c und 12c/ zu einer Beladestation und von dort zum Ofeneingang gebracht.

Die Brennwagen-Seitenelemente sind im wesentlichen aus je einem sich auf die gesamte Länge des Brennwagens 14 durchgehenden Seitenwandteil und einem Fahrgestell gebildet. Die im Tunnelofen 10 aufeinanderfolgenden Brenn wagen 14 werden dadurch mit den Stirnflächen ihrer Brennwagen-Seitenwände aneinander gestoßen und bilden dadurch insgesamt zwei sich praktisch durchgehend über die gesamte Länge des Brennkanals 11 erstreckende, sich mittels Fahrgestell über die Führungsbahnen 12a und 126 bewegende Seitenwände. Der Nachschub und die gesamte Vorschubbewegung können dadurch erzeugt werden, daß am Ofeneingang eine hydraulische Schubvorrichtung vorgesehen ist, die einen Brennwagen 14 nach dem anderen in den Ofeneingang schiebt. Die ununterbrochene Reihe von Brennwagen 14 sorgt dann dafür, daß sich diese Vorschubbewegung von Brennwagen zu Brennwagen bis zum Ofenausgang fortsetzt.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, sind die Brennwagen-Seitenelemente 17 bezüglich ihrer sich in Bewegungsrichtung erstreckenden vertikalen Mittelebene 19 mit spiegelbildlich symmetrischem Querschnitt ausgebildet. Dadurch läßt sich jedes der beiden Brennwagen-Seitenelemente beliebig an der einen oder anderen Seite des Brennwagens 14 anordnen. Hierzu sind auch die Ofensohlen-Abschnitte 15 mit gegenüber ihrer vertikalen Längsebene 15a spiegelbildlich symmetrischem Querschnitt ausgebildet.

Wie die F i g. 2 bis 4 zeigen, haben die Brennwagen-Seitenelemente 17 einen auf die gesamte Brennwagenlänge durchgehende Brennwagen-Seitenwand 31, die mittels Trägergerüst 32 auf einem Fahrgestell 33 angebracht ist. Die Brennwagen-Seitenwand 31 hat einen oberen, schmaleren Abschnitt 31a und einen unteren breiteren Abschnitt 31/?. Zwischen beiden Abschnitten sind zwei horizontale Schultern 31c gebildet. Entsprechend dieser Profilausbildung der Brennwagen-Seitenwände 31 weisen die Seitenwände 26 des Brennkanals 11 sich in Längsrichtung des Brennkanals erstreckende Abdichtungsleisten 27 und die Ofensohlen-Abschnitte 15 an ihren Seitenflächen obere, sich in Längsrichtung erstreckende Dichtungsleisten 34 auf. Hierdurch ergibt sich zwischen der einen Seitenfläche der einen Brennwagen-Seitenwand 31 und der ihr benachbarten Brennwagen-Seitenwand 26 ein in Art einer Labyrinthdichtung ausgebildeter Spalt 35. Zwischen der anderen Seitenfläche der Brennwagen-Seitenwand 31 und der benachbarten Seitenfläche des vom Brennwagen 14 übergriffenen Ofensohlen-Abschnitts 15 ergibt sich ein entsprechender, in Art einer Labyrinthdichtung ausgebildeter Spalt 36. Zur weiteren Abdichtung dieser Spalte trägt die Brennwagen-Seitenwand 31 an der Unterkante jeder Seitenfläche eine Schürze 37. Die jeweils äußere Schürze 37 läuft dann in einer im unteren Bereich der Brennwagen-Seitenwand 26 angebrachten Sandrinne 38 und die zweite Schürze 37 in einer an der Unterkante der benachbarten Seitenfläche des Ofensohlen-Abschnitts 15 angebrachten Sandrinne 39 läuft. Beide Sandrinnen 39 erstrecken sich bis unterhalb des verbreiterten unteren Abschnitts 316 der Brennwagen-Seitenwand 31, während sich die Schürzen 37 im wesentlichen vertikal nach unten erstrecken. Anstelle der dargestellten Anbringungsweise könnte die Sandrinne 39 auch zwischen den Führungsbahnen 12a und 13 und zwischen den Führungsbahnen 126 und 13 ortsfest angebracht sein. Dann müßte diese Sandrinne entsprechend breit ausgebildet werden, daß zwei parallel geführte Schürzen in ihr laufen könnten, nämlich die an der Brennwagen-Seitenwand 31 angebrachte Schürze 37 und eine an der Unterkante jeder Seitenfläche des Ofensohlen-Ab-Schnitts 15 angebrachte Schürze.

Wie aus den F i g. 2 bis 4 ferner ersichtlich ist, enden die Brennwagen-Seitenelemente 17 bzw. die Brennwagen-Seitenwände 31 nach oben in gleicher Höhe wie die Oberseiten-Fläche der Ofensohlen-Abschnitte 15. Die Höhe eines zwischen der Oberseiten-Fläche der Ofensohlen-Abschnitte 15 und der Unterseite der Tragebalken 18 gebildeten Freiraumes 40 wird durch auf die Oberseite der Brennwagen-Seitenwände 31 aufgesetzte blockartige Abstandshalter 41 bestimmt.

Wie aus den F i g. 3 und 4 ersichtlich, ist die Brennwagen-Seitenwand 31 im dargestellten Beispiel aus mehreren sich über die gesamte Länge des Brennwagens erstreckenden Wandelemente aufgebaut, und zwar einem oberen Wandelement 42, das die blockförmigen Ab-Standshalter 41 in Vertiefungen 43 aufnimmt, und einem unteren Wandelement 44, das wiederum das obere Wandelement 42 in einer Längsnut 45 aufnimmt. Das untere Wandelement 44 ist auf ein aus Stahl oder sonstigem widerstandsfähigem Metall gebildeten, das Fahrgestell 33 aufnehmende Untergestell 32 befestigt. An dem Untergestell 32 sind auch die beiden Schürzen 37 angebracht. Das obere Wandelement 32 ist aus einem hoch hitzebeständigen und wärmeisolierenden Material, vorzugsweise keramischem Material hergestellt, während das Material, aus welchem das untere Wandelement 44 hergestellt ist, mehr auf mechanische Festigkeit und Tragfähigkeit abgestimmt sein kann.

Die blockförmigen Abstandshalter 41 sind an der Oberseite mit sich quer zur Bewegungsrichtung des Brennwagens erstreckenden Aufnahmerinnen 46 ausgebildet, in die die Tragebalken 18 eingelegt sind. Die Tragebalken 18 bestehen aus rekristallisiertem Siliciumkarbid (SiC). Ihre Länge entspricht im wesentlichen der Breite des Brennkanals 11, wie dies aus F i g. 2 erkennbar ist. Im dargestellten Beispiel weisen die Tragebalken 18 ein quadratisches Rohrprofil auf. Die Abmessungen dieses Rohrprofils sind entsprechend der erforderlichen Spannweite zwischen den beiden Brennwagen-Seitenelementen zu wählen (vgl. Fig.2). In einem typischen

so Beispiel können die Tragebalken eine Länge von 2,4 m einen Querschnitt von 50 mm χ 50 mm und eine Wandstärke von ca. 6 mm aufweisen.

Wie in F i g. 2 angedeutet, ist der Tunnelofen im dargestellten Beispiel mit einer Lichtschrankeneinrichtung 47, 48 ausgestattet, die von zwei Seiten diagonal, d. h. sich kreuzend Lichtblitze durch den Freiraum 40 zwischen der Oberseite der Ofensohlen-Abschnitte 15 und den Tragebalken 18 schickt. Es könnte auch eine Mehrzahl von solchen mit Lichtblitzen arbeitenden Lichtschranken auf die Ofenlänge verteilt angebracht sein, deren Lichtblitze im wesentlichen quer zum Brennkanal 11 gerichtet sind. Diese Möglichkeit ist insbesondere dadurch gegeben, daß die Abstandshalter 41 oberhalb der Brennwagen-Seitenwände 31 ausreichend Zwischenräume lassen, um solche Lichtblitze zum Überwachen des Freiraums 40 durchtreten zu lassen. Im übrigen könnten die Lichtblitze erzeugenden Einrichtungen mit etwas größerer Länge als die Breite der Abstandshalter

41 in Vorschubrichtung ausgebildet sein. Diese mit Lichtblitzen arbeitenden Lichtschrankeneinrichtungen 47, 48 sind im dargestellten Beispiel an die Betriebsstcuerungseinrichtung des Tunnelofens derart angeschlossen, daß bei Feststellen eines Hindernisses in dem Freiraum 40 zunächst der Vorschub der Brennwagen 14 auf eine einstellbare Zeitdauer unterbrochen wird. Im allgemeinen wird eine Vorschubunterbrechung von etwa 1 Minute vorzusehen sein. Gleichzeitig kann Alarmgabe oder Rückmeldung in einen Überwachungsraum erfolgen. Nach Ablauf der Vorschubunterbrechung wird der Vorschub der Brennwagen 14 gemeinsam mit gleichem Vorschub der Ofensohlen-Abschnitte 15 wieder aufgenommen. Die Vorschubgeschwindigkeit ist dabei praktisch gleich der Geschwindigkeit des bisher alleinigen Vorschubs der Brennwagen 14. Der gemeinsame Vorschub von Brennwagen 14 und Ofensohlen-Abschnitten 15 kann so lange erfolgen, bis das Hindernis bzw. der die gestörte Stelle tragende Brennwagen am Ofenausgang austritt. Im allgemeinen wird es sich dabei darum handeln, daß Teile des zu behandelnden Gutes von dem Trägerbalken 18 herunter auf den sich darunter befindlichen Ofensohlen-Abschnitt 15 gefallen sind. Es kann sich auch um den Bruch eines Tragebalkens 18 handeln.

In Weiterbildung dieser Steuerungseinrichtung kann vorgesehen werden, daß die Lichtschrankeneinrichtungen 47,48 auch dazu ausgebildet sind, das Ausmaß von Störungen festzustellen. Dies wird insbesondere bei der Anordnung mehrerer über die Ofenlänge verteilter Lichtschrankeneinrichtungen zu erreichen sein. In solchem Fall kann eine Einwirkung auf die Betriebssteuerungs-Einrichtung in solcher Weise vorgesehen sein, daß bei festgestellten kleineren Störungen der oben erläuterte gemeinsame Vorschub von Brennwagen 14 und Ofensohlen-Abschnitt 15 in der normalen Betriebsgeschwindigkeit eingesetzt wird, während bei Feststellung größerer Störungen eine erhöhte, aber gleiche Vorschubgeschwindigkeit von Brennwagen 14 und Ofensohlen-Abschnitten 15 erfolgt, um den Tunnelofen beschleunig! zu räumen.

Wie aus den F i g. 2 bis 4 ersichtlich, ist im dargestellten Beispiel auf den Tragebalken 18 eine Belegung aus .Setzplatten 49 angebracht, auf die das zu behandelnde CJiit zu setzen ist. Diese Belegung aus Setzplatten 49 kann in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Sie läßt sich auf die Art des zu behandelnden Gutes anpassen. Beispielsweise können die Setzplatten 49 einen geschlossenen Tisch bilden. Sie können aber auch auf Abstand liegen und können außerdem Löcher aufweisen, die einen gewissen Flächenanteil einnehmen.

Eine weitere besondere Maßnahme bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel sind — wie F i g. 3 zeigt — die Schürzen 37 an der den Ofensohlcn-Abschnitten 15 zugewandten Seite der Brennwagen-Seitenelemente 17 mit einem in der Sandrinne 39 der Ofensohlen-Abschnitte 15 schleifenden Abdichlungsleiste 50 aus hinreichend temperaturbeständigem Spezialkunststoff belegt. Diese Abdichtungsleisten 50 können ein auf dem Boden der Sandrinne schleifendes Band aus Kunststoffgewebe sein.

Im dargestellten Beispiel sind die Lichtschrankeneinrichtungen 47 und 48 auf den jeweils am Ofeneingang und am Ofenausgang befindlichen Ofensohlen-Ab-.schnitten 15 abnehmbar angebracht. Dadurch wird der Freiraum 40 über die gesamte Ofenlänge überwacht. Die Lichtschrankeneinrichtungen enthalten dafür starke Elektronenblitzgeräte als Lichtquellen, die auch dann ausreichend starke Lichtsignale an dem anderen Ofenende ankommen lassen, wenn die Heizzone des Tunnelofens direkt flammenbeheizt ist. Die Lichtschrankeneinrichtungen 47 und 48 können so lange auf den jeweils am Ofeneingang und am Ofenausgang befindlichen Ofensohlen-Abschnitten 15 verbleiben, wie die Ofensohlen-Abschnitte 15 feststehen. Bevor die Ofensohlen-Abschnitte 15 in Bewegung gesetzt werden, sind die Lichtschrankeneinrichtungen 47 von diesen Ofensohlen-Abschnitten 15 abzubauen.

Wie F i g. 4 zeigt, sind die Abstandshalter 41, auf denen die Tragebalken 18 liegen, mit im Mittelbereich eingezogener Form ausgebildet, um aufzuheizende Masse zu sparen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

- Leerseite

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Tunnelofen, insbesondere zum Brennen von keramischem Gut, mit einem durch die verschiedenen Ofenzonen, wie Vorwärmzone, Brennzone und Kühlzone führenden Brennkanal, in dessen Längsrichtung das zu behandelnde Gut tragende Brennwagen und Ofensohlen-Abschnitte bewegbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofensohlen-Abschnitte (15) von den Brennwagen (14) getrennt und die Brennwagen (14) unabhängig von den Ofensohlen-Abschnitten bewegbar sind und daß getrennte, parallel verlaufende Führungsbahnen (12a, 12Z?, 13) für die Brennwagen (14) und die Ofensohlen-Abschnitte (15) im Brennkanal (11) vorgesehen sind.

2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennwagen (14) die Breite des Brennkanals (11) überspannen und dabei die Ofensohlen-Abschnitte (15) brückenartig umgreifen, wobei die Brennwagen (14) auf im Brennkanal (11) vorgesehenen, äußeren Führungsbahnen (12a, i2b) und die Ofensohlen-Abschnitte (15) auf mindestens einer im Brennkanal (11) vorgesehenen inneren Führungsbahn (13) geführt sind.

3. Tunnelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Brennwagen (14) im wesentlichen aus auf zwei wandartigen Brennwagen-Seitenelementen (17) aufgesetzten, sich mit Abstand oberhalb der Oberseite der Ofensohlen-Abschnitte quer über den Brennkanal von Seitenelement (17) zu Seitenelement (17) erstreckenden Tragebalken (18) für das zu behandelnde Gut aufgebaut ist.

4. Tunnelofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennwagen-Seitenelemente (17) in Art länglicher, schmaler Wagen mit je einer sich in einem zwischen den Ofensohlen-Abschnitten (15) und der jeweiligen Brennkanal-Seitenwand (26) gebildeten Spalt erstreckenden Brennwagen-Seitenwand (31) ausgebildet sind, wobei jedes Brennwagen-Seitenelement (17) in sich stabil auf einer Führungsbahn im Brennkanal (11) geführt ist.

5. Tunnelofen nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennwagen-Seitenelemente (17) zumindest in ihrem oberen Teil (3Ia^ aus feuerfestem, wärmeisolierendem Material gebildet sind und die Tragebalken (18) auf den oberen Teil der Brennwagen-Seitenelemente (17) aufgesetzt sind.

6. Tunnelofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennwagen-Seitenelemente (17) an ihrer Oberseite in gleicher Höhe wie die Oberseiten-Fläche der Ofensohlen-Abschnitte (15) enden und der Höhe des gewünschten Freiraumes (40) zwischen den Ofensohlen-Abschnitten und den Tragbalken entsprechende Abstandshalter (41) tragen, auf die die Tragebalken (18) aufgelegt sind.

7. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragbalken Hohlprofil, vorzugsweise quadratisches oder rechteckiges Rohrprofil, aufweisen und aus einem rekristallisierten Siliziumkarbid (SiC) bestehen.

8. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die wandartigen Brennwagen-Seitenelemente (17) und die Ofensohlen-Abschnitte (15) ineinandergreifende Labyrinthdichtungs-Elemente (36) aufweisen.

9. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenkanten der Unterseite der Ofensohlen-Abschnitte (15) sich in Bewegungsrichtung erstreckende Sandrinnen (39) angebracht sind, die bis unter die unteren Seitenkanten der Brennwagen-Seitenelemente (17) ragen, und daß an den unteren Seitenkanten der Brennwagen-Seitenelemente (17) in diesen Sandrinnen (39) laufende Schürzen (37) angebracht sind.

10. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Führungsbahn (13) der Ofensohlen-Abschnitte (15) und den Führungsbahnen (12a, 120,) der Brennwagen-Seitenelemente (17) jeweils mindestens eine sich parallel zu diesen Führungsbahnen erstreckende Sandrinne angebracht ist und daß an den Ofensohlen-Abschnitten (15) und/oder an der Brennwagen-Innenseite der Brennwagen-Seitenelemente (17) in dieser Sandrinne laufende Schürzen angebracht sind.

11. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die wandartigen Brennwagen-Seitenelemente (17) an der Brennwagen-Außenseite mit in Gegenelemente in der Brennkanal-Seitenwand (26) greifenden Labyrinthdichtungs-Elementen (35) versehen sind.

12. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die wandartigen Brennwagen-Seitenelemente (17) an der Brennwagen-Außenseite mit Schürzen (37) versehen sind, die in im unteren Bereich der Brennkanal-Seilenwände (26) angebrachten Sandrinnen (38) laufen.

13. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Brennkanals (11) vorzugsweise an der Rückführungsstrekke (12c, \2d) für die Brennwagen eine Prüfstation (20) für die Tragebalken (18) vorgesehen ist.

14. Tunnelofen nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfstation (20) einen auf den zu prüfenden Tragbalken (18) gerichteten Ultraschallsender (24) und einen Ultraschall-Empfänger für die von Tragebalken (18) übertragenen Schwingungen enthält.

15. Tunnelofen nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum (40) zwischen der Oberseite der Ofensohlen-Abschnilte (15) und den Tragebalken (18) der Brennwagen (14) überwachende Lichtschranken vorgesehen sind, die bei Auftreten von Hindernissen in diesem Zwischenraum zur Alarmgabe und/oder zum Anhalten der Brennwagen (14) ansprechen.

16. Tunnelofen nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtschranken an eine Für Normalbetrieb den Vorschub der Brennwagen (14) steuernde und die Ofensohlen-Abschnitte in Stillstand haltende Betriebssteuereinrichtung des Ofens derart angeschlossen sind, daß bei Ansprechen einer Lichtschranke, ggf. unter Alarmgabe, zunächst die im Brennkanal (11) befindlichen Brennwagen (14) angehalten und nach Ablauf einer einstellbaren Zeitdauer, beispielsweise 1 Minute, die Brennwagen (14) und die im Brennkanal (11) befindlichen Ofensohlen-Abschnitte (15) gemeinsam durch den Brennkanal (11) bewegt werden, vorzugsweise mit dem Normalbetrieb entsprechender Vorschubgeschwindigkeit, und unter Nachführen entsprechender Ofensohlen-Abschnitte und Brennwagen in den Brennkanal (11).

17. Tunnelofen nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebssteuerungs-Einriehtung und die Lichtschranken-Anordnung derart aus-

gebildet sind, daß die Lage des Hindernisses im Brcnnkanal feststellbar ist und die Betriebssteuerung unter Aufrechterhaltung der Ofenbeheizung wahlweise auf gemeinsamen, gleichen Vorschub von Brennwagen (14) und Ofensohlen-Abschnitten (15) /um beschleunigten Ausräumen des Ofens oder Mitlauf der Ofensohlen-Abschnitte (15) mit den in Betriebsvorschub bewegten Brennwagen (14) einstellbar ist.