DE9103904U1

DE9103904U1 - Stahlmantel-Tunnelofen

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Publication number: DE9103904U1
Application number: DE9103904U
Authority: DE
Original assignee: Keller GmbH
Current assignee: Keller GmbH
Priority date: 1991-03-30
Filing date: 1991-03-30
Publication date: 1992-07-30
Anticipated expiration: 2001-03-31

Description

KELLER GMBH, 4530 Ibbenbüren C 1101

Stahlmantel-Tunnelofen

Beschreibung

Die Neuerung betrifft einen Stahlmantel-Tunnelofen zum Brennen keramischer Formlinge, mit einem auf einem Fundament aufstellbar/stehend ausgebildeten und beidendig mittels Tore verschließbaren Ofenkörper, der im Querschnitt rundum von einem Stahlmantel umgeben sowie an der Decke und an beiden Seitenwänden mit einer feuerfesten Isolierung (Isolierauskleidung) versehen ist und mittels jeweils eine feuerfeste Isolierplattform aufweisender Ofenwagen in einen beheizten Brennkanal und in einen unbeheizten Unterwagenkanal unterteilt wird.

Ein derartiger Stahlmantel-Tunnelofen ist bereits durch die EP-OS 0 086 693 bekannt geworden. Zwecks Kühlung der Ofenwagengestelle, insbes. der Radkonstruktion, sowie zwecks Wärmeabfuhr aus dem Unterwagenkanal ist der Unterwagenkanal (Kühlkanal) als ein mit einer Wärmeträgerflüssigkeit gefülltes Becken ausgeführt, in welches die Ofenwagen eintauchen. Nachteilig ist, daß an beiden Ofenenden eine Hubvorrichtung zum Anheben und Absenken der Ofenwagen erforderlich ist und sich dadurch ein konstruktionsaufwendiger Ofenwagen-Transport ergibt. Außerdem ist eine aufwendige Becken-Abdichtung erforderlich. Sofern Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit verwendet wird, besteht auch Korrosionsgefahr für die Ofenwagen-Fahrgestelle (einschließlich Wagenräder).

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Stahlmantel-Tunnelofen zu schaffen, bei dem unter Vermeidung

vorerwähnter Mangel auf einfache Weise eine effektive Unterwagenkanal-Kühlung und Stahlmantel-Kühlung bewirkt wird.

Neuerungsgemäß wird dies durch einen Stahlmantel-Tunnelofen mit Kennzeichnungsmerkmalen des Anspruchs 1 oder 2 gelöst. Weiterbildung der Neuerung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Bei einem derartigen Stahlmantel-Tunnelofen ist effektive Kühlung sowie eine Verringerung des Aufwandes für das Fundament und die Ofenwagen-Transportvorrichtung gegeben. Von besonderem Vorteil ist, daß es keiner zusätzlichen Kühleinrichtung bzw. Kühlmedium-Bewegungseinrichtung bedarf, da der Stahlmantel-Boden die aus dem Unterwagenkanal stammende Wärme aufnimmt und durch Strahlung an die in den Bodenkanal (zwischen Fundament und Stahlmantel) einströmende Luft abgibt, welche dann durch ein den Stahlmantel umgebendes Luftkanalsystem abgeführt wird.

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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Seitenansicht-Ausschnitt eines neuerungsgemäßen Stahlmantel-Tunnelofens mit im Querschnitt vierseitig (allseitig) umlaufendem Stahlmantel mit neuartigem Luftkanalsystem zur Kühlung des Unterwagenkanals ,

Fig. 2 einen Querschnitt (Vertikalschnitt) desselben Stahlmantel-Tunnelofens entlang der Schnittlinie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 einen Querschnitt desselben Stahlmantel-Tunnelofens entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 1 und

Fig. 4 eine Schemaskizze (in Tunnelofen-Draufsicht) des Stahlmantels mit dem diesem zugehörigen Luftkanalsystem zur Wärmeabfuhr der in den Unterwagenkanal eindringenden Wärme, wobei die Luftströmung prinzipmäßig veranschaulicht wird.

Die Neuerung betrifft eine auf einem Fundament 1 aufstellbare/stehende Vorrichtung zum Brennen keramischer Formlinge und besteht im wesentlichen aus einem Stahlmantel-Tunnelofen 2, dessen Ofenkörper beidendig mittels Tore (nicht dargestellt) verschließbar ist, im Querschnitt rundum von einem Stahlmantel 3 umgeben sowie an der Decke und an beiden Seitenwänden jeweils hinter einer formstabilen/harten Innenschale mit einer feuerfesten Isolierung (Isolierauskleidung) 5 versehen ist und mittels jeweils eine feuerfeste Isolierplattform aufweisender, auf Gleisen 7 verfahrbarer Ofenwagen 8 in einen beheizten Brennkanal 9 und in einen unbeheizten Unterwagenkanal 10 unterteilt wird. Das Besondere besteht in einer gasdichten Stahlmantel-Ausführung, bei welcher ein(e) Stahlmantel-Boden (wand) 3a unter Bildung eines Bodenkanals 11 im Abstand zum Fundament(boden) 1 verläuft und die vom Unterwagen-

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kanal 10 einstrahlende Wärme durch Strahlung an ein Luftkanalsystem abgibt, in dem dann die erwärmte Luft abtransportiert wird.

Die Gleise 7 sind in bevorzugter und vorteilhafter Weise in Vertiefungen der Stahlmantel-Bodenwand 3a eingelassen angeordnet, wodurch sich ein geringer (verkleinerter) Abstand zwischen Ofenwagengestell und Stahlmantelboden ergibt und dadurch eine besonders gute Wärmeübertragung vom Ofenwagen 8 auf die Stahlmantel-Bodenwand 3a gewährleistet ist. Die Tragebene der Gleise 7 liegt vorzugsweise auf dem Null-Niveau der Fabrikgleise, so daß keinerlei Hubeinrichtungen für den Ofenwagen-Transport benötigt werden.

Um eine nachteilige Längsströmung durch den Unterwagenkanal 10 zu verhindern, ist der Unterwagenkanal 10 in an sich bekannter Weise in mehrere Abschnitte/Lufträume unterteilt. In besonders bevorzugter Weise ist dazu jedem Ofenwagen 8 mindestens eine in Querrichtung verlaufende Schürze (nicht dargestellt) zugeordnet, die unten und seitlich bis nahe an die benachbarte Kanalbegrenzungswand heranreicht.

Der besseren Übersicht wegen sind Gleis-Abstützelemente und/oder Stahlmantel-Aufstellelemente (z.B. Fußplatten u. dgl.) nicht dargestellt.

Wie aus Fig. 2 und 3 zu entnehmen ist, hat der Tunnelofen-Stahlmantel 3 (dessen Bodenwand mit 3a, Seitenwände mit 3b und Deckenwand mit 3c beziffert sind) im Querschnitt eine A-ähnliche Gestalt, wobei der die &Agr;-Schenkel verbindende unter A-BaI-ken die Bodenwand 3a bildet. Die Bodenwand 3a verläuft dabei mit ihrer oberen Fläche etwa auf dem Null-Niveau und liegt somit mit dem Fabrikboden/Hallenboden auf gleicher Höhe. Die Stahlmantel-Bodenwand 3a kann mit zusätzlichen Versteifungselementen versehen und/oder von Profilblechen ge-

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bildet sein - in jedem Fall weist sie bodenseitig zur Luftabführung geeignete Profilierungen/Kanäle auf.

Der Stahlmantel 3 ist vorzugsweise als Tunnelwandungs-Traggestell konzipiert und dementsprechend stabil aufgebaut. Die zur Offenbarung des Erfindungsgedankens unerheblichen Details sind nicht dargestellt.

Wie den Querschnittsdarstellungen zu entnehmen ist, ist der neuerungsgemäße Stahlmantel-Tunnelofen 2 in einer Fundamentgrube angeordnet, deren Breite größer bemessen ist als die Tunnelofen-Breite, so daß beiderseits des Tunnelofens 2 ein der Luftzufuhr zum Stahlmantel-Luftkanalsystem dienender Graben la besteht - in bevorzugter Weise ist derselbe oben mittels luftdurchlässiger Roste, Gitter od. dgl. abgedeckt (nicht dargestellt).

Die Stahlmantel-Seitenwände 3b reichen unten bis auf das Fundament 1, insbesondere bis auf die Sohle der Fundamentgrube (bzw. Fundamentwanne). Der zwischen der Tunnelofen-Aufstelle bene (Pos. 1) und der Stahlmantel-Bodenwand 3a vorhandene Bodenkanal 11 ist an beiden Seitenwänden 3b über Luftzuführungen 12 mit der Raumluft/Umgebungsluft verbunden. Die Stahlmantel-Seitenwände 3b weisen hierzu im unteren Bereich, insbesondere innerhalb der Fundamentgrube, mehrere in Tunnelofen-Längsrichtung mit Abstand zueinander hintereinanderliegend angeordnete Öffnungen auf, durch die aus dem jeweiligen Graben la kühle Raumluft in den Bodenkanal 11 einströmt. In bevorzugter Weise ist jede Luftzuführung 12 derart ausgebildet, daß eine Kaltluft-Zwangszuführung unter die Stahlmantel-Bodenwand 3a bis etwa in den jeweiligen, d.h. der dieser Tunnelofen-Seite zugehörigen, Gleis-Bereich erfolgt.

Zwecks Ableitung der durch Strahlung (die von der Stahlmantel-Bodenwand 3a ausgeht) erwärmten Luft aus dem Bodenkanal 11

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sind dem Stahlmantel 3 mehrere in Tunnelofen-Längsrichtung mit Abstand zueinander hintereinanderliegende Luftkanäle zugeordnet, die als Außenmantelkanäle 13 bezeichnet werden. Diese Außenmantelkanäle 13 sind im Vertikalschnitt jeweils als ein den Stahlmantel 3 dreiseitig umgebender Kanal, in Form eines kopfstehenden "U", ausgebildet und mit einer im oberen Kanalbereich, vorzugsweise im Bereich des oberhalb der Stahlmantel-Deckenwandung 3c verlaufenden Kanalteils, angeordneten Luftablaßöffnung 14 versehen. Mehreren bzw. allen Luftablaßöffnungen 14 kann ein gemeinsamer Warmluft-Ableitkanal 15 nachgeschaltet sein.

Die Außenmantelkanäle 13 erstrecken sich jeweils zwischen zwei Luftzuführungen 12, d.h. es sind abwechselnd eine Luftzuführung 12 und ein Außenmantelkanal 13 am Stahlmantel 3 vorhanden.

Die Außelnmantelkanäle 13 sind auf dem Stahlmantel 3 angeordnet. Sie haben einen sich nach außen hin verjüngenden Querschnitt. In besonders bevorzugter Weise ist der Kanalquerschnitt trapezförmig.

Bei der dargestellten Ausführung arbeitet das Stahlmantel-Luftkanalsystem nach dem Prinzip natürlicher Konvektion. Es besteht jedoch die Möglichkeit, die Wirkung durch Einsatz mindestens eines Ventilators zu steigern.

Der Stahlmantel 3, zumindest dessen die Deckenwand 3c und die beiden Seitenwände 3b beinhaltende Haube, kann in Modulbauweise aufgebaut sein. Es lassen sich einzelne, vorzugsweise identische Segmente ausbilden, die dann gasdicht zusammenge schweißt werden. In bevorzugter Weise ist ein solches Segment derart ausgebildet, daß es in bezug auf die Tunnelofen-Längs richtung neben dem Stahlmantel 3 auch einen Außenmantelkanal 13 mit zugeordneter/benachbarter Luftzuführung 12 enthält.

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Die Luftführung ist Fig. 4 zu entnehmen. Dabei bedeutet:

A = Luftzuführung von Raumluft (verhältnismäßig kühler Umgebungsluft) in den Bodenkanal 11

B = Ableitung von durch die Stahlmantel-Bodenwand 3a erwärmter Luft in Richtung Ofen-Seitenwand sowie Luftströmung zu den Außenmantelkanalen 13

C = Aufsteigen der Warmluft innerhalb der auf den Stahlmantel-Seitenwänden 3b angeordneten Kanalteile der Außenmantelkanäle 13

D = Warmluftführung oberhalb der Stahlmantel-Decke innerhalb der Außenmantelkanäle 13

E = Warmluft-Ablaß {in die Umgebung bzw. in einen Warmluft-Ableitkanal 15)

Claims

KELLER GMBH, 4530 Ibbenbüren C 1101 Stahlmantel-Tunnelofen Schutzansprüche

1. Stahlmantel-Tunnelofen zum Brennen keramischer Formlinge, mit einem auf einem Fundament aufstellbar/stehend ausgebildeten und beidendig mittels Tore verschließbaren Ofenkörper, der im Querschnitt rundum von einem Stahlmantel umgeben sowie an der Decke und an beiden Seitenwänden mit einer feuerfesten Isolierung (Isolierauskleidung) versehen ist und mittels jeweils eine feuerfeste Isolierplattform aufweisender Ofenwagen in einen beheizten Brennkanal und in einen unbeheizten Unterwagenkanal unterteilt wird, gekennzeichnet durch die Kombination,

(a) daß der Stahlmantel (3) mit seinen Seitenwänden (3b) bis auf das Fundament (1) herabreicht und eine im Abstand zum Fundament (1) verlaufende Bodenwand(ung) (3a) aufweist, auf welche die durch die Ofenwagen (8) in den Unterwagenkanal (10) eindringende Wärme durch Strahlung übertragen wird,

(b) daß unterhalb der Stahlmantel-Bodenwand (3a) ein in Tunnelofen-Längsrichtung verlaufender luftdurchströmter Bodenkanal (11) angeordnet ist, in den mehrere seitliche Luftzuführungen (12) einmünden,

(c) daß der Stahlmantel (3) im Bereich seiner Deckenwand (3c) und seiner beiden Seitenwände (3b) von einer Vielzahl von in Tunnellängsrichtung mit Abstand zueinander hintereinanderliegenden, im Vertikalschnitt als kopfstehendes "U" ausgebildeten Luftkanälen, sogen. Außenmantelkanälen (13), dreiseitig umgeben ist, welche mit dem unter der Stahlmantel-Bodenwand (3a) ver-

laufenden Bodenkanal (11) luftdurchströmbar verbunden sind,

(d) daß das aus Bodenkanal (11) und Außenmantelkanälen

(13) bestehende Stahlmantel-Luftkanalsystem nach dem Prinzip natürlicher Konvektion warmluftableitend ausgeführt ist sowie mindestens eine Luftablaßöffnung

(14) aufweist, und

(e) daß die LuftZuführungen (12) zu dem unter der Stahlmantel-Bodenwand (3a) verlaufenden Bodenkanal (11) jeweils zwischen zwei benachbarten Außenmantelkanälen (13) angeordnet sind.

2. Stahlmantel-Tunnelofen zum Brennen keramischer Formlinge, mit einem auf einem Fundament aufstellbar/stehend ausgebildeten und beidendig mittels Tore verschließbaren Ofenkörper, der im Querschnitt rundum von einem Stahlmantel umgeben sowie an der Decke und an beiden Seitenwänden mit einer feuerfesten Isolierung (Isolierauskleidung) versehen ist und mittels jeweils eine feuerfeste Isolierplattform aufweisender Ofenwagen in einen beheizten Brennkanal und in einen unbeheizten Unterwagenkanal unterteilt wird, gekennzeichnet durch die Kombination,

(c) daß der Stahlmantel (3) im Bereich seiner Deckenwand (3c) und seiner beiden Seitenwände (3b) von einer Vielzahl von in Tunnellängsrichtung mit Abstand zueinander hintereinanderliegenden, im Vertikalschnitt als

kopfstehendes "U" ausgebildeten Luftkanälen, sogen. Außenmantelkanalen (13), dreiseitig umgeben ist, welche mit dem unter der Stahlmantel-Bodenwand (3a) verlaufenden Bodenkanal (11) luftdurchströrabar verbunden sind,

(d) daß das aus Bodenkanal (11) und Außenmantelkanalen

(14) aufweist,

(e) daß die Luftzuführungen (12) zu dem unter der Stahlmantel-Bodenwand (3a) verlaufenden Bodenkanal (11) jeweils zwischen zwei benachbarten Außenmantelkanalen (13) angeordnet sind, und

(f) daß die Kühlluft zunächst fundamentnah von den Stahlmantel-Seitenwänden etwa bis in den Gleisbereich nach innen geführt, in Gleisnähe in der Strömungsrichtung umgekehrt und an der Stahlmantel-Bodenwand (3a) entlangstreichend bis zum thermikbedingten Aufsteigen in die Außenmantelkanäle (13) zurückgeführt wird.

3. Tunnelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelkanäle (13) in ihrem oberhalb der Stahlmantel-Deckenwand (3c) verlaufenden Kanalteil mit einer Luftablaßöffnung (14) ausgestattet sind.

4. Tunnelofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftablaßöffnungen (14) der einzelnen Außenmantelkanäle (13) an einem gemeinsamen Warmluft-Ableitkanal (15) angeschlossen sind.

5. Tunnelofen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenmantelkanäle (13) einen sich nach außen (d.h. vom Stahlmantel weg) verjüngenden Querschnitt haben.

6. Tunnelofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Außenmantelkanale (13) von auf dem Stahlmantel (3) angeordneten Trapezblechen gebildet sind.

7. Tunnelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführungen (12) zum Bodenkanal (11) von
Kanalröhren gebildet sind, die bis etwa in den Bereich der Ofenwagen-Gleise (7) in den Bodenkanal (11) hineinreichen.

8. Tunnelofen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß derselbe in einer Fundamentgrube angeordnet ist und die Kaltluft- bzw. Raumluft-Zuführöffnungen innerhalb des Grubenprofils liegen.

9. Tunnelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stahlmantel (3) sich aus Segmenten zusammensetzt,
die in der Tunnelofen-Längsrichtung an einem die
Seitenwände (3b) und die Deckenwand (3c) beinhaltenden
Haubenteil mindestens einen Außenmantelkanal (13) und mindestens eine Luftzuführung (12) aufweist.

10. Tunnelofen nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gleise (7) für die Ofenwagen (8) in der Stahlmantel-Bodenwand (3a) eingelassen,
d.h. in einer Bodenmulde angeordnet, sind.