DE556056C - Verfahren zum Brennen keramischer Waren in einem einheitlichen Tunnelofen - Google Patents

Description

• Verfahren zum Brennen keramischer Waren in einem einheitlichen Tunnelofen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Brennen keramischer Waren, insbesondere kleinerer Gegenstände, wie Porzellanzähne -u. dgl., in einem einheitlichen Tunnelofen, in dem die' Waren oder Gegenstände in: bekannter Weise nacheinander einem Vorhrennen (Biskuitierung), Verglühen (Vitrifikation) und Glasieren unterworfen werden.
• Das`-Neue besteht darin, daß die Waren nach .einem oder mehreren dieser Arbeitsvorgänge einem plötzlichen Temperaturgefälle (Kühlung) außer dem dem Glasieren folgenden Kühlvorgange ausgesetzt werden. Dabei wird der Temperaturabfall nach Stärke und Dauer zweckmäßig so bemessen, däß die Wärmedurchdringung in dem Gegenstande bei jedem folgenden Brennvorgange unabhängig von der Wärmedurchdringung bleibt, die in der vorangegangenen Brennphase erreicht wurde.
• Auf der Zeichnung ist der Ofen zur Durchführung des neuen Verfahrens in einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Es sind Abb. i ein senkrechter Mittelschnitt eines Teiles des Ofens, Abb.2 :ein gleicher Schnitt des anderen Ofenteils und Abb. 3 eine schaubildliche Darstellung einer der Zonen oder Ofenabschnitte im Schnitt. Der tunnelartige Ofen besitzt 14 Abschnitte oder Zonen i bis 14, doch kann; die Anzahl der Zonen entsprechend den erforderlichen Brennvorgängen für besondere Gegenstände auch anders gewählt werden. Die Abschnitte i, 3, 4, 6, 8, io und 14 besitzen Abgaskanäle 15, die in ein Sammelrohr 16 ausmünden. In den Abschnitten i, 3, 4, 7, 8, 9 und 14 sind Prall- und Führungsplatten 17 eingebaut, die die Wärmestrahlung und den Übergang von Heißluft vom Tunnel des Ofens zu den Temperaturabfallkammern 18 verhindern, während in den Abschnitten 6, 8 und io Muffeln 19 vorgesehen sind, deren Bauart aus der Abb. 3 erkennbar ist und die mit Brennern 20 ausgerüstet sind. Aus den Kammern 18 führen Entlüftungsröhren 21 zum Sammelrohr 16.
• Der Tunnel 22 des Ofens besitzt ein Fahrgleis für kleine Wagen 23, die die zu brennenden Gegenstände durch den Ofen führen. Die auswechselbaren Abschnitte des Ofens ruhen im Rahmenwerk auf Ständern 24, und zwischen den einzelnen Abschnitten sind Verbindungen gebildet, die die Ausstrahlung der Wärme an diesen Stellen auf ein Mindestmaß halten.
• Ein Brennverfahren mit Kühlung zwischen den angegebenen Phasen ist oft sehr vorteilhaft. Der Temperaturabfall nach der Phase des Vorbrennens erzeugt ein Schwinden in der Ware unter Austreibung flüchtiger Bestandteile aus der Masse infolge der Zusammenziehung feinster Poren; der Temperaturabfall nach dem Verglühen ist insofern von Vorteil, als durch eine angemessene Zwischenkühlung zu diesem Zeitpunkte die Wärmedurchdringung verringert oder verzögert wird, wenn der Gegenstand danach der Hochtemperatur beim Garbrennen mit Glasur ausgesetzt wird. Gleichzeitig wird durch ein solches Verfahren auch ein Überbrennen vermieden, das bei dem plötzlichen übergang des Gegenstandes aus der Verglühzone in die Glasurzone leicht eintreten kann. Der Temperaturabfall am Ende dieser Zone hat den Vorteil, daß dadurch der mit dem Aufbrennen der Glasur verbundene pyrochemische Vorgang abgebrochen und ein glatterer, besserer Scherben erhalten wird. Ferner wird der Weg, den der Gegenstand sonst beim Übergang von der Glasurzone zur Kühlzone nehmen muß, abgekürzt. Dieser letzte Temperaturabfall namentlich darf aber nicht so stark oder plötzlich erfolgen, daß eine Abschreckung eintritt und der Gegenstand eine Beschädigung erfährt.
• Die Glasur kann bei dem vorliegenden Verfahren zu verschiedener Zeit und in verschiedener Art aufgebrannt werden; man kann nach einem hinreichenden Garbrennen die XVare kühlen, die Glasur aufbringen und sie einbrennen oder nach einem alle organischen Einschlüsse und Feuchtigkeit austreibenden Vorbrennen oder Verglühen kühlen und dann die Glasur als feinen Überzug aufbrennen, oder aber nur trocknen und das beim Anmachen der Rohstoffe zugesetzte Wasser austreiben, um dann gleich die Glasur aufzubrennen.
• Wenn die Ware aus der die Verglasung bewirkenden Höchsttemperaturzone in eine Zone übertritt, wo ein plötzlicher Temperaturabfall nicht vorgesehen ist, so genügt schon die Wärmestrahlung der Standfläche, um die geringe 'Wärmeausstrahlung der Ware selbst auszugleichen, und die Wärmewirkung in der Masse bleibt mehr oder weniger lange bestehen, je nach der Geschwindigkeit, mit der die Temperatur der Masse oder Ware sinkt, so daß hier leicht ein Verbrennen der Ware durch zu lange Dauer der Verglasungszeit eintritt.
• Geht die Verglühzone unmittelbar in die Glasurzone über, so kommt die in dieser Zone auf das Gut einwirkende Wärmemenge noch zu jener hinzu, welche sich bereits in der Masse befindet, und die Eindringung der Glasurzonenwärme kann leicht ein Verbrennen der Masse zur Folge haben, insbesondere dann, wenn die für die Glasuraufbrennung erforderliche Terriperatur sehr viel höher ist als die für das \-erglühen oder Verglasen angewendete Temperatur.
• Äus diesem Grunde wird bei dem vorliegenden Verfahren der Temperaturanstieg nach dem Vorbrennen (Biskuitieren) unterbrochen, um die flüchtigen K ohlen-,vasserstoffe und die Feuchtigkeit abzutreiben, weiter ein Temperaturabfall nach der Verglühzone (Vitrifikation) eingeschaltet, so daß die Masse im Innern genügend abkühlen kann, um bei dem sich anschließenden Glasurvorgange die Wärmedurchdringung über die Glasurdecke hinaus zu verzögern und damit jedes Verbrennen im Innern zu verhüten, und endlich drittens ein plötzlicher TemperaturabfallamEnde der Glasurzone eingeschaltet, damit die durch die Oberfläche in die Masse eingedrungene Wärme wieder ausgestrahlt werden kann und nicht tiefer in die Masse eindringt.
• Nach dem Brennvorgang und nach dem Glasurbrand ist erfindungsgemäß eine Kühlphase von mäßiger Temperaturhöhe vorges e 'hen, in der die Masse oder Ware bei ange- e messener Temperatur so lange verbleibt, bis ihre Innenwärme allmählich so weit durch Strahlung gesunken ist, daß die eigentliche Kühlung erfolgen kann, ohne daß Spannungen in der Masse infolge zu großen Temperaturunterschiedes im Innern und an der Oberfläche der Masse eintreten.
• Die Dauer der Temperaturabfälle hängt von dem Gange des Brennverfahrens, dem Umfange und der Zusammensetzung der Ware oder Masse sowie von der Natur der aufzubrennenden Glasur ab. Den Abfall nach dem Vorbrennen-wird man von so langer Dauer wählen, als nötig ist, um eine vollständige Zusammenziehung der Masse auf ihren Umfang im halten Zustande zu erreichen. Hierbei werden die durch Oxydation von Einschlüssen in der Masse entstandenen Gase ausgetrieben (bei 5o' bis 400'C etwa). Durch den Temperaturabfäll nach dem Verglüh- oder Verglasungsabschnitt (Vitrifikation) wird verhütet, daß die in der folgenden Glasurzone zugeführte Wärme die Temperatur im Innern der Masse oder Ware über die in der Vorzone erreichte Temperatur (5o' bis 400' C etwa) hinaus steigert. Der Temperaturabfall am Ende- der Glasurzone muß daher so lange währen, bis die Glasur hart wird und eine Beeinträchtigung der Ware durch Aufnahme von Gasen oder durch Beschädigung der Außenfläche während der Kühlung nichtmehr eintreten kann. Bei einer solchen Arbeitsweise wird auch eine Beschädigung derWare durch Überhitzung infolge Weiterleitung der in der Glasurzone zugeführten Wärme in das Innere der Masse vermieden.
• Um die Ofenzonen in diesem Sinne regeln zu können, lassen sich einfache Vorrichtungen zur Einführung von kalter oder warmer Frischluft in oder um die Temperaturabfallkammern anbringen. Prallplatten können vorgesehen werden, um die Ausstrahlung und den; Gasurnla.uf in den einzelnen Abschnitten oder Zonen des Ofens und den Übertritt der Gase zu den Abfallkammern zu regeln. Dabei ermöglicht der Bau des Ofens in Zonen oder Abschnitten eine beliebige Verlängerung der Brennphasen durch Auswechselung, Einschaltung und Fortnahme von Abschnitten, die hier von einheitlicher Bauart-- sind. Diese Regelbarkeit der Zonen ermöglicht es, den für die gegebene Ware zweckmäßigsten Temperaturanstieg und -abfall einzuhalten. Die Stoßfugen der einzelnen Abschnitte werden dabei in geeigneter Weise abgedichtet, um unnötige Wärmeverluste zu vermeiden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Brennen keramischer Waren in einem einheitlichen Tunnelofen, in dem die Waren nacheinander einem Vorbrennen (Biskuitierung), Verglühen (Vitrifikation) und Glasieren unterworfen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Waren nach einem oder mehreren der Arbeitsvorgänge einem plötzlichen Temperaturabfall (Kühlung) außer dem der Glasierphase folgenden Kühlvorgang ausgesetzt werden. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturabfall nach Stärke und Dauer so bemessen wird, daß die Wärmedurchdringung in dem Gegenstande bei jedem nachfolgenden Brennvorgange unabhängig von derWärmedurchdringung bleibt, die in der vorangegangenen Brennphase erreicht wurde.