DE19639531C1 - Be- und Entladevorrichtung für ein Brennregal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Be- und Entladevorrichtung für ein Brennregal aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff zur Aufnahme von keramischem Brenngut.

Zum Brennen von keramischem Brenngut, beispielsweise Geschirr, sind verschiedene Ofentypen bekannt. Von besonderer Bedeutung sind Tunnelöfen und Rollenöfen als Vertreter kontinuierlich arbeitender Öfen sowie Haubenöfen oder Herdwagenöfen als Vertreter diskontinuierlich arbeitender Öfen.

Insbesondere beim Brennen von empfindlichem Brenngut, wie Porzellan, besteht das besondere Problem im Be- und Entladen des Brenngutes auf oder von einer entsprechenden Unterlage. Die Unterlage besteht bei einem Tunnelofen in der Regel aus einem Ofenwagen, bei einem Rollenofen zum Beispiel aus einer Platte. Nachstehend werden die verschiedenen Unterlagen zusammenfassend als Brenntisch bezeichnet:

Während in der Vergangenheit jedes einzelne Brenngut für sich auf entsprechende Stützen (sogenannte Brennhilfsmittel) gesetzt wurde (US 3,137,910 A, DE 28 44 281 A1, DE 35 16 490 A1) sind in den letzten Jahren moderne Brenntischaufbauten bekanntgeworden, die ähnlich einem Regal aufgebaut sind und eine automatische Be- und Entladung des Brenngutes ermöglichen (DE 43 22 099 C1, DE 44 05 269 C1).

Zugehörige Vorrichtungen zum Be- und Entladen dieser Brenntischaufbauten werden in der DE 44 11 412 C1 beschrieben.

Diese Brennregale und zugehörigen Be- und Entladevorrichtungen haben sich in kürzester Zeit im Markt durchgesetzt. Sie ermöglichen eine rationelle und vor allem vollautomatische Be- und Entladung von Brenngut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese modernen Be- und Entladevorrichtungen konstruktiv weiterzubilden beziehungsweise alternative Ausführungsformen zur Verfügung zu stellen.

Dabei liegt der Erfindung folgende Erkenntnis zugrunde:
Die Brennregale gemäß DE 43 22 099 C1 und DE 44 05 269 C1 sind im wesentlichen durch Stützen gekennzeichnet, die vertikal vom Brenntisch abstehen und entlang gegenüberliegender Randzonen des Brenntisches in Reihen hintereinander angeordnet sind. Die Stützen einer Reihe sind dabei durch horizontal verlaufende Leisten oder Auflageelemente verbunden, auf die beispielsweise Unterlegplatten für das Brenngut aufgelegt werden (DE 43 22 099 C1).

Bei der Ausführungsform gemäß DE 44 05 269 C1 dienen die Leisten beziehungsweise Auflageelemente gleichzeitig der Führung von Rollen, die sich senkrecht zu den Leisten zwischen den Stützreihen erstrecken.

Die Vorrichtung für die Be- und Entladung des Brenngutes muß demnach in Richtung der seitlichen Leisten (Stützenreihen) erfolgen oder die Vorrichtung wird seitlich auf die freien Enden der Rollen von außen aufgesetzt.

In der GB 2 137 183 A wird eine Be- und Entladeeinrichtung beschrieben, bei der Rollen auf seitlichen Trägern höhenverstellbar geführt werden können. Insbesondere bei großen Rollenlängen (entsprechend großer Breite des zugehörigen Brenntisches) ergeben sich statische Probleme.

Gemäß der DE 44 11 061 A1 werden Rollen auf seitlichen Konsolen geführt. Die Be- und Entladeeinheit wird unter eine Ebene des zugehörigen Brenntischaufbaus geführt und die Rollen danach so angehoben, bis sie über Auflageelemente für das Brenngut vorstehen und das Brenngut über die Rollen zu- bzw. abgeführt werden kann. Für jede Regalebene muß die Be- und Entladeeinrichtung neu zugeführt werden.

Dies gilt auch für die im wesentlichen inhaltsgleiche DE 44 16 214 A1.

Die erfindungsgemäße Lösung geht von einem Brennregal aus, bei dem auf die seitlichen Leisten/Auflageelemente verzichtet wird. Hierdurch entstehen nach oben offene Bereiche zwischen benachbarten Stützen einer Stützenreihe, so daß eine zugehörige Be- und Entladevorrichtung seitlich zwischen den Stützen einer Reihe zugeführt und vertikal bewegt werden kann.

In seiner allgemeinsten Ausführungsform besteht das Brennregal aus einem feuerfesten keramischen Werkstoff zur Aufnahme von keramischem Brenngut und umfaßt folgenden Aufbau:

• - einen verfahrbaren Brenntisch mit quadratischer oder rechteckiger Grundfläche,
• - auf zwei gegenüberliegenden Randbereichen des Brenntisches ist jeweils eine Reihe von vertikal verlaufenden Stützen angeordnet,
• - die Stützen jeder Reihe verlaufen im Abstand zueinander,
• - jeweils zwei, sich gegenüberliegende Stützen beider Reihen sind durch eine Vielzahl von im Abstand übereinander angeordneten Auflageelementen für das Brenngut verbunden.

Wie sich aus nachstehender Beschreibung der zugehörigen Be- und Entladevorrichtung sowie anhand des Ausführungsbeispieles weiter ergibt erfolgt ein Umbau der bekannten Brennregale um 90 Grad, wobei gleichzeitig die Funktion der Auflageelemente geändert wird. Während die seitlichen Auflageelemente (Leisten) im Stand der Technik dazu dienen, entweder Auflageplatten für das Brenngut aufzunehmen oder die Funktion von Lagern für Transportrollen erfüllen dienen die Auflageelemente nun unmittelbar als Transportweg für das Brenngut und sie sind entsprechend senkrecht zur Be- oder Entladerichtung des Brenngutes angeordnet.

Die Auflageelemente können aus Trägern bestehen, die endseitig mit den zugehörigen beiden vertikalen Stützen kraftschlüssig verbunden sind. Das Brennregal ist dabei statisch und die Transportmittel werden ausschließlich über die Be- und Entladevorrichtung zur Verfügung gestellt, wie sich aus nachfolgender Beschreibung ergibt.

Bei einer alternativen Ausführungsform bestehen die Auflageelemente aus Rollen, die endseitig an den zugehörigen beiden vertikalen Stützen drehbar geführt sind. Diese Ausführungsform ist "dynamisch", weil die Auflageelemente gleichzeitig ein Transportmittel (eine Rollenbahn) zur Verfügung stellen. Entgegen dem Stand der Technik (DE 44 05 269 C1) werden die Rollen jedoch unmittelbar in den Stützen geführt und nicht auf zusätzlichen Auflageelementen (Leisten).

Zur drehbaren Führung der Rollen an oder in den Stützen kann auf bekannte Lager zurückgegriffen werden. Je nach Anwendungsbereich können dies metallische oder keramische Lager sein. Um eine gute Drehbarkeit der Rollen zu gewährleisten sollen die Lager so ausgewählt werden, daß ein möglichst geringer Reibungswiderstand auftritt.

Das beschriebene Brennregal kann in besonders einfacher Weise automatisch be- und entladen werden. Hierzu kann eine Vorrichtung gemäß Anspruch 3 der DE 44 11 412 C1 benutzt werden. Die Erfindung schlägt alternativ eine auf das vorstehend beschriebene Brennregal abgestimmte Be- und Entladevorrichtung vor, die durch folgende Merkmale gekennzeichnet ist:

• - ein Traggestell mit zwei, horizontal abstehenden und quer zu den Auflageelementen verlaufenden Tragarmen, die gemeinsam höhenverstellbar und relativ zueinander am Traggestell geführt sind,
• - von jedem Tragarm erstrecken sich mit Abstand hintereinander eine Vielzahl von Rollen in Richtung auf den jeweils anderen Tragarm,
• - die Rollen sind antreibbar an dem jeweiligen Tragarm geführt,
• - die Tragarme beziehungsweise die an jedem Tragarm geführten Rollen verlaufen jeweils in einer gemeinsamen horizontalen Ebene,
• - der Abstand der Rollen an jedem Tragarm ist so gewählt, daß die Rollen jeweils zwischen den Bereich zwischen benachbarten Stützen einer korrespondierenden Stützenreihe des Brennregals führbar sind,
• - die Länge der Rollen an jedem Tragarm ist so gewählt, daß die Gesamtlänge korrespondierender Rollen jedes Tragarms größer ist als der Abstand der sich gegenüberliegenden Reihen von Stützen des Brennregals,
• - die Tragarme sind entlang einer horizontalen Ebene gegeneinander bewegbar bis zur formschlüssigen Verbindung der freien Enden korrespondierender Rollen jedes Tragarmes.

Auf diese Weise wird die bekannte Be- und Entladeeinrichtung wie folgt weitergebildet:
Die Tragarme und die an den Tragarmen angeordneten Rollen werden außerhalb des Brennregals neben das Brennregal geführt und dann in Richtung aufeinander zu derart, daß die jeweiligen Rollen jedes Tragarms zwischen benachbarten Stützen einer Stützenreihe geführt werden, bis die jeweils korrespondierenden Enden zweier Rollen unter Formschluß aneinander anschließen.

Prinzipiell wäre es zwar auch möglich, eine durchgehende Rolle an einem Tragarm anzuordnen und seitlich zwischen die Stützen zu führen; insbesondere bei größeren Brenntischweiten kann dies jedoch dazu führen, daß keine exakt horizontale Ausrichtung der dann einseitig geführten und angetriebenen Rollen mehr möglich ist. Durch die Unterteilung der Rollen in zwei Abschnitte (die jeweils an einem Tragarm geführt werden) lassen sich die Rollenlängen bis auf die Hälfte verkürzen, wie dies in der nachfolgenden Figurenbeschreibung dargestellt wird.

Dadurch, daß die Tragarme vertikal verstellbar sind lassen sich die Rollen (Rollenebenen) an jeder beliebigen Stelle in das Brennregal führen beziehungsweise beim Be- oder Entladen nach und nach von einer Ebene zur darunterliegenden oder darüberliegenden Brennebene verschieben. Insbesondere dann, wenn das Brennregal von unten nach oben oder von oben nach unten be- beziehungsweise entladen wird kann dies kontinuierlich erfolgen, ohne die Tragarme zwischen den einzelnen vertikalen Positionen horizontal verschieben zu müssen.

Die Rollen eines Tragarmes, die eine Teil-Rollenebene ausbilden, können einzeln oder gemeinsam angetrieben werden.

Ein gemeinsamer Antrieb sichert ein Höchstmaß an Gleichlauf. Werden die Rollen beider Tragarme synchron angetrieben wird der Gleichlauf der gesamten Rollenebene optimiert.

Die endseitige Verbindung korrespondierender Rollenstümpfe kann auf vielfältige Art und Weise erfolgen, beispielsweise dadurch, daß die freien Enden eines Rollenabschnittes mit einer sich verjüngenden Spitze und die freien Enden der korrespondierenden Rollenabschnitte mit einer korrespondierenden Aufnahmeöffnung für die Spitze ausgebildet sind, wobei die Spitze beziehungsweise Aufnahmeöffnung zum Beispiel eine Kegelform aufweisen können, die gleichzeitig eine Zentrierungsfunktion erfüllt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Dabei zeigen - jeweils in schematisierter Darstellung:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch ein Brennregal mit zugeordneter Be- und Entladeeinrichtung entlang der Linie A-A in Fig. 4,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt (senkrecht zur Transportrichtung) des Brennregales nach Fig. 1 mit der Be- und Entladeeinrichtung im Nicht­ funktionszustand,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Fig. 2 mit der Be- und Entladeeinrichtung in Funktionsstellung,

Fig. 4 eine teilweise Schnittdarstellung entlang der Linie B-B gemäß Fig. 1,

Fig. 5 eine vergrößerte Darstellung der Rollenenden der Be- und Entladevorrichtung.

Der grundsätzliche Aufbau des Brennregals sowie der zugehörigen Be- und Entladeeinrichtung ergibt sich aus einer Zusammenschau der Fig. 1 bis 5.

Danach besteht das Brennregal aus einem Brenntisch 10, der Bestandteil eines Ofenwagens 12 mit Rädern 14 ist.

Die Transportrichtung des Ofenwagens 12 ist in Fig. 1 durch den Pfeil T angegeben.

Der Brenntisch 10 weist eine rechteckige Grundfläche auf. Auf den in Transportrichtung gegenüberliegenden Randbereichen 10L und 10R sind mit Abstand hintereinander jeweils fünfzehn Stützen 16 angeordnet, die mit ihrem unteren Ende im Brenntisch 10 verankert sind und sich vertikal nach oben erstrecken.

Wie sich insbesondere den Fig. 2 bis 4 entnehmen läßt sind jeweils zwei, sich gegenüberliegende Stützen 16 beider Stützenreihen durch eine Vielzahl von im Abstand übereinander angeordneten Rollen 18 verbunden.

Die Rollen 18 sind endseitig in entsprechenden Drehlagern im Bereich der Stützen 16 drehbar, aber nicht angetrieben, geführt.

Auf diese Weise werden mehrere (hier: 6) Besatzebenen 20 für das Brenngut ausgebildet, wobei jede Besatzebene 20 aus einer Vielzahl horizontal hintereinander angeordneter Rollen 18 (entlang einer horizontalen Ebene) besteht.

Aus den Fig. 1 und 4 ergibt sich - stark schematisiert - die Lage von Brenngut (hier: Porzellanteller 24), die normalerweise auf Unterlegplatten 22 aufliegen, wobei die Größe der Unterlegplatten - in Transportrichtung T betrachtet - größer ist als der Abstand zweier benachbarter Rollen 18 einer Besatzebene 20.

Das Brennregal besteht demnach lediglich aus dem Brenntisch 10, zwei Reihen mit jeweils fünfzehn Stützen 16 und insgesamt neunzig Rollen 18, wobei jeweils fünfzehn Rollen 18 eine Besatzebene 20 bilden.

Auch die zugehörige Be- und Entladeeinrichtung ist äußerst einfach aufgebaut. Sie besteht aus zwei seitlichen Tragarmen 26L, 26R, die endseitig in vertikalen Trägern 28L und 28R angelenkt sind. Dabei sind die Tragarme 26L, 26R vertikal entlang der Träger 28L, 28R verfahrbar und die Träger 28L, 28R seitlich (in Pfeilrichtung S) bewegbar.

Von der Innenseite jedes Tragarmes 26L, 26R ragen jeweils dreißig Rollen 30 in Richtung auf den korrespondierenden Tragarm 26R, 26L, wobei die insgesamt dreißig Rollen 30 in fünfzehn Rollenpaaren angeordnet sind, die jeweils einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als die Rollenpaare untereinander (Fig. 4).

Die Rollen 30 sind mit ihrem tragarmseitigen Ende im zugehörigen Tragarm 26R, 26L drehbar gelagert und weisen an diesem Ende jeweils ein Zahnrad auf, (nicht dargestellt) wobei eine gemeinsame Antriebskette (nicht dargestellt), die von einem (ebenfalls nicht dargestellten) Motor angetrieben wird, eine gleichmäßige Drehung sämtlicher Rollen 30 eines Tragarmes bewirkt. Die Antriebe für die Tragarme 26R, 26L sind synchronisiert, so daß alle Rollen 30 gleichzeitig und gleichmäßig rotieren, wie nachstehend noch beschrieben wird.

Die am Tragarm 26L angeordneten Rollen 30L weisen an ihrem freien Ende eine Kegelform 32 auf, während die am Tragarm 26R angeordneten Rollen 30R eine korrespondierende kegelförmige Ausnehmung 34 besitzen.

Zum Be- und Entladen des Brennregals wird der Ofenwagen 12 in den Bereich der Be- und Entladeeinrichtung verfahren (Fig. 2). Dazu sind die Tragarme 26 soweit voneinander wegbewegt worden, daß der Ofenwagen 12 zwischen den Rollen 30L, 30R hindurchgeführt werden kann.

Zum Entladen werden die Tragarme 26L, 26R entlang der Träger 28L, 28R nach unten verfahren, bis die Rollen 30L, 30R unterhalb der untersten Besatzebene 20 liegen (Fig. 2).

Danach werden die Tragarme 26L, 26R horizontal aufeinander zubewegt, bis die jeweiligen Kegel 32 in die zugehörigen kegelförmigen Ausnehmungen 34 eingreifen und benachbarte Rollen 30L, 30R formschlüssig ineinandergreifen. Anschließend werden die Tragarme 26L, 26R (und damit auch die Rollen 30 ein kleines Stück nach oben bewegt, um die Unterlegplatten 22 der untersten Besatzebene 20 leicht anzuheben (Fig. 3).

Als nächstes werden die Rollen 30 in Rotationsbewegung versetzt, so daß das Brenngut 24 (auf den Unterlegplatten 22) aus dem Brennregal herausgeführt werden kann.

Anschließend werden die Tragarme 26 - wie vorstehend beschrieben - weiter nach oben verfahren, bis sie die Unterlegplatten 22 der nächsten Besatzebene 20 aufnehmen, die auf gleiche Weise anschließend entladen wird.

Das Beladen erfolgt entsprechend umgekehrt (also von oben nach unten).

Es ist selbstverständlich, daß sowohl zum Be- wie Entladen eine Transportebene 36 jeweils auf die entsprechende Höhe neben das Brennregal geführt werden muß, um die Unterlegplatten 22 mit dem Brenngut 24 wegführen beziehungsweise zuführen zu können.

Ist das Brennregal entladen und anschließend beispielsweise wieder beladen worden, werden die Tragarme 26 horizontal seitlich in die in Fig. 2 dargestellte Position zurückgeführt, unter gleichzeitiger Entkopplung der zugehörigen Rollen 30L, 30R deren Antrieb dann wieder abgeschaltet wird.

Claims (3)

1. Be- und Entladevorrichtung für ein Brennregal mit einem verfahrbaren Brenntisch (10) mit quadratischer oder rechteckiger Grundfläche, wobei auf zwei gegenüberliegenden Randbereichen (10L, 10R) des Brenntisches (10) jeweils eine Reihe von vertikal verlaufenden Stützen (16) angeordnet ist und die Stützen (16) jeder Reihe im Abstand zueinander verlaufen sind jeweils zwei sich gegenüberliegende Stützen (16) beider Reihen durch eine Vielzahl von im Abstand übereinander angeordneten Auflageelementen (30) für das Brenngut verbunden sind, mit folgenden Merkmalen:

• 1.1. einem Traggestell mit zwei, horizontal abstehenden und quer zu den Auflageelementen (30) verlaufenden Tragarmen (26L, 26R), die gemeinsam höhenverstellbar und relativ zueinander am Traggestell (28) geführt sind,
• 1.2 von jedem Tragarm (26L, 26R) erstrecken sich mit Abstand hintereinander eine Vielzahl von Rollen (30) in Richtung auf den jeweils anderen Tragarm (26R, 26L)
• 1.3 die Rollen (30) sind antreibbar an dem jeweiligen Tragarm (26L, 26R) geführt,
• 1.4 die Tragarme (26L, 26R) und die an jedem Tragarm (26L, 26R) geführten Rollen (30) verlaufen in einer gemeinsamen horizontalen Ebene,
• 1.5 der Abstand der Rollen (30) an jedem Tragarm (26L, 26R) ist so gewählt, daß die Rollen (30) jeweils zwischen den Bereich zwischen benachbarten Stützen (16) einer Korrespondierenden Reihe des Brennregals führbar sind,
• 1.6 die Länge der Rollen (30) an jedem Tragarm (26L, 26R) ist so gewählt, daß die Gesamtlänge korrespondierender Rollen (30L, 30R) jedes Tragarms (26L, 26R) größer ist als der Abstand der sich gegenüberliegenden Reihen von Stützen (16) des Brennregals,
• 1.7 die Tragarme (26L, 26R) sind entlang einer horizontalen Ebene gegeneinander bewegbar bis zur formschlüssigen Verbindung der freien Enden (32, 34) korrespondierender Rollen (30L, 30R) jedes Tragarms (26L, 26R).

2. Be- und Entladevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die freien Enden der Rollen (30L) eines Tragarmes (26L) mit einer sich verjüngenden Spitze (32) und die freien Enden der Rollen (30R) des anderen Tragarmes (36R) mit einer korrespondierenden Aufnahmeöffnung (34) für die Spitze (32) ausgebildet sind.

3. Be- und Entladeeinrichtung nach Anspruch 1, bei der die Rollen (30L, 30R) der beiden Tragarme (26L, 26R) synchron antreibbar sind.