DE3835360A1 - Tunnelofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Tunnelofen gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Derartige Tunnelöfen sind in der Praxis bekanntgeworden. Dabei besteht der Nachteil, daß aufgrund zentraler Anordnung der Einstellelemente der Feuerungsanlage (Gasimpulsbrenner) im Bereich eines im großen Abstand vom Tunnelofen aufgestellten Schalt­ schrankes einerseits ein teurer Aufbau vorliegt und andererseits ein langwieriges Einstellen der Gasimpulsbrenner gegeben ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Tunnelofen mit Gasbrennern zu schaffen, bei dem die Einstellarbeit für die Gasbrenner-Einstellung/Ofen-Inbetriebnahme wesentlich erleich­ tert wird und schneller als bisher durchführbar ist sowie ein kostengünstigerer Aufbau gegeben ist.

Erfindungsgemäß wird dies durch einen Tunnelofen mit den Kenn­ zeichnungsmerkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Aufgrund der Anordnung des Anschluß- und Einstellgerätes in der Nähe der jeweils zugehörigen Brennergruppe sind zwischen den einzelnen Brennern (die während des Einstellvorganges der Feuerungs­ anlage beobachtet/überprüft werden) und den entsprechenden Einstell­ elementen nur äußerst kurze Wege vorhanden, wodurch die Einstellbar­ keit wesentlich erleichtert wird und außerdem in erheblich kürzerer Zeit als bisher durchführbar ist.

In bevorzugter Weise umfaßt das in der Nähe der zugehörigen Brenner­ gruppe installierte (anzuordnende) Gerät alle Funktionselemente, die für eine Gasimpulsbrennerbaugruppe für den Einstellvorgang erforder­ lich ist.

Da anstelle der bisherigen "Verdrahtung" im Schaltschrank nun die erforderlichen Leitungen nur bis zum ofennah aufgestellten, kompakt aufgebauten Anschluß- und Einstellgerät - und nicht bis zum weit vom Tunnelofen entfernten Schaltschrank bzw. zu einer "Schaltzentrale" führen, ergibt sich ein einfacherer und kostengünstiger Aufbau. Der "Schaltschrank" kann kleiner ausfallen und kostengünstiger sein.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar­ gestellt und wird im folgenden näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Ausschnitt der Brennzone eines Tunnelofens, mit gruppenweise zusammengefaßten Gasimpulsbrennern, die jeweils mit einem Elektromagnetventil ausgestattet sind, und

Fig. 2 eine schematische Übersicht der Schaltglieder-Anordnung einer jeden Brennergruppe.

Ein erfindungsgemäßer Tunnelofen 1 ist insbesondere zum Brennen von keramischen Erzeugnissen vorgesehen und in der Brennzone mit mehreren Brennergruppen ausgestattet.

Jede Brennergruppe umfaßt eine Vielzahl, beispielsweise max. 15, Gasimpulsbrenner (2). Diese Gasimpulsbrenner (2) einer jeden Brennergruppe sind vorzugsweise von oben her wirkend am Tunnelofen 1 angeordnet. In bevorzugter Weise sind die Gasim­ pulsbrenner (2) in der Art gemäß DBP 35 13 820 ausgeführt, d. h. mit einer Gaszufuhr und einer Luftzufuhr ausgestattet, so daß zwischen den Gasimpulsstößen Luft durch den Lanzenkörper drück­ bar ist. Die Brenneranlage kann zum reduzierenden Brennen vorge­ sehen sein.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, kann von einer Gasleitung (3) unter Zwischenschaltung jeweils eines Gaszufuhr-Hauptventils (4) eine mit 5 bezifferte Hauptgasleitung für jede Brennergruppe abzweigen.

In bevorzugter Weise erstrecken sich die einzelnen Gasimpuls­ brenner (2) einer jeden Brennergruppe beidseitig dieser Haupt­ gasleitung (5). Außerdem können sie in der Breitenrichtung des Tunnelofens (1) betrachtet gegeneinander versetzt sein. (vgl. Fig. 1).

Wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, sind sämtliche Funktionssteuer­ elemente einer Gasimpulsbrennerbaugruppe an einem Anschluß- und Einstellgerät (6) angeschlossen, von welchem ein mehradriges, vorzugsweise 10-adriges Kabel (7) zu einer Reglereinheit (8) führt.

Während die Reglereinheit (8) im großen Abstand (ggf. 100 m und mehr) vom Tunnelofen (1) entfernt angeordnet sein kann, befindet sich das Anschluß- und Einstellgerät (6) vorteilhafterweise in der Nähe der jeweiligen Brennergruppe, so daß nur kurze Wege von diesem Anschluß- und Einstellgerät zu den einzelnen Gasimpuls­ brennern vorhanden sind. Das Anschluß- und Einstellgerät (6) kann mit geringem Abstand neben den Tunnelofen (1) oder sogar oberhalb desselben angeordnet sein.

Die einzelnen Gasventile sind elektrisch, insbesondere mittels Elektromagnetventil, schaltbar.

Entsprechend Fig. 2 sind am Anschluß- und Einstellgerät die Elektromagnetventile von einem Hauptventil (4), einem Ventil (9) zur Schaltung der 2. Druckstufe der Gasimpulsbrenner (2), ggf. einem Spülluftventil (10) sowie ggf. einem Reduktionsventil (11) angeschlossen. Außerdem ist ein Druckwächter (12) am Anschluß- und Einstellgerät (6) angeschlossen.

Jedes Anschluß- und Einstellgerät (6) ist in einem stabilen Gehäuse mit getrennt zugänglichem Anschlußraum eingebaut. Alle für den Betrieb erforderlichen Einstell- und Signalelemente sind übersichtlich und vorteilhafterweise anwenderfreundlich auf der Frontplatte hinter einem Sichtfenster angeordnet.

Die Konfigurationsschalter, die nur bei Inbetriebnahme einer Brennergruppe einzustellen sind, befinden sich vorzugsweise im Inneren des Gerätes (6). Eine übersichtliche Anordnung und gute Einstellbarkeit ist auch hier gegeben. Konkret handelt es sich um die Einstellung der Brenneranzahl der Gruppe und der Freigabe jedes an der Reduktion beteiligten Gasimpulsbrenners (2). Die erforder­ liche Elektronik ist vorzugsweise auf 3 Platinen untergebracht:

• 1. Bedieneinheit für Zeiten, Impulse und Anzeigen,
• 2. Zentraleinheit mit Mikroprozessor und
• 3. Die Ein- und Ausgabeeinheit mit Klemmenleiste.

Die Brennersteuerung einer jeden Gasimpulsbrennergruppe ist als kompakte Steuereinheit im mit 6 bezifferten Anschluß- und Einstell­ gerät untergebracht. Die Steuereinheit schaltet bis zu 15 Gasimpuls­ brenner (2) nacheinander ein. Jeder Gasimpulsbrenner (2) bleibt für eine aus vorgewählter Impulszahl und Brennereinschaltdauer errechneten Zeit eingeschaltet. Über den Ofenquerschnitt kann ein beliebiges Flammenprofil eingestellt werden. Die Brennerleistung ist unabhängig von der eingestellten Impulszahl pro Minute. Bei fest vorgewählter Brennerleistung kann mittels Impulszahl/Minute die Flamme besatzhöhen­ abhängig eingestellt werden. Die Abhängigkeit der Brennerleistung vom Druck (Flamme oben bzw. unten) wird über einen Faktor für den niedri­ geren Druck ausgeglichen. Die Einstellung der Brennergruppe ist sehr einfach, weil die Einzeleinstellungen weitgehend rückwirkungsfrei durchgeführt werden können. Mit der erfindungsgemäßen Steuereinheit läßt sich eine optimale Vergleichmäßigung des Feuers in der Tunnel­ ofen-Brennzone erreichen.

In jeder Brennergruppe befindet sich ein Temperaturfühler (Thermo­ element oder optisches Pyrometer) für einen Zweipunktregler. Dieser schaltet die Steuereinheit des mit 6 bezifferten Gerätes mit einem langsamen Puls/Pausenverhältnis ein und aus. Damit wird die gewünschte Temperatur in der Brennzone geregelt.

In der Aus-Periode sind alle Gasimpulsbrenner (2) einer Brenner­ gruppe ausgeschaltet. In der Ein-Periode werden die Brenner impuls­ mäßig und optimal geschaltet. Eine Besonderheit der Steuerungsvor­ richtung besteht darin, daß die Einschaltdauer eines jeden Gas­ impulsbrenners (2) als ein Bruchteil eines Schaltteil-Intervalls geschaltet wird und regelbar ist. Ein weiteres besonderes Merkmal ist, daß zumindest einige der Gasimpulsbrenner (2) mit mindestens 2 Stufen betreibbar und dabei die Schaltzeit und/oder Frequenz der Gaszufuhr gesondert regelbar sind.

Ein weiteres auszeichnendes Merkmal der Steuerungsschaltung (nicht dargestellt, jedoch von dem zuständigen Fachmann aufgrund der Funktionsbeschreibung nachvollziehbar) ist, daß zumindest einige, vorzugsweise alle Gasimpulsbrenner einer Brennergruppe mit mindestens 2 Druckstufen betreibbar sind und die Einschaltdauer derselben in einer Druckstufe mittels eines Faktors - d. h. einer prozentualen Veränderungsgröße - veränderbar ist; in besonders bevorzugter Weise ist eine Schaltungsanordnung vorhanden, wonach die Einschaltdauer in der niedrigen Druckstufe verlängerbar ist. Es kann eine Zeiteinstellung für Druckstufe 1 und Druckstufe 2 vorgesehen sein, so daß die Brenndauer im oberen und im unteren Brennbereich getrennt einstellbar ist.

Die Steuerungsschaltung ist derart aufgebaut, daß für die optimale Einstellung des geometrischen Flammenbildes verschiedene Einstell­ parameter vorgesehen sind:

• 1. Nach Einschalten des Gasimpulsbrenner-Magnetventils strömt das Gas mit hoher Geschwindigkeit in den Ofenraum und zündet selbst­ tätig. Vom Brennermundstück aus entwickelt sich die Flamme bis zu einer bestimmten Besatztiefe. Diese Tiefe ist durch den Gasdruck P 1 oder P 2 einstellbar.
• 2. Mit der Impulszahl/Minute wird die Charakteristik der Flamme über die Brenntiefe eingestellt. Sobald die Flamme die Brenn­ tiefe erreicht hat, stellt sich ein stationärer Zustand ein. Wenn in diesem Moment die Gaszufuhr unterbrochen wird, fällt die Flamme in sich zusammen. Der zeitliche Verlauf der Auf- und Abklingphase erfolgt nach einer e-Funktion. Bei herkömmlichen Öfen ist bei ca. 120 Impulsen/Minute dieser Grenzwert erreicht. Geringe Impulszahlen bedeuten eine längere Verweildauer im stationären Flammenzustand und dadurch eine längere Energiezu­ fuhr im unteren Bereich der Flamme.
• 3. Die Einstellung gemäß Punkt 2 ist für beide Druckstufen getrennt einstellbar.
• 4. Da bei geringem Druck (Flamme oben) weniger Gas ausströmt, kann über den erwähnten "Faktor" die Energie angepaßt werden - hierzu muß lediglich der Faktor-Regler betätigt, insbesondere verdreht werden.
• 5. Die Brenndauer im oberen und im unteren Brennbereich ist getrennt einstellbar.

Claims (3)

1. Tunnelofen mit Gasimpulsbrennern, die gruppenweise zusammenge­ faßt sind und wobei die jeweiligen Brennergruppen insbesondere über Kabelverbindung mit einer gemeinsamen Reglereinheit verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß Gasbrenner-Elektromagnetventile sowie weitere für die Steuerung der jeweiligen Brennergruppe erforderliche Elektromagnetventile, wie Gaszufuhr-Hauptventil (4), Ventil (9) für eine 2. Druckstufe der Gasimpulsbrenner (2), Spülluft-Ventil (10) oder dergleichen, an einem mit Regler­ und/oder Einstellelementen versehenen Anschluß- und Einstell­ gerät (6) angeschlossen sind, welches in der Nähe der jeweiligen Brennergruppe angeordnet und mit der Reglereinheit (8) verbunden ist.

2. Tunnelofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschluß- und Einstellgerät (6) über ein einziges mehradriges Kabel (7) mit der Reglereinheit (8) verbunden ist.

3. Tunnelofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschluß- und Einstellgerät (6) sämtliche Funktionssteuer­ elemente für eine Gasimpulsbrennerbaugruppe umfaßt.