Die Erfindung betrifft ein transportables Brennplattenregal mit zentral verriegelten Ebenen, das mehrere Ebenen enthält, die übereinander angeordnet sind, wobei zentrale Abstandshalter die formschlüssige Verriegelung der Einzelplatten in einer Ebene realisieren.
Zum Brennen keramischer Erzeugnisse, wie Kaminrohre oder Dachziegeln, Porzellan, Sanitärkeramiken sowie Elektrokeramik-Teile wie Zündkerzen oder Katalysatorenträgern werden Regal- und Transportsysteme benötigt, mit denen die Erzeugnisse in Brennöfen transportiert und dort gelagert werden können. Die Regal- und Transportsysteme bestehen aus sogenannten Brennhilfsmitteln, die beständig sein müssen für Temperaturen über 1000 °C. Die Brennhilfsmittel sind beispielsweise Rohre, Träger oder Platten aus keramischen Hochleistungswerkstoffen. Sie eignen sich aufgrund ihrer hohen Temperaturwechselbeständigkeit besonders für vielfache Erwärmungs- und Abkühlungszyklen. Die Brennhilfsmittel werden im Ofen zusammen mit dem Brenngut erhitzt. Es ist deshalb wünschenswert, dass die Brennhilfsmittel eine geringe Masse bei einer hohen mechanischen Festigkeit aufweisen.
Es sind Brennplattenregale, wie Z.B. aus der
Der Nachteil der bestehenden Lösungen besteht darin, dass sich ausreichende Regalstabilität nur durch einen hohen Materialaufwand an keramischen Werkstoffen für Stützen und Verriegelungssysteme erreichen lässt. Außerdem führt die häufig angewendete Vierpunktverlagerung der Platten unter Einspannbedingungen bei hohen Regalen zur übermäßigen Biegebelastung der Plattenecken. Die Folge ist eine geminderte Lebensdauer der Platten.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Brennplattenregal mit einer hohen Tragfähigkeit bei einer geringen Masse bereitzustellen, das beim Transport und beim Brennvorgang stabil ist und wenig Setzraumverluste aufweist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird erfindungsgemäß durch ein transportables Brennplattenregal mit zentral verriegelten Ebenen gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungen gehen aus den Unteransprüchen hervor. Die Verwendung des transportablen Brennplattenregals geht aus weiteren Ansprüchen hervor.
Die oben angeführten Nachteile werden beseitigt, indem rechteckige Brennplatten verwendet werden, die nur in einer Ecke eine Bohrung und an zwei weiteren Seiten Ausnehmungen aufweisen. Die Ausnehmungen bilden zwischen zwei benachbarten Platten einen Freiraum, in den sich vertikale Stabilisierungsrohre einführen lassen. Die Stabilisierungsrohre führen gleichzeitig die als Abstandshalter ausgebildeten Hohlstützen. Die Hohlstützen stehen im Gegensatz zu den bekannten Lösungen im Zwischenraumbereich der Brennplatten und ermöglichen den maximalen Setzraum.
Bei vorzugsweise vier Brennplatten pro Ebene übernimmt eine zentral angeordnete Formstütze die Fixierung der vier Brennplatten von zwei benachbarten Ebenen. Die Formstützen haben auf der Ober- und Unterseite je vier vorstehende Noppen, die in die Brennplattenbohrungen eingreifen und auf festen Abstand halten. Ein zentral eingeführtes Rohr trägt zur weiteren Stabilisierung bei. Das ist vorteilhaft, da die Brennplattenregale mit Flurförderzeugen außerhalb der Öfen ohne Wagenunterbau transportiert werden und eine Notbremsung des Fahrzeuges schadlos überstehen müssen. Die Übertragung der Lasten von der untersten Ebene auf die Gabeln des Flurfördergerätes übernehmen drei Balken in deren oberseitigen Bohrungen die Stabilisierungsrohre bodenseitig fixiert sind. Die kopfseitige Verriegelung der Stabilisierungsrohre übernehmen zwei Dreiecksplatten.
Zur weiteren Reduzierung der Brennhilfsmittelmasse ist es alternativ möglich, die Hohlstützen durch konzentrisch an den Stabilisierungsrohren angegossene Querrippen zu ersetzen. Damit liegen die Brennplatten an den äußeren Ecken im Bereich der Ausnehmungen nur noch frei auf, was insbesondere bei den Brennplatten der unteren Ebenen im Regalaufbau zu einer deutlichen Reduzierung der Einspannmomente führt.
Das erfindungsgemäße Brennregal zum Brennen keramischer Produkte weist eine zentrale Verlagerung und Fixierung der Brennplatten durch Formstützen auf, die mittels vorstehender Noppen in die Bohrungen der Brennplatten zweier Ebenen formschlüssig eingreifen und übereinander wirbelsäulenartig angeordnet sind.
Das erfindungsgemäße Brennregal weist ein Stabilisierungsrohr auf, das in dem von den Formstützen und den inneren Ecken der Brennplatten gebildeten vertikalen Freiraum eingeführt wird und bodenseitig in einer Bohrung eines Tragbalkens fixiert ist.
Das erfindungsgemäße Brennregal weist Brennplatten auf, die eine Bohrung in einer Plattenecke und mehrere Ausnehmungen an den Außenkanten im Eckbereich aufweisen, welche bei benachbarten Platten den Freiraum für ein oder mehrere Stabilisierungsrohre bilden.
Das erfindungsgemäße Brennregal weist Stabilisierungsrohre auf, welche die Führung für die als Abstandhalter dienenden Hohlstützen bilden und jede Brennplatte damit nur an drei Stellen verlagert ist.
Die Stabilisierungsrohre können erfindungsgemäß alternativ konzentrische Querrippen aufweisen, deren Abstand dem vertikalen Plattenabstand entspricht und die direkt als Auflage für die Brennplatten im Bereich der Ausnehmungen dienen.
Die Elemente der Vorrichtung wie Brennplatten, Formteile, Rohre und Balken enthalten vorzugsweise hochtemperaturbeständige keramische Werkstoffe, besonders bevorzugt Siliciumcarbid und insbesondere nitridgebundenes Siliciumcarbid (NSiC) oder synthetisches gesintertes Mullit.
Nitridgebundenes Siliciumcarbid wird aus Siliciumcarbid-Granulat und Silizium-Metallpulver in einer Nitridatmosphäre bei etwa 1400 °C nitriert und anschließend oxidiert. Werkstücke aus nitridgebundenem Siliciumcarbid sind durch Nichteisenmetallschmelzen schlecht benetzbar. Werkstücke aus nitridgebundenem Siliciumcarbid weisen ein hohe Form- und Oberflächenbeständigkeit sowie eine hohe Biegebruchfestigkeit auf. Werkstücke aus nitridgebundenem Siliciumcarbid sind aufgrund ihrer hohen Temperaturbeständigkeit hervorragend als Brennhilfsmittel für Temperaturen bis 1500 °C geeignet.
Mullit enthält Aluminiumoxid und Siliziumoxid. Synthetisch gesintertes Mullit weist eine relativ hohe Festigkeit mit einer vergleichsweise geringen Wärmedehnung auf, woraus eine exzellente Temperaturwechselbeständigkeit resultiert. Es eignet sich als Brennhilfsmittel für Temperaturen bis etwa 1700 °C.
Die Erfindung umfasst des Weiteren die Verwendung des erfindungsgemäßen transportablen Brennplattenregals zum Transportieren und/oder Lagern von keramischen Erzeugnissen vor, während und/oder nach dem Brennvorgang.
Bevorzugt wird das erfindungsgemäße transportable Brennplattenregal verwendet zum Brennen von Baukeramiken, insbesondere von Dachziegeln, Mauerziegeln, Spaltplatten, Kaminrohren oder Fliesen, von Keramiksystemen in der Fahrzeugtechnik, insbesondere von Zündkerzen, Lambdasonden, Katalysatoren, Antiblockiersystemen, elektronische Stabilitätsprogrammen und Dieselpartikelfiltern, von Düsen, insbesondere von Sprühdüsen, Exzenterdüsen, Helixdüsen, Spiraldüsen und Tangentialdüsen, beispielsweise für den Einsatz in Rauchgasentschwefelungsanlagen, von Auskleidungen, Ofengleitbahnen, Platten, Stützen, insbesondere für den Anlagenbau, den Ofenbau, den Pumpenbau, die Umformtechnik und die Verschleißschutztechnik, von elektrisch isolierenden Bauteilen, insbesondere von Ferriten, Isolatoren, Varistoren und Kondensatoren sowie von Mahlkugeln und Schleifscheiben, von pulverförmigen Stoffen, wie Leucht- und Fluoreszensstoffen, Gleitbahnplatten, Keramikschalen, Schubplatten und Viereckkapseln.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung und eines Beispiels näher erläutert. Die Zeichnung ist nicht vollständig maßstabsgetreu. Die Erfindung wird durch die Zeichnung in keiner Weise eingeschränkt. Es zeigen:
Das Brennplattenregal (1) weist beispielsweise neun Ebenen (3) mit jeweils vier Brennplatten (2) pro Ebene (3) auf. Eine Ebene (3) aus vier Brennplatten (2) weist beispielsweise eine Länge a von 1220 mm und eine Breite b von 900 mm auf.
Das Brennplattenregal (1) steht auf vier Füßen (4) auf einem Unterbau (12). Der Unterbau (12) kann ein Wagen sein. Die Füße (4) sind mit zwei Längsbalken (5) verbunden. Die Längsbalken (5) sind mit drei Querbalken (6) verbunden, wobei die Querbalken (6) orthogonal zu den Längsbalken (5) angeordnet sind. Die drei Querbalken (6) übernehmen die Übertragung der Lasten von der untersten Plattenlage auf die Gabeln eines Flurfördergerätes, beispielsweise während eines Transports des Brennplattenregals (1) in den Brennofen. Die Querbalken (6) sind beispielsweise 80 mm hoch, 60 mm, breit und 920 mm lang. In den Oberseiten der Querbalken (6) befinden sich Bohrungen, in denen Stabilisierungsrohre (10) bodenseitig fixiert sind.
Die vier Brennplatten (2) jeder Ebene (3) sind jeweils durch eine zentral angeordnete Formstütze (9) fixiert. Die Noppen (16) der Formstütze (9) greifen in die Bohrung (13) jeweils einer Brennplatte (2) ein und halten die Brennplatten (2) auf einem festen horizontalen Abstand.
Das Brennplattenregal (1) weist fünf vertikal geführte Stabilisierungsrohre (10) auf. Ein zentrales Stabilisierungsrohr (10) ist in der Mitte zwischen den jeweils vier Brennplatten (2) einer Ebene (3) angeordnet. Zwei Stabilisierungsrohre (10) befinden sich in der Mitte der Längsseite (18) des Brennplattenregals (1) und zwei weitere in der Mitte der Querseite (19).
Zwei Ebenen (3) von Brennplatten (2) werden jeweils durch eine zentral angeordnete Formstütze (9) und vier Hohlstützen (8) auf einem vertikalen Abstand von beispielsweise 120 mm gehalten. Die Formstütze (9) und die Hohlstützen (8) werden dabei auf die Stabilisierungsrohre (10) aufgereiht und in ihrer lateralen Position fixiert.
Die Ausnehmungen (14) der Brennplatten (2) sind so gestaltet, dass zwei benachbarte Ausnehmungen (14) zweier formschlüssig nebeneinander liegender Brennplatten (2) ein Stabilisierungsrohrs (10) umschließen.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel aus
Die Elemente des Brennplattenregals (1) bestehen aus hochtemperaturbeständigen keramischen Werkstoffen. Die Füße (4), die Längsbalken (5), die Querbalken (6), die Bolzen (11) sowie die Stabilisierungsrohre (10) enthalten beispielsweise nitridgebundenes Siliziumcarbid wie den Werkstoff Advancer der Firma Saint-Gobain IndustrieKeramik Rödental, Deutschland, mit einem Gehalt von Siliziumcarbid von etwa 68 %. Die Brennplatten (2), die Dreiecksplatten (7) und die Formstützen (9) enthalten beispielsweise nitridgebundenes Siliziumcarbid wie den Werkstoff AnnaSicon RTH der Firma Saint-Gobain IndustrieKeramik Rödental, Deutschland mit einem Gehalt von Siliziumcarbid von etwa 66 %. Die Hohlstützen (8) enthalten beispielsweise synthetisches Mullit wie den Werkstoff AnnaMullit 70 der Firma Saint-Gobain IndustrieKeramik Rödental, Deutschland mit einem Gehalt von Aluminiumoxid von etwa 75 %.
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