Titel: Neuerungen an Oefen für keramische Zwecke.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1896, Band 302 (S. 169–173)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj302/ar302033

Neuerungen an Oefen für keramische Zwecke.

Von Dr. L. Sell in Charlottenburg.

(Fortsetzung des Berichtes S. 145 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Feuerungen.

Obwohl bei den zuletzt erwähnten Oefen die Einrichtung der Feuerungen, insbesondere die Luftzuführung zu denselben, eine erhebliche Rolle spielte, so waren die betreffenden Anordnungen doch in einen, wenn auch nur äusserlichen Zusammenhang mit ganz bestimmten Ofenconstructionen gebracht. Demgegenüber ist bei den demnächst zu besprechenden Feuerungsanlagen jede Beziehung zu Oefen bestimmter Art fallen gelassen.

Textabbildung Bd. 302, S. 169

Bei dem amerikanischen Patent Nr. 508136 und dem englischen Patent Nr. 12291/1894, beide auf den Namen W. Hassall lautend und einander nahe verwandt, handelt es sich, ähnlich wie in einigen bereits besprochenen Fällen, um die Anordnung von Luftkammern in Verbindung mit den Feuerherden.

Bei dem etwas älteren amerikanischen Patent (Fig. 50 und 51) sind zu beiden Seiten der Feuerherde Lufträume L vorgesehen, denen durch einen Kanal a atmosphärische Luft, eventuell aus einem unter der Ofensohle entlang geführten Kanal, zugeführt wird. Diese Lufträume L stehen durch Oeffnungen L1 mit dem vorderen unteren Theile des Herdraumes in Verbindung, so dass bereits hier eine ziemlich vollständige Verbrennung der dem Rost entsteigenden brennbaren Gase erfolgen wird.

Zum Zweck einer weiteren Vervollständigung der Verbrennung werden den Gasen vor ihrem Eintritt in den Ofenraum bezieh. in einen durch eine Feuerbrücke begrenzten senkrechten Zug G weitere Ströme sehr stark erhitzter, bereits mit Feuergasen untermischter Luft durch die Oeffnungen K1 aus einem Luftraum H beigemischt. Dieser Luftraum H wird durch eine Oeffnung I in der Decke des Feuerherdes mit atmosphärischer Luft versorgt, die durch Kanäle C, die unmittelbar unter und neben der Oeffnung I münden, zugeführt wird. Da die Luft vor ihrem Eintritt in die Luftkammer H den Feuerraum passirt, so gelangt sie bereits stark erhitzt, wenn auch etwas mit Feuergasen untermischt, nach H. Ausser durch den Lufteinlass I und die Auslassöffnungen K1 steht der Luftraum H noch durch Auslassöffnungen K mit dem Feuerraum in Verbindung.

Das wenig neuere englische Patent, das sich auf eine ganze Reihe verschiedener Ausführungsformen bezieht, weist demgegenüber nur unwesentliche Neuerungen auf. In allen Fällen ist daran festgehalten, zunächst durch seitliche Oeffnungen in den vorderen und unteren Theil des Feuerherdes weniger erhitzte und darauf durch Oeffnungen in dem die Feuerung überspannenden hohlen Gewölbe stärker erhitzte Luft in den hinteren Theil des Feuerraumes einzuführen.

An dieser Stelle mag auch auf eine, freilich nicht mehr neue und dabei primitivere, dafür aber in der Anlage viel einfachere und dauerhaftere Feuerung hingewiesen werden, die in einem Aufsatz über „Die Technik der Steingutbrennerei“ von G. Hanauer in der Deutschen Töpfer- und Ziegler-Zeitung, 1896 S. 103, warm empfohlen wird. Die Feuerung ist dadurch ausgezeichnet, dass die Beschickung des Rostes mit Brennmaterial, sobald die Feuerung einmal im Betriebe ist, durch eine Oeffnung im Gewölbe des Feuerraumes erfolgt, während die vor dem Roste befindliche Feuerungsöffnung nur zum Feueranlegen und zur Beschickung für die Zeit bis zum Glühendwerden der Feuerungswandungen dient. Im Gewölbe des Feuerraumes befindet sich auch eine regulirbare Oeffnung zur Zuführung von – freilich kalter oder nur wenig vorgewärmter – Verbrennungsluft.

Auch bei der Anordnung nach dem englischen Patent Nr. 8088/1894 erfolgt die Beschickung der Feuerungsroste von oben her; aber die Feuerungen sind gänzlich in den Brennraum hineinverlegt und bilden an den Seitenwänden des Ofens, etwa an derjenigen Stelle, an der das Gewölbe ansetzt, entlang laufende Heizschächte mit unter der Rostfläche befindlichen Luftkanälen. In die Luftkanäle kann nach Wunsch Druckluft oder auch Wasserdampf zur Erzielung einer theilweisen Wassergasfeuerung eingeblasen werden.

Während die zuletzt erwähnten Anordnungen wesentlich dazu bestimmt waren, die Luftzuführung so zu regeln, dass eine möglichst vollständige Verbrennung erreicht wird, geht der Erfinder des Ofens nach amerikanischem |170| Patent Nr. 519344, T. Polioka (Fig. 52), davon aus, dass eine vollständige Rauchverzehrung unmittelbar nach dem Aufschütten frischen Materials doch nicht zu erzielen ist. Aus diesem Grunde sieht derselbe Mittel vor – Oeffnungen I im hinteren Ende des Feuerraumes – um den Rauch direct in den Schornstein abzuführen. Nach jedesmaligem Aufschütten von Brennmaterial soll durch einen Schieber der senkrechte Zug H, der die Feuergase in den Ofen führt, geschlossen werden, so dass der Rauch gezwungen ist, seinen Weg durch die Oeffnungen I zu nehmen. Die Feuerung selbst ist dadurch von Interesse, dass zwei Roste über einander angeordnet sind. Man kann wohl annehmen, dass auf diese Weise auf dem längeren oberen Rost im Wesentlichen eine Vergasung des Brennmaterials erzielt werden wird, während die dem unteren Rost entsteigenden Feuergase durch das auf dem oberen Rost liegende Brennmaterial gleichsam filtrirt und von festen unverbrannten Bestandtheilen werden gereinigt werden. Um die Haltbarkeit der oberen Roste möchte es freilich sehr übel bestellt sein.

Textabbildung Bd. 302, S. 170

Es ist im Vorhergehenden wiederholt von der Einführung von Wasserdampf in Ofenfeuerungen zum Zweck der Bildung von Wassergas die Rede gewesen. Auch das amerikanische Patent Nr. 515221 von J. Hawthorn, Fig. 53 (Englisches Patent Nr. 3677/1894), hat eine solche Wassergasfeuerung zum Gegenstand. Zu beiden Seiten des Feuerungsrostes sind in Kanälen 22 mit Wasser gefüllte Kästen 23 angeordnet. Die den Kästen 23 entsteigenden Wasserdämpfe werden zugleich mit über der Wasseroberfläche eintretender atmosphärischer Luft durch Kanäle 27 auf Zickzackwegen in einen, im hinteren Theil des Feuerungsgewölbes angelegten Kanal geleitet und durch Oeffnungen 29, stark überhitzt, in den Feuerungsraum geschickt. Auf diese Weise wird die einfache Kohlenstofffeuerung mehr oder weniger in eine, eine höhere Temperatur ergebende Wassergasfeuerung umgewandelt.

Im verflossenen Jahr hat die Frage der Wassergasfeuerung und ihrer Bedeutung beim Brennen von Thonwaaren das Interesse weiterer Kreise auf sich gelenkt.

In der constituirenden Generalversammlung des österreichischen Thonindustrievereins, Ende 1895, wurden von Kuglmayr Mittheilungen über günstige Ergebnisse von Versuchen mit Wassergasfeuerung bei Ringöfen gemacht (vgl. Deutsche Töpfer- und Ziegler-Zeitung, 1895 Nr. 46, und den Bericht über die betreffende Generalversammlung, Thonindustrie-Zeitung, 1896 S. 76). Nach den Kuglmayr'schen Mittheilungen waren durch Einführung der Wassergasfeuerung in zwei Oefen Ersparnisse von 11 Proc. bezieh. 19 Proc. an Brennmaterial erzielt – freilich nur in trockener Jahreszeit, in der die Ziegel ziemlich trocken in den Ofen gebracht wurden; während im Herbst das Verfahren eingestellt werden musste. Ueberdies hatte die Einführung der Wassergasfeuerung angeblich die Verwendung von sonst unbrauchbarem minderwerthigem Brennmaterial ermöglicht.

Zur Erzeugung des Wassergases war Kuglmayr so vorgegangen, dass er hinter dem Feuer in die Schürlöcher Gasrohre einsetzte und durch dieselben Wasser in den Ofen einführte.

Die Kuglmayr'schen Mittheilungen erweckten Reminiscenzen über ähnliche Versuche mit ähnlichen Resultaten aus weit zurückliegender Zeit. Die Deutsche Töpfer- und Ziegler-Zeitung brachte in Nr. 49/1895 einen Auszug aus einem Briefe des Bauraths Hoffmann, des Erfinders des Ringofens, aus dem Ende der 60er Jahre, in welchem es mit Bezug auf das Kalkbrennen im Ringofen hiess: „Halten Sie starken Zug und lassen Sie in den letzten Reihen, welche noch in starker Glut sind und noch glühende Rückstände von Koks haben, Wasser einträufeln, die Kohlensäure wird durch Vermischung mit den Wasserdämpfen schneller entweichen und die Glut wird sich steigern.“

Textabbildung Bd. 302, S. 170

Anknüpfend an die Kuglmayr'schen Versuche gab Matern in Lauban in der Thonindustrie-Zeitung, 1896 Nr. 16 bis 19, eine „kritische und rechnungsmässige Beleuchtung des Brennverfahrens mit Wassereinführung in die Kühlabtheilungen bei Ringöfen“. Matern kommt hinsichtlich der Brennmaterialersparniss zu einem dem Kuglmayr'schen völlig entgegen gesetzten Ergebniss. Bei einem rationell betriebenen Ringofen kann nach Matern's Ansicht durch Einführung von Wasser zwar eine Erhöhung der Temperatur, aber keine Ersparniss an Brennmaterial erzielt werden. Der von Matern hierfür angeführte Grund liegt |171| darin, dass die Zersetzung des Wassers bezieh. des Dampfes erst in den im Feuer befindlichen Kammern stattfindet, die hierzu erforderliche Wärme also auch den im Feuer befindlichen Kammern entnommen werden muss, so dass durch die Verbrennung des Wasserstoffs zu Wasser kein Wärmegewinn erzielt werden kann.

Das Matern'sche Schlussergebniss steht und fällt mit der Voraussetzung, dass die Zersetzung des Wassers erst in den im Feuer befindlichen Kammern stattfindet; denn fände sie in den bereits gar gebrannten Kammern statt, so würde die zur Zersetzung erforderliche Wärme diesen Kammern entzogen und es ergäbe sich für die im Feuer befindlichen Kammern durch die Verbindung des Wasserstoffs mit Sauerstoff zu Wasser ein Gewinn an Wärme. Bei dem von Hoffmann empfohlenen Verfahren, bei dem das Vorhandensein von noch glühenden Koksmassen in denjenigen Kammern, in welche Wasser eingeführt werden soll, vorausgesetzt wird, erscheint ein solcher Gewinn an Wärme in den im Feuer befindlichen Kammern keineswegs ausgeschlossen. Unter dem Einflüsse der noch glühenden Kohlen würde das Wasser in den Kammern vor dem Feuer etwa in Kohlenoxyd und Kohlenwasserstoffe und nur zum Theil in Kohlensäure und wiederum in Wasser umgewandelt werden, so dass der thermische Kreisprocess in den Kammern vor dem Feuer bereits begonnen und erst in den im Feuer befindlichen Kammern beendet würde.

Doch soll das nur als eine Möglichkeit hingestellt werden, da sich über die wirklichen Vorgänge kaum theoretisch, sondern nur von Fall zu Fall an der Hand der Erfahrung entscheiden lässt.

Für Wassergasfeuerungen bei periodischen Oefen, nach Art der soeben beschriebenen (Amerikanisches Patent Nr. 515221), wären die Matern'schen Resultate jedoch unzweifelhaft zutreffend, da hier der Wärmeaufwand zur Erhitzung des Wassers auf 100° und zur Verdampfung ohne Frage von der Feuerung selbst gedeckt werden muss, wenn nicht auch hier der Ersatz der Verbrennung fester Brennstoffe durch gasförmige in seinen Folgen kaum zu übersehen wäre.

Nicht, wenigstens nicht in erster Linie, um die Erzeugung von Wassergas, sondern von gewöhnlichen Kohlenwasserstoffgasen handelt es sich bei einem unter Nr. 84997 vom 30. October 1894 ab patentirten Verfahren von Albert Orbanowski in Danzig. Orbanowski will, wie es auch bereits früher, jedoch kaum mit Erfolg, z.B. von Appiani (D. R. P. Nr. 56172) versucht worden ist, durch die Ofenhitze selbst das zur Befeuerung erforderliche Gas erzeugen. Zu diesem Zweck bettet er bei Kanalöfen in die Seitenmauern oder in die Decke oder in beide zugleich eine grössere Anzahl mit Brennmaterial zu füllender Retorten ein, welche von den Flammen umzüngelt werden. Die entweichenden Gase sollen in einen Gasometer und darauf unter die Transportwagen geleitet werden.

Soll die Feuerung ausser mit Destillaten des Brennmaterials noch mit Wassergas erfolgen, so wird nach erfolgter Destillation der glühende Koks der oberen Behälter in die Seitenbehälter befördert und darin mit Wasserdampf behandelt.

Wie die Verbrennung des Gases erfolgen soll, ist aus der Patentschrift nicht recht ersichtlich.

Die Thonindustrie-Zeitung, 1896 S. 74, weist bei ihrer Besprechung des Patentes mit Recht darauf hin, dass die Verwendung eines Gasometers den Betrieb äusserst complicirt macht und dass das Zuleiten des Gases unter die Wagen bei Kanalöfen wohl manche Explosion zur Folge haben werde.

Von den Anzeichen einer sich vorbereitenden Revolution in der Feuerungstechnik, die auf dem Gebiet der Kesselfeuerungen deutlich wahrnehmbar sind, ist bei keramischen Oefen wenig zu verspüren, obwohl ein Versuch in dieser Richtung bereits im vorigen Bericht zu erwähnen war (der Kammerofen der Faïencerie de Gien, D. R. P. Nr. 81189; D. p. J. 1895 298 4). Neuerdings jedoch hat Bergmeister Dr. Kosmann durch einen Vortrag über den derzeitigen Stand der Kohlenstaubfeuerungstechnik in der letzten (32.) Generalversammlung des Deutschen Vereins für Fabrikation von Ziegeln u.s.w. die Aufmerksamkeit auch der deutschen Keramiker auf diesen fortdauernd an Bedeutung gewinnenden Punkt gelenkt (vgl. den Bericht S. 217 ff.).

An dieser Stelle mag auch noch eine Einrichtung für Gas(Kammer)öfen zur Erzeugung erhitzter Verbrennungsluft durch die Abwärme des Ofens Erwähnung finden.

Textabbildung Bd. 302, S. 171

Die den Gegenstand des englischen Patents Nr. 19711/1894 (Fig. 54) bildende Einrichtung von Bernhard Dawson besteht darin, dass die Ofengase abwechselnd durch einen von zwei Regeneratoren 6 6a hindurch zum Schornstein abgeführt werden und die Verbrennungsluft durch den anderen, zuvor von den abziehenden Ofengasen erhitzten Regenerator hindurch zugeführt wird. Zur Ableitung der Ofengase dient der Kanal 4, zur Zuführung der Verbrennungsluft der Kanal 2 und zur Zuführung des Gases aus den Generatoren 5 die Kanäle 3. Aus dem Gaskanal 3 zweigt ein Gasrohr 8 nach den Luftregeneratoren ab, damit vor Beginn des Ofenbetriebes, bevor noch heisse Gase aus dem Ofen entweichen, die Luft in den Regeneratoren mittels Gas erhitzt werden kann. Durch entsprechende Ventilstellungen werden der Luftkanal 2 und der die Ofengase ableitende Kanal 4 abwechselnd mit dem einen und mit dem anderen Luftregenerator verbunden.

Ich komme nunmehr zu einer weiteren Klasse von Brennöfen, den sogen.

Muffelöfen.

Obwohl die Bemühungen, die gewöhnlichen continuirlichen Oefen bezieh. Ringöfen durch besondere Einrichtungen zum Brennen feinerer Waaren geeignet zu machen, |172| wie bereits in der Einleitung dieses Berichtes erwähnt wurde, namentlich in Deutschland von gutem Erfolg gewesen sind, so reicht doch der einfache Schutz des Brenngutes vor directer Berührung mit dem Feuerungsmaterial nicht aus, wenn es sich um die Herstellung feinster Waaren oder gar um das Einbrennen von Farben u.s.w. handelt. Hier muss nicht nur die directe Berührung mit dem Feuerungsmaterial, sondern auch die mit der Flamme vermieden werden. Es ist daher eine alte Gewohnheit, derartige besonders empfindliche Waaren in Muffeln einzuschliessen und mittels indirecter Hitze zu brennen. Die Zwischenschaltung einer Muffel hat natürlich zur Folge, dass ein grösserer Wärmeaufwand zum Garbrand erforderlich ist, als es sonst der Fall wäre.

Textabbildung Bd. 302, S. 172

Um wenigstens einen Theil des von Muffeln gewährten Schutzes zu erzielen, ohne doch den mit der Anwendung von Muffeln verbundenen Mehraufwand an Brennmaterial mit in den Kauf nehmen zu müssen, versieht August Peipe in Haynau i. Schl. (D. R. P. Nr. 82912 vom 23. Januar 1895), Fig. 55, den Einsatz A mit einem Schutzbehang. Zur Herstellung desselben werden Platten verwendet, die den Biberschwänzen ähnlich sind. Da nun aber ein solcher Schutzbehang den Feuergasen den Durchzug gestatten muss, so versieht Peipe die den Schutzbehang bildenden Platten a nicht nur oben, sondern auch unten mit Nasen c, so dass die unteren Nasen jeder Plattenreihe sich auf die nächste Plattenreihe legen und dadurch zwischen je zwei Plattenreihen einen Zwischenraum d bilden, durch welchen die Feuergase zwischen das Brenngut eindringen können.

Es erscheint schwer glaublich, dass ein solcher Schutzbehang thatsächlich einen wirklichen Schutz gegen Flugasche gewähren soll. Doch soll Peipe seit Einführung seines Verfahrens nur Steine I. Qualität erzielen (vgl. den mehrfach erwähnten Camer'schen Vortrag auf dem letzten Zieglertag, S. 109).

An eigentlichen Muffelöfen sind nur wenige und dazu kaum besonders bemerkenswerthe zu erwähnen.

Da ist zunächst der Ofen des englischen Patentes Nr. 12855/1894 von James Sherwin, bei welchem die auf zwei Feuerrosten an den beiden Enden des Ofens auf einer Seite des Ofenkanals erzeugten Feuergase mehrfach um die Muffel herumgeführt und schliesslich an der Decke derselben abgeleitet werden.

Auch bei dem Muffelofen nach dem amerikanischen Patent Nr. 516629 von A. E. Detwiler ist nicht mehr zu bemerken, als dass derselbe mit Hilfe von Gasbrennern befeuert wird, welche an den beiden Enden des Ofens, und zwar an jeder Seite zwei, über der Muffelwölbung durch die äussere Ofenwandung hindurchgeführt sind. Die Feuergase werden an den beiden Muffelenden nach unten geführt, vereinigen sich in der Mitte unter der Ofensohle und steigen darauf wieder in die Höhe, um nach einem Schornstein abgeführt zu werden.

Der Ofen von A. M. Strusholm (Amerikanisches Patent Nr. 508063), Fig. 56 und 57, ist ein kreisförmiger Ofen mit ringsherum angeordneten Feuerungsrosten. Auf einem zur Ofenmitte concentrischen Kreise sind vier Kamine 8 angeordnet, welche mit diagonalen Trennungswänden versehen sind, so dass zwei Kaminrohre gebildet werden, von denen das äussere in aufsteigender, das innere in absteigender Richtung von den Feuergasen durchzogen wird. Die Feuergase steigen von den Rosten 16 theils zwischen den Wänden 4 und 13 empor, theils ziehen sie unter der Muffel bis zu einer ringförmigen Wand 6 und steigen in dem äusseren Kaminrohr in die Höhe, um sich über dem Muffelgewölbe mit den zwischen den Wänden 4 und 13 in die Höhe gezogenen Gasen zu vereinigen. Die Absaugung erfolgt durch die inneren Kaminrohre nach einem unter der Ofenmitte mündenden Kanal 35.

Textabbildung Bd. 302, S. 172

Bei grossen Muffeln dürfte eine, auch nur einigermaassen |173| gleichmässige Erwärmung ohne die Muffel durchsetzende senkrechte Feuerzüge, nach Art der Kamine 8, schwerlich zu erzielen sein. In jeder Hinsicht glücklicher wäre es jedoch, wenn man sich bei grösserem Bedarf in anderer Weise, etwa wie es neuerdings in Deutschland mehr und mehr geschieht, durch continuirliche Kanalmuffelöfen zu helfen suchte.

Textabbildung Bd. 302, S. 173

Ein Beispiel eines solchen continuirlichen Kanalmuffelofens wurde bereits im letzten Bericht (D. p. J. 1895 298 28) erwähnt: der in der Zwischenzeit wohlbewährte Fürbringer'sche Ofen (D. R. P. Nr. 72701). Auch in diesem Bericht wurde bereits ein Ofen beschrieben, der gleichfalls hierher zu zählen ist: der Bauer'sche Kanalofen (D. R. P. Nr. 82374, Fig. 33 und 34).

Ein weiterer Ofen dieser Art aus neuester Zeit ist der Ofen der Firma C. M. Hutschenreuther in Hohenberg in Bayern, der im Sprechsaal, 1896 S. 465, beschrieben ist.

Endlich ist noch der Ofen mit geneigter Sohle von J. R. Geith in Coburg (D. R. G. M. Nr. 57241) zu nennen, der auch bereits oben erwähnt wurde (vgl. Sprechsaal, 1896 S. 549; auch Thonindustrie-Zeitung, 1896 S. 348). Derselbe bietet zwar principiell kaum etwas Neues, da Oefen mit geneigter Sohle, auch Muffelöfen, mannigfach bekannt sind. Doch soll der Ofen manche praktische Vorzüge besitzen. Sämmtliche Schieber sind entbehrlich; eine rauchverzehrende Feuerung, die eine rationelle Wärmeausnutzung gestattet, ist vorgesehen und die Hitze im Arbeitsraum wird vermieden.

Auch bei einem in Amerika – freilich einem Deutsch-Amerikaner, C. F. Wohlschlegel – patentirten Muffelofen (Amerikanisches Patent Nr. 510223), Fig. 58 und 59, ist das Princip des continuirlichen Betriebes zur Anwendung gekommen. Dieser continuirliche Muffelofen ist ein Kammerofen mit Rostfeuerungen D zwischen je zwei Kammern. Per Rauchsammler B liegt in der Mitte und zieht sich in der ganzen Längenausdehnung des Ofens unter der Sohle hin. Die Verbindung mit den die Muffeln umgebenden Feuerzügen erfolgt durch von unten her in den Rauchsammler mündende Kanäle H, die an ihren Mündungsstellen von der Decke des Ofens aus durch Glocken L abgeschlossen werden können.

Falls die eine bestimmte Muffel umspülenden Feuergase den zugehörigen Kanal H versperrt finden, durchziehen sie die Oeffnungen e in den Wänden der benachbarten Feuerung, umspülen die nächste Muffel u.s.f., bis sie schliesslich einen Kanal H offen finden, durch welchen sie nach dem Rauchsammler B abziehen können. Die Oeffnungen G in den Ofenmauern und Muffeln werden nach Beschickung der Muffeln vermauert.

Das ganze System ist sehr complicirt; auch dürfte die einseitige Anordnung der Feuerungen eine gleichmässige Erwärmung des ganzen Muffelinhaltes schwierig machen, obwohl ein Theil der Ungleichmässigkeit im Brande jeder einzelnen Muffel – abgesehen von den Muffeln in den Ecken des Ofens – während der Befeuerung der benachbarten Muffel ausgeglichen werden wird.

(Fortsetzung folgt.)

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