DE1015989B

DE1015989B - Elektrodenanordnung in Glasschmelzoefen

Info

Publication number: DE1015989B
Application number: DEP12460A
Authority: DE
Inventors: Harvey Larry Penberthy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-08-03
Filing date: 1954-08-03
Publication date: 1957-09-19

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Montierung und Einführung von Elektroden in Glasöfen.

Beim Betrieb von Glasöfen befindet sich das in das geschmolzene Glas eintauchende Ende der Elektrode auf einer sehr hohen Temperatur im Verhältnis zum anderen Ende, welches aus dem Ofen heraus in. die umgebende Luft ragt. Da zur Verwendung in Glasöfen geeignete Elektroden oxydieren, wenn, sich der eingetauchte Teil auf einer sehr hohen Temperatur befindet, ist es bekannt, Mittel zum Schutz gegen eine solche Oxydation vorzusehen. Es erfolgt dies z. B. durch eine dicht an, der Elektrode ansitzende, aus der Glasschmelze an die Luft verlaufende Hülle oder indem die Elektrode durch eine Muffe geführt wird, die in das geschmolzene Glas hineinreicht und an der aus der Ofenwand herausragenden Seite luftdicht mit der Elektrode verbunden, ist. In den Zwischenraum zwischen Muffe und Elektrode wird dann ein inertes, als Oxydationsschutz dienendes Gas eingeleitet. Eine direkte andauernde Kühlung der Elektrode war bisher jedoch nicht möglich, obwohl dies einen ausgezeichneten Oxydationsschutz ergeben würde. Gemäß der Erfindung wird dies nun . ermöglicht, und zwar dadurch, daß durch eine Öffnung in der Ofenwand eine Muffe geführt wird, deren inneres Ende in die Öffnung eintritt und eine Buchse umschließt. Durch die Buchse und die Muffe wird eine Metallelektrode geführt. Um der Buchse und der Elektrode direkt laufend ein Kühlmittel zuzuführen, sind weitere Mittel vorgesehen. Die Elektrode kann z. B. aus Molybdän bestehen. Es hat sich gezeigt, daß der Metalloxyd-, z. B. Molybdänoxydfilm, welcher sich auf den der Luft ausgesetzten Teilen der Elektrode bildet, noch bei verhältnismäßig hohen Temperaturen als Schutzüberzug wirkt. Es ist daher lediglich notwendig, den der Luft ausgesetzten Teil der Elektrode auf eine solche Temperatur oder darunter abzukühlen. Da die Elektrode nicht unter diese verhältnismäßig hohe Temperatur abgekühlt zu werden braucht und ein gewisser Betrag der latenten Verdampfungswärme eines flüssigen Kühlmittels zusätzlich zum Wärmeaustausch ausgenutzt wird, kann die der Elektrode zugeführte Menge der Kühlflüssigkeit nur verhältnismäßig gering sein.

Außer flüssigen haben sich auch gasförmige Kühlmittel, z. B. Luft, als geeignet erwiesen.

Gemäß der Erfindung wird auch ein praktisches und rationelles Auswechseln der Elektrode ermöglicht.

In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine Wand eines Glasofens, in welcher eine erfindungsgemäße Elektrodenanordnung zu sehen ist,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 von Fig. 1.

Elektrodenanordnung
in Glasschmelzöfen

Anmelder:

Harvey Larry Penberthy,
Seattle, Wash. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. E. Prinz, Patentanwalt,
Gräfelfing bei München, Aribostr. 14

Beanspruchte Priorität:
_1C. V. St. v. Amerika vom 3. August 1953

Harvey Larry Penberthy, Seattle, Wash. (V. St. Α.),
ist als Erfinder genannt worden

In Fig. 1 bezeichnet 10 einen Teil der Behälterwand mit einer Öffnung 11 zur Aufnahme einer Elektrodenanordnung. Die Elektrodenanordnung besteht aus einer Muffe 13 aus einem beliebigen geeigneten Metall, z. B. Stahl, in deren einem Ende eine Buchse 14 ebenfalls aus beliebigem geeignetem Material, z. B. Stahl, sitzt. In axialer Richtung durch die Muffe 13 ist eine Elektrode 15, z. B. aus Molybdän, geführt, welche gleitbar durch eine Öffnung 16 in der Buchse 14 läuft. Es hat sich gezeigt, daß, wenn die Buchse 14 in Abstand von der Innenseite der Behälterwand 10 gehalten wird, die Kühlbedingungen wesentlich erleichtert werden. Weiter wurde gefunden, daß, wenn die Buchse in. dieser Weise angeordnet ist, das in. die Öffnung 11 eintretende und die Buchse berührende Glas eine wesentlich niedrigere Temperatur hat als das Glas in dem Behälter. Die zum Schutz des der Luft ausgesetzten Teiles der Elektrode erforderliche Kühlung kann weiter dadurch vermindert werden, daß man eine Buchse 14 verwendet, welche im Verhältnis zur Dicke der Behälterwand 10 ziemlich lang ist, da eine solche Buchse als teilweiser Isolator zwischen dem mit einer ihrer Oberflächen in Berührung befindlichen Glas und dem mit der anderen Oberfläche in Berührung befindlichen Kühlmittel dient. An dem der Buchse 16 entgegengesetzten Ende der Muffe 13 befinden sich mehrere Stellschrauben 17, welche in Muttern 18 festsitzen. Die Muttern 18 können an geeigneten Stellen an der Muffe 13 z. B. in Abständen von 120° auf der Umfangsfläche der Muffe angeschweißt sein. Die Elektrode 15 wird durch, ein

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elektrisches Kabel 19 mit elektrischem Strom gespeist, welches mittels eines U-Bolzens 20, einer Scheibe 21 und Muttern 22 an die Elektrode angeschlossen ist.

In die Muffe 13 ragt ein Kühlmittelzuführungsrohr 23 hinein, das entweder lediglich auf dem Boden der Muffe 13 aufliegt oder von einem Paar mit Öffnungen versehenen Trägern 24 und 25 gehalten wird, welche in der Muffe auf beliebige Weise befestigt, z. B. angeschweißt, sind. Durch das Rohr 23 wird die Kühlflüssigkeit von einer beliebigen Quelle durch eine flexible Rohrleitung 26 zugeführt, wobei der Hahn 27 zur Regelung der Flüssigkeitsmenge dient. Die Abführung der Kühlflüssigkeit erfolgt durch einen Trichter 28, welcher mit einer Abführungsleitung, z. B. dem Rohr 29, verbunden ist. An Stelle eines einzigen Kühlmittelzuführungsrohres können, bei bestimmten Einrichtungen mehrere solcher Rohre verwendet werden, so daß das Kühlmittel rund um die Elektrode und die Buchse fließt und so eine maximale Kühlwirkung mit einer Mindestmenge an Flüssigkeit erzielt wird.

Die Elektrodenanordnung wird gegen den Druck des in dem Ofen enthaltenen geschmolzenen Glases durch einen Träger 30 gehalten, welcher durch geeignete Mittel radial an der Muffe 13 befestigt, z. B. angeschweißt ist. Der Träger 30 besitzt einen senkrechten Flanschteil 31 an seinem unteren Abschnitt, welcher einen Block aus feuerfestem Material 32 trägt, welcher verstellbar in einen kanalförmigen Träger 33 einmündet. Der Träger 33 kann, aus einem Metallstreifen 34 bestehen, welcher mit der üblichen, eine Stütze bildenden Schraubenklammer 36 und einem Metallstreifen 37 verschweißt ist. Eine Kopfschraube 38 kann in dem Streifen 34 vorgesehen, sein, um die Elektrodenanordnung fest in Stellung zu halten. Andere Möglichkeiten,, um den feuerfesten Stein auf dem Träger 30 zu halten, können ebenfalls Anwendung finden. Wird die Elektrode im Bodenteil des Ofens angeordnet, werden Träger und Stein, durch die Schwerkraft in der richtigen Stellung gehalten.

Das geschmolzene Glas dringt während des Betriebes in kleiner Menge in den Raum zwischen der Buchse 14 und der Elektrode 15 ein. Da die Außenseite der Buchse 14 nicht heiß genug ist, um das Glas im geschmolzenen Zustand zu halten, wird dieses rund um die Elektrode erstarren und bildet so einen Oxydationsschutz. Infolge des zugelassenen Abstandes zwischen der Buchse 14 und der Elektrode 15 kann die Elektrode leicht nach Lockerung der Stellschrauben 17 in die gewünschte Stellung im Ofen gebracht werden. Das Kühlmittel wird durch das Rohr 23 zugeführt und gegen die Buchse 14 und die Elektrode 15 an deren Berührungsstelle gerichtet. Etwa gebildeter Dampf entweicht durch das offene Ende der Muffe 13 zusammen mit dem heißen Wasser, das von dem Trichter 28 aufgenommen und abgeführt wird. Durch Regulierung der Kühlmittelzufuhr wird der von Luft umgebene Teil der Elektrode auf einer Temperatur unter 500° C gehalten.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrodenanordnung in einer mit einer Öffnung versehenen Ofenwand, gekennzeichnet durch eine Muffe (13), deren inneres Ende in die. öffnung eintritt und eine Buchse (14) umschließt, eine durch die Muffe (13) und die Buchse (14) geführte Metallelektrode (15) und Mittel (23, 26, 27), um der Buchse und der Elektrode Kühlmittel zuzuführen.

2. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch, gekennzeichnet, daß die Muffe (13) herausnehmbar in der Öffnung durch eine Trägervorrichtung in Stellung gehalten wird.

3. Elektrodenanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägervorrichtung aus einem senkrecht an der Muffe und an der Ofenwand befestigten Arm (30) besteht.

4. Elektrodenanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerarm (30) einen senkrecht dazu verlaufenden Flanschteil (31) besitzt und auf der der Ofenwand (10) abgekehrten Seite mit einem isolierenden Block (32) in Berührung steht und daß weiter Mittel (33, 38) vorgesehen sind, um das andere Ende des Blockes (32) zu halten.

5. Elektrodenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Zuführung des Kühlmittels aus einem in die Muffe hineinragenden und kurz \^ror der Buchse endenden Rohr bestehen.

6. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse im Verhältnis zur Ofenwand eine ziemlich große axiale Länge besitzt.

7. Elektrodenanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Buchse (14) in Abstand von der Ofenwand (10) gehalten wird.

In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 930 099; britische Patentschriften Nr. 568 469, 692 442.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen