DE10245866A1

DE10245866A1 - Vorrichtung zur Vakuumüberwachung von Anlagekomponenten mit evakuiertem Hohlraum, insbesondere für Glasproduktion

Info

Publication number: DE10245866A1
Application number: DE2002145866
Authority: DE
Inventors: Anton Dr. Winkelmann; Gregor Roesel; Wolfgang Münch; Eckart Dr. Döring; Marc Dr. Clement; Robert RÜHL
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-08
Anticipated expiration: 2022-10-01
Also published as: DE10245866B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vakuumüberwachung einer Anlagenkomponente mit einem evakuierten Hohlraum, der von einem schmelzflüssigen Medium beaufschlagt wird und dessen Oberfläche mittels Kontaktmaterial geschützt ist, das im Hochtemperatureinsatz eine hohe Oxidationsbeständigkeit aufweist, insbesondere für die Glasproduktion. Eine einfache Vorrichtung, die an beliebigen Stellen einer evakuierten Anlage zur Überwachung des Vakuums eingesetzt werden kann, ist dadurch gekennzeichnet, dass sie einen einseitig offenen Faltenbalg aufweist, dessen Innenraum mit dem zu überwachenden Hohlraum in Verbindung steht, und dass bei abnehmendem Vakuum der Faltenbalg sich ausdehnt und in diesem Zustand als Anzeige- und/oder Schaltsignal erkenn- und/oder auswertbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vakuumüberwachung einer Anlagenkomponente mit einem evakuierten Hohlraum, der von einem schmelzflüssigen Medium beaufschlagt wird und dessen Oberfläche mittels Kontaktmaterial geschützt ist, das im Hochtemperatureinsatz eine hohe Oxidationsbeständigkeit aufweist, insbesondere für die Glasproduktion.
Diese Vorrichtung lässt sich anwenden bei rotierendem und/oder axialbewegten als auch feststehenden Anlagekomponenten, die zum Homogenisieren und/oder Dosieren und Formgeben von schmelzflüssigen Medien, z.B. Glas, eingesetzt sind und einen evakuierten Hohlraum besitzen, der mit dem schmelzflüssigen Medium in Kontakt kommt. Dies kann eine als Rührer, Rührnadel, Dosiernadel, Rohrziehnadel oder Formgebungsaggregat ausgebildete Vorrichtung zur Verarbeitung des schmelzflüssigen Mediums sein.
Diese Komponenten bestehen aus einem hochtemperaturfesten Refraktärmetall oder Keramik, da sie im Hochtemperaturbetrieb verwendet werden. Diese Materialien besitzen wohl eine hohe Temperaturfestigkeit, sind jedoch nicht ausreichend oxidationsbeständig. Hier kommen Molybdän (Mo), Wolfram (Wo) und Molybdän-Wolfram-Legierungen (Mo-Wo-Legierungen) und deren Cermet-Legierungen zum Einsatz.
Zur Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit werden die aus den vorstehenden Materialien bestehenden Komponenten im Hochtemperatureinsatz an den Kontaktflächen zu dem schmelzflüssigen Medium mit einem oxidationsbeständigen Belag verkleidet und evakuiert. Die Kontaktflächen müssen von einer Sauerstoffzufuhr, sei es Luftsauerstoff oder von bei Reduktionsvorgängen im Kontakt mit dem schmelzflüssigen Medium freiwerdenem Sauerstoff, isoliert werden. Als Materialien für eine derartige Schutzschicht für die Kontaktfläche hat sich Platin (Pt) und andere Patinmetalle (Pt-Metalle), deren Legierungen und stabilisierte Legierungen als geeignet erwiesen.
Sollte diese Schutzschicht Leckage aufweisen, kommt es zu einer Kontaktreaktion zwischen dem Grundmaterial der Komponente und dem schmelzflüssigen Medium. Dies kann zu ausgeprägten Produktfehlern in dem zu verarbeitenden schmelzflüssigen Medium führen, was gerade bei der Herstellung von Glasproduktion aus einer Glasschmelze zu hohem Ausschluss führen kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die im Aufbau einfach ist und mit der im Betrieb das Vorliegen des zur Vermeidung einer Leckage der Schutzschicht ausreichenden Vakuums in dem Hohlraum überprüft und das Fehlen bzw. der Abfall desselben kenntlich gemacht werden kann.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass sie einen einseitig offenen Faltenbalg aufweist, dessen Innenraum mit dem zu überwachenden Hohlraum in Verbindung steht und dass bei abnehmendem Vakuum der Faltenbalg sich ausdehnt und in diesem Zustand als Anzeige- und/oder Schaltsignal erkenn- und/oder auswertbar ist.
Diese Vorrichtung ist einfach und wird mit dem zu überwachenden Hohlraum der Anlagenkomponente verbunden. Beim Absenken des Luftdruckes im Hohlraum zieht sich der Faltenbalg zusammen und nimmt eine Stellung ein, die auch im evakuierten Betrieb Anlagenkomponente eingehalten wird. Nimmt der Luftdruck im Hohlraum infolge Leckage der Schutzschicht oder durch den Ausfall des Vakuums zu, dann dehnt sich der Faltenbalg aus und nimmt eine Anzeige- oder Schaltstellung ein, die den Fehlerzustand erkenntlich macht und/oder ein optisches und/oder akustisches Anzeigesignal auslöst.
Damit die Vorrichtung den auftretenden Betriebsbedingungen standhält, ist nach einer Ausgestaltung vorgesehen, dass die Anlagekomponente aus hochwarmfestem Werkstoff, wie Molybdän, Wolfram oder Wolfram-Molybdän-Legierung besteht und dass die Oberfläche des Hohlraumes mit einem dünnwandigen Belag aus Platin, anderen Platinmetallen, deren Legierungen und stabilisierte Legierungen versehen ist. Dabei ist nach einer Weiterbildung besonders darauf zu achten, dass das Kontaktmaterial als dünnwandiger Belag dicht mit der Oberfläche des Hohlraumes der Anlagenkomponente verbunden ist.
Die konstruktive Ausgestaltung der Vorrichtung ist nach einer Ausführung so gelöst, dass die Anlagenkomponente einen mit dem Hohlraum in Verbindung stehenden Anschluss aufweist, dass der Faltenbalg von einem Anschlusskörper getragen ist, an dem die offene Seite des Faltenbalges befestigt ist, dass ein im Anschlusskörper geführter Kanal von einem Verbindungsansatz für den Anschluss der Anlagenkomponente ausgeht und in den Innenraum des Faltenbalges mündet und dass die andere Seite des Faltenbalges geschlossen ist. Dabei kann der Anschlusskörper einfach in eine evakuierte Anlage einbezogen werden, wenn vorgesehen ist, dass die Anlagenkomponente ein mit dem Hohlraum versehenes Verbindungs-Rohrstück ausgebildet ist, das an den Enden mit Anschlusselementen zum Einbau in eine evakuierte Anlage versehen ist, sowie dass in das Verbindungs-Rohrstück ein Ausgleichs-Faltenbalg einbezogen ist und dass der mit dem Verbindungsansatz in den Anschluss eingeführte Anschlusskörper fest und dicht mit dem Verbindungs-Rohrstück verbunden ist.
Ist zudem vorgesehen, dass der Anschlusskörper teilweise in den Innenraum des Faltenbalges ragt und der Anlagenkomponente zugekehrt einen Verbindungsbund trägt, an dem die offene Seite des Faltenbalges dicht angebracht ist, dann ist der Faltenbalg nicht nur geschützt sondern bei einer Verstellung geführt. Die Führung lässt sich dabei dadurch noch verbessern, dass der Faltenbalg nur mit einigen Falten auf der geschlossenen Seite über den Anschlusskörper vorsteht und im Bereich des Anschlusskörpers mit einer Schutzhülse abgedeckt ist, die mit dem in den Innenraum des Faltenbalges ragenden Teil des Anschlusskörpers eine hülsenförmige Führungsaufnahme für den Faltenbalg bildet, wobei der Faltenbalg zusätzlich geschützt wird.
Nach einer weiteren Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass das dem Verbindungsansatz abgekehrte Ende des Faltenbalges ebenfalls offen und dicht mit einer Anzeigeplatte verbunden ist, die mit einem Anzeige- und/oder Schaltelement versehen ist.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
1 eine Vorrichtung mit einer als Verbindungs-Rohrstück ausgebildeten Anlagenkomponente und
2 im Schnitt einen mit einem Faltenbalg bestehenden Anschlusskörper.
Wie die 1 zeigt, kann die Vorrichtung nach der Erfindung mit einem Faltenbalg 26, einem Anschlusskörper 20 und einer Anzeigeplatte 30 direkt mit einem Anschluss 16 an jeder evakuierten und mit Hohlraum 11 versehenen Anlagenkomponente 10 angeschlossen werden. Die Anlagenkomponente 10 im Ausführungsbeispiel kann jedoch auch als Verbindungs-Rohrstück dienen und über Anschlusselemente 12 und 13 in eine evakuierte Anlage einbezogen werden. Dabei dient ein in das Verbindungs-Rohrstück einbezogener Faltenbalg 15 als Abstands-Ausgleichselement. Der Anschlusskörper 20 nach 2 ist dabei fest und dicht mit dem Verbindungs-Rohrstück verbunden, wie die Schweißnaht 17 erkennen lässt.
Der Anschlusskörper 20 der Vorrichtung weist einen auf den Anschluss 16 abgestimmten Verbindungsansatz 21 auf und kann an beliebigen Stellen der evakuierten Anlage angebracht werden, wenn die Stelle mit einem entsprechenden Anschluss 16 versehen ist.
Der evakuierte Hohlraum 11 der Anlagenkomponente 10 weist einen vom Verbindungsansatz 21 ausgehenden Kanal 22 auf, der in den Innenraum 29 eines Faltenbalges 26 mündet. Die untere offene Seite 27 des Faltenbalges 26 ist dicht mit einem Verbindungsbund 23 des Anschlusskörpers 20 verbunden. Dabei ragt der Anschlusskörper 20 in den Innenraum 29 des Faltenbalges 26 und bildet mit einer am Bund 24 angebrachten Schutzhülse 25 eine hülsenförmige Führungsaufnahme 33 für den Faltenbalg 26, der mit der oberen Seite 28 mit einigen Falten aus der Führungsaufnahme 33 ragt.
Die obere Seite 28 des Faltenbalges 26 kann geschlossen oder offen sein. Ist sie offen, dann wird sie dicht mit einer Anzeigeplatte 30 verschlossen.
Im Betrieb wird durch das Vakuum im überwachten Hohlraum 11 der Faltenbalg 26 zusammengezogen und behält diese Stellung bei, solange der Betriebszustand aufrecht erhalten wird. Nimmt der Druck im Hohlraum zu, dann wird der Faltenbalg 26 gedehnt und die Anzeigeplatte 30 wird vom Anschlusskörper 20 wegbewegt. Daran kann der eingetretene Fehlerzustand erkannt und/oder angezeigt werden. Die Anzeigeplatte 30 kann ein Schaltelement 31 tragen, das zur Einleitung eines optischen und/oder akustischen Anzeigesignals verwendbar ist. Hat das Schaltelement 31 eine Querbohrung, dann lässt sich auf einfache Weise ein entsprechendes Betätiungsorgan mit der Anzeigeplatte 30 koppeln.
Es ist deutlich erkennbar, dass mit einer derartig einfachen Vorrichtung an beliebigen Stellen einer evakuierten Anlage das Vakuum überwacht und Fehlerzustände kenntlich gemacht werden können.

Claims

Vorrichtung zur Vakuumüberwachung einer Anlagenkomponenten mit einem evakuierten Hohlraum, der von einem schmelzflüssigen Medium beaufschlagt wird und dessen Oberfläche mittels Kontaktmaterial geschützt ist, das im Hochtemperatureinsatz eine hohe Oxidationsbeständigkeit aufweist, insbesondere für die Glasproduktion, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen einseitig offenen Faltenbalg (26) aufweist, dessen Innenraum mit dem zu überwachenden Hohlraum (11) in Verbindung steht und dass bei abnehmendem Vakuum der Faltenbalg (26) sich ausdehnt und in diesem Zustand als Anzeige- und/oder Schaltsignal erkenn- und/oder auswertbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagekomponente (10) aus hochwarmfestem Werkstoff, wie Molybdän, Wolfram oder Wolfram-Molybdän-Legierung besteht und dass die Oberfläche des Hohlraumes (11) mit einem dünnwandigen Belag aus Platin, anderen Platinmetallen, deren Legierungen oder deren andere stabilisierte Legierungen versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kontaktmaterial als dünnwandiger Belag dicht mit der Oberfläche des Hohlraumes (11) der Anlagenkomponente (10) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagenkomponente (10) einen mit dem Hohlraum (11) in Verbindung stehenden Anschluss (16) aufweist, dass der Faltenbalg (26) von einem Anschlusskörper (20) getragen ist, an dem die offene Seite (27) des Faltenbalges (26) befestigt ist, dass ein im Anschlusskörper (20) geführter Kanal (22) von einem Verbindungsansatz (21) für den Anschluss (16) der Anlagenkomponente (10) ausgeht und in den Innenraum des Faltenbalges (26) mündet und dass die andere Seite des Faltenbalges (26) geschlossen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlusskörper (20) teilweise in den Innenraum (29) des Faltenbalges (26) ragt und der Anlagenkomponente (10) zugekehrt einen Verbindungsbund (23) trägt, an dem die offene Seite (27) des Faltenbalges (26) dicht angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltenbalg (26) nur mit einigen Falten auf der geschlossenen Seite über den Anschlusskörper (20) vorsteht und im Bereich des Anschlusskörpers (20) mit einer Schutzhülse (25) abgedeckt ist, die mit dem in den Innenraum (29) des Faltenbalges (26) ragenden Teil des An schlusskörpers (20) eine hülsenförmige Führungsaufnahme (33) für den Faltenbalg (26) bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das dem Verbindungsansatz (21) abgekehrte Ende (28) des Faltenbalges (26) ebenfalls offen und dicht mit einer Anzeigeplatte (30) verbunden ist, die mit einem Anzeige- und/oder Schaltelement (31) versehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagenkomponente (10) ein mit dem Hohlraum (11) versehenes Verbindungs-Rohrstück ausgebildet ist, das an den Enden mit Anschlusselementen (12, 13) zum Einbau in eine evakuierte Anlage versehen ist.
Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in das Verbindungs-Rohrstück ein Ausgleichs-Faltenbalg (15) einbezogen ist und dass der mit dem Verbindungsansatz (21) in den Anschluss (16) eingeführte Anschlusskörper (20) fest und dicht mit dem Verbindungs-Rohrstück verbunden ist.