DE1431615B2

DE1431615B2 - Vorrichtung zum beruehrungslosen tragen scheibenfoermiger werkstuecke auf einem g aus brennbaren entzuendeten medien zum zwecke der waermebe ndlung

Info

Publication number: DE1431615B2
Application number: DE19651431615
Authority: DE
Inventors: Pierre Rene Paris Heymes
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1964-09-08
Filing date: 1965-09-07
Publication date: 1971-06-03
Also published as: US3449101A; ES317268A1; LU49439A1; GB1044100A; FR1414887A; NL6511651A; BE669268A; DE1431615A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum gegenüber einem festen Vorrichtungsteil berührungslosen Tragen von scheibenförmigen Werkstücken auf einem Gaskissen aus brennbaren, entzündeten Medien zum Zwecke der Wärmebehandlung, insbesondere von Glasscheiben, bei der zur Bildung einer Blasfläche eine Vielzahl von nach oben offenen Kammern so angeordnet ist, daß die oberen Kammerränder in einer gemeinsamen Ebene liegen und sich im wesentlichen über die gesamte Fläche des zu tragenden Werkstücks erstrecken und Zwischenräume zwischen den Kammern zur Abführung des verbrauchten Gases vorgesehen sind.

Es ist bekannt, eine Scheibe aus beliebigem Werkstoff, z. B. aus Glas, durch ein aus einer Mehrzahl von Blasorganen ausgeblasenes Gas gebildetes Gaskissen zu tragen sowie auch ein solches Gaskissen durch aus den Blasorganen ausgeblasene und entzündete, brennende Gase zu bilden.

Diese Arbeitsweise bietet jedoch mehrere Nachteile, deren zwei wesentlichsten die sich hierbei ergebenden Wärmeverluste und unerwünschten Ausdehnungen sind. Dieser letztere Nachteil wirkt sich in besonders schädlicher Weise aus, weil die durch die heißen Gase, welche das die Blasorgane tragende, beispielsweise kastenförmig gestaltete Gehäuse erhitzen, bewirkten Ausdehnungen Änderungen der Lage dieser Organe zur Folge haben, die sich in Unregelmäßigkeiten der Blasfläche auswirken. Hieraus ergeben sich Anomalien der Gasmengen, welche die Gasströme bilden, ferner demzufolge eine ungleichmäßige Verteilung der Wärmeeinwirkung bei der thermischen Behandlung und gegebenenfalls sogar ein mechanischer Kontakt zwischen der auf dem Gaskissen transportierten Scheibe und der Blasfläche.

Im übrigen ist nach einem solchen bekannten Vorschlag die von der Blaskammer getrennte Druckkammer auf einer sehr hohen Temperatur gehalten, ein Erfordernis, das erfindungsgemäß gerade ausgeschaltet werden soll.

Nach einer anderen bekannten Vorrichtung dieser Art stellt sich überhaupt nicht das Problem, ein brennbares Medium in Kammern zu verbrennen, die in berührungslosem Kontakt mit den zu behandelnden Scheiben stehen, wobei die Scheiben durch die Verbrennungsgase selbst gehalten werden sollen.

Bei einer weiter bekanntgewordenen Vorrichtung entzündet sich das Gas an der heißen Scheibe selbst. Dies mag zwar den Vorteil haben, daß die Kammern auf sehr niedriger Temperatur gehalten werden können; jedoch kann man bei diesem Verfahren die Tempeartur an der Oberfläche der Scheibe selbst nicht beherrschen, wenn man bedenkt, daß die Wurzel der Flamme eine niedrigere Temperatur aufweist und die Temperatur mit der Länge der Flammen zunimmt bis zu einem Maximum. Man muß also auf der Oberfläche der Scheibe unterschiedliche Temperaturen in Kauf nehmen.

Demgegenüber sollen erfindungsgemäß die obengenannten Nachteile vermieden werden und bei Berührung mit den Scheiben sich bereits eine gleichmäßige, vorher bestimmbare und regelbare Temperatur der Gase eingestellt haben.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art die Kammern selbst zur Verbrennung des über Zuführungselemente zu den Kammern zugeführten brennbaren Mediums ausgebildet sind.

Störende Ausdehnungen, eine ungleichmäßige Temperatur der Gase, vor allem aber unerwünschte Deformationen, werden durch die Erfindung in überzeugender Weise vermieden.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung weist der untere Teil des Inneren der Kammern einen Verteilungsrost für die Brenngase auf; dieser Rost verringert den Durchschnittsquerschnitt für die Gase wie eine eingeschnürte Durchtrittsöffnung. Für eine im wesentlichen konstante Menge an zugeführtem Gas bewirkt diese Verringerung des Durchtrittsquerschnitts eine Erhöhung seiner Geschwindigkeit, wodurch es möglich wird, eine stabile Flamme zu erhalten, welche sich frei im Inneren des Gehäuses der Kammer entwickeln kann. Die beispielsweise durch ein Gitter hindurch austretenden Gase verteilen sich im Innern der Kammer, ihre Geschwindigkeit nimmt ab, und die Flamme bildet sich an derjenigen Stelle, an welcher die Geschwindigkeit der Gase gleich der Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Flamme ist.

Die Ausnutzung einer in dieser Weise erzeugten Flamme macht es leicht, in der erfindungsgemäßen Weise eine Scheibe, z. B. eine Glasscheibe, auf einem Gaskissen zu tragen. Durch die bei der Verbrennung erzeugte Wärme werden die Verbrennungsgase ausgedehnt. Diese Erhöhung ihres Volumens ermöglicht es, im Niveau der Blasfläche mit einer verhältnismäßig geringen zugeführten Gasmenge eine hinreichend hohe Blasleistung zu erhalten.

Wie festgestellt wurde, ist es möglich, eine Glasscheibe von 5,7 mm Dicke in einer Höhenlage von 5/10 mm unter Verbrauch von nur 61/Std. Propangas und 1201/Std. an in die Kammern von etwa je 10 cm³ Inhalt und 25 mm Durchmesser eingeblasener Luft zu erzielen.

Es ist in diesem Zusammenhang zu bemerken, daß die Temperatur der Gase und die Höhe, in welcher die Scheibe durch das aus ihnen gebildete Gaskissen gehalten wird, durch Einwirkung auf die Zusammensetzung der Mischung aus Brennstoff und Sauerstoffträger, der gegebenenfalls andere nicht an der Verbrennung teilnehmende Medien wie Überschußluft, Wasserdampf usw. zugesetzt werden können, eingestellt werden können.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die Verbrennungskammern an eine Zuleitung für ein Sekundärgas zum Verdünnen der Verbrennungsgase anzuschließen; dadurch kann oberhalb der Verbrennungszone ein Gas zugeführt werden, welches selbst nicht an der Verbrennung teilnimmt. Dieses Gas, zum Beispiel kalte Luft, ermöglicht es, durch Verdünnung der Verbrennungsgase deren Temperatur abzusenken und dadurch ein Gaskissen von relativ niedriger Temperatur zu erzeugen, wobei die Höhe, in welcher die Scheibe getragen wird, auf einem solchen Niveau erhalten wird, daß keine Gefahr eines mechanischen Kontaktes derselben mit den Mündungen der Blasorgane besteht. Im Falle dieser Ausführungsform der Erfindung stellen die Höhe, in welcher die Scheibe gehalten wird, und die Temperatur der aus der Verbrennungskammer austretenden Gasmischung voneinander unabhängige Variablen dar, die beliebig durch eine Verbundregelung der Verbrennung der Brenngase und der zugeführten Menge an in den oberen Teil der Kammer eingeführtem Sekundärgas beherrschbar sind.

In der vorstehenden grundsätzlichen Beschreibung

ist nur der Fall betrachtet worden, daß in die Verbrennungs- und Blaskammern Gase eingeleitet werden. Sebstverständlich ist die Erfindung aber auch auf den Fall anwendbar, daß in die Verbrennungskammern Flüssigkeiten zum Beispiel eingestäubt oder feste Brennstoffe in Pulverform eingeblasen werden.

Nachstehend werden Ausführungsformen von Vorrichtungen gemäß der Erfindung im einzelnen an Hand der Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt im vertikalen Schnitt einen Teil einer mit den Verbrennungs- bzw. Blaskammern ausgerüsteten Grundplatte;

F i g. 2 und 3 zeigen im axialen Schnitt und in Aufsicht eine Ausführungsform einer Verbrennungskammer mit den Merkmalen der Erfindung;

F i g. 4 und 5 zeigen in den F i g. 2 und 3 entsprechender Darstellung eine andere Ausführungsform einer Verbrennungskammer gemäß der Erfindung;

F i g. 6 und 7 veranschaulichen, ebenfalls im Axialschnitt und in Aufsicht, eine weitere Ausführungsform der Verbrennungskammer gemäß der Erfindung, die ein Element einer aus mehreren auf einem gemeinsamen Tragkörper angeordneten Verbrennungskammern bestehenden Gesamtanordnung bildet.

In F i g. 1 ist mit 1 eine Scheibe, zum Beispiel eine Glasscheibe, bezeichnet, die über einer Mehrzahl von gemäß der Erfindung ausgebildeten Kammern 2, welche durch Zwischenräume 3 voneinander getrennt sind, durch die aus diesen austretenden Gase getragen wird. Diese Kammern besitzen Seitenwandungen 4 und enthalten in ihrem unteren Innenteil einen Rost 5. Sie sind je durch ein Rohr 9 mit einem Kasten 6 verbunden, in welchen das Brennstoffgemisch eingeblasen wird. Dieser Kasten 6 wird durch von einer Kühlflüssigkeit durchströmte Kanäle 7 in seinen Wandungen gekühlt. Durch die obere Wand des Kastens erstrecken sich Kanäle 8, durch welche die Gase in die Rohre 9 eintreten, die ihrerseits gleichzeitig die Kammern 2 mechanisch tragen. Die Rohre 9 bestehen aus einem die Wärme schlecht leitenden Werkstoff. Der Zwischenraum zwischen ihnen ist durch ein feuerfestes Material 10 ausgefüllt, welches den Kasten 6 thermisch gegen die Verbrennungskammern isoliert. Die in das Innere dieses Kastens eingeleiteten Gase treten durch die Kanäle 8 aus und strömen dann durch die Rohre 9, die Öffnungen 11 und die Roste oder Gitter 5 in die eigentlichen Verbrennungskammern. Die Verbrennungsgase strömen schließlich, nachdem sie ihre Aufgabe, die Glasscheibe zu tragen, erfüllt haben, über die Zwischenräume 3 ab.

Die F i g. 2 und 3 veranschaulichen im Vertikalschnitt und in Aufsicht eine mit einer Zuleitung für Sekundärgas ausgerüstete Verbrennungskammer.

Mit 11 ist die Zuleitung für die verbrennbaren Gase, mit 5 der im Innern der Kammer angeordnete Verteilerrost für die Gase und mit 4 sind die Seitenwandungen der Kammer bezeichnet. Der untere Teil der Kammer weist eine in diese Kammer in zu der Wand 4 konzentrischer Anordnung in geringem Abstand von der Wand eingeschachtelte Wand 12 auf. Das Sekundärgas, zum Beispiel Luft, wird in den zwischen diesen beiden Wandungen gebildeten Ringraum 24 eingeleitet und kann aus diesem über eine Mehrzahl von Öffnungen 13 in den oberen Teil der Kammer 2 eintreten. Die Gase verbrennen also in dem unteren Abteil 14 der Kammer 2, und die Verbrennungsgase werden durch das Sekundärgas in dem oberen Teil 15 der Kammer verdünnt. Die Achsen der kanalartigen Eintrittöffnungen 13 für das Sekundärgas verlaufen gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Erzeugenden eines Rotationshyperboloids. Infolge dieser Ausbildung wird im Inneren des Abteils 15 eine Wirbelbewegung erzeugt, durch welche die gute Verdünnung der Verbrennungsgase gefördert wird.

ίο Die F i g. 4 und 5 veranschaulichen im Vertikalschnitt und im Querschnitt eine andere Ausführungsform der Verbrennungskammer, die sich von der vorher beschriebenen durch folgende Einzelheiten unterscheidet: _:a

Das Verbrennungsabteil 14 ist von dem oberen Abteil 15 durch einen kegelstumpfförmig gestalteten Deckenabschnitt 16 getrennt. Dieser Deckenabschnitt 16 bewirkt eine Ablenkung der durch die Öffnungen 13 zugeführten Sekundärgase nach oben. In diesem

ao Falle liegen die Achsen der öffnungen 13 in ein und derselben Horizontalebene und bilden Tangenten zu einem gemeinsamen Kreis 17. Auch diese Anordnung ermöglicht die Erzeugung einer Wirbelbewegung in dem oberen Kammerteil 15.

Die F i g. 6 und 7 zeigen im Vertikalschnitt und in Aufsicht eine andere Bauart einer Verbrennungskammer, die in einem Körper untergebracht ist, welcher aus einer Mehrzahl von auf einem gemeinsamen Tragkörper angeordneten solchen Kammern besteht, die an eine gemeinsame Gaszuleitung angeschlossen sind. Dieser Körper kann als ein eine Mehrzahl von Kammern aufweisender Verbundträger bezeichnet werden.

Die eigentliche Verbrennungskammer unterscheidet sich von den bereits beschriebenen Ausführungsformen von solchen durch die folgenden Merkmale. Das untere Abteil 15 und das obere Abteil 15 sind miteinander durch einen eine Einschnürung zwischen diesen beiden Abteilen bildenden, sich nach innen erstreckenden ringförmigen Absatz 18 verbunden. Die Zuleitungsöffnungen 13 für Sekundärluft sind im Inneren dieses Absatzes 18 angeordnet. Ihre Achsen verlaufen nach den Erzeugenden eines Kegels, dessen gedachter Scheitel bei 19 Hegt. Selbstverständ-Hch könnten diese Achsen auch nach den Erzeugenden eines Rotationshyperboloids verlaufen. Im Falle dieser Ausführungsform besteht der Verbundträger aus einer Gesamtheit von sechs Kammern, deren jede die Merkmale der Erfindung aufweist und die auf einem gemeinsamen Träger gelagert sind. Dieser Träger ist aus zwei kleinen Kästen 20 und 21 zusammengesetzt, deren unterer 21 die Brenngase durch die in den Achsen der sechs Kammern liegenden Leitungen 11 verteilt. Die Brenngase treten durch die Öffnung 22 in das Innere dieses Kastens 21 ein und durchströmen die die Gesamtanordnung der Kammern tragenden Rohre 9. Das Sekundärgas wird in den oberen Kasten 20 durch eine in diesen mündende Leitung 23 eingeleitet. Dieser Kasten verteilt das Sekundärgas auf die sechs Kammern. Zu diesem Zweck ist der Kasten 20 mit dem die Verbrennungsabteile umschließenden und in die oberen Abteile 15 über die Öffnungen 13 mündenden Ringraum 24 verbunden. Diese Art der Gruppierung der Kammern zu Verbundträgern ermöglicht es, die Anzahl der Zuleitungsrohre für Gas und die der tragenden Organe, durch welche diese Gesamtheiten an dem Verteilungskörper für das Gas befestigt sind, erheblich zu verringern.

Selbstverständlich sind diesen Ausführungsformen gegenüber Änderungen in vielfacher Hinsicht möglich. So wird insbesondere der Rahmen der Erfindung nicht verlassen, wenn das Gaskissen durch eine Mehrzahl von gemäß der Erfindung ausgebildeten Verbrennungskammern und mit diesen abwechselnden anderen Arten von Kammern oder Blasvorrichtungen, in deren Inneren keine Verbrennung stattfindet, und damit einer Anordnung, welche es ermöglicht, Gaskissen von niedriger Tremperatur zu erzeugen, ge- ίο bildet wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum gegenüber einem festen Vorrichtungsteil berührungslosen Tragen von scheibenförmigen Werkstücken auf einem Gaskissen aus brennbaren, entzündeten Medien zum Zwecke der Wärmebehandlung, insbesondere von Glasscheiben, bei der zur Bildung einer Blasfläche eine Vielzahl von nach oben offenen Kammern so angeordnet ist, daß die oberen Kammerränder in einer gemeinsamen Ebene liegen und sich im wesentlichen über die gesamte Fläche des zu tragenden Werkstücks erstrecken und Zwischenräume zwischen den Kammern zur Abführung des verbrauchten Gases vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) selbst zur Verbrennung des über Zuführungselemente zu den Kammern zugeführten brennbaren Mediums ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Inneren der Kammern (2) einen Verteilungsrost (5) für die Brenngase aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) von Rohren (9) aus einem Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit getragen werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, da-

durch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) auf einem Basiskörper befestigt sind, welcher einen kastenförmigen Behälter (6) für die Zuführung des Brenngemisches bildet und mit einer Kühleinrichtung ausgerüstet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) gegen den kastenförmigen Basiskörper (6) durch eine Schicht aus feuerfesten Steinen thermisch isoliert sind.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammern (2) an eine Zuleitung (13) für ein Sekundärgas zum Verdünnen der Verbrennungsgase angeschlossen sind. '"

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die das Sekundärgas verteilenden Leitungen (13) so ausgebildet sind, daß sie eine Wirbelbewegung erzeugen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, gekennzeichnet durch eine den Verbrennungsraum (Abteil 14) umschließende Ringleitung (24) zur Zuführung der Sekundärgase.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbrennungsraum (14) von einem Raum oder Abteil (15), in welchem die Verdünnung der Verbrennungsgase erfolgt, durch innere Wandungen (16 bzw. 18) getrennt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwandungen (16) zwischen dem Verbrennungsraum und dem Raum, in welchem die Verdünnung der Verbrennungsgase erfolgt, so gestaltet sind, daß sie die Gase in Richtung nach oben lenken.

11. Ausführungsform der Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Blaskammern zu auf einem gemeinsamen Träger angeordneten Gesamtheiten gruppiert sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen