DE1596451A1

DE1596451A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung des Eintritts von Sauerstoff in das Innere von Glasoefen und ihre Arbeitswannen

Info

Publication number: DE1596451A1
Application number: DE19661596451
Authority: DE
Inventors: Gustave Javaux
Original assignee: Glaverbel Belgium SA
Current assignee: AGC Glass Europe SA
Priority date: 1965-05-05
Filing date: 1966-04-18
Publication date: 1971-02-25
Also published as: LU48528A1; FR1478706A; BE679800A; GB1141822A; ES325293A1; US3507637A

Description

DR. MÜLLER-BORfe DlPL.-lNG. GRALFS DR. MANlTZ PATENTANWÄLTE

7. April 1966 G/Go - G 1552

GLAVEi-iBKD

79» Avenue Louise

Brüssel 5 / Belgien

Verfahren und Vorrichtung zur Verhinderung des Eintritts von Sauerstoff in das Innere von Glasofen und ihre Arbeitswannen

Priorität/ liuxemburg vom 5· Mai 1965 Hr. 48.528

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung des Eintritts von Sauerstoff in das Innere von Glasofen und ihre Arbeitswaniien durch die-Öffnungen, durch die das Innere des Ofens mib der äußeren Atmosphäre in Verbindung steht, insbesondere tu: ί Anlagen für dio Herstellung und üeuaiidlung von Fi -icriglas- auf einem Bad au-Ί geschmolzenem Heball..

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Ira allgemeinen wird bei derartigen Einrichtungen das Metallbad von einem Metall, gebildet, dessen Schmelzpunkt relativ niedrig liegt. Am häufigsten wird Zinn verwendet. Leider ist gerade Zinn sehr oxidations freudig, insbesondere im flüssigen Zustand. Diese Eigenschaft ist sehr nachteilig, dae die Oxydteilchen auf der Oberfläche des Bades schwimmen und unter anderem an dem Glas anhaften und so dessen Qualität beeinträchtigen.

Es sind bereits zahlreiche Maßnahmen bekannt, um das geschmolzene Metall an der Oxydation zu hindern. Am häufigsten wird in dem Ofen, der das Zinnbad enthält, eine Atmosphäre aufrechterhalten, die von Sauerstoff und anderen Gasen freigehalten wird, die unter den Arbeitsbedingungen oxydierend wirken. Es ist beispielsweise bekannt, eine Stickstoffatmosphäre zu verwenden, der gegebenenfalls als reduzierendes Gas einige Prozent Wasserstoff zugesetzt sind (französische Patentschrift 1 376 823). Diese Atmosphäre wird gegenüber der Umgebung auf einem leichten Überdruck gehalten, um zu verhindern, daß sie durch Luft verschmutzt wird, die durch Undichtigkeiten der Anlage eindringt.

Es ist weiter bei der Herstellung von Flachglas, bei der das Glas auf einem Metallbad schwimmt, bekannt, die

die

Oberfläche des Bades, nicht mit der Glasschieb,b in Berührung kommt, mit; ein^r Schicht aiii? Stoffen ^br.udecken,

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die weder-mit dem Glas noch mit dem Metall reagiert. (Belgische Patentschriften 637 .655 und 637 656)

i'rotz dieser aufwendigen und teueren Maßnahmen unterliegt das Metallbad immer noch einer Oxydation, die die Qualität des Glases, das in dem Ofen behandelt wird, beeinträchtigt. Dies. nat seine Ursache darin, daß es nicht möglich ist, einen vollkommen dichten Ofen herzußteiio.;. Die Wände des Ofens müssen vielmehr mit Öffnungen versehen sein, die zum Ein- und Ausfühi'en des Glasec notwendig sinJL, das in dem Of eiybehandelt werden soll. Darüber hinaus müssen weiter· Gucklöcher und öffnungen vorgesehen sein, die unter anderer, zum Einführen von Werkzeugen in das Innere des Ofe:.^ v/ähreni des Arbeitens eingeführt werieii -nüccea. Trotz des Überdruckes, der im Innei^en des Ofens herrscht', kann Sauei^.stoff durch■diese öffnungen durch Diffusion eindringen. Selbst wenn ein gleichmäßiger Stror von Schutzgas aus dea Ofen austritt, dringt Sauerstoff entgegen diesem Gasstrom durch Diffusion ein.

Es ist praktisch nicht möglich, einen überdruck aufrechtzuerhalten , der so groß ist, daß der Gasstrom, -Ler aus den öffnungen austritt, das Eindringen von Sauerstoff durch. Diffusion verhindert. Abgesehen von anderen Nachteilen tritt hierbei als schwerster Nachteil ein übermäßiger Verbrauch an Schutzgas und ein erheblicher

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Wärmeverlust auf. Ein Ofen weist darüber hinaus öffnungen sehr tinterschiedlicher Größe auf. Beispielsweise ist die, öffnung, 'die für den Durchgang des Glasbandes vorgesehen ist, das auf dem Metallbad gebildet wird, verglichen mit einer öffnung zum Einführen eines geraden Werkzeuges, sehr groß. Der Überdruck der Atmosphäre im Ofen oder dem betreffenden Ofenabteil muß daher auf die größte öffnung abgestimmt werden. Dieser Überdruck ist aber unnötig hoch für kleinere Öffnungen. Hieraus resultiert an diesen kleineren öffnungen ein unnötiger Schutzgasverbrauch.

Ziel der Erfindung ist es, wirkungsvoll das Eindringen von Sauerstoff in die Ofenatmosphäre durch die oben genannten öffnungen zu verhindern, und zwar bei einem niedrigen Schutzgacüberdruck und damit einem geringen Verbrauch an Schutzgas.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß in den öffnungen ein Gasstrom erzeugt wird, der aus dem Inneren des Ofens oder der Arbeitswanne kommt, indem ein gasförmiges Medium von diesen Öffnungen weg nach außen geblasen wird. Der Gasstrom wird vorzugsweise so gerichtet, daß er im wesentlichen senkrecht von der Wand wegströmt, die die öffnung enthält.

Der auf der Außenseite des Ofens erzeugte Gasstrom -v saugt etv.'c.s von der im Ofen enthaltenen Atmosphäre ari

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und nimmt diese mit, wobei in der öffnung der Wand ein gleichmäßiger Strom von Schutzgas erzeugt wird, dessen Geschwindigkeit größer ist als die Diffusionsgeschwindigkeit in diesem Schutzgas. Auf diese Weise wird jegliches Eindringen von Sauerstoff durch Diffusion unmöglich.

Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, die Geschwindigkeit des Schutzgasstroms auf den gewünschten Wert einzuregeln, und zwar unabhängig von einer öffnung des Ofens zur anderen. Hierin liegt ein wesentlicher Vorteil gegenüber bekannten Verfahren, bei denen im Inneren des Ofens ein erheblicher Überdruck aufrechterhalten wird, um einen Gasstrom von hinreichender Geschwindigkeit in bestimmten öffnungen aufrechtzuerhalten, wobei ein übermäßiger Schutzgasverbrauch in anderen öffnungen in Kauf genommen werden muß.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält wenigstens ein Organ, mit dem gasförmiges Medium in eine Richtung geblasen wird, die von de'r öffnung, oder an der dieses Organ angeordnet ist, weggerichtet ist.

Als gasförmiges Medium wird vorzugsweise Luft verwendet. Man könnte aber auch ein bestimmtes Gas oder Wasserdampf benutzen. Als Blasorgan ist zweckmäßig wenigstens ein

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Bohr vorgesehen, in dem düsenartige Ausströmöffnungen für das gasförmige Medium angebracht sind. Das Rohr wird im allgemeinen so angeordnet, daß es im wesentlichen innerhalb des Umfange der öffnung liegt. Das Rohr hat dabei den Vorteil, daß es die öffnung teilweise abdeckt.

Vfcin die öffnung einen relativ großen Querschnitt hat, werden bei runden öffnungen zweckmäßig zwei konzentrische gebogene Rohre derart angeordnet, daß ein wesentlicher Teil der öffnung abgedeckt ist. Dabei kann der Zwischenraum zwischen den Rohren durch ein Blech verschlossen werden, um ein Maximum der öffnung abzudecken. Statt zweier Rohrleitungen mit dazwischen liegendem Abdeckblech kann auch ein entsprechend geformtes Gehäuse vorgesehen werden, in das die Blasöffnungen eingebohrt sind.

Die Blasorgane sind zweckmäßig im Inneren der öffnung angeordnet, man kann sie jedoch bei Bedarf auch auf der Außenseite der Ofenwandung anbringen ♦ Eine solche äußer· Anbringung empfiehlt sich insbesondere an der öffnung, durch die ein Glasband auftritt, das auf dem Metallbad gebildet ist. In einem solchen Sail bilden in einer bevorzugten Ausführungsform die Blaselemente die Vorderwand eines Gehäuses, das zu der Arbeitswanne offen ist und dessen Seitenwände um die öffnung herum an der

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Außenseite der Wand des Ofens anliegen. Diese öffnung ist sehr viel größer als die öffnung, die für den Durchtritt des Glasbandes notwendig ist, da sie gelegentlich die Einführung von Werkzeugen in die Arbeitswanne ermög·* liehen muß»

Vorzugsweise umfassen die Blasorgane wenigstens einen · beweglichen Teil, der von der öffnung wegbewegt werden kann, um Zugang zu dem Inneren des Ofens zu schaffen. Dieser bewegliche Teil kann beispielsweise schwenkbar aufgehängt sein. '

Die Blasorgane sind schließlich zweckmäßig mit Leitflächen versehen, die das ausgeblasene llediuin führen und dessen Wirkung auf den bereich der öffnung beschränken, der frei ist.

Die Erfindung ist -in da? Zeichnung in mehreren Ausfühxnmgsbeisplelen veranschaulicht uni im nachstehenden im einzelnen anhand dei* Zeichnung "beschrieben.

Fig. ι zeigt in schematisoher Darstellung einen senkrechten Längsschnitt in der Achse einer Arbeitswanne eines Ofens für die Herstellung von Flachglas auf einem Bad aus geschmolzenem Metall.

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Fig. 2 zeigt eine Blasvorrichtung gemäß der Erfindung

an der Austritteöffnung für das auf dem Metallbad hergestellte Glasband,

S¹Ig. 3 ist ein Schnitt längs der Linie HI-III in Fig.

Fig. 4· zeigt ein Blasorgan gemäß der Erfindung in einer relativ großen kreisförmigen öffnung.

Fig. 5 ist ein Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine weitern Ausführungsform 0. eines Blasorgans gemäß der Erfindung.

Fig. 7 zeigt ein Blasorgan gemäß der Erfindung in einer runden öffnung kleiner Abmessung.

Fig. 8 zeigt ein Blasorgan gemäß äse Erfindung in einer rechteckigen öffniong. .

Fig. 9 zeigt einen Schnitt längs der Linie IX-IX in
Fig. 8.

Die Arbeitsv/anne nach Fig. 1 weist einen Boden 1, Seitaawände 2, eine Vorderwand 3 und eine Decke 4 auf. Sie
enthält ein Bad 4· aus geschmolzenem Zinn, auf dem mn Glasband gleitet,das dort einer Behandlung unterworfen

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wird, "beispielsweise einer ITeuerpolitur. Das Glasband wird von Walzen 7 durch eine öffnung 8, die in der Vorderwand 3 angeordnet ist, aus der Wanne herausgeführt. Weiter sind die Seitenwände 2 mit öffnungen 9 und 10 versehen. In der Zeichnung sind Einrichtungen, die nicht zum Verständnis der Erfindung notwendig sind, nicht dargestellt.

Im Inneren des Ofens befindet sich eine Stickstoff— atmosphäre unter einem leichten Überdruck gegenüber der äußeren Atmosphäre. Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, wird die spaltförmige öffnung 8 in der Vorderwand 3 oberhalb des Glasbandes durch ein oben liegendes Blech 11, öeitenwände 12 und eine Vorrichtung abgeschlossen, die durGh ein Rohr 13 gebildet wird, das in ]?orm eines reiiteckigen Rahmens zusammengefügt ist und Blasöffnungen 15 aufweist. Dieses Rohr I3 ist an eine Zuführleitung 14 angeschlossen. Die von dem Rohr 13 umschlossene !fläche ist durch ein Blech 16 abgedeckt, das mit dem Rohr fest verbunden ist. Bleche 17j die am äußeren Umfang des Bleches 16 senkrecht zu diesem befestigt sind, dienen dazu, die durch die öffnungen I5 ausgeblaseene Luft in eine Richtung senkrecht zur Wand 3 zu leiten und ihre Wirkung auf den Umfangsteil der öffnung zu konzentrieren, der um die Blasvorrichtung herum offen ist'i Die Blasvorrichtung ist in einer Ebene senkrecht über- ^{; !}

der Achse der ersten Walze 7 angeordnet und freischwingend

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in Bügeln 18 aufgehängt, die an dem Blech 11 befestigt sind. Durch Schwenken der Vorrichtung in den Bügeln 18 kann beispielsweise ein freier Durchgang von größerem Querschnitt zum Inneren des Ofens geschaffen werden.

Unterhalb der Walze 7 ist an diese angrenzend ein Rohr 18 angebracht, das an eine Zuführleitung 20 angeschlossen ist und Öffnungen 21 aufweist. Dieses Rohr ist am oberen Rand eines Bleches 22 befestigt, das mit den Seitenwänden 12, einer Wand 23 und einem festen Boden einen Kasten bildet, der zur Aufnahme von Verunreinigungen des Jt Bades dient, die von dem Glasband mitgenommen werden. Eine um eine Achse 26 schwenkbare Klappe 25 ermöglicht es, den Kasten zu verschließen, wenn der Boden 24- zur Entnahme der angesammelten Verunreinigungen abgenommen wird. Szk

Die Wirkung der beschriebenen Vorrichtung wird weiter unten in Verbindung mit der Ausführungsform nach den ffig. 4 und 5 erläutert.

Die J?ig. 4 und 5 zeigen eine Seitenwand 2 des Ofens mit einer kreisförmigen Öffnung 9j die zum Einführen und Handhaben von Werkzeugen im Inneren des Ofens dienen. Die Öffnung 9 wird normalerweise durch eine nicht dargestellte 3Kir verschlossen, die lediglich- während der notwendigen Arbeiten geöffnet wird. Während des Zeitraumes,

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in dein die Tür of fen ist, werden vor der öffnung. 9 zwei Luftkästen 2? angebracht, die jeweils als flache HaTbringe ausgebildet sind und mit Zuführleitungen 28 verbunden sind. Jeder lAiftkasten enthält zwei Reihen von-Blasöffnurigen 29 und 50, die in Form konzentrischer Halbkreise angeordnet sind. Die Unterteilung in zwei Halbringe ermöglicht es, durch die öffnung ein Werkzeug 31 einzufiüireii, dessen Arbeitsteil '32 breiter ist als der Stiel·. Zum !Einfuhren des Werkzeuges genügt es, kurzzeitig die beiden Luftkästen wegzunehmen, die dann unmittelbar nach Durchführen des Werkzeugteils 32 wieder in ihre Stellung gebracht werden können. Han konnte auch daran denken, einen einstöckigen Ring vorzusehen und durch diesen den Stiel des Werkzeuges 3'¹ hindurchsustecken. Diese Ausfülirungsform wäre jedoch weniger praktisch bei einem Wechsel des Werkzeuges.

Die unter Druck stehende Luft, die in die Gehäuse 2? eingeführt wird, bildet am Austritt der öffnungen 29 und 30 konische Strahlen 33, die einen sehr gleichmäßigen Luftstrom vor der Üffnung 9 erzeugen, der nach außen von dem Ofen weggerichtet lot. Diese Luftstrahlen wirken auf die Schutzgasatmosphäre im Inneren des Ofens derart, daß aus dieser ein gleichmäßiger Strom nach außen abgesaugt wird, wie durch Pfeile 3^ angedeutet. Um optimale Ergebnisse zu erreichen, wird der Druck der Luft, der in die Leitungen 28 eingespeist wird, auf einem solchen

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Wert gehalten, daß die Luftstrahlen 33 eine Strömung 34 erzeugen, deren Geschwindigkeit größer ist als die Diffusionsgeschwindigkeit des Sauerstoffs im Stickstoff. Der Sauerstoff wird damit daran gehindert, in den Ofen einzudringen. Der Druck&ängt selbstverständlich von den örtlihen Bedingungen ab und unter anderem von der Form und den Abmessungen der öffnung 9.

Anstelle von Luftkästen kann man wie in IPig. 6 dargestellt, auch zwei konzentrische halbkreisförmige Rohre

35 und- 36 vorsehen, in die öffnungen 30 eingebohrt sind und von denen das äußere Rohr 35 an eine Zuführleitung 37 angeschlossen ist, während das innere Rohr 36 über ein Verbindungsrohr 37' an das äußere Rohr angeschlossen ist. Zwischen den beiden halbkreisförmigen Rohren 35 unl

36 ist jeweils ein Blech 38 angeordnet, das den Zwischenraum zwischen den beiden Rohren abdeckt. Diese Ausführungsform ist relativ einfach und leichter als die Luft^- kästen nach Fig. 4- und 5· Sie ermöglicht gleichfalls eine sehr gleichmäßige Verteilung der aus den Öffnungen 30 austretenden Luft.

Die oben beschriebenen Luftkästen bzw. konzentrisch angeordneten Rohre werden hauptsächlich für Öffnungen mit großem Durchmesser verwendet. S¹Ur Öffnungen mit kleinem Durchmesser wird vorzugsweise ein einziges ringförmiges Rohr 39 mit Blasöffnungen 30 verwendet, wie es

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in Iis. 7 dargestellt ist. Diese einfache Vorrichtung reicht aus, "bei kleinen öffnungen das Eindringen von Sauerstoff zu verhindern.

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine Ausführungsform, wie sie bei einer rechteckigen öffnung verwendet wird, beispielsweise die öffnung 10 in !ig. 1. In der öffnung

sind zwei übereinander angeordnete Rohre 40 und 4-1 ange-

die q.%

bracht, die an Zuführleitung angeschlossen sind. Jedes dieser Rohre bildet einen rechteckigen Rahmen, der jeweils durch ein, angeschweißtes Blech 43 verschlossen

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Verhinderung des Eintritts von Sauerstoff in das Innere von Glasofen und ihrer Arbeitswannen durch die öffnungen, durch die das Innere des Ofens mit der äußeren Atmosphäre in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in den öffnungen ein Gasstrom erzeugt wird, der aus dem Inneren des Ofens oder der Arbeitswanne kommt, indem ein gasförmiges Medium von diesen öffnungen weg nach außen geblasen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom so geführt ist, daß er im wesentlichen senkrecht von der Wand wegströmt, die die öffnung enthält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Medium Luft verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Medium Wasserdampf verwendet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung deä Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

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daß wenigstens ein Organ (13»·. 1? I 27 J 35, 36» 391 40, 41') vorgesehen ist, mit dem gasförmiges Medium in eine Richtung geblasen wird_T die von der öffnung (8, 9» 10), in oder an der dieses Organ angeordnet ist, weggerichtet

6. Vorrichtung nach Anspruch 5« dadurch gekennzeichnet» daß als Blasorgan wenigstens ein Rohr 03, 19J 35, 36, 39, 40, 41) vorgesehen ist, das mit Ausströmöffnungen (15, 21',. 30) für das gasförmige Medium versehen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Blasorgan wenigstens ein Luftkasten (27) vorgesehen ist, in dem Ausströmöffnungen (29) für das gasförmige Medium angebracht sind.

S,- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, -daß an -dem Rohr (13} 35, 36} 40, 4'I) Bleche (1?i 38} 43) angeordnet'sind, durch die der Bereich der öffnung abgedeckt wird, der nicht durch das Rohr verdeckt ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeiinnet, daß die Blasorgane innerhalb der Öffnung angebracht sind.

10, Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß. die Blasorgane auf der

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Außenseite der die öffnung enthalt enden Wand angebracht sind. '

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 his 10, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Ausströmöffnungen eine Oberfläche begrenzt, die im wesentlichen dem Querschnitt der öffnung entspricht.

12. Vorrichtung nach einem der Anspruchs 5 his 8 sovxie 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasorgane (13» 19) einen Teiler Vorderwand eines Gehäuses bilden, das zu dem Ofen hin offen ist, und dessen Seitenwände (11, 1.2» 24) um die öffnung (8) herum an der Außenseite der Vend (3) des Ofens anliegen.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 ois 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil (13) der Blasorgane so beweglich ist, das die öffnung zugängig ist.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 "bis dadurch gekennzeichnet_t daß Leitflächern (-1?) vorgesehen sind, die senkrecht zur Wand (3) des Ofens liegen und auf der Seite der Blasöffnungen liegt,, die die von dLem Spalt abgewandt ist, der zwischen den Blasorganen und. der" Qfenöffn^g frei bleibt- SAD _Om,_NAL

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