DE1596543A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas - Google Patents

Description

DR. E. WIEGAND DlPL-ING. W. NIEMANN Ι4.?·.βΐ DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C GERNHARDT MÖNCHEN HAMIURO ^r " TElEfON₁SiSSH 2000 HAMBURG 50, TELEGtAMMEiKARPATENT —JtONIGSTRASSE 2»

Uf 13 214/67 12/RÖ

Nippon Sheet Gleee Co·, Ltd. Osaka (Japan)

Verfahren und Vorrichtung iur Herstellung von Fllachglas.

Die Erfindung bezieht sich auf sin Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von riechglas, wobei ein Bad geschmolzenen Metelle verwendet wird* und auf eine Vorrichtung, die bei einem solchen Verfahren verwendet werden kann*

Bei der kontinuierlichen Herstellung von Flachglas, bei welcher geschmolzenes Glee aus einem Gleaachmelzofen auf ein Bed geschmolzenen letalle fließen gelassen wird» um ein kontinuierliches Glasband zu bilden und dieses Über dee metallbad vorzubauiegsn, breitet eich das geschmolzene Giss auf der.Oberseite des geschmolzenen Watalle freiüaua und die Dicke dee Glaabandes nimmt einen gegebenen Wert an ala Ergebnis der Erscheinung der Qbsrflichenepsnnung. Als Verfahren zur Hsretellung von Flachglas mit einer Dicke, die gröSer ala der gegebene tUert let, ist ss bisher bekennt, auf

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Jeder Seit· des Glasband·· einander zugewandte Steuereinrichtungen vorzugehen, ua dee geschmolzene Glee zwischen den beiden einrichtungen zu helten und zu begrenzen. Der» jenige Teil der Steuereinrichtungen, der «it den Seltenkanter dee Gleebendee in Berührung kommt, ist eue Graphit oder Bornitrid bzw· Barstickstoff gebildet, die von den geschmolzansn Glee nicht benetzt «erden«. Wenn jedoch dee Band aua geechmolzenea Glee zwischen den nicht benetzbaren Begrenzungeteilen hindurchgeht,leiden die Randteile dee Sendee unter eine* ReIbungewideretend, de eie Mit den Begrenzungeteilen in Berührungkörnen· Demgemäß 1st die Geechwindigkeit, alt der.die Kententeile dee Bendee geschmolzenen Gleeee eich vorbewegen* geringer eie die Geschwindigkeit dee mittleren Teilee dee Glasbande», eo daß ein Flachglae gleichmäßiger Dicke nicht erhalten werden kenn· In der endgültigen verfestigten Glasbahn oder Glastafel let die Dicke der Kantenteile geringer eie die Dicke dee flttelteilee. Außerdea besteht ein anderer Nachteil derin, defl Verformungen in der Gleeoberfliehe nahe»den Kanten dee Glasbandes eie Ergebnie diesee Unterschiede der Vorbewegungegeechwindigkeit entlang der seitlichen Richtung dee Gleebandee auftreten. Diese Schwierigkelten sind in dem fall besonders hervorstechend, wenn verhältnismäßig dicke Tafeln herzustellen sind.

Demgemäß besteht ein Heuptzweck der Erfindung darin« ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch eel-

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cha diäte Schwierigkeiten überwunden werden und durch «alehe ea möglich ist, ein von Verformungen bzw. Fehlern freies Flachglas gleichmäßiger Dicke zu erhalten«

Ein besonderer Zweck der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch welche ein dicke! won Verformungen bzw. Fahlarn freiea Glas mit gleichmaßiger Dicke erhalten warden kann.

Ein fehlerfreiee Flachglas «it gleichmäßiger Dicke wird gemäß der Erfindung durch ein Verfahren hergestellt, bei welchem geschmolzenes Glas aus einem Glasschmalzofen auf ein Bad geschmolzenen ietalla zur Bildung eines kontinuierlichen Glasbandes fließen gelassen und über daa Bad vorbewegt wird, tin solches Verfahren ist gemäß dar Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen, deren Stellung eineteilbar ist, in einem Abatand von dan Innenseitenwänden aines Geftißas für das Bad daa geschmolzenen letalls einander zugewandt und auf beiden Seiten daa Bandes geschmolzenen Glases angeordnet werden , welchee daa Bestreben hat, sich auf dam Bad geschmolzenen letalls auszubreiten, wodurch das Band geschmolzenen Glaset zwischen diesen Einrichtungen begrenzt wird, wenigstens ein Tail der der Seitenkante daa ^lasbandae zugewandten Einrichtungen aus porösem gasdurchlässigen feuerfesten fatarial gebildet wird und sin unter Druck stehendea Gas in das Innere jader Steuereinrichtung eingeführt und aua deren porösen Tail gegen dia Seitenkante daa Bandes geschmolzenen Glases ausgeblasen

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wird, wodurch das Anhaften der Seitenkante des Glasbandea an der Steuereinrichtung verhindert wird.

Die Erfindung umfaßt weiterhin eine Vorrichtung, die zur Verwendung mit dem vorgenannten Verfahren geeignet ist, mit einem ein Bad geschmolzenen.metalls enthaltenden Gefäß zur kontinuierlichen Aufnahme geschmolzenen Glases aus einem Glasschmelzofen zum Bilden eines kontinuielichen Glasbandes auf der Oberfläche des Bades, und mit einer Einrichtung zum Vorbewegen des Glasbandes über das Bad. Eine solche Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen, deren Stellung.einstellbar ist, in einem Abstand von den Innenseitenwänden des Gefäßes einander zugewandt und auf beiden Seiten des Glasbandes angeordnet sind, welches das Bestreben hat, sich auf de« Bad geschmolzenen Metalls auszubreiten, und jede Steuereinrichtung

1« einen Begrenzungstell zum Begrenzen des Glasbandes in seitlicher Richtung und damit zum Steuern der Dicke und der Breite des Glasbandss, der sich über eine beträchtliche Länge entlang der Seitenkante des Glasbandes erstreckt und in seiner Innenseite einen sich entlang seiner Länge erstreckenden Hohlraum aufweist, und von dem wenigstens der der Seitenkante das Glasbandes zugewandt· Teil aus poröse«, gasdurchlässigen, feuerfesten material gebildet ist,

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2» wenigstens eine mit dem Hohlraum in Verbindung stehende Leitung zum Einführen eines unter Druck stehenden Gase· in den Hohlraum derart, daß bewirkt wird, daß das Gas aus dem porösen Teil gegen die seitenkante des Bandes ge· schmolzenen Glases ausgeblasen wird, und

3, eine Einrichtung zum Abstützen des Begrenzungsteiles auf· weist.

Das vorgenannte poröse gasdurchlässige feuerfeste RIaterial kann beispielsweise Graphit und hochtonerdehaltigss feuerfestes Material sein. Ea werden materialien mit einer Porosität von 15 bis 30 Vol.^ zweckmäßig verwendet.

Besondere AusfUhrungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung erläutert!

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht einer Vorrichtung gemäß der Erfindung.
Fig. 2 ist eins Längsschnittansicht nach Linie A-A* der Fig. 1.

Fig. 3 ist eine in vergrößertem Saßstab gehaltene Teilquerechnittsansicht nach Linie B-B* der Fig. 1.
Fig. 4 ist eine scheaatische Teildraufsicht einer an-

deren AusfUhrungsfor» der Erfindung. Fig. 5 ist eine seitliche Schnittansicht nach Linie C-C der Fig. 4.

Fig. 6 ist eine in vergrößerte« Maßstab gehaltene Teilansicht dsr Fig. 4.

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Fig« 7 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Querschnittsansicht nach Linie D-D* der Fig. 6.

Fig. 8 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Quersehnittaansicht nach Linie E-E¹ der Fig.6 Fig* 9 ist eine schaubildliche Ansicht in der die

Unterfläche einer bevorzugten Steuereinrichtung dargestellt ist.

Gemäß den Figuren 1 und 2 Fließt geschmolzenes Glas 1 aus einem Vorherd 2 eines nicht dargestellten Glasschmelzofens auf ein Bad 3 geschmolzenen Metalles, um ein Glasband I¹ zu werden. Das Glasband 1* wird mittels Förderrollen 13, 13* über das Bad 3 vorbewegt. An beiden Seiten des Glasbandes IV, welches das Bestreben hat, sich auszubreiten, sind in einem Abstand von den Innenwänden 4 des Badgefäßes und einander zugewandt Steuereinrichtungen 5 angeordnet. Das Glasband 1* ist zwischen den beiden Steuereinrichtungen 5 begrenzt. Die Ausführung der Steuereinrichtungen 5 ist in Fig. 3 wiedergegeben« Eine poröse gasdurchlässige land 6 aus Graphit bildet die Außenwand dee in das Bad 3 eingetauchten Teiles der Steuereinrichtung 5· Ein Hohlraum 7, der als Druckkammer wir14 ist auf der Innenseite der porösen li/end 6 gebildet, let der Seitenkante des Glasbandes 1* zugewandt und erstreckt sich entlang der Länge der porösen Uiand 6_e Cine Leitung 8 let vorgesehen, die mit der Druckkammer 7 In Verbindung steht, über

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die Leitung 8 wird in die Druckkammer 7 in der porösen Wand 6 unter Druck stehendes Gas eingerührt« das dann von einer der Seitenkante 12 des Ciasbandes 1' zugewandten Fläche 11 dar Wand 6 ausgeblasen wird. Als Ergebnis dieses Ausblasena wird ein geringer Spielaaum zwischen der fläche Ii der i'and 6 und der 'Seitenkante 12 das Glasbandes 1* gebilddet, so daß das Anhaften der iieitenkante 12 das Glasbandes I¹ an der Fläche 11 der Steuereinrichtung 5 verhindert ist. ·

Demgemäß bewegen sich die Gaitenkanten 12 das Glasbandes 1' ohne irgendeine Hinderung vorwärts, so daß sich die Seitenkanten 12 und der mittelteil des Glasbandas I¹ mit etwa der gleichen Geschwindigkeit vorbewegen· Somit kann eine von Verformen bzw. Fehlern freie Glastafel oder Glasbahn gleichmäßiger Dicke erhalten werden« U/enn das Glasband 1' sich zwischen den beiden Steuereinrichtungen 5 vorbewegt, wird es allmählich abgekühlt und zu dem Zeitpunkt, zu welchem es vollständig zwischen den Steuereinrichtungen 5 hindurchgegangen ist, ist as zu plastische« Zustand in einem Ausmaß abgekühlt, daß es sich nicht «ehr frei ausbreitet und demgemäß sich über den verbleibenden Teil das Bades 3 vorbewegt, während es praktisch die Breite und die Dicke, die ihm erteilt sind, beibehält.

Leitungen 10, 10' stehen mit einer Kühlkammer 9 in Verbindung, die an der Innenaeitenwand das prösen Graphits befestigt 1st. ⁰Ia Kammer 9 braucht sich nicht über dia ge-

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samte Länge der porösen Uland 6 zu erstrecken. Die Leitung θ ist in einer der Leitungen 10, 10* angeordnet und öffnet sich über die Kammer 9 in die Druckkammer 7· Die Laitungen 10 und 10' dienen als Abstützeinrichtung . mittels der Leitungen 10 und 10* wird Wasser in die Kammer 9 eingeführt und aus ihr ausgelassen, und dieses Wasser dient zum Kühlen der metallteile, und, wenn es gewünscht wird, zum Kühlen der porösen Wand 6.

Das in die Steuereinrichtung 5 eingeführte Gas ist vorzugsweise ein nicht oxydierendes Gas, beispielsweise Stickstoff, um ein Oxydieren des geschmolzenen metalls 3 zu verhindern· Der Druok, mit dem das Gas eingeführt wird, ändert sich irr Abhängigkeit des Widerstandes der porösen Uiand 6 gegen den Durchgang von Gas. Im Fall einer porösen Uland 6 mit einer Dicke von 5 bis 15 mm und einer Porosität von 15 bis 3CMTo 1.%, kann zweckmäßig ein Anfangsdruck von

0,01 bis 1 k§/cm verwendet werden. Die Gasmenge beträgt

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zweckmäßig etwa 100 bis 5.000 cm je Stunde und je cm der

Fläche der porösen Wand 6.

Die in den Figuren 4 bis 9 dargestellte Steuereinrichtung 5 wird zweckmäßig in solchen Fällen verwendet, in denen beabsichtigt ist, ein übermäßiges Abkühlen de· Bade* 3 geschmolzenen ietalls zu verhindern. Bei dieser Ausführung ist eine verhältnismäßig kurze Kühlkammer 9 an der Obersei·· te eines aus porösem feuerfestem Material gebildeten Begrenzungsteils 6 vorgesehen. Wie in den Figuren 4 und 5 dar*

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gestellt, dienen die Leitungen 10 und 10' außerdem als Abstützträger für die Steuereinrichtungen 5. Weiterhin ist eine Einrichtung 40 zum Festlegen der Leitungen 10, 10* in fester Stellung vorgesehen, und zwar an einer Stalle außerhalb der Seitenband 4 des Bandes 3« An einer vorgeschriebenen Höhe der Einrichtung 40 sind zwei Teile 41 und 4.2 vor· gesehen, zwischen denen die Leitungen 10, 10' durch Anziehen einer Schraube 43 sicher festgeklemmt sind. Wenn die Schraube 43 gelöst wird und die Leitungen 10 und 10* seitlich verschoben werden, kann die Einstellung der Steuereinrichtung 5 in eins gewünschte Stellung vorgenommen werden.

Das Innere der Kühlkammer 9 ist mit Zwischenwänden 30, 31, 32 versehen, durch die ein Durchgang für das Kühlwasser gebildet ist« Das aus der Leitung 10 eintretende UJasssr läuft, indem es durch diesen Durchgang hindurchtritt, im Inneren der Kühlkammer 9 um und wird dann über die Leitung 10* abgegeben. Das Ausmaß, in welchem eine Kühlung erfolgt, braucht lediglich so groß zu sein, das sich keine Beschädigung oder Zerstörung, die durch erhöhte Temperaturen hervorgerufen wird, an dar Gasleitung 8 und den Leitungen 10 Und 10» ergibt, die weiterhin als Abetütztragar dienen. Wenn es gewünscht wird, die Kühlung des geschmolzenen Metalls 3 weiter zu begrenzen, ist es weiterhin möglich, die ^überseite und die Seiten der Kühlkammer 9 und den Umfang der Leitungen 10 und 10' mit Glasstoff oder

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anderen Isoliermaterialien abzudecken bzuu zu überziehen.

M_n der Trennungslini· der Kühlkammer 9 und de· Begrenzungsteiles 6 aus Graphit, sind, uiie in Fig. 7 dargestellt, kreisförmige, bandartige lauten in der Unterfläche der Kühlkammer 9 und in der Oberfläche des Bagrenzungsteiles 6 vorgesehen, die den Durchgang des Druckgases umgeben, und in diesen Nuten, die sich miteinander in Ausrichtung befinden, ist ein Q-Ring 50 angeordnet* An den sich berührenden Flächen der Kühlkammer 9 und des Begrenzungsteile· 6 und an der Fläche des O-Ringes 50 ist eine Dichtungsmasse auf gebracht bzw» vorgesehen. Weiterhin sind die Kühlkammer 9 und der Begrenzungsteil 6 mittels Bolzen fest miteinander verbunden. Demgemäß tritt das Druckgas durch die Leitung ein und erreicht die Druckkammer 7 über eine Bohrung 51 ohne Auslecken zur Außenseite aus demjenigen Bereich, in dem die Kühlkammer 9 und der Begrenzungsteil 6 miteinander befestigt sind.

Der Begrenzungsteil 6 ist gemäß Fig. B mit einer Anzahl senkrechter Bohrungen 60 versehen, „und durch jeden von diesen geht ein mit einem Ring 62 versehener Bolzen hindurch, wodurch der Begrenzungstsil 6 an der Kühlkammer festgelegt 1st. ^ie in Fig. 8 mit dem Bezugazeichen 63 angedeutet,ist der angesenkt· Teil der Bohrung im Bereich des Kopfes des Bolzene 61 mit Dichtungsmasse bza. Mörtel abgedichtet«

Wie in Fig. g dargestellt, ist an der Unterkeit· des

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Begrenzungsteiles 6 ein Kanal 20 entlang der Seite der Kante nahe dem Glasband 1* vorgesehen. Weiterhin ist eine mehrzahl von Kanälen 21 in Intervallen bzw· Abstanden vorgesehen« die sich von dem Kanal 20 zu derjenigen Seite dee Begrenzungsteiles 6 erstrecken, die der sich nahe des Glasbandes 1* befindenden Seite gejenübsrliegt, und die Tiefe dieser Kanäle 21 nimmt allmählich entlang ihrer Erstreckung zu der gegenüborlie-genden Seite zu· Die Gasblasen , die sich aus dem an dar Unterseite des Begrenzungsteiles 6 austretenden Gases ergeben und sich dort allmählich aneam*eln, gehen durch die Kanäle 20, 21 hindurch und steigen zur Außenfläche des Bades 3 geschmolzenen metalls an dessen Außenseite. Demgemäß sind die Nachteile in dem Glas zufolge der zur Oberfläche des Bades steigenden Blasen, die ge-

BChmolzenes Metall aufwärt· spritzen oder führen und bewirken, daß kleine Partikel de· Retails auf die Oberseite des Glasbandes 1⁽ fallen, durch die Schaffung dieser Kanäle 20, 21 vermieden.

Neben der Schaffung von CasentfernungskanSlen gemäß vorstehender Beschreibung zum Verhindern des Steigen· von Blasen von der Unterseite des Begrenzungsteiles 6 zur Innenseite des Betallbades 3 ist es möglich, die Unterseite des Begrenzungeteiles 6 derart schräg auszuführen, daß die Außenseite sich auf einer größeren Höhe als die Innenseite befindet, oder es ist möglich, als Unterseite des

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Begrenzungsteiles 6 Graphit zu verwenden, der gasundurchlässig ist, oder auch anderes feuerfestes material, welches gasundurchlässig ist.

Das Beibehalten der Zufuhr geschmolzenen Glases auf das Metallbad in konstanter Menge ist vom Standpunkt des Betriebs des Glasschmelzofens aus erwünscht. Da gemäß der Erfindung,die Stellung der Steuereinrichtungen 5 frei geändert werden kann, kann geschmolzenes Glas zwischen den beiden Steuereinrichtungen in ausreichender Menge angesammelt werden, urn eine Glasbahn oder eine Glastafel gewünschter Dicke herzustellen, indem der Abstand zwischen den Steuereinrichtungen geändert wird, während die Zufuhr des geschfliolzenen Glases auf das Bad geschmolzenen Metalls konstant gehalten wird. Es ist jedoch zu bemerken, daß ein Glasband gewünschter Dicke und Breite nicht nur durch Einstellen des Abstandes zwischen den Steuereinrichtungen sondern auch durch Einstellen der Menge des auf das Bad geschmol zenen Metalls geführten Glases erhalten werden kann. Die Reibung zwischen den beiden Steuereinrichtungen und den Seitenkanten des zwischen diesen gehaltenen Glasbandes ist zufolge das Vorhandenseins eines Gasfilmes zwischen ihnen praktisch Null« Somit ist es gemäß der Erfindung möglich geworden, von Verformungen bzw. Fehlern freies Glas gewünschter Dicke stabil herzustellen, wobei die Dicke gleich-Mäßig ist, und weiterhin kann Flachglas mit einer Dicke in der Größenordnung von 8 bis 15 mn oder sogar «it größerer Dicke hergestellt werden, was bisher schwierig war.

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Flachglas, bei welchem geschmolzenes Glas aus einem Glasschmelzofen auf sin Bad geschmolzenen Metalle zur Bildung eines kontinuierlichen Giasbandes fließen gelaasen und über das Bad vorbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen, deren Stellung eineteilbar ist, in einem Abstand von den Innenseitenwänden eines Gefäßes für das Bad des geschmolzenen metalls einander zugewandt und auf bsidsn Seiten des Bandes geschmolzenen Glases angeordnet warden, welches das Bestreben hat, sich auf dem Bad geschmolzenen Rietalls auszubreiten, wodurch das Band geschmolzenen Glases zwischen diesen Einrichtungen begrenzt wird, wenigstens sin Teil der der Seitenkante des Glasbandes zugewandten Einrichtungen aus porösem gasdurchlässigen feuerfesten material gebildet wird und ein unter Druck stehendes Gas in das Innere jeder Steuereinrichtung eingeführt und aus deren porösen Teil gegen die Seitenkante des Bandes geschmolzenen Glases ausgeblasen wird, wodurch das Anhaften der Sei tonkante des Glasbandes an der Steuereinrichtung verhindert wird,

2. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von Flachglas, mit einem ein Bad geschmolzenen Metalls enthaltenden Gefäßes zur kontinuierlichen Aufnahme geschmolzenen Glases asus einem Glasschmelzofen zum iilden eines kontinuler·

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lichen Glaebande« auf der Oberfläche des Bades, und mit einer Einrichtung zum Vorbewegen des Glasbandes über das Bad, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen (5), deren Stellung einstellbar ist, in einem Abstand von den Innenseitenwänden (4) des Gefäßes einander zugewandt und auf beiden Seiten des Glasbandes (l) angeordnet sind, welches das Bestreben hat, sich auf dem Bad (3) geschmolzenen Details auszubreiten, wobei jede Steuereinrichtung

1. zum Begrenzen des Glasbandes in seitlicher Richtung und damit zum Steuern der Dicke und der Breite des Glasband«« einen Begrenzungsteil (6), der sich über eine beträchtliche Länge entlang der Seitenkante (12) des Glasbandes erstreckt und in seiner Innenseite einen sich entlang seiner Länge erstreckenden Hohlraum (7) aufweist und von dem wenigstens der der Seitenkante des Glasbandes zugewandte Teil aus poröse*, gasdurchlässigen, feuerfesten Material gebildet ist,

2. wenigstens eine mit dem Hohlraum in Verbindung stehende Leitung (8) zum Einführen eines unter Druck stehenden Gases in den Hohlraum derart, daß bewirkt wird, daß das Gas aus dem porösen Teil gegen die Seitenkante des Bandes geschmolzenen Glases ausgeblasen wird, und

3· eine Einrichtung (IQ, Ia₉ 4Q) zum Abstützen des Begrenzungsteiles aufweist«

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3· Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Abstützsinrich tung eine Mehrzahl von Rohren aufweist, die mit einer an dem Begrenzungsteil befestigten Kühlkammer in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (8) zum Einführen des Druckgases in den Hohlraum (7) das Begrenzungstellee (6) durch eines dar Rohre (10) und die Kühlkammer (9) hindurchgeht, UM mit dem Hohlraum (?) in Verbindung zu stehen, wodurch das Kühlen der Abstützeinrichtung von ihrer Innenseite und der- Leitung auf der Aussenseite durch ein Kühlmittel möglich ist» -welche« durch eines dar Rohre hindurchtritt, um in dia Kühlkammer (9) eingeführt zu «erden, und demgemäß durch eines der anderen Rohre hindurchtritt, um aus der Kühlkammer (9) abgegeben zu werden·

4, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlkammer (9) kürzer als der Begrenzungeteil (6) isjt.

5· Vorrichtung nach einem dar Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Begrenzungeteil (6) wenigstens einen Abschnitt aus poröse« gasdurchlässigen feuerfesten Material aufweist, dessen Unterseite alt Gasentlüftungskanälen (20, 21) versehen ist.

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