DE1648273B2

DE1648273B2 - Meßsonde

Info

Publication number: DE1648273B2
Application number: DE1648273A
Authority: DE
Inventors: Beantragt Nichtnennung
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1966-01-18
Filing date: 1967-01-06
Publication date: 1975-01-16
Also published as: DE1648273A1; DE1648273C3; AT279211B; US3537911A; ES335767A1; FR1508492A; GB1164431A; BE692817A; CH455323A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßsonde zum Messen der Temperatur von geschmolzenem Glas, bestehend aus einem einseitig geschlossenen Rohr aus feuerfestem Werkstoff zur Aufnahme des Meßgeräts und einem das Rohr umschließenden Gehäuse, das aus zwei miteinander verbundenen Teilen besteht.

Bei einer bekannten Meßsonde (DT- PS 422 407) besteht das Gehäuse im oberen Teil aus Porzellan, Quarz oder Eisen, während der in das Glas eingetauchte Teil aus Graphit oder Karborund besteht, wobei die beiden Teile miteinander verschraubt sind.

Beim Einführen einer derart ausgebildeten Meßsonde in das geschmolzene Glas wird diese durch den Wärmestoß stark beansprucht und ist daher auf Zerstörung anfällig. Ferner wird der in das Glas eingetauchte Teil von dem geschmolzenen Glas angegriffen und mechanisch abgerieben. Bei Verwendung von Eisen für den oberen Teil kann dieser oxidieren und Eisenoxid •Is Verunreinigung ins Glas gelangen. Die Lebensdauer ist daher kurz und beträgt in der Praxis bei Glas-Schmelzöfen häufig weniger als eine Woche. Zum weiteren besteht die Gefahr der Verunreinigung des GIases beim Meßvorgang.

Der Erfiftdtlngjregf die Aufgabe zugrunde, eine Meß» soflde der «!«längs erwähnten Art $0 weiter auszuge* stalten, daß eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen und (Corrosion erreicht Wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ύ& Teil des Gehäuses, der im Betrieb in das 6i geschmolzene Glas eingetaucht ist, aus Molybdän besteht und das geschlossene Ende des Rohres umgibt, während der andere außer Berührung mit dem ge· schmolzenen Glas bleibende Teil aus rostfreiem Stahl besteht und mit dem Teil aus Molybdän verlötet ist.

Durch diese Ausbildung ist die Gefahr von mechanischem Abrieb im wesentlichen beseitigt, ferner ist die Möglichkeit von Verunreinigungen des Glases ausgeschlossen und schließlich ist eine Meßsonde dieser An gegen Wärmestöße weitgehend unempfindlich.

Bei einer Ausföhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen dem Rohr und dem Gehäuse eine Dichtung angeordnet ist und daß eine Zuleitung für ein inertes Gas vorgesehen ist und inertes Gas mindestens dem im Betrieb von geschmolzenem Glas umgebenen Raum zwischen dem Rohr und dem Gehäuse ausfüllt

Bei einer anderen AusJOhrungsform ist vorgesehen, da? das Gehäuse aus Molybdän in dem oder nahe dem Bereich, der das geschlossene Ende des Rohres umgibt, mit kleinen öffnungen versehen ist, durch die geschmolzenes Glas eintritt das im wesentlichen statisch mindestens den in das geschmolzene GL^ e^ctauchten Bereich zwischen dem Rohr und dem Gehäuse ausfüllt

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Meßsonden nach der Erfindung dargestellt, in der Zeichnung ist

F i g. 1 ein senkrechter Schnitt durch eine Meßsonde für ein Thermoelement zur Messung der Temperatur geschmolzenen Glases, wobei der Raum zwischen Gehäuse und Rohr durch ein inertes Gas angefüllt ist, und

Fig.2 ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform einer Meßsonde, bei der der Raum zwischen dem Gehäuse und dem Rohr mit stagnierendem geschmolzenen Glas ausgefüllt ist.

In den Zeichnungen haben gleiche Teile gleiche Bezugszeichen.

Die Meßsonde gemäß F i g. 1 besteht aus einem Rohr 11 aus feuerfestem Werkstoff, das am oberen Ende geschlossen ist und koaxial innerhalb eines zylindrischen Gehäuses 12 angeordnet i't, dessen obere Stirnwand 13 eben ist. Das Gehäuse 12 tritt nach oben durch einen Kanal 14 kreisförmigen Querschnitts im Boden eines Blockes 15 aus feuerfestem Werkstoff eines Glasschmelzbehälters. Diese Bohrung 14 hat größeren Durchmesser als das Gehäuse 12, so daß beim Einsetzen des Gehäuses 12 in der gewünschten Stellung geschmolzenes Glas in dem Spalt zwischen dem Gehäuse 12 und der Wandung der Bohrung 14 fließen kann. Dieses geschmolzene Glas wird durch den Block 15 aus feuerfestem Werkstoff, das Gehäuse 12 und die Außenluft abgekühlt, so daß im dem äußeren Bereich des Blockes 15 das geschmolzene Glas bei 16 verfestigt wird und damit eine Abdichtung des Gehäuses 12 und zugleich eine Festlegung des Gehäuses im Behälter bewirkt.

Der Raum zwischen dem Rohr 11 und dem Gehäuse 12 ist gegen die Außenltift durch einen ringförmigen Stopfen 17 abgedichtet Dicht oberhalb des Stopfens 17 ist an das Gehäuse 12 ein Rohr 18 angeschlossen, durch das in den Raum zwischen dem Rohr 11 und dem Ge häuse 12 ein Gas eingefflllt; wird, das gegen die Werkstoffe des Rohres i i und des Gehäuses f 2 inert ist

Das Gehäuse 12 muß geeignet sein, den hohen Tem· peraturen des geschmolzene« Gla'ses/ beispielsweise 10OCf⁰C zu widerstehen und muß auch ausreichend stabil sein, um dem Strom des heißen geschmolzenen GIase? ta widerstehen. Zu diesem Zweck ist vorteilhaft mindestens! der Teil des Gehäuses 12, der dem geschmolzenen Glas ausgesetzt ist, aus Molybdän gebildet

Wird das ganze GehBuse 12 aus Molybdän hergeitellt, so kann dessen unterer Teil und insbesondere der 4er Auöenluft ausgesetzte Teil durch Oxydation angegriffen werden. Um dies zu vermeiden, besteht das Gehäuse zweckmäßig aus zwei Teilen, wobei der obere Teil 12a, der dem Einfluß des geschmolzenen Glases tusgesetzt ist, aus Molybdän besteht, während der untere Teil 126 aus restfreiem Stahl besteht, der Ober eine Schweiß- oder Lötverbindung 12c mit dem Teil 12a verbunden ist Auch das Rohr 18 besteht aus rostfreiem Stahl und ist pit dem Gehäuse 12 verschweißt oder verlötet um eine flüssigkeitsdichte Verbindung herzuitellen.

Während des Betriebes ist der untere Teil 126 des Gehäuses 12 niemals den hohen Temperaturen im Glasbehälter ausgesetzt und bleibt daher stets stabil. Der obere Teil 12a des Gehäuses 12, der dauernd dem geschmolzenen Glas oder der inerten Atmosphäre in dem Raum zwischen dem Gehäuse 12 und dem Rohr 11 ausgesetzt ist, ist ebenfalls stabil, da er aus Molybdän besteht. Das Rohr 11 aus feuerfestem Werkstoff ist auf diese Weise gegen die Einflüsse des geschmolzenen Glases durch das Gehäuse 12 geschützt, «ό daß es lediglich den hohen Temperaturen innerhalb des Gehäuses 12 ausgesetzt ist, wodurch die Lebenszeit wesent· lieh verlängert wird.

Beim Eintauchen der Meßsonde in den Glasbehälter erleidet der obere Teil 12a des Gehäuses 12 einen Wärmestoß durch die Berührung mit dem geschmolzenen Glas. Durch die das Rohr 11 umgebende Gasatmosphäre erhöht sich die Temperatur des Rohres 11-jedoch langsamer als dies bei unmittelbarem Eintauchen in da:» heiße Glas einträte, so daß der auf das Rohr U ausgeübte Wärmestoß wesentlich verringert auftritt.

Durch das offene Ende des Rohres 11 kann das Thermoelement eingeführt oder entfernt werden, ohne die Anordnung der Sonde innerhalb des Glasbehälters ändern zu müssen.

Bei der Meßsonde gemäß F i g. 2 ist der untere Teil des Gehäuses 12 offen, während an dem oberen geschlossenen Ende des Gehäuses 12 kleine öffnungen 12c/vorgesehen sind, durch die geschmolzenes Glas in den Raum zwischen dem Rohr 11 aus feuerfesten Werkstoff und dem Gehäuse 12 eintreten kann, un mindestens den Teil des Raumes mit Glas anzufüllen, der außen von geschmolzenem Glas umgeben ist. Das in den Raum eintretende Glas fließt nach unten, bis sei ι vorderer Teil durch den Einfluß der Außea'uft abgekühlt und verfestigt wird, wodurch zwischen dem Rohr 11 und dem Gehäuse 12 eine Dichtung gebildet wird. In diesem Fall erfolgt die isolation zwischen dem Rohr 11 und dem Gehäuse 12 durch das in den Raum zwischen beiden einströmende geschmolzene Glas.

Die Abdichtung des Spaltes zwischen der Wandung der Bohrung 14 und dem Gehäuse 12 wird in gleicher Weise wie bei der ersten Ausfuhrungsform durch eintretendes geschmolzenes Glas bewirkt, das im unteren Bereich erstarrt

Da die einzige Verbindung zwischen dem geschmolzenen Glas in dem Behälter und dem geschmolzenen Glas in dem Raum zwischen dem Rohr 11 und dem Gehäuse 12 Ober die kleinen öffnungen 12c/ besteht, befindet sich das geschmolzene Glas in dem Raum zwischen dem Rohr 11 und dem Gehäuse 12 im statischen Zustand, so daß nach dem Auffüllen des Raumes im wesentlichen kein Glasfluß durch die öffnungen 12t/ erfolgt Da sich das Glas in dem Raum zwischen dem Rohr 11 und dem Gehäuse 12 im wesentlichen im statischen Zustand befindet, also nicht fließt wird das Rohr 11 durch das Glas nicht verforüit während das stabile Gehäuse 12 den Beanspruchungen durch die Glasströme in dem Glasbehälter gewachsen ist.

Beiden Ausführungsformen Ά gemeinsam, daß das Rohr 11 aus feuerfestem Werkstoff in einer im wesentlichen stationären Umgebung liegt und von dem Gehäuse 12 umschlossen ist, das seinerseits bei eingesetzter Meßsonde den Beanspruchungen durch das geschmolzene Glas einen ausreichenden Widerstand entgegensetzt.

Die Teile des Gehäuses 12, die dem geschmolzenen Glas in dem Behälter ausgesetzt sind, bestehen vorzugsweise aus Molybdän, jedoch können auch andere Werkstoffe verwendet werden, soweit sie die nötige Starrheit und Stabilität im Betrieb aufweisen. Wird das Rohr 11 aus einem feuerfesten Werkstoff, beispielsweise rekristallisierter Tonerde, hergestellt und das Gehäuse 12a aus Molybdän gebildet, so wird zweckmäßig als Gas in den Raum zwischen dem Rohr 11 und dem Gehäuse 12 bei der Ausführungsforrn gemäß F i g. 1 ein sauerstofffreier Stickstoff eingeführt.

Bei den beschriebenen Ausführungsformen ist das Rohr 11 wirksam von dem Gehäuse 12 isoliert, um eine gegenseitige Beeinflussung der unterschiedlichen Werkstoffe beider Teile zu unterbinden. Es ist jedoch auch möglich, eine oder beide dieser Flächen mit einem Werkstoff zu bekleiden, der die Verwendung anderer Gase oder Flüssigkeiten gestattet

Das Rohr 11 kann kreisförmigen, ovalen, vieleckigen oder einen sonstigen Querschnitt aufweisen, um für die Aufnahme des jeweiligen Meßinstruments geeignet zu sein. Ebenso können mehrere Rohre 11 in einem gemeinsamen Gehäuse 12 vorgesehen werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Meßsonde zum Messen der Temperatur von geschmolzenem Glas, bestehend aus einem einseitig s geschlossenen Rohr aus feuerfestem Werkstoff zur Aufnehme des Meßgeräts und einem das Rohr umschließenden Gehäuse, das aus zwei miteinander Verbundenen Teilen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil (12«) des Gehäuses, der jo im Betrieb in das geschmolzene Glas eingetaucht fet, aus Molybdän besteht und das geschlossene Ende des Rohres (11) umgibt, während der andere außer Berührung mit dem geschmolzenen Glas bleibende Teil (126) aus rostfreiem Stahl besteht und mit dem Teil aus Molybdän verlötet ist.

Z Meßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Rohr (11) und dem Gehäuse (12) eine Dichtung (17) angeordnet ist und daß eine Zuleitung (18) für ein inertes Gas vorgesehen ist und inertes Gas mindestens dem im Betrieb von geschmolzenem Glas umgebenen Raum zwischen dem Rohr und dem Gehäuse ausfüllt

3. Meßsonde nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäuseteil (12a) aus Molybdän in dem oder nahe dem Bereich, der das geschlossene Ende des Rohres (11) umgibt, mit kleinen öffnungen (12cO versehen ist, durch die geschmolzenes Glas eintritt, das im wesentlichen statisch mindestens den in das geschmolzene Glas eingetauchten Bereich zwischen dem Rohr und dem Gehäuse ausfüllt