DE6388C - Ununterbrochen schnellwirkendes Kühlverfahren (Harlkühlverfahren) für Glaswaaren, insbesondere für Flaschen - Google Patents

Description

1878.

PATKNTSCH

RIFT;'&■>

FRIEDR. SIEMENS in DRESDEN

Ununterbrochen schnell wirkendes Kühlverfahren (Hartkühlverfahren) für Glaswaaren,

insbesondere für Flaschen.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 19. December 187S ab.

Alle bisher angewendeten Kühlverfahren On Glaswaaren leiden mehr oiler weniger an dein Uebelstande, dafs aus serschiedenen nalicr /11 beschreibenden Gründen praktischer Art die, Temperaturen der Kühlofen, Topfe oder Retorten niedriger gehalten werden, wie erforderlich, um eine 'möglichst hohe Haltbarkeit der gekühlten Glasartikel erreichen zu können. Damit zusammenhängend ist auch die zur Abkühlung erforderliche Zeit, welche ungebührlich lange ausgedehnt werden niufstc, um nur einigermafsen haltbare Waare zu erzielen.

Die gebräuchlichen Kühlverfahrcn benutzen entweder grofse ülenräume oder geheizte Kammern, in welche die angefertigten Glaswaaren in möglichst grofsen Massen auf einander geschichtet werden, oder sogenannte Kanalöfen oder andere Ofeneinrichtungen, die mit Kühlwagen oder Kühltöpfen besetzt sind, und die zur Aufnahme der zu kühlenden Glasartikel dienen. Die erstcre, allgemeinere Form leidet an dem besonderen Uebelstande, dafs die Glaswaaren sich gegenseitig drücken und deswegen ihre Form verlieren, wenn die Temperatur des Kühlofens auf den erforderlichen Grad gebracht und erhalten würde; ferner an der langen Zeitdauer, welche nöthig ist, um eine so grofse Masse Glaswaaren gleichmäfsig und zwar ohne künstlichen Luftzug, welcher besonders schädlich einwirkt und absolut vermieden werden mufs, abzukühlen.

Die Kühlwagen und Kiihltopfe würden trotzdem bessere Resultate liefern können, wenn nicht bei den gebräuchlichen Manipulationen verschiedene schädliche Einflüsse zur Geltung gelangten, welche die sich darbietenden Vortheile wieder illusorisch machten. Dies wird besser verstanden werden, nachdem ich mein vereinfachtes Schncllkühlverfahren beschrieben habe, um nachträglich auf die Mängel der alten Verfahrungsweiscn zurückzukommen.

Infolge der von mir angestellten Versuche, welche sich sowohl auf die Glaskiihlverfahren, wie auf die Glashärteverfahren beziehen, ist constatirt, dafs beide Verfahren gleichbedeutend sind und nach gleichem Principe eingerichtet werden sollten. F.s ergiebt sich der allgemeine Grundsatz: je höher die Temperatur des zu kühlenden ο ti er zu härtenden Gegenstandes ist, de-ito schneller kann die Abkühlung, vorausgesetzt, dafs dieselbe gleichmäfsig vor >ich geht, erfolgen und desto widerstandsfähiger gegen Stols, Druck und Temperatur wechsel wird der gekühlte oder gehärtete Gegenstand. Diesem Grundsat/r habe ich mein neues Kühlverfahren möglichst angepaßt. I >ie Schwierigkeit liegt nur darin, dasselbe mit der erforderlichen Massenkühlung in F.inklang zu bringen. Das vollkommenste Glaskühlverlaliren müfste, wenn man den Kostenpunkt aulser Acht lassen könnte, derart betrieben werden, dafs jeder Artikel besonders für sich gekühlt wird. Dies liefse sich etwa in der Weise herstellen, dafs man die fertige Waare in einen besonderen, bis zu dem noiliigen Grade in einem Ofen erhitzten luftdichten Kaum oder Kühltopf derartig suspendirt, dafs dieselbe in keinem Punkte die Aufsenwand des Topfes berührt. Dieser Kühltopf, welcher je nach Umständen aus Thon oder auch aus Eisenblech gebildet, aber inwendig mit Spitzen oder vorspringenden Rändern versehen, um für den aufzunehmenden Glasgegenstand als Distanzmittel zu dienen, aufserdem mit einem luftdichten Deckel verschlossen ist, liefert, der gewöhnlichen Luftkühlung ausgesetzt, z. B. in etwa einer Stunde, eine schwere Flasche vollkommen ausgekühlt, die durchaus keine Neigung zum Zerspringen zeigt und in Bezug auf Widerstandsfähigkeit dem wirklich gehärteten Glase nahe kommt, weshalb ich dieses Verfahren mit dem Namen 'Hartkühlung' bezeichne.

Nun ist ein derartiges KUhlvcrfahren, welches erfordert, jede Flasche mit einem vorher erhitzten luftdichten Kühltopfe zu kühlen und im erhitzten Zustande so darin zu suspendiren, dafs die Seiten des Kühltopfes direct nicht berührt werden, allerdings etwas weitläufig und nicht für eine Massenproduction geeignet. Ich mufste daher auf ein anderes Arrangement sinnen, welches dieselben Vortheile in Bezug auf Kühlung mit der Möglichkeit verbindet, Massenküblung vorzunehmen. Diesem Bestrehen stand vor allen Dingen der,Umstand entgegen, dafs die Flaschen die- Seitenwand und den Bo-

den des Kühltopfcs nicht berühren durften; ich versuchte deshalb es wenigstens dahin /u .bringen, dafs mehrere Flaschen zusammen auf einen festen Hoden gestellt werden konnten. Ks gelang mir dies bis zu einem gewissen Grade dadurch, dafs ich den Hoden des Kühltopfes mit Sand oder anderem, die Wärme schlecht leitenden Pulver bedeckte, worauf ich alsdann die Flaschen stellte. Allerdings mufstc in diesem Kille die Zeitdauer der Kühlung fast verdoppelt werden und die Widerstandsfähigkeit der Flaschen ward auch dementsprechend gemindert; ich gewann aber ein Mittel, dieselben so aufzustellen, dafs eine gröfsere Anzahl gleichzeitig in einem luftdichten Kiihltopfe abgekühlt werden konnte. Auf diese Resultate hin habe ich mein neues Kühlverfahren, welches vorzugsweise für continuirlich arbeitende Glasschmclzwaiinen bestimmt ist, jedoch auch für andere Glasofen benutzt werden kann, eingerichtet.

Dasselbe besteht für einen ganzen Schmelzofen oder doch für eine Seite desselben aus einem System von zwei beständig heifs erhaltenen, mit einer Anzahl eigenthümlich eingerichteter Kühlwagen versehenen Wärmöfen,, deren Temperatur mindestens um 200ⁿ C. höher gehalten wird, wie die der gewöhnlichen Kühlölen.

Die beiliegende Zeichnung stellt die beiden Ocfen nebst den dazu gehörigen Wagen in zwei verschiedenen Stadien der zu beschreibenden Manipulationen dar. Ofen A, Fig. 1, zeigt den Wagt*n 70 mit herabgelassenem Deckel, während im Ofen .-/, Fig. 2, der Wagen n> mit heraufgehobenem Deckel sichtbar ist, wodurch angezeigt wird, dafs derselbe zur Aufnahme von Flaschen bereit gestellt ist, vorausgesetzt, dafs die Temperatur des Ofens einen hinreichenden Grad erreicht hat.

Wie aus der Zeichnung ersichtlich, sind die Oefen nach hinten ganz offen, .,·/,, Fig. 3, und am Gewölbe mit grofsen viereckigen Oeffnungen 0, Fig. i, versehen, in welche die Deckel«/, wenn gehoben, einpassen, A, _f Fig. 2. Aufserdem sind vorn an jedem Ofen die I .öcher / / / vorhanden, durch welche die fertigen Flaschen hineingebracht werden.

An der Vorderseite der Oefen sind die Gas-. und l.uflkanäle .;· und χ, (s. Fig. 1, 3 und 4) zum Heizen derselben angebracht, und am Hoden der Ocfen sind die Hundegeleise Ii eingeführt, welche sich hinter, den 'Oefen abzweigen, wie Fig. 3 darstellt.

Abwechselnd dient zur Zeit immer ein Ofen dazu, sämmiliche hergestellte Flaschen auf dem Hoden des darin befindlichen Kühlwagens aufzunehmen, indem die Flaschen aufrecht an einander gereiht auf den mit Sand bedeckten Hoden des Wagens gestellt werden. Ist nach etwa Vi bis \<_ stündiger Arbeit der Hoden bedeckt, d. h. der Wagen voll, so werden-die zunächst angefertigten Flaschen sogleich in derselben Weise im Wagen des anderen Ofens aufgestellt, während dem vollen Wagen der Deckel ti, durch Sandvcrschlufs luftdicht gemacht, aufgestülpt wird, um nach einigen Minuten vollständig aus dem Ofen gezogen •und zum Magazin geführt zu werden. Ein neuer kalter Wagen wird dann in den Ofen geschoben, der Deckel abgehoben, um bis zu der Zeit, zu welcher der andere Wagen mit Flaschen gefüllt ist, hinreichend angewärmt zu sein, damit er nun seinerseits die ununterbrochen angefertigten Flaschen in rascher F'olge aufnehmen kann. Auf diese Weise braucht die Flasche.nanfcrtigimg keinen Augenblick unterbrochen zu werden, indem, sobald ein Wagen voll ist, ein neuer angewärmter Wagen im anderen Ofen bereit steht. Es fragt sich nur, wie viel Zeit die Wagen brauchen, um im Magazin abzukühlen, um danach die Anzahl der nöthigen Wagen zu bemessen.

Die Hinrichtung der Ocfen und Wagen ist nun folgendcrmafsen: Die Oefen A und //, werden, wie aus der Zeichnung ersichtlich, vermittelst gewöhnlicher, regulirbarer Gas- und I uftzuführungskanäle .<,' ""d g_x, Fig. 1, 3 und 4, und der aufrechten Brennkanäle k geheizt. Die Verbrennungsproducte entweichen aus den kleinen Essen <· <·,. In jeden dieser Oefen führen von dessen hinterer offenen Seite, wie beschrieben, die Geleise einer Hundeisenbahn //,vermittelst welcher die sogenannten Hunde oder Wagen 7»' von besonderer Construction in die Oefen geschoben werden. Die Wagen sind, wie die Zeichnung darstellt, mit flachem Boden nebst niedrigem Rande, welcher in eine doppelte Rinne /·■ ausläuft, versehen. Die obere Rinne bildet den Sandverschlufs, in welche der mit vorspringendem Rande /■ versehene Deckel d luftdicht eingesetzt wird, wie Ofen A, Fig.-i, zeigt. Die Flügel / der unteren Rinne bilden ihrerseits mit zwei im Ofen fest eingemauerten Flügelblechen / /\ zwei bewegliche Sandverschlüsse derart, dafs, sobald die Wagen eingefahren, der obere Ofenraum vom unteren ganz abgeschlossen ist. Jeder Wagen führt an der hinteren Seite ein doppeltes Blech /·, um, wie in Fig. ι dargestellt, den oberen Ofen raum nach aufsen' ganz abzuschliefsen, sobald der Wagen eingeschoben ist. Der in -dessen oberen Sandverschlufs einfallende Deckel d bildet, wenn gehoben, wie bereits erwähnt, auch den Vcrschlufs für die obere Oeffnung ο der Ofenkamnier (s. Flg. :). Der horizontale Theil des Deckels ist, wie aus Fig. 1 ersichtlich, mit einem ■ Schutzblech versehen und also doppelt. Durch die in der vorderen Seite der Ofenkammer angebrachten drei Löcher / werden die Flaschen oder anderen Glasartikel auf den mit Sand bedeckten Hoden-lies Wagens gestellt. Die äufseren Flaschen berühren nur den aufseren vorspringenden Rand r, welcher infolge des Sandverschlusscs warm gehalten ist und ebenso wie der Sandboden nicht als kühlende Aufsenwand ereilen kann. Nachdem der Roden des

Claims (5)

£3i9 Wagens ganz besetzt Ut, wird der Merkel, welcher wahrend diener Zeit zum Verschlufs der oberen Oeffnung O gedient hatte, in den obcren Sandverschlufs h herabgelassen und der {lanze Wagen aus dem (>fen gezogen, inn fortgeführt und der Abkühlung an tier Luft ausgesetzt zu werden. Kin neuer kalter Wagen mit Deckel wird sofort wieder in den Ofen geschoben, der Deckel wird gehoben und somit der Verschlufs nach hinten und oben wieder hergestellt, sowie die Abtrennung des oberen Theiles der Ofenkantmcr von dem unteren wieder bewerkstelligt. Durch dieses Arrangement wird erreicht, dafs im oberen Ofenraume, direct auf den Sandboden des Wagens und auf die Flaschen wirkend, eine intensive Hitze erzeugt werden kann, ohne den unteren Theil der Kammer mit zu erwärmen und somit den eigentlichen Wagen vollständig vor der Verbrennung zu schlitzen. Auch der Deckel ist vor der Verbrennung bewahrt, indem er nicht im Ofen'der vollen Hitze ausgesetzt ist, sondern als Aufsenwand zum Verschlufs der oberen Oeffnung der Ofenkammer dient. I'm die Kühlung der unteren, durch den beweglichen Sandverschlufs abgetrennten Ofenkammer und des darin stehenden Wagens noch zu vervollständigen, lasse ich die zur Verbrennung des Gases" dienende Luft in den hinteren offenen Theil dieses Raumes eintreten, um, wie die Pfeile in Fig. ι zeigen, vom vorderen Theil desselben in die Brennkanäle k zu strömen. Dieselben Kühlwagen, welche im Ofen das Glas aufnehmen, können nun auch dazu dienen, dasselbe nach allen Theilen der Fabrikanlage fortzuführen, wodurch selbstverständlich viel Arbeit und Bruchverlust erspart wird. Die Vortheile meines Kühlverfahrcns bestehen nun vorzugsweise darin:

1. Eine hohe Kühlofentcmperalur kann zur Verwendung gelangen, ohne dafs ein Verziehen oder Rreitdriicken der Flaschen etc. zu befürchten ist und zwar deshalb, weil dieselben nur in einer Schicht aufrecht gestellt sind und verhältnifsmäfsig nur kurze Zeit in der Hitze zu verbleiben haben.

2. Es erfolgt die Abkühlung sehr schnell, so dafs die Flaschen in 2 bis 4 Stunden, nachdem sie angefertigt sind, bereits zum Versandt gelangen können. Dadurch wird auch die Controle der fabricirten Waare sehr erleichtert; denn nach dem gewöhnlichen Kühl verfahren können dieselben erst nach Verlauf von 3 bis 4 Tagen durchgesehen werden und sind alsdann rechtzeitige Aenderungen bei vollkommener fehlerhafter Herstellung unmöglich.

3. Wie oben nachgewiesen, wird durch rasches aber gleichmäfsiges Abkühlen der Waare bei hoher Anfangstemperatur deren Haltbarkeit außerordentlich erhöhl.

j

4. Die Kühlöfen nehmen sehr wenig Raum ein und sind billig zu erhalten, weil dieselben ' verhältnifsmäfsig nur klein sind und aufserdcm ihre Temperatur permanent beibehalten, also nicht abwechselnd abgekühlt und dann wieder ! neu'aufgewärmt zu'werden brauchen.
\

5. Die Kühlwagen verbrennen nicht und können aus diesem Grunde so construirt wcr- ^; den, dafs sie besondere Transportwagen oder ; Hunde ersetzen, -wodurch auch gleichzeitig Umladungen Und somit Arbeitsraum und P.ruc.hj verlust erspart werden.

Wie am Eingänge erwähnt, hatte ich mir vorbehalten, am Schlüsse auf die Mangel der bisher angewendeten Kühlwagen, Kühltöpfe und fahibaren Kühltöpfe oder Retorten ztirii« kzukominen. Die-'offenen Kühlwagen, welche in einem Ofenkan'ale in der Form eines F.isenbahnzuges bewegt werden, dürften gute Resultate geben, wenn diese Wagen mit luftdichten Deckeln versehen wären und die unleren Theilc der Wagen kühl gehalten, also bei Anwendung höherer Temperatur nicht verbrennen würden. ^l

Die Kiih'.töpfe, welche, wenn gefüllt, aus dem j Ofen gehoben und der Luftkühlung ausgesetzt werden, leiden daran, dafs die Glaswaaren \ direct die Gefäfswände berühren und auch kein luftdichter Verschlufs angewendet wird.

Patent-Assi'küciik:

. Die beschriebene Anordnung von zwei . Wärmöfen (nicht Kühlofen) und mehreren Kühlwagen, welche derartig alterniren, dafs, wenn ein im Ofen befindlicher Wagen chargirt wird, der andere Ofen einen neuen kalten Wagen aufnimmt, so dafs ein ununterbrochener Betrieb, wie oben beschrieben, ermöglicht wird.

. Die Anwendung von Kühlwagen mit Deckel, welche vermittelst Sandverschlufs luftdicht gemacht sind.

. Die besondere Art, den Boden mit Sand zii bedecken und die innere Seite des Wagens mit einem oder mehreren vorspringenden Rändern zu verschen, wodurch erlangt wird, dafs die Waare nicht mit dem rasch abkühlenden Boden des Wagens und der kühlenden Seitenwand in Berührung kommt.

. In Verbindung mit den vorbeschriebenen Einrichtungen die Thcilung der Ofenkammer vermittelst des fahrbaren Sandverschlusses in eine obere, heifse, und in eine untere, kalte, Abtheilung, wodurch das Verbrennen des Wagens vermieden wird.

. Die Art und Weise, den oberen heifsen Theil des Ofenrauines mit der Einführung des Wagens durch an dem Wagen angebrachte Bleche, und das Loch im Gewölbe der Ofenkammcr vermittelst des aufgezogenen Deckels mit doppeltem Boden zu ver schliefsen.

Hut/h I Watt /.cichminqcn.