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Ofen zur Erwärmung von Glas für die Herstellung von Preßglasteilen
Bei der Herstellung elektrischer Entladungsgefäße, insbesondere von Elektronenröhren,
werden vielfach Preßglasteile verwendet. Derartige Teile sind beispielsweise scheibenförmige
Füße, in die die Stromdurchführungen eing,epreßt sind. Die Anfertigucig derartiger
Preßglasteile erfolgt nach verschiedenen %"erfahren. Es ist beispielsweise bereits
vorgeschlagen worden, eine Glasstange in einem gasbeheizten Ofen auf hohe Temperatur
zu bringen, so daß das Ende dieser Glasstange erweicht. Das erweichte Ende wird
dann an der Glasstange mit Hilfe dieser auf eine Preßform gebracht, die sich in
einer hydraulischen Presse befindet, und so der Preßglasteil hergestellt. Da für
hochbelastbare elektrische Entladungsgefäße meistens die erst bei verhältnismäßig
hohen Temperaturen erweichenden Hartgläser wegen ihrer guten elektrischen Eigenschaften
verwendet werden müssen, bestehen bisher große Schwierigkeiten, .eine derartige
Glasstange genügend weit zu erhitzen. Die Glasstange soll nur an einem kurzen Ende
erhitzt werden, so daß sich ein sog. weiter Glasrüssel bildet, der sich auf sehr
hoher Temperatur, beispielsweise 120o bis 130o° C befindet. Der übrige Teil der
Glasstange muß dabei seine Festigkeit behalten, d. h. das Glas darf nicht bis zum
Erweichungspunkt erhitzt werden.
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Diese Forderungen bedingen eine Erhitzung in einem Ofen, der einen
verhältnismäßig kleinen Raum mit sehr hoher Temperatur besitzt. Das Glas darf nur
durch Strahlung erhitzt werden, da es
sonst bei Berührung an den
Ofenwänden festkleben würde. Aus diesem Grund sind elektrisch beheizte Ofen nicht
brauchbar, denn die Ofenwände müssen eine Temperatur von über i5oo° C besitzen.,
um das Glas in gewünschter Weise zu erwärmen. Es gibt aber kein wärmebeständiges
elektrisches Heizmaterial, das derartige Temperaturen aushält. Die bisher verwendeten
Ofen mit Gasfeuerung bei denen ein Gas-Luft-Gemisch unter hohem Druck der Ofenkammer
zugeführt wird, haben den Nachteil, daß die Verbrennung der Heizgase nicht auf den
Ofenraum beschränkt bleibt, sondern auch die übrigen Teile des Ofens, durch welche
die Gase hindurchgehen, infolge unvollkommener Verbrennung der Heizgase im Ofenraum
eine hohe Temperatur annehmen. Um mit solchen Ofen die im Nutzraum erforderliche
Temperatur zu erreichen, müssen unverhältnismäßig große Gasmengen angewendet werden.
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Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen,
die Oberfläche der Ofenkammer mit Rohren oder Stäben aus hitzebeständigem keramischem
Werkstoff auszukleiden und diese Rohre bzw. Stäbe nur an einzelnen Stellen an der
Ofenwand, die aus hitzebeständigen Schamottesteinen besteht, beispielsweise in den
Ecken, festzukitten. Die die Ofenkammer verlassenden heißen Abgase werden durch,
ein- oder mehrfache Umlenkung restlos ausgenutzt, bevor sie den Ofen verlassen.
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Durch den Einbau der keramischen Rohre bzw. Stäbchen wird die Oberfläche,
an der die heißen Gase vorbeistreichen, sehr stark vergrößert, so daß die Heizgase
bei der Verbrennung ihre Wärmemenge restlos an diese Rohre bzw. Stäbe abgeben, so
daß letztere auf die zur Erweichung der Glasstange notwendige Temperatur kommen.
Durch das Befestigen dieser Rohre bzw. Stäbe an einzelnen Stellen der Ofenwand wird
die Temperaturerhöhung weiterhin gesteigert, da die Rohre bzw. Stäbe ihre Wärme
so nicht unnötig an die Ofenwand abgeben können. Die Erfahrung hat gezeigt, daß
durch diese Maßnahmen der Gasverbrauch des Ofens wesentlich herabgesetzt wird.
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Durch die Umlenkung der aus dem Ofenraum austretenden heißen Gase
wird eine weitere Ausnutzung der Heizgase erzielt, da die heißen Gase in einem zweiten
Kanal, der ebenfalls aus Schamottesteinen besteht und konzentrisch den Ofen umschließt,
hindurchgeleitet werden und ihre Wärme an diese Steine abgeben. Auf diese Weise
wird auch der Nutzraum des Ofens auf der Rückseite von den so erhitzten Steinen
angestrahlt. Somit wird die Wärmemenge der Heizgase restlos ausgenutzt. Eine solche
Anordnung ist bis jetzt bei Industrieöfen, insbesondere bei gasbeheizten Ofen, zum
Erhitzen von Glas für die Herstellung von Preßglasteilen nicht angewendet worden..
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Die Abbildung zeigt teilweise im Schnitt ein Ausführungsbeispiel eines
solchen Ofens. In den Nutzraum i wird die Glasstange 2 zur Erhitzung des Endes 3
eingeführt. Dieser Nutzraum ist mit den Keramikrohren oder -stäben 4 allseitig ausgekleidet,
die nur an einzelnen Stellen und zwar in den Ecken mit einer hitzebeständigen Masse
5 an den inneren Schamottesteinen 6 festgekittet werden. Das Gas-Luft-Gemisch verbrennt
nach dem Ausströmen aus den Schamottebrennern 7 in dem Nutzraum, so daß die Keramikröhren
erhitzt werden. Die heißen Abgase durchströmen den konzentrisch zum Nutzraum i angeordneten
Kanal 8 und steigen durch einen zweiten Kanal 9 wieder nach oben in den Abzug io.
Hierdurch werden die Steine i i ebenfalls aufgeheizt und geben ihre Wärme rückwirkend
an den Nutzraum ab. Der Außenmantel des Ofens wird durch das eiserne Gehäuse 12
gebildet.
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In gewissen Fällen, besonders bei Ofen größerer Leistung, ist es vorteilhaft,
diese Umlenkkanäle mehrfach, beispielsweise drei- oder vierfach auszuführen, bis
die Temperatur der Abgase nicht viel oberhalb der Umgebungstemperatur liegt.