HU208295B - Device for coating glass objects - Google Patents

Description

A találmány tárgya berendezés üvegtárgyak fémoxid filmmel történő bevonására, amely berendezés legalább két oldalfalból és fedőfalból álló, a benne végighaladó felhevített üvegtárgyak hordozó gázban eloszlatott bevonó vegyi anyaggal történő beszólására alkalmas alagút; amely alagút aktív szakaszának oldalfalaiban legalább egy fúvórés és vele szemben elrendezett szívórés van kialakítva.

Már régen felismerték annak a szükségszerűségét, hogy üvegfelületeket, különösen öblös üvegek külső felületét ón, titán, vagy más fém oxidja, vagy más hőbontható organometallikus anyagból képződő védőréteggel vonják be, amely réteg védi az üveget a kopástól, karcolástól, amely igénybevételek az üvegek feszültségtűrését, így az üvegpalackok nyomásállóságát csökkentik. Nyomásálló üvegpalackok szükségesek különösen az olyan tömeggyártáshoz, ahol az üvegpalackok egymást szorosan követve haladnak gyors konvejor pályán, ahol ezeket szénsavas itallal, sörrel, borral, élelmiszerrel töltik fel, amelyek a palackban túlnyomást keltenek. A védő réteget általában a palack megformálása után, még a palack lehűlése előtt viszik fel a palackra. A palackot vagy más öblösüveget konvejor szállítja ki a gyártó berendezésből. A palackok felületének hőmérséklete ekkor mintegy 400 °C, így ha ezt a felületet organometallikus szerrel kezeljük, azon a hőbomlást szenvedő anyagból fémoxid bevonat keletkezik.

A bevonat felvitelének egy ismert és korábban széleskörűen alkalmazott módja szerint a konvejoron egy sorban haladó üvegek a konvejor két oldalán elrendezett fúvófejek előtt haladtak el, a fúvófejek két oldalról megszórták az üveget a bevonatképző anyaggal. A fúvófejekkel szemben elszívók vannak elrendezve. A bevonatképző anyagot nagynyomású levegő vagy más hordozó gáz viszi fel a felületre, míg az elszívó viszonylag alacsony nyomású szívással működik. A gáz áramlási sebességét és a szórás hatékonyságát növeli az elszívó szívóhatása. Ilyen eljárás van leírva többek között az USA 3516811 és 3684469 lsz. szabadalmi leírásokban.

Az USA 3516811 szerinti megoldás azon a felismerésen alapul, hogy a korábbi technika, amelyben a szórófejjel szemben a konvejor másik oldala nyitott volt, előnytelen. A megoldás lényege, hogy elméletileg lamináris, a konvejorra merőleges, vízszintes áramlást hoz létre annak érdekében, hogy az áramlás iránya definiált és a bevonat egyenletes legyen, mint az a leírás 4. ábráján szemléltetve van.

A fent ismertetett bevonó eszközök összefoglalóan „nyitott oldalú” eszközöknek nevezhetők, amely eszközök közös hiányossága, hogy a környezeti tényezők károsan befolyásolják a bevonat minőségét. Leginkább zavaróak a gyors légáramok, és a mérgező vagy korrozív légszennyezők, amelyeket a szórófej kibocsát. A légáramok turbulenciát okozhatnak a szórófej előtt, amely túl sok vagy egyenetlen rétegfelhordást eredményezhet. További előnytelen következmény lehet, hogy bevonó anyag halmozódik fel a palack szájánál. A gyors légáram megzavarja a lamináris áramlást, lehetetleníti annak egyenletességét, így a felhordott rétegvastagság nem lesz egyenletes. Annak érdekében hogy a nemkívánatos légáramok hatása minél kisebb legyen, a szórást nagy nyomással végzik, ami viszont anyagveszteséget, az optimálisnál nagyobb anyagfelhasználást eredményez.

A környezet nedvességtartalma hidrolízisből eredő veszteséget okoz, ami egyes anyagokat alkalmatlanná tesz párás környezetben történő alkalmazásra és elősegíti toxikus anyagoknak a környezetbe jutását. A környezetbe ily módon jutó gőzök általában nagyon korrozívak is, és megtámadhatják a berendezéseket, mint pl. a fúvófejek, szellőzők, konvejorok, tetőzet, ami nyilvánvalóan növeli a karbantartási, felújítási költségeket. A „nyitott oldalú” rendszerek hatékonysága a viszonylag költséges bevonó anyag nagy anyagvesztesége következtében kicsi.

Egy további, jól ismert és ajánlott módon a bevonóanyag felszórása takaró fémlemez-ernyő alatt történik, amely ernyő falaiba be vannak építve a szórófejek. Az ernyő számos, a nyitott eszköznél zavaró problémára megoldást jelent. Mentesíti a bevonandó üveg palackokat a környezeti hatásoktól és jól ellenőrzött áramlási viszonyok megvalósítását teszi lehetővé, ami előnyös a bevonó műveletek hatékonysága tekintetében. Az ernyőnek része egy elszívó berendezés is, amely a beszórandó üvegtárgyon túljutott bevonatképző anyag legnagyobb részét elszívja, így minimalizálja a környezetbe jutó káros anyag mennyiségét. Az ernyő a bevonatképző művelet hatékonyságát is növeli és költségmegtakarítást eredményez.

A technika állásának megfelelő ernyő ismerhető meg az USA 3819404 és 3 933 457 lsz., valamint az USA 4389 234 leírásokból. Az ernyő e megoldásokban a konvejor fölött alagutat képez, amelynek magassága a rajta áthaladó üvegtárgyak magasságának megfelelően változtatható. Az alagút oldalfalai és tetőfalai a konvejorral párhuzamos sík falak, ahol mindegyik oldalfalban legalább egy fúvórés és egy vele szomszédos elszívórés van kialakítva. A fúvórés és az elszívórés egymással szemben vannak elrendezve az oldalfalban. A bevonatképző anyag légfúvó - külső és az alagúton áthaladó belső részekből álló - zárt áramkörének belső részének elején van a légáramba adagolva. A nagysebességű légáramot terelő lemezek alakítják az alkalmazási célnak megfelelően.

Az ismert, a konvejort felülről és oldalról körülvevő, alagútszerű ernyőt az alábbiakban részletesebben is ismertetjük a találmányunknak az ismert megoldástól való egyértelmű elhatárolása érdekében.

Az 1. és 2. ábrákon az USA 4389234 lsz. szabadalom leírásában ismertetett berendezés rajzát tüntettük fel. Az ismert berendezés egy két oldalról fúvó berendezés alagút-emyővel, amelyben fuvórések és a fúvórésekkel szemben szívórések vannak kialakítva, amely szívórések között áramló gőzök nagy sebességgel az alagútban a rések előtt elhaladó palackokra csapódnak. A bevonatképző folyékony vegyi anyag betáplálása légfúvók segítségével csővezetéken át az alagút mindkét oldalán történik a rajzon nem ábrázolt tartályból,

HU 208 295 Β ismert módon. A bevonatképző anyag monobutil-ónklorid (MBTC), amelyből az üvegfelületen ónoxid réteg válik ki viszonylag kevés vegyianyag-felhasználás mellett. A fúvórések között, valamint a szívórések között sima, alagút irányú oldalfalak vannak, amelyek a magas hőmérsékletű palackok hősugárzásától magas hőmérsékletre hevülnek. Ennek az a következménye, hogy a cirkuláló gázok felforrósodnak és fémoxid revét csapnak le az alagút falára és a szívórésekben.

Célunk a találmányunkkal az ismert megoldások említett hiányosságainak kiküszöbölése olyan megoldás létrehozásával, amely lehetővé teszi a lerakódások jelentős lecsökkentését.

A feladat találmány szerinti megoldásában az üvegtárgyak fémoxid filmmel történő bevonására alkalmas berendezés legalább két oldalfalból és fedőfalból álló, a benne végighaladó felhevített üvegtárgyak hordozó gázban eloszlatott bevonó vegyi anyaggal történő beszórására alkalmas alagút, amely alagút aktív szakaszának oldalfalaiban legalább egy fúvórés és vele szemben elrendezett szívórés van kialakítva. Az alagút falainak legalább egy része az üvegtárgyak hősugárzásának megnövelt felületen történő eloszlatására alkalmas alakzatú fal, ahol az alagútnak legalább a fúvó- és szívórései az alagútban élben összefutó falfelületekkel bíró felületnövelő falakkal vannak határolva.

Előnyösen a fúvó- és szívórések között hűtőlevegő áramoltató rések vannak, hűtőlevegő-áramkörbe iktatva, célszerűen kettő vagy több hűtőlevegő áramköre van.

Előnyösen a légfúvóval összekötött hűtőlevegő áramoltató rések vannak fúvórések között és szívórések között elrendezve.

Célszerűen a fúvó- és szívórések falai vízhűtéssel vannak ellátva.

Az alábbiakban kiviteli példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon az

1. ábra ismert berendezés oldalnézete, a

2. ábra ismert berendezés 1. ábra szerinti metszete, a

3. ábra a találmány szerinti berendezés 1. ábrán feltüntetettnek megfelelő metszete.

Az 1. és 2. ábrákon az USA 4389234 lsz. szabadalom leírásában ismertetett berendezés rajzát tüntettük fel. Az ismert berendezés egy két oldalról fúvó berendezés (100) alagút-emyóvel, amelyben (101) fúvórések és a (101) fúvórésekkel szemben (102) szívórések vannak kialakítva, amely (102) szívórések között áramló gőzök nagy sebességgel az alagútban a (102) szívórések előtt elhaladó (103) palackokra csapódnak. A bevonatképző folyékony vegyi anyag betáplálása (105) légfúvók segítségével (104) csővezetéken át az alagút mindkét oldalán történik a rajzon nem ábrázolt tartályból, ismert módon. A bevonatképző anyag monobutilónklorid (MBTC), amelyből az üvegfelületen ónoxid réteg válik ki viszonylag kevés vegyianyag-felhasználás mellett. A (101) fúvórések között, valamint a (102) szívórések között sima, alagút irányú (106) oldalfalak vannak, amelyek a magas hőmérsékletű (103) palackok hősugárzásától magas hőmérsékletre hevülnek. Ennek az a következménye, hogy a cirkuláló gázok felforrósodnak és fémoxid revét csapnak le az alagút falára és a (102) szívórésekben.

A találmány szerinti, a 3. ábrán feltüntetett berendezés az ismerthez hasonlóan (300) alagút-emyővel van kialakítva. Lényeges különbség az ismert és az új megoldás között, hogy a megoldásunkban lényegében megszüntettük a 2. ábra szerinti (106) oldalfalat, ill. annak felületét egy (312) élre csökkentettük. A találmány szerinti (301) fúvórések és (302) szívórések a (312) élben végződő, ék alakú (310) oldalfalak által vannak határolva.

A (301) fuvórések és (302) szívórések ilyen kialakítása azt eredményezte, hogy a (103) palack hősugárzása a (302) réseknek az alagútirányú vetületnél jelentősen nagyobb (314) oldalfelületén nyelődik el, a felületegységre eső sugárzási energia az ismert megoldással összevetve egyharmadára csökken. Ennek következtében a falfelületek hőmérséklete 50-150 'C-kal alacsonyabb, mint az ismert megoldásokban. Azt a meglepő hatást találtuk, hogy ennek hatására csaknem megszűnt a reveképződés a falakon és így drasztikusan lecsökkent a tisztítási, karbantartási igény.

Nem csak a rések és a réseket tartalmazó aktív zóna, hanem az alagút ezen kívüli szakaszainak falai, nem csak az oldalfalak, hanem a fedőfal is kialakíthatók a találmány szerinti felismerés alapján, amelynek lényege, hogy a fal hőmérséklete jelentősen csökkenthető, ha a falat nem alagútirányú felületekkel, hanem felületnövelő alakzatokban alakítjuk ki. Az előnyös hatás elérhető a függőleges rések helyett más irányú és tetszőleges formájú rések alkalmazásával, ill. olyan fal alakzatokkal, amelyek a sugárzó hő nagy felületen történő elosztását biztosítják.

A fenti példában leírt berendezéssel végzett vizsgálatok gyakorlati alkalmazás során bizonyították a találmány előnyeit. A berendezés olyan gyártósorhoz volt illesztve, amely 33 centiliteres, 66 mm átmérőjű, 160 mm magas, 150 g tömegű sörösüvegeket állított elő, 470 darabot percenként. Az alagút 1,3 m hosszú és 160 mm széles, az aktív szakasza 900 mm hosszú.

A berendezés nyolc hétig üzemelt az első kiértékelés előtt. Az alagutat megbontva azt találtuk, hogy a falakon nem volt reve, csupán egy kevés üvegmaradvényt lehetett a szívórésből eltávolítani, de ez sem befolyásolta a működést. További nyolc hét működtetés után sem találtunk fémoxid revét, csupán laza, porszerű ónoxid lerakódást, ami könnyen eltávolítható volt. Nem találtunk az ismert megoldásokra jellemző reveképződést, így a karbantartáshoz szükséges állásidő, tisztítási idő az ismertekhez képest drasztikusan lecsökkent.

Claims (5)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Berendezés üvegtárgyak fémoxid filmmel történő bevonására, amely berendezés legalább két oldalfalból és fedőfalból álló, a benne végighaladó felhevített üvegtárgyak hordozó gázban eloszlatott bevonó vegyi

   HU 208 295 Β anyaggal történő beszórására alkalmas alagút, amely alagút aktív szakaszának oldalfalaiban legalább egy fúvórés és vele szemben elrendezett szívórés van kialakítva, azzal jellemezve, hogy az alagút falainak legalább egy része az üvegtárgyak (103) hősugárzásának megnövelt felületen történő eloszlatására alkalmas alakzatú fal, ahol az alagútnak legalább a fúvó- és szívórései (301,302) az alagútban élben (312) összefutó falfelületekkel (314) bíró felületnövelő falakkal vannak határolva.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy a fúvó- és szívórések (301, 302) között hűtőlevegő áramoltató rések vannak, hűtőlevegő-áramkörbe iktatva.
3. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy kettő vagy több hűtőlevegő áramköre van. 5
4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy légfúvóval (105) összekötött hűtőlevegö áramoltató rések vannak fúvórések (301) között és szívórések (302) között elrendezve.
5. 5, Az 1. igénypont szerinti berendezés, azzal jelle10 mezve, hogy a fúvó- és szívórések (301, 202) falai vízhűtéssel vannak ellátva.