JPS5834416B2 - トンネル炉とその運転法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、連続した、独立した区分をもつ水平トンネル
炉の中を運ばれる物体、ことにガラス器を熱処理する方
法に関する。

ガラス成形機からのガラス器のためのトンネル炉を独立
し、連続した区分をなすように構築することが既知であ
る。

このときガラス器は無端ベルトによって長く延びたトン
ネル炉の中を運ばれる。

成形プロセスによってひき起された応力（ストレス）を
除くには、トンネル炉内の温度推移を調節し、その温度
曲線に従ってガラス器がたとえば４５０℃以上の最高温
度をもって冷却プロセスへ導かれるようにすることが重
要である。

既知のトンネル炉においては、これが、冷却炉の入口に
おいて冷空気が入ってくることにより高い熱損失を示し
、除去されるべき熱を回収して最初の加熱に利用するこ
とが不可能であり、温度の急激な変化をきたすことなく
所望の湿度的線通りに正確に調節することが非常に困難
であり、負荷に変動があったときには、加熱エレメント
のない炉の後方部分で温度曲線をあｌり維持できず、か
つとりｌき流の変動を不十分にしか調整できず、さらに
、トンネル炉は全体として高価であり、経済性が低く、
故障を起しやすいという欠点がある。

本発明の課題は、物体を定められた温度曲線に沿った温
度をとらせつつ導く方法、とくにガラス物体の制御され
た冷却のための方法を見出すことであり、それはもはや
前記の欠点および現行技術水準の欠点をもたず、またと
くにそれは最低のエネルギー消費で、費用面でも経済的
に、物体を所望の温度曲線に沿う温度をとらせながら導
くことを可能にするものである。

そこでは温度は１ず上昇することができ、つぎに臨界的
温度範囲内で推移し、その後比較的速かに低下すること
ができ、かくして、ｆｍｈのトンネル炉区分の間の許容
しえない温度急変を起すことがない。

とくに、本発明に使用するトンネル炉において、独立し
た区分の既存の簡単な制御手段を利用して長さ方向の流
れを調節し、かくして最少の経費で、ガラス器が通過す
る温度の経過をより正確に調節することを可能にするこ
とが本発明の課題である。

この課題は、本発明に従って、最初に述べた熱処理法に
おいて、独立した炉区分において、加熱された空気を横
断流として回転させ、その際追加の冷却空気をその回転
空気によって吸込み、その吸込１れた冷却空気に対応す
る量の空気を排出しうるようにすることによって解決さ
れる。

処理炉の長さ方向の流れを調節するために、独立した区
分において、その区分の前または後の区分の温度に応じ
て、排出空気よりも多量の冷却空気を吸込み、ｌたは吸
込１れた冷却空気よりも多量の空気を吐出させることが
有利で、かつ可能である。

本発明に使用するトンネル炉は、各セクション内で冷却
空気を横断流として回転させるための各セクション当り
１基の送風機、いくつかの区分に冷却空気を供給するた
めの装置、および、これらの区分から所望の温度に応じ
て排出空気を導出するための装置によって特徴付けられ
る。

本発明に使用するトンネル炉はさらに、きわめて簡単な
手段によって、すなわち、独立した区分における供給空
気および排出空気を調節するために存在する手段を利用
して、長さ方向の任意の流れを調節するために、温度に
応じた他の区分からの調節信号に応じて、空気供給装置
および排気装置を調整して、空気吸込量の方を多くし、
渣た排気量の方を多くし、その区分において、任意の減
圧または加圧を調節でき、またそれと共に、その区分を
通る長さ方向の任意の流れを調節できるところの制御装
置を有利にもつことができる。

以下、本発明の実施例を図面を用いてさらに詳しく説明
する。

本発明の詳細な説明すると、全体として１と表示されて
いる本発明に使用するトンネル炉は、独立した区分２お
よび３を有し、それらに出口セグメント４が続いている
。

炉を通して、コンベヤベルト５が往復しており、それは
炉の前後で方向を逆転され、駆動されている。

コンベヤベルト５は耐熱性の可撓性材料、たとえば鋼線
からできていて、十分に大きい孔をもち、そのため空気
がそのベルトを通って循環できる。

コンベヤベルト５は炉の内部の台６の上にのっており、
この台も空気を透過させる孔をもっている。

コンベヤベルトは炉の内部を送り返されてきて、冷却す
べきガラス物体は炉の入口の前でコンベヤベルト上に単
純に置かれ、出口後方で再び取り除かれる。

本発明における炉１は、コンベヤベルト５の進行方向に
向って前方に、温度−冷却区分２およびそれに続くより
低い温度のための冷却区分３をもつ。

炉１の構成はきわめて簡単なものである。なぜなら、個
々の区分は工場で完全に仕上げることができ、ついでそ
れらを全体としての炉に組立てることができるからで、
そのときにコンベヤベルト５を全区分に通しさえすれば
よいのである。

第４図によれば、独立した区分２−！たは３は、安定な
枠１０の内部に、その区分をとり巻く断熱材９を有し、
その枠は脚１１の上にある。

その区分のデツキ部の下に送風機７が配置されていて、
これは、断熱材９を通過させられた軸１２により、電動
機１３によって駆動される。

そのセクションの片側または両側に適当な加熱ニレメン
）８ａｔたは冷却ニレメン）８ｂが配置されていて、送
風機Ｔは、コンベヤベルト５の上側およびその上にある
ガラス物体（図示せず）を通して、冷却空気ないしは加
熱空気を吸込み、それらを横方向に、加熱エレメントへ
向けて吐出す。

外壁に沿って下降する空気流は加熱エレメントを流過し
、コンベヤベルト５の下側と上側との間の空間に入り、
上記のような循環が継続される。

第５図に従った本発明の他の一実施態様においては、各
区分において、送風機７が外部から伶空気を吸込むこと
ができ、さらに、その冷空気と混合されたところの加温
された空気がその区分から出ていくことができることに
よって、温度が調節されうるようになっている。

第５図によれば、区分のデツキ部の両側にある孔はバル
ブないしは弁１５を備え、それらは調節装置１６を介し
て調節されうる。

冷空気の吸込みのために、軸１２と同軸に、もう一つの
バルブまたは弁１４があって、これも調節装置１６を介
して調節できる。

ある区画において温度が高くなりすぎたとき、すなわち
第３図の温度曲線またはその他の所望の温度曲線の平均
温度値を越えた場合には、温度測定装置の作用の下に、
調節装置１６がバルブ１４゜１５を開いて、冷空気が送
風機７によって吸込１れ、あたたかい循環空気と混合さ
れ、長さ方向の流れを生じるのに必要でないだけの空気
がバルブ１５から再び出て行くことができるようにする
。

手動運転の場合には、操作員が調節装置１６を直接に調
節する。

第７図の温度曲線Ｓで示されているように、上記の制御
機構によって限界値曲線Ｓ−’ＩおよびＳ−２の温度範
囲内で働く。

この限界値の範囲内で温度がより高い方へずれればずれ
るほど、それだけバルブ１４および１５が多く開かれる
。

上限値Ｓ−１を越えると、閉鎖された冷却エレメント８
ｂのスイッチが入れられ、下限値Ｓ−２の下になると、
加熱エレメント８ａのスイッチが入れられる。

冷却エレメントないしは加熱エレメントは、熱電対が納
められている区分に属している。

当業者にとって驚くべきことには、第６図においてベル
トの進行方向に向って先行する一区分の温度測定部１７
において温度を測定し、制御器１８において現在値と予
定値とを比較して制御信号が発せられ、それが改めて調
節装置１６に作用シ、後方にあるセクションにおいて、
バルブ１５および１４の調節機構に働いて、流出するよ
りも多くの空気が吸込１れるように、筐たは流出するよ
りも少量の空気が吸込壕れるようにすることによって、
第６図の制御機構により本発明に使用するトンネル炉に
おける長さ方向の流れを調節することが可能となったの
である。

温度指示に基いて操作員が直接バルブまたは弁１４およ
び１５の調節を行ってもよいことはもちろんである。

それにより、後方の区分において、多少とも大きい加圧
または減圧が生じ、かくして長さ方向の流れが制御可能
となる。

本発明の制御法は、既存のバルブ１４および１５ならび
に調節装置１６をもとにしていて、ただもう一つの温度
測定部１７ならびに制御器１８を必要とするのみである
から、とくに経済的である。

しかも、経費はわずかであるにもかかわらず、ベルト進
行方向に対しての向流としても、特別な場合の並流とし
ても、炉を通る長さ方向の流れを調節できることが示さ
れている。

トンネル炉に沿っての向流空気流の本発明による調整は
、それによりガラス器の向流加熱がエネルギー節約の下
に可能であり、炉入口での空気流入が少なくなり、他の
冷却曲線に従うべき他種のガラス器を装入したときＯ他
の向流空気流のより容易な調節が可能であり、区分に作
用する種々の外部の影響、たとえば扉を開いたときなど
の影響を排除することが可能であり、ｔた冷却曲線がよ
りよく調整されていることにより、より速かなガラスの
冷却が可能であるがゆえに、とくに有利である。

必要ならば、さらに、並流空気流の調節により、加熱さ
れた炉部分による加熱されていない区分の加熱を行うこ
とが可能で、それによう、作業開始準備期間または中断
時間を短縮できる。

きわめて異なる区分の温度を個々にまたは合わせて、き
わめて異なる他の区分における個々捷たは全体としての
圧力の制御に利用できるゆえに、本発明の制御法は、所
望の冷却曲線の管理、調節に対し非常に種々の可能性を
与えるものであることが明らかである。

いわゆる「臨界的」帯域である最後の区分において長さ
方向の流れの制御のための温度測定を行い、その制御自
体は第６図に従って冷却区分で行うのがとくに適当なこ
とが認められた。

負荷が変った場合には、加熱エレメントをもたない後方
の炉部分において、バルブおよび弁の開閉およびそれに
より影響された長さ方向の流れによって、この炉部分に
おいて最適の温度曲線が負荷変動の際によく維持される
よう配慮するのである。

本発明に使用するトンネル炉は、ガラス物体の冷却のた
めのみならず、ガラス上の焼付は色素の焼付け、ガラス
物体の変形、ガラス、セラミックなどのその他の熱処理
などのためにも利用できる。

かくして、本発明の制御法ならびにそれに対応するよう
構成された炉は、当業者にとって驚くべきほどの長所を
発揮することが明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の平面図、第２図は第１図の側
面図、第３図は本発明の実施例に従った炉の長さ方向の
炉内温度分布曲線で縦軸は温度（℃）、横軸は炉の長さ
、第４図は第２図のＡ−Ａ線における縦断面図、第５図
は第２図のＢ−Ｂ線における縦断面部分図、第６図は本
発明の実施例における温度制御機構の概要図、第７図は
本発明の実施による温度制御概略図で縦軸は温度、横軸
は時間で曲線Ｓは温度曲線でＳ−１、Ｓ−２はそれぞれ
上限界値曲線、下限界値曲線を示す。 １・・・トンネル炉、２・・・高温−冷却区分、３・・
・冷却区分、４・・・出口セグメント、５・・・コンベ
ヤベルト、７・・・送風機、８ａ・・・加熱エレメント
、８ｂ・・・冷却エレメント、１２・・・軸、１３・・
・電動機、１４゜１５・・・弁、１６・・・調節装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 被処理物品をそれぞれ温度制御機構を備えた独立し
   た区分を有するトンネル炉内の長さ方向に移送し、前記
   温度制御機構の操作により前記各区分内の空気温度を制
   御し、長さ方向に移動する被処理物品を横断するように
   空気を循環させて各区分における被処理物品の周囲の空
   気温度をより均一化し、各区分において弁および循環装
   置を選択的に制御することによって各区分内に空気を吸
   込み、各区分において出口弁を選択的に制御して各区分
   から空気を排出し、前記区分の温度を検出し、区分間の
   圧力を変化させることにより隣接する区分間に空気の長
   さ方向流を誘導し、そして前記区分以外の他の区分に測
   定した温度に従って前記区分の１または複数区分の長さ
   方向流を制御するとともに前記区分内へのおよびそれか
   らの空気の選択的吸引および排出を制御して区分間の圧
   力を変化させ、長さ方向流を誘導しかつ炉内を長さ方向
   に移動する被処理物品に対し均一で予定した冷却サイク
   ルを付与するようにすることからなる被処理物品の熱処
   理方法。