DE69002637T2

DE69002637T2 - Gefäss für die thermische Behandlung von Objekten.

Info

Publication number: DE69002637T2
Application number: DE90400012T
Authority: DE
Inventors: Michel Agius; Robert Pernelle
Original assignee: Selas SA
Current assignee: Selas SA
Priority date: 1989-01-04
Filing date: 1990-01-03
Publication date: 1994-01-20
Anticipated expiration: 2010-01-04
Also published as: ES2017599A4; DE69002637D1; GR900300154T1; US4973349A; FR2641369B1; EP0377531B1; ATE93049T1; EP0377531A1; DE377531T1; FR2641369A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Behälter für die thermische Behandlung von Gegenständen.
Die Erfindung betrifft im speziellen einen Ofen zur thermischen Behandlung, insbesondere zum Härten von Flachglas.
In Ofen dieser Art werden die Flachglasplatten horizontal auf Rollen verschoben und auf die Temperatur zur Härtung von Glas, nämlich auf etwa 650 ºC, erhitzt.
Bei dieser Temperatur wird das Glas weich und ist daher sehr anfällig für die Anwesenheit von Staub und unterliegt dem Risiko, durch Staub verschmutzt zu werden.
Durch das US-Patent 4 247 000 ist ein Ofen zur thermischen Behandlung von Flachglas bekannt, der Mittel zum Aufheizen und Mittel zum Stützen und Transportieren der zu behandelnden Gegenstände aufweist; die Transportmittel sind durch Keramikrollen auf der Basis von Quarzglas gebildet, die somit einen geringen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen.
Die derzeit benutzten Öfen zum Härten von Flachglas schützen dieses nicht vollständig vor Staub. Tatsächlich kann in diesen Öfen das Flachglas durch Staub verschmutzt werden, der durch den Ofen selbst erzeugt wird oder aus der Umgebung des Ofens stammt.
Der durch den Ofen erzeugte Staub stammt im wesentlichen aus der isolierenden Auskleidung und wird aus ihr freigesetzt:
während Ausdehnungen und Zusammenziehungen der Auskleidung in Aufheiz- und Abkühlphasen
- durch Vibrationen, die bei der Bewegung des Oberteils entstehen, d.h. der Decke des Ofens, die den Zugang zu seinem Innenraum ermöglicht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Lösungen zu vermeiden, indem ein Gehäuse zur thermischen Behandlung und insbesondere ein Ofen angegeben wird, der die zu behandelnden Gegenstände vor einer Verschmutzung durch Staub bewahrt.
Die Erfindung betrifft daher einen Behälter für die thermische Behandlung von Gegenständen, insbesondere einen Ofen zur thermischen Behandlung von Flachglas, der in seinem Innenraum eine Heizeinrichtung und Mittel zum Tragen der zu behandelnden Gegenstände aufweist, wobei die Wände des Behälters eine thermisch isolierende Auskleidung aufweisen und ein Stück dieser Wände entfernbar ist, um den Zugang zum Inneren des Behälters zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß ist dieser Behälter dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte innere Oberfläche des Behälters mit Seite an Seite angeordneten Platten bedeckt ist, die auf der Basis von Quarzgut gebildet sind und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von nahe 0 aufweisen.
Diese Platten bilden keinen Staub, selbst wenn sie Vibrationen unterliegen. Darüber hinaus sind diese Platten aufgrund der Tatsache, daß ihr thermischer Ausdehnungskoeffizient bei nahe 0 liegt, unempfindlich gegenüber Temperaturänderungen und setzen dadurch keinen Staub frei.
Diese Platten können aus praktisch reiner Kieselerde gebildet sein oder Kieselerde und Aluminium als Hauptbestandteile aufweisen.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Behälter wenigstens in seinem oberen Bereich durch isolierende Blöcke thermisch isoliert, die im Kontakt mit der äußeren Oberfläche der Platten angeordnet sind und aus Mineralfasern gebildet sind, die in eine weiche Folie auf der Basis von keramischen Fasern eingewickelt sind.
Dadurch daß die Mineralfaser dieser Blöcke in eine Folie aus keramischem Material gehüllt ist (die temperaturbeständig ist), besteht nicht die Gefahr, daß von den Fasern ausgehender Staub in die Zwischenräume zwischen die Platten fällt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Platten im oberen Bereich des Behälters mit Haltern aus feuerfestem Material gehalten, die senkrecht zu den Platten stehen, wobei die isolierenden Blöcke aus Mineralfasern zwischen den Haltern angeordnet sind und mit Ihnen auf der Außenseite der Platten in Kontakt stehen.
Diese Halter können aus dem gleichen Material wie die Platten gebildet sein.
Gemäß einer wichtigen Besonderheit der Erfindung ist die obere Wand des Behälters fest, während der obere Teil der Seitenwände bewegbar ist.
Wenn die obere Wand des Behälters fest ist, besteht nicht die Gefahr, daß Staub von ihr freigesetzt wird. Darüber hinaus wird bei der Bewegung der oberen Teile der Seitenwände aufgrund der vertikalen Richtung dieser Bewegung vermieden, daß Staub auf die zu behandelnden Gegenstände fällt.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der beigefügten Beschreibung.
In der beigefügten Zeichnung zeigen beispielhaft und nicht schutzbeschränkend:
Figur 1 - einen transversalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Ofen zur Behandlung von Flachglas
Figur 2 - einen transversalen Schnitt durch das Gehäuse des Ofens im vergrößerten Maßstab
Figur 3 - eine schematische transversale Schnittdarstellung des Ofens, die die Belüftungseinrichtung des Gehäuses des Ofens verdeutlicht.
In der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 und 2 weist der Ofen 1 zum Härten von Flachglas 2 bei etwa 650 ºC in seinein Innenraum untere elektrische Widerstände 3 und obere elektrische Widerstände 4 sowie Rollen 5 zum Tragen und Transportieren von zu behandelnden Glasplatten 2 auf.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Ofen 1 in seinem unteren Bereich mit Rohrwiderständen 3 zur Aufheizung durch Strahlungswärme versehen. Die oberen Widerstände 4 sind beispielsweise durch Bänder aus Ni-Cr gebildet, die im Zick-Zack gefaltet sind. Das Gehäuse 1 weist selbst im wesentlichen die Form eines langgestreckten Tunnels mit rechteckigem Querschnitt auf. Die Glasplatten 2 werden durch auf Wellenlager 6 gehaltenen Rollen 5 unterstützt, die durch eine außerhalb des Gehäuses angeordnete Vorrichtung 7 (vgl. Figur 1) rotierend angetrieben werden.
Die untere Wand des Gehäuses 1 weist eine Basis 8 aus feuerfesten Steinen auf. Die Seitenwände sind ebenfalls bis zur Höhe der Rollen 5 mit feuerfesten Steinen 9, 10, 11 versehen.
Diese feuerfesten Steine sind außen durch eine metallische Bewehrung 12 verstärkt.
Erfindungsgemäß ist im wesentlichen die gesamte innere Oberfläche des Behälters 1 mit Platten 13, 14, 15, 16, 17 auf der Basis von Quarzgut verkleidet, die Seite an Seite angeordnet sind und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von nahe 0 aufweisen.
Diese Platten 13, 14, 15, 16, 17, die relativ dünn sind, um eine geringe thermische Trägheit aufzuweisen, können aus praktisch purem Quarzglas bestehen, wie beispielsweise aus dem Material, das unter der Marke GLASROCK vertrieben wird und mehr als 99,5 % Kieselerde, eine Dichte von 1,9 kg/dm³, einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von 0,6 x 10&supmin;&sup6;ºC&supmin;¹ und eine thermische Leitfähigkeit von 1504,8 J h&supmin;¹ m&supmin;¹ ºC&supmin;¹ (0,36 Kcalh&supmin;¹m&supmin;¹ºC&supmin;¹) bei 260 ºC aufweist. Dieses Material widersteht einer Dauertemperatur von 1200 ºC.
Die vorgenannten Platten können ferner aus einer Keramik bestehen, die als Hauptbestandteile Kieselerde und Aluminium aufweist.
Insbesondere aus Figur 2 ist zu ersehen, daß der Behälter 1 thermisch in seinem oberen Bereich (obere Wand und obere Teile der Seitenwände) durch isolierende Blöcke 18, 19, 20 isoliert ist, die in Kontakt mit der Außenfläche der Platten 16, 17 stehen.
Diese isolierenden Blöcke 18, 19, 20 sind aus Mineralfaser 21 gebildet, die in eine weiche Folie 22 auf der Basis von Keramikfasern eingehüllt ist.
Diese Fasern können aus Steinwolle gebildet sein, die einer Temperatur von 1250 ºC widersteht.
Aufgrund des geringen Gewichts der Fasern können die Platten 17 leicht die Blöcke 20 tragen, ohne daß es erforderlich ist, metallische Verstärkungen vorzusehen.
Die Folie 22, die das fasrige Material der Blöcke 18, 19, 20 umgibt, kann ein aus keramischen Fasern bestehendes Papier sein (SiO&sub2;, Al&sub2;O&sub3; im wesentlichen), die miteinander durch ein organisches Bindemittel verbunden sind, wie beispielsweise aus dem Papier KERLANE 50. Dieses Papier läßt sich leicht schneiden und falten.
Es ermöglicht die vollständige Beseitigung der Gefahr, daß Staub, der im wesentlichen von dem fasrigen Material in den Fugen zwischen den Platten 17 herrührt, herunterfällt. Außerdem können diese Fugen aufgrund der großen Formstabilität der vorgenannten Platten eine sehr geringe Größe aufweisen.
Figur 2 läßt ferner erkennen, daß im oberen Teil des Behälters die Platten 17 durch Halter 23 aus feuerfestem Material gehalten sind, die senkrecht zu den Platten 20 stehen.
Die isolierenden Blöcke 20 aus Mineralfaser sind zwischen diese Halter 23 eingeklemmt und mit ihnen auf der Außenseite der Platten 17 im Kontakt.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Halter 23 aus vertikalen Platten gebildet, die sich senkrecht zu den Platten 17 erstrecken und aus demselben Material wie die letztgenannten bestehen. Figur 2 läßt ferner erkennen, daß die Plattenhalter 23 mit Stangen 26 an ein festes Gestell 24, 25 gehängt sind.
Darüber hinaus weisen die die Halter bildenden Platten 23 in ihren unteren Bereichen und auf jeder Seite eine einstückig an sie angeformte Rippe 27 auf, die als Anlage für die Platten 17 dient.
Andererseits weisen die die Halter bildenden Platten 23 und die Platten 17 in die Platten eingeformte Rippen 28, 29 auf, die als Auflage für den oberen Widerstand 4 dienen. Auf diese Weise werden metallische Zusatzteile vermieden, die Bohrungen und eine elektrische Isolation zur Befestigung des Widerstandes 4 erfordern würden. Die Anbringung und Befestigung des Widerstandes 4 wird so besonders einfach.
Die Figuren 1 und 2 lassen ferner erkennen, daß die obere Wand des Behälters 1 fest ist, während die oberen Teile 30 der Seitenwände bewegbar sind.
Wie in Figur 1 gezeigt ist, ist jedes der oberen Teile 30 der Seitenwände an einem Hebel 31 befestigt, der einerseits am oberen Rand 30 a und andererseits an einem festen Teil eines Gehäusegestells 32 angelenkt ist, das oberhalb der oberen Wand des Gehäuses angeordnet ist. Der obere Rand 30 a des Teils der Wand 30 ist mit einem hydraulischen, pneumatischen o.ä. Mechanismus 33 verbunden, der die Bewegung dieses Wandteils 30 zwischen einer geschlossenen Position und einer geöffneten Position erlaubt, in der sich das Wandteil in einer Position oberhalb der Zugangsöffnung 34 in das Innere des Gehäuses 1 befindet (vgl. die linke Seite der Figur 1).
Figur 3 zeigt den Behälter des erfindungsgemäßen Ofens, der in seinem unteren Teil Ansaugdüsen 35 für im Innern des Behälters 1 befindliche Luft und in seinem oberen Teil Einblasdüsen 36 für angesaugte Luft aufweist.
Die Ansaugdüsen 35 münden in eine Leitung 37, die mit einem Ventilator 38 außerhalb des Gehäuses 1 verbunden ist. Die Einblasdüsen 36 sind mit einer Leitung 39 verbunden, die sich oberhalb des Ofens erstreckt. Ferner ist ein Filter 40 außerhalb des Gehäuses und stromabwärts der Ansaugdüsen 35 und stromaufwärts vom Ventilator 38 angeordnet.
Die gesamte beschriebene Ausstattung des Ofens trägt dazu bei, jegliche Verschmutzung von Glasplatten durch Staub zu vermeiden.
Tatsächlich kann kein Staub während des Betriebs des Ofens freigesetzt werden, und zwar aus den nachfolgenden Gründen:
- Da die innere Oberfläche des Behälters 1 mit aneinanderstoßenden Platten 13, 14, 15, 16, 17 aus feuerfestem Keramikmaterial ausgekleidet ist, das einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von im wesentlichen 0 aufweist, besteht nicht die Gefahr, daß es unter der Einwirkung von thermischen Schocks bröckelt; darüber hinaus absorbiert ihre glatte Oberfläche nur wenig Wärme.
- Die isolierenden Blöcke 18, 19, 20 gewährleisten eine ausgezeichnete thermische Isolation; da das fasrige Material dieser Blöcke in keramisches Papier 22 eingehüllt ist, wird jegliche Gefahr der Freisetzung von Staub, der durch die Fugen der Platten 17 hindurchtreten könnte, vermieden.
- Die Tatsache, daß die Platten 17 von Haltern 23 derselben Art gehalten werden, vermeidet die Ausbildung von thermischen Brücken zwischen den Platten 17 und von Staub; darüber hinaus lösen diese Halter 23, die zugleich zum Halten des Heizwiderstands 4 geformt sind, in wirksamer und einfacher Weise dessen Befestigung und die durch das Aufheizen dieses Widerstands entstehenden Probleme.
- Die Tatsache, daß der Zugang zum Innern des Ofens nicht durch Entfernung der oberen Wand des Gehäuses 1, sondern von Teilen 30 der Seitenwände gebildet wird, vermeidet dieses Risiko des Herabfallens von Staub auf das Glas 2 während der Entfernung dieser Wandteile 30.
- Darüber hinaus erlaubt die in Figur 3 dargestellte Ventilationsvorrichtung das Absaugen von Staub aus dem Innern des Gehäuses 1 vor dem Einbringen von Glas in das Gehäuse und während der gesamten Gehandlungsdauer dieses Glases.
Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
Ferner kann der Schutz vor Staub in dem Gehäuse des Ofens, falls erforderlich, noch dadurch verstärkt werden, daß das Innere des Gehäuses unter einen geringen Überdruck gesetzt wird, so daß jedes Risiko des Eindringens von Staub in das Innere des Gehäuses vermieden wird. Dieser geringe Überdruck kann mit Hilfe von Gasbrennern erzeugt werden, die eine zusätzliche Aufheizung bewirken.

Claims

1. Behälter für die thermische Behandlung von Gegenständen, insbesondere Ofen zur thermischen Behandlung von Flachglas, mit einer Heizeinrichtung (3, 4) und Mitteln (5) zum Tragen der zu behandelnden Gegenstände (2), wobei die Wände des Behälters eine thermisch isolierende Auskleidung aufweisen und ein Stück (30) der Wände entfernbar ist, um den Zugang zum Innern des Behälters zu ermöglichen, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte innere Oberfläche des Behälters mit Seite an Seite angeordneten Platten (13, 14, 15, 16, 17) bedeckt ist, die auf der Basis von Quarzgut gebildet sind und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten von nahe 0 aufweisen.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus praktisch reiner Kieselerde gebildet sind.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten Kieselerde und Aluminium als Hauptbestandteile aufweisen.

4. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (1) wenigstens in seinem oberen Bereich durch isolierende Blöcke (18, 19, 20) thermisch isoliert ist, die im Kontakt mit der äußeren Oberfläche der Platten (16, 17) angeordnet sind und aus Mineralfasern (21) bestehen, die in eine weiche Folie (22) auf der Basis von keramischen Fasern eingewickelt sind.

5. Behälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (17) im oberen Bereich des Behälters (1) mit Haltern (23) aus feuerfestem Material gehalten sind, die senkrecht zu den Platten stehen und daß die isolierenden Blöcke (20) aus Mineralfasern zwischen den Haltern (23) angeordnet sind und mit ihnen auf der Außenseite der Platten in Kontakt stehen.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (23) aus demselben Material wie die Platten (17) gebildet sind.

7. Behälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter (23) Platten sind, die sich senkrecht zu den genannten ersten Platten (17) erstrecken.

8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die die Halter bildenden Platten (23) in ihrem unteren Bereich und auf jeder Seite Rippen (27) aufweisen, die als Anlage für die ersten Platten (17) dienen.

9. Behälter nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Halter bildenden Platten (23) und/oder die genannten ersten Platten (17) Befestigungsmittel für den elektrischen Heizwiderstand (4) aufweisen, der oben im Behälter angeordnet ist.

10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Befestigungsmittel durch an die genannten Platten (23, 17) angeformte Rippen (28, 29) gebildet sind und als Anlage für den Widerstand (4) dienen.

11. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Wand des Behälters fest ist, während der obere Teil (30) der Seitenwände bewegbar ist.

12. Behälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der oberen Teile (30) der Seitenwände an einem Arm (31) befestigt ist, der auf einer Seite an der Oberkante des genannten Teils (30) der Wand und auf der anderen Seite an einem festen Stück des Gehäuserahmens (32) angelenkt ist, das oberhalb der oberen Wand des Gehäuses angeordnet ist, wobei die Oberkante des genannten Teils (30) der Wand mit einem Mechanismus (33) verbunden ist, der erlaubt, das Teil (30) der Wand zwischen einer Schließposition und einer Öffnungsposition zu bewegen und der über der Zugangsöffnung (34) in das Innere des Behälters angeordnet ist.

13. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß er an seiner Unterseite Saugdüsen (35) für in dem Inneren des Behälters (1) enthaltene Luft und an seiner Oberseite Einblasdüsen (36) zum Einblasen der abgesaugten Luft aufweist und daß ein Filter (40) stromabwärts der Saugdüsen (35) angeordnet ist.