DE7322367U

DE7322367U - Abschreckvorrichtung

Info

Publication number: DE7322367U
Application number: DE19737322367U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-06-15
Filing date: 1973-06-15
Publication date: 1973-09-20
Also published as: FR2187711A1; US3869876A

Description

Priorität: 15. Juni 1972 in Frankreich

Die Erfindung betrifft die Abschreckhärtung von Gegenstanden, insbesondere Glai?gegenständen. Bei der Abschreckhärtung von Glasgegenständen ist es bekannt, diese bis zum Erweichungspunkt des Glases zu erhitzen und sie dann in erhitztem Zustand unmittelbar mit einem Kältemittel in Kontakt zu bringen, das in Form von Strahlen, beispielsweise von flüssigem Stickstoff, ausgeschleudert wird, der unmittelbar aus einem Hauptspeicherbehälter abgezogen wird, der ständig unter Druck steht. Bei seiner Verdampfung Überträgt das Kältemittel die erforderliche Kälte für die plötzliche Abkühlung des abzuschreckenden Gegenstandes, wobei die Oberfläohensohichten des Glases unter Dirack und der Kern des behandelten Gegenstandes unter Spannung gesetzt werden. Um den Ausgleichskoeffizienten ζwischon dem zu kühlenden Gegenstand und dem Kältemittel zu vergrößern, wird letzteres Im allgemeinen in Form ferner Teilchen, d.h. verstäubt ausge sohleudert.

-2·

l'ostecliedu Fraiikturt/M«lii

Für die Durchführung eines solchen Verfahrens ist eine Vorrichtung oder ein (r^rät bekannt, das eine thermisch isolierte Abschreckkammer, die mit Einlaß- und Auslaßeinrichtungen für den Gegenstand versehen ist, ein Strahlsystem für das Kältemittel mit einer Projektionsbank, die mit mehreren in das Innere der Abschreckkammer gerichteten Versprühungsorganen für das Kältemittel ausgerüstet ist, eine Zufuhreinrichtung für das eingesetzte Kältemittel von einem Hauptspeicherbehälter

fzu der Projektionsbank,sowie einen thermisch isolierten Rückgewinnungsbehälter für restliches Kältemittel aufweist, der im unteren Teil der Abschreckkammer angeordnet und mit Rückführeinrichtungen zu der Projektionsbank versehen ist. Bei einem solchen Abschreckgerät muß ein steiger Vorrat an Kältemittel in flüssiger Form und unter Druck von mindestens 2 bar absolut eingesetzt werden* Außerdem ist es mittels der bekannten Vorrichtung nicht möglich, mit Genauigkeit die zur Durchführung der Behandlung eines gegebenen Gegenstandes genau erforderliche Menge Kältemitte'l festzustellen. Die Vor-"*" richtung gestattet auch nicht die Menge des im Verlauf der Behandlung verbrauchten Kältemittels mit Präzision zu kontrollieren. Alle diese Mangel führen im allgemeinen zu einer Verschwendung von Kältemittel«

Die Neuerung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Abschreckvorrichtung zu entwickeln, die gleichzeitig gestattet, mit Genauigkeit, insbesondere mit einer Annäherung von ί Q, 5$ die für den zu behandelnden Gegenstand erforderliche Kältemittelmenge festzustellen und im Verlauf der Behandlung die verbrauch-

-3-

te Kältemittelmenge zu regeln· Zur Lösung dieser Aufgabe erweist es sich als zweckmäßig

1«) aus einem ständigen Hauptspeichervorrat des gewählten Kältemittels eine dosierte Menge abzuziehen, die für einen einzigen Abschreckvorgang eines gegebenen zu behandelnden Gegenstandes notwendig und ausreichend ist» wobei der Hauptspeichervorrat im allgemeinen unter einem niedrigen Druck, z.B. Luftdruck, steht;

2.) die abgemessene Kältemittelmenge in einen Hilfsspeicherbehälter vorübergehend zu überführen, der in der Nähe der Abschreckkammer angeordnet ist und als Relais oder Puffer zwischen dem Hauptvorrat und der Projektionszone des eingesetzten Kältemittels liegt.

3») einen raschen Ausstoß der dosierten Menge zu gewährleisten, die vorübergehend in dem Hilfsbehälter gespeichert ist,

der
indem man den Hilf sspeicher, kurzzeitig gegenüber dem im Hauptspeicher herrschenden Niederdruck unter höheren Druck setzt und dann den Hilfsspeicherbehälter bis auf den niedrigen Druck des Hauptspeichers entlastet. Der Ausstoß und ggf. die Versprühung des eingesetzten Kältemittels erfolgen also, indem man Druckimpulse auf den Hilfsspeicher ausübt, der vorübergehend eine dosierte Menge Kältemittel enthält.

Zur Durchführung dieses Verfahrens sieht die Neuerung eine Kältemittelauestoß- und Abschreckvorrichtung vor, die

1.) dnen thermisch isolierten zur Aufnahme jeder dosierten Kältemittelmenge bestimmten Hilfsepeicherbehälter und

2.) Einrichtungen zur Druckbelastung und Druckentlastung des Hilfscpelcherbehälters aufweist*

Die Wand dieses Hilfsspeicherbehälters ist dazu eingerichtet, einen wesentlich höheren Innendruck aufzunehmen als der Innendruck des Hauptspeicherbehälters. Dieser Hilfsspeioherbehälter steht in offener Verbindung einerseits mit einer Zufuhreinrichtung für Kältemittel und andererseits mittels eines Siphons mit der Projektionsbank·

Die Neuerung betrifft auch ein Entgasungsventil, das eng mit der Bank für den Ausstoß des Kältemittels für die betriebsweise zusammenarbeitet und bei deren Kaltstellung gewährleistet, daß ausschließlich die Gasphase des Kältemittels nach außen durchtritt, während die flüssige Phase des Kältemittels ausschließlich angehalten wird. Dieses Ventil besitzt ein freies

Verschlußorgan in einer Lagerung, die an ihren beiden Enden mit zwei Öffnungen versehen ist, welche den Sitz für dieses Organ bilden. Die eine Öffnuig auf der Au^tromseite dient zur Einführung dieser Phasen, während die andere auf der Abstromseite zum ausschließlichen Abzug der Gasphase dient. Das Verschlußorgan kann drei Stellungen einnehmen, nämlich eine stabile Lage zum Verschluß der Öffnung auf der Aufstromseite, eine stabile Lage zur ausschließlichen Zurückhaltung der flüssigen Phase, in der das Organ die abstromseitige Öffnung verschließt, und eine Lage für den ausschließlichen Durchgang der Gasphase, in der das Organ nahe der aufstromsoitigen Öffnung pneumatisch aufgehängt ist.

Die Vorrichtung nach der Neuerung läßt eich besonders für Glasgegenstände verwenden, aber sie kann natürlich auch zur Abschreckhärtung von Gegenständen aus Stahl oder irgendeinem anderen Metall dienen*Die Form der abzuschreckenden Gegenstände ist unwiehtlg für die Vorrichtung,und es kann sich um Platten, z.B. Scheiben oder Spiegel, konkave oder konvexe Gegenstände, wie Brillengläser oder Gegenstände jeder anderen geometrischen Form handeln·

Nachstehend wird die Neuerung in bevorzugter Ausführungsίοrm anhand der Zeichnung beschrieben·

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Abschreckvorrichtung nach der Neuerung;

Fig. 2 ist eine nähere Darstellung im Schnitt durch die Abschreckvorrichtung;

Fig. 3 zeigt den Gesamtaufbau der Abschreckvorrichtung auf Schienen montiert;

Fig. 3¹ zeigt im Schnitt nach Linie AA¹ der Fig. 3 eine Einzelheit einer Vorrichtung gern· der Neuerung;

Fig. k ist eine Stirnansicht der gelochten seitlichen Verteilungswand ι

Fig. 5 ist eine Schnittansicht dieser Seitenwand;

Fig. 6 und 7 zeigen ein Verstäubungsorgan, das auf der in Fig. k und 5 dargestellten Wand montierbar ist;

Fig. 8,9 und 10 zeigen ein Entgasungsventil nach der Neuerung und erläutern dessen Funktionsweise.

Gemäß Flg. 1 besitzt die Absohreokvorrlohtune nach der Neuerung eine Abs öhre okkammer 12 mit einer Wärmeisolierung JkO und mit einem Eintritts- und Austrittsstutzen 701 für den abzusöhreokenden Gegenstand, Ein System 702 zum Ausstoß der benutzten Kälteflüssigkeit in Richtung auf das Innere der Kanuner 12, eine Zuleitung 705 für Kältemittel aus einem Hauptspeicherbehälter 1 zu einar Projektionsbank ¹JOk₁ sowie einen Wärmeisolierten Rückgewinnungsbehälter 13 für restliches Kältemittel am unteren Teil der Absehreokkammer 12, der mit Umwälzeinrichtungen, z.B. einer Pumpe, 10 für Gasflüssigkeit zur Ausstoßbank 7O4 verbunden ist.

Das Ausstoßsystem 702 besitzt zwei Gefäße 2A und 2B zum Ausstoß von Kältemittel, die einander zu beiden Seiten der Abschreckkammer 12 gegenüberliegen und gegenüber letzterer um die Achse 711 drehbar montiert sind· Jedes Ausstoßgefäß 2A und 2B von Halbkugelform besitzt eine konvexe Wand 710, einlegen die Abschreckkammer 12 gerichtete Lochwand 21 und eine der Lochwand 21 annähernd parallele Trennwand 709. Die Trennwand 709 begrenzt einerseits mit der konvexen Wand 710 einen Hilfsspeichervorrat 20 für eine vorbestimmte und dosierte Kältemittelmenge und andererseits mit der Lochwand 21 einen Verteilungsraum 780 für Kältemittel. Der HilfsSpeichervorrat 20 und der Verteilungsraum 708 sind wärmeisoliert.

Jener Hilfsbehälter 20 steht einerseits mit der Zufuhrleitung 705 für Kältemittel aus dem ständigen Hauptspeicher 1 gesteuert von einem Ventil EV k und andererseits mit der Frojektions-

bank IQk über ein Siphon 7 In Verbindung* der Im Innern dee Vorrates angeordnet ist-, Dieser Siphon 7 besteht aus einer aussteigenden Durchflußleitung 7¹ und einer absteigenden Durchflußleitung 7^Mi die miteinander insbesondere auf einem hohen Evwu am einen Ende und am anderen Ende mit einem niedrigen Niveau des Hilfsvorrates 20 und einem niedrigen Niveau der Projektionsbank 70k bzw. genauer gesagt, mit einem niedrigen Niveau des Verteilungsraumes 708 in offener Verbindung stehen.

Ein Auestoßsystem gemäß der Neuerung besitzt außerdem Einrichtungen zur Druckbelastung und Druckentlastung jedes Hilfsspeichervorrates 20. Zur Unterdrückstzung dient eine Leitung 706, die mit einer Druckgasquelle 15 über ein Regelventil EV 2 verbunden ist, das mit einem hohen Niveau jedes Vorrates 20 in Verbindung steht. Die Einrichtung zur Druckentlastung besteht aus einem Gasauslaßventil V1, das mit einem hohen Niveau jedes HilfSpeichervorrates 20 über eine Leitung 706 und einerGaaeinführungsleitung 707 in Verbindung steht, die mit der Druckgasquelle 15 über ein Regelventil EV 3 verbunden ist, das mit einem hohen Niveau jedes Siphons 7 in offener Verbindung steht. Jeder Verteilungsraum 708 steht mit einem hohen Niveau mittels einer Entgasungsklappe 8 la Verbindung, wie nachstehend beschrieben wird.

Die Abschreckkammer 12 ist mit einer Einspritzeinrichtung ausgerüstet, die mit dem Rückgewinnungsbehälter vermittels der Re iyklier einrichtung 10 und der Leitung 1 1 offen verbunden

Die vorstehend beschriebene Abschreckvorrichtung arbeitet bei einem zu behandelndem Glasgegenstand, z.B. einer Scheibe 703» in folgender Weiset Aus dem Hauptspeicherbehälter 1 zieht man eine vor-bestimmte dosierte Kältemittelmenge ab, wie ele zur Durchführung eines Abschreckvorganges am be-handelten Gegenstand notwendig und ausreichend ist. Man überführt diese Kältemittelmenge und verteilt sie zwischen die beiden Hilfsspeicherbehälter 20a und 20b mittels der Leitung 705 und der Elektroventile EV h und EV 5· Dann führt man den abzuschreckenden, zuvor bis auf seinen Erweichungspunkt erhitzten Gegenstand in die Abschreckkammer 12 durch den Eintritts- und Austrittsstutzen 701 ein. Die Behälter 20a und 20b, die mit einer völlig bekannten Menge Kältemittel, z.B„ flüssigem Stickstoff, gefüllt sind, werden während einer sehr kurzen Zeit nahe einer Sekunde unter einen Druck gesetzt, der den Innendruck eines jeden Behälters auf einen höheren Wert als den im Hauptspeicherbehälter 1 herrschenden Druck bringt. Diese Maßnahme dient dazu, das Kältemittel aus den Behältern 20a und 20b durch den Siphon 7 zu treiben und die zuvor dosierte Menge in Form von Strahlen auszustoßen, die gegen die Oberfläche des abzuschreckenden Gegenstandes gerichtet sind.Zu Beginn dieses Vorganges gestattet die Entgasungsklappe 8, die an jedem Verteilungsraum 708 angeschlossen ist, sehr rasch das Gasvolumen abzuziehen, das in dem Ausstoßsystem zurückgeblieben ist, und man kann so über Käl-finittel in flüssiger Form "von den ersten Augenblicken des Ausstoßvorganges und der Versprühung des eingesetzten Kältemittels verfügen. Die DruckbeJastung ist regelbar und kann zwischen 1 und 9 bar absolut mittels des Elektroventiles EV 2 und des Druckminderers 6 von großer Strömungsleistung abgestuft werden. Während des ganzen

.: : ■■ .■·. ■· Λή

111 1 t . ■■ I . / '

I t * 1 * ι < · I

f 1 I · I · I

Abschreckvorganges bleibt das Elektrodentil EV 2 offen und der in de« Hilfsspeicherbehälter 20 herrschende Druck wird mittels des Druckminderers 6 konstant gehalten« Während der Abschrekkung fängt man das restliche Kältemittel in flüssiger Form im Rückgewinnungsbehälter 13 nach Durchgang der Flüssigkeit durch das Filter "\k auf.

Venn die Abschreckung durchgeführt ist, entnimmt man den behandelten Gegenstand aus der Abschreckkammer durch den Eintritts- und Austrittstutzen 701 und stellt den Kältemittelausstoß durch Druckentlastung der Hilfspeicherbehälter 20a und 20b ab. Zu diesem Zweck schließt man das Ventil EV 2 und öffnet gleichzeitig die Ventile EV 3 und das Ventil V1. Da die angestrebte Drucksenkung im allgemeinen sehr langsam ist (man rechnet ungefähr 1,5 Sek. für den Übergang von 9 bar absolut auf 1 bar absolut)_> ruft man eine praktisch unmittelbare Unterbrechung des Kältemitteldurchflusses im Siphon ■·■■ 7 hervor, indem man das Ventil EV 3 öffnet, was die Einführung des Druckgase» in letzteres gestattet. Dieses gewähr - leistet eine augenblickliche Abschaltung des Siphons.

Das am Schluß dieses Abschreckvorganges verbleibende im Rückgewinnungegefäß 13 aufgefangene Kältemittel kann mittels der Pumpe 10 und Öffnung der Ventile EV 9 und EV 10 zurückgeschickt und für den folgenden Abschreckvorgang wiederbenutzt werden. Man kann das rückgewonnene Kältemittel wieder in die Hilfsspelcherbehälter 2A und 2B einspritzen. Dieselbe Rezyklierelnrlchtung 10 gestattet eine kleine Menge wiedergewonnenes

Kältemittel in Leitung 11 au einer Injektion- und Versprüheinrichtung 713 im Innern der Abschreckkammer 12 fließen zu lassen» Venn man das Ventil EV 10 schließt und das Ventil EV 9 öffnet, ist es so möglich, eine gewisse Menge Kältemittel in der Abschreckkammer zu verdampfen und damit letztere zwischen zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsgängen kalt zu halten·

Eine Einrichtung zur Messung des Kältemittelvolumens gestattet dauernd die in die Hilfsspeicherbehälter eingespritzte Flüssig- ~ keitsmenge zu kontrollieren· Diese Vorrichtung! ein sogenannter Blasenzähler, besteht im wesentlichen aus einem Differenzialdruckmanometer 3· Um das eingespritzte Volumen zu messen, läßt man Gas von konstanter Strömungsmenge, beispielsweise Stickstoff, aus der Druckgasreserve 15 durch ein Regelventil k_t einen Strömungsmesser 5i eines der drei Elektroventile EV 6, EV 7 und EV 8, deren letzteres EV 8 zur Kontrolle der im Rückgewinnungsgefäß 13 aufgefangenen Flüssigkeit dient, strömen, die aus

der Abschreckkammer 12 durch ein Regenerierfilter Ik von rückst V gewonnenen Kältemittelmengen abgetrennt wurde. Diese Maßnahme besteht darin, daß man die Flüssigkeit, die sich in den Tauohrohren 16,17 und 18 befindet, die in den Behältern 2A, 2B und im Behälter I3 angeordnet sind, entfernt und die Höhendifferenz h von dem Manometer 3 abliest, die durch den Druck verursacht wurde, der von dem Gas zwecks Austreibung dieser Flüssigkeit ausgeübt wurde. Dieser Druck ist proportional der Höhe der Kälteflüssigkeit, die in den Behältern 2A und 2B sowie in dem Auffanggefäß 13 vorhanden ist.

-11-

- 11 - .

Anhand der Pig. 2 und 3 werden nachstehend Einzelheiten der Abschreckvorrichtung unter Benutzung dÄelben Bezugszeichen für die Vorrichtungsteile beschrieben, die denen der Fig. 1 entsprechen.

Zwei Halbkugeln oder Ausstoßgefäßy ^a. und 2B dienen^Abschreckung von Gegenständen z.B. aus Glas durch Versprühung von flüssigem Stickstoff. In Fig. 2 ist nur die Halbkugel 2A dargestellt, da der Aufbau symmetrisch ist. Bauteile der Halbkugel 2B in Fig. 3 sind mit dem Index b versehen.

Die Halbkugel 2A besitzt eine elliptisch ausgewölbte Außenhülle 20 mit einer oberen Öffnung mit einem Zylinderkragen 111, der eine thermische Manschette für ein zum Kragen 111 coaxiales Rohr 110 bildet. Der Kragen 111 geht in einen Hilfsspeicherbehälter 1kO für flüssigen Stickstoff über. Dieser Behälter besitzt eine konvexe und ausgewölbte Wand 107 von elliptischem Umriß parallel zur Außenhülle 20 und begrenzt mit letzterer eine Isolierkaramer 152 unter Vakuum; ebenso begrenzen der Stutzen 111 und das Rohr 110 miteinander eine ringförmige Wärmeisolierkammer I5I» die mit der Kammer I52 in offener Verbindung steht. Die Hülle 20 ist von einer ebenen Lochwand 21 mit Löchern 200 abgeschlossen, die dazu dient, Besprühorgane oder Einspritzdüsen 202 aufzunehmen, die gegen das abzuschreckende Stück gerichtet sind. Der Behälter besitzt eine senkrechte ebene Wand oder Trennwand 102 in Abstand von der Lochwand 21, die mit letzterem einen Verteilungsraum für zu versprühendes Kältemittel bildet und sich im wesentlichen über die ganze Länge der großen Ellipsenachse erstreckt, die durch den Behälter 1kO gebildet wird. Diese Wand 102 ergibt in ihrem

732236720.9.73 -¹⁸-

unteren Teil mit einer senkrechten Leitung I05 von absteigender Strömung mittels eines Krümmers 1^2' einen Durchlaß 142. Die Wand 102 ist mit der ausgewölbten Wand I07 verbunden, wobei jedoch der Durchlaß 1^2 freibleibt, der über einen durch die zylindrische Leitung IO5 und eine andere zylindrische Leitung 103 von absteigender Strömung gebildeten Siphon coaxial mit dem Zylinder IO5 und mit größerem Durchmesser als dieser ausläuft. IMe Leitungen 103 und 105 verbinden die Wand 102 in ihrem unteren Teil 103', und die Leitung I05 verbindet ebenfalls durch den Krümmer 142· im unteren Teil der ausgewölbten Wand 107. Die die Leitung 105 umgebende Leitung I03 taucht im wes^xfclichen in die Kammer, die durch die ausgewölbte Fläche 107 und die Leitung 105 gebildet ist.

Der obere Teil bzw. das hohe Niveau 105a der Leitung 105 ist offen, während der obere Teil bzw. das hohe Niveau 103a der Leitung 103 geschlossen ist; die Leitung IO3 ist langer als die Leitung IO5, so daß sie völlig die Leitung IO5 in ihrem oberen Teil umschließt. Die beiden Leitungen 103 und 105 begrenzen miteinander eine Ringkammer 141 für aufsteigende Strömung in offener Verbindung mit dem Behälter 14O.

Die Leitungen 103 und IO5 und die Wände 102 und IO7 bilden zusammen einen Siphon 7 vermittels des Ringdurchlasses 142, der in den Verteilungsraum I07 zwischen den Wänden 21 und ausmündet. Die Leitung IO5 stellt das Innenrohr des Siphons und die Leitung 103 das Außenrohr des Siphons dar. Im Inneren des Rohres IO5 wird Kälteflüssigkeit 7¹ im absteigenden Sinne geführt und gelangt dM5fja«>dÄix Durchlaß λ%2 auf ein niederes

ToZZ3o720.9.73

- 13 -

• ff

• 4 · »

Niveau des Verteilungsraumes 700* Ein Rohr 162 steht mit einem Ventil vom Typ EV 3 in Verbindung und ist an den oberen Teil der Leitung 103 angeschraubt. Es ist parallel zum Rohr 110 in dessen Inneren geführt und durchsetzt einen Krümmer 115» der ebenfalls an das Rohr 110 angeschweißt ist; das Rohr 162 ist mit einem Anschlußstück 163 ausgerüstet; die Öffnung am Kragen 111 ist hermetisch durch eine Scheibe 11° verschlossen, die das Rohr 110 umgibt. Das Rohr 115 ist mit einem Elektroventil vom Typ EV 2 der Fig. 1 verbunden.

Zwei Leitungen 1Ou und 16 in dem Rohr 110 enden in zwei Anschlüs· sen 114 und 114a, die diametral gegenüberliegend an dem gekrümmten Rohr 115 montiert sind. Die Leitung 106 dient zur Zuführung flüssigen Stickstoffes in den Vorratsbehälter 14O und taucht annähernd bis zum Boden dieses Behälters ein. Die Leitung 16 taucht in den Behälter 14O ungefähr bis zur selben Tiefe wie die Leitung 106 ein; sie besitzt vier nicht dargestellte Öffnungen, die um 90 zueinander versetzt sind, und dient zur Niveaumessung durch Blasenbildung. Die Leitung 106 ist mit einem Elektroventil vom Typ EV 4, EV 5 verbunden, während die Leitung 16 mit einem Elektroventil vom Typ EV6, EV7 der Figur 1 verbunden ist.

Die mechanische Verbindung zwischen den Wänden 21 und 107 wird durch eine Zwinge 118 hergestellt. Ein Anschlag 104 dient zur Aufrechterhaltung defl^ltttv^i^ zwischen den Wänden 21 und 102, während die Halbkugel unter Druck" gesetzt ist. Aus Gründen der Wärmeisolierung haben die ausgewölbten Wände 20 und 107 eine

I I I I I Il ·

il· it» * · ι · t *··

spiegelnde Polierung. Des In der Zwischenkammer zwischen den
Wänden 107 und 20 herrschende Vakuum wird durch einen Stutzen 120 hergestellt. Sine TUlIe 130 dient zur Führung und Abdichtung der ausgewölbten Wand 107 gegenüber der Wand 21, die die Einspritzdüse 202 trägt.

Die Verlagerung der Halbkugel 2A erfolgt durch Abrollen auf zwei Schienen 123. Eine an der Halkugel 2A angeschweißte Stützrippe 109 besitzt eine Festlegungsachse 116 zur Steuerung des Abstandes zwischen den Halbkugeln· Auf diese Achse 116 ist eine Zugstange 124 montiert, die auf dieser Achse durch eine Mutter
117 verriegeLtwerden kann und deven Abstand zwischen den Halbkugeln festlegt. Eine Role 121, die auf einer an der Stützrippe 109 angeschweißten Tragplatte 122 montiert ist, gestattet die Halbkugel 2A längs der Schiene 123 zu verlagern. Die mechanische Verbindung zwischen der Rippe 109 und dem Rohr 115 erfolgt durch eine Ha lÄ as ehe 113·

Zwischen den beiden Halbkugeln 2A und 26 befindet sich auf deren Höhe ein Gefäß oder sine Abschreckkammer 12, in der die eigentliche Abschreckung erfolgt·

Die Gegenstände beispielsweise aus Glas, das auf seinen Erweichungspunkt gebracht ist, treten durch eine Deckelöffnung

ein. Diese Gegenstände bewegen sich in senkrechter
Richtung von oben nach unten bei Einführung vor der Absehrekkung und von unten nach oben bei Entnahme nach der Abschreckung. Diese durch eine Verstärkung 203* geschützte Öffnung 218 besitzt eine elektrischmagnetiscfce Steuerung 207 zum Öffnen und

Schließen. Die Kammer 12 hat ein der Krone 225 Zylinderform mit einem etwas größeren Durchmesser als die Halbkugeln, Die Kammer ist durch eine Wand 220 beispielsweise aus Polyurethan wärmeisoliert. Diese Wand 220 wird in zwei Abdichtungszwingen 502 und 502' eingeschlossen gehalten. Im unteren Teil der Kammer ist annähernd senkrecht unter der Öffnung 218 ein Auffangbehälter 13 von Ellipsoidform montiert, um nicht verdampften flüssigen Stickstoff während der Abschreckung aufzufangen. Um zu vermeiden, daß Glassplitter auf den Boden des Behälter 13 fallen, ist ein Filter Ik zwischen dem unteren Teil der Kammer 12 und dem

oberen Teil des Auffangbehälters 13 eingeschaltet. Dieser Been. hälter ist mittels eines zum Behälter 13 parallel kußer en Ellipsoidmantels 208 unter Vakuum wärmeisoliert. Verstrebungen 203 sichern den Abstand zwischen dem Behälter 13 und einem Trichter 250, der in seinem oberen Teil einen Steg 233 zur Befestigung des Filters 14 aufweist.

Ein Rohr 251 reicht annähernd bis zum Boden des Behälters 13 und dient zur Niveaumessung durch Blasenbildung. Im unteren Teil besitzt es vier nicht dargestellte, um 90 gegeneinander versetzte Löcher. Das Rohr ist an das Elektroventil EV 8 der Fig. angeschlossen. Ein mit Polyurethanschaum gefüllter Wärmeisolierkegel 221 übergreift den oberen Teil des Behälters 13 und schließt sich an den unteren Teil der Isolierwand 220 an. Ein Entleerungs-T-Rohr 214 am unteren Teil des Behälters 13 führt nach außen und besitzt einen Anschluß 213 und einen Anschluß 216 zur Anpassung an eine Elektroventileinrichtung EV 9 und EV 10 und an eine Pumpe 10, wie in Fig. 1 dargestellt. Ein oberhalb des Filters

Eingeordneter freier Raum 226 gestattet die lintweichung des bei der Abschreckung freigesetzten Gases. Ein Träger 207 dient dazu, den Gesamtaufbau aus Behälter und Abschreckkammer nach der Montage mittels Rollen 207' auf einer Tragschiene 123', wie aus Pig. 3 ersichtlich, zu halten.

Die in Fig. 3 dargestellten Halbschalen 2a und 2b befinden sich außerhalb der Kammer 12. Die Führung der Halbschalen 2a und 2b in der Kammer 12 wird eier Abschreckung durch das Vorhandensein einer schwachen Konizität von 30 auf einer kurzen Strecke an den Seitenrändern 4θ1 des Kranzes 225 erleichtert. Die Halbschalen 2a und 2b befinden sich während der Abschreckung in der Kammer 12. Der Vorschub der Halbschalen 2a und 2b erfolgt durch zwei Steuerspindeln 600, die unter sich mittels eines nicht dargestellten Kettentriebes synchronisiert sind und ein Handrad 601 aufweisen. Diese Spindeln verschieben sich in einem Lager 232 mit einem Ring 236, der auf einer Befestigungsklaue 23^ montiert ist. Letztere ist an der Kammer 12 befestigt. Die Spindeln 600 sind auf festliegenden Steuerachsen 116a und 116b montiert, um den Abstand zwischen den Halbschalen zu regeln. Zugstangen 12^-a und 124b, die auf der Achse 1 16a bzw. 116b montiert sind, besitzen in ihrem unteren Teil Rollen 125a und 125b, die in der Lage sind, die Halbschalen 2a und 2b auf den Unterbauschienen 123 mitzLinehmen, die auf den Tragschienen 123' montiert sind. An den Halbschalen 2a und 2b angeschweißte Stütz platten 122.-1 und 122b tragen Räder 121a und 121b, die auf den Unterbauscliienen 123 laufen können»

Die tfosainte Vorrichi^ujj^ ;jfe^ry=jcj^iebt sich auf den Schienen 123 mit-

III III

tels den. Rädern 121 a und 121b, und der Abstand zwischen den Halbschalen bleibt während eines Vorganges fest-liegend. Dies ist notwendig für mehrere Abschreckreihen von Gegenständen derselben Form unter denselben Bedingungen. Die Verbindung zwischen jeder Halbschale 2a und 2b mittels Steuerspindel 600 kann indessen auch fortgelassen werden. Es ist dann möglich, jede der Halbschalen auf den Schienai123 frei und rasch zu verschieben.

Der unter der Kammer 12 angeordnete Behälter 13 kann sich auf einer Schiene 123'' gemäß Pig. 3¹ gegenüber der Abstützung 207 mittels Rollen 207' verlagern; eine am Behälter 13 angeschweißte Stütze 420 ermöglicht den Anbau eines Motors kO6, der die Rezyklierpumpe 10 für flüssigen Stickstoff treibt. Diese selbst liegt zwischen zwei Elektroventilen EV 9 und EV 10. Das Elektroventil EV 9 ist mit seinem anderen Ende an den Boden des Behälters 13 angeschlossen, und eine annähernd senkrechte Leitung 11 befindet sich zwischen der Pumpe 10 und dem Elektroventil EV 10. Diese Leitung 11 mündet in die Kammer 12 mit einer nicht dargestellten Versprühdüse, die zur Einspritzung von Kälteflüssigkeit dient, um das Innere der Kammer 12 kalt zu halten.

In Fig. 2 ist ein Entgasungsventil 199 dargestellt, das in einer Öffnung 201 montiert ist und die auf die Wand 21 zur Verteilung aufgegebene Kälteflüssigkeit das Gasvolumen austreiben läßt, das sich in den verschiedenen Umlauf- und Verteilungskammern befindet. Dieses Entgasungsventil, das nachstehend noch näher beschrieben werden soll, ist ein Kugelventil} es gestattet, das betreffende Gasvolumen sehr rasch abzuziehen und während der ersten Sekunde

der Unterdrucksetzung versprühte Kälteflüssigkeit zur Verfügung zu haben«

Die Arbeitsweise der Vorrichtung nach Pig. 2 und 3 ist folgende: Auf den Schienen läßt man mittels der Steuerspindeln 600 die Halbschalen in das Innere der Kammer 12 vortreten; dann führt man flüssigen Stickstoff in die Hilfsspsicher behälter der Haifechalen ein und setzt die in den Halbschalen eingeschlossene Flüssigkeitsmenge durch die Leitungen 115a und 115b mittels S\ickstoffgas unter Druck. Die eingeschlossene Kälteflüssigkeit dient zur Abschreckung der durch die Öffnung 218 unter Entfernung des Deckels 203* eingeführter Stücke. Die nicht verbrauchte Menge flüssigen Stickstoffes wird im Behälter 13 aufgefangen und dient vor^olgenden Abschreckung dazu, die durch die vomergehende Abschreckung gebildete Gastasche mittels der Sprühleitung 11 kalt zu halten.

Es ist zu bemerken, daß die in Pig. k und 5 ersichtliche seitliche Verteilungswaiid 21 Löcher besitzt, denen Sprühorgane oder Düsen 202 in veränderlicher Einsatzdichte von einer Zone zur anderen der Lochwand zugeordnet sind. Mit anderen Worten, sind die Löcher zur Aufnahme der Düsen sorgfältig in der Verteilungswand so angeordnet, daß Düsen mit Strahlen von quadratischem und/oder flachem Querschnitt, je nach dem abzuschreckenden Muster, eingesetzt werden können. An bestimmten Stellen können Stopfen die Düsen entsprechend den abzuschreckenden Gegenständen ersetzen. Die Düsen, die verwendet werden können, entsprechen beispielsweise der Darstellung in den Pig. 6 und 7. Man erhält dann einen

flachen Strahl, wie er für die Abschreckung von Glasscheiben geeignet ist. Diese Sprühdüsen 202 haben ein elliptisches Loch 800.

Nachstehend sei ein Entgasungsventil 199 in Pig, 2 erläutert. Vie aus Pig. 8oersichtlich, besteht dieses Entgasungsventil aus einer Zylinderkanuner 300 mit zwei angesetzten Kegelstümpfen. Der erste Kegelstumpf 301 dient als ein Ventilsitz für ein Verschlußorgan, beispielsweise eine Kugel B,die in der Kammer 300 eingeschlossen ist und sich darin frei verlagern kann. Der zweite Kegelstumpf 302 dient zur Bildung eines Anlagekragens 310 für die Kugel B, wenn das Strömungsmittel zu Beginn der Inbetriebsetzung der Abschreckvorrichtung in Gasform austritt (siehe Pig. 9). Wie die Pig. 8, 9 und 10 zeigen, ist das Ventil 199 senkrecht montiert und die Kegelstümpfe 302 und 301 haben an jedem Ende eine Öffnung. Die aufstroKseitige Öffnung 30^ dient zur Einführung von flüssiger oder gasförmiger Strömungsmittelphase, während die andere abstromseitige Öffnung 305 zur ausschließlichen Entfernung der Gasphase dient. Der Durchmesser der Kugel B ist größer als derjenige der Öffnungen 304 und 305.

Die Arbeitsweise des Ventils 199 ist folgende: Während der Kaltstellung der Halbschalen, d.h. während der Zufuhr von Kälteflüssigkeit durch den Siphon und den Verteilerraum muß man eine gewisse Gasmenge entfernen. Die Strümungsbedingungen sind derart, daß die Verschlußkugel durch die auf der Höhe des Kragens 310 erzeugte und zwischen der Kugel B und dem Kegelstumpf 302 (Pig. 9) bestehende Druckminderung nahe dem Kegel 302 in einer

-20-

73223672019.73

Lage gehalten wird, die ausschließlich Gasphase durchgehen läßt, r^- Die Kugel B befindet sich dann in pneumatischer Schwebe in der Nähe der aufstromseitigen Öffnung 30h. Sobald das Gas abgezogen worden ist, tritt durch die Öffnung "}0k Kälteflüssigkoit und ersetzt das Gas. Die Strömungen sind nicht mehr dieselben und die Druckflüssigkeit wird nicht mehr von der Kugel abgeleitet. Sie stößt diese gegen den Kegelstumpf 301» der den Sitz des Ventils 201 bildet. Da der auf die Flüssigkeit in der die Kugel enthaltenden Kammer 300 ausgeübte Druck eine höhere Kraft als deren Gewicht erzeugt, befindet sich das Verschlußorgan in einer stabilen Stellung für den ausschließlichen Abschluß von flüssiger Phase, für welche die Kugel die abstrcmseitige Öffiiung 305 verschließt.

Sobald eine Druckminderung in den Halbschalen 2a und 2b auftritt, wird das Ventil geöffnet und die Kugel nimmt eine stabile Ruhestellung auf dem Kegelstumpf 302 (Fig. 8) ein, in der das Verschlußorgan die aufstromseitige Öffnung 304 verschließt. Man kann auch ein Ventil vorsehen, das in horizontaler Lage arbeitet. Die Kugel wird dann durch eine Rückstellfeder oder ein Magnetfeld in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt und arbeitet nach demselben Prinzip. Außerdem kann die Kugel eine höhere Dichte als die Flüssigkeit haben, was z.B. für Teflon gegenüber flüssigem Stickstoff gilt₀ Bedingung ist, daß die Unterdrucksetzung der Flüssigkeit das Gewicht der Kugel kompensiert.

-21-

Claims

· t I · . I

· > ι ι ι

■ Il Il

• · > ι ι ι ι '

" · · ■ ■ Il Il I

Schutzansprüche t

1·) Vorrichtung zur Abschreckung von Gegenständen, insbesondere Glasgegenständen duroh Ausstoß eines Kältemittels, wie flüssigen Stickstoffes, gegen den Gegenstand, bestehend aus einer wärmeisolierten Abschreckkammer, die mit Einlaß-und Auslaßeinrichtungen für den Gegenstand versehen ist, eirffkusstoßsystem für Kältemittel mit einer gegen das Innere der Kammer gerichteten Projektionsbarik, einer Zuführeinrichtung für Kältemittel aus einem Hauptspeicherbehälter zu der Projektionsbank, sowie einem wärmeisolierten Rückgewinnungsgefäß für restliches Kältemittel, das am unteren Teil der Abschreckkammer angeordnet und mit Einrichtungen zur Rezyklierung des restlichen Kältemittels zur Projektionsbank ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausstoßsystem mindestens einen wärmeisolier en Hilfsspeicherbehälter für eine dosierte Kältemittelmenge, der einerseits mit der Zuführeinrichtung für das Kältemittel und andererseits mit der Projektionsbank über einen Siphon in offener Verbindung steht,, und Einrichtungen zur Unterdrucksetzung und Druckentlastung des Hilfsspeicherbehälters aufweist.

2.) Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siphon im Innern des Hilfsspeicherbehälters angeordnet ist.

3·) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Siphon eine aufsteigende und eine absteigende Durchlaufleitung aufweist, die am einen Ende auf einem hohen Niveau miteinander und am anderen Ende mit einem niederen Niveau des Hilfs-

73223872M.7S

behälters bzw. einem niederen Niveau der Projektionsbank in offener Verbindung stehen.

k») Vorrichtung netch Anspruch 1_f dadurch gekennzeichnet, daß die Projektionsbank einen Verteilerraum für Kältemittel aufweist, der mit dem Siphon in offener Verbindung steht, und eine gegen die Abschreckkammer gerichtete Lochwand besitzt·

5.) Vorrichtung nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Loch mit einem Besprühorgan für Kältemittel versehen ist, das an der Lochwand befestigt ist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch k_f dadurch gekennzeichnet, daß die Besetzungsdichte der Löcher von einer Zone der Lochwand zur anderen veränderlich ist.

7.) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Entgasungsventil mit einem hohen Niveau des Verteilungsrau-ί mes in Verbindung steht.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 2 und k, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilungsraum und der Hilfsspeicherbehälter zu einem Ausstoßgefäß für Kälteflüssigkeit zusammengefaßt sind, das eine konvexe Wand und eine zu der Lochwand im wesentlichen parallele Trennwand besitzt, die auf der einen Seite mit der konvexen Wand den Hilfsbehälter und auf der anderen Seite mit der Lochwand den Verteilungsraum umgrenzt.

9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ausstoßgefäße einander gegenüber liegend zu beiden Seiten der Abschreckkammer angeordnet sind.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gefäße beweglich gegenüber der Abschreckkammer montiert sind.

11.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschreckkammer mit einem Einspritzorgan für Kältemittel versehen ist, das mit dem Rückgewinnungsbehälter vermittels Rezykliereinrichtungen offen verbunden ist.

12.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Vorrichtung zur Druckentlastung eine Gasabzugeinrichtung in offener Verbindung mit dem Hilfsspeicherbehälter und eine Gaseinführeinrichtung in offener Verbindung mit dem Siphon vorgesehen sind.

73223872M.7S