DE3314540A1

DE3314540A1 - Glasspeiser fuer schmelzfluessiges glas zur herstellung von hohl- pressglas

Info

Publication number: DE3314540A1
Application number: DE19833314540
Authority: DE
Inventors: Diether 6203 Hochheim Böttger
Original assignee: Eglasstrek Patent Promotion and Awarding GmbH
Current assignee: Eglasstrek Patent Promotion and Awarding GmbH
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1983-04-21
Publication date: 1983-12-08

Description

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iV^W P*TENT PHOMOT.ON ²⁰ · April

^^^^^ 4 AWARDING GmbH

STETTINER STR. 19 - 5203 HOCHHEIM/M. - WEST GERMANY

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Glasspeiser für schraelzfliissiges Glas zur Herstellung von Hohl- Preßglas

Die Krfindung bezieht sich auf ein Verfahren und fine Vorrichtung zur gleichmäßigen Abkühlung von /.u\ or in einem Schmelzofen fließfähig gemachten Glases, wobei die Glasmasse durch einen Glasspeiser, autoiua ti.«ch arbeitenden Maschinen zur Herstellung Von Hohlglas und/oder Preßglas zugeführt -wird.

Glasspeiser mit flachem offenen Kanal, wobei die Breite des offenen Kanals das k— bis 8-fache der Höhe der Glassäuic betragen kann, in aen das Glas nur f.m Boden und den Seitenwinden in Kontakt mit dem feuerfesten Material steht, sind bekannt. Sie werden zur Abkühlung tier Glasmasse benutzt.

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Eine solche zum Stand eier Technik gehörende Einrichtung ist in der DT-OS 2 340 220 beschrieben.

Die bekannten Einrichtungen haben den Nachteil, daß mit der üblichen Gasheizung auf die Oberfläche in einem Glasspeiser keine homogenen Temperaturen erzielt werden können. Es kommt in der Glasmasse zu einem Temperaturgradienten von oben nach unten und von der Mitte nach außen. Dieser Effekt tritt besonders bei Farbgläsern auf, wobei Temperaturdifferenzen bis zu 50 C und darüber auftreten können.

Es ist weiterhin bekannt, daß durch den Einsatz der direkten elektrischen Beheizung der Glasmasse durch Elektroden besonders in Wandnähe eine verbesserte Temperaturhomogenität angestrebt wird. Erfahrungsgemäß sind aber solche zusätzlichen Mittel - Beheizung der Gl π <m<i >^se in Wandnähe - nicht geeignet eine vollkommene Temp »τ atürhomogenit at einzustellen.

Es hat sich vielmehr gezeigt, daß bei den zum Stand der Technik gehörenden Einrichtungen, wie in der DE-OS 3 022 091, WO 80/0190?, US-PS k 029 ^88 oder in der EP 0 02·'^ hbj> beschrieben, die· Elektroden Temperatur-Inhomogenitäten erzeugen können infolge Energiekonzentration an den Elektrodenspitzen. Ein weiterer Nachteil bei diesen Verfahren ist, daß die Elektroden paarweise oder gruppenweise beidseitig die Wände eines Glasspeisers durchdringen und mit Transformatoren leitend verbunden sind, wobei nur die Elektrodenspitzen in die Glasmasse eintauchen.

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Durch die hohen Elektrodenspitzenbelastungen ist der Elektrodenverschleiß sehr groß. Es ist bekannt, daß bei den hohen Stromdichten das verwendete Elektrodenmaterial sogar zerstört wird.

Für jeden Fachmann offensichtlich werden bei dieser Beheizung der Glasmasse weitere Temperaturinhomogenitäten, durch die zusätzliche Erwärmung der heißesten und deshalb besser leitenden Glasbereiche in der Mitte des Glasspeisers, auftreten.

Durch die DT-OS 2 719 572 ist ein Verfahren bekannt geworden, bei dem die Elektroden außschließlich in die Nähe der Ränder des Glasspeisers durch die Decke ins Glasbad geführt werden. Auch bei diesem Verfahren ist der unerwünschte Effekt, daß der Strom dem Weg des geringsten Widerstandes folgend durch die Mitte des Glasspeisers und damit durch heißere Schichten fließt, wobei die Glasmasse an den Händern des Glasspeisers weiterhin kalt bleibt. Die Konzentration des Stromes auf eine kleine Elektrodenfläche und damit eine mögliche rasche Zerstörung des Elektrodenmaterial^ ist auch hier gegeben.

Auch wurden durch die DBP 1 053 ΐ'*5, DT-OS 1 496 4θ6, DE-PS 3 029 9^Λ und der DT-OS 2 426 297 Vorrichtungen und Verfahren bekannt, bei denen das Glas nur noch mittels Elektroden beheizt wird. Diese Verfahren haben den Nachteil, daß die zur Beheizung eingetauchten Elektroden an den Seiten des Glasspeisers installiert sind. Durch die seitlich angeordneten Elektroden werden

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die gewünschten thermischen Konvektionsströmungen, die für einen gleichmäßigen Wärmeentzug des Glases in einem Glasspeiser notwendig sind, unterbrochen.

Durch die fortschreitende Entwicklung steigen die Anforderungen an die Glasspeiser laufend, der zur Zeit erreichte Entwicklungsstand schließt eine einwandfreie Produktion im Hinblick auf eine temperaturhomogene Glasmasse und damit gewichtskonstante Glas-Artikel aus.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gesetzt, ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, mittels deren die Abkühlung des Glases ohne Temperaturinhomogenitiiten durchgeführt werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Verrichtung zvir Ginsherstellung mit einer beheizten Rühranlage für geschmolzenes Glas aus. Die Beheizung ■ler Rührar.lage kann von oben durch Gasbrenner und/oder i'lektriscln¹ Beheizung erfolgen.

Die Erfindung schlägt ein Herstellungsverfahren vor, wonach das geschmolzene Glas durch eine Rühranlage sowie einen Glasspeiser geleitet wird, das Glas in diesem Glasspeiser durch Durchleiten von Strom homogen beheizt wird, eine Abkühlung der Glasmasse durch thermische Konvektion aufgezwungen erhält und unter Beibehaltung einer langsamen Strömungsgeschwindigkeit dem Ausgang zugeführt wird.

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Die erfindungsgemaße Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rühranlage in die die vom Schmelzofen fließfähig gemachte Glasmasse eintritt uind dem Glasauslauf, eine G las abkühlung skamnier bzw. Glasspeiser vorgesehen ist.

Die Höhe des Glasspeisers und damit die Glassäule ist auf alle Fälle größer als die Breite. Es ist davon auszugehen, daß die Höhe der GlassauIe das 5- bis 'i-fache der Breite der Glas-Abkühlungskammer bzw. des Glasspeisers beträgt. Dieser Glasspeiser hat im Querschnitt die Form eines rechteckigen Parallelogramms .

Zur Beheizung dieses Glasspeisers ist dieser mit Elektroden, die mit einer Stromquelle verbunden sind, durchsetzt. Diese Elektroden .sind vertikal und zenlrisch in dem Glasspeiser angeordnet und können von dor Decke oder vom Boden des Glasspeisers in die Glasmasse eingreifen. Die Elektroden sind bekannt.

l'ie Tatsache, daß die geschmolzene Glasmasse von der Rühranlage bis zum Glasauslauf eine Abkühlungskanuncr bzw. Glasspeiser von gesteuerter homogener Innentemperatur durchlaufen tnuß, die eine Glassäule von beispeilsweise 100 cm bis 200 cm haben kann, bewirkt durch den im Vergleich mit den bekannten Vorrichtungen eine optimalere thermische Konvektionsströmung sowie eine genauere Steuerung der Glasmasse-, was zu einer homogeneren Glosmasse am Ausgang des Glasspeisers führt.

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Durch die Verwendung von zentrisch angeordneten Elektroden zur Steuerung von der in dem Glasspeiser befindlichen Glasmasse ist die Glasmasse gezwungen eine thermische Konvektionsströmung entlang der beiden Seitenwände einzugehen.

Die durch die vertikalen zentrisch eingesetzten Elektroden bedingte wärmere Mittelzone im Glasspeiser, sowie die kälteren seitlichen Begrenzungswände des Glagspeisers, lassen eine rein thermische Konvektionsströmung entstehen. Dieser Zustand kann über die ersten beiden Drittel vom Eingang des Glasspeisers aus, gehalten werden. Im If tzten Drittel ist durch entsprechende Isolation der seitlichen Begrenzungswände dafür Sorge zu tragen, daß die thermischen Konvektionsströmungen reduziert werden um dem Glas eine Beruhigungszone aufzuprägen .

Eine möglich«* Aixsführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird anhcin:! dieser boschrieben. Diibei zeigen:

Fig. I einen Längsschnitt durch die Vorrichtung gemäß der Erfindung.

Fig.II einen Querschnitt gemäß 1-1 der Fig. I.

Die geschmolzene Glasmasse 9 wird von einem Glasofen in eine Rühranlage 12 geleitet und in dem Glasspeiser 1*4 weitergefühlt.

Die Rühranlege 12 kann mit einem Rührer 13 ausgestattet sein. Derartige Rührer sind an sich bekannt.

Der erfindungsgemäße Glasspeiser l't besteht aus Seitenwänden 15, l6 einem Deckel 17, einem Boden 11 und einem Glasauslauf l8. Die Glasmasse 9 kann den Innenraum des Glasspeisers I** vollständig ausfüllen.

Der Glasspeiser 1^4 wird. durch Elektroden 19 beheizt, die mit einer nicht dargestellten elektrischen Stromquelle verbunden sind. Die Steuerung der Elektroden kann durch Strom-, Spannungsregler und/oder Tempora türfühler die mit einem Regler gekoppelt sind, vorgenomirr η werden.

Durch die Länge der eingesetzten Elsktrodcn 19, -^Kie durchdringen den gesamten Querschnitt des GLass[. e iser - Il ist trotz hoher elektrischer Leistung mit -ohr jreriug«.'n Strombclaptungen pro Quatrat-Zentimeter zu rechnen, was eine Zerstörung des Elektrodenmaterial= aufschließt. Bei der dargestellten Ausführung durchsetzen die Elektroden 19 den Deckel 17 und greifen so zentri.-ch in die geschmolzene Glasmasse 9 ein. Wesentlich ist, daß die Elektroden 19 stets so angeordnet sind, daß sie zentrisch in der heißesten Zone des Glasspeisers vollständig eintauchen. Für einen entsprechenden Glasfluß vom Schmelzofen 10 über die Rühranlage 12 her ist entsprechend Sorge zu tragen. Die Elektroden 19 sind einzeln oder paarweise zentrisch im Glasspeiser l'l angeordnet und bilden zwischen ein, zwei oder auch mehr Steuerregolzonen.

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Durch diese Maßnahme gelangen die zentrisch heißeren Glasschichten 9 bedingt durch rein thermische Konvektionsströmung 21, 22 entlang der Begrenzungswände 15, zur Abkühlung. Der Wärmeentzug der Glasmasse 9 kann durch Entfernung der Isolationsschichten 20 noch verstärkt werden.

Wegen der übersichtlichen energetischen Vorhältnisse an diesem Glasspeiser I^ ist er bei gewollten Glasmengfnschwankungen schneller und für ungeübtes Personal leichter einzustellen.

Der Glasspeiser lh wird an seinem Ende von einem konventionellen Auslauf l8 abgeschlossen. Die Glasmasse tritt aus dem Auslauf l8 aus und ivird zu Giastropfen mittels einer geeigneten Vorrichtung vorarbeitet.

Infolge der ausgeprägten Konvektionsströmungen 21,22 di«"· einen gleichmäßigen Wärmeentzug garantieren, ist ^ric*i" beschriebene Glasspeiser l^:'l in der Lage ein temperaturhomogenes Glas, das sich positiv auf die Tropfensrestalt xind die Gewichtskonstanz der Glasartikel auswirkt, zu erreichen.

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- Patentansprüche -

Claims

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20.April 1983 STETTINER STR. 19 - 6203 HOCHHEIM/M. - WEST GERMANY

PATENT PBOMOTION AWARDING GmbH

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Abkühlung von geschmolzenen Glas, insbesondere mit einer beheizten Rühranlage und wenigstens einem Glasauslauf, dadurch gekennzeichnet, daß das geschmolzene Glas (9) von der Rühranlage (12) in einen Glasspeiser (lh) geleitet wird, das Glas in diesem Glasspeiser (lA) durch Durchleiten von Strom homogen beheizt wird, eine thermische Konvektionsströraung (21,22) entlang der Begrenzungswände aufgezwungen erhält sowie unter Beibehaltung einer langsamen Strömungsgeschwindigkeit dem Glasauslauf (18) zugeführt wird.

Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Rühranlage (12) und dem Glasauslauf (18) ein Glasspeiser ( l^Jt) vorgesehen ist, wobei die Höhe des Glasspeisers (l^i) und damit die Höhe der Glassäule (9)1 größer als deren Breite ist.

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3·) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glaszulauf (23) zum Glasspeiser (tk) vorzugsweise im oberen Drittel angeordnet ist.

k,) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasspeiser (l4) im Querschnitt die Form eines rechteckigen Parallelogramms aufweist.

5.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Glasspeisers (lA) vollständig mit geschmolzenen Glas (9) ausgefüllt ist.

6.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasoberfläche des Glasspeisers (l4) zur Atmosphäre hin offen ist.

7.) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Glasschmelzwanne (10) und dem Glasspeiser (ΐΛ) eine Glasrühranlage (12) vorgesehen ist.

8.) Vorrichtung nach Anspruch 2-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Glasspeiser (lk) mit zentrisch, vertikal angeordneten Elektroden (19), die mit einer Stromquelle verbunden sind, durchsetzt ist.

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9.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (19) einzeln oder in Paaren angeordnet sind.

10.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden (19) vom Deckel (17) her in die Glasmasse (9) eingreifen.

11.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Elektroden (l9) vom Boden (ll) her in die Glasmasse (9) eingreifen.

12·.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der elektrischen Beheizung durch Strom-, Spannungsregler und/oder Temperaturfühler die mit einem Regler gekoppelt sind, vorgenommen wird, wobei 1, 2 oder mehr Regelzonen verwendet werden können.