DE19515431A1 - Speiserrinne - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Speiserrinne zum Transportieren flüssigen Glases zu einem Speiserkopf.

Bei der Herstellung von Glasprodukten wird üblicherweise geschmolzenes flüssiges Glas aus einer Arbeitswanne in eine Speiserrinne geleitet, durch die das flüssige Glas in Richtung eines Speiserkopfes fließt. Die Speiserrinne ist dabei im wesentlichen horizontal angeordnet und besteht aus feuerfestem Material, wie beispielsweise aus Aluminiumoxid und/oder Zirkonoxid.

Diese Materialien gehen bei der Berührung mit der heißen Glasmasse mit dieser in Lösung, so daß sich die heiße Glas­ masse mit dem gelösten Rinnenmaterial vermischt. Obwohl das Vorhandensein von Aluminiumoxid und Zirkonoxid in der flüs­ sigen Glasmasse grundsätzlich unproblematisch ist, da diese Stoffe im Glas keine Fremdstoffe darstellen, ergeben sich Probleme, wenn diese Stoffe in der Glasmasse nicht homogen, sondern ungleichmäßig verteilt auftreten, da in diesem Fall im fertigen Glasprodukt Schlieren erzeugt werden.

Da die Strömungsgeschwindigkeit des flüssigen Glases am Boden und an den Wänden der Rinne deutlich geringer ist als in der Mitte der Rinne, besteht zwischen dem nahe am Boden und an den Wänden der Rinne fließenden Glas und dem Rinnenma­ terial ein relativ lange andauernder Kontakt. Daher weist das flüssige Glas in der Nähe des Bodens und der Wände der Rinne eine hohe Konzentration von gelöstem Rinnenmaterial, wie beispielsweise Aluminiumoxid und/oder Zirkonoxid auf. Somit ist eine ungleichmäßige und inhomogenen Verteilung des gelösten Rinnenmaterials in der Glasmasse gegeben.

Da innerhalb der Speiserrinne eine laminare Strömung exis­ tiert, findet auch keine Durchmischung der außen gelegenen flüssigen Glasschichten mit den innenliegenden Schichten statt, so daß die ungleichmäßige Verteilung des gelösten Rinnenmaterials 5 bis zum Erreichen des Speiserkopfes bestehen bleibt und das zu fertigende Glasprodukt letztlich Qualitäts­ einbußen, wie zum Beispiel Schlieren aufweist.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Speiserrinne so auszubil­ den, daß die zu fertigenden Glasprodukte eine gleichmäßigere und verbesserte Qualität besitzen.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Speiserrin­ ne zum Transportieren flüssigen Glases zu einem Speiserkopf gelöst, bei dem in Flußrichtung des flüssigen Glases vor dem Speiserkopf am Boden der Rinne eine oder mehrere Abflußöff­ nungen und Führungselemente vorgesehen sind, durch welche na­ he am Boden der Rinne fließendes flüssiges Glas in Richtung der Abflußöffnung oder der Abflußöffnungen umlenkbar ist.

Durch die Führungselemente wird der Teil des flüssigen Gla­ ses, der nahe am Boden der Rinne in Richtung des Speiserko­ pfes fließt und eine hohe Konzentration von gelöstem Rinnen­ material aufweist, in Richtung der Abflußöffnung oder der Ab­ flußöffnungen umgelenkt, durch welche er ausgeschieden wird. Auf diese Weise erreicht nur der innenliegende Bereich der fließenden Glasmasse, welcher nicht oder nur gering mit gelö­ stem Rinnenmaterial verunreinigt ist, den Speiserkopf. Das vom Speiserkopf abgegebene Glasmaterial ist somit weitgehend homogen, so daß die zu fertigenden Glasprodukte eine gleich­ mäßige und verbesserte Qualität aufweisen. Grundsätzlich ist eine Abflußöffnung im Rinnenboden ausreichend, um die verun­ reinigte Glasmasse abzuführen. Es können jedoch auch mehrere Abflußöffnungen an verschiedenen Stellen im Rinnenboden vor­ gesehen sein.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung er­ strecken sich die Führungselemente im wesentlichen über die gesamte Breite des Rinnenbodens. Auf diese Weise wird das verunreinigte flüssige Glas über die gesamte Bodenbreite in Richtung der Abflußöffnung oder der Abflußöffnungen umge­ lenkt und durch diese ausgeschieden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfassen die Führungselemente eine am Boden der Rinne vorgesehene Stufe, die in Flußrichtung, insbesondere im wesentlichen rechtwink­ lig ansteigend ausgebildet ist. Auf diese Weise ist eine be­ sonders einfache und kostengünstige Ausbildung der Führungs­ elemente möglich. Die Stufe kann dabei durch ein separates Teil oder einstückig mit dem Rinnenboden ausgebildet sein. Durch die einstückige Ausbildung wird die Stufe bei der Her­ stellung der Speiserrinne direkt mitgefertigt, so daß ein zu­ sätzlicher Arbeitsschritt und damit Kosten eingespart werden können.

Die Stufe bildet für die nahe am Boden der Rinne fließenden Bereiche des flüssigen Glases eine Barriere, so daß diese Bereiche in ihrer Fließbewegung gehemmt und durch die Stufe in Richtung der Abflußöffnung umgelenkt werden. Die Höhe der Stufe beträgt z. B. 5 bis 30 mm, bevorzugt 15 bis 20 mm.

Insbesondere umfaßt die Stufe zumindest zwei Abschnitte, die einen Winkel einschließen, dessen Spitze in Flußrichtung zeigt, wobei die Abflußöffnung zwischen den Abschnitten, ins­ besondere im Bereich der Winkelspitze angeordnet ist. Durch die winkelförmige Anordnung der Stufenabschnitte fließen die verunreinigten Bereiche der Glasmasse schräg gegen die von den Abschnitten gebildete Barriere und werden von dieser zur Abflußöffnung hin umgeleitet. Die schräge Anordnung ist vor­ teilhaft, da sich die in der Glasmasse enthaltenen Verunrei­ nigungen bei einer quer zur Fließrichtung angeordneten Bar­ riere vor dieser anstauen und schließlich über die Stufe hin­ weg transportiert werden können. Anstelle zweier winkelför­ mig angeordneter Abschnitte kann die Stufe beispielsweise auch nur einen Abschnitt umfassen, der schräg von einer Rin­ nenwand zur anderen verläuft, so daß zwischen der Stufe und einer der Rinnenwände ein spitzer Winkel eingeschlossen wird. Die Abflußöffnung ist dabei bevorzugt nahe dieser Wand im Bereich der Winkelspitze angeordnet.

Darüber hinaus kann die im Bereich der Winkelspitze an­ geordnete Abflußöffnung relativ klein ausgebildet sein, wo­ durch zum einen ein Verschließen und zum anderen ein Behei­ zen der Abflußöffnung auf einfache Art durchgeführt werden kann.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform schließen die Abschnitte einen Winkel ein, dessen Spitze entgegen der Flußrichtung zeigt, wobei die Abflußöffnung oder die Abfluß­ öffnungen insbesondere im flußabwärts gelegenen Bereich zwi­ schen den Abschnitten und den Wänden der Rinne angeordnet sind. Auf diese Weise werden die verunreinigten Bereiche der Glasmasse in Richtung der Rinnenwände umgelenkt, wo sie durch die Abflußöffnungen abgeführt werden.

Anstelle einer Stufe können die Führungselemente beispiels­ weise auch eine oder mehrere Leisten umfassen, die am Boden auf geeignete Weise befestigt werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung sind an den Wänden der Rinne weitere Führungselemente vorgesehen. Dadurch können auch die nahe der Rinnenwände vorhandenen verunreinigten Bereiche der Glasmasse in Rich­ tung der Abflußöffnung umgelenkt werden, wodurch eine noch bessere Homogenität der den Speiserkopf erreichenden Glasmas­ se und damit eine noch bessere Qualität des herzustellenden Glasprodukts erzielt wird.

Vorteilhaft erstrecken sich die weiteren Führungselemente im wesentlichen über die gesamte Höhe der Rinnenwände, wodurch eine Umlenkung und Ausscheidung praktisch aller verunreinig­ ter Bereiche des flüssigen Glases erreichbar ist.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verlaufen die weiteren Führungselemente vom Boden der Rinne entgegen der Flußrichtung schräg nach oben an der Wand entlang. Dadurch laufen die Bereiche des flüssigen Glases, die nahe an den Seitenwänden der Rinne entlangfließen, an der Schräge auf und werden nach unten in Richtung des Rinnenbodens umgelenkt.

Vorteilhaft erstrecken sich die Führungselemente und die wei­ teren Führungselemente im wesentlichen über denselben Längs­ bereich der Rinne. Dadurch werden sowohl die nahe an den Wän­ den als auch die nahe am Boden vorhandenen Verunreinigungen innerhalb desselben Längsbereichs der Rinne in Richtung der Abflußöffnungen umgelenkt. Im Vergleich zu einer in Flußrich­ tung hintereinander liegenden Anordnung der wandseitigen und bodenseitigen Führungselemente wird dadurch weitgehend ver­ hindert, daß die an den Wänden entlang fließende, von den Verunreinigungen gesäuberte Glasmasse wieder neue Wandteil­ chen aufnimmt, während der am Boden entlang fließende Be­ reich gesäubert wird.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfassen die weiteren Führungselemente eine an der Wand der Rinne vor­ gesehene Stufe, die in Flußrichtung zur Rinnenmitte hin, ins­ besondere im wesentlichen rechtwinklig zur Wand, ansteigend ausgebildet ist. Bevorzugt ist diese Stufe im wesentlichen als Verlängerung der am Boden vorgesehenen Führungselemente, insbesondere der am Boden vorgesehenen Stufe ausgebildet oder vom äußeren Ende des Führungselements am Boden ausge­ hend.

Insbesondere kann an jeder Wand eine Stufe ausgebildet sein, die eine Verlängerung der Winkelschenkel der am Boden vorge­ sehenen winkelförmig angeordneten Stufe darstellt. Die an der Wand vorgesehene Stufe verläuft somit vom Boden der Rinne entgegen der Flußrichtung schräg nach oben an der Wand entlang. Dadurch laufen die Bereiche des flüssigen Glases, die nahe an den Seitenwänden der Rinne entlangfließen, an der Schräge auf und werden nach unten in Richtung des Rinnen­ bodens umgelenkt. Zum Ausscheiden dieser verunreinigten Bereiche können Abflußöffnungen beispielsweise auch unmittel­ bar am Ende dieser Stufen im Boden vorgesehen sein.

Im Falle, daß die an der Wand vorgesehenen Stufen unmittel­ bar in die am Boden vorgesehene Stufe übergehen, kann das verunreinigte flüssige Glas zunächst entlang der an den Wän­ den vorgesehenen Stufen und anschließend entlang der am Boden vorgesehenen Stufe bis zu einer beispielsweise mittig in der Rinne vorgesehenen Abflußöffnung geführt werden.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist die Ab­ flußöffnung im Bereich kurz vor dem Speiserkopf angeordnet. Dadurch wird gewährleistet, daß im Bereich zwischen der Ab­ flußöffnung und dem Speiserkopf nur eine geringe, zu vernach­ lässigende Menge von Rinnenmaterial in die flüssige Glasmas­ se übergeht und eine erneute Verunreinigung bewirkt.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Ab­ flußöffnung einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Bevorzugt ist sie im wesentlichen symmetrisch bezüglich der Seitenwände der Rinne angeordnet. Es sind jedoch zum einen auch beliebige andere Querschnitte der Abflußöffnung möglich und zum anderen kann die Abflußöffnung auch außer­ halb der Mitte des Rinnenbodens angeordnet sein.

Bevorzugt ist die Abflußöffnung verschließbar ausgebildet, da es von Vorteil sein kann, den verunreinigten Teil der Glasmasse im Bereich der Abflußöffnung anzustauen und diese nur in bestimmten Zeitabständen zu öffnen und das verunrei­ nigte flüssige Glas abzulassen. Die Zeitabstände können dabei mehrere Tage oder Wochen betragen.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin­ dung sinkt der Rinnenboden in Flußrichtung zur Abflußöffnung hin ab. Bei einer typischen Breite der Rinne von ungefähr 50 cm und einer typische Höhe von ungefähr 12 cm kann sich beispielsweise die Absenkung über eine Länge von ca. 50 cm erstrecken.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteran­ sprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei­ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrie­ ben; in diesen zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Teil einer erfindungsgemäß ausgebildeten Speiserrinne die mit flüssigem Glas gefüllt ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Speiserrinne nach Fig. 1 ohne flüssiges Glas,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine zweite Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäß ausgebilde­ ten Speiserrinne, die mit flüssigem Glas gefüllt ist,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Speiserrinne nach Fig. 3 ohne flüssiges Glas,

Fig. 5 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausfüh­ rungsform einer erfindungsgemäß ausgebilde­ ten Speiserrinne und

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine Speiserrinne nach Fig. 5.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Teil einer Spei­ serrinne 1, von welcher die Innenseite einer Wand 2 sowie im Längsschnitt der Boden 3 sichtbar ist. In der Speiserrinne 1 fließt flüssiges Glas 4 in Richtung eines Pfeils 5 zu einem nicht dargestellten Speiserkopf.

Im Boden 3 ist eine Stufe 6 vorgesehen, die zwischen der Wand 2 und der in Fig. 1 nicht dargestellten Wand 2′ ver­ läuft und aus zwei Abschnitten 6′, 6′′ besteht (siehe Fig. 2). Dabei schließen die beiden Abschnitte 6′, 6′′ einen Winkel ein, dessen Spitze 7 in Richtung des Pfeils 5 zeigt.

Zwischen den Abschnitten 6′, 6′′ ist im Boden 3 eine Abfluß­ öffnung 8 vorgesehen, welche den Boden 3 vollständig durch­ dringt. Der Boden 3 verläuft in Richtung des Pfeils 5 zu­ nächst im wesentlichen horizontal und sinkt ab einer Kante 9 in Richtung des Pfeils 5 bis zur Stufe 6 hin langsam ab.

In dem flüssigen Glas 4 sind nahe dem Boden 3 gelöste Teil­ chen 10 des Rinnenmaterials der Speiserrinne 1 vorhanden. Beim Transport des flüssigen Glases 4 in Richtung des Pfeils 5 zum Speiserkopf hin werden die Teilchen 10 langsam entlang des Bodens 3 in Richtung der Stufe 6 transportiert. Wenn die Teilchen 10 die Abschnitte 6′ bzw. 6′′ der Stufe 6 errei­ chen, werden sie durch die Fließbewegung des flüssigen Gla­ ses 4 gegen die Abschnitte 6′, 6′′ gedrückt und von diesen in Richtung der Abflußöffnung 8 umgelenkt.

Im Bereich der Abflußöffnung 8 entsteht somit eine hohe Kon­ zentration der Teilchen 10, welche bei geöffneter Abflußöff­ nung 8 durch diese nach unten austreten. Auf diese Weise ist das flüssige Glas 4 im Bereich zwischen der Abflußöffnung 8 und dem Speiserkopf weitgehend frei von Verunreinigungen, so daß das vom Speiserkopf ausgestoßene Glasmaterial eine weit­ gehend homogene Struktur aufweist.

Bei der Ausführungsform nach den Fig. 3 und 4 weisen auch die Wände 2 und 2′ Stufen 11, 11′ auf, die sich am Boden 3 der Speiserrinne 1 an die Abschnitte 6′ bzw. 6′′ der Stufe 6 anschließen und entlang der Wände 2, 2′ schräg nach oben entgegen der Pfeilrichtung 5 bis zum oberen Rand der Wände 2, 2′ verlaufen.

Durch die Stufen 11, 11′ werden in dem flüssigen Glas 4 ent­ haltene, aus den Wänden 2, 2′ gelöste Teilchen 10′ in Rich­ tung des Bodens 3 umgelenkt, wo sie zusammen mit den aus dem Boden 3 gelösten Teilchen 10 durch die Abschnitte 6, 6′ der Stufe 6 zur Abflußöffnung 8 geführt werden. Auf diese Weise enthält das flüssige Glas 4 zwischen der Abflußöffnung 8 und dem Speiserkopf weder aus dem Boden 3 noch aus den Wänden 2, 2′ der Speiserrinne 1 gelöste Teilchen 10, 10′.

Sind wie in Fig. 4 gestrichelt dargestellt, am bodenseitigen Ende der Stufen 11, 11′ weitere Abflußöffnung 12, 12′ vorge­ sehen, so können die durch die wandseitigen Stufen 11, 11′ in Richtung des Bodens 3 umgelenkten Teilchen 10′ bereits durch diese Abflußöffnungen 12, 12′ ausgeschieden werden.

Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 6 erstrecken sich die wandseitigen Stufen 11, 11′ und die bodenseitigen Abschnitte 6′, 6′′ über denselben Längsbereich der Rinne 1. Am bodenseitigen Ende der Stufen 11, 11′ sind Abflußöffnun­ gen 12, 12′ vorgesehen, durch die sowohl die von den wand­ seitigen Stufen 11, 11′ in Richtung des Bodens 3 umgelenkten Teilchen 10′ als auch die von den bodenseitig Abschnitten 6′, 6′′ in Richtung der Wände 2, 2′ umgelenkten Teilchen 10 ausgeschieden werden.

Durch diese Anordnung werden im Vergleich zu den Ausführungs­ formen nach den Fig. 3 und 4 die Wandflächen, die zwischen den wandseitigen Stufen 11, 11′ und dem Speiserkopf liegen, verringert. Dadurch wird bei einer Anordnung des Speiser­ kopfes im wesentlichen unmittelbar hinter den Abflußöffnun­ gen 12, 12′ die Menge der Teilchen, die aus den Wänden 2, 2′ in das flüssige Glas 4 übergehen, weiter reduziert, so daß das den Speiserkopf erreichende flüssige Glas 4 weitgehend frei von Verunreinigungen ist.

Claims (15)

1. Speiserrinne (1) zum Transportieren flüssigen Glases (4) zu einem Speiserkopf, dadurch gekennzeichnet, daß in Flußrichtung des flüssigen Glases (4) vor dem Speiserkopf am Boden (3) der Rinne (1) eine oder mehrere Abflußöffnungen (8, 12, 12′) und Führungselemente (6, 6′, 6′′) vorgesehen sind, durch welche nahe am Boden (3) der Rinne (1) fließendes flüssiges Glas (4) in Richtung der Abflußöffnung oder der Abflußöffnungen (8, 12, 12′) umlenkbar ist.

2. Speiserrinne (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungselemente (6, 6′, 6′′) im wesentli­ chen über die gesamte Breite des Rinnenbodens (3) er­ strecken.

3. Speiserrinne (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente eine am Boden (3) der Rinne (1) vorgesehene Stufe (6) umfassen, die in Flußrichtung, ins­ besondere im wesentlichen rechtwinklig ansteigend ausge­ bildet ist.

4. Speiserrinne (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe (6) zumindest zwei Abschnitte (6′, 6′′) um­ faßt, die einen Winkel einschließen, dessen Spitze (7) in Flußrichtung zeigt, und daß die Abflußöffnung oder die Abflußöffnungen (8, 12, 12′) zwischen den Abschnit­ ten (6′, 6′′), insbesondere im Bereich der Winkelspitze (7) angeordnet sind.

5. Speiserrinne (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Stufe (6) zumindest zwei Abschnitte (6′, 6′′) um­ faßt, die einen Winkel einschließen, dessen Spitze (7) entgegen der Flußrichtung zeigt, und daß die Abflußöff­ nung oder die Abflußöffnungen (8, 12, 12′) insbesondere im flußabwärts gelegenen Bereich zwischen den Abschnit­ ten (6′, 6′′) und den Wänden (2, 2′) der Rinne (1) ange­ ordnet sind.

6. Speiserrinne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß an den Wänden (2, 2′) der Rinne (1) weitere Führungs­ elemente (11, 11′) vorgesehen sind.

7. Speiserrinne (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die weiteren Führungselemente (11, 11′) im we­ sentlichen über die gesamte Höhe der Rinnenwände (2, 2′) erstrecken.

8. Speiserrinne (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Führungselemente (11, 11′) vom Boden (3) der Rinne (1) entgegen der Flußrichtung schräg nach oben an der Wand entlang verlaufen.

9. Speiserrinne (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Führungselemente (6, 6′, 6′′) und die wei­ teren Führungselemente (11, 11′) im wesentlichen über denselben Längsbereich der Rinne (1) erstrecken.

10. Speiserrinne (1) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Führungselemente eine an der Wand (2, 2′) der Rinne (1) vorgesehene Stufe (11, 11′) umfassen, die in Flußrichtung zur Rinnenmitte hin, insbesondere im wesentlichen rechtwinklig zur Wand, ansteigend ausgebildet ist.

11. Speiserrinne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung oder die Abflußöffnungen (8, 12, 12′) im Bereich kurz vor dem Speiserkopf angeordnet sind.

12. Speiserrinne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Rinnenboden (3) in Flußrichtung zur Abflußöff­ nung oder zu den Abflußöffnungen (8, 12, 12′) hin absinkt.

13. Speiserrinne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung oder die Abflußöffnungen (8, 12, 12′) einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen.

14. Speiserrinne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung oder die Abflußöffnungen (8, 12, 12′) im wesentlichen symmetrisch bezüglich der Seitenwände (2, 2′) der Rinne (1) angeordnet sind.

15. Speiserrinne (1) nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußöffnung oder die Abflußöffnungen (8, 12, 12′) verschließbar ausgebildet sind.