DE2410763A1 - Speiserinne fuer schmelzfluessiges glas - Google Patents

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Speiserrinne für schmelzflüssiges Glas

Die Erfindung bezieht sich auf Speiserrinnen für s.chmelzflüssiges Glas und richtet sich insbes. auf eine Verbesserung solcher Rinnen mit dem Ziel einer Vergleichmäßigung der Temperatur der Schmelze.

Es ist bekannt, daß die Steigerung des Arbeitstaktes von Maschinen zur Herstellung von Glasgegenständen eine Temperaturerhöhung des schmelzflüssigen Glases in den zu solchen Maschinen führenden Speiserrinnen sowie einen Anstieg des Temperaturgradienten in Querrichtung zur Folge hat.

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Die Erfindung richtet sich daher auf eine Temperaturregelung des schmelzflüssigen Glases' im Inneren von Speiserrinnen und insbes. auf eine Vergleichmäßigung dieser Temperatur in den Rinnenquerschnitten.

Es ist bekannt, daß zwischen dem mittleren Teil der heißen Glasströmung und den Randzonen der Speiserrinne ein ausgeprägter Temperaturgradient vorhanden ist, der mehrere zehn Grad am Austritt eines Speisers betragen kann. Diese Temperaturunterschiede haben natürlich eine Pleterogenität in der Glasviskosität und damit erhebliche Veränderungen der physikalisch-chemischen Eigenschaften der Schmelze sowie der aus ihr hergestellten Endprodukte zur Folge.

Die Erfindung will diese Nachteile beseitigen und schlägt zu diesem Zwekc Einrichtungen zur Vergleichmäßigung oder Homogenisierung der Temperatur des in einer Speiserrinne strömenden schmelzflüssigen Glases und zur Herabsetzung des Temperaturgradienten zwischen dem mittleren Teil und den Randzonen der Speiserrinne vor.

Nach einem ersten Merkmal der Erfindung wird die Speiserrinne statt in Querrichtung, wie dies bei den herkömmlichen Speisern der Fall ist, mit Hilfe eines Gasstromes parallel · zur Längsachse der Rinne und im wesentlichen längs deren zentralen Teil ventiliert, um vorzugsweise den mittleren Teil der Schmelze zu kühlen, welcher sich auf der höchsten Temperatur befindet.

In weiterer Ausbildung der Erfindung weist die Decke der Rinne ^wei sich in Richtung auf die Glasoberfläche erstreckende und im wesentlichen symmetrisch zur mittleren Längsebene der Rinne angeordnete Vorsprünge auf, so daß drei in Längsrichtung verlaufende Kammern entstehen, von

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denen die mittlere Kammer den Längsventilationsgasstrom führt und die seitlichen Kammern einer örtlichen Konvektion der eigentlichen heißen Gase zur Aufheizung der Schmelze in den Rand.zonen dienen, insbes., wenn die Speiserrinne in an sich "bekannter Weise mit seitlichen Aufheizbrennern versehen ist.

Vorteilhafterweise können diese Brenner durch weitere Heizelemente, beispielsweise eine seitlich in einer Ausnehmung des Rinnenbodens angeordnete elektrische Widerstandsheizung oder einen Zusatzbrenner ergänzt werden, mit denen die Schmelze in den Randzonen erwärmt wird.

Durch die Anwendung dieser verschiedenen. Vorrichtungen kann, wie im folgenden beschrieben werden wird, der Temperaturgradient, zwischen der Mittelzone und den Randzonen einer durch eine Speiserrinne strömenden Glasschmelze beträchtlich verringert und damit die in die Maschine strömende Schmelzehomogenisiert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung sowie den entsprechenden, kein einschränkendes Beispiel darstellenden Zeichnungen.

Die Zeichnungen zeigen in:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Speiserrinne nach der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Speiserrinne;

Fig. 3 und 4 zwei Querschnitthälften durch zwei verschiedene Ausführungsformen der Speiserrinne; und in

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Fig. 5, 6 und 7 Temperaturverteilungskurven der durch eine Speiserrinne fließenden Glasschmelze,und zwar einmal mit üblicher Querventilation, dann mit Ventilation in Längsrichtung und schließlich mit Ventilation in Längsrichtung und mit zusätzlicher Aufheizung der Randzonen.

Die Fig. 1 und 2 zeigen die Speiserrinne 1, die nach außen durch eine feuerfeste Isolierschicht 2 wärmeisoliert und mit einer Decke 3 nach oben abgeschlossen ist. Die Decke 3 ist an den Seiten in an sich bekannter Weise mit Brennern zur Beheizung der Glasschmelze 5 in den Randzonen versehen.

Erfindungsgemäß wird die Speiserrinne in Längsrichtung durch einen über ihren mittleren Teil streichenden Luftstrom zur Kühlung der die höchste Temperatur aufweisenden Mittelzone des schmelzflüssigen Glasstromes ventiliert. Um den Ventilationsstrom entsprechend zu lenken, weist die Decke 3 zwei sich in Richtung auf das Glas 5 erstreckende und im wesentlichen symmetrisch zur mittleren Längsebene der Speiserrinne angeordnete Vorsprünge 6 auf. In der Zeichnung erscheinen diese Vorsprünge 6 als einstückig mit der Decke. Jedoch bestehen sie in den meisten Fällen aus einem getrennten feuerfesten Element, das mit der Decke fest verbunden und seinerseits ein Gegenstand der Erfindung sein kann. Die Vorsprünge 6 unterteilen somit die Decke 3 in drei voneinander getrennte Kammern, von denen die Kammer 7 als Ventilationskanal dient, während die seitlichen Kammern 8 der Gaskonvektion dienen und die Randbereiche der Glasschmelze aufheizen.

Wie bereits erwähnt, kann es vorteilhaft sein, die Anordnung durch Heizvorrichtungen zu ergänzen, die in der Sohle der Speiserrinne 1 in der Nachbarschaft ihrer Seitenwände an-

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geordnet sind. Diese Heizvorrichtungen können zum Beispiel in einer Ausnehmung 10 in der Sohle der Speiserrinne angeordnete Heizwiderstände -9 (Fig. 3) oder ein seitlich in einer Kammer 12 angeordneter Brenner 11 sein (Fig. 4).

Die Fig. 5, 6 und 7 zeigen deutlich die Vorteile der Erfindung. Sie beziehen sich auf eine Speiserrinne von 7,5 m Länge mit einer Breite im oberen Teil von 660 mm, deren Tagesdurchsatζ an Glas 40 t beträgt. In den Zeichnungen sind die Abmessungen der Speiserrinne in mm angegeben. Die Fig. zeigen die Verteilung der Temperaturen D in ⁰C von der einen Randzone der Speiserrinne zu ihrer anderen und im gleichen Abstand γοη deren Enden. Bei der bekannten Ventilation in Querrichtung (Fig. 5) beträgt die Temperatur des Glases am Eingang der Speiserrinne etwa 1250⁰C, während sie am Ausgang der Speiserrinne auf zwischen 1120 ⁰C und 1050 ⁰C abgesunken ist; aus Fig. 5 ist ersichtlich, daß die Temperaturen auf der Hälfte der Speiserrinne in der Mitte bei 1165°C und an den Rändern bei 1130 bzw. 1150⁰C liegen. Nach Fig. 6 beträgt die Temperatur bei Längsventilation ohne zusätzliche Beheizung in den Randzonen in der Mittelzone etwa 1165⁰C und am Rand etwa 1150⁰C. ,Nach Fig. 7 beträgt die Temperatur bei Längsventilation und zusätzlicher Beheizung vom Boden her in der Mitte 1170⁰C und in den Randzonen 1168°C bzw. 1165⁰C, was zeigt, daß praktisch kein Temperaturgradient mehr vorhanden ist.

Wie bereits angegeben, bewirkt die Homogenisierung der Temperatur des Glases auch eine Homogenisierung seiner physikalischen Eigenschaften. Zur besseren Veranschaulichung der Vorteile der erfindungsgemäßen Speiserrinnen sind Homogenisierunpsvergleichsversuche durchgeführt worden, und zwar jeweils mit Glas am Ausgang einer bekannten Speiser-

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rinne (Pig. 5), am Ausgang einer Speiserrinne mit Längsventilation (Fig. 6) und am Ausgang einer Speiserrinne mit Längsventllation und seitlicher Beheizung der Randzonen (Fig. 7).

Zur quantitativen Bestimmung der Homogenität des Glases "bediffit man sich zweckmäßig eines bekannten Verfahrens, welches darin besteht, auf optischem liege die durch heterogene Zonen in dem vorher entspannten Glas hervorgerufenen Spannungen zu messen. Man verwendet zu diesem Zv/eck einen Babinet-Korapensator, der durch ein Prüfstück hindurchtretendes polarisiertes Licht sammelt. Das Prüfstück ist beispielsweise ein aus einer Flasche herausgeschnittener Ring mit einer Höhe von 1 cm. Um die beim Entspannen verbliebenen Restspannungen zu beseitigen, ist der Ring offen. Die Beobachtungen erfolgen vom Rand des Prüfstücks aus. Als Homogenitätskriterien werden das Ausdehnungsmaximum in der Außenoberfläche des Ringes und die (angrenzenden) absoluten Spannungsmaxina in dem Prüfstück zugrundegelegt. Die Ergebnisse werden in mm-Abweichung des Babinet-Kompensators angegeben; bei der von der Anmelderin verwendeten Vorrichtung entspricht eine Abweichung von 1 mm einer optischen Verschiebung von 113 V-, d.h. einer Kühlspannung von etwa 45 kg/cm .

Die Versuche hatten folgende Ergebnisse:

1. Glastransport in einer bekannten Speiserrinne mit Querventilation:

a) Außenoberfläche: Ausdehnung = 0,35 mm (40 m u optische

Verschiebung)

Verdichtung = 0,60 mm (68 rau optische

Verschiebung)

b) Absolute Maxima: Ausdehnung = 0,60 mm (68 mp optische

Verschiebung)

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Verdichtung = 0,75 mm (85 mu optische

Verschiebung) (Absolute Angrenzung) . = 1,40 mm (158 rau)

Diese Daten entsprechen einer Homogenität der Klassifikation "handelsüblich".

2. Glastransport in einer Speiserrinne mit Längsveritilation ohne Beheizung der Randzonen^:

a) Außenoberfläche: Ausdehnung = 0,20 mm (23 rap)

Verdichtung = 0,30 mm (34 mu)

b) Absolute Maxima: Ausdehnung = 0,30 mm (34 mu)

Verdichtung = 0,40 ram (45 m]i) (Absolute Angrenzung) = 0,70 mm (79 mu)

Auch diese Daten entsprechen einer Homogenität der Klassifikation "handelsüblich".

3. Glastransport in einer Speiserrinne mit Längsventilation und Zusatzbeheizung in den Randzonen:

a) Außenoberfläche: Ausdehnung =0,0

Verdichtung = 0,2 mm (22mp)

b) Absolute Maxima: Ausdehnung =0,0

Verdichtung = 0,20 mm (22 mp) (Absolute Angrenzung) = 0,20 mm (23 mu)

Biese Homogenität ist in wirtschaftlicher Hinsicht als vollkommen zu bezeichnen.

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Diese Ergebnisse machen die hohe Homogenität des Glases deutlich, das in Speiserrinnen gemäß der Erfindung geführt wird.

Patentansprüche:

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Claims (6)

1. Patentansprüche t

   Verfahren zur Ventilation einer Speiserrinne für schmelzflüssiges Glas, dadurch gekennzeichnet, daß die Speiserrinne in Längsrichtung mittels eines entlang der Längsachse der Speiserrinne durch deren Mitteilteil geleiteten Gasstromes, beispielsweise Luft, ventiliert wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Speiserrinne strömende Glasschmelze seitlich in den Randzonen in an sich bekannter Weise zusätzlich beheizt wird.
3. 3. Speiserrinne für schmelzflüssiges Glas, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Ventilation des Mittelteils in Längsrichtung.
4. 4. Speiserrinne für schmelzflüssiges Glas mit einer sie abdeckenden Decke, gekennzeichnet durch Vorrichtungen zur Ventilation der Mittelzone in Längsrichtung und durch zwei sich in Richtung auf die Oberfläche der Glasschmelze von der Decke erstreckende und im wesentlichen symmetrisch zur mittleren Längsebene der Speiserrinne angeordnete Vorsprünge, welche die Decke in drei Längskammern aufteilen, von denen die mittlere als Ventilationskanal dient, während die Seitenkammern örtliche Rückstahlflachen für die Speiserrinnenwände bilden.

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5. 5. Speiserrinne nach einem der Ansprüche 3 und 4,
   dadurch gekennzeichnet, daß die Decke an sich bekannte seitlich' angeordnete Brenner zur Beheizung d.er Rinnenränder aufweist.
6. 6. Speiserrinne nach den Ansprüchen 3 "bis 5, gekennzeichnet durch an sich bekannte seitlich im Rinnenboden angeordnete zusätzliche Vorrichtungen zum Beheizen der Rinnenränder.

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