CZ294393B6 - Způsob a zařízení pro vytváření plášťovaného proudu skloviny - Google Patents

Abstract

Zařízení (10) pro vytváření plášťovaného proudu skloviny, obsahujícího vnitřní jádrovou sklovinu obklopenou vnější plášťovou sklovinou, obsahuje žlab (13) pro uložení jádrové skloviny přiváděné z prvního zdroje (12) a dodávání této skloviny prvním ústním otvorem (22). Druhý otvor (28) je umístěn ve svislém odstupu pod prvním ústním otvorem (22) a je s ním souosý a je obklopen prstencovou komorou (30), která je propojena s druhým otvorem (28) mezerou mezi prvním a druhým otvorem. Trubice (32) přivádí plášťovou sklovinu z druhého zdroje (40) do prstencové komory takovým způsobem, ze sklovina teče působením vlastní tíhy z prvního a druhého zdroje ústními otvory a vytváří dvouvrstvý proud skloviny. Žlab pro přívod jádrové skloviny obsahuje zásobník (14) pro přívod a udržování zásoby jádrové skloviny a je opatřen nejméně jedním spodním otvorem (16) s prvním průměrem. Pod zásobníkem je uložen ústní kroužek (24), který má nejméně jeden otvor s druhým průměrem, menším než je první průměr, který je uložen v ose prvního otvoru a tvoří první ústní otvor (22). Od prvního otvoru probíhá k ústnímu kroužku kroužek (44) se stálým vnitřním průměrem a tím je zajištěn odstup mezi zásobníkem a ústním kroužkem, aby se zvýšil hydrostatický tlak skloviny protékající ze zásobníku prvním otvorem. Zásobník pro jádrovou sklovinu je obklopen kovovým pláštěm (18) a přívodní trubice pro plášťovou sklovinu prochází výpustí v boční stěně pláště vytvořeného kolem proudu jádrové skloviny. Přenos tepla z pláště přívodní trubice plášťové skloviny do zásobníku jádrové skloviny je regulován vzduchem chlazeným obkladem.ŕ

Description

Vynález se týká přívodu proudu skloviny k vytváření dávek skloviny pro výrobu skleněného zboží, zejména se týká způsobu a zařízení pro přívod tak zvaného plášťovaného proudu skloviny, ve kterém je vnitřní jádrový proud skloviny obklopen vnější vrstvou plášťové skloviny.

Dosavadní stav techniky

Bylo již navrženo vytvářet plášťované proudy skloviny pro výrobu skleněného zboží, majícího vrstvené stěnové segmenty. US 08/374 371 (odpovídá EP 0 722 907) a US 08/374 372 (odpovídá EP 0 722 908) popisují technické řešení umožňující přívod plášťovaného proudu skloviny k dalšímu zpracování, u kterého se proud jádrové skloviny přivádí z prvního zdroje prvním otvorem. Pod tímto prvním otvorem je ve svislém odstupu umístěn souosý druhý otvor, který je obklopen prstencovou komorou, propojenou s druhým výstupním otvorem mezerou vytvořenou mezí prvním a druhým otvorem. Plášťová sklovina je přiváděna vyhřívanou trubicí z druhého zdroje do prstencové komory, která obklopuje druhý otvor. Sklovina proudí působením vlastní tíže z prvního a druhého zdroje prvním otvorem a druhým otvorem tak, že z druhého ústního otvoru vystupuje plášťovaný proud skloviny. Tento plášťovaný proud skloviny může být odstřihován konvenčními technickými prostředky na jednotlivé kapky skloviny, kterými jsou potom zásobovány jednotlivé stroje na výrobu skleněného zboží.

I když řešení obsažená v uvedených patentových spisech odstraňují četné problémy dosavadního stavu techniky, zůstává řada dalších námětů pro další zlepšování uvedených řešení. Například bylo zjištěno, že je žádoucí zvětšit gravitační sílu, která protlačuje sklovinu ústními otvory, aby se zvýšila rychlost průtoku a rovnoměrnost proudu plášťované skloviny. Kromě toho prochází zahřívaná trubice, která přivádí plášťovou sklovinu do prstencové komory, bezprostředně vedle zásobníku jádrové skloviny, přičemž se pokládá za výhodné, aby se regulovala výměna tepla mezi přívodní trubicí pro plášťovou sklovinu a zásobníkem jádrové skloviny a také přívodními prvky pro přívod skloviny. Úkolem vynálezu je proto vyřešit způsob a zařízení pro přívod plášťového proudu skloviny, u kterého by se dosáhlo zvýšení hydrostatického tlaku v proudu jádrové skloviny bez škodlivého ovlivnění přívodu jádrové skloviny a u kterého by bylo ohřívání proudu jádrové skloviny regulováno s ohledem na dosažení maximálního výkonu a omezení prosakování skloviny.

Zařízení pro vytváření plášťovaného proudu skloviny, obsahujícího vnitřní proud jádrové skloviny, obklopený vnější vrstvou plášťové skloviny, obsahuje stejně jako u známých zařízení žlab pro uložení jádrové skloviny přiváděné z prvního zdroje a dodávání této skloviny prvním ústním otvorem. Druhý ústní otvor je umístěn ve svislém směru pod prvním ústním otvorem, je souosý s tímto prvním ústním otvorem a je obklopen prstencovou komorou, propojenou s tímto spodním ústním otvorem mezerou mezi prvním ústním otvorem a spodním ústním otvorem. Trubice přivádí plášťovou sklovinu z druhého zdroje do prstencové komory tak, že roztavená sklovina proudí působením gravitace z prvního a druhého zdroje příslušnými otvory pro vytvoření oplášťovaného proudu skloviny.

Podstata vynálezu

Nedostatky tohoto známého zařízení jsou odstraněny u zařízení pro vytváření plášťovaného proudu skloviny podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zařízení obsahuje zásobník pro přijímání a uchovávání jádrové skloviny a mající nejméně jeden spodní otvor s prvním prúměCZ 294393 B6 rem. Pod zásobníkem je umístěn ústní kroužek mající nejméně jeden otvor s druhým průměrem menším než je průměr spodního otvoru, umístěný v ose prvního spodního otvoru a tvořící první ústní otvor. Prodlužovací kroužek s rovnoměrným vnitřním průměrem, rovným prvnímu průměru, probíhá od prvního otvoru k ústnímu kroužku a tím vytváří odstup mezi zásobníkem a ústním 5 kroužkem pro zvýšení hydrostatického tlaku ve sklovině vytékající ze zásobníku prvním ústním otvorem.

Kroužek je z vnější strany obklopen zahřívacím prvkem, vyhřívaným elektrickými odpory, aby se podpořilo proudění skloviny ze zásobníku prodlužovacím kroužkem, zejména na začátku vytvá10 ření proudu skloviny. Prodlužovací kroužek je ve výhodném provedení zařízení podle vynálezu vytvořen z keramické směsi a je opatřen vnitřním kovovým pouzdrem, zejména platinovým pouzdrem, aby se zamezilo únikům skloviny tímto kroužkem i v případě jeho prasknutí. Kroužek je spojen se zásobníkem tupým spojem obklopujícím otvor ve dně zásobníku a tento spoj je chlazen, aby se tak omezily úniky skloviny tímto spojem. Chladicí mechanismus pro chlazení 15 spoje obsahuje zejména dělený dutý pás, jehož vnitřní dutinou proudí chladicí vzduch.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je zásobník jádrové skloviny obklopen ochranným pláštěm. V tomto plášti je vytvořena svisle orientovaná výpust, obsahující zahřívanou přívodní trubici plášťové skloviny. Ve výpusti je mezi pláštěm a trubicí umístěn vzduchem chlazený 20 kovový pás, který je výměníkem tepla regulujícím přenos tepla mezi trubicí a pláštěm a tím také mezi přívodní trubicí plášťové skloviny a zásobníkem jádrové skloviny.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. 1 svislý řez přívodním systémem pro přívod skloviny, obr. 2 svislý řez částí přívodního systému skloviny z obr. 1 ve zvětšeném měřítku, obr. 3 vodorovný řez přívodním systémem, vedený rovinou 3-3 z obr. 2, obr. 4 vodorovný řez přívodním systémem, vedený rovinou 4-4 z obr. 2, obr. 5 rozložený půdorysný pohled na zásobní a prstencovou chladicí jednotku z obr. 4 a obr. 6 vodorovný řez jedním z prvků chladicích pásků, zobrazených na obr. 5.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 zobrazuje systém 10 pro přívod dvouvrstvého proudu skloviny. První předpecí 12 dodává 45 jádrovou sklovinu do zásobníku 14 nebo nádrže, který má na svém spodním konci nejméně jeden otvor 16, obvykle ovšem má několik otvorů 16. Zásobník 14 je obklopen ochranným pláštěm 18, vyrobeným zejména z nemagnetického kovového materiálu nebo z nerezavějící oceli. Pomocí trubky 20 se reguluje přívod jádrové skloviny ze zásobníku 14 otvorem 16 k prvnímu ústnímu otvoru 22, nesenému horním ústním kroužkem 24 pod zásobníkem 14. Spodní ústní kroužek 26 50 tvoří spodní ústní otvor 28 umístěný pod prvním ústním otvorem 22, který je s ním souosý.

Spodní ústní otvor 28 je obklopen prstencovou komorou 30, vytvořenou mezi oběma ústními kroužky 24, 26. Prstencová komora 30 je propojena se spodním ústním otvorem 28 prostorem nebo mezerou mezi oběma ústními otvory 22, 28. Prstencová komora 30 je spojena výtokovou trubicí 32 s otvorem 34 na spodním konci žlabu 36 obsahujícího plášťovou sklovinu. Žlab 36 je opatřen dávkovači trubicí 38 pro regulování množství dodávané skloviny a navazuje na předpecí 40 s plášťovou sklovinou. Výtoková trubice 32 je odporově zahřívána pomocí řídicí elektroniky 42, aby se udržoval průtok roztavené skloviny do prstencové komory 30. Tyto konstrukční znaky systému 10 jsou v podstatě stejné jako znaky systému popsaného v US 08/374 371 (odpovídá EP 0 722 907) a 08/374 372 (odpovídá EP 0 722 908). První z těchto známých provedení je zaměřeno zejména na konstrukci výtokové trubice 32, zatímco druhé známé řešení je zaměřeno na konstrukci ústních kroužků 24, 26. Obsahy těchto spisů byly vzaty v úvahu při zpracování popisu předmětu vynálezu.

Obr. 2 zobrazuje ve větším měřítku svislý řez žlabem 13 pro jádrovou roztavenou sklovinu. Od spodního konce zásobníku 14 k hornímu konci horního ústního kroužku 24 probíhá prodlužovací kroužek 44. Tento prodlužovací kroužek 44 má stejnoměrný vnitřní průměr, rovný průměru otvoru 16 v zásobníku 14 a větší než je průměr prvního ústního otvoru 22 v horním ústním kroužku 24. Prodlužovací kroužek 44 je zejména vyroben ze směsného keramického materiálu podobně jako zásobník 14 a horní ústní kroužek 24. Prodlužovací kroužek 44 tak umožňuje zvednutí zásobníku 14 vzhledem k hornímu ústnímu kroužku 24, aby se zvýšil hydrostatický tlak jádrové skloviny, která vytéká ze zásobníku 14 prvním ústním otvorem 22 a tím se zvýšil průtok jak jádrové skloviny, tak také plášťové skloviny. Prodlužovací kroužek 44 je obklopen elektrickým odporovým topným prvkem 46 (obr. 2 a 3) pro zajištění elektrického příhřevu prodlužovacího kroužku 44 a zvýšení ohřevu zajišťovaného převodem tepla ze soustavy obsahující zásobník 14 a spodní ústní kroužek 26, které jsou zahřívány plynovými hořáky. Takové zahřívání prodlužovacího kroužku 44 pomáhá podporovat proud jádrové skloviny zejména v počáteční fázi výrobního procesu. Vnitřní plocha prstencového prodlužovacího kroužku 44 je pokryta pouzdrem 48 z platiny nebo jiného kovového materiálu, odolávajícího spolehlivě korozi, přičemž toto pouzdro 48 je opatřeno obvodovou přírubou 50, uchycenou mezi spodní konec zásobníku 14 a horní konec prodlužovacího kroužku 44. Platinové pouzdro 48 zamezuje unikání skloviny prodlužovacím kroužkem 44, pokud by došlo k jeho prasknutí nebo jinému porušení. Příruba může být vytvořena také na spodním konci pouzdra 48, aby se zvýšila tuhost tohoto pouzdra 48 a pouzdro bylo lépe polohově zajištěno na prodlužovacím kroužku 44.

Protože zásobník 14 a prodlužovací kroužek 44 jsou tvořeny různými odlitky z keramického materiálu, může docházet k únikům skloviny spoji mezi spodním koncem zásobníku 14 a horním koncem prodlužovacího kroužku 44. Přívodem tepla z vnější strany na prodlužovací kroužek 44 se mohou tyto úniky ztížit a tím je možno zamezit zpomalení proudu skloviny nebo ztvrdnutí unikající skloviny odskelněním. Aby se zajistilo ochlazování spoje do takové míry, aby se vyvolalo odskelnění skloviny a tím se přerušila dráha unikání skloviny, je spoj obklopen vzduchem chlazeným páskem 52 (obr. 2 a 4 až 6), který z radiálně vnější strany obklopuje spoj. Chlazený pásek 52 sestává ze čtyř shodných dutých obloukových segmentů 54. Každý obloukový segment 54 je opatřen vstupní částí 56, od které probíhá obloukového segmentu 54 dutina od jeho jednoho konce až do sousedství protilehlého konce a kterou může proudit vzduch podél povrchů vnitřních stěn každého obloukového segmentu 54 k výstupu 58 vzduchu. Čtyři obloukové segmenty 54 jsou umístěny vedle sebe a obklopují spoj mezi zásobníkem 14 a prodlužovacím kroužkem 44, přičemž jsou sepnuty do celku pomocí upínacího kroužku 60. Upínací kroužek 60 je po obvodu stlačován spirálovou pružinou 62, která zachycuje rozpínání upínacího kroužku 60 a chlazeného pásku 52, vyvolávané tepelným roztahováním prodlužovacího kroužku 44 a zásobníku M. Teplota ve spoji se snímá a chladicí vzduch potom cirkuluje chlazeným páskem 52, aby se udržela teplota ve spoji na dostatečně nízkých hodnotách a dosáhlo se odskelnění skloviny a tím ucpání únikových spár, a současně na dostatečně vysokých hodnotách, aby se krystaly z odskelněné skloviny nevytvářely uvnitř hlavního proudu skloviny.

Výtoková trubice 32 je vedena směrem dolů ze žlabu 36 pro uchovávání plášťové skloviny a probíhá podél ochranného pláště 18 a protíná jej. Pro zajištění průchodu výtokové trubice 32 je v boční stěně ochranného pláště 18 vytvořena kapsa nebo výpust 64. Tato kapsa nebo výpust 64 umožňuje uložení výtokové trubice 32 blíže k hornímu ústnímu kroužku 24 a prvnímu ústnímu

-3 CZ 294393 B6 otvoru 22. Uvnitř výpusti 64 je uložena kovová obkladová deska 66 mezi výtokovou trubicí 32 a materiálem ochranného pláště 18. Proud vzduchu je usměrňován kovovou obkladovou deskou

66, aby se teplota kovové obkladové desky 66 a ochranného pláště 18 udržovala na dostatečně nízké hodnotě, která by omezovala úniky skloviny, ale současně byla dostatečně vysoká pro minimalizování narušování proudu skloviny jak v prvním ústním otvoru 22, tak také ve výtokové trubici 32. Chladicí vzduch se přivádí ke kovové obkladové desce 66 pomocí přívodních trubiček 68.

Claims (19)

15 1, Zařízení pro vytváření plášťovaného proudu skloviny, tvořeného vnitřní jádrovou sklovinou obklopenou vnější plášťovou sklovinou, obsahující žlab (13) pro uložení jádrové skloviny pro první zdroj (12) této skloviny a její dodávání prvním ústním otvorem (22), prostředky (26) vytvářející druhý ústní otvor (28), umístěný ve svislém směru pod prvním ústním otvorem (22) souose s tímto prvním ústním otvorem (22) a s prstencovou komorou (30), obklopující spodní ústní 20 otvor (28) a propojenou s tímto spodním ústním otvorem (28) mezerou mezi prvním ústním otvorem (22) a spodním ústním otvorem (28), ústrojí (32, 34, 36) pro dodávání plášťové skloviny z druhého zdroje (40) do prstencové komory (30) tak, že roztavená sklovina proudí působením gravitace z prvního a druhého zdroje příslušnými otvory pro vytvoření oplášťovaného proudu skloviny, vyznačující se tím, že obsahuje zásobník (14) pro příjem a uchovávání 25 jádrové skloviny a mající nejméně jeden spodní otvor (16) s prvním průměrem, ústní kroužek (24), umístěný pod zásobníkem (14) a mající nejméně jeden otvor s druhým průměrem menším než je průměr prvního otvoru (16), umístěným v ose prvního otvoru (16) a tvořícím první ústní otvor (22), a prodlužovací kroužek (44) s rovnoměrným vnitřním průměrem rovným prvnímu průměru a probíhajícím od prvního otvoru k ústnímu kroužku a tím vytvářející odstup mezi 30 zásobníkem a ústním kroužkem pro zvýšení hydrostatického tlaku skloviny vytékající ze zásobníku prvním ústním otvorem.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačuj ící se tím, že obsahuje topné ústrojí umístěné z vnější strany kolem prodlužovacího kroužku (44) pro zahřívání tohoto kroužku a tím podporo-

35 vání proudění skloviny ze zásobníku (14) prodlužovacím kroužkem (44).

3. Zařízení podle nároku 2, vy zn ač u j í cí se t í m , že topné ústrojí obsahuje elektrické topné prvky (46).

40

4. Zařízení podle nároků 1 až 3,vyznačující se tím, že prodlužovací kroužek (44) je z keramického materiálu.

5. Zařízení podle nároku 4, vyzn ač u j í c í se t í m , že prodlužovací kroužek (44) má kovové pouzdro (48) probíhající od prvního otvoru (16) k hornímu ústnímu kroužku (24) pro

45 zamezení unikání skloviny tímto prodlužovacím kroužkem (44) v případě porušení tohoto prodlužovacího kroužku (44).

6. Zařízení podle nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že prodlužovací kroužek (44) a zásobník (14) na sebe dosedají dosedacím spojem obklopujícím nejméně jeden otvor (16),

50 přičemž zařízení dále obsahuje ústrojí (52) pro chlazení tohoto spoje pro regulování úniků skloviny tímto spojem.

-4CZ 294393 B6

7. Zařízení podle nároku 6, vyznačující se tím, že chladicí ústrojí (52) obsahuje dutý pásek (54) obklopující spoj a ústrojí pro přívod chladicího vzduchu do dutého pásku (54).

8. Zařízení podle nároku 7, vyznačující se tím, že pásek (54) je rozdělen po obvodu prodlužovacího kroužku (44) na segmenty pro vyrovnávání teplotního roztahování tohoto prodlužovacího kroužku (44).

9. Zařízení podle nároku 8, vyznačující se tím, že obsahuje upínací prvky (60, 62) pro udržování segmentového chladicího pásku (54) na místě kolem spoje.

10. Zařízení podle nároku 9, vyznačující se tím, že upínací prvky (60, 62) obsahují pružinový prvek (62) pro udržování přítlačné síly na páskové segmenty při vyrovnávání roztahování teplem, vyvolaného zahříváním zásobníku a prodlužovacího kroužku.

11. Zařízení podle nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že žlab (13) je dále opatřen ochranným pláštěm (18) obklopujícím zásobník (14), ochranný plášť (18) je opatřen boční výpustí (64) procházející prostředky (32) pro přívod plášťové skloviny z druhého zdroje (40) do prstencové komory (30).

12. Zařízení podle nároku 11, vyznačující se tím, že ústrojí pro dodávání plášťové skloviny obsahuje vyhřívanou trubici (32) a zařízení dále obsahuje ve výpusti (64) prostředky (66) pro regulování přenosu tepla mezi trubicí a ochranným pláštěm (18).

13. Zařízení podle nároku 12, vy zn a č u j í c í se t í m , že chladicí ústrojí (66) obsahuje vzduchem chlazený kovový pás pro přenos tepla.

14. Způsob vytváření proudu skloviny obsahujícího první vnitřní vrstvu a druhou vnější vrstvu, při kterém se připraví zásobník (14) s prvním v podstatě svislým otvorem (22), přivádí se roztavená sklovina z prvního zdroje (12) tímto prvním otvorem (22), přivádí se sklovina z druhého zdroje (40) a z této druhé skloviny se vytváří vnější vrstva kolem skloviny přiváděné z prvního zdroje (12) při jejím průtoku zásobníkem (14), vyznačující se tím, že se připraví odporově zahřívaná trubicová jednotka (32) s vtokovým koncem a výtokovým koncem, kterou protéká sklovina z druhého zdroje pro vytvoření vnější vrstvy, mezi zásobník a první otvor se osadí elektricky vyhřívaný kroužek (44), ve svislém odstupu od prvního otvoru se vytvoří druhý otvor (28), souosý s prvním otvorem a kolem tohoto druhého otvoru se vytvoří prstencová komora (30), trubicová jednotka se umístí tak, že do vtokového otvoru se dostává sklovina z druhého zdroje a výstupní konec přivádí sklovinu do prstencové komory, sklovina z prvního zdroje se přivádí prvním otvorem a druhým otvorem a z druhého zdroje se sklovina přivádí z výtokového konce odporově zahřívané trubicové jednotky do prstencové komory a do prostoru mezi prvním a druhým otvorem tak, že sklovina z druhého zdroje vytváří vnější vrstvu kolem proudu skloviny z prvního zdroje, přičemž proud skloviny protékající druhým otvorem obsahuje první vnitřní vrstvu a druhou vnější vrstvu.

15. Způsob podle nároku 14, vyznačující se tím, že kolem elektricky zahřívaného kroužku (44) se vytvoří pouzdro (48) a ve spodní části pouzdra se vytvoří vedle prstencové komory (30) v podstatě svislá výpust (64), ve které je umístěna trubicová soustava (32).

16. Způsob podle nároku 15, vyznačující se tím, že vedle výpusti se umístí chladicí prostředky (66).

17. Způsob podle nároku 16, vyznačující se tím, že při vytváření chladicích prostředků (66) se připraví dutá komora a touto komorou se vede chladicí vzduch.

18. Způsob podle nároku 17, vyznačující se tím, že operace vytváření pláště (18) obsahuje vytvoření tohoto pláště z nemagnetického materiálu.

19. Způsob podle nároku 18, vyznačující se tím, že operace vytváření pláště (18) 5 obsahuje vytvoření tohoto pláště z nerezové oceli.