DE10055967C2 - Vorrichtung zur Unterdruckläuterung einer Glasschmelze - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterdruck-Läuterung einer Glasschmelze mit einem portalartigen Unterdruck-Apparat, in dem die Glasschmelze über ein vertikales Steigrohr einer horizontalen Läuterbank zugeführt und über ein vertikales Fallrohr wieder abgeführt wird, wobei über dem Glasfluss in der Läuterbank ein Unterdruck erzeugt wird, wobei zwischen Steigrohr und Fallrohr in den Glasfluss der Läuterbank mindestens ein Überströmwall eingebracht ist, der sich über die gesamte Breite der Läuterbank erstreckt und vom gesamten Glasfluss überströmt wird.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der EP 0 556 576 A1 bekannt. In diesem Dokument ist eine Vorrichtung zur Unterdruckläuterung einer Glasschmelze beschrieben.

Diese weist einen portalartigen Unterdruckapparat auf, in dem die Glasschmelze über ein vertikales Steigrohr einer horizontalen Läuterbank zugeführt ist. Die Glasschmelze wird nach erfolgter Läuterung wieder über ein vertikales Fallrohr abgeführt.

Oberhalb der Glasschmelze wird in der Läuterbank ein Unterdruck erzeugt. Das Steigrohr geht über eine Stufe in die eigentliche Läuterbank über. Mittels der Stufe wird der Glasfluss in die Richtung zu seiner Oberfläche abgelenkt. Dadurch wird der verbleibende Aufstiegsweg für die im Glasfluss mittransportierten Blasen und somit deren Aufstiegszeit verkürzt. Die Blasen können somit leichter und schneller an die Oberfläche gelangen. Allerdings kann es vorkommen, dass sich auf der Oberfläche des Glasflusses ein Schaumteppich bildet, der nicht rechtzeitig abgebaut werden kann. Dieser Schaumteppich wird dann über das Fallrohr wieder abgezogen. Hierdurch würde sich das Läuterergebnis dramatisch verschlechtern.

In EP 0 638 525 A2 ist eine Vorrichtung zum Schmelzen von Glas beschrieben, bei der eine Glasschmelze, ausgehend von einem Schmelzofen, kontinuierlich einer Läuterbank zugeführt wird. Die Läuterbank ist dabei portalartig ausgebildet, so dass der Glassfluss entgegen der Schwerkraftrichtung ausgelenkt wird.

Wie die EP 0 775 671 B1 und die EP 0 908 417 A1 zeigen, sind schon Maßnahmen ergriffen worden, um das Wiedereintreten von Schaum oder Blasen in das Fallrohr zu verhindern. Dazu sind Schaumbarrieren verwendet, die in der Läuterbank zwischen Steigrohr und Fall angeordnet sind und sich vertikal aus dem Raum über dem Glasfluss teilweise in den Glasfluss hinein erstrecken. Damit wird der Schaumteppich über dem Glasfluss der Läuterbank verkürzt. Der Nachteil hierbei ist aber, dass aufgrund der Schaumbarrieren der Glasfluss und somit auch die noch nicht vollständig aufgestiegenen Blasen wieder nach unten gezwungen werden. Nach dem Passieren der Schaumbarrieren ist dann unter Umständen nicht mehr genug Zeit zum erneuten Blasenaufstieg vorhanden, so dass solche Blasen in das Fallrohr und somit in das Produkt gelangen.

Weiterhin tritt insbesondere bei einem kleinen Verhältnis Länge zu Breite der Läuterbank der Fall ein, dass bestimmte Teile der Läuterbank (Umgebung des Steig- bzw. Fallrohres) von der Strömung nicht erfasst werden somit nicht die gesamte Oberfläche des Glasflusses für die Läuterung genutzt wird.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 erwähnten Art zu schaffen, bei der die Läuterung in der Läuterbank verbessert wird.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass in Flußrichtung des Glasflusses in der Läuterbank dem Überströmwall eine in den Glasfluss eintauchende Schaumbarriere vor- und/oder nachgeordnet ist. Infolge der Verwendung des Überströmwalles in Kombination mit der Schaumbarriere kann das Läuterergebnis deutlich verbessert werden. Im Fall der vorgeordneten Schaumbarriere wird der Schaumteppich zurückgehalten und durch den folgenden Überströmwall wird der Glasfluss und damit die noch nicht aufgestiegenen Blasen wieder nach oben in die Nähe der Oberfläche des Glasflusses gezwungen. Die Blasen haben dann nur noch einen geringen Aufstiegsweg und können mit großer Sicherheit an die Oberfläche gelangen und dort aufplatzen.

Im Fall der nachgeordneten Schaumbarriere werden die Blasen durch den Überströmwall zunächst nach oben gezwungen. Die Schaumbarriere muß dabei so positioniert sein, dass die Blasen noch vor der Schaumbarriere an die Oberfläche gelangen können. Der sich ergebende Blasen- bzw. Schaumteppich wird dann durch die Schaumbarriere zurückgehalten. Damit wird sicher verhindert, dass Schaum über das Fallrohr mit der Glasschmelze abgezogen wird.

Durch den Überströmwall wird der Glasfluss nach oben in die Nähe der Oberfläche gezwungen. Dadurch wird auch der verbleibende Aufstiegsweg für die im Glasfluss mittransportierten Blasen und somit deren Aufstiegszeit verkürzt. Durch die Anwendung eines Überströmwalles wird also erreicht, dass eine Blase leichter und schneller zur Oberfläche gelangen kann, wodurch das Läuterergebnis wesentlich verbessert wird.

Durch den Überströmwall wird außerdem der Querschnitt für den Glasfluss verkleinert. Da sich stets ein Zustand mit möglichst kleinem Strömungswiderstand einstellt, wird die Strömung gezwungen, die Breite der Läuterbank besser auszunutzen. Ein Überströmwall, der kurz hinter dem Steigrohr angeordnet ist, bewirkt also, dass die von dem Glasfluss nicht erfassten Oberflächenbereiche im Steigrohrbereich (insbesondere bei kleinem Verhältnis Länge zu Breite der Läuterbank) verkleinert werden. Somit kann ein größerer Teil der Glasflussoberfläche für die Läuterung genutzt werden. Ähnliches gilt auch, wenn der Überstromwall kurz vor dem Fallrohr angeordnet ist.

Der Überströmwall ist nach einer Ausgestaltung vorzugsweise einstückig mit dem Boden und den Seitenwänden der Läuterbank verbunden.

Das Wechselspiel kann sich in Flussrichtung mehrfach wiederholen, wenn vorgesehen ist, dass sich zwischen Steigrohr und Fallrohr in Flussrichtung in der Läuterbank abwechselnd mehrere Überströmwälle und Schaumbarrieren oder Brückenwände erstrecken. Dabei können sich die Schaumbarrieren als Brückenwände bis zur Decke der Läuterbank erstrecken.

Durch den Einbau von Brückenwänden wird die Läuterbank in mehrere unab­ hängige Bereiche unterteilt. In diesen Bereichen der Läuterbank können unterschiedliche Drücke und Temperaturen eingestellt werden, womit das Läuterergebnis gezielt beeinflusst werden kann.

In dem dem Fallrohr zugekehrten Bereich der Läuterbank kann die Temperatur abgesenkt und der Druck erhöht werden. Damit wird die Verdampfung und der Glasstand verringert. Blasen, die die Brückenwand passieren, können aufgrund des geringen Glasstandes schneller an die Oberfläche gelangen und aufplatzen.

Die Trennung im Gasraum zwischen den einzelnen Bereichen kann, z. B. mittels Ventilen, aufgehoben weden. Sollte die Vakuumpumpe eines Bereiches ausfal­ len, so kann mit Hilfe der Vakuumpumpe eines anderen Bereiches der Gesamt­ unterdruck-Läuterapparat weiter betrieben werden.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Unterdruck- Läuterung einer Glasschmelze,

Fig. 2a und b im Querschnitt und Längsschnitt den Einbau eines Überström­ walles in die Läuterbank,

Fig. 3 im Querschnitt den Einbau einer als Unterströmwall (Brückenwall) wirkenden Schaumbarriere in die Läuterbank und

Fig. 4 im Querschnitt den Einbau einer Begrenzungswand in die Läuter­ bank, (Brückenwand) die als Unterströmwall wirkt und den Raum über der Oberfläche des Glasflusses in voneinander getrennte Bereiche unterteilt.

Wie Fig. 1 zeigt, wird die Glasschmelze aus einem Becken 10 einem Unter­ druck-Apparat 15 zugeführt, der portalartig aus einem vertikalen Steigrohr 15a, einer horizontalen Läuterbank 15b und einem vertikalen Fallrohr 15c besteht. Der Glasfluss im Unterdruck-Apparat 15 mit dem aufsteigenden Glasfluss 17a, dem Glasfluss 17b in der Läuterbank 15b und dem im Fallrohr 17c abfließenden Glasfluss 17c gelangt nach der Läuterung in ein Becken 20 oder in eine weitere Bearbeitungsstation. In der Läuterbank 15b wird über der Glasoberfläche in dem Raum 16 ein Unterdruck erzeugt, so dass sich auf der Oberfläche des Glas­ flusses 17b ein Schaumteppich 14 bildet, der sich über die gesamte Oberfläche erstrecken kann, sich dabei aber in seiner Dicke verringert. Außerdem besteht die Möglichkeit, dass einzelne, vor allem kleine Blasen noch nicht vollständig aufgestiegen sind. Es besteht daher die Gefahr, dass der in das Fallrohr 15c abfließende Glasfluss 17c Schaum oder Blasen in das Fallrohr 15c einzieht, was zu verhindern ist.

Dies kann, wie Fig. 2a und 2b zeigen, mit einem Überströmwall 19 erreicht werden, der zwischen Steigrohr 15a und Fallrohr 15c in die Läuterbank 15b eingesetzt wird und dabei vom gesamten Glasfluss 17b überströmt werden muss. Dieser Überströmwall 19 ist in geringem Abstand zum Steigrohr 15a angeordnet und zwingt den Glasfluss 17b anzusteigen. Dies erfolgt über die gesamte Breite der Läuterbank 15b, wie der Querschnitt rechts in Fig. 2a erkennen lässt.

Wie Fig. 2b zeigt, kann der Überstromwall 19 in der Läuterbank 15b sich als Stufe bis zum Fallrohr 15c erstrecken.

Der Überströmwall 19 verkürzt im überströmenden Glasfluss 17b den Aufstiegs­ weg und die Aufstiegszeit für die im Glasfluss 17b mittransportierten Blasen, so dass die Läuterung verbessert wird.

Außerdem bewirkt ein Überströmwall 19 eine bessere Ausnutzung der Glasbad­ oberfläche.

Dem Überströmwall 19 kann eine Schaumbarriere 18.1 vorgeordnet oder nach­ geordnet sein, die den Schaumteppich 14 auf der Oberfläche des Glasflusses 17b zurückhält, wie Fig. 3 zeigt. Dadurch wird die Läuterung weiter verbessert. Schaumsperren 18.1 und Überströmwälle 19 können abwechselnd in der Läu­ terbank 15b angeordnet werden.

Wird die Schaumbarriere als Begrenzungswand 18.2 gemäß Fig. 4 ausgebildet, dann wird der Raum über der Oberfläche des Glasflusses 17b in voneinander getrennte Bereiche 16.1 und 16.2 abgeteilt, die mit unterschiedlichem Druck und/oder unterschiedlicher Temperatur betrieben werden können. Dies eröffnet weitere Anpassungsmöglichkeiten für die Verbesserung der Läuterung und der Sicherheit des Unterdruck-Apparates 15.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Unterdruck-Läuterung einer Glasschmelze mit einem por­ talartigen Unterdruck-Apparat, in dem die Glasschmelze über ein verti­ kales Steigrohr einer horizontalen Läuterbank zugeführt und über ein vertikales Fallrohr wieder abgeführt wird, wobei über dem Glasfluss in der Läuterbank ein Unterdruck erzeugt wird, wobei zwischen Steigrohr und Fallrohr in den Glasfluss der Läuterbank mindestens ein Überström­ wall eingebracht ist, der sich über die gesamte Breite der Läuterbank erstreckt und vom gesamten Glasfluss überströmt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Flussrichtung des Glasflusses (17b) in der Läuterbank (15b) dem Überströmwall (19) eine in den Glasfluss (17b) eintauchende Schaumbar­ riere (18.1, Unterströmwall) vor- und/oder nachgeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Überströmwall (19) in Flussrichtung als Stufe bis zum Fallrohr (15c) erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Überströmwall (19) mit dem Boden und den Seitenwänden der Läuterbank (15b) dicht verbunden ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Überströmwall (19) einstückig mit der Läuterbank (15b) ausge­ bildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Schaumbarriere als Brückenwand (18.2) bis zur Decke der Läuterbank (15b) erstreckt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Steigrohr (15a) und Fallrohr (15c) in Flussrichtung in der Läuterbank (15b) abwechselnd Überströmwälle (19) und Schaumbarrieren (18.1) oder Brückenwände (18.2) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Überströmwall (19) in kleinem Abstand zum Steigrohr (15a) und/oder Fallrohr (15c) in der Läuterbank (15b) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Brückenwände (18.2) über der Oberfläche des Glasflusses (17b) in der Läuterbank (15b) mehrere Bereiche (16.1, 16.2) abteilen, die mit unterschiedlichem Unterdruck und/oder unterschiedlicher Temperatur be­ treibbar sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dem Fallrohr (17c) zugekehrten Bereich (16.2) die Tempe­ ratur abgesenkt und der Druck erhöht sind.