DE1019806B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Glaskuegelchen - Google Patents

Description

Die Erfindung behandelt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Glaskügelchen. Dabei werden die Glaskörper in einem Strom von die Verbrennung unterhaltenden und/oder brennbaren Gases verteilt und dann durch Einblasen: des Gemisches aus Gasen und Glaskörpern in die durch die Gase gespeiste, nach oben gerichtete Flamme über den Glaserweichpunkt erhitzt. Beim Schmelzen verformen sich dann die Glaskörper unter der Wirkung ihrer Oberflächenspannung zu Kügelchen. Anschließend werden die Glaskörper abgekühlt und vom tragenden Gasstrom getrennt. Dabei erhält man perlenartige, massive Glaskügelchen, die man zum Herstellen von Reflektoren mit geperlter Oberfläche, z. B. für Kino-Bildschirme, Signalschalter, Reklameschilder, usw. benutzen kann·. Als Rohstoffe für die Glaskörner verwendet man Glasabfälle der verschiedensten Art, die man vorher fein gemahlen hat.

Bei dem bekannten Verfahren dieser Art ist das Trägergas kalt. Die Glaskörner werden deshalb erst in der Flamme auf ihre Erweichungstemperatur erhitzt. Dabei backen manche Glaskörner zusammen, sodaß man in Abweichung von ursprünglichem gleichem Feinheitsgrad nach dem Schmelzen und Erstarren dann unterschiedlich große Glaskügelchen mit unterschiedlichen Reflektionseigensehaf ten bekommt. Außerdem wurde beobachtet, daß oft ein erheblicher Teil der Glaskörner ungeschmolzen bleibt oder nur angeschmolzen wird und in das Enderzeugnis dann mit kantigen oder eiförmigen Körpern eingeht.

Um die Glaskörner in der Flamme schneller zum Schmelzen zu bringen, bat man bereits eine Vorwärmung der Glaskörner vorgeschlagen. Dazu ist es bekannt, die Glaskömer mit Hilfe einer Schnecke durch einen indirekt beheizten Raum zu. fördern. Diese Art der Vorwärmung erfordert jedoch mit Rücksicht auf die gewünschte hohe Temperatur der Glaskörner verhältnismäßig viel Energie und längeres Verweilem deir Glaskörner im Vorwärmraum. Außerdem besteht Gefahr, daß die Glaskörner an der Schnecke klebenbleiben und den Förderweg verstopfen,

Gemäß der Erfindung lassen sich diese Schwierigkeiten vermeiden und einheitlich kugelige und im· wesentlichen gleich große, feine Glaskörper durch Anwendung folgender Verfahrensschritte erzielen: Die gemahlenen Glaskörner werden zunächst schnell bis fast zu ihrer Erweichtemperattir in einem auf über Erweichtemperatur vorgewärmten Strom von die Verbrennung unterhaltendem und/oder brennbarem Gas erhitzt. Das Gas wirbelt die Glaskörner dabei durchs einander und. umspült sie allseitig. Die Glaskömer lassen sich, deshalb schon auf einer kurzen Förderstrecke bis knapp unter die Erweichungstemperatur ohne zusätzliche Energiequellen vorwärmen. Durch Verfahren und Vorrichtung
zur Herstellung von Glaskügelchen

Anmelder:

Union des Verreries Mecaniques

Beiges Societe Anonyme,

Charleroi (Belgien)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Kosel und Dipl.-Ing. J.Giliard,

Patentanwälte,
Bad Gandersheim, Braunschweiger Str. 22

Beanspruchte Priorität:
Belgien vom 18. Juli 1953

Emile Plumat, Gilly (Belgien),
ist als Erfinder genannt worden

die Vorwärmung in der Zuführleitung des Gases kann man auch auf eine besondere Vorwärmkammer verzichten. Die so vorgewärmten Körner werden dann, in die Flamme eingeblasen und durch die dabei auftretende weitere Wärmezufuhr rasch geschmolzen, wobei sie die Kugelform annehmen. Diese Kügelchen werden dann bis zu. einem Punkt oberhalb· ihrer Gefügeänderung abgekühlt, damit sie rasch und ohne aneinanderzukleben erstarren. Zur Vermeidung innerer Spannungen und des Springens werden sie dann mäßig und verhältnismäßig langsam bis zu einem Punkt unterhalb· der Gefügeänderung abgekühlt. Dieser Behandlungsstufb folgt dann zum Härten der Kügelchen noch ein. plötzliches Abkühlen bis zu einer Temperatur etwas über 100°. Dann werden die Kügelchen in bekannter Art von den tragenden Gasen getrennt und gegebenenfalls durch Schleudern nach ihrer Größe noch fein gesichtet und gesammelt.

Durch das Vorwärmen der Glaskörner in der be^· schriebenen Weise bis knapp unter die Erweichtemperatur erreicht man das sofortige Schmelzen aller Körner beim Einblasen! in die Flamme und. ihre sichere Umwandlung in die Kugelform. Die Kügelchen fallen im wesentlichen gleich groß aus, weil die Körner durch das plötzliche Schmelzen und anschließend ebenso plötzliche Abkühlen keine Gelegenheit finden, aneinanderzukleben. Das mäßige und langsame Abkühlen, bis zu einem Punkt unterhalb der Gefügeänderung verhindert das Auftreten innerer Spannungen, die die Kügelchen sprengen.

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Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfah- Vorrichtung bildet. Am Ende dieser Stufe ergibt sich

rens besteht in bekannter Art aus einem ungefähr die natürliche Abkühlung beim Entleeren der Vorrich-

senkrechten, röhrenförmigen Behälter, in den von tung. Die Temperatur der tragenden Gase im Augen-

unten her ein aufwärts gerichteter, mit Brennstoff, blick der Abscheidung der Kügelchen liegt vorzugs-Verbrennungsmitteln und Glaskörnern gespeister 5 weise etwas über 100⁰C, damit sich auf den Kügel-

Brenner mündet, während oben an den Behälter ein dien kein Wasserdampf niederschlägt.

Abscheider angescMossen ist. Nach der Erfindung sind Gemäß der Erfindung wird die Stufe A durchge-

dabei wenigstens eine der Brennerschaltungen für das führt, indem die Glaskörner vorzugsweise der zu die-

Verbrennungsmittel oder den Brennstoff oder auch sem Zweck vorgewärmten Verbrennungsluft zugesetzt beide mit wenigstens einer Vorrichtung zum Vor- io werden.

wärmen und Temperaturregeln verbunden. Die Zu- Deren Vorwärmung geschieht durch Umlauf der

führung der kalten Glaskörper mündet in den vom Verbrennungsluft in Kühltaschen, die den oberen Teil

vorgewärmten Gas durchströmten Teil der einen oder der Vorrichtung umgeben.

beider Leitungen. Dadurch wird es möglich, die Glas- Man kann natürlich dasselbe Ergebnis auch mit kömer noch vor dem Erreichen der Flamme bis knapp 15 dem Brenngas erreichen.

unter den Erweichpunkt zu erhitzen und auf ein Da man die Glaskörner auf eine Temperatur nahe

rasches Schmelzen vorzubereiten. bei Tr bringen muß, ergab es sich als wichtig, ihr Zu-

Die Flamme brennt bei dieser Vorrichtung im samnienkleben zu vermeiden. Erfindungsgemäß geht

Inneren eines nach Richtung, Geschwindigkeit und man folgendermaßen vor: Die Luft wird auf eine Temperatur einstellbaren Luftstroms. Dadurch kann 20 Temperatur etwas über Tr vorgewärmt. Die Körner

man die Vorwärm- und Schmelzzeit der vom Luft- werden dieser Luft noch vor dem Eintritt in die

strom mitgerissenen Glaskörner in Abhängigkeit von Flamme zugesetzt. Sie erwärmen sich also plötzlich

ihrer Größe genau einstellen. Die Trennung der und kommen auf eine Temperatur, die sich aus der

Kügelchen wird durch eine den tragenden Gasen Lufttemperatur und ihrer vorherigen eigenen Tempewenigstens nach, der ersten Abkühlungsstufe erteilte 25 ratur ergibt. Somit gelangen sie rasch auf eine Tem-

kreisende Bewegung unterstützt, die die Kügelchen an peratur etwas unterhalb Tr. Der Vorteil dieses Vor-

die Behälterwand heran und von dort in den Abschei- gangs besteht darin, daß durch eine Regelung der

der überführt. Lufttemperatur die Körner auf die Temperatur Tr in

Weitere Einzelheiten des Verfahrens und der Vor- dem Augenblick ihres Eintritts in die Flamme gelanricbtung nach der Erfindung werden in Verbindung 30 gen. Die Gefahr, daß die Körner zusammenkleben,

mit der Zeichnung erläutert: wird also auf das äußerste Mindestmaß begrenzt, weil

Fig. 1 zeigt die Wärmebehandlung nach der Erfin- sie praktisch eine gefährliche Temperatur erst beim

dung für die Glaskörner und Kügelchen im Diagramm Eintritt in die Flamme erreichen.

und¹ abhängig davon die physikalischen Zustandsände- Dieses Verfahren vermeidet auch die Möglichkeit,

rungen der Körner und Kügelchen im Lauf des Ver- 35 daß die Körner an den Wänden der Vorrichtungen

fahrens; ankleben, wie es der Fall wäre, wenn sie der Tragluft

Fig. 2, 3 und 4 zeigen bevorzugte Ausführungs- während deren Erhitzung beigefügt würden, formen der für das Verfahren benutzten Vorrichtung. Nachdem die Körner vorgewärmt sind, gelangen Davon ist sie in die Flamme. Dann wird die Stufe B durchge-Fig. 2 eine schematische Darstellung der gesamten 40 führt, bei der die Körner plötzlich schmelzen, da sie Vorrichtung mit Teilschnitten, wegen ihrer Vorwärmung auf eine Temperatur To Fig. 3 ein Schnitt längs der LinieIII-III von über Tr gelangen. Sie nehmen Kugelform an; dann Fig. 2 und wandern sie zum oberen Teil der Vorrichtung und Fig. 4 ein senkrechter Schnitt durch eine andere kühlen sich dabei rasch auf eine Temperatur Tβ ab, Schemaausführung der Trennvorrichtung. 45 bei der sie plötzlich erstarren. Dies ist die Stufe C. Gemäß der Erfindung werden die Glaskörner vor- Es wurde festgestellt, daß die Geschwindigkeit, mit teilhaft einer Wärmebehandlung unterworfen, die im der' die Körner in die Flamme gejagt werden, in engen wesentlichen aus fünf im Diagramm nach Fig. 1 Grenzen geregelt werden muß. Es ist nämlich wichtig, schematisch angegebenen Stufen besteht. daß je nach Zusammensetzung des verarbeiteten GIa-StufeA: Rasche Vorwärmung in zwei aufeinander- 50 ses diese Geschwindigkeit mehr oder weniger gesteifolgenden Abschnitten, von denen, der erste etwas gert werden muß, um dem Durchmesser und der unterhalb der Temperatur Tr endet und der zweite Dichte der Körner Rechnung zu tragen, die Temperatur Tr erreicht, wobei Tr die Er- Man bewirkt diese Regelung z. B. durch Verändern weichungstemperatur des behandelten Glases bedeutet. des Einlaßdruckes für das tragende Verbrennungsgas. StufeB: Durchgang durch die Flamme; plötzliche 55 Auf diese¹ Weise werden die Körner mit einer GeErhitzung auf eine Temperatur Tb oberhalb von Tr. schwindigkeit bewegt, die sich aus der Luftgeschwin-. Stufe C: Plötzliche Abkühlung auf eine Temperatur digkeit und ihrer eigenen von Durchmesser und in der Nähe von Tß, wobei Tβ die obere Grenze der Dichte abhängigen Fallgeschwindigkeit zusammen-Gefügeänderung bedeutet, d. h. diejenige Temperatur, setzt. Man erreicht auf diese Art den Vorteil, daß oberhalb deren noch keine inneren Spannungen ent- 60 man in allen Fällen die Bewegungsgeschwindigkeit .stehen können. . der Körner einstellen kann, was eine höchste Erzeu-

StufeD: Langsame Abkühlung zwischen den Tem- gungsmenge ermöglicht.

peraturen Tβ und Ta, wobei Ta die untere Grenze der Man kann so die Zeit, während der die Körner sich

Gefügeänderung, bedeutet, d. h. diejenige Temperatur, bilden (schmelzen und erstarren), genau festlegen und

unterhalb deren keine inneren Spannungen mehr ent- 65 auf das äußerste Minimum beschränken,

stehen können. Es fand sich, daß man eine höchste Ausbeute er-

. Stufe E: Plötzliche Abkühlung bis auf die Tempe- reicht, wenn man die Perlen nicht zu lange auf hoher

ratur Ts beim Austritt aus dem senkrechten röhren- Temperatur beläßt. Dadurch vermeidet man das Zu-

förmigen Behälter, der einen· Teil der zum Durch- sammenkleben der Kügelchen. Beim Verlassen dieser

führen des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden 70 Bildungszone gelangen die Kügelchen in die Abküh-

lungszone, in der sie erst plötzlich erstarren. (Stufe C) und dann allmählich abkühlen (Stufe D). Endlich, in der letzten Stufe, sobald das Auftreten innerer Spannungen nicht mehr zu befürchten ist, wird die Abkühlung von neuem beschleunigt. (Stufe E). Da die Einführungsgeschwindigkeit und infolgedessen der anfängliche Antrieb von der Art (Durchmesser und Dichte) der herzustellenden Perlen abhängt und außerdem die Aufstiegsgeschwindigkeit der Gase mit deren Abkühlung nachläßt, sinkt die Geschwindigkeit der gebildeten Kügelchen unter Umständen! unter den Wert, der zum Austragen der Kügelchen durch das obere End© des senkrechten Behälters und den Abscheider notwendig ist.

Deshalb' richtet man in dem oberen Teil der Vor- ig richtung eine Anzahl von Luftstrahlen senkrecht nach oben, um die Aufstiegsgeschwindigkeit zu erhöhen. Dadurch erzeugt man Wirbel, durch welche die letzte Abkühlungsstufe der Perlen begünstigt wird, bei der keine Härtung mehr auftreten kann.

Es wurde beobachtet, daß mitunter ein gewisser Anteil der Kügelchen von den heißen Gasen nicht mitgenommen wird; andererseits will man, wie schon gesagt, die Perlen so' rasch wie möglich erstarren lassen. Deshalb ordnet man um den Brenner herum etwas unterhalb einen Kranz von Düsen an, durch die kalte Luft geblasen wird. Die Düsen sind nach Bedarf senkrecht oder gegen die Senkrechte geneigt. Sie sollen diejenigen Glaskörner wieder aufnehmen!, die bei ihrer ersten Aufwärtsbewegung etwa die mittlere Flamme verlassen haben und außerhalb der Flammenzone herabfallen. Im übrigen, tragen die Düsen dazu bei, unmittelbar hinter der Bildungszone der Kügelchen eine verhältnismäßig kalte Gasströmung zu erzeugen, in der die Kügelchen erstarren, damit sie nicht zusammenkleben. Auch wird die gesamte Mitnahmegeschwindigkeit der Teilchen und die Temperatur dadurch in jedem waagerechten Querschnitt der Vorrichtung völlig gleichmäßig.

Die Vorrichtung nach den Fig. 2 und 3 besteht im wesentlichen aus einem senkrechten Behälter, dessen röhrenförmiger Teil 1 aus feuerfestem Material durch einen Tragring 41 und schwingungsdämpfende Zwischenglieder, z. B. Federn 40 oder andere gleichartig wirkende Vorrichtungen auf einem Fundament 42 ruht. Den röhrenförmigen Teil 1 umgibt eine Kühltasche 2, durch die von einem Ventilator 7 ein Luftstrom von einstellbarer Menge geblasen wird. Unter dem Behälter 1 steht in dessen Achse ein Brenner 3, dem der Brennstoff durch eine Leitung 4 von einem biegsamen Rohr 22 und einem an das Verteilungsnetz angeschlossenen Ventil 34 zuströmt. Die Luft erhält der Brenner 3 durch ein Doppelrohr 5, 35, das rings um die Leitung 4 mündet und mit dieser gleichachsig ist.

Die vom Ventilator 7 an die Kühltasche 2 gelieferte Luft strömt aus dieser durch zwei Leitungen 6, 6' zu dem Doppelrohr 35, 5 des Brenners. Dabei entnimmt die Leitung 6' der Kühltasche 2 die Luft an einer Stelle, wo· sie noch nicht ihre höchste Temperatur erreicht hat, während die Leitung 6 die auf höchste vorgewärmte Luft aus der Kühltasche abführt.

Die Leitungen 6 und 6' haben Ventile 43 und 45 und sind durch ein Ventil 44 miteinander verbunden.-

Der Ventilator 7 wird von einem Regelmotor 37 angetrieben, damit man die von ihm gelieferte Luftmenge je nach den Arbeitsbedingungen ändern kann.

In das Rohr 5 mündet eine Zuleitung 8 von dem Ende einer durch den "Motor ■■ 36 angetriebenen Schnecke 9, die du-rch-einen". Fülltrichter 10 mit vorher' gemahlenen und nach Größe gesiebten Glaskörnern gespeist wird, Dieser Trichter bildet mit der Schnecke einen dichten Verschluß gegen das Entweichen von Luft aus dem Leitungssystem 2, 6', 5.

Mit Hilfe der drei Ventile 43, 44 und 45 kann man mehrere Kombinationen herstellen:

Schließt man das Ventil 44, so werden die Glaskörner bei . einer mittleren Temperatur mitgeführt, d. h. knapp unter dem Erweichungspunkt. Die heißere Luft aus der Leitung 6 wird zum Steigern der Flammentemperatur¹ benutzt.

Schließt man das Ventil· 45 und regelt nach Bedarf die Öffnung des Ventils 44, so benutzt man einen mehr oder weniger großen Teil der heißesten Luft aus der Leitung 6 zum Transport der Glaskörner.

Regelt man die Öffnung der drei Ventile, so erhält man verschiedene Temperaturkombinationen je nach dem Erweichungspunkt des Glases, der Zufuhr an Körnern und allen anderen vorkommenden Betriebsbedingungen.

Um den Brenner 3 herum sitzt ein Kranz von Düsen 11, die über die Leitung 38 von einem Ventilator 39 gespeist werden. Dieser bläst durch die Düsen 11 einen Luftstrom, dessen Geschwindigkeit und Temperatur man mit an sich bekannten Mitteln regeln kann. Die Düsen 11 sind an ihrem Träger 11' so angebracht, daß man ihre Neigung zur Achse der Vorrichtung ändernkann.

Vom oberen Ende des röhrenförmigen Behälters 1 führt ein Ansatz 12 die fertigen Kügelchen zu einem Abscheider 13, a.us dem die Gase durch den Auslaß 14 entweichen, während sich die festen Teile im. unteren Abschnitt 15 ablagern, der mit einer Schüssel 16 zum Sammeln der Erzeugnisse versehen ist.

Die Vorrichtung arbeitet in folgender Weise: Die in den Fülltrichter 10 eingebrachten Glaskörner werden von der mit dem Regelmotor 36 angetriebenen Schnecke 9 in gleichmäßigem Fluß dem Rohr 8 zugeführt und fallen von dort gleichmäßig im den Luftstrom, der durch das Rohr 5 geht, nachdem er beim Durchgang durch die Kühltasche 2 auf eine Temperatur vorgewärmt ist, die je nach den Arbeitsbedingungen zwischen 400 und 1000° C liegt.

Die Heißluft nimmt die Glaskörner in dem Rohr 5 mit und gibt auf dem ganzen Wege bis zum Brenner 3 ihre Wärme an die Körner ab, bis sie im Brenner zur Verbrennung mit dem vom Rohr 4 kommenden Gas gelangt. Die Verbrennung verläuft sehr rasch, und die Flamme wird wegen der Vorwärmung der Luft sehr heiß. Diese Vorwärmung wurde SO' geregelt, daß die Körner eine Temperatur unterhalb oder in. unmittelbarer Nähe ihres Erweichungspunktes erhalten, den sie erreichen, sobald sie in die Flamme gelangen.

Man kann mit Hilfe der Ventile 43, 44 und 45 bei konstant gehaltener Verbrennungsluftzufuhr den Luftanteil, der die von der Leitung 8 kommenden Körner mitnimmt, und dadurch Flammentemperatur und Eintrittsgeschwindigkeit der Körner zum Brenner 3 regeln.

Vom Augenblick des Eintritts in den Brenner werden die Körner durch den tragenden Luftstrahl hochgerissen und können daher nicht seitlich vom Brenner 3 herabfallend dessen Wirkung ausweichen. Sie gelangen somit in eine Zone der Vorrichtung, in der durch die Einblaseluft der Düsen 11 ein über den ganzen Querschnitt der Vorrichtung gleichmäßiger Gasstrom fließt,. wie oben erklärt.

Daher werden, die Körner, wenn sie nur genügend Geschwindigkeit zum Erreichen, dieser Höhe hatten, von -dem ziemlich-gleichförmigen Gasstrom äüfgenom-

men, so- daß man mit Sicherheit annehmen darf, daß sämtliche Körner hochgerissen werden. Es ist' nicht mehr möglich, daß ein Teil von ihnen in den unteren Abschnitt zurückfällt.

"Es .wurde gebunden, daß es erwünscht ist, die Neigung jeder einzelnen der Düsen 11 für sich einstellen zu können.

Diese Einstellbarkeit wird mit bekannten Mitteln erreicht, z. B. indem man jede der Düsen für sich auf einem Kugelgelenk 11" anbringt, mit dem man sie in jeder beliebigen Aufwärtsrichtung einstellen kann.
'Man gewinnt dadurch den "Vorteil, die Ausbreitung der Flamme des Brenners 3 auf den ganzen Umfang sorgfältig unterdrücken zu können und einen über den ganzen Querschnitt des Rohres 1 möglichst gleichförmigen Gasstrom zu erhalten.

Der Brenner 3 wird so eingestellt, daß die Flamme kurz und heiß ist, damit die Perlen sich sofort nach ihrem Entstehen in der Einblaseluft der Düsen 11 abkühlen und in vollkommener Kugelgestalt erstarren.

Da sich die Geschwindigkeit und die Temperatur der Luft aus den Düsen 11 regeln läßt, kann man die günstigsten Bedingungen für Schmelzen und Erstarren (Stufe B und C) einhalten.

Die Perlen wandern dann durch die Einflußzone der Kühltasche 2. Im. oberen Teil dieser Zone verläuft die Abkühlung wegen des Umlaufes der vom Ventilator 7 gelieferten Luft verhältnismäßig langsam (Stufe: D).

Im obersten Teil des Behälters 1 werden die Perlen, nachdem sie eine Temperatur erreicht haben, bei der sich keine inneren Spannungen mehr bilden können, rascher abgekühlt. Diesem Zweck dient eine weitere Anzahl von Düssen 18, die durch den Ringraum 19 und die Leitung 20 von einem Ventilator 33 gespeist werden. Diese Düsen 18 richten Kaltluftstrahlen tangential ins Innere des Behälters 1, so daß eine Drehströmung entsteht. Durch diese Kaltluftstrahlen und die Drehströmung werden die Perlen kräftig abgekühlt. Dies ist die Stufe E des Diagramms, an deren. Ende die Kügelchen eine Temperatur von etwa 150 bis 200° C erreichen.

Während der Stufen D und E können die Kügelchen, die auf die Luftumlauf der Kühltasche 2 und von den Luftstrahlen der Düsen 18 gekühlten Wände des Behälters 1 treffen, falls sie nicht genügend abgekühlt sind, an den Wänden klebenbleiben. Eine Menge solcher Kügelchen kann den Querschnitt der Vorrichtung einengen.

Um deren Ansammlung zu verhindern, wird die Vorrichtung so^ gerüttelt, daß solche Ansammlungen zerstört und abgestoßen, werden. Zum Rütteln dient eine fest an der Wand des Rohres 1 angebrachte Rüttelvorrichtung¹ 17, die nach Bedarf dauernd oder in mehr oder weniger kurzen Abständen betrieben wird.

Die Federn 40oder die anderen S chwingungsdämpf er, die zwischen das Fundament 42 und den Tragring 41 des Behälters 1 eingeschaltet sind, haben den Zweck, das Rütteln des Behälters zu ermöglichen.

Die aus dem Wirkungsbereich der Kühltasche 2 kommenden Kügelchen gelangen durch den. Ansatz 12 zu dem Abscheider 13.

In manchen. Fällen, z. B. beim Verarbeiten eines schwer schmelzenden Glases, hat es sich als erwünscht gezeigt, die Strahlung¹ der Flamme zu steigern. Erfindungsgemäß kann das durch Vermehren des Emissionsvermögens der Flamme geschehen, z. B. durch Zusätze zum Brennstoff, die die Flamme leuchtend machen, wie schwere Kohlenwasserstoffe.

Man kann dasselbe auch durch Steigern der Turbulenz der Flamme unmittelbar am Brennerausgang erreichen, indem man- das Gas oder die Luft durch ©ine stoßweise arbeitende Vorrichtung zuführt, wie einen Kolbenverdichter oder eine andere so wirkende Einrichtung. Eine solche Anordnung hat außerdem den Vorteil, daß die Glaskörner besser schwebend gehalten werden, was bei dichtem Glas und zur Herstellung verhältnismäßig großer Kügelchen wichtig ist.

Da die -Temperaturen der vorgewärmten Körner sehr nahe oder unmittelbar unterhalb des Erweichungspunktes liegen, zeigte sich erfahrungsgemäß, daß eine geringe Verstellung der Steuereinrichtungen eine etwas zu hohe Temperatur ergeben kann, bei der die Körner zusammenkleben können. Um diesen Nachteil zu vermeiden, kann erfindungsgemäß die mit Körnern beladene Luft erschüttert werden, so daß sich die Körner mehr bewegen und nicht so leicht zusammenkleben.

Man erreicht dies, indem man an den letzten Abschnitt der Leitung 5 über die Leitung 21 einen Vibrator 24 anschließt, der z. B. aus einer an sich bekannten Vorrichtung besteht, wie einer Membran 24', die von einem elektromagnetischen Summer 46 mit Tonschwingungen erregt wird, die sich als Erschütterungen auf die Luft übertragen.

Um zu vermeiden, daß sich die vom Rüttler 17 oder vom Summer 46 erzeugten Schwingungen auf den ganzen Aufbau übertragen, sind oberhalb und unterhalb des Teils, in welchem sich die Kügelchen bilden, biegsame Verbindungen 22, 23, 23' und 25 eingeschaltet.

Wenn die Kügelchen aus dem Behälter 1 herauskommen, gelangen sie zum Abscheider 13. Man leitet das Verfahren so>, daß sie beim Entweichen eine Temperatur von etwas mehr als 100° haben. Dadurch vermeidet man, daß der darin enthaltene Wasserdampf sich auf den Perlen niederschlägt, und erreicht, daß diese völlig trocken ausgebracht werden.

Unter gewissen Umständen ergibt ein gewöhnlicher Zyklon keine Ausbeute von 100 °/o, und ein Teil der feinsten Perlen wird von den Gasen mitgenommen.

Der Abscheider kann deshalb erfindungsgemäß besonders ausgebildet sein, je nach der Art der Arbeitsbedingungen, z. B. der verschiedenen Korngröße oder des verschieden hohen Durchsatzes. In Fig. 4 ist ein solcher Abscheider dargestellt.

Die entstandenen Kügelchen kommen durch die biegsame Verbindung 25 in den Krümmer 26, dessen senkrechter Teil in einen Zyklon 47 mündet. Wenn die mit Kügelchen beladenen heißen Gase aus diesem senkrechten Teil austreten, stoßen sie gegen ein Prallblech 27, das die Kügelchen anhält und in Richtung der abwärts gerichteten zur Leitfläche senkrechten Linien abprallen läßt, so daß sie herunterfallen und sich im Unterteil der Vorrichtung sammeln.

Man kann die Abscheidung verbessern, wenn man die Gase aus dem senkrechten Teil des Krümmers 26 mit einer kreisenden Bewegung austreten läßt. Zu diesem Zweck bringt man in dem Ende des senkrechten Teils des Krümmers 26 eine Schraubenfiäche 31 an, so daß die Zentrifugalkraft der dadurch erzeugten Drehung in Verbindung mit der Wirkung des Prallbleches 27 die Perlen desto mehr von der Mittelachse nach außen drängt, je schwerer sie sind. Auf diese Weise werden die Kugeln nach der Größe sortiert, da ja ihr Gewicht mit dem Durchmesser zunimmt. Man nutzt dieses aus, indem man eine ringförmige Trennwand 28 einbaut, so daß man die innerhalb derselben anfallenden Teile getrennt von den außerhalb anfallenden sammeln kann, nämlich die größeren Kügelchen im Trichter 30, die kleineren im Trichter 29.

Im Rahmen der Erfindung sind viele abweichende Ausfülirungsformen möglich. Man kann z. B. die Grenzen der Vorwärmung und der Regelbarkeit für die Vorwärmung- der Glaskörner vor dem Eintritt in die Flamme erweitern, indem man die Vorrichtung gemaß Fig. 2 mit einer unabhängigen Vorwärmung versieht, z. B. einem Rohr a, dessen eines Ende an den unteren Teil der Kühltasche 2 oder unmittelbar an den Ventilator 7 angeschlossen ist und dessen anderes Ende über Regelventile c und d an den Leitungen 6' bzw. 6 hängt, wobei zu dem Rohr α ein Gasbrenner b gehört, der von einer biegsamen Leitung 22' gespeist wird. Mit dieser unabhängigen Vorwärmung a, b, c, d erhält man eine regelbare Zusatzheizung für die zum Vorwärmen der Glaskörner bestimmte Luft des Roh- ¹S res 5, ebenso· auch eine solche Zusatzheizung für die Luft der äußeren 35 der beiden konzentrischen Brennerleitungen und kann diese beiden Zusatzheizungen nach Bedarf gegeneinander einregulieren.

Claims (13)

Patentansprüche·.

1. Verfahren zur Herstellung von Glaskugelchen, bei dem die Glaskörner in einem Strom von die Verbrennung unterhaltendem und/oder brennbarem Gas verteilt, dann durch. Einblasen des Gemischs aus Gasen und Glaskörnern¹ in die durch die Gase gespeiste, nach oben gerichtete Flamme über den Glas-Erweichpunkt erhitzt und dann abgekühlt und vom tragenden Gasstrom getrennt werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte bei der Wärmebehandlung:

A) Schnelles Erwärmen der Körner bis fast zu ihrer Erweicbtemperatur in einem auf über Erweichtemperatur vorgewärmten Strom von die Verbrennung unterhaltendem und/oder brennbarem Gas,

B) Einblasen in die Flamme zum raschen Schmelzen der vorgewärmten Körner,

C) plötzliches Abkühlen bis zu einem Punkt oberhalb struktureller Umwandlung zum raschen, klebefreien Erstarren der geschmolzenen-, Kügelchen bildenden! Körner,

D) mäßiges und relativ langsames Abkühlen bis zu einem Punkt unterhalb struktureller Umwandlung und

E) plötzliches Abkühlen bis zu einer Temperatur etwas über 100° C.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Emissionsvermögen der Flamme durch Leuchtzusätze zum Brennstoff, z.B. schwere Kohlenwasserstoffe, beeinflußt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Türbitlenz der Flamme durch stoßweise Zufuhr des Brennstoffes oder des die Verbrennung unterhaltenden Stoffes oder dieser beiden Stoffe erhöht wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der eine oder die beiden Tragströme für die Glaskörner in schwingende Bewegung versetzt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch, gekennzeichnet, daß die Flamme im Inneren eines nach· Richtung, Geschwindigkeit und Temperatur einstellbaren Luftstromes gebildet wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung der Kügelchen von den tragenden Gasen wenigstens nach der ersten Abkühlungsstufe durch eine diesen Gasen erteilte kreisende Bewegung unterstützt ist.

7. Vorrichtung zum Ausüben des Verfahrens gemäß den. Ansprüchen 1 bis 6, die aus einem ungefähr senkrechten, röhrenförmigen Behälter besteht, in den von unten her ein aufwärts gerichteter, mit Brennstoff, Verbrennungsmitteln und Glaskörnern gespeister Brenner mündet, während oben an den Behälter ein Abscheider angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Brennerzuleitungen (5, 35) für das Verbrennungsmittel oder den Brennstoff oder auch beide mit wenigstens einer Vorrichtung zum Vorwärmen und Temperaturregeln verbunden sind und die Zuführung der kalten Glaskörner in den vom vorgewärmten Gas durchströmten Teil der einen oder der beiden Leitungen mündet.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (3) aus einem zentralen und konzentrisch von zwei Luftleitungen umgebenden Brennstoffrohr besteht, ein Teil des rohrförmigen Teils (1) des Arbeitsbehälters von einer zur Luftvorwärmung mit Umlauflenkung versehenen und von einem Ventilator (7) gleichmäßig, aber regelbar gespeisten Kühltasche (2) umgeben ist, die beiden konzentrischen äußeren Brennerrohre (5, 35) mit verschiedenen Punkten der Kühltasche (2) über Leitungen (6, 6') verbunden, die Leitungen mit gesonderten Regelventilen (43, 45) versehen und untereinander durch ein gemeinsames Regelventil (44) verbunden sind und die Zuführung der Glaskörner in das innere Brennerrohr (5) mündet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer unabhängig beheizten Luftzuführung versehen ist, die einerseits an einen Ventilator (7) mit gleichmäßiger, aber regelbarer Leistung angeschlossen ist und andererseits über ein Regelventil oder mehrere Regelventile (e, d) in eine oder beide den Brenner mit vorgewärmter Luft speisenden Leitungen mündet.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß rings um den Brenner (3) im unteren Teil des röhrenförmigen Behälters (1) ein Kranz von zweckmäßig in der Richtung verstellbaren, aufwärts gerichteten; Düsen (11) angeordnet ist, die mit Luft von regelbarer Menge und Temperatur gespeist sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Abkühlungszonen des röhrenförmigen Behälters (1) ein Kranz von in ihrer Richtung beliebig verstellbaren Düsen (18) tangential in den Behälter mündet.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der röhrenförmige Behälter mit einem Rüttler versehen ist und auf elastischen schwingungsdämpfenden Teilen ruht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12, bei der oben an den röhrenförmigen Behälter ein. Abscheider angeschlossen ist, in den die Leitung senkrecht mündet, dadurch gekennzeichnet, daß der Abscheider eine Kammer hat, in der vor der vom oberen Teil des röhrenförmigen Behälters kommenden Leitung ein

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rundes oder vieleckiges, nach Bedarf gekrümmtes, schräg aufwärts breiter werdendes Prallblech (27) steht und die Mündung dieser Leitung von wenigstens zwei konzentrischen Trichtern (29, 30) umgeben und zweckmäßig mit einer Schraubenfläche (31) versehen ist, die dem mit Kügelchen

beladenen und das Prallblech treffenden Gasstrom eine kreisende Bewegung erteilt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 845 246; USA.-Patentschriften Nr. 2 619 776, 2 044 680.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen