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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren
zum Läutern
von Glas, insbesondere für
die Flachglasherstellung, wobei die Vorrichtung aus mindestens einem
beheizten Platinrohr mit einer Glaseintrittsöffnung und einer Glasaustrittsöffnung besteht
und wobei Entlüftungskanäle vorgesehen
sind, die sich von dem Rohr aufwärts
erstrecken.
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Eine
entsprechende Vorrichtung ist aus der Zeitschrift "International Glass
Review", Ausgabe
2, 2000, Seiten 20–22
bekannt.
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Die
Läuterung
von Glas ist ein Prozeß,
in dem das geschmolzene Glas von eingeschlossenen Gasbestandteilen
weitgehend befreit wird. Die Gaseinschlüsse bestehen dabei häufig aus
sehr kleinen Blasen, die entweder inhärent im Glasrohstoff vorhanden
sind oder teilweise auch durch das Erhitzen freigesetzt werden und
aus einem in dem Glas gelösten
Zustand freigesetzt werden. Für
optisch hochwertiges Glas, wie es insbesondere als Flachglas für die Herstellung
von LCD-Flachbildschirmen
benötigt wird,
müssen
derartige Blasen möglichst
vollständig aus
dem Glas entfernt werden. Da solche Gasblasen im allgemeinen sehr
kleine Gaseinschlüsse
im Glas sind, haben sie nur eine geringe Mobilität in der Glasschmelze und es
ist erforderlich, daß die
Viskosität der Glasschmelze
soweit wie möglich
herabgesetzt wird, um den Gasblasen das Aufsteigen nach oben an
die Oberfläche
der Glasschmelze bzw. in entsprechende Entlüftungskanäle zu ermöglichen. Neben dem eingangs
erwähnten
Dokument, welches als nächstliegender
Stand der Technik angesehen wird, sind auch weitere Vorrichtungen
und Verfahren zum Läutern
von Glas bekannt, z.B. aus der
JP
2000 128548 , der
DE
10 17 340 und der
DE
1 019 443 .
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Die
aus den vorgenannten Druckschriften bekannten Vorrichtungen und
Verfahren verwenden keine Platinrohre, sondern Tiegel oder Kammern
für die
Läuterung
des Glases.
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Die
Verwendung von Platinrohren hat den Vorteil, daß das Rohr insgesamt unter
das Niveau der Glasschmelze im Zufuhr- und Austrittsbereich abgesenkt
werden kann, so daß der
gesamte Rohrquerschnitt von der Glasschmelze durchströmt wird,
wodurch Wärmeverluste
minimiert werden können
und ein Kontakt mit der Umgebungsluft auf den Bereich der Entlüftungskanäle beschränkt wird.
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Weiterhin
hat Platin als Material den Vorteil, daß es auch bei den hohen Temperaturen
einer Glasschmelze nicht mit dem Glas reagiert, so daß Verunreinigungen
des Glases durch das Material eines entsprechenden Rohres oder Aufnahmebehälters vermieden
werden.
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Andererseits
hat Platin jedoch auch den Nachteil, daß es im Dauerbetrieb bei hohen
Temperaturen erheblich an Festigkeit verliert.
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Darüber hinaus
hat sich gezeigt, daß zumindest
mit den herkömmlichen
bekannten Anlagen die erforderlichen Durchsatzmengen, die angesichts
des steigenden Bedarfs an Flachbildschirmen in den letzten Jahren
stark angestiegen sind, nicht wirtschaftlich zu erreichen sind.
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Gegenüber diesem
Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung und ein Verfahren mit den eingangs genannten Merkmalen
zu schaffen, welche ein Läutern
von Glasschmelzen mit hoher Qualität bei gleichzeitig großen Durchsatzmengen
und zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten ermöglichen.
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Hinsichtlich
der eingangs genannten Vorrichtung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Platinrohr
gegenüber
einer Horizontalen leicht abwärts geneigt
ist mit einem Neigungswinkel von mehr als 1° und höchstens 45°.
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Überraschenderweise
hat sich gezeigt, daß aufgrund
der leichten Neigung des Platinrohrs und möglicherweise aufgrund des damit
verbundenen Druckgefälles
in der durch die Läuterzone
hindurchströmenden
Glasschmelze die Gasbläschen
schneller und effektiver ausgetrieben werden als man dies bei einer
horizontal strömenden
Glasschmelze feststellen kann.
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Dabei
verfolgt die vorliegende Erfindung im Prinzip zwei verschiedene
Varianten. Gemäß einer Variante
werden mehrere entsprechende Platinrohre parallel geschaltet, d.h.
sie sind mit einem gemeinsamen Zufuhrverteiler und einem gemeinsamen
Auslaufverteiler verbunden und die Glasschmelze strömt parallel
durch die betreffenden Rohre, die alle in gleicher Weise vom Zulauf
in Richtung des Auslaufs abwärts
geneigt sind, und zwar um den bereits erwähnten Neigungswinkel zwischen
1° und 20°, vorzugsweise
um einen Neigungswinkel zwischen 4 und 10°, wobei sich in der Praxis Neigungswinkel
im Bereich von 6 bis 7° besonders
bewährt
haben.
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Die
parallel geschalteten Platinrohre erlauben zum einen einen relativ
hohen Durchsatz bei gleichzeitig reduziertem Durchmesser der einzelnen Rohre,
so daß diese
eine hinreichende Stabilität
behalten.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Rohr mit größerem Querschnitt vorgesehen,
welches durch Trennwände
in mehrere Kammern unterteilt ist, wobei beispielsweise zwei Zwischenböden das
Rohr in drei vertikal übereinander
angeordnete Kammern aufteilen. Selbstverständlich könnte die Zahl der Zwischenböden auch
z.B. auf vier verdoppelt werden, so daß man dann fünf übereinander
angeordnete Kammern erhalten würde. Auch
ein solches, aus mehreren Kammern bestehenedes Rohr verläuft geneigt,
und zwar in der Weise, daß das
Rohr über
mindesetens einen Teil des Strömungsweges
der Glasschmelze in dem Rohr abwärts
geneigt, ist, was andererseits bei mehreren hintereinander geschalteten
Kammern oder Sektoren in dem Rohr notwendigerweise bedingt, daß ein Teil des
Strömungsweges
auch (in Strömungsrichtung) aufwärts geneigt
ist.
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Bei
einer derartigen Anordnung ist es beispielsweise zweckmäßig, wenn
die untere Rohrkammer mit einer Zufuhreinrichtung für Glasschmelze bzw.
einem Überleitungsrohr
von einem Schmelzaggregat verbunden ist, während die obere Kammer mit einem
Auslaß der
Glasschmelze aus der Läutereinrichtung
verbunden ist. Die dazwischen angeordnete mittlere Kammer verbindet
dann zweckmäßigerweise das
in Strömungsrichtung
hintere Ende der unteren Kammer mit dem in Strömungsrichtung vorderen Ende
der oberen Kammer, so daß sich
in dem Bereich der mittleren Kammer die Strömungsrichtung der Glasschmelze
umkehrt. In dieser mitleren Kammer verläuft der Strömungsweg der Glasschmelze im wesentlichen
aufwärts
geneigt. In der bevorzugten Ausführungsform
hat ein solches Rohr insgesamt einen elliptischen bzw. eiförmigen Querschnitt,
wobei die große
Achse dieser Ellipse im wesentlichen vertikal verläuft, was
der Stabilität
eines solchen Rohres zugutekommt.
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Zusätzlich könnten auch
sich im wesentlichen vertikal durch das Rohr erstreckende Stabilisatoren
vorgesehen sein oder aber es könnten
Trennwände
zwischen den Kammern in vertikaler Richtung in dem Rohr angeordnet
sein, welche ebenfalls zu seiner Stabilität beitragen würden.
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Dadurch,
daß aber
die horizontalen Zwischenböden
aufgrund ihrer sinnvollerweise festen Verbindung mit der Rohrwandung
ebenfalls die elliptische bzw. eiförmige Querschnittform aufrechterhalten,
sorgen auch diese für
eine gegenüber
einem einfachen zylindrischen Rohr verbesserte Stabilität. Dabei
ist zu berücksichtigen,
daß ein
solches Rohr mit einem typischen Durchmesser (entlang der Längsachse
von mindestens 30 cm und bis bis zu 80 cm oder mehr und einer Länge von
mehreren Metern) jeweils mehrere Tonnen einer Glasschmelze enthält.
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Aus
diesem Grunde ist es weiterhin bevorzugt, wenn ein derartiges Rohr
in einem Steinbett bzw. einem entsprechenden Formstein angeordnet ist,
dessen Querschnitt mindestens im unteren Drittel des Rohres, vorzugsweise
bis zur die Hälfte
des Rohrquerschnitts oder noch etwas darüber, diesem Rohrquerschnitt
angepaßt
ist, d.h. den unteren Querschnittsbereich formschlüssig umfaßt.
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Zweckmäßigerweise
verwendet man hierzu ein gut isolierendes, formstabiles und hitzebeständiges Steinmaterial,
welches vorzugsweise porös
ist, um gute Isolationseigenschaften zu bieten.
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Bei
beiden oben genannten Varianten der vorliegenden Erfindung ist es
außerdem
zweckmäßig, wenn
an den Rohrwänden,
bzw. gegebenenfalls an und auf den Zwischenböden Strömungshindernisse angeordnet
sind, die jeweils eine Umlenkung mindestens eines Teils des Glasstroms
bewirken, und zwar vorzugsweise in vertikaler Richtung nach oben. Auch
dies führt
dazu, daß Gasblasen
bevorzugt nach oben transportiert werden, sich auch in dem entsprechend
verjüngten
Querschnitt im oberen Bereich konzentrieren, wobei im nachfolgend
wieder erweiterten Querschnittsbereich die Gasblasen im Durchschnitt
weiter oben konzentriert bleiben als vor einem entsprechenden Strömungshindernis.
Insbesondere führt
eine solche Querschnittsverjüngung
auch dazu, daß sich
kleinere Gasblasen zusammenstoßen
und gemeinsam größere Gasblasen
bilden, die bei gegebener Viskosität eine höhere Aufstiegsgeschwindigkeit
haben. Im allgemeinen nimmt die Aufstiegsgeschwindigkeit der Gasblasen
aufgrund des Auftriebs proportional zum Quadrat des Durchmessers
der Gasblasen zu, so daß eine
Vergrößerung der
einzelnen Gasblasen erheblich zur Beschleunigung des Läuterungsprozesses
beiträgt.
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In
beiden Varianten der Erfindung ist es außerdem bevorzugt, wenn das
Rohr bzw. die Rohre, in welchen die Läuterung abläuft, durch direkten Stromdurchfluß beheizbar
sind. Hierzu ist vorzugsweise vorgesehen, daß Elektrodenanschlüsse an den
entgegengesetzt liegenden Enden eines derartigen Rohres angeordnet
sind, z.B. besteht ein solcher elektrischer Anschluß aus einem
Flansch, der mit einem der Enden des Rohrs fest und möglicherweise auch
einstückig
verbunden ist.
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Das
entsprechende, erfindungsgemäße Verfahren
ist dadurch gekennzeichnet, daß die
Schmelze in einem Läuterungsrohr
mit leichter Abwärtsneigung
transportiert wird, wobei der Neigungswinkel zwischen 1° und 45° liegt, vorzugsweise
zwischen 4° und
10° und
besonders bevorzugt zwischen 6° und 8°.
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Die
Vorteile dieser Maßnahmen
wurden oben bereits ausführlich
erläutert.
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Alle
Rohre und alle Einbauten der Rohre, welche mit der Glasschmelze
in Berührung
kommen können,
ebenso wie auch die Stromzufuhrflansche, die Entlüftungskanäle und dergleichen
bestehen vorzugsweise aus Platin.
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Zweckmäßigerweise
ist mindestens ein rohrförmiger
Entlüftungskanal
an der Oberseite eines entsprechenden Läuterungsrohrs angeordnet, wobei ein
solcher Entlüftungskanal
nach oben im wesentlichen offen ist bzw. mit der Umgebung in Verbindung steht,
gleichzeitig aber genügend
hoch ausgeführt ist,
daß sein
oberer Rand deutlich über
das Niveau der Glasschmelze in dem übrigen System reicht, so daß sich in
den Entlüftungskanälen ein
entsprechendes Niveau einpendelt. Wie bereits erwähnt, sollte mindestens
je ein Entlüftungskanal
an je einem der beiden Enden eines Läuterungsrohres vorgesehen sein,
wobei im Falle der oben beschriebenen Variante mit zwei Zwischenböden der
untere Zwischenboden ohnehin im Abstand von der hinteren Stirnseite des
Rohres endet und der obere Zwischenboden in diesem Bereich von dem
Entlüftungskanal
durchbrochen wird, der mit dem Ende der ersten und dem Anfang der
dritten Kammer in Verbindung steht.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer
bevorzugten Ausführungsform
und der dazugehörigen
Figuren.
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Es
zeigen:
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1 eine
Längsschnittansicht
durch eine erfindungsgemäße Läuterungsvorrichtung
einschließlich
der vor- und nachgeschalteten Aggregate,
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2 eine
Ansicht auf die Vorrichtung nach 1 von oben,
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3 einen
Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Läuterungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung und
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4 eine
Längsschnittansicht
der Vorrichtung nach 3.
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Man
erkennt in 1 ein Schmelzaggregat 1 aus
isostatisch gepreßten
Zirkon-Glasbeckensteinen, wobei in diesem Aggregat Glasrohstoffe
geschmolzen und vorgeläutert
werden, so daß letztlich die durch
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zu läuternde
Glasschmelze 2 entsteht. Gemäß dem hier diskutierten Beispiel
soll die Glasschmelze anschließend
zu so genanntem Floatglas verarbeitet werden, was hohe Anforderungen
an den Läuterungsprozess stellt.
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Dabei
weist die Glasschmelze 2 in dem Aggregat 1 einen
Pegelstand auf, welcher als Glasniveau 3 bezeichnet wird.
Während
des Schmelzprozesses bei Temperaturen bis zu 1700°C werden
nicht alle Gase aus dem Glas ausgetrieben, es verbleiben sogenannte
Mikro-Blasen oder "Gispen" (engl. Seeds) im
Glas und müssen
entfernt werden, da das LCD Float Glas mit kleinsten Blasen nicht
verwendet werden kann, weil die Blasen als kleine runde Punkte auf
dem LCD-Bildschirm sichtbar wären.
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Gemäß der Ausführungsform
nach den 1 und 2 wird die
Glasschmelze 2 über
einen Verteiler 4 zugeführt.
Die Glasschmelze strömt
durch die Platinrohre 5 in im wesentlichen horizontaler Richtung
hindurch, wobei allerdings die Rohre 5 in Strömungsrichtung
leicht abwärts
geneigt sind, und zwar vorzugsweise um einen Winkel von etwa 3 bis 8°.
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In
der Draufsicht gemäß 2 erkennt
man, daß in
dieser Anlage zwei Rohre parallel geschaltet sind, die über einen
gemeinsamen Einlaufverteiler 4 und einen gemeinsamen Auslaufverteiler 7 sowohl auf
der Eingangsseite als auch auf ihrer Ausgangsseite miteinander verbunden
sind. Vom Auslaß 7 wird die
Glasschmelze über
eine oder mehrere Rührzellen 13,
die mit einer Verbindungsleitung 14 verbunden sind, zur
Homogenisierung geführt.
Vor der letzten Verbindungsleitung 14 der LCD-Float-Anlage 15 befindet
sich eine Dosiernadel 16 zum Dosieren der in die LCD-Float-Anlage
einströmenden
Glasmasse 2. Die Glasmasse fließt durch den Auslauf 17 auf
das Zinnbad 18.
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Beispielhaft
ist in 1 noch ein elektrischer Hochstromtransformator 12 mit
Verbindungen zu den Beheizungsflanschen 11 zur Beheizung
der Platinelemente der Anlage eingezeichnet.
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Die
außerhalb
des Läuterungsbereiches (Bezugszahlen 4–12)
dargestellten Bestandteile wie das Schmelzaggregat 1, der
nachfolgende Homogenisierungsbereich 13, 14 und
die eigentliche Float-Glas-Anlage 15–18 spielen
für die
vorliegende Erfindung nur eine untergeordnete Rolle und werden deshalb
hier nicht ausführlicher
beschrieben.
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Die 3 und 4 zeigen
eine weitere Variante der vorliegenden Erfindung, bei welcher das Platinrohr 5 durch
Zwischenböden 8a, 8b in
drei übereinanderliegende
Kammern aufgeteilt ist. Wie man in 3 erkennt,
hat das Platinrohr 5 insgesamt einen ei- bzw. ellipsenförmigen Querschnitt ähnlich wie
der Rumpf eines modernen Verkehrsflugzeugs, weshalb dieses Rohr
zur besseren Unterscheidung gegenüber der vorstehend beschriebenen
Version im folgenden als "Rumpfrohr" bezeichnet wird.
Das Rumpfrohr 5 ist durch die Zwischenböden 8a, 8b in drei übereinander
angeord nete Kammern 21, 22, 23 aufgeteilt.
In der Draufsicht auf die zulaufseitige Stirnseite erkennt man den
kreisförmigen
Querschnitt eines Zulaufrohrs bzw. einer Zufuhröffnung 24 und auf der
gegenüberliegenden
Seite gestrichelt angedeutet den ebenfalls kreisförmigen Auslaufquerschnitt 25. Die
Blickrichtung in 3 entspricht dabei der geneigt
verlaufenden Achse des Rohrs, deren Neigung in 4 sichtbar
ist. Die hier nicht wiedergegebene Achse des Rumpfrohrs 5 entspricht
dem Mittelpunkt des Querschnitts in 3 und verläuft parallel
zu den in 4 sichtbaren oberen und unteren
Rändern
des Rumpfrohrs 5. Der Querschnitt der einzelnen Sektoren
oder Kammern 21, 22, 23 entspricht dem
in 3 erkennbaren, jeweiligen Teilquerschnitt, der
durch den Umfang des Rumpfrohrs 5 und die Zwischenwände 8a, 8b definiert
wird, und der allerdings über seine
Länge hinweg
variiert, wie man sich anhand des in 4 sichtbaren
Verlaufs der Zwischenböden leicht überlegen
kann.
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Wie
man in 4 erkennt, verläuft der untere Zwischenboden 8a ebenfalls
in etwa achsparallel, so daß sich
insgesamt eine in Strömungsrichtung leicht
abwärts
geneigte untere Kammer 21 mit annähernd konstantem Querschnitt
ergibt, die am Ende in die darüber
liegende mittlere Kammer 22 mündet, in der einfach das in 3 hintere
bzw. in 4 rechte Ende des Zwischenbodens 8a fortgelassen
bzw. ausgespart ist.
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Der
darüber
liegende Zwischenboden 8b verläuft zwar ebenfalls im wesentlichen
in Längsrichtung
des Rumpfrohrs 5, jedoch horizontal, so daß der Querschnitt
des mittleren Kanals 22 sich in Strömungsrichtung von rechts nach
links verjüngt
und auch der Strömungsquerschnitt
des oberen Kanals 23 sich in Strömungsrichtung, in diesem Fall
von links nach rechts, verjüngt.
Dies hat den besonderen Effekt, daß die Strömungsgeschwindigkeit beim Übergang
von dem ersten Kanal in den zweiten Kanal durch die deutliche Querschnittserweiterung
an dieser Stelle abgesenkt wird, was wiederum den Gasblasen in diesem
Bereich Zeit gibt, aus dem darüber angeordneten
Entlüftungskanal 10 auszutreten.
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Durch
den in Strömungsrichtung
sich verjüngenden
Kanal 22 erhöht
sich an dessen Ende die Strömungsgeschwindigkeit
erneut und verlangsamt sich wiederum am Ende und Übergang
zu dem oberen Kanal 23, wo ein zweiter Entlüftungskanal 10 vorgesehen
ist. Auch hier können
wegen der plötzlich verringerten
Strömungsgeschwindigkeit
die Gasblasen aus der Schmelze in den Entlüftungskanal 10 austreten.
Der Begriff "Entlüftungskanal" bedeutet selbstverständlich nicht,
daß das
austretende Gas Luft sein muß,
sondern es kann sich vielmehr um beliebige, in der Schmelze enthaltende
Gaseinschlüsse handeln.
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Die
Stirnseiten des Rumpfrohrs 5 werden durch zwei ebene Abschlußflansche
gebildet, die lediglich im Bereich der Zuführöffnung 24 und im Bereich
der Austrittsöffnung 25 entsprechende
kreisförmige
Durchtrittsöffnungen
haben bzw. diese Zufuhr- und Austrittsöffnungen 24, 25 bilden..
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Im
Inneren der Strömungskanäle 21, 22 und 23 erkennt
man verschiedene Einbauten, die als Strömungshindernisse wirken und
die in erster Linie dazu dienen, aufwärts gerichtete Strömungskomponenten
zu erzeugen, welche dazu führen,
daß sich Gasblasen
vorzugsweise im oberen Bereich des Glasstroms ansammeln.
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Es
versteht sich, daß neben
den beiden Entlüftungskanälen bzw.
-rohren 10 über
die Länge
des Rumpfrohrs 5 verteilt auch weitere Entlüftungskanäle 10 vorgesehen
werden könnten.
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Die
Neigung des Rumpfrohrs 5 beträgt in der dargestellten Ausführungsform
etwa 7° und
liegt bevorzugt im Bereich zwischen 4° und 8° gegenüber einer Horizontalen.
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Der
Querschnitt des Rumpfrohres 5 ist abhängig vom Durchsatz der geschmolzenen LCD-Glasschmelze. Querschnitte
des Rumpfrohres von 600 mm und größer sind erforderlich. Um dem Rumpfrohr 5,
auch wenn es schon von Haus aus sehr stabil ist, weitere seitliche
mechanische Stabilität
zu geben, ist das Rumpfrohr in einen feuerfesten Keramikblock 20 eingepaßt. Dies
ist insbesondere zweckmäßig im Hinblick
auf Dauerfestigkeit des Rumpfrohres bei hohen Temperaturen in der
Größenordnung von
1600 bis 1680°C.
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Die
mit 6 bezeichnete Oberseite der Rohre 5 bzw. 5', die sich bei
konstantem Rohrquerschnitt auch parallel zur Rohrachse erstreckt,
verläuft
erkennbar geneigt gegenüber
dem horizontal einzeichneten Niveau 3 der Glasschmelze 2 und
liegt vollständig
unterhalb dieses Niveaus 3.
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Das
Rumpfrohr 5 ist daher vollständig mit der Glasschmelze 2 ausgefüllt. Dadurch,
daß das
Rumpfrohr vollständig
mit Glas 2 gefüllt
ist, bildet die dann befindliche Glasschmelze 2 einen natürlichen
Stabilisierungsfaktor für
das Rumpfrohr.
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Platinlegierungen
verlieren ihre Festigkeit bei hohen Temperaturen und langen Einsatzzeiten erheblich.
So wurden Festigkeiten bei Platin/Rhodium 20 bei einem
Test von 1.000 Stunden und einer Temperatur von 1.400°C mit nur
noch 2 MPa festgestellt, wobei dasselbe Material zu Beginn des Tests eine
Festigkeit von 30 MPa aufgewiesen hatte.
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Durch
die Neigung des Rumpfrohres werden vor allem im ersten und dritten
Kanal 21 bzw. 23 feinste Blasen so auf natürlichem
Wege zur Oberfläche
transportiert und über
Entlüftungsrohre 10 wird das
Gas, das aus den Blasen entweicht, abtransportiert.
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Um
diesen Vorgang zu beschleunigen, sind Treppen und/oder Stufen 19 in
das Rumpfrohr 5, z.B. auf bzw. an den Zwischenböden 8a, 8b eingebaut; die
bewirken, daß die
Glasschmelze 2 in Richtung der oberen Begrenzung des jeweiligen
Kanals 21, 22, 23 zugeführt wird.
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In
der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung sind alle mit der Glasschmelze in Berührung kommenden
(sowie auch die unmittelbar angrenzenden) Elemente 3, 4, 5, 7, 8, 10, 11, 13, 14, 17, 19 aus Platinblech
gefertigt. Das Platinblech hat den Vorteil, daß es hitzebeständig ist
und mit der Glasschmelze nicht reagiert. Darüber hinaus sind die einzelnen
Elemente direkt elektrisch beheizt, wodurch es möglich ist, die Glasschmelze
entlang des Weges vom Aggregat 1 hin zu der LCD-Float-Anlage 15 auf
Temperaturen zu halten, die für
die Läuterung
bzw. Homogenisierung der Glasschmelze 2 nötig sind.
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Durch
das Dreikammersystem ist es möglich,
die Verweildauer der Glasschmelze in dem Rumpfrohr zu verlängern. Je
nach Größe des Rumpfrohres
beträgt
diese Verweildauer 0,5 bis 1,5 Stunden. Bei einem Rumpfrohr gemäß 3 und 4 mit
einer großen
Querschnittsachse von ca. 60 cm und einer kleinen Achse von 45 cm
sowie einer Länge
des Rohres von etwa 5 m beträgt
die Verweildauer der Glasschmelze in dem Rumpfrohr bei einem Stundendurchsatz
von 2,8 t etwa 8o Minuten. Dies ist für die Läuterung der Glasschmelze zur
Erzielung eines qualitativ hochwertigen und blasenfreien Glases,
wie es beispielsweise für
LCD-Bildschirme erforderlich ist, ausreichend. Durch die Möglichkeit
der Neigung 6 und aufgrund des vollkommen gefüllten Rumpfrohres
mit der Glasschmelze und wegen der vorgesehenen Treppen und/oder
Stufen ist demnach ein Durchsatz der Glasschmelze in der Anlage
von bis zu 50 Tonnen pro Tag möglich.
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Die
Rohre 5, 5' und
die Durchsatzmengen sollte generell so bemessen sein, daß die maximalen Strömungsgeschwindigkeiten
der Glasschmelze in den Rohren 5, 5' nicht mehr als 50 cm/min vorzugsweise
nicht mehr als 30 cm/min beträgt.
Bevorzugt sind maximale Strömungsgeschwindigkeiten
von 20 cm/min oder darunter.
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Zweckmäßigerweise
ist das Material für
die Rumpfrohre bzw. Wandungen der Rumpfrohre Platin oder eine Platinlegierung,
z.B. eine Rhodium/Platin-Legierung mit typischerweise 20–30% Rhodiumanteil
und entsprechend 70–80%
Platinanteil, wobei selbstverständlich
auch andere relative Anteile, insbesondere kleinere Rhodiumanteile,
verwendet werden können.
Platin und entsprechende Platinlegierungen weisen zum einen die
erforderliche Temperaturbeständigkeit
auf und zeigen auch keine oder zumindest keine nennenswerte chemische
Reaktion mit den üblicherweise
verwendeten Glasmaterialien, so daß weder das Glas durch das
Material der Rumpfrohre verunreinigt wird, noch chemisch Zellen durch
die Glasschmelze angegriffen werden.
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Grundsätzlich könnten jedoch
auch elektrisch leitfähige
Keramikmaterialien anstelle von Platin oder Platinlegierungen verwendet
werden.
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Dabei
werden unter den Elementen der Rumpfrohre all ihre mit der Schmelze
in Berührung kommenden
Bestandteile, beispielsweise die Wände, die Treppen, Stufen und
auch weitere Elemente verstanden.
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Die
Herstellung aus Platin bzw. die Beschichtung mit Platinblech ermöglicht es,
die Rumpfrohre direkt, d.h. durch einen Strom durch das Platinmetall des
jeweiligen Elements, elektrisch zu beheizen. In einer alternativen
Ausführungsform
sind die Rumpfrohre induktiv elektrisch beheizbar, wobei die elektrische
Leistung mit Hilfe von Induktionsspulen auf das Blech übertragen
wird. In beiden Fällen
handelt es sich um eine elektrische Widerstandsheizung.
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Für Zwecke
der ursprünglichen
Offenbarung wird darauf hingewiesen, daß sämtliche Merkmale, wie sie sich
aus der vorliegenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Ansprüchen für einen
Fachmann erschließen,
auch wenn sie konkret nur im Zusammenhang mit bestimmten weiteren
Merkmalen beschrieben wurden, sowohl einzeln als auch in beliebigen
Zusammenstellungen mit anderen der hier offenbarten Merkmale oder
Merkmalsgruppen kombinierbar sind, soweit dies nicht ausdrücklich ausgeschlossen
wurde oder technische Gegebenheiten derartige Kombinationen unmöglich oder
sinnlos machen. Auf die umfassende, explizite Darstellung sämtlicher
denkbarer Merkmalskombinationen wird hier nur der Kürze und
der Lesbarkeit der Beschreibung wegen verzichtet.