DE102006029068B4

DE102006029068B4 - Process and apparatus for producing glass with improved yield

Info

Publication number: DE102006029068B4
Application number: DE102006029068A
Authority: DE
Inventors: Dr. Lotze Martin; Dr. Wilke Thorsten; Michael Hahn; Joachim Oehler; Dr. Loch Horst; Frithjof Karbach; Stefan Schmitt; Jens Richter
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2006-01-13
Filing date: 2006-06-24
Publication date: 2012-12-27
Anticipated expiration: 2026-06-25
Also published as: DE102006029068A1

Abstract

Verfahren zur Herstellung von Glasprodukten oder Glashalbzeugen, wobei das Verfahren wenigstens folgende Schritte aufweist: – Bereitstellen einer kontinuierlichen Glasschmelze in einem Glasschmelzaggregat einer Schmelzanlage, bei dem der überwiegende Teil der Glasschmelze als Nutzglas zur Herstellung eines Glasproduktes oder Glashalbzeuges durch Heißformgebung verwendet wird, – Automatische kontinuierliche Bestimmung des Glasschmelzdurchsatzes des Glasschmelzaggregats auf der Basis einer automatisierten, kontinuierlichen Durchsatzbestimmung an mindestens einem Auslauf der Schmelzanlage mit einer Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei durch Längsverschieben des Gegengewichts (3) entlang des Wippenarms (4) die Zeitdauer eines Wippenzyklus eingestellt wird, – wobei die automatisierte Bestimmung des Glasschmelzdurchsatzes an wenigstens einem Auslauf des Glasschmelzaggregats, an dem ein Glasstrahl austritt, erfolgt, – wobei der automatisch bestimmte Ist-Glasschmelzdurchsatz mit einem vorgegebenen Soll-Glasschmelzdurchsatz des Glasschmelzaggregats verglichen und Abweichungen zwischen einem bestimmten Ist-Glasschmelzdurchsatz und vorgegebenem Soll-Glasschmelzdurchsatz innerhalb vorgegebener Grenzen ausgeglichen werden.Process for the production of glass products or semi-finished glass products, the process comprising at least the following steps: - Provision of a continuous glass melt in a glass melting unit of a melting plant, in which the predominant part of the glass melt is used as useful glass for the production of a glass product or semi-finished glass product by hot molding, - Automatic continuous Determination of the glass melting throughput of the glass melting unit on the basis of an automated, continuous throughput determination at at least one outlet of the melting plant with a device according to claim 6, whereby the duration of a rocker cycle is set by longitudinally displacing the counterweight (3) along the rocker arm (4) automated determination of the glass melt throughput at at least one outlet of the glass melting unit at which a glass jet emerges, - the automatically determined actual glass melt throughput with a predetermined The target glass melting throughput of the glass melting unit is compared and deviations between a certain actual glass melting throughput and the specified target glass melting throughput are compensated within predetermined limits.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine entsprechende Vorrichtung zur Herstellung von Glas mit verbesserter Ausbeute, auf der Basis einer Vorrichtung zur Durchsatzmessung von schmelzflüssigem Glas, das aus einem Auslauf einer Schmelzanlage austritt.The invention relates to a method and a corresponding apparatus for the production of glass with improved yield, based on a device for measuring the flow rate of molten glass, which emerges from an outlet of a melting plant.

Bei der Herstellung von Glas besteht an bestimmten Positionen der Produktionskette die Notwendigkeit, den Durchsatz des vorzugsweise in einem Strahl aus der Schmelzanlage aus einem Auslauf austretenden schmelzflüssigen Glases zu messen. Ein typisches Beispiel ist die Durchsatzmessung an Bodenabläufen von Schmelzwannen, aus denen schmelzflüssiges Glas kontinuierlich in einem Strahl austritt. Weitere Positionen können sein: Bodenabläufe und Überläufe an der Schmelzwanne, der Arbeitswanne, an dem Verteiler, an Rinnen sowie an Speisern ohne Formgebung. Im folgendem wird hierbei von „Ausläufen” gesprochen. Der Begriff „Auslauf” schließt in der Fachsprache den Austritt des zu verarbeitenden „Nutzglases” aus.In the manufacture of glass, at certain positions of the production chain, there is a need to measure the flow rate of the molten glass preferably emerging from a spout in a stream from the melter. A typical example is the flow rate measurement on bottom drains of melting furnaces, from which molten glass emerges continuously in a jet. Other positions can be: floor drains and overflows on the melting tank, the work tank, on the distributor, on gutters and on feeders without shaping. The following is spoken here of "runs". The term "spout" excludes in the jargon the exit of the "useful glass" to be processed.

Nach dem Stand der Technik wird dieser Durchsatz manuell vom Schmelzpersonal mit Schaufel und Stoppuhr gemessen. Für eine vorgegebene Zeitspanne wird die Schaufel in den Glasstrahl gehalten und aus dem Gewicht des sich in dieser Zeitspanne auf der Schaufel aufgebauten Glasbrockens kann dann der Durchsatz bestimmt werden, der für die Ausbeute des herzustellenden Glases von Bedeutung ist.According to the state of the art, this throughput is measured manually by the melting staff with blade and stopwatch. For a given period of time, the blade is held in the glass jar, and then the throughput, which is important for the yield of the glass to be produced, can be determined from the weight of the glass jar built up on the blade during this period.

Die Messungen erfolgen in der Regel einmal pro Schicht und ereignisbezogen in Fall von Störungen.The measurements are usually done once per shift and event related in case of disturbances.

Bei dieser Messmethode können allerdings Durchsatzschwankungen, die zwischen den Handmessungen auftreten, nicht erkannt werden. Die Handmessungen sind ferner personenabhängig; der Messfehler beträgt mindestens 5% ohne Berücksichtigung der Personenabhängigkeit. Außerdem kann eine kontinuierliche Massenbilanz zur Prozesssteuerung und -optimierung auf der Basis der bekannten manuellen Messmethode nicht erstellt werden, so dass die bekannte Durchsatzmessung in ihrem Einfluss auf die Ausbeute bzw. Qualität des hergestellten Glases begrenzt ist.However, with this measurement method, throughput fluctuations that occur between the hand measurements can not be detected. The hand measurements are also person dependent; the measurement error is at least 5% without consideration of the person dependency. In addition, a continuous mass balance for process control and optimization on the basis of the known manual measurement method can not be created, so that the known throughput measurement is limited in their influence on the yield or quality of the glass produced.

Die US 3 836 689 A zeigt einen elektrisch betriebenen Ofen zum Erhitzen einer Glasschmelze, der vorzugsweise eine Vielzahl von Abschnitten aufweist, deren Temperatur unabhängig voneinander kontrolliert werden kann, um ein gewünschtes Temperaturprofil über den Ofen einstellen zu können.The US Pat. No. 3,836,689 A shows an electrically operated furnace for heating a molten glass, which preferably has a plurality of sections whose temperature can be controlled independently of each other in order to set a desired temperature profile over the oven can.

Die US 5 558 978 A offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von gefärbtem Glas, bei dem der Glasstrom geteilt und durch einen oder mehrere Transportkanäle in eine Einfärbkammer geleitet wird.The US 5 558 978 A discloses a method and apparatus for producing colored glass in which the glass stream is split and passed through one or more transport channels into a coloring chamber.

Die US 4 877 436 A beschreibt ein Verfahren zum Herstellen von Glas aus geschmolzenen mineralischen Materialien, bei dem aus einem Glasstrom ein Teilstrom abgeleitet wird, um die Temperatur und den Durchsatz des Teilstroms mit einem Laser zu messen. Aus der gemessenen Temperatur und des gemessenen Teilstroms wird die Viskosität berechnet und Prozessparameter als Reaktion hierauf verändert.The US 4,877,436 A describes a method for producing glass from molten mineral materials by diverting a partial stream from a stream of glass to measure the temperature and throughput of the partial stream with a laser. From the measured temperature and the measured partial flow, the viscosity is calculated and process parameters changed in response thereto.

Die US 4 812 151 A zeigt ein Verfahren zum Herstellen von Glasfasern, bei dem aus einem Glasstrom ein Teilstrom abgeleitet wird. Der Teilstrom wird auf eine Wippe geleitet, die mit zunehmender Masse an Glas ausschwenkt und einen Schalter betätigt, der beispielsweise eine Zeitmessung in Gang setzt. Das auf der Wippe befindliche Glas rutscht ab einem gewissen Neigungswinkel von der Wippe ab, so dass sie wieder zurückschwenkt und den Schalter ein zweites Mal betätigt. Im Auslauf ist ein Temperatursensor angeordnet. Aus der gemessenen Temperatur und des gemessenen Teilstroms wird die Viskosität berechnet und Prozessparameter als Reaktion hierauf verändert.The US Pat. No. 4,812,151 shows a method for producing glass fibers, in which a partial stream is derived from a glass stream. The partial flow is directed to a rocker, which pivots with increasing mass of glass and actuates a switch, for example, sets a time measurement in motion. The glass located on the rocker slips off the rocker at a certain angle, so that it swings back again and actuates the switch a second time. In the outlet a temperature sensor is arranged. From the measured temperature and the measured partial flow, the viscosity is calculated and process parameters changed in response thereto.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Glas mit verbesserter Ausbeute und eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen, welche auf der Basis einer Durchsatzbestimmung von an Ausläufen der Schmelzanlage austretendem schmelzflüssigem Glas eine reproduzierbare Einstellung und Beibehaltung der vorgenannten Prozessparameter ermöglichen.The invention has for its object to provide a method for the production of glass with improved yield and an associated device, which allow on the basis of a flow rate determination of exiting the melter exiting molten glass a reproducible adjustment and maintenance of the aforementioned process parameters.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und mit einer Vorrichtung nach Anspruch 6.The solution of this object is achieved according to the invention by a method according to claim 1 and with a device according to claim 6.

Wesentlicher Bestandteil des Verfahrens und der Vorrichtung ist die kontinuierliche Durchsatzmessung des schmelzflüssig aus dem Auslauf austretenden Glases, welche erstmalig eine reproduzierbare Einstellung und Beibehaltung der vorgenannten Prozessparameter und damit eine entsprechende höhere Ausbeute an Nutzglas ermöglicht.An essential part of the method and the device is the continuous flow rate measurement of the molten glass emerging from the outlet glass, which allows for the first time a reproducible adjustment and maintenance of the aforementioned process parameters and thus a corresponding higher yield of glass.

Die entsprechende Vorrichtung so ausgebildet, dass sie eine waagenartige Wippe aufweist, die um eine horizontale Drehachse kippbar gelagert ist und die zwei, sich fluchtend jeweils von der Drehachse erstreckende Arme aufweist, von denen der eine als Schaufel zum Einbringen in den Glasstrahl und Ausbildung eines Glasbrockens ausgebildet und an dem anderen Arm ein Gegengewicht angebracht ist. Um eine automatisierte kontinuierliche Durchsatzbestimmung zu ermöglichen, ist dabei ein Sensor vorgesehen, der jeden Ausschlag beim Abkippen des Glasbrockens erfasst. Aus der Zeitdifferenz zwischen zwei Ausschlägen wird mit dem zuvor durch Handwägung bestimmten Gewicht des Glasbrockens automatisch der Durchsatz berechnet.The corresponding device is designed so that it has a scale-like rocker which is tiltably mounted about a horizontal axis of rotation and the two, each having aligned extending from the axis of rotation arms, one of which as a blade for introduction into the glass jar and forming a Glasbrockens trained and attached to the other arm a counterweight. In order to enable an automated continuous throughput determination, a sensor is provided, which detects every rash when tilting the glass chipping. From the time difference between two rashes, the throughput is automatically calculated with the previously determined by hand weighing weight of Glasbrockens.

Mit dieser erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung kann der Durchsatz kontinuierlich und personenunabhängig mit relativ kleinem Messfehler (< 5%) gemessen werden. Ferner können bestimmte kurz- und mittelfristige Durchsatzschwankungen erkannt werden. Die Durchsatzmessdaten werden im Prozessleitsystem visualisiert (angezeigt) und archiviert. Damit ist sowohl eine manuelle als auch eine automatische Prozessregelung gemäß den Ansprüchen 3 bis 5 möglich. Zusätzlich können die Daten. zum Abgleichen von Prozessmodellen und zur Prozessoptimierung verwendet werden. So können beispielsweise durch die Maßnahme nach Anspruch 5 Glasfehler im hergestellten Glasprodukt reduziert werden, die durch einen ungleichmäßigen Durchsatz in der Schmelzanlage hervorgerufen werden können, wie z. B. Knoten, Steinchen, Schlieren etc.With this inventively designed device, the throughput can be measured continuously and independently of persons with a relatively small measurement error (<5%). Furthermore, certain short- and medium-term throughput fluctuations can be detected. The flow rate data are visualized (displayed) and archived in the process control system. Thus, both manual and automatic process control according to claims 3 to 5 is possible. In addition, the data can. used to synchronize process models and process optimization. For example, by the measure according to claim 5 glass defects in the glass product produced can be reduced, which can be caused by a non-uniform throughput in the melting plant, such as. Knots, stones, streaks, etc.

Dadurch ist es möglich, unter Auswertung der automatischen Durchsatzmessung Glas mit verbesserter Ausbeute herzustellen.This makes it possible to produce glass with improved yield by evaluating the automatic throughput measurement.

Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet und ergeben sich auch aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung.Embodiments of the invention are characterized in dependent claims and will become apparent from the following description of the figures.

Anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher beschrieben.Reference to an exemplary embodiment illustrated in the drawings, the invention will be described in more detail.

Es zeigen:Show it:

1 in einer stark schematisierten Darstellung die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchsatzmessung in einem Glasstrahl, die eine Wippe mit einem einstellbaren Gegengewicht aufweist, am Beginn einer Messung, 1 in a highly schematic representation, the device according to the invention for measuring throughput in a glass jet, which has a rocker with an adjustable counterweight, at the beginning of a measurement,

2 die Vorrichtung nach 1 mit der Position der Wippe am Ende der Messung, 2 the device after 1 with the position of the rocker at the end of the measurement,

3 die erfindungsgemäß ausgebildete Wippe nach den 1 und 2 in einer isometrischen Darstellung, und 3 the rocker formed according to the invention after the 1 and 2 in an isometric view, and

4 ein Diagramm mit dem über mehrere Tage gemessenen Durchsatz unter Darstellung eines Durchsatzrückganges durch Zusetzen des Auslaufes. 4 a diagram with the measured over several days throughput, showing a drop in flow rate by adding the spout.

Die Figuren zeigen eine Wippe 1 mit einer Schaufel 2 als einem Arm der Wippe und einem Gegengewicht 3 mit vorgegebenem Gewicht am anderen Arm 4 der Wippe. Die Wippe 1 ist um eine horizontale Drehachse 5 schwenkbar in einem Gestell 6 gelagert, und wird typischerweise unter dem Auslauf einer Schmelzwanne positioniert, derart, dass der aus dem Auslauf austretende Glasstrahl 7 auf das Zentrum der Schaufel 2 trifft, wo sich kontinuierlich ein Glasbrocken 8 aufbaut.The figures show a seesaw 1 with a shovel 2 as an arm of the seesaw and a counterweight 3 with predetermined weight on the other arm 4 the seesaw. The seesaw 1 is about a horizontal axis of rotation 5 swiveling in a frame 6 stored, and is typically positioned below the outlet of a melting tank, such that the emerging from the outlet glass jet 7 on the center of the shovel 2 meets where there is a continuous chunk of glass 8th building.

Zunächst verharrt die Wippe in der horizontalen Lage gemäß 1. Bei Erreichen der über das Gegengewicht 3 eingestellten Hebelkraft kippt die Wippe jedoch kurz ab. Dabei fällt, wie in 2 gezeigt, der Glasbrocken 8 von der Wippe 1 in einen nicht dargestellten Scherbenkübel. Die entlastete Wippe kippt daraufhin zurück in die Horizontale, und ein neuer Glasbrocken beginnt sich aufzubauen.First, the rocker remains in the horizontal position according to 1 , When reaching the over the counterweight 3 However, when the leverage is set, the rocker tilts briefly. It falls, as in 2 shown, the glass chunks 8th from the seesaw 1 in a broken glass bucket, not shown. The unloaded rocker tilts then back to the horizontal, and a new glass chunk begins to build up.

Wie aus 3 zu entnehmen ist, ist das Gegengewicht 3 am Wippenarm 4 längsverschiebbar angebracht, wodurch die Hebelkraft und damit die Zeitdauer der Messung einstellbar ist. Zur Begrenzung des Kippwinkels der Wippe 1 ist ein im Neigungswinkel einstellbar auf der Drehachse 5 angebrachter Rahmen 9 vorgesehen, der einen Anschlag für den Wippenarm 4 bildet und an dem ein induktiver Sensor 10 angebracht ist, der auslöst, wenn die Wippe 1 maximal abgekippt ist. Aus der Zeitdifferenz zwischen zwei Auslösungen des Sensors und dem Gewicht des Glasbrockens wird automatisch der Durchsatz berechnet. Das Gewicht des Glasbrockens ergibt sich dabei prinzipiell aus dem bekannten Gewicht des Gegengewichtes und der bekannten Länge des Hebels am zugehörigen Wippenarm 4. Wegen der rauen Umgebung an einer Schmelzwanne sind jedoch stichprobenartige Kalibrierwägungen des Glasbrockens mit einer gesonderten Waage erforderlich.How out 3 it can be seen, is the counterweight 3 on the rocker arm 4 mounted longitudinally displaceable, whereby the leverage and thus the duration of the measurement is adjustable. For limiting the tilt angle of the rocker 1 is a tilt angle adjustable on the axis of rotation 5 mounted frame 9 provided that a stop for the rocker arm 4 forms and on which an inductive sensor 10 attached, which triggers when the rocker 1 maximum is tilted. From the time difference between two triggering of the sensor and the weight of the Glasbrockens the throughput is automatically calculated. The weight of the Glasbrockens results in principle from the known weight of the counterweight and the known length of the lever on the associated rocker arm 4 , However, due to the harsh environment of a melting tank, random calibration weighing of glass chippings with a separate balance is required.

Das Ergebnis der separaten Wägung wird in das Datenerfassungssystem eingegeben. Mit diesem Wert wird vom System automatisch der Durchsatz berechnet.The result of the separate weighing is entered into the data acquisition system. With this value, the system automatically calculates the throughput.

Das Auslösen der Wippe erfolgt mit einem konstanten Drehmoment, das bei idealen Bedingungen einer konstanten Masse des Glasbrockens entspricht. Bei Durchsatzänderungen bleibt dann die Masse des Glasbrockens gleich und es ändern sich die Zeiten zwischen zwei Wippenauslösungen. Da sich der Glasbrocken nicht immer gleich aufbaut, kommt es zu einer Variation der Lage des Massenschwerpunktes relativ zur Drehachse und somit zu statistischen Schwankungen in der Masse des Glasbrockens, wie insbesondere auch die 4 zeigt.The rocker is triggered with a constant torque which, under ideal conditions, corresponds to a constant mass of glass chippings. With changes in throughput, the mass of the glass chippings remains the same and the times between two rocker releases change. Since the chunks of glass do not always build up the same, there is a variation of the position of the center of gravity relative to the axis of rotation and thus to statistical fluctuations in the mass of the glass chipping, in particular the 4 shows.

Zur Inbetriebnahme der Wippe ist die Gewichtsmessung von mindestens fünf Glasbrocken in Folge erforderlich. Der daraus gebildete Mittelwert wird in das Datenerfassungssystem eingegeben und dient zur automatischen Durchsatzberechnung. Werden keine Änderungen am Messsystem vorgenommen, ist eine Stichprobenmessung des Gewichtes einmal pro Woche erforderlich.To commission the rocker, the weight measurement of at least five glass chunks in a row is required. The resulting average value is entered into the data acquisition system and used for automatic throughput calculation. If no changes are made to the measuring system, a random measurement of the weight once a week is required.

Derartige Inbetriebnahme-Messungen sind typischerweise nach folgenden Ereignissen zu wiederholen: Aus- und Einschalten der Wippe, Veränderung des Gegengewichtes, Glastypänderung im Schmelzaggregat.Such commissioning measurements are typically to be repeated after the following events: Switching the rocker on and off, changing the counterweight, changing the glass type in the smelting unit.

Die Einstellung des Gewichtes des Glasbrockens ist variabel. Es liegt typischerweise zwischen 200 und 500 g.The setting of the weight of the Glasbrockens is variable. It is typically between 200 and 500 g.

Der Messbereich des Durchsatzes liegt zwischen 0 und 30 Tonnen pro Tag (t/d). Das Gewicht des Glasbrockens wird typischerweise zwischen 100 und 1000 g eingestellt, kann aber auch größer oder kleiner sein.The measuring range of the throughput is between 0 and 30 tons per day (t / d). The weight of the glass chipping is typically set between 100 and 1000 g, but may be larger or smaller.

Im Durchsatzbereich 1–12 t/d betragen die Zykluszeiten bei einem Glasbrocken von 400 g 30–3 s; im Durchsatzbereich 12–30 t/d beträgt die Zykluszeit bei einem Glasbrocken von 1000 g 9–3 s.In the throughput range of 1-12 t / d, the cycle times for a glass chunk of 400 g are 30-3 s; In the throughput range of 12-30 t / d, the cycle time for a glass chunk of 1000 g is 9-3 s.

Das Material für die Schaufel 2 besteht aus hochtemperaturfestem Edelstahl, vorzugsweise aus NCT3-Stahl (1.4841; X 15 CrNiSi 25 20) und wird zweckmäßig mit Wasser gekühlt. Die Wasserkühlung erfolgt zweckmäßig von außen, indem das Kühlwasser direkt über die Schaufel läuft. Dabei ist die Schaufel zweckmäßig in Rinnenform ausgebildet, wie insbesondere die 3 zeigt, um eine Führung des Kühlwassers zum Glasbrocken zu gewährleisten. Wird die Schaufel doppelwandig ausgeführt, oder mit Kühlkanälen 11, wie in 3 angedeutet, versehen, ist auch eine Wasserkühlung von innen möglich.The material for the shovel 2 It is made of high-temperature-resistant stainless steel, preferably NCT3 steel (1.4841, X 15 CrNiSi 25 20) and is conveniently cooled with water. The water cooling is expedient from the outside, by the cooling water runs directly over the blade. The blade is expediently formed in channel shape, in particular the 3 shows, in order to ensure a guide of the cooling water to glass chipping. If the bucket is double-walled, or with cooling channels 11 , as in 3 indicated, provided, a water cooling from the inside is possible.

Es können aber auch andere Materialien für die Schaufel verwendet werden, die der thermischen Belastung ohne Wasserkühlung oder mit Luftkühlung standhalten, z. B. Graphit, Bornitrid, SiC, Platin, Iridium oder edelmetall-beschichtete Keramiken. Beispiele sind in den Unteransprüchen 18 bis 26 gekennzeichnet. So kann die Schaufel beispielsweise aus einer hochtemperaturbeständigen Nickel-Basis-Legierung wie beispielsweise Inconell 600 (2.4816; NiCr 15 Fe) oder aus einer hochtemperaturbeständigen Kobalt-Basis-Legierung, beispielsweise Stellit bestehen. Als Stellit werden Hartlegierungen auf Kobalt-Chrom-Basis bezeichnet.But it can also be used for the blade other materials that withstand the thermal load without water cooling or air cooling, z. As graphite, boron nitride, SiC, platinum, iridium or noble metal-coated ceramics. Examples are characterized in the subclaims 18 to 26. For example, the blade may be made of a high temperature nickel base alloy such as Inconell 600 (2.4816 NiCr 15 Fe) or a high temperature resistant cobalt base alloy such as stellite. Stellite alloys are cobalt-chromium-based hard alloys.

Um ein schnelles Auslösen der Wippe 1 mit maximalem Neigungswinkel zu ermöglichen, sind Auftreffpunkt des Glasbrockens 8 und Gegengewicht 3 so nah wie möglich an der Drehachse positioniert.To quickly trigger the rocker 1 to allow for maximum tilt angle are impact point of Glasbrockens 8th and counterweight 3 positioned as close as possible to the axis of rotation.

Die Wippe ist zweckmäßig an einer Gewindestange unter dem jeweiligen Auslauf des Schmelzaggregates montiert, und kann für Einstell- und Wartungsarbeiten zur Seite geschwenkt werden, so dass der Auslauf der Schmelzanlage frei zugänglich sei.The rocker is conveniently mounted on a threaded rod under the respective outlet of the smelting unit, and can be swung to the side for adjustment and maintenance, so that the outlet of the melter is freely accessible.

Die Wippe kann auch auf einem Gestell mit Wägezellen gelagert werden, um das Tropfengewicht permanent zu erfassen. Dabei wird die Wippenachse auf einem Rahmen gelagert, der seinerseits an drei Stellen auf Wägezellen gelagert ist. Diese Wägezellen ermitteln bei jedem Wippenzyklus das maximale Gewicht des Glasbrockens. Dieser Gewichtswert wird an eine Datenverarbeitungsanlage zur automatischen Berechnung des Durchsatzes weitergegeben. Die Wippenachse kann dabei auch ohne Gegengewicht gemäß Anspruch 16 mit einem Motor in vorgegebenen Zeitabständen ausgelöst werden. Dadurch ergeben sich bei wechselndem Durchsatz wechselnde Gewichte des Glasbrockens, die durch die Wägezellen als Maß für den Durchsatz erfasst werden. Es ist dabei auch denkbar, den Motor dazu zu verwenden, um eine mittig an der Drehachse (5) senkrecht zu ihr angelenkte Schaufel nach jedem Zyklus um 180° zu drehen, wodurch die thermische Belastung verringert wird.The rocker can also be stored on a rack with load cells to permanently detect the drop weight. The rocker axle is mounted on a frame, which in turn is mounted on three cells on load cells. These load cells determine the maximum weight of the glass chippings each time the jaw cycles. This weight value is passed to a data processing system for the automatic calculation of the throughput. The rocker axis can also be triggered without counterweight according to claim 16 with a motor at predetermined time intervals. This results in changing throughput changing weights of glass chippings, which are detected by the load cells as a measure of throughput. It is also conceivable to use the motor to a center of the axis of rotation ( 5 ) to rotate perpendicular to its hinged blade after each cycle by 180 °, whereby the thermal load is reduced.

Zur Erfassung der Messsignale und zum Berechnen des Durchsatzes stehen dem Fachmann eine Reihe von Prozessrechner- bzw. Prozessregel-Systemen zur Verfügung, insbesondere ein übliches Prozess-Leitsystem am Leitstand der Schmelzwanne und ein Dataprocessing-System, typischerweise eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS), an der Wippe.For the detection of the measurement signals and for calculating the throughput, a number of process computer or process control systems are available to the person skilled in the art, in particular a conventional process control system at the control center of the melting tank and a data processing system, typically a programmable logic controller (PLC) the seesaw.

Vor der Berechnung des Durchsatzes werden dabei folgende Signalvorverarbeitungsschritte durchgeführt:

1. Mittelung über mehrere Wippenzyklen um einen gleitenden Mittelwert zu erfassen. Die Zahl „n” der Wippenzyklen beträgt in den meisten Fällen n = 10. Sie kann, prozessbedingt, auch höher oder niedriger sein.
2. Ausschluss von unrealistischen Wippenzyklen, die durch Eingriff von Bedienpersonal oder Festkleben eines Glasbrockens auf der Schaufelfläche verursacht werden, d. h. Messwerte, die eine Abweichung vom letzten gleitenden Mittelwert haben, die größer als eine zulässige maximale Abweichung „a” ist, werden nicht berücksichtigt; der letzte gleitende Mittelwert wird dann beibehalten. Die zulässige maximale Abweichung „a” beträgt in den meisten Fällen a = 20%. Sie kann prozessbedingt auch höher oder niedriger liegen.

Before calculating the throughput, the following signal preprocessing steps are carried out:

1. Averaging over several rocking cycles to capture a moving average. The number "n" of the rocking cycles is in most cases n = 10. Depending on the process, it can also be higher or lower.
2. Exclusion of unrealistic rocking cycles caused by intervention of operators or sticking of glass chippings on the blade surface, ie measured values having a deviation from the last moving average greater than a permissible maximum deviation "a" are disregarded; the last moving average is then retained. The maximum permissible deviation "a" is in most cases a = 20%. It can also be higher or lower due to the process.

Signalvorverarbeitung, Zeitmessung und Durchsatzberechnung werden in der vorgenannten SPS durchgeführt; von dort werden folgende Werte an das Prozess-Leitsystem am Leitstand der Schmelzwanne übergeben:
Zeit zwischen 2 Auslösungen des Sensors (1 Zyklus)
Zeit zwischen 2 Auslösungen des Sensors mit Änderungen < a
Zeit zwischen 2 Auslösungen gemittelt aus n Zyklen
berechneter Durchsatz.Signal preprocessing, time measurement and throughput calculation are performed in the aforementioned PLC; From there, the following values are transferred to the process control system at the control console of the melting tank:
Time between 2 sensor releases (1 cycle)
Time between 2 sensor releases with changes <a
Time between 2 trips averaged out of n cycles
calculated throughput.

Die Messdaten werden im Prozess-Leitsystem in Zeitabständen aufgezeichnet, die mindestens die Größenordnung eines Wippenzyklus haben, z. B. 10 s.The measurement data are recorded in the process control system at intervals that are at least the order of magnitude of a rocking cycle, eg. B. 10 s.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine Reihe von Vorteilen auf. Der Durchsatz am Auslauf kann jetzt kontinuierlich und personenunabhängig gemessen werden. Der Messfehler ist kleiner als 5%. Folgende kurz- und mittelfristige Durchsatzschwankungen im Auslauf können erstmals erkannt werden:

1. Durchsatzerhöhung bei Erhöhung der Bodentemperatur im Bereich des Auslaufens und Durchsatzverringerung bei Reduzierung der Bodentemperatur
2. Durchsatzverringerung vor Zusetzen des Auslaufes durch Kristallisation, Verunreinigung oder Ablagerung von Feuerfest-Materialabtrag. Ein Beispiel hierzu ist in der 4 dargestellt.

The device according to the invention has a number of advantages. The throughput at the outlet can now be measured continuously and person-independently. The measurement error is less than 5%. The following short-term and medium-term throughput fluctuations in the outflow can be detected for the first time:

1. Increase of throughput with increase of the soil temperature in the range of the leakage and throughput reduction with reduction of the soil temperature
2. Reduction in throughput before clogging by crystallization, contamination or deposition of refractory material removal. An example of this is in the 4 shown.

Folgende verfahrenstechnische Maßnahmen sind durch die dargestellte Vorrichtung zur Durchsatzmessung möglich:

a) Mit Hilfe der Messung des Durchsatzes am Auslauf lässt sich dieser auf einen konstanten Wert regeln. Dadurch wird der Gesamtdurchsatz der Schmelzanlage stabilisiert, was zu einer höheren Ausbeute in der Heißformgebung führt.
b) Prozessbedingte Durchsatzschwankungen, beispielsweise durch Ziehdüsenwechsel können über eine Regelung des Durchsatzes durch den Auslauf kompensiert werden. Damit kann die Gemenge-Einlegegeschwindigkeit konstant gehalten werden und es können die Zeiten von Produktionsunterbrechungen verkürzt werden.
c) Durch die erstmals mögliche Messung des Gesamtmassenaustrages ist der Einsatz von speziellen mathematischen Modellen zur Optimierung von Schmelzverfahren möglich.

The following procedural measures are possible by the illustrated apparatus for throughput measurement:

a) By measuring the flow rate at the outlet, it can be regulated to a constant value. As a result, the overall throughput of the smelting plant is stabilized, resulting in a higher yield in the hot forming.
b) Process-related throughput fluctuations, for example by drawing nozzle change can be compensated by regulating the flow rate through the spout. Thus, the batch loading speed can be kept constant and the times of production interruptions can be shortened.
c) By the first possible measurement of the total mass output, the use of special mathematical models for the optimization of melting processes is possible.

Claims

Process for the production of glass products or semifinished glass products, the process having at least the following steps: providing a continuous glass melt in a glass melting unit of a melting plant, in which the predominant part of the glass melt is used as a glass for producing a glass product or semifinished product by hot forming, Determination of the glass melt throughput of the glass melting unit on the basis of an automated, continuous throughput determination on at least one outlet of the melting plant with a device according to claim 6, wherein by longitudinal displacement of the counterweight ( 3 ) along the rocker arm ( 4 the automatic determination of the glass melt throughput takes place on at least one outflow of the glass melting aggregate at which a glass jet emerges, wherein the automatically determined actual glass melt throughput is compared with a predetermined target glass melt throughput of the glass melting aggregate and deviations between a certain actual glass melt throughput and predetermined target glass melt throughput are compensated within predetermined limits.

A method according to claim 1, characterized in that during process-related production interruptions of the hot forming, for example, when changing the forming tools, the flow rate of the outlet of the melting tank of the melting unit is continuously increased to a predetermined value.

A method according to claim 1, characterized in that the throughput is kept constant by the outlet of the melting tank of the melting unit.

A method according to claim 3, characterized in that the keeping constant by a manual or automatic control takes place with an actual value measurement of the throughput by a device according to claim 6.

A method according to claim 3 and claim 4, characterized in that a control of the heating power takes place at the outlet.

Apparatus for the production of glass products or semi-finished glass products with a method according to one of claims 1 to 5, wherein the device comprises at least the following components: - a continuously operated glass melting unit for producing a glass melt in a melting plant - a device for automatically determining the glass melt throughput of the glass melting aggregate a device for automated throughput determination at at least one outlet of the melting plant, from which a glass jet emerges, and - a hot forming unit for hot forming the glass product or the glass semi-finished product, - wherein the device for automated throughput determination at at least one outlet a scale-like rocker ( 1 ), which about a horizontal axis of rotation ( 5 ) is tiltably mounted and the two, each in alignment with the axis of rotation ( 5 ) extending arms ( 4 ), one of which as a blade ( 2 ) for introduction into the glass jet and formation of a glass breaker ( 8th ) and on the other arm ( 4 ) a counterweight ( 3 ), and a position sensor ( 10 ) for detecting the maximum tilting position of the rocker ( 1 ) or the horizontal rest position of the rocker ( 1 ) or any fixed position of the rocker ( 1 ) between maximum tilt position and horizontal rest position is provided, - the counterweight ( 3 ) slidably on the associated arm ( 4 ) is attached.

Apparatus according to claim 6, characterized in that a stop for limiting the tilting position of the rocker ( 1 ) is provided.

Apparatus according to claim 7, characterized in that the stop by a frame ( 9 ) formed at the axis of rotation ( 5 ) of the rocker ( 1 ) is adjustably mounted in its angular position.

Device according to claims 6 and 8, characterized in that the position sensor ( 10 ) on the frame ( 9 ) is mounted centrally.

Apparatus according to claim 6 or 9, characterized in that the position sensor ( 10 ) is designed as an inductive or capacitive, or optical, or mechanical position sensor.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) consists of a high-temperature resistant cobalt-based alloy, such as stellite.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) made of a high-temperature-resistant iron-based alloy, for example, NCT3; 1.4841, exists.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) made of a high-temperature-resistant nickel-based alloy, for example, Inconell 600; 2.4816 exists.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) consists of graphite.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) consists of a high temperature resistant ceramic, such as boron nitride.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) consists of high-temperature resistant hard material, such as silicon carbide.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) consists of a metallic base body, which is coated with at least one high temperature resistant material, for example with stabilized zirconium oxide layers, or with a noble metal of metals of the platinum group and alloys thereof.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) consists of an oxidation resistant, high temperature resistant metal alloy.

Device according to one of claims 6 to 10, characterized in that the blade ( 2 ) is formed as a laminated body and the layers contain at least two of the characterized in the claims 11 to 15 materials or are made of composite or composite materials.

Device according to one of claims 6 to 19, characterized in that the blade ( 2 ) is assigned an outside cooling water cooling.

Device according to one of claims 6 to 19, characterized in that the blade ( 2 ) is associated with a cooling inside cooling water cooling.

Apparatus according to claim 21, characterized in that the blade ( 2 ) Has cooling channels for the passage of the cooling water.

Apparatus according to claim 21, characterized in that the blade ( 2 ) is designed as a hollow body, which can be flowed through by the cooling water.