DE102006060972B4

DE102006060972B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Homogenisieren einer Glasschmelze, sowie Verwendung

Info

Publication number: DE102006060972B4
Application number: DE102006060972A
Authority: DE
Inventors: Dr. Berndhäuser Christoph; Dr. Lentes Frank-Thomas; Dr. Naumann Karin; Hans Dürolf; Holger Hunnius
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2026-12-21
Also published as: US8347653B2; FR2910461B1; KR101247416B1; FR2910461A1; JP5260042B2; JP2008156223A; KR20080058216A; DE102006060972A1; US20080148780A1; US20110083474A1; US8347652B2

Abstract

Verfahren zum Homogenisieren einer Glasschmelze in einem Schmelzenbehälter (2), wobei in dem Schmelzenbehälter zumindest eine Rühreinrichtung (10, 11) angeordnet ist, die eine Rührerwelle (10) und eine Mehrzahl von Rührerflügeln (11) aufweist, und wobei zwischen einer Innenwand des Schmelzenbehälters (2) und den Rührerflügeln (11) ein Spalt (16) ausgebildet ist, bei welchem Verfahren die jeweilige Rührereinrichtung in einem inneren Rührbereich (12) zwischen der Rührerwelle (10) und den Rührerflügeln (11) eine axiale Förderwirkung ausübt, um die Schmelze in dem Rührbereich entlang der Rührerwelle (10) vom oberen axialen Ende des inneren Rührbereichs (12) hin zu dessen unterem axialen Ende zu fördern, und ein durch die axiale Förderwirkung bewirkter, der axialen Förderwirkung entgegen gerichteter Schmelzenstrom den Spalt (16) gegen ein unmittelbares Durchströmen der Schmelze abdichtet.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das Homogenisieren einer Glasschmelze, insbesondere das Homogenisieren einer Glasschmelze, die zur Herstellung eines Glas- oder Glaskeramikprodukts von hoher Qualität und mit einer geringen Dichte an Einschlüssen und/oder Fehlstellen verwendet wird, beispielsweise von Displayglas.
Hintergrund der Erfindung
Ziel des Homogenisierens einer Glasschmelze ist es, räumliche und zeitliche Schwankungen der chemischen Zusammensetzung der Glasschmelze, entsprechend den Produktanforderungen, zu reduzieren. Denn chemische Inhomogenitäten führen zu Inhomogenitäten der Brechzahl, die beispielsweise die optische Abbildung beeinträchtigen können, und zu Inhomogenitäten der Viskosität, die bei Heißverarbeitungsprozessen beispielsweise zu unkontrollierten Geometrieschwankungen führen können. Dabei wird unterschieden zwischen Makro-Inhomogenitäten, also einer Variation einer chemischen Zusammensetzung auf vergleichsweise großen räumlichen Skalen, beispielsweise von einigen Zentimetern, mit kleinen räumlichen Gradienten, und Mikro-Inhomogenitäten (auch Schlieren genannt), also einer Variation der chemischen Zusammensetzung auf kleinen räumlichen Skalen beispielsweise von 0,1 bis 2 mm, mit teilweise großen räumlichen Gradienten. Ziel des Homogenisierungsprozesses ist, die Makro-Inhomogenitäten und die Mikro-Inhomogenitäten soweit als möglich zu beseitigen, so dass beispielsweise ein glatter Brechzahlverlauf erhalten werden kann.
Glasschmelzen sind dadurch charakterisiert, dass diese in typischer Weise eingesetzten Rührsystemen eine Viskosität zwischen etwa 1 und 200 Pa·s aufweisen, was eine laminare Strömung der Glasschmelze bewirkt (Reynolds-Zahl < 1), und dass der chemische Diffusionskoeffizient normalerweise kleiner als 10^–12 m²/s ist, so dass die durch Diffusion erreichbare Homogenisierung vernachlässigbar klein ist. Stattdessen kann eine Homogenisierung in Glasschmelzen im Wesentlichen nur dadurch erreicht werden, dass lokale Inhomogenitäten bzw. Schlieren stark gedehnt, umverteilt und zerhackt werden. Zu diesem Zweck werden Rührsysteme verwendet, die einen Schmelzenbehälter zur vorübergehenden Aufnahme der Glasschmelze sowie zumindest eine Rühreinrichtung zum Rühren der Glasschmelze in dem Schmelzenbehälter aufweisen.
Damit unter den vorgenannten Bedingungen, insbesondere hohen Viskositäten und kleinen chemischen Diffusionskoeffizienten, überhaupt eine geeignete Homogenisierung erzielt werden kann, wird der Spalt zwischen Rührerflügeln der Rühreinrichtung und der Wand des Schmelzenbehälters herkömmlich möglichst schmal gehalten. Ein allzu schmaler Spalt zwischen den Rührerflügeln und der Schmelzenbehälterwand birgt jedoch die Gefahr, dass der Rührer die Gefäßwand berührt und dadurch der Rührer und/oder das Rührgefäß beschädigt wird bzw. werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Justierung des Rührers stets nur im erkalteten Zustand des Schmelzenbehälters erfolgen kann. Da beim Aufheizen auf die Betriebstemperaturen thermisch induzierte Verformungen des Rührers oder des Rührsystems unvermeidbar sind, stimmt die Justierung der Komponenten bei den Betriebstemperaturen häufig nicht mehr. Dies kann zu einem zu geringen Abstand zwischen den Rührerflügeln und der Schmelzenbehälterwand und somit zu einem direkten Materialkontakt führen, der letztlich zur Zerstörung des Rührsystems führt.
Typischerweise ist relative Randspaltbreite, d. h. der Quotient 0,5·(Durchmesser der Rühreinrichtung bzw. Durchmesser des Schmelzenbehälter minus Durchmesser des Rührers)/(Durchmesser der Rühreinrichtung bzw. des Schmelzenbehälters), kleiner als etwa 5% oder gar kleiner als etwa 1% des Schmelzenbehälterdurchmessers bzw. Durchmessers der Rühreinrichtung. Aufgrund der vorgenannten thermischen Verformung der Komponenten beim Hochheizen der Vorrichtung auf die Betriebstemperatur kann die Breite des Spalts nicht reproduzierbar eingehalten werden, sodass üblicherweise große Randspalte vorgegeben werden müssen. Deshalb werden im Stand der Technik insbesondere für hochviskose Glasschmelzen nur unbefriedigende Homogenisierungsergebnisse erzielt.
Hohe Scherspannungen zwischen Rührerflügel und Schmelzenbehälterwand aufgrund eines zu schmalen Randspalts können die Lebensdauer des Rührsystems erheblich beeinträchtigen.
Auch besteht die Gefahr, dass bei einem zu engen Rührspalt Blasen, die an der Schmelzenbehälterwand anhaften, abgeschert werden und ins Produkt gelangen. Hohe Scherspannungen können schließlich auch einen Abrieb des Wandmaterials des Schmelzenbehälters bzw. Rührgefäßes bewirken, was zu Mikroeinschlüssen in dem Glas bzw. der Glaskeramik führen kann, die insbesondere bei Displaygläsern unerwünscht sind.
US 2 831 664 A offenbart eine Vorrichtung zum Homogenisieren einer Glasschmelze mit einem seitlichen Einlass für die Glasschmelze am oberen vertikalen Ende eines zylindrischen Behälters und einem Auslass an dessen unterem Ende. Der Randspalt zwischen den vorderen Enden der Rührerflügel und der Innenwand des Behälters ist vergleichsweise schmal, was in diesem Bereich zu einer hohen Materialbelastung und zu hohen Scherraten führt.
Die hiermit im Zusammenhang stehende US 20030101750 A1 offenbart ein vergleichbares Verfahren und eine Vorrichtung zum Homogenisieren einer Glasschmelze zur Herstellung von Displayglas. Dabei wird bei einer vorbestimmten Rühreffizienz, die bestimmt wird durch Rührerdurchmesser, Rührergeschwindigkeit und Randspalt, eine vorbestimmte Scherrate ausgewählt. Der Randspalt ist vergleichsweise schmal und entspricht etwa 6 bis 9% des freien Durchmessers des Rührgefäßes.
US 20020023464 A1 offenbart eine Glasförderpumpe mit Homogenisierungswirkung. Bei dieser Vorrichtung strömt ein axial abwärts gerichteter Glasstrom in einem Kanal, der in der Mitte der Rührerwelle ausgebildet ist, nach oben zurück, was zu einem erneuten Vermischen der Glasschmelze in dem einströmenden Glasstrom führt. Dabei kann nicht ausgeschlossen werden, dass nicht doch ein Teil der Glasströmung auch durch den Randspalt zurück nach oben strömt. Der Rührer und das Rührgefäß werden auf Grund eines sehr engen Randspaltes mechanisch stark belastet.
Epodoc- und WPI-Abstract zu JP 2001-072426 A offenbart ein weiteres Verfahren zur Homogenisierung einer Glasschmelze, bei dem jedoch die Glasschmelze in dem Randspalt zwischen Rührer und Innenwand des Rührgefäßes nach unten strömt.
Eine weitere Homogenisierung kann auch durch die Geometrie der Rührerflügel selbst erzielt werden. Bevorzugt wird dabei, die Neigung der Rührerflügel und damit die Förderwirkung des Rührers so einzustellen, dass diese jeweils gegen den Glasstrom in dem Glasschmelzenbehälter arbeiten. Dabei kann eine axiale Förderwirkung durch Anstellung der Rührerflügel, durch die geometrische Form der Rührerflügel und/oder eine helixartige Anordnung der Rührerflügel an der Rührerwelle erreicht werden. So offenbart beispielsweise JP 10265226 A eine Anordnung, bei der zur besseren Homogenisierung die inneren Rührerblätter abwärts fördern, während die äußeren Rührerblätter aufwärts fördern. JP 63008226 A offenbart, dass die Neigung der Rührerflügel und damit die Förderwirkung des Rührers so eingestellt werden, dass diese jeweils gegen den Glasstrom arbeiten. Dadurch sollen Toträume in dem Glasschmelzenbehälter vermieden werden.
Aus den vorgenannten Gründen wird gemäß dem Stand der Technik stets ein möglichst schmaler Rührspalt angestrebt, um eine möglichst hohe Homogenität zu erzielen.
Zusammenfassung der Erfindung
Trotz vielfältiger Bemühungen im Stand der Technik besteht weiterhin Bedarf nach Verfahren und Vorrichtungen, die eine noch effizientere Homogenisierung von Glasschmelzen ermöglichen. Insbesondere soll gemäß der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Homogenisieren einer Glasschmelze bereitgestellt werden, womit sich bei geringer Belastung auf die Komponenten der Vorrichtung, bei einfacher und genauer Justierung der Vorrichtung und möglichst geringem Abrieb bzw. geringer Abscherrate von Bläschen eine hohe Homogenität erzielen lässt.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung nach Anspruch 13. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der rückbezogenen Unteransprüche.
Somit geht die vorliegende Erfindung aus von einem Verfahren zum Homogenisieren einer Glasschmelze in einem als Rührgefäß wirkenden Schmelzenbehälter, beispielsweise einem zylindrischen Gefäß oder einer Schmelzrinne, wobei in dem Schmelzenbehälter zumindest eine Rühreinrichtung angeordnet ist, die eine Rührerwelle und eine Mehrzahl von Rührerflügeln aufweist, die von der Rührerwelle getragen werden und von dieser abragen, wobei zwischen einem Wandbereich des Schmelzenbehälters und den Rührerflügeln ein Spalt bzw. Rührspalt ausgebildet ist.
Erfindungsgemäß ist die Rühreinrichtung und/oder die Vorrichtung so ausgelegt, dass in einem inneren Rührbereich der Rühreinrichtung, das heißt zwischen der Rührerwelle und den Rührerflügeln, eine axiale Förderwirkung ausgeübt wird, um die Glasschmelze in dem inneren Rührbereich entlang der Rührerwelle zu fördern. Durch geeignete Auslegung der Rühreinrichtung und/oder -vorrichtung wird erfindungsgemäß außerdem erreicht, dass die axiale Förderwirkung so ausgeübt wird, dass ein durch die axiale Förderwirkung bewirkter Schmelzenstrom den Spalt zwischen dem Wandbereich des Schmelzenbehälters und den Rührerflügeln gegen ein unmittelbares Durchströmen der Glasschmelze abdichtet.
Überraschenderweise hat sich herausgestellt, dass die dynamische Abdichtung des Randspalts trotz deutlich größerer Randspaltbreiten eine hervorragende Homogenisierung von Glasschmelzen, insbesondere hochviskosen Glasschmelzen, ermöglicht. Somit können gemäß der vorliegenden Erfindung deutlich größere Randspaltbreiten verwendet werden, als dies herkömmlich möglich war. Aufgrund der deutlich größeren Randspaltbreiten kann erfindungsgemäß die Belastung auf die Komponenten der Vorrichtung erheblich reduziert werden. Insbesondere lassen sich erfindungsgemäß ein zu vernachlässigender Abrieb von Material, eine niedrige Abscherrate von Bläschen bei gleichzeitig vorteilhaft geringem Aufwand zum Justieren der Komponenten der Vorrichtung erzielen.
Auf diese Weise wird erreicht, dass erfindungsgemäß sämtliche Glasinhomogenitäten unabhängig vom Eintrittsort in das Rührsystem in den inneren Rührbereich zwischen Rührerwelle und den Enden der Rührerflügel geraten und dort durch Dehnen, Zerhacken und räumliche Umverteilung reduziert werden. Dabei lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vergleichsweise hohe Spaltbreiten zwischen den Rührerflügeln und der Innenwand des Schmelzenbehälters erzielen. Auf die Weise können durch hohe Scherraten bewirkte Störeffekte, wie beispielsweise Abrieb, Korrosion oder Einschlüsse aufgrund von Abrieb von Auskleidungsmaterial des Schmelzenbehälters und/oder Rührerflügelmaterial, verhindert werden. Zur Erzielung der Abdichtwirkung ist es erfindungsgemäß nicht unbedingt erforderlich, dass der durch die axiale Förderwirkung der jeweiligen Rührereinrichtung bewirkte Schmelzenstrom sich tatsächlich entgegen der eintretenden Glasschmelze bewegt. Vielmehr ist es ausreichend, wenn der Spalt in der Art eines Pfropfens aus Glasschmelze aktiv abgedichtet wird, also aufgrund einer Stauung von Glasschmelzenmaterial. Bevorzugt herrscht jedoch in dem Spalt eine Strömung vor, die der Richtung der von der Rühreinrichtung ausgeübten axialen Förderwirkung entgegen gerichtet ist, sodass jegliche einströmende Glasschmelze durch die in dem Randspalt aufsteigende Glasschmelze zum oberen Ende der Rühreinichtung mitgerissen wird. In jedem Fall wird ein unmittelbarer Durchtritt der einströmenden Glasschmelze durch den Randspalt zum Auslass des Rührgefässes bzw. Schmelzenbehälters verhindert.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein unmittelbarer Eintritt der Glasschmelze in den inneren Rührbereich durch einen oder mehrere Rührerflügel aktiv verhindert. Dabei kann es insbesondere zu einer Umorientierung des eintretenden Glasstroms führen, beispielsweise hin zu einem axialen Ende des inneren Rührbereichs, von wo aus die eintretende Glasschmelze zu einem entgegen gesetzten axialen Ende des innen Rührbereichs bzw. der Rührerwelle gefördert wird, um dort aktiv zur Abdichtung des Spalts zwischen dem Wandbereich des Schmelzenbehälters und den Rührerflügeln beizutragen.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erstrecken sich die Rührerflügel der Rühreinrichtung über einen Teil des Querschnitts des Einlasses des Schmelzenbehälters. Somit wird ein gewisser Teil des Querschnitts der durch den Einlass einströmenden Schmelzenströmung durch die Rührerflügel bedeckt, um einen unmittelbaren Eintritt der einströmenden Glasschmelze in den inneren Rührbereich zu verhindern. Die einströmende Glasschmelze wird vielmehr, unabhängig von ihrem Eintrittsort, zum oberen Ende der Rühreinrichtung umgelenkt, um erst dort in den inneren Rührbereich einzutreten. Der Prozentsatz, zu dem der Querschnitt der einströmenden Glasschmelze durch die Rührerflügel bedeckt ist, kann zumindest 50% betragen. Eine noch bessere Homogenisierung der Glasschmelze lässt sich gemäß einer weiteren Ausführungsform dann erzielen, wenn der Querschnitt der einströmenden Glasschmelze zu mehr als zwei Drittel durch die Rührerflügel bedeckt ist. Anders als im Stand der Technik stehen die Rührerflügel somit über den unteren Rand des Einlasses vor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die axiale Förderwirkung der Rühreinrichtung so bemessen sein, beispielsweise durch geeignete Erhöhung der Rührgeschwindigkeit, dass ein mehrmaliges Hindurchtreten der Glasschmelze durch den inneren Rührbereich bewirkt wird. Mit anderen Worten, die von dem axialen Ende des inneren Rührbereichs austretende Glasschmelze durchströmt den Spalt zwischen dem Wandbereich des Schmelzenbehälters und den Rührerflügeln in einer Richtung entgegengesetzt zur axialen Förderrichtung in dem inneren Rührbereich, wodurch die aktive Abdichtung des vorgenannten Spaltbereichs erzielt wird.
Um die axiale Förderwirkung zu erzielen, können wahlweise einer oder mehrere der nachfolgenden Parameter geeignet eingestellt werden: Anstellwinkel der Rührerflügel, geometrische Form der Rührerflügel, helixartige Anordnung der Rührerflügel entlang dem Umfang der Rührerwelle, Wahl der Drehgeschwindigkeit des Rührers, des Durchmessers der Rühreinrichtung, der Anzahl Rührerflügel, Förderwirkung der Rührerflügel.
Die vorgenannten Parameter können insbesondere mit Hilfe einer mathematischen und/oder physikalischen Simulation der Strömungsverhältnisse in dem Glasschmelzenbehälter simuliert und gezielt erhalten werden, so dass basierend auf einer solchen Simulation ein optimales Rührergebnis je nach den geforderten Spezifikationen erreicht werden kann. Zur physikalischen Simulation kann dabei insbesondere auf Modellsysteme mit vergleichbaren oder herunterskalierten Dimensionen und Viskositäten zurückgegriffen werden, wobei die Homogenisierung durch Einbringen von Farbstreifen in die einströmende geeignet viskose Flüssigkeit visuell begutachtet und optisch ausgewertet werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei dem als Rührgefäß wirkenden Schmelzenbehälter um einen rinnenartigen Behälter, der von der Glasschmelze kontinuierlich durchströmt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der Schmelzenbehälter diskontinuierlich durchströmt, was beispielsweise durch intermittierendes Nachfüllen des Schmelzenbehälters erzielt werden kann. Dabei durchströmt die Glasschmelze den Glasschmelzenbehälter jeweils in einer vorbestimmten Durchsatzrichtung. Gemäß einer bevorzugten weiteren Ausführungsform erfolgt die axiale Förderwirkung, die durch die jeweilige Rührereinrichtung bewirkt wird, in der Durchsatzrichtung der Glasschmelze.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform bilden sich durch die axiale Förderwirkung in dem Schmelzenbehälter eine Mehrzahl von virtuellen Rührgefäßen aus, die jeweils wie vorstehend beschrieben ausgebildet sind, wobei die virtuellen Rührgefäße hintereinander geschaltet sind und die von einer stromaufwärts befindlichen Rühreinrichtung geförderte Glasschmelze in den inneren Rührbereich einer stromabwärts befindlichen Rühreinrichtung an deren axialem Ende übergeben wird, so dass ein unmittelbarer Eintritt der Glasschmelze, die von der stromaufwärts befindlichen Rühreinrichtung abgegeben wird, in den inneren Rührbereich der nachgeordneten Rühreinrichtung durch einen oder mehrere Rührflügel aktiv verhindert wird. In jedem der virtuellen Rührgefäße wird die Glasschmelze in Abhängigkeit der jeweils gewählten Parameter des Rührgefäßes homogenisiert, wobei der insgesamt erzielbare Homogenisierungsgrad der n-ten Potenz des Homogenisierungsgrads eines einzelnen Rührgefäßes gegeben ist. Eine solche Ausführungsform eignet sieh insbesondere für einen als Schmelzrinne ausgebildeten Schmelzenbehälter, der von der Glasschmelze in einer vorbestimmten Richtung durchströmt wird, insbesondere kontinuierlich durchströmt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform beträgt die Breite des Randspalts zwischen den vorderen Enden der Rührerflügel und der Innenoberfläche des Schmelzenbehälters bzw. Rührgefäßes 5% bis 20%, bevorzugter 5% bis maximal 15%, des Durchmessers der Rühreinrichtung. Somit ist der Randspalt vergleichsweise breit und können erfindungsgemäß unerwünschte Störeffekte, wie beispielsweise Abrieb oder Korrosion von Material der Wandung des Schmelzenbehälters und/oder der Rühreinrichtung, vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird zumindest eine solche Rühreinrichtung, wie vorstehend beschrieben, zum Regeln eines Massestroms der Glasschmelze in dem Schmelzenbehälter unabhängig von der Temperatur und/oder Viskosität der Glasschmelze verwendet. Zu diesem Zweck kann insbesondere die Rührerdrehzahl geeignet geregelt werden.
Figurenübersicht
Nachfolgend wird die Erfindung in beispielhafter Weise und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben werden, woraus sich weitere Merkmale, Vorteile und zu lösende Aufgaben ergeben werden. Es zeigen:
1 in einer schematischen Schnittansicht eine Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
2a eine herkömmliche Rühreinrichtung;
2b die Anordnung der Rühreinrichtung gemäß der 2a in einem zylindrischen Rührgefäß, das grundsätzlich zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist;
3a eine Rühreinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
3b die Anordnung der Rühreinrichtung gemäß der 3a in einem zylindrischen Rührgefäß;
4a und 4b in einem schematischen Seitenschnitt und in einer schematischen Draufsicht die Hintereinanderschaltung mehrerer Rühreinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Ausbildung von virtuellen Rühreinrichtungen in einer Glasschmelzenrinne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und
5a und 5b in einem schematischen Seitenschnitt und in einer schematischen Draufsicht die parallele Anordnung mehrerer Rühreinrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung zur Ausbildung von virtuellen Rühreinrichtungen in einer Glasschmelzenrinne gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In den Figuren bezeichnen identische Bezugszeichen identische oder im Wesentlichen gleichwirkende Elemente oder Elementgruppen.
Ausführliche Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen
Gemäß der 1 ist ein mehrere Rührflügel 11 aufweisender Rührer, der nachfolgend noch ausführlicher anhand der 2a und 3a beschrieben wird, in einem insgesamt zylindrischen Rührgefäß 2 in punktsymmetrischer Anordnung angeordnet. In dem Behälter 2 ist eine Glasschmelze 3 aufgenommen. Das Rührgefäß 2 kann kontinuierlich oder diskontinuierlich von der Glasschmelze 3 durchströmt werden, und zwar von dem Einlass 4 und hin zu dem Auslass 5. Wie durch den Pfeil 12 angedeutet, wird in dem inneren Rührbereich zwischen der Rührwelle 10 und den vorderen Enden der Rührerflügel 11 eine axiale Förderwirkung ausgeübt, die die eintretende Glasschmelze 3 vom oberen axialen Ende des inneren Rührbereichs 12 hin zu dessen unterem axialen Ende fördert. Dies wird durch geeignete Ausgestaltung des Rührers erzielt, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben. Die am unteren axialen Ende des inneren Rührbereichs 12 austretende Glasschmelze bewirkt eine aktive Abdichtung des Spalts 16 zwischen den vorderen Enden der Rührerflügel 11 und der Innenwand des zylindrischen Rührgefäßes 2 im Bereich der Rühreinrichtung, so dass die eintretende Glasschmelze, insbesondere die durch den Einlass 4 eintretende Glasschmelze nicht unmittelbar durch den Spalt 16 zum unteren axialen Ende des inneren Rührbereichs 12 strömen kann und auch nicht unmittelbar zu der Rührerwelle 10 gelangen kann, sondern, wie durch den Pfeil angedeutet, zunächst aufwärts und zum oberen axialen Ende des inneren Rührbereichs 12 hin umgelenkt wird und dort in den inneren Rührbereich 12 eingesogen wird. Dabei wird der Randspalt 16 zwischen den vorderen Enden der Rührerflügel 11 und der Innenwand des zylindrischen Rührergefäßes 2 komplett abgedichtet, ohne dass ein allzu enger Randspalt erforderlich wäre, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben.
Somit werden die Schlieren bzw. Inhomogenitäten in der Glasschmelze 3 in den inneren Rührbereich 12 gesogen und dort verrührt, wodurch eine Homogenisierung der Glasschmelze bewirkt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 wird in dem Randspalt 16 eine Aufwärtsströmung erzeugt, wie durch den Pfeil angedeutet, wodurch die Passage von Schlieren bzw. Inhomogenitäten durch den Randspalt 16 nach unten blockiert wird und der Randspalt dynamisch abgedichtet wird. Grundsätzlich ist eine solche axiale Aufwärtsströmung jedoch nicht zwingend notwendig. Ausreichend ist, wenn der Randspalt 16 durch die aus dem unteren axialen Bereich des inneren Rührbereichs 12 austretende Glasschmelze in ausreichendem Maße in der Art eines Pfropfens aus Glasschmelze bzw. einer Materialstauung abgedichtet ist bzw. verstopft wird.
Auf diese Weise erreicht man, dass sämtliche Glasinhomogenitäten unabhängig vom Eintrittsort in das Rührsystem in den inneren Rührbereich zwischen Rührerwelle und den Enden der Rührerflügel geraten und dort durch Dehnen, Zerhacken und räumliche Umverteilung in ausreichendem Maße beseitigt werden. Wie dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein wird, kann durch eine Kaskadierung von zwei oder mehreren solcher Rührvorrichtungen die Homogenisierung weiter verbessert werden, wobei die verbleibende Glasinhomogenität mit der n-ten Potenz der verbleibenden Glasinhomogenität nach einer Rührvorrichtung abnimmt. Gemäß der 1 erfolgt die axiale Förderwirkung in Richtung der allgemeinen Glasströmung vom Einlass 4 und hin zum Auslass 5.
Wie der 1 ohne weiteres entnommen werden kann, ist der Querschnitt des Einlasses 4 abschnittsweise durch Abschnitte des Rührers, nämlich durch die Rührflügel 11, bedeckt, sodass ein unmittelbares Eintreten der einströmenden Glasschmelze in den inneren Rührbereich 12 verhindert ist. Genauer gesagt sind bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 1 mehr als 50% des Querschnitts des Einlasses 4 durch den Rührer bedeckt. Weitere Untersuchungen der Erfinder haben ergeben, dass eine Bedeckung von zumindest 50% und noch bevorzugter von zumindest zwei Drittel zu befriedigenden Homogenisierungsergebnissen bei vergleichsweise breitem Randspalt 16 führen kann.
Die 2a zeigt ein Beispiel für einen herkömmlichen Rührer. Gemäß der 2a umfasst der Rührer eine zylindrische Rührerwelle 10, auf deren Außenumfang jeweils axial versetzt zueinander einander diametral gegenüber liegende Paare von zylindrischen Radialvorsprüngen 11 mit im Profil kreisrunden Stirnseiten 13 abragen. Gemäß der 2a sind insgesamt fünf Paare von Rührerflügeln 11 am Außenumfang der Rührerwelle 10 in einer insgesamt helixartigen Anordnung angeordnet. Untersuchungen der Erfinder haben gezeigt, dass eine axiale Förderwirkung und eine Abdichtung des Randspalts hervorgerufen durch eine axiale Förderwirkung mit einem solchen herkömmlichen Rührer im Sinne der vorliegenden Erfindung nicht erzielt werden kann.
Die 2b zeigt die Anordnung eines solchen Rührers in einem zylindrischen Rührgefäß mit einem Einlass 4 und einem Auslass 5 für die Glasschmelze 3. Wenn D den Innendurchmesser des zylindrischen Rührgefäßes bezeichnet und d den Durchmesser der Rührerflügel 11 bezeichnet, so beträgt der Randspalt s = (D – d)/2. Dieser Randspalt wird so eingestellt, dass eine gewisse Homogenisierung erzielt werden kann. Es hat sich dabei gezeigt, dass der relative Randspalt s/D dabei nur deutlich kleiner als bei einem erfindungsgemäßen Rührer eingestellt werden kann. Typischerweise muss der relative Randspalt s/D dabei deutlich kleiner als etwa 5% gewählt werden.
Der Linienverlauf in der 2b gibt schematisch das Ergebnis von physikalischen Simulationen des Betriebs einer solchen Rührvorrichtung wieder. Zu diesem Zweck wurde eine Rührervorrichtung mit durchsichtigen Wänden aufgebaut und wurde diese mit einer durchsichtigen Flüssigkeit vergleichbarer Viskosität wie unter den bestimmungsgemäßen Betriebsbedingungen betrieben. In die durch den Einlass 4 einströmende Flüssigkeit wurde ein Farbstreifen eingefärbt. Auf diese Weise konnte die Homogenisierung der Flüssigkeit visuell beobachtet und optisch ausgewertet werden.
Wie der 2b entnommen werden kann, wird die einströmende Flüssigkeit nicht zum oberen Bereich des Rührers hin umgelenkt sondern tritt diese von dem Einlass 4 unmittelbar in den inneren Rührbereich des Rührers ein. Wie durch den spiralförmigen Linienverlauf angedeutet, kommt es anschließend zu einer gewissen Verwirbelung des Farbstreifens. Nur am oberen Ende des Auslasses 5 konnte ein relativ schmaler Farbstreifen beobachtet werden, der, wie durch die Punktedichte angedeutet, in einem zentralen Bereich eine vergleichsweise hohe Farbstoffkonzentration aufwies, die zu den Randbereichen des sich etwa über ein Drittel des Querschnitts des Auslasses 5 erstreckenden Streifens hin abnahm. Insgesamt konnten die Inhomogenitäten in der Flüssigkeit somit nicht über den gesamten Querschnitt des Auslasses 5 gleichmäßig verteilt werden. Weitere Untersuchungen der Erfinder haben ergeben, dass die Lage und das Konzentrationsprofil dieses Streifens auch nicht unabhängig vom Eintrittsort des Farbstreifens in Einlasse 4 waren. Insgesamt war der erzielte Homogenisierungsgrad somit nicht zufrieden stellend. Wie durch den Linienverlauf im Streifen im Auslass 5 angedeutet, traten gewisse chaotische Effekte im Konzentrationsprofil des Auslasses 5 auf.
Die 3a zeigt einen Rührer gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel, bei dem die Rührerflügel 11 als schräg angesellte Platten oder gemäß einer weiteren Ausführungsform im Wesentlichen schaufelförmig ausgebildet sind. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß der 3a sind insgesamt 6 Paare von Rührerflügeln 11 in einer helixartigen Anordnung auf dem Außenumfang der Rührerwelle 10 angeordnet. Die Rührerwelle 10 geht dabei über einen abgeschrägten Absatz 15 in einen verbreiterten Bereich am vorderen Ende des Rührers über, von welchem die Rührerflügel 11 abregen.
Die 3b zeigt die Anordnung des Rührers gemäß der 3a in einem zylindrischen Rührgefäß. Gemäß der 3b werden etwa 50% des Querschnitts des Einlasses 4 von den Rührerflügeln 11 des Rührers bedeckt. Die Linienverläufe fassen das Ergebnis einer physikalischen Simulation zusammen, bei der in eine durchsichtige Flüssigkeit mit vergleichbarer Viskosität wie bei den bestimmungsgemäßen Betriebsbedingungen ein Farbstreifen am unteren Ende des Einlasses 4 eingebracht wird. Wie durch den Linienverlauf angedeutet, wird zunächst sämtliche eintretende Flüssigkeit zum oberen Ende des Rührers hin umgelenkt. Dort tritt sämtliche einströmende Flüssigkeit schließlich in den inneren Rührbereich des Rührers ein und wird axial nach unten gefordert.
In der 3b deutet die Linien- bzw. Punktedichte schematisch das Farbkonzentrationsprofil an. Wie man der 3b ohne weiteres entnehmen kann, wird bereits im oberen Drittel des inneren Rührbereichs eine starke Homogenisierung der Flüssigkeit erzielt, sodass der eintretende Farbstreifen vollständig und gleichmäßig verteilt werden konnte. Das Farbkonzentrationsprofil war über den gesamten Querschnitt des Auslasses 5 hinweg gleichmäßig. Dieses Ergebnis konnte unabhängig vom Eintrittsort des Farbstreifens im Einlass 4 beobachtet werden.
Weitere Untersuchungen und mathematische Simulationen der Erfinder haben ergeben, dass ein unmittelbares Durchtreten der durch den Einlass 4 einströmenden Flüssigkeit zu dem Auslass 5 dadurch verhindert wird, dass sich im Randspalt 16 eine entgegengesetzt zur axialen Förderwirkung strömende Flüssigkeitsströmung aufbaut, welche den Randspalt 16 dynamisch abdichtet. Dadurch wird sämtliche einströmende Flüssigkeit hin zu dem oberen Ende des Rührers umgelenkt. Sämtliche einströmende Flüssigkeit gelangt somit in den inneren Rührbereich des Rührers, wodurch eine intensive Homogenisierung der Flüssigkeit bewirkt wird.
Eine besonders gute Homogenisierung kann nur dann erzielt werden, wenn die Förderrichtung des Rührers mit der Richtung des Glasdurchsatzes zwischen dem Einlass 4 und dem Einlass 5 übereinstimmt und der Eintritt der Glasschmelze in die Rührvorrichtung so erfolgt, dass durch einen oder mehrere Rührerflügel 11 ein unmittelbarer Eintritt in den inneren Rührbereich nahe der Rührerwelle 10 verhindert wird.
Auf diese Weise wird erreicht, dass nahezu unabhängig vom Eintrittsort alle Schlieren bzw. Glasinhomogenitäten durch den inneren Rührbereich, das heißt den Bereich zwischen Rührwelle 10 und vorderen Enden der Rührerflügel 11, hindurch treten müssen und dabei gedehnt, räumlich umverteilt und zerhackt werden. Dadurch wird erfindungsgemäß eine hohe Glashomogenität erreicht, ohne dass der Spalt zwischen Rührgefäß und Rührerflügel sehr eng sein müsste, beispielsweise kleiner als etwa 5 mm
Durch physikalische oder mathematische Simulation können die Anzahl der Rührerflügel, ihre Form, ihr Azimutwinkel und der Abstand zueinander sowie die Einbauhöhe im Rührgefäß für die jeweilige Rühraufgabe optimiert werden. Die Rührerdrehzahl wird dabei so eingestellt, dass sich ein möglichst gutes Homogenisierungsergebnis einstellen lässt, ohne dass unerwünschte Nebenwirkungen wie Reboil oder übermäßige Korrosion der verwendeten Materialien auftreten.
In vielen Fällen ist der Einsatz eines zylindrischen Rührgefäßes aus verschiedenen Gründen technisch nicht erstrebenswert, beispielsweise dann, wenn hohe Massendurchsätze erzielt werden sollen. Anhand der 4a und 4b wird nachfolgend ein Rinnenrührsystem basierend auf den Prinzipien der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Gemäß der 4a wird die Rinne 2 von der Glasschmelze durchströmt, die durch den Einlass 4 einströmt und die Rinne 2 im Bereich des Auslasses 5 verlässt. Wie der Draufsicht gemäß der 4b entnommen werden kann, wird zwischen den vorderen Enden der Rührerflügel und der Seitenwand der Rinne 2 ein Randspalt 16 ausgebildet, dessen Breite erfindungsgemäß im Bereich zwischen größer als 5% bis maximal 15% des Durchmessers des jeweiligen Schmelzenbehälters liegen kann.
Von den Rührern wird jeweils eine axiale Förderwirkung ausgeübt, wie durch den Pfeil 12 angedeutet und vorstehend beschrieben. Somit wird der unmittelbare Eintritt der Glasschmelze in den inneren Rührbereich des jeweiligen Rührers durch die sich drehenden Rührerflügel 11 verhindert. Somit wird die durch den Einlass 4 einströmende Glasschmelze zunächst aufwärts, hin zum oberen axialen Ende des vorderen Rührers hin umgeleitet und dort in den inneren Rührbereich gesogen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Drehzahl der Rührer so gewählt, dass die Glasschmelze mehrmals im Bereich des jeweiligen Rührers zirkuliert, wie durch die Strömungspfeile angedeutet. Von jedem Rührer wird somit ein virtuelles Rührgefäß im Sinne der vorliegenden Anmeldung ausgebildet. Nur ein Teil der geforderten Glasschmelze wird zu einem stromabwärts befindlichen weiteren virtuellen Rührgefäß gefördert, wobei durch die sich drehenden Rührerflügel 11 in entsprechender Weise ein unmittelbarer Eintritt der Glasschmelze in den inneren Rührbereich verhindert wird und aufgrund der axialen Förderwirkung des nachgeordneten Rührers die Glasschmelze zunächst aufwärts und hin zum axialen Ende des nachgeordneten Rührers hin umgelenkt wird, um dort in den inneren Rührbereich gesogen zu werden.
Der Linienverlauf bzw. die Punktedichte in der 4a deutet schematisch das Ergebnis einer physikalischen Simulation an, wie vorstehend anhand der 2b und 3b beschrieben. Man erkennt, dass bereits im oberen Drittel des ersten Rührers eine nahezu vollständige Homogenisierung der Flüssigkeit erzielt werden konnte.
Weitere mathematische Simulationen der Erfinder haben gezeigt, dass bei einer solchen rinnenartigen Rührvorrichtung stets der durch die axiale Förderwirkung bewirkte axiale Massestrom größer ist als eine Durchsatzströmung durch die Rinne.
Durch die axiale Förderwirkung werden insgesamt sog. virtuelle Rührgefäße geschaffen, in denen die Glasschmelze von oben nach unten bzw. von unten nach oben gefördert wird, ohne aus dem Rührkreis auszutreten. Dadurch kann der Abstand der Rührer von der Wand der Schmelzrinne vergrößert werden, ohne dass Inhomogenitäten diesen Spalt passieren. Durch eine Optimierung von Drehzahl der Rührer, Durchmesser, Anzahl der Rührerflügel, Förderwirkung der Rührerflügel, deren helixförmige Anordnung an der Rührerwelle und vergleichbarer Parameter sowie mittels mathematischer und/oder physikalischer Simulation kann ein für die jeweilige Anwendung optimales Rührergebnis erreicht werden.
Die 5a und 5b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Rührvorrichtung, bei der die Rührer in Durchströmungsrichtung der Rinne nicht hintereinander geschaltet sind sondern entlang einer Achse fluchtend angeordnet sind, welche die Rinne unter einem rechten Winkel schneidet.
Wie dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein wird, können Rührvorrichtungen, wie vorstehend beschrieben, zum Regeln des Massestroms der Glasschmelze in dem Schmelzenbehälter unabhängig von der Temperatur und/oder Viskosität der Schmelze verwendet werden. Die Rührer und/oder Rührgefäße können teilweise oder ganz aus Edelmetall oder zumindest aus einem anderen Refraktärmetall bestehen. Ganz besonders bevorzugt wird insbesondere zur Erzielung hoher Schmelztemperaturen die Verwendung von Edelmetalllegierungen, insbesondere einer Platin-Rhodium-Legierung.
Wie dem Fachmann ohne weiteres ersichtlich sein wird, kann das der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Prinzip zum Homogenisieren einer Glasschmelze bei der Herstellung von Displayglas, insbesondere Glasscheiben für LCD-, OLED- oder Plasma-Displays, zur Herstellung von Glaskeramiken, von Borosilikatgläsern oder von optischen Gläsern eingesetzt werden. Aufgrund der dynamischen Abdichtung des Randspalts können erheblich höhere Spaltbreiten erzielt werden, so dass der Abrieb von Materialien erfindungsgemäß verringert werden kann. Dies führt auch dazu, dass Partikel, die gemäß dem Stand der Technik abgetragen werden und die Glasqualität beeinträchtigen erfindungsgemäß nicht mehr auftreten.
Bezugszeichenliste

2: Schmelzenbehälter/Rührgefäß
3: Schmelze
4: Einlass
5: Auslass
10: Rührwelle
11: Rührerflügel
12: Rührbereich mit axialer Förderwirkung
13: Stirnseite des Rührerflügels 11
15: abgeschrägter Absatz
16: Spalt/Randspalt

Claims

Verfahren zum Homogenisieren einer Glasschmelze in einem Schmelzenbehälter (2), wobei in dem Schmelzenbehälter zumindest eine Rühreinrichtung (10, 11) angeordnet ist, die eine Rührerwelle (10) und eine Mehrzahl von Rührerflügeln (11) aufweist, und wobei zwischen einer Innenwand des Schmelzenbehälters (2) und den Rührerflügeln (11) ein Spalt (16) ausgebildet ist, bei welchem Verfahren die jeweilige Rührereinrichtung in einem inneren Rührbereich (12) zwischen der Rührerwelle (10) und den Rührerflügeln (11) eine axiale Förderwirkung ausübt, um die Schmelze in dem Rührbereich entlang der Rührerwelle (10) vom oberen axialen Ende des inneren Rührbereichs (12) hin zu dessen unterem axialen Ende zu fördern, und ein durch die axiale Förderwirkung bewirkter, der axialen Förderwirkung entgegen gerichteter Schmelzenstrom den Spalt (16) gegen ein unmittelbares Durchströmen der Schmelze abdichtet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein unmittelbarer Eintritt der Schmelze in den inneren Rührbereich (3) durch einen oder mehrere Rührerflügel (11) verhindert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich Rührerflügel (11) der Rühreinrichtung (10) über einen Teil des Querschnitts eines Einlasses (4) des Schmelzenbehälters erstrecken.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem Rührerflügel (11) der Rühreinrichtung (10), in Richtung der axialen Förderwirkung betrachtet, zumindest 50% des Querschnitts des Einlasses (4) bedecken und noch bevorzugter zumindest zwei Drittel des Querschnitts des Einlasses (4) bedecken.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die axiale Förderwirkung durch schräg eingestellte Rührerflügel (11), durch die geometrische Form der Rührerflügel (11) und/oder durch eine helixartige Anordnung der Rührerflüge1 (11) bewirkt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Schmelze den Schmelzenbehälter (3) kontinuierlich und in einer Durchsatzrichtung durchströmt und die axiale Förderwirkung in der Durchsatzrichtung erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem in dem Schmelzenbehälter (3) mehrere Rühreinrichtungen (10, 11) hintereinander angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 7, bei dem die jeweilige Rühreinrichtung (10, 11) in dem Schmelzenbehälter (3) ein virtuelles Rührgefäß ausbildet, wobei ein durch die axiale Förderwirkung bewirkter axialer Massestrom größer ist als eine Durchsatzströmung durch den Schmelzenbehälter (3).
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, bei dem der Schmelzenbehälter (3) zumindest abschnittsweise als Rinne ausgebildet ist, die von der Schmelze in einer vorbestimmten Richtung durchströmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Breite des Spalts (16) größer als 5% bis maximal 15% des Durchmessers der Schmelzenbehälters (2) beträgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zumindest eine Rühreinrichtung (10, 11) zum Regeln eines Massestroms der Schmelze in dem Schmelzenbehälter unabhängig von der Temperatur und/oder Viskosität der Schmelze verwendet wird.
Verwendung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche zum Homogenisieren einer Glasschmelze bei der Herstellung von Displayglas, einer Glaskeramik, von Borosilikatgläsern oder optischen Gläsern.
Vorrichtung zum Homogenisieren einer Glasschmelze, umfassend einen Schmelzenbehälter (2) zum Aufnehmen der Schmelze (3), in dem zumindest eine Rühreinrichtung (10, 11) angeordnet ist, die eine Rührerwelle (10) und eine Mehrzahl von Rührerflügeln (11) aufweist, bei welcher Vorrichtung zwischen einer Innenwand des Schmelzenbehälters (2) und den Rührerflügeln (11) ein Spalt (16) ausgebildet ist und die jeweilige Rührereinrichtung (10, 11) durch schräg angestellte Rührerflügel (11), durch die geometrische Form der Rührerflügel (11) und/oder durch eine helixartige Anordnung der Rührerflügel (11) ausgelegt ist, um in einem inneren Rührbereich (12) zwischen der Rührerwelle (10) und den Rührerflügeln (11) eine axiale Förderwirkung auszuüben und die Schmelze in dem inneren Rührbereich (12) entlang der Rührerwelle (10) vom oberen axialen Ende des inneren Rührbereichs (12) hin zu dessen unterem axialen Ende zu fördern, wobei die Vorrichtung durch schräg angestellte Rührerflügel (11), durch die geometrische Form der Rührerflügel (11) und/oder durch eine helixartige Anordnung der Rührerflügel (11) so ausgelegt ist, dass ein durch die axiale Förderwirkung bewirkter, der axialen Förderwirkung entgegen gerichteter Schmelzenstrom den Spalt (16) gegen ein unmittelbares Durchströmen der Schmelze abdichtet.
Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der ein unmittelbarer Eintritt der Schmelze in den inneren Rührbereich (3) durch einen oder mehrere Rührerflügel (11) verhindert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, bei der sich Rührerflügel (11) der Rühreinrichtung (10) über einen Teil des Querschnitts eines Einlasses (4) des Schmelzenbehälters erstrecken.
Vorrichtung nach Anspruch 15, bei der Rührerflügel (11) der Rühreinichtung (10), in Richtung der axialen Förderwirkung betrachtet, zumindest 50% des Querschnitts des Einlasses (4) bedecken und noch bevorzugter zumindest zwei Drittel des Querschnitts des Einlasses (4) bedecken.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, bei der die Schmelze den Schmelzenbehälter (3) kontinuierlich und in einer Durchsatzrichtung durchströmt und die axiale Förderwirkung in der Durchsatzrichtung erfolgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, bei der in dem Schmelzenbehälter (3) mehrere Rühreinrichtungen (10, 11) hintereinander angeordnet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 18, bei der die jeweilige Rühreinrichtung (10, 11) in dem Schmelzenbehälter (3) ein virtuelles Rührgefäß ausbildet, wobei ein durch die axiale Förderwirkung bewirkter axialer Massestrom größer ist als eine Durchsatzströmung durch den Schmelzenbehälter (3).
Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, bei der der Schmelzenbehälter (3) zumindest abschnittsweise als Rinne ausgebildet ist, die von der Schmelze in einer vorbestimmten Richtung durchströmt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, bei der eine Breite des Spalts (16) größer als 5% bis maximal 15% des Durchmessers des Schmelzbehälters (2) beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, bei der der Schmelzenbehälter und/oder die Rühreinrichtung(en) aus Metallen, bevorzugt aus Edelmetall oder Edelmetalllegierung, ausgebildet oder von diesen überzogen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, bei der der Schmelzenbehälter und/oder die Rühreinrichtung(en) aus einem keramischen Feuerfest-Material ausgebildet oder von diesem überzogen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, weiterhin umfassend eine Regelungseinrichtung, um mit Hilfe zumindest einer Rühreinrichtung (10, 11) einen Messestrom der Schmelze in dem Schmelzenbehälter unabhängig von der Temperatur und/oder Viskosität der Schmelze zu regeln.
Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 24 zum Homogenisieren einer Glasschmelze bei der Herstellung von Displayglas, einer Glaskeramik, von Borosilikatgläsern oder optischen Gläsern.