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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Beschickung einer Glasschmelzanlage mit aus Scherben und Rohstoffgemenge bestehendem Schüttgut.
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Bei der Herstellung von Glasprodukten besteht das der Glasschmelzanlage kontinuierlich zugeführte Schüttgut aus Scherben und primären Rohstoffen (Rohstoffgemenge). Das Schüttgut wird auch als Schmelzgut bezeichnet. Die Scherben können aus dem Rücklauf fehlerhafter Produktionen stammen und/oder sogenannte Recyclingscherben sein. Als Rohstoffgemenge werden die Ausgangs-Rohstoffe für die Glasproduktion bezeichnet. Diese umfassen beispielsweise Quarzsand, Soda, Nitrat, Sulfat, Natriumsulfat, Pottasche, Feldspat, Tonerde, Kalk und Dolomit. Diese Rohstoffe werden in der gewünschten Zusammensetzung in Form eines Rohstoffgemenges der Glasschmelzanlage zugeführt.
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Die Zugabe der Scherben zum Schmelzprozess hat einen positiven Einfluss auf das Abschmelzverhalten und den Energieverbrauch der Glasschmelzanlage. Die Scherbenzugabe beschleunigt den gesamten Abschmelzprozess und reduziert den Bedarf an Energie. Die Verwendung eines Rohstoffgemenges allein ohne Scherbenzusatz zur Herstellung der Glasschmelze bedingt einen deutlich höheren Energiebedarf. Es hat sich gezeigt, dass eine Erhöhung der zugegebenen Scherbenmenge um 10 Gew.-% den Energiebedarf in der Behälterglasherstellung um etwa 3% reduziert. Es ist dabei allerdings erforderlich, dass das Verhältnis von Rohstoffgemenge und Scherben in einem engen Schwankungsbereich kontrolliert und eingehalten wird. Ein schwankendes Verhältnis würde bedeuten, dass auch der Bedarf an Schmelzenergie schwankt, was in der Glasproduktion unerwünscht ist.
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Das gewünschte Verhältnis von Scherben zu Rohstoffgemenge wird in der Regel in einem offenen System über Dosierschnecken oder über eine einfache Verwiegung eingestellt. Die vor der Glasschmelzanlage angeordnete Vorrichtung wird zur Bevorratung entsprechend mit den Scherben und dem Rohstoffgemenge beschickt. Die beiden Komponenten liegen in einem Silo in Schichten aufeinander. Bei der Entnahme kommt es zu einer Durchmischung beider Komponenten.
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Eine weitere Energieeinsparung kann dadurch erreicht werden, dass den Scherben und dem Rohstoffgemenge Wärmeenergie aus den heißen Abgasen der Glasschmelzanlage zugeführt wird.
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Bei einem hohen verfügbaren Anteil an Scherben ist es wirtschaftlich sinnvoll, diese Nutzwärme nur auf den Scherbenstrom zu übertragen. Da die Stoffströme vor Eintritt in die Glasschmelzanlage in einem bestimmten Masseverhältnis zusammengeführt werden müssen, ist eine offene Verwiegung der Komponenten in diesem Fall nicht sinnvoll, weil die vorgewärmten Scherben hierdurch die Wärme wieder abgeben würden. Zudem ist mit einer erheblichen Verstaubung in dem Bereich der Übergabe und Vermischung zu rechnen und ein Wärmeübergang von den Scherben auf das Rohstoffgemenge führt zu Verklumpung und Anhaftung des Rohstoffgemenges in dem Vorratsbehälter oder einer Fördereinrichtung.
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Dokument
US 5,123,942 A offenbart eine Einlegemaschine zur Beschickung eines Glasschmelzofens. Ein Rohmaterial fällt aus einem primären Beschickungstrichter durch ein Ventil in einen weiteren Beschickungstrichter. Von dort rutscht es weiter herunter auf eine Einlegeplatte, die vor und zurück bewegt wird. Eine Sandabdichtung verhindert eine Rückwärtsbewegung des Rohmaterials, das sich auf der Einlegeplatte befindet, wenn sich letztere zurück bewegt. Dadurch fällt auf einer der Sandabdichtung gegenüberliegenden Nase der Einlegeplatte eine Ladung von Rohmaterial auf eine Oberfläche geschmolzenen Glases in dem Glasschmelzofen. Zwischen dem Beschickungstrichter und einem Auslass der Einlegemaschine ist ein Scherbentrichter vorgesehen, der über eine zuvor auf der Einlegeplatte abgelegte Schicht von Rohmaterial eine Schicht von Scherbenmaterial ablegt. Eine Höhe der Schicht von Scherbenmaterial wird durch eine höhenverstellbare Torplatte an einer Vorderseite des Scherbentrichters eingestellt. In dem Beschickungstrichter sind durch vertikale, voneinander beabstandete Zwischenwände nebeneinanderliegende Kammern gebildet, die das Rohmaterial für die Ablage auf der Einlegeplatte halten. Jede dieser Kammern weist eine höhenverstellbare Verschlussplatte auf. Dadurch wird eine Höhe der Schicht des Rohmaterials auf der Einlegeplatte eingestellt.
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Eine Vorrichtung zur Beschickung einer Glasschmelzanlage mit aus Scherben und Rohstoffgemenge bestehendem Schüttgut, die hinsichtlich der Verstaubung in dem Bereich der Übergabe ein besseres Ergebnis erzielt, ist aus der Druckschrift
DE 10 2014 010 914 A1 bekannt. In der in dieser Druckschrift beschriebenen Vorrichtung wird das Rohstoffgemenge direkt in einen Entnahmetrichter eines Bevorratungsbehälters für die Scherben gefördert. Eine Zuführung des Rohstoffgemenges ist in dem Bevorratungsbehälter mit einer dachförmigen
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Überdeckung versehen, so dass das zwangsgeförderte Rohstoffgemenge direkt in den Scherbenstrom fällt. Das zugeführte Rohstoffgemenge wird durch den Scherbenstrom mitgezogen.
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Zur Steigerung einer Förderleistung des Schmelzguts zur Glasschmelzanlage wäre es wünschenswert, mehrere Entnahmevorrichtungen zu nutzen. Es hat sich allerdings gezeigt, dass bei Verwendung von zwei oder mehr als zwei Entnahmevorrichtungen in bekannten Beschickungsvorrichtungen keine zuverlässige und mengenmäßig gleichmäßige Verteilung des Rohstoffgemenges auf die verschiedenen Entnahmevorrichtungen erfolgt. Dadurch wird das Verhältnis von Rohstoffgemenge und Scherben verändert.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen und ein Verfahren anzugeben, so dass eine höhere Förderleistung von Schüttgut als Schmelzgut zu einem Eingang einer Glasschmelzanlage erreicht wird. Weiter soll die Zugabe möglichst staubdicht erfolgen.
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Die oben genannte Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Beschickung einer Glasschmelzanlage mit aus Scherben und Rohstoffgemenge bestehendem Schüttgut mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
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Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung einen ersten Bevorratungsbehälter für die Scherben und einen von dem ersten Bevorratungsbehälter getrennten zweiten Bevorratungsbehälter für das Rohstoffgemenge sowie einen Ausgangsabschnitt, wobei der Ausgangsabschnitt eine Verteilungskammer aufweist, und mindestens zwei nebeneinander angeordnete Entnahmevorrichtungen, welche jeweils das Schüttgut parallel zueinander von dem Ausgangsabschnitt zu einem Eingang der Glasschmelzanlage entlang einer Förderrichtung fördern, wobei die Vorrichtung eine mit dem zweiten Bevorratungsbehälter verbundene Dosiervorrichtung aufweist, welche das Rohstoffgemenge aus dem zweiten Bevorratungsbehälter in die Verteilungskammer des Ausgangsabschnitts zwangsfördert,
wobei die Verteilungskammer das Rohstoffgemenge über eine Breite der Vorrichtung quer zu der Förderrichtung, welche zumindest die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen überlappt, aufnimmt und in eine Transportrichtung getrennt von den Scherben zu den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen transportiert,
wobei die Scherben und das Rohstoffgemenge in Transportrichtung in und/oder hinter einem Ausgang der Verteilungskammer sowie in und/oder hinter einem Ausgang des ersten Bevorratungsbehälters in der jeweiligen Entnahmevorrichtung zusammengeführt werden.
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Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung bildet der Ausgangsabschnitt den Abschnitt der Vorrichtung, welcher direkt vor den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen liegt. Der Ausgangsabschnitt, der auch als Bevorratungs-Ausgangsabschnitt bezeichnet werden könnte, umfasst im Bereich des Rohstoffgemenges die Verteilungskammer und im Bereich der Scherben das den Entnahmevorrichtungen zugewandte Ende des ersten Bevorratungsbehälters. An dem in Transportrichtung liegenden Ende oder Ausgang des Ausgangsabschnitts werden die Scherben beziehungsweise das Rohstoffgemenge den Entnahmevorrichtungen zugeführt und dort zusammengeführt.
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Mit der vorliegenden Erfindung wird das von der Dosiervorrichtung zwangsgeförderte Rohstoffgemenge sowie die vorzugsweise vorgewärmten Scherben zu den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen transportiert. Dadurch können die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen zur Förderung des Schüttguts zu dem Eingang der Glasschmelzanlage beitragen. Dadurch ist eine höhere Gesamtförderleistung an Schmelzgut zu dem Eingang der Glasschmelzanlage möglich.
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Im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung bildet der Eingang eines Schmelzgefäßes/(Glas-)Schmelzwanne den Eingang der Glasschmelzanlage. Das Schmelzgefäß ist das Gefäß, in dem die Scherben und das Rohstoffgemenge geschmolzen werden. Die Glasschmelze wird an dem dem Eingang gegenüber liegenden Ende aus dem Schmelzgefäß abgezogen, um anschließend weiterverarbeitet zu werden.
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Die Gesamtförderleistung ist das Gewicht des von den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen pro Zeiteinheit zum Eingang der Glasschmelzanlage geförderten Schüttguts beziehungsweise Schmelzguts. Es kann beispielsweise in der Einheit t/h (Tonnen pro Stunde) angegeben werden. Als Anteil des Rohstoffgemenges ist immer der Gewichtsanteil des Rohstoffgemenges an dem Gesamtgewicht des Schüttguts pro Zeiteinheit zu verstehen, sofern nicht explizit etwas anderes bestimmt ist.
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Erfindungsgemäß führt die Verteilung des Rohstoffgemenges auf die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen zu einer gleichmäßigeren und besseren Verteilung des Rohstoffgemenges in der Glasschmelze der Glasschmelzanlage. Die Ströme des Rohstoffgemenges und der Scherben sind bis vor der Zusammenführung in und/oder hinter dem Ausgang des ersten Bevorratungsbehälters sowie in und/oder hinter dem Ausgang der Verteilungskammer voneinander getrennt. Sie werden erst in der jeweiligen Entnahmevorrichtung zusammengeführt. Die Reihenfolge der Zuführung der Scherben aus dem ersten Bevorratungsbehälter und des Rohstoffgemenges aus der Verteilungskammer zu der jeweiligen Entnahmevorrichtung in Transportrichtung beziehungsweise Förderrichtung kann - mit unterschiedlichen Vorteilen - in jeder Reihenfolge erfolgen. Ferner kann die Verteilungskammer in Transportrichtung oder Förderrichtung in einem Abstand D von dem den Entnahmevorrichtungen zugewandten Ende des ersten Bevorratungsbehälters angeordnet sein (der Abstand wird zwischen den jeweils gegenüber liegenden Wänden der Verteilungskammer bzw. des ersten Bevorratungsbehälters gemessen). Der Abstand D kann beispielsweise zwischen 100 mm und 2000 mm betragen. Indem die Verteilungskammer das von der Dosierungsvorrichtung zwangsgeförderte Rohstoffgemenge zu den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen transportiert, ist es jedoch nicht notwendig, für jede der Entnahmevorrichtungen jeweils eine eigene Dosiervorrichtung vorzusehen. Dadurch werden die Komplexität und der Platzbedarf der Vorrichtung entscheidend verringert sowie deren Effizienz, Wirtschaftlichkeit, und Zuverlässigkeit verbessert.
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Als Transportrichtung wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Bewegungsrichtung des Rohstoffgemenges von dem zweiten Bevorratungsbehälter über die Dosiervorrichtung, durch die Verteilungskammer und entlang der Entnahmevorrichtung bis zur Abgabe in die Glasschmelzanlage angesehen. Die Transportrichtung ist im Allgemeinen nicht linear, sondern kann beispielsweise Biegungen und/oder Abknickungen einschließen. Im Bereich der Entnahmevorrichtung verläuft die Transportrichtung parallel zur Förderrichtung der jeweiligen Entnahmevorrichtung.
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Als Entnahmevorrichtungen kommen jeweils jegliche geeigneten Fördermittel infrage. Bevorzugt umfassen die Entnahmevorrichtungen jeweils einen Schneckenförderer, eine Vibrationsrinne oder ein Vibrationsrohr. Sowohl Vibrationsrinnen, Vibrationsrohre als auch Schneckenförderer weisen eine ausreichende Robustheit auf und sind geeignet, die erforderliche Menge an Schüttgut zu fördern. Die Entnahmevorrichtungen sind unterhalb des Ausgangs der Verteilungskammer beziehungsweise des Ausgangs des ersten Bevorratungsbehälters angeordnet, so dass das Rohstoffgemenge beziehungsweise die Scherben aufgrund ihrer Schwerkraft in die jeweilige Entnahmevorrichtung fallen.
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Bevorzugt beträgt der Anteil der Scherben an dem Schmelzgut insgesamt mehr als 50 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 65 Gew.-%, überaus bevorzugt mehr als 80 Gew.-%. Je größer der Anteil der Scherben an dem zum Eingang der Glasschmelzanlage geförderten Schmelzgut ist, desto energieeffizienter lässt sich die Glasschmelzanlage betreiben. Da das Rohstoffgemenge einen kleineren Anteil an dem Schmelzgut ausmacht, muss lediglich die Förderleistung der Dosiervorrichtung zur Versorgung der mindestens zwei Entnahmevorrichtungen mit Rohstoffgemenge geregelt werden. Auf seinem weiteren Weg entlang der Transportrichtung verteilt sich das Rohstoffgemenge aufgrund seines geringen Anteils in dem Schüttgut gut und wird in dem Schüttgut in Richtung Glasschmelzanlage mittransportiert.
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In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Vorrichtung für eine Gesamtförderleistung von 2 t/h bis 37,5 t/h (das entspricht etwa 50 t/Tag bis 900 t/Tag) Schmelzgut zum Eingang der Glasschmelzanlage ausgelegt, besonders bevorzugt von 4 t/h bis 25 t/h (das entspricht etwa 100 t/Tag bis 600 t/Tag), überaus bevorzugt von 10 t/d bis 18 t/d (das entspricht etwa 250 t/Tag bis 450 t/Tag). Mit einer solchen Zuführleistung von Schmelzgut können Glasschmelzanlagen besonders effizient betrieben werden. Diese Zuführleistung eignet sich insbesondere für eine Schmelzanlage für Verpackungsglas, bei welcher im Vergleich mit anderen Glasherstellungsprozessen ein größerer Anteil an Recyclingscherben verwendet wird.
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Bevorzugt werden die Scherben den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen aus dem ersten Bevorratungsbehälter gleichzeitig und kontinuierlich zugeführt. Dann können die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen besonders einfach gesteuert werden. Insbesondere können sie jeweils mit der gleichen Förderleistung betrieben werden. Da die Scherben einen größeren Anteil des Schmelzgutes ausmachen, wird durch dieses Vorgehen eine gleichmäßige Beschickung der Glasschmelzanlage mit Schmelzgut sichergestellt.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung wird dem ersten Bevorratungsbehälter für die Scherben über einen in dem ersten Bevorratungsbehälter angeordneten Wärmetauscher Wärme aus heißen Abgasen der Glasschmelzanlage zugeführt, wodurch die Scherben vorgewärmt werden. Das führt zu einer wesentlichen Energieeinsparung. Indem die Scherben und das Rohstoffgemenge in dem Ausgangsabschnitt der Vorrichtung in Transportrichtung erst hinter der Verteilungskammer beziehungsweise in der jeweiligen Entnahmevorrichtung der mindestens zwei Entnahmevorrichtungen zusammengeführt werden, wird ein entlang der Transportrichtung zu frühes Erwärmen des Rohstoffgemenges durch vorgewärmte Scherben vermieden. Eine Erwärmung des Rohstoffgemenges zu einem frühen Zeitpunkt würde dazu führen, dass im Rohstoffgemenge enthaltenes Soda das an ihn gebundene Wasser in einem Zersetzungsprozess bereits bei niedriger Temperatur abgäbe. Dann wäre das Rohstoffgemenge nicht mehr rieselfähig und könnte sich aufstauen. Des Weiteren könnte angewärmtes Rohstoffgemenge an dem jeweiligen Behältnis oder der jeweiligen Förderreinrichtung anbacken. Dadurch wäre die Zudosierung und insbesondere die Verteilung des Rohstoffgemenges auf die verschiedenen Entnahmevorrichtungen erheblich erschwert oder gar unmöglich, was letztlich zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Rohstoffgemenges am Eingang der Glasschmelzanlage und in der Glasschmelze führen würde.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Dosiervorrichtung, mit der das Rohstoffgemenge in die Verteilungskammer des Ausgangsabschnitts zwangsgefördert wird, und/oder die Verteilungskammer staubdicht nach außen abgeschlossen sind. Damit wird eine unerwünschte Staubentwicklung vermieden.
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Bevorzugt fördern die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen das Schmelzgut jeweils zu einem anderen Eingang der Glasschmelzanlage. Dadurch wird die Verteilung des Schmelzgutes in der Glasschmelze erheblich verbessert. Eine bessere Verteilung des Schmelzgutes führt dazu, dass es in der Glasschmelze schneller erwärmt wird. Die Glasschmelzanlage lässt sich somit wirtschaftlicher betreiben.
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In einer Weiterbildung der Erfindung sind die zwei Entnahmevorrichtungen auf einer gleichen Höhe bezogen auf eine Richtung der Schwerkraft angeordnet. Das erleichtert den gleichmäßigen Transport des Rohstoffgemenges durch die Verteilungskammer in die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen.
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Bevorzugt erstrecken sich die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen entgegen der Förderrichtung entlang des Ausgangs des ersten Bevorratungsbehälters und des Ausgangs der Verteilungskammer. Dies erlaubt in einfacher Weise die Zusammenführung des Rohstoffgemenges mit den Scherben in Transportrichtung erst nach dem Ausgang der Verteilungskammer und nach dem Ausgang des ersten Bevorratungsbehälters sowie die Förderung des Schüttguts aus dem Ausgangsabschnitt der Vorrichtung zu dem Eingang der Glasschmelzanlage. Besonders bevorzugt werden die Scherben und das Rohstoffgemenge im Bereich des Ausgangs des ersten Bevorratungsbehälters oder im Bereich des Ausgangs der Verteilungskammer zusammengeführt.
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In einem weiteren, bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Ausgang der Verteilungskammer bezogen auf die Förderrichtung vor dem Ausgang des ersten Bevorratungsbehälters angeordnet.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Verteilungskammer von dem Ausgang des ersten Bevorratungsbehälters, vorzugsweise entlang eines Bereichs des ersten Bevorratungsbehälters im Ausgangsabschnitt, durch einen Trennsteg getrennt sein, welcher bevorzugt aus einer warmfesten Stahllegierung besteht. Überaus bevorzugt ist das Trennblech auf einer dem ersten Bevorratungsbehälters zugewandten ersten Seite mit einem harten Material als Schleißschutz versehen. Das erhöht die Haltbarkeit des Trennstegs und reduziert die Stillstandzeiten der Vorrichtung. Alternativ kann die Verteilungskammer durch einen im Wesentlichen kastenförmigen (kassettenförmigen) Behälter gebildet sein, welcher vorzugsweise ebenfalls aus einer warmfesten Stahllegierung besteht. Der kastenförmige Behälter ist ein quaderförmiger Hohlkörper, der - bis auf den Einlass und die mindestens zwei Auslässe für das Rohstoffgemenge (je ein Auslass für jede Entnahmevorrichtung) - zur Umgebung geschlossen ist. So ist auf einfache und wirksame Weise sichergestellt, dass das Rohstoffgemenge in der Verteilungskammer in Transportrichtung getrennt von den Scherben zu den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen transportiert wird.
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In einer Weiterbildung der Erfindung mündet ein Dosierauslass der Dosiervorrichtung in die Verteilungskammer. Durch die Dosiervorrichtung wird das Rohstoffgemenge in die Verteilungskammer zwangsgefördert.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in und/oder an der Verteilungskammer eine Verteilereinrichtung angeordnet, welche das aus der Dosiervorrichtung zugeführte Rohstoffgemenge in der Verteilungskammer gleichmäßig über die gesamte Breite der Verteilungskammer verteilt. Hierdurch wird das Rohstoffgemenge gleichmäßig in Richtung der mindestens zwei Entnahmevorrichtungen transportiert. Hierbei kann das Rohstoffgemenge bei dem Transport vor einer oder mehreren der mindestens zwei Entnahmevorrichtungen in der Verteilungskammer gestaut und damit bevorratet werden.
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Besonders bevorzugt weist der Verteilereinrichtung einen Abweiser auf, der um eine Drehachse in mindestens zwei unterschiedliche Drehstellungen drehbar ist, wobei der Dosierauslass zur Zudosierung des Rohstoffgemenges in Transportrichtung vor der Drehachse in die Verteilungskammer mündet. Der Dosierauslass leitet das Rohstoffgemenge dabei in Richtung des Abweisers. Überaus bevorzugt verläuft die Drehachse im Wesentlichen parallel zu der Förderungsrichtung beziehungsweise quer zur Transportrichtung des Rohstoffgemenges.
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Dabei ist vorzugsweise eine Breite des Abweisers mindestens 10 mm, bevorzugt mindestens 5 mm, kürzer als die Tiefe der Verteilungskammer. Somit ist ein ausreichendes mechanisches Spiel des Abweisers sichergestellt. In einer weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Abweiser als plattenförmiges Element gestaltet. Insbesondere kann der Abweiser als Flacheisen-Steg oder an den jeweiligen Enden geeignet profiliertes Element, beispielsweise mit einem Winkel (L-Profil) oder zwei Winkeln (Doppel-T-Profil), ausgeführt sein. Dies erlaubt eine einfache und kostengünstige Herstellung des Abweisers.
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Besonders bevorzugt sind ein Motor und ein Getriebe zur Drehung des Abweisers vorgesehen. Mittels des Motors und des Getriebes ist der Abweiser in die mindestens zwei unterschiedlichen Drehstellungen schwenk- oder drehbar.
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Alternativ kann der Abweiser als Vibrationsverteiler ausgebildet sein, welcher sich in eine Richtung senkrecht (quer) zur Transportrichtung hin und her bewegt und unterhalb des Dosierauslasses angeordnet ist. Der als Vibrationsverteiler ausgebildete Abweiser dient ebenfalls dazu, das aus der Dosiervorrichtung zugeführte Rohstoffgemenge in der Verteilungskammer gleichmäßig über die gesamte Breite der Verteilungskammer zu verteilen.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst die Verteilereinrichtung mindestens zwei der oben beschriebenen Abweiser, die vorzugsweise in und/oder an der Verteilungskammer nebeneinander (in eine Richtung quer zur Transportrichtung des Rohstoffgemenges) angeordnet sind. Damit kann das von der Dosiervorrichtung in die Verteilungskammer zwangsgeförderte Rohstoffgemenge in einfacher Weise durch Zusammenwirken der mindestens zwei Abweiser auf mehr als zwei Entnahmevorrichtungen, insbesondere auf mehr als drei Entnahmevorrichtungen verteilt werden.
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Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens drei nebeneinander angeordnete Entnahmevorrichtungen jeweils das Schüttgut parallel zueinander von dem Ausgangsabschnitt der Vorrichtung zu dem Eingang der Glasschmelzanlage entlang der Förderrichtung fördern und dass die Verteilungskammer das Rohstoffgemenge über die Breite der Vorrichtung quer zu der Förderrichtung, welche zumindest die mindestens drei Entnahmevorrichtungen überlappt, aufnimmt und in eine Transportrichtung getrennt von den Scherben zu den mindestens drei Entnahmevorrichtungen transportiert. Dadurch lässt sich eine noch höhere Gesamtförderleistung realisieren. Außerdem wird das Schmelzgut an dem Eingang der Glasschmelze noch besser verteilt. Besonders bevorzugt sind die mindestens drei Entnahmevorrichtungen in einer Reihe quer zur Förderrichtung angeordnet, überaus bevorzugt in gleichen Abständen zueinander. Vorteilhaft ist außerdem, wenn die mindestens drei Entnahmevorrichtungen jeweils auf derselben Höhe bezogen auf eine Richtung der Schwerkraft angeordnet sind. Dann lässt sich das Rohstoffgemenge besonders einfach und gut auf die mindestens drei Entnahmevorrichtungen verteilen.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung drei Entnahmevorrichtungen und einen Abweiser in und/oder an der Verteilungskammer auf, welcher in mindestens drei Drehstellungen gedreht werden kann. So kann das Rohstoffgemenge mit nur einem Abweiser gleichmäßig über die gesamte Breite der Verteilungskammer verteilt werden und zu den drei Entnahmevorrichtungen transportiert werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Vorrichtung vier oder fünf nebeneinander angeordnete Entnahmevorrichtungen und drei Abweiser in der Verteilungskammer auf. Durch die drei Abweiser wird das Rohstoffgemenge in der Verteilungskammer gleichmäßig verteilt, so dass alle vier oder fünf Entnahmevorrichtungen gleichmäßig mit Rohstoffgemenge versorgt werden können. Die drei Abweiser sind dabei in und/oder an der Verteilungskammer so angeordnet, dass ein oberer Abweiser mittig über den beiden anderen, unteren Abweisern, die auf gleicher Höhe angeordnet sind, sitzt. Der obere Abweiser ist in Transportrichtung unterhalb des Dosierauslasses der Dosiervorrichtung angeordnet.
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In einer Weiterbildung der Erfindung lastet der zweite Bevorratungsbehälter auf mindestens einer, besonders bevorzugt auf mindestens drei Drucksensoren (Gewichtsmessdosen). Mittels der Drucksensor(en) kann eine Entnahmemenge des Rohstoffgemenges aus dem zweiten Bevorratungsbehälter pro Zeiteinheit erfasst werden. Dies erlaubt eine genauere Kontrolle und/oder Steuerung der Vorrichtung.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst die Vorrichtung eine Steuer- und Regeleinrichtung. In die Steuer- und Regeleinrichtung kann die Gesamtförderleistung pro Zeiteinheit, beispielsweise in Tonnen pro Stunde (t/h), eingegeben werden. Alternativ und/oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eine Gesamtfertigungsleistung pro Zeiteinheit für eine Entnahmestelle (Fertigung), insbesondere für die Glasschmelzanlage oder für eine nachgelagerte, glasverarbeitende Fertigung, eingegeben werden kann. Die Gesamtfertigungsleistung errechnet sich beispielsweise aus einem Gewicht fertiger Produkte (hier das durch die Glasschmelzanlage abgegebene geschmolzene Glas). Die Steuer- und Regeleinrichtung berechnet in diesem Fall die erforderliche Gesamtförderleistung des zuzuführenden Schüttguts.
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Bevorzugt ist der Anteil des Rohstoffgemenges an dem Schmelzgut frei wählbar und wird in die Steuer- und Regeleinheit eingegeben, beispielsweise als Prozentwert der Gesamtförderleistung. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Gewichtsabnahme des zweiten Bevorratungsbehälters über ein Zeitintervall, beispielsweise alle fünfzehn Minuten, erfasst wird und durch die Steuer- und Regeleinrichtung mit dem eingegebenen Anteil des Rohstoffgemenges verglichen wird. Bei einer Abweichung von dem eingegebenen Anteil wird die Dosierung des Rohstoffgemenges mittels der Dosiervorrichtung bevorzugt in vorgegebenen, fest eingestellten Schrittweiten entsprechend des vorgegebenen Werts geändert (gesteuert). Die schrittweisen Änderungen erfolgen in weiteren Zeitintervallen so lange, bis die erfasste Gewichtsabnahme des Rohstoffgemenges pro Zeiteinheit innerhalb eines Toleranzbereichs, der in dem Prozessleitsystem rechnerisch ermittelt wird, mit dem eingegebenen Anteil korrespondiert. Durch die Einstellung in festen Zeitintervallen und mit bestimmten Schrittweiten wird sichergestellt, dass die Steuerung nicht zum Überschwingen neigt. Zum Anfahren der Anlage kann die Förderleistung der Dosiervorrichtung auf einen unteren Grenzwert eingestellt werden (Minimaldosierung).
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Die oben genannte Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Beschickung von Glasschmelzanlagen mit aus Scherben und Rohstoffen bestehendem Schüttgut mit den Merkmalen des Anspruchs 7.
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Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nimmt ein erster Bevorratungsbehälter die Scherben auf und ein von dem ersten Bevorratungsbehälter getrennter zweiter Bevorratungsbehälter nimmt das Rohstoffgemenge auf,
wobei das Schüttgut mittels zwei nebeneinander angeordnete Entnahmevorrichtungen jeweils parallel zueinander von einem Ausgangsabschnitt der Vorrichtung zu einem Eingang der Glasschmelzanlage entlang einer Förderrichtung gefördert wird,
wobei das Rohstoffgemenge aus dem zweiten Bevorratungsbehälter in eine Verteilungskammer des Ausgangsabschnitts mittels einer mit dem zweiten Bevorratungsbehälter verbundene bzw. an diesen angeschlossene Dosiervorrichtung zwangsgefördert wird,
wobei das Rohstoffgemenge durch die Verteilungskammer über eine Breite der Vorrichtung quer zu der Förderrichtung, welche zumindest die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen überlappt, aufgenommen und in eine Transportrichtung
getrennt von den Scherben zu den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen transportiert wird,
wobei die Scherben und das Rohstoffgemenge in Transportrichtung in und/oder hinter der Verteilungskammer sowie in und/oder hinter einem Ausgang des ersten Bevorratungsbehälters in der jeweiligen Entnahmevorrichtung zusammengeführt werden.
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Die Vorteile sowie besondere Ausführungsbeispiele ergeben sich entsprechend zu der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Beispielsweise kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dazu eingerichtet sein, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Entsprechend kann das erfindungsgemäße Verfahren mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung beziehungsweise deren Ausführungsformen durchgeführt werden.
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Bevorzugt wird das Rohstoffgemenge den mindestens zwei Entnahmevorrichtungen mittels der Verteilungskammer zugeleitet. In der Verteilungskammer wird das Rohstoffgemenge über die gesamte Breite der Verteilungskammer, die die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen überlappt, verteilt. Besonders bei einer niedrigen Förderleistung der Dosiervorrichtung kann dies eine zuverlässigere und/oder genauere Regelung der Verteilung des Rohstoffgemenges auf die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen ermöglichen.
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Bevorzugt werden die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen jeweils mit der gleichen Förderleistung für das Schmelzgut betrieben. Dies erleichtert die Steuerung und Regelung der Vorrichtung und ferner eine gleichmäßige Verteilung des Schmelzguts am Eingang der Glasschmelzanlage.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen mit einer Gesamtförderleistung betrieben werden, die höher ist als eine Förderleistung, mit der die Dosiervorrichtung das Rohstoffgemenge zudosiert. Dadurch ist gewährleistet, dass das Rohstoffgemenge so schnell durch die mindestens zwei Entnahmevorrichtungen aus der Verteilungskammer abgeführt wird, dass es zu keinem unerwünschten Aufstauen des Rohstoffgemenges in der Verteilungskammer und/oder in der Dosiervorrichtung kommt. Besonders bevorzugt beträgt die Gesamtförderleistung der mindestens zwei Entnahmevorrichtungen mindestens das Anderthalbfache, überaus bevorzugt mindestens das Dreifache, höchst bevorzugt mindestens das Vierfache der Förderleistung der Dosiervorrichtung.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, dass mindestens drei nebeneinander angeordnete Entnahmevorrichtungen jeweils das Schüttgut parallel zueinander von dem Ausgangsabschnitt der Vorrichtung zu dem Eingang der Glasschmelzanlage entlang der Förderrichtung fördern, wobei die Verteilungskammer das Rohstoffgemenge über die Breite der Vorrichtung quer zu der Förderrichtung, welche zumindest die mindestens drei Entnahmevorrichtungen überlappt, aufnimmt und in die Transportrichtung getrennt von den Scherben zu den mindestens drei Entnahmevorrichtungen transportiert.
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In einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Gesamtförderleistung des Schüttguts anhand einer Messung eines Niveaus der Glasschmelze in der Glasschmelzanlage mittels einer Niveausonde mittels der Fördergeschwindigkeit der mindestens zwei Entnahmevorrichtungen geregelt.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbezügen.
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Es zeigen schematisch:
- 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschickung von Glasschmelzanlagen mit aus Scherben und Rohstoffgemenge bestehendem Schüttgut in einem Längsschnitt,
- 2a das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in einem Querschnitt entlang der Querschnittsebene AA (siehe 1) mit einem Abweiser in einer ersten Drehstellung,
- 2b das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in einem Querschnitt entlang der Querschnittsebene AA (siehe 1) mit einem Abweiser in einer mittleren, zweiten Drehstellung,
- 2c das Ausführungsbeispiel gemäß 1 in einem Querschnitt entlang der Querschnittsebene AA (siehe 1) mit einem Abweiser in einer weiteren, dritten Drehstellung,
- 2d ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung entlang der in den 2a bis 2c gezeigten Querschnittsebene,
- 3 ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer perspektivischen, entlang einer Längsrichtung aufgeschnittenen Darstellung,
- 4 ein Regelschema für das in 1 und 2a bis 2c gezeigte Ausführungsbeispiel,
- 5 ein viertes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschickung von Glasschmelzanlagen mit aus Scherben und Rohstoffgemenge bestehendem Schüttgut in einem Längsschnitt und
- 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beschickung von Glasschmelzanlagen mit aus Scherben und Rohstoffgemenge bestehendem Schüttgut in einem Längsschnitt.
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Das in 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst einen ersten Bevorratungsbehälter 10, welches die Scherben 4 aufnimmt, und einen zweiten Bevorratungsbehälter 20, der das Rohstoffgemenge 5 aufnimmt. Das Gemisch aus den Scherben 4 und dem Rohstoffgemenge 5 wird im Folgenden als Schüttgut beziehungsweise Schmelzgut bezeichnet.
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Drei nebeneinander angeordnete Entnahmevorrichtungen 3 fördern das Schüttgut parallel zueinander von einem Ausgangsabschnitt 2 der Vorrichtung entlang einer Förderrichtung 33 zu einem Eingang einer Glasschmelzanlage (siehe 4). In dem in 1 gezeigten Längsschnitt ist nur eine der drei Entnahmevorrichtungen 3 sichtbar, in den 2a bis 2c sind dagegen alle drei Entnahmevorrichtungen 3 erkennbar. Sie sind quer zu der Förderrichtung 33 in einer Reihe nebeneinander unterhalb des unteren Endes des Ausgangsabschnitts 2 angeordnet. Der Ausgangsabschnitt 2 der Vorrichtung umfasst einen Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 sowie eine Verteilungskammer 26 für das Rohstoffgemenge 5 und mündet in die nebeneinander angeordneten Entnahmevorrichtungen 3.
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Der erste Bevorratungsbehälter 10 weist einen nicht dargestellten Wärmetauscher auf, dem heiße Abgasen der Glasschmelzanlage nach dem Gegenstromprinzip zugeführt werden. Mit der Nutzwärme dieser Abgase werden die Scherben 4 in dem ersten Bevorratungsbehälter 10 vorgewärmt. Die von oben in den ersten Bevorratungsbehälter 10 zugegebenen Scherben 4 rutschen aufgrund ihrer Schwerkraft in dem ersten Bevorratungsbehälter 10 nach unten und gelangen durch den Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 in die drei Entnahmevorrichtungen 3. Die Scherben 4 werden von den drei Entnahmevorrichtungen 3 in Förderrichtung 33 weiter zu dem Eingang oder den Eingängen der (nicht dargestellten) Glasschmelzanlage gefördert.
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Das Rohstoffgemenge 5 wird von oben dem zweiten Bevorratungsbehälter 20 zugeführt. Von dort rutscht es aufgrund seiner Schwerkraft nach unten in einen Ausgang 21 des zweiten Bevorratungsbehälters 20 und gelangt von dort in eine Dosiervorrichtung 22. Die Dosiervorrichtung 22 umfasst beispielsweise einen Schneckenförderer 23, der von einer Antriebseinheit 24 angetrieben wird. Die Antriebseinheit 24 weist einen Motor auf, beispielsweise einen Elektromotor. Sie kann außerdem ein Getriebe umfassen. Durch die Dosiervorrichtung 22 wird das Rohstoffgemenge 5 von dem Ausgang 21 des zweiten Bevorratungsbehälters 20 zu der Verteilungskammer 26 des Ausgangsabschnitts 2 der Vorrichtung zwangsgefördert. Alternativ können auch eine Vibrationsrinne oder ein geschlossenes Vibrationsrohr in der Dosiervorrichtung 22 verwendet werden.
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Durch einen Dosierauslass 25, der eine Austrittsöffnung bzw. einen Austritt oder Auslass aus der Dosiervorrichtung 22 in Richtung der Verteilungskammer 26 bildet, gelangt das Rohstoffgemenge 5 aus dem Schneckenförderer 23 in die Verteilungskammer 26 und fällt darin aufgrund seiner Schwerkraft entlang einer Transportrichtung nach unten. Der Transport des Rohstoffgemenges 5 in der Verteilungskammer wird weiter unten anhand der 2a bis 2d genauer erläutert.
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Jede der drei Entnahmevorrichtungen 3 erstreckt sich jeweils entgegen ihrer Förderrichtung 33 entlang einem unteren Ende des Ausgangs 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 beziehungsweise entlang einem unteren Ende des Ausgangsabschnitts 2 und entlang eines Ausgangs der Verteilungskammer 26. Jede Entnahmevorrichtung 3 weist jeweils einen Schneckenförderer 31 auf, der durch eine Antriebseinheit 32 angetrieben wird. Alternativ kann zum Transport des Schüttguts auch eine Vibrationsrinne oder ein Vibrationsrohr verwendet werden. Die Antriebseinheit 32 umfasst jeweils einen Motor und kann zudem, wenn erforderlich, ein Getriebe aufweisen. Dabei ist die Verteilungskammer 26 oberhalb der Entnahmevorrichtungen 3 von dem Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 abgetrennt. Sie liegt in der Förderungsrichtung 33 und in der Transportrichtung des Rohstoffgemenges 5 gesehen vor dem Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10. Die Verteilungskammer 26 transportiert das Rohstoffgemenge 5 deshalb getrennt von den Scherben 4 zu den drei Entnahmevorrichtungen 3. Wie aus 1 bis 2c ersichtlich ist, ist die Verteilungskammer 26 als ein von dem ersten Bevorratungsbehälter 10 separater, im Wesentlichen kastenförmiger Behälter, der gegen die Umgebung abgeschlossen ist, geformt. Der Behälter ist im Bereich des Ausgangsabschnitts 2 neben dem Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 und oberhalb der drei Entnahmevorrichtungen 3 angeordnet.
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Sobald Rohstoffgemenge 5 in eine der Entnahmevorrichtungen 3 gelangt, wird es durch den jeweiligen Schneckenförderer 31 in den Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 gefördert. In dem Ausgang 11 rutschen auch die Scherben 4 aufgrund ihrer Schwerkraft in die Schneckenförderer 31 der Entnahmevorrichtungen 3. Die Scherben 4 vermischen sich auf ihrem weiteren Weg entlang des Schneckenförderers 31 mit dem bereits in dem Schneckenförderer angeordneten Rohstoffgemenge 5. In dem untersten Bereich des Ausgangs 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 beziehungsweise des Ausgangsabschnitts 2 werden in den Entnahmevorrichtungen 3 also jeweils das Rohstoffgemenge 5 und die vorgewärmten Scherben 4 miteinander in dem vorgegebenen Verhältnis vermengt. Das so zusammengeführte Schüttgut wird von den Entnahmevorrichtungen 3 schließlich zum Eingang oder zu den Eingängen der Glasschmelzanlage gefördert.
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Anhand der 2a bis 2c werden nun die Arbeitsweise und der Aufbau der Verteilungskammer 26 erläutert. In der Breite entspricht die Verteilungskammer 26 der gesamten Breite aller nebeneinander angeordneten Entnahmevorrichtungen 3. In der Höhe ist die Verteilerkammer vorzugsweise so gestaltet, das eine sich darin bewegende Verteilereinrichtung (40) mit ausreichender Länge eine zyklische (Dreh-)Bewegung so durchführen kann, dass der Materialstrom (hier das Rohstoffgemenge 5) auch bis in Richtung der äußersten beiden, gegenüberliegenden Entnahmevorrichtungen 3 transportiert werden kann. Die in der Verteilungskammer 26 vorgesehene Verteilereinrichtung 40 umfasst einen als plattenförmiges Element (z.B. längliches Flacheisen oder an den Enden geeignet profiliertes Element) ausgeführten Abweiser 41, der um eine Drehachse 44 in drei, in den 2a bis 2c gezeigte Drehstellungen drehbar ist. Eine Breite B des Abweisers 41 entlang der Drehachse 44, die parallel zur Förderrichtung 33 verläuft, ist gemäß 1 etwas geringer als eine Tiefe der Verteilungskammer 26 in die gleiche Richtung, so dass genügend mechanisches Spiel für eine Drehung des Abweisers 41 um die Drehachse 44 verbleibt. Ein Abstand von mindestens 10 mm zur Innenseite der Seitenwand 26a ist ausreichend, bevorzugt sind mindestens 5 mm Abstand zur Seitenwand 26a (siehe 2a bis 2d).
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Von dem Dosierauslass 25 der Dosiervorrichtung 22, welcher sich vorzugsweise direkt oberhalb der Drehachse 44 der Verteilereinrichtung 40 befindet, gelangt das Rohstoffgemenge zu dem Abweiser 41. Der Abweiser 41 wird um die Drehachse 44 kontinuierlich gedreht oder geschwenkt und verteilt hierdurch das Rohstoffgemenge 5 in der Verteilungskammer 26 gleichmäßig über deren gesamte Breite, wobei die Breite der Verteilungskammer 26 so gewählt ist, dass diese sich über sämtliche Entnahmevorrichtungen 3 erstreckt. Die Drehachse 44 des Abweisers 41 ist entlang des Abweisers 41 angeordnet. Die Verteilung des Rohstoffgemenges wird im Folgenden genauer beschrieben.
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In 2b befindet sich der Abweiser 41 in einer mittleren, zweiten Stellung. Der Abweiser 41 ist in dieser zweiten Stellung etwa vertikal ausgerichtet, das heißt, das plattenförmige Element verläuft parallel zur Richtung der Schwerkraft. In diesem Zustand lenkt er das aus dem Dosierauslass 25 ausgetretene, in der Verteilungskammer 26 herabfallende Rohstoffgemenge 5 nicht ab. Das Rohstoffgemenge 5 fällt in vertikaler Richtung bis in Richtung der mittleren Entnahmevorrichtung 3 beziehungsweise dem mittleren Bereich der Verteilungskammer 26.
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Befindet sich der Abweiser 41 jedoch in der in 2a dargestellten, ersten Drehstellung, blockiert der Abweiser 41 das Herunterfallen des Rohstoffgemenges von dem Dosierauslass 25 nach unten in Richtung der mittleren Entnahmevorrichtung 3. Da der Abweiser 41 in der ersten Drehstellung gegenüber der 2b gezeigten zweiten Drehstellung um die Drehachse 44 um 45° gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist, fällt das aus dem Dosierauslass 25 austretende Rohstoffgemenge 5 in 2a auf den schräg gestellten Abweiser 41 und wird quer zu der Förderrichtung 33 in Richtung der rechten Entnahmevorrichtung 3 beziehungsweise des rechten Teils der Verteilungskammer 26 abgeleitet.
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In 2c befindet sich der Abweiser 41 in einer dritten Drehstellung, in der der Abweiser 41 gegenüber der zweiten Drehstellung um 45° mit dem Uhrzeigersinn um die Drehachse 44 gedreht ist. In dieser Drehstellung des Abweisers 41 fällt das aus dem Dosierauslass 25 austretende Rohstoffgemenge 5 auf den schräg gestellten Abweiser 41 und wird quer zu der Förderrichtung 33 in Richtung der linken Entnahmevorrichtung 3 beziehungsweise des linken Teils der Verteilungskammer 26 abgeleitet.
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Wie in 1 zu sehen ist, wird der Abweiser 41 durch einen Motor 42 über ein Getriebe 43 angetrieben und kann hierdurch kontinuierlich zwischen den drei beschriebenen Drehstellungen gedreht oder geschwenkt werden. Bei dem Motor 42 kann es sich beispielsweise um einen Elektromotor handeln. Es ist auch möglich, dass der Motor 42 das Getriebe 43 enthält oder dass der Abweiser 41 ohne ein Getriebe direkt von dem Motor 42 angetrieben wird. Indem der Abweiser 41 zwischen den beschriebenen Drehstellungen wechselt, nimmt die Verteilungskammer 26 das Rohstoffgemenge 5 über eine Breite 28 der Vorrichtung quer zu der Förderrichtung 33 auf, welche die drei Entnahmevorrichtungen 3 überlappt. Die gesamte Breite 28 beträgt etwa 1500 bis 2500 mm. Durch eine geeignete Drehzahl (0,25 s-1 bis 0,025 s-1) des Abweisers 41 wird das Rohstoffgemenge 5 im zeitlichen Mittel gleichmäßig auf die drei Entnahmevorrichtungen 3 verteilt. Die angegebene Drehzahl bedeutet, dass der Abweiser 41 für die Bewegung zwischen der ersten und der dritten Drehstellung 1 bis 10 s benötigt. Folglich wird in den drei Entnahmevorrichtungen 3, wenn deren Schneckenförderer 31 jeweils mit der gleichen Geschwindigkeit betrieben werden, gemittelt jeweils die gleiche Masse Rohstoffgemenge pro Zeiteinheit zu dem Eingang der Glasschmelzanlage gefördert.
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Alternativ kann in einem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Verteilereinrichtung 40, wie in 2d dargestellt, als Vibrationsverteiler 46 ausgebildet sein. Der Vibrationsverteiler 46 ist in der Verteilungskammer 26 angeordnet und beispielsweise über eine Stange mit einer Vibrationseinrichtung verbunden, welche außerhalb der Verteilungskammer 26 vorgesehen ist. Die Vibrationseinrichtung bewirkt eine Hin- und Herbewegung des Vibrationsverteilers 26 quer (senkrecht) zur Transportrichtung des Rohstoffgemenges (senkrecht zur Ebene der 2d). Die Partikel fallen von dem Dosierauslass 25, der oberhalb des Vibrationsverteilers 26 angeordnet ist, auf den schwingenden Vibrationsverteiler 46. Er stört den direkten vertikalen Abwurf des Materials und sorgt für ein Auftreffen der Partikel des Rohstoffgemenges 5 am unteren Ende der Verteilungskammer 26 in einer größeren Fläche.
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Vorzugsweise werden die drei Entnahmevorrichtungen 3 jeweils mit einer Förderleistung betrieben, die gleich oder höher ist als eine Förderleistung der Dosiervorrichtung 22. Dadurch wird verhindert, dass sich das von der Dosiervorrichtung 22 zwangsgeförderte Rohstoffgemenge 5 in der Verteilungskammer 26 übermäßig aufstaut und es deshalb zu Problemen beim Betrieb der Vorrichtung kommt.
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3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Der Aufbau und die Arbeitsweise entsprechen grundsätzlich denen des in den 1 bis 2c dargestellten ersten Ausführungsbeispiels. Entsprechend werden für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen verwendet. Die Vorrichtung des zweiten Ausführungsbeispiels weist ebenfalls drei Entnahmevorrichtungen 3 auf, von denen aufgrund der aufgeschnittenen Darstellung in 3 jedoch nur zwei sichtbar sind. Die in 3 gezeigte Vorrichtung unterscheidet sich von der zuvor beschriebenen dadurch, dass die Dosiervorrichtung 22 statt eines Schneckenförderers 23 ein Vibrationsrohr 23' aufweist. Das Vibrationsrohr 23' mündet an einem Dosierauslass 25' in die Verteilungskammer 26'. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass die Verteilungskammer 26' in dem Ausgangsabschnitt 2 lediglich durch ein Trennsteg 27 von dem Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 abgetrennt ist. Der Trennsteg ist ebenfalls aus einer warmfeste Stahllegierung und soll dafür sorgen, dass der Strom aus Rohstoffgemenge 5, der in die Verteilungskammer 26 eingefüllt wird, nicht den Strom der Scherben 4 behindert. Außerdem verläuft die Drehachse (in 3 nicht dargestellt) des Abweisers 41 nicht parallel zur Förderungsrichtung 33.
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Bei den in den 1 bis 2c und 3 gezeigten Ausführungsbeispielen der Erfindung tragen je drei Entnahmevorrichtungen 3 gleichermaßen zur Förderung des Rohstoffgemenges 5 in Richtung des Eingangs der Glasschmelzanlage bei. Dies ermöglicht eine höhere Gesamtförderleistung von Schmelzgut zur Glasschmelzanlage im Vergleich zu einer Vorrichtung mit nur einer Entnahmevorrichtung. Dennoch ist in beiden Ausführungsbeispielen jeweils nur eine einzige Dosiervorrichtung 22 für das Rohstoffgemenge 5 erforderlich, da das Rohstoffgemenge 5 gleichmäßig auf alle drei Entnahmevorrichtungen 3 verteilt wird. Das reduziert die Komplexität, die Kosten und den Platzbedarf für die Zuführung des Schüttguts. Außerdem führt die gleichmäßige Verteilung des Rohstoffgemenges 5 auf die drei Entnahmevorrichtungen 3 zu einer gleichmäßigeren Verteilung des Rohstoffgemenges 5 in der Glasschmelze der Glasschmelzanlage.
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Außerdem sind bei beiden Ausführungsbeispielen jeweils die Ströme des Rohstoffgemenges 5 und der vorgewärmten Scherben 4 bis vor ihrer Zusammenführung direkt oberhalb oder in den drei Entnahmevorrichtungen 3 in dem Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 voneinander getrennt. Das Rohstoffgemenge 5 bleibt vor der Zusammenführung mit den vorgewärmten Scherben 4 kalt und somit rieselfähig. Das erleichtert die zuverlässige und gleichmäßige Verteilung des Rohstoffgemenges 5 auf die drei Entnahmevorrichtungen 3.
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Die 5 und 6 zeigen weitere Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Besch icku ngsvorrichtung.
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Die in 5 dargestellte Vorrichtung entspricht der Vorrichtung gemäß 1, jedoch ist hier die Verteilungskammer 26 mit einem Abstand D (der Abstand D beträgt in vorteilhafter Weise zwischen 100 mm und 2000 mm) in Förderrichtung 33 von dem Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10 angeordnet. Die Zuführung des Rohstoffgemenges in den Hauptstrom mit den Scherben ist hier räumlich von dem ersten Bevorratungsbehälter 10 für die Scherben getrennt. In dem Fall, dass die Scherben erwärmt wurden und das Rohstoffgemenge bei geringer Erwärmung zum Anhaften und Verbacken neigt, ist dieses Ausführungsbeispiel der getrennten Zusammenführung vorteilhaft.
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Das Ausführungsbeispiel, das in 6 dargestellt ist, entspricht ebenfalls dem ersten Ausführungsbeispiel mit dem Unterschied, dass nun der zweite Bevorratungsbehälter 20, die Dosiervorrichtung 22, die Verteilungskammer 26 mit Verteilereinrichtung 40 in Förderrichtung 33 und in Transportrichtung hinter dem ersten Bevorratungsbehälter 10 angeordnet sind. Bei allen Ausführungsbeispielen wird in dem Fall, in dem eine Vibrationsförderrinne als Entnahmevorrichtung verwendet wird, durch die Anordnung der Zuführung von Rohstoffgemenge und Scherben in Transportrichtung bzw. Förderrichtung hintereinander eine bestimmte Schichtung beider Materialströme erreicht. Im Fall der Anordnung der 6 kommt das Rohstoffgemenge 5 auf den Scherben 4 zu liegen. Bei Förderung dieses Gemisches in die Glasschmelzanlage wird das Rohstoffgemenge 5 direkter der Strahlungswärme ausgesetzt.
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In 4 ist ein Regelschema für eine erfindungsgemäße Beschickungsvorrichtung nach dem in 1 und 2a bis 2c gezeigten Ausführungsbeispiel dargestellt. Die Beschickungsvorrichtung weist hierfür eine Steuer- und Regeleinrichtung 50 auf, welche einen Mikroprozessor für die Datenverarbeitung beinhaltet.
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Das Rohstoffgemenge 5, das den Scherben 4 zudosiert wird, ist in dem zweiten Bevorratungsbehälter 20 gelagert, wobei die Menge der in dem zweiten Bevorratungsbehälter 20 enthaltene Rohstoffgemenge 5 etwa einem Tagesbedarf an Rohstoffgemenge entspricht. Die Entnahme aus dem zweiten Bevorratungsbehälter 20 wird kontinuierlich mittels der Steuer- und Regeleinrichtung 50 überprüft und mittels einer Steuerung der Fördergeschwindigkeit der Dosiervorrichtung 22 nachgeführt, wobei die Gewichtsabnahme des gesamten zweiten Bevorratungsbehälters 20 (einschließlich des Gewichts des Behälters selbst) über Drucksensoren 29 in der Tragkonstruktion für den zweiten Bevorratungsbehälter 20 erfasst und als Eingangsgröße an die Steuer- und Regeleinrichtung 50 weitergeleitet wird. Die Sollmenge für die Entnahme des Rohstoffgemenges 5 entspricht genau dem gewünschten, prozentualen Anteil an Rohstoffgemenge 5 bezogen auf die Gesamtmenge des zu produzierenden Glases. Die abgeführte Menge an geschmolzenem Glas (siehe Pfeil 48 in 4) wird beispielsweise über die Spaltgröße des Auslaufs am Ende des Schmelzgefäßes der Glasschmelzanlage 7 kontrolliert erfasst und durch die Steuer- und Regeleinrichtung 50 vorzugsweise geregelt. Gemessen wird hierbei die Glasmenge nach der Fertigung. Vom Sollwert abweichende Mengenmessungen dienen zur Korrektur der Spaltgröße. Die Füllstandshöhe wird in dem Schmelzgefäß mittels einer Füllstandshöhen-Messeinrichtung 49 ebenfalls kontinuierlich kontrolliert, d.h. erfasst und vorzugsweise auch geregelt. Die Glasstandshöhe wird gemessen, Abweichungen vom Soll werden durch eine Regelung der Fördergeschwindigkeit der Entnahmevorrichtungen 3 derart gesteuert, dass ein konstanter Füllstand im Schmelzgefäß resultiert.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Ausgangsabschnitt
- 3
- Entnahmevorrichtung
- 4
- Scherben
- 5
- Rohstoffgemenge
- 7
- Glasschmelzanlage
- 10
- erster Bevorratungsbehälter
- 11
- Ausgang des ersten Bevorratungsbehälters 10
- 20
- zweiter Bevorratungsbehälter
- 21
- Ausgang des zweiten Bevorratungsbehälters
- 22
- Dosiervorrichtung
- 23
- Schneckenförderer
- 23'
- Vibrationsrohr
- 24
- Antriebseinheit
- 25, 25'
- Dosierauslass
- 26, 26'
- Verteilungskammer
- 26a
- Seitenwand der Verteilungskammer
- 27
- Trennsteg
- 28
- Breite
- 29
- Drucksensor
- 31
- Schneckenförderer
- 32
- Antriebseinheit
- 33
- Förderrichtung
- 40
- Verteilereinrichtung
- 41
- Abweiser
- 42
- Motor
- 43
- Getriebe
- 44
- Drehachse
- 46
- Vibrationsverteiler
- 47
- Glasschmelze
- 48
- abgeführte Menge an geschmolzenem Glas
- 49
- Füllstandshöhen-Messeinrichtung
- 50
- Steuer- und Regeleinrichtung
- B
- Breite des Abweisers 41 in Richtung Drehachse 44
- D
- Abstand der Verteilungskammer 26 von dem Ausgang 11 des ersten Bevorratungsbehälters 10
