DE10300563B4

DE10300563B4 - Vorrichtung zur Konditionierung des Glasflusses

Info

Publication number: DE10300563B4
Application number: DE10300563A
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl.-Ing. Schenk; Hatto Schäfer
Original assignee: Schott AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2008-02-28
Anticipated expiration: 2023-01-11
Also published as: CN1521134A; GB0329981D0; US20040206125A1; DE10300563A1; FR2849847A1; GB2397061A; GB2397061B; CN100467410C

Abstract

Vorrichtung zur Fertigung von Glasgegenständen mit einem Speiser (10), über den flüssiges Glas einer Heißformgebungs-Einrichtung (18) zuleitbar ist, wobei der Speiser (10) und die Heißformgebungs-Einrichtung (18) über eine Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung (16) mit in Richtung zur Heißformgebungs-Einrichtung (18) geneigten, veränderbaren Gefälle miteinander verbunden sind,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Fließstrecke der Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung (16) eine Glasleitfläche aus Graphit oder einem keramischen Werkstoff aufweist,
dass die Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung (16) eine Einstelleinrichtung aufweist, mittels derer die in Gefällrichtung verlaufende Fließstreckenlänge (l) und/oder das Fließstrecken-Gefälle (α) veränderbar ist (sind),
dass der Fließstrecke wenigstens ein Heiz- und/oder Kühlelement zugeordnet ist, und
dass die Fließstreckenlänge (l) des Fließstrecken-Gefälles (α) und das Heiz- und/oder Kühlelement so einstellbar sind, dass sich in der Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung (16) eine Eigenglasschicht (13) bildet und der Glasfluss der Heißformgebungs-Einrichtung (18) mit in Temperatur und Viskosität abgestimmten Prozessparametern zuführbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Fertigung von Glasgegenständen mit einem Speiser, über den flüssiges Glas einer Heißformgebungs-Einrichtung zuleitbar ist, wobei der Speiser und die Heißformgebungs-Einrichtung über eine Glasfluss-Konditioniervorrichtung mit in Richtung zur Heißformgebungs-Einrichtung geneigten Gefälle miteinander verbunden sind.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 197 27 274 A1 bekannt. Dabei gibt der Speiser Glastropfen an die Konditioniervorrichtung ab, in der beim Zufluss die Form der Glastropfen so verändert wird, dass sie leichter der Heißformgebungs-Einrichtung zugeführt werden können. Eine derartige Vorrichtung ist nur für die Herstellung von Glasgegenständen mit kleinem Volumen geeignet, da übrige Parameter wie Temperatur, Menge pro Zeiteinheit und dgl. nicht beeinflussbar sind.
Wie das PAJ-Abstract zu JP 62-158122 A und die DE 295 19 066 U1 zeigen, sind bei derartigen Vorrichtungen zur Zuleitung von Glastropfen auch schon längs halbierte und geschlossene Rohre eingesetzt worden, wobei die Gleitfläche mit einer CFC- oder Graphitfolie versehen wurde.
Ist die Fließstrecke zwischen dem Speiser und der Formgebungs-Einrichtung groß, dann ist die Übertragungsrinne auch schon beheizt worden, wie die DE 696 20 927 T2 zeigt. Die Beheizung ist dabei so gewählt, dass der übertragene Glasfluss stets fließfähig bleibt.
Es ist aus der DE 41 16 593 C1 bekannt, die Fließgeschwindigkeit eines in einer geneigten Rinne fließenden Glasflusses durch Neigungsveränderung der Rinne zu erhöhen oder zu reduzieren. Damit lässt sich die Glasmenge pro Zeiteinheit einstellen, die je nach Größe des herzustellenden Gegenstandes variiert werden kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, mit der kontinuierliche Glasmengen auf einfache Art optimal an die für die Herstellung bestimmter Glasgegenstände in Bezug auf Menge pro Zeiteinheit und Temperatur erforderlichen Bedingungen der Glasformgebungs-Einrichtung zugeführt werden können.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass die Fließstrecke der Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung eine Glasleitfläche aus Graphit oder einem keramischen Werkstoff aufweist, dass die Glasfluss-Konditionierungsvorrichtug eine Einstelleinrichtung aufweist, mittels derer die in Gefällrichtung verlaufende Fließstreckenlänge und/oder das Fließstrecken-Gefälle veränderbar ist (sind), dass der Fließstrecke wenigstens ein Heiz- und/oder Kühlelement zugeordnet ist, und dass die Fließstreckenlänge des Fließstrecken-Gefälles und das Heiz- und/oder Kühlelement so einstellbar sind, dass sich in der Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung eine Eigenglasschicht bildet und der Glasfluss der Heißformgebungs-Einrichtung mit in Temperatur und Viskosität abgestimmten Prozessparametern zuführbar sind.
Schon der Speiser liefert einen kontinuierlichen Glasfluss an die Glasfluss-Konditioniervorrichtung, wobei beide mit der Einstelleinrichtung den Einspeisepunkt und damit die Länge der Fließstrecke in Gefällrichtung verändern können. Zudem kann durch das wählbare Gefälle der Glasfluss-Konditioniereinrichtung die vom Speiser zugeführte Glasmenge mehr oder weniger schnell der Heißformgebungs-Einrichtung zugeführt werden. Dabei bildet sich eine mehr oder weniger große Eigenglasschicht, die zudem mit dem der Glasfluss-Konditioniervorrichtung zugeordneten Heiz- oder Kühlelement noch optimal beeinflusst werden kann.
Diese vielfältige Beeinflussung des der Heißformgebungs-Einrichtung zugeführten Glasflusses ist besonders bei der Herstellung von speziellen Glasgegenständen vorteilhaft, da die gefürchteten Schlieren vermieden werden können. Eine gezielte Beheizung oder Kühlung des Glasflusses in der Glasfluss-Konditioniervorrichtung bringt den Vorteil, dass mit niedrigeren Temperaturen/höheren Viskositäten gearbeitet werden kann. Das Einspeisen in die Heißformgebungs-Einrichtung erfolgt homogener, was sich in besseren optischen Eigenschaften der gefertigten Glasgegenstände aufgrund höherer Homogenität auswirkt.
Eine einfache Änderung der Fließstreckenlänge ergibt sich nach einer Ausgestaltung dadurch, dass dem Speiser oder der Fließstrecke eine Verstelleinrichtung zugeordnet ist, mittels der der Einspeisepunkte des von dem Speiser abgegebenen Glases in die Fließstrecke in Richtung des Gefälles der Fließstrecke veränderbar ist.
Die Fließeigenschaft der Glasfluss-Konditioniervorrichtung lässt sich dadurch verbessern, dass die Glasleitfläche der Fließstrecke aus Graphit oder einem keramischen Werkstoff besteht. Dabei kann ein längs halbiertes oder geschlossenes Rohr verwendet werden.
Um die Temperatur des Glasflusses leicht und ganz gezielt beeinflussen zu können, ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Fließstrecke wenigstens ein Heiz- und/oder ein Kühlelement zugeordnet ist. Mit dem Heiz- beziehungsweise Kühlelement kann dann auch eine Regelschaltung gekoppelt sein. Diese erfasst die Glastemperatur innerhalb der Fließstrecke, zum Beispiel per Pyrometer. In Abhängigkeit von einem Soll/Ist-Vergleich wird dann die Heiz- oder Kühlleistung geregelt.
Nach einer bevorzugten Weise ist das Glas am Austritt aus der Fließstrecke derart konditioniert, dass es die für die Glasformgebung notwendigen Prozessparameter aufweist. Dann ist gemäß einer Erfindungsausgestaltung vorgesehen, dass das aus der Konditioniervorrichtung austretende konditionierte Glas unmittelbar im Anschluss an die Fließstrecke in die Heißformgebungs-Einrichtung eingeleitet ist.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine Glassfluss-Konditioniervorrichtung 16 mit einem Speiser 10 und einer Heißformgebungs-Einrichtung 18. Im Bereich zwischen dem Speiser 10 und der Heißformgebungs-Einrichtung 18 ist die Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16 angeordnet. Diese ist zum Beispiel als eine im Querschnitt halbkreisförmige Rinne ausgebildet. Die Rinne bildet eine Fließstrecke. Über diese kann das vom Speiser 10 kommende flüssige Glas der Heißformgebungs-Einrichtung 18 zugeleitet werden. Wie die Zeichnung erkennen lässt, ist die Fließstrecke mit Gefälle verlegt. Ausgehend von dem Speiser 10 wird das flüssige Glas über eine Speiserdüse 11 in die Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16 eindosiert. Unter Bildung einer Eigenglasschicht 13 fließt das Glas über die Fließstrecke der Heißformgebungs-Einrichtung 18 zu. Das Glas verlässt die Fließstrecke im Bereich eines am Ende der Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16 gebildeten Auslasses 14. Ein in Schwerkraftrichtung abfließender Glasstrang 15 wird dann unmittelbar in die Heißformgebungs-Einrichtung 18 eingeleitet. Die Fließstrecke erstreckt sich über die Länge "l" ausgehend von einem Einspeisepunkt 17 bis hin zum Auslass 14. Im Bereich der Fließstrecke werden die Parameter Temperatur und Viskosität des Glases verändert und auf die für die Heißformgebung erforderlichen Werte gebracht.
Zur Veränderung der Fließgeschwindigkeit kann das Gefälle (der Neigungswinkel α) der Fließstrecke) verstellt werden. Damit ändert sich die Verweilzeit des Glases in der Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16.
Infolge größerer Verweilzeit kann das Glas beispielsweise auf ein niedrigeres Temperaturniveau abgekühlt werden. Die Veränderung der Verweilzeit des Glases kann alternativ oder zusätzlich auch durch eine Variation der Position des Einspeisepunktes 17 erreicht werde. Dieser kann dementsprechend in Gefällerichtung verschoben werden. Der Versatz des Einspeisepunktes 17 erfolgt entweder durch eine Verschiebung des Speisers 10 oder der Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16.
Die von der Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16 gebildete Rinne ist innenwandig mit Graphit oder Keramik versehen. Zu Beginn des Betriebes bildet das Glas eine Schicht aus "Eigenglas" in der Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16. Dabei bleibt das Glas an der Kontaktstelle mit der Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16 haften, so dass das Glas über die sich aufbauende Glasschicht abfließt. Somit hat das nachfolgende Glas keinen direkten Kontakt mehr zur Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16. Eine eventuell zusätzlich installierte Heizung/Kühlung sorgt für eine genaue Temperierung des Glases in der Glasfluss-Konditioniervorrichtung 16.
Wie die Zeichnung zeigt, tritt der Glasstrang 15 in einem Abstand a von der Glasfluss-Konditioniereinrichtung 16 und damit dem Einspeisepunkt 17 aus der Speiserdüse 11 aus.
Dabei nimmt der Glasfluss am Einspeisepunkt 17 eine Temperatur T₁ an und weist eine Anfangsviskosität η₁ auf. Die Glasgeschwindigkeit und Glasmenge kann durch Veränderung der Neigung α der Glasfluss-Konditionierungseinrichtung 16 verändert werden. Durch Verlagerung des Einspeisepunktes 17 kann auch die Länge l der Eigenglasschicht 13 und damit der Ausgangszustand des Glasstranges 15 am Anstoss 14 verändert werden, wie mit der Temperatur T₂ und der Ausgangsviskosität η₂ gezeigt ist.

Claims

Vorrichtung zur Fertigung von Glasgegenständen mit einem Speiser (10), über den flüssiges Glas einer Heißformgebungs-Einrichtung (18) zuleitbar ist, wobei der Speiser (10) und die Heißformgebungs-Einrichtung (18) über eine Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung (16) mit in Richtung zur Heißformgebungs-Einrichtung (18) geneigten, veränderbaren Gefälle miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließstrecke der Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung (16) eine Glasleitfläche aus Graphit oder einem keramischen Werkstoff aufweist, dass die Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung (16) eine Einstelleinrichtung aufweist, mittels derer die in Gefällrichtung verlaufende Fließstreckenlänge (l) und/oder das Fließstrecken-Gefälle (α) veränderbar ist (sind), dass der Fließstrecke wenigstens ein Heiz- und/oder Kühlelement zugeordnet ist, und dass die Fließstreckenlänge (l) des Fließstrecken-Gefälles (α) und das Heiz- und/oder Kühlelement so einstellbar sind, dass sich in der Glasfluss-Konditionierungsvorrichtung (16) eine Eigenglasschicht (13) bildet und der Glasfluss der Heißformgebungs-Einrichtung (18) mit in Temperatur und Viskosität abgestimmten Prozessparametern zuführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Fließstrecke von einem längs halbierten oder einem geschlossenen Rohr gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Speiser (10) oder der Fließstrecke eine Verstelleinrichtung zugeordnet ist, mittels der der Einspeisepunkt (17) des von dem Speiser (10) abgegebenem Glases (12) in die Fließstrecke in Richtung des Gefälles der Fließstrecke veränderbar ist.