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Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen feiner Teilchen glasbildenden
Materials in das Eingangsende eines Ofens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Zuführen feiner Teilchen glasbildenden Materials in das
Eingangsende eines Ofens, der eine Masse geschmolzenen Glases enthält, wobei mehrere
Schichten auf das geschmolzene Glas abgelegt werden.
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Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, das zugeführte
Rohmaterial derart auf dem geschmolzenen Glas zu verteilen, daß sich eine ganz bestimmte
Strömung dieses Glasmaterials ergibt. Die Strömung soll so verlaufen, daß das normalerweise
nur über eine bestimmte Breite am Ofeneingang zugeführte Material sich in der eigentlichen
Schmelzwanne über die gesamte Breite ausdehnt, und zwar derart, daß dann jeder Stelle
gerade so viel Glasmaterial zugeführt wird, wie mit Bezug auf die dort herrschende
Temperatur und die dort herrschenden Strömungsverhältnisse in einem angemessenen
Zeitraum geschmolzen werden kann.
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Bekanntlich bestehen die in den Ofen einzuführenden Einsatzbestandteile
einerseits aus pulverförmigen Rohmaterialien, wie Sand, Kalkstein, Soda, Asche,
Kohle und Rouge, und andererseits aus einem vorbestimmten Prozentsalz von Scherben,
deren Zusammensetzung die gleiche ist wie bei dem herzustellenden Glas.
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Gemäß einem bekannten Verfahren zur Zuführung dieser Materialien werden
die Scherben in den Eingangsabschnitt des Ofens mit etwas kontinuierlicher Geschwindigkeit
eingebracht, und dann werden die pulverförmigen Rohmaterialien miteinander vermengt
auf die Schicht des Scherbenglases aufgelegt. Hierbei ist jedoch eine Steuerung
der Strömung, insbesondere einer Spreizung, nicht in der gewünschten Weise durchzuführen.
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Es ist ferner bekannt, die Ausbreitung des Einsatzmaterials an bestimmten
Stellen mit Hilfe einer Stange abzubremsen, um so mechanisch eine Verzögerung zwecks
Bogenbewegung zu erhalten. Da, das Material aber -in einer einzigen Schicht
mit gleichmäßiger Stärke zugeführt wird, drückt die Bremsstange das Schichtinaterial
an den Bremsstellen in das Glasbad hinein, so daß sich eine schwer kontrollierbare
Schichtenbewegung ergibt.
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Es ist auch bekannt, mehrere Schichten des Rollmaterials übereinander
auf dem Glasbad abzulegen, um bei einer linearen Fortbewegung des Materials bestimmte
Strömungen des Glases im Einsatzende auszunutzen.
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Erfindungsgemäß werden zunächst mehrere kontinuierliche Glasscherhenschichten
mit Abstand nebeneinander abgeschieden. Dann wird darauf eine Schicht pulverförmigen
Einsatzmaterials über die Scherbenschichten und den dazwischen befindlichen Zwischenraum
abgelegt. Das Ganze soll derart vor sich gehen, daß die gesamte Schicht des glashildenden
Materials von den Seiten zur Mitte hin allmählich dicker wird.
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Auf diese Weise kann das Auseinanderspreizen des zugeführten Glasmaterials
durch zwei Effekte ge#-steuert werden. Zunächst sind die zwei oder mehreren voneinander
durch Zwischenräume getrennten Grundschichten aus Scherbenmaterial beim Vorrücken
in den Ofen unterschiedlichen, auf der Glasoberfläche vorherrschenden Strömungen
ausgesetzt. Am Rand hat die Strömung eine geringere Geschwindigkeit als in der Mitte.
Daher vollziehen diese Grundschichten zusammen mit dem auf ihnen lagernden Glasrohmaterial
eine Schwenkung zur Seitenwand der Schmelzwanne hin. Zusätzlich aber bewirkt die
größere Dicke der oberen Schicht in dem mittleren Bereich eine Beschleunigung, welche
in entgegengesetzter Richtung wie die Verzögerung an den Kanten wirkt, so daß die
divergierende Bogenbewegung noch verstärkt wird.
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Auf diese Weise ist es möglich, die Glasqualität zu verbessern und
gleichzeitig die Schmelzgeschwindig keit zu steigern, wodurch der Wirkungsgrad und
die Produktivität des Glaswannenofens erhöht werden.
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Man hat es in der Hand, den optimalen Strömungsverlauf nach Wunsch
einzustellen, beispielsweise indem
bei der Grundschicht die Anzahl
der Einzelschichten, ihre Breite und Zwischenräume geändert werden oder indem bei
der Schicht des pulverförmigen Materials die Dicke oder die Dickenänderung über
die Breite entsprechend eingestellt wird.
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Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang
mit der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigt Fig. 1 in einem senkrechten
Längsschnitt durch das Eintrittsende eines typischen Glasschmelzwannenofens die
Einsatzzuführvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine schematische Draufsicht
auf den Glasschmelzwannenofen nach Fig. 1,
Fig. 3 eine schematische
Darstellung einer bevorzugten Anordnung der Glaseinsatzschichten, Fig. 4 eine Stirnansicht
der Einsatzzuführvorrichtun-Fig. 5 eine Draufsicht auf die Einsatzzuführvorrichtung,
Fig. 6 einen Horizontalschnitt durch die Vorrichtung unterhalb der
S iegelhöhe von Fig. 5, und zwar p r3 längs der Linie 6-6 der
Fig. 1,
Fig. 7 eine vergrößerte Einzelheit des Scherbenzuführabschnittes
der Vorrichtung längs der Linie 7-7
der Fig. 4, Fig. 8 einen senkrechten
Teilschnitt längs der Linie 8-8 der Fig. 7,
Fig. 9 eine Teileinzelansicht
des Einstellmechanismus der Einsatzzuführvorrichtung, Fig. 10 einen vergrößerten
Querschnitt durch die Einsatzzuführvorrichtung, Fig. 11 eine Innenseitenansicht
der Vorrichtung nach Fig. 10,
Fig. 12 eine Außenseitenansicht der Vorrichtung
el nach Fig. 10,
Fig. 13 einen vergrößerten Querschnitt längs der Linie
13-13 der Fig. 10,
Fig. 14 eine Draufsicht auf eine abgewandelte Form
des Flügelzuführrades für die Rohmaterialien des Glaseinsatzes, Fig. 15 eine
Draufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Flügelzuführrades für die
Rohmaterialien, Fig. 16 eine Teileinzelheit längs der Linie 16-16
der Fig. 15,
Fig. 17 eine Draufsicht auf ein Paar Hilfsantriebsflügelräder,
die bei der Einsatzzuführvorrichtung verwendet werden können, und Fig.
18 einen senkrechten Querschnitt durch eines der Antriebsflügelräder in Verbindung
mit der Ofenwand.
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Es wird nunmehr auf die Zeichnungen Bezug genommen.
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In Fig. 1 ist ein typischer Glasschmelzwannenofen
25 mit kontinuierlicher Arbeitsweise gezeigt. Er besitzt eine Stirnwand
26, einen Deckbogen 27, eine Brustwand 28 sowie einen Boden
29. Wie man aus der Draufsiclit in Fig. 2 erkennt, ist der Ofen
25 mit den üblicherweise angeordneten Flammlöchern 30 in seinen Seitenwänden
ausgestattet, die mit Regeneratorkarnmern 31 verbunden sind und Flammen hoher
Temperatur abgeben können, um das Einsatzmaterial in der Schmelzzone 32 in
einen geschmolzenen Zustand zu versetzen. Bei den Konstruktionen einiger typischer
Wannenöfen, bei denen die Einsatzmaterialien in der Art einer zusammengesetzten
flächenartigen Schicht zugeführt werden, hat der eigentliche Eintrittsbereich
33 oder die »Hundehütte« eine Breite, die, wie in Fig. 2 veranschaulicht,
nur etwas mehr als die Hälfte des Abstandes zwischen den Brustwänden 28 beträgt.
Der Eintrittsbereich kann somit durch die Stirnwand 34 und die damit zusammenhängenden
Seitenwände 35 definiert werden, wobei der Boden dieses Bereichs gewöhnlich
eine Fortsetzung des Ofenbodens 29 ist. Der durch die Wände 34 und
35 beschriebene offene Bereich ist in gewissem Ausmaß durch einen niedrigen
Dachabschnitt 36 und eine senkrechte, beweglich aufgehängte Wand oder Sperre
37 überdeckt.
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Oberhalb des offenen Bereichs des Eintrittsabschnittes ist eine Zuführvorrichtung
38 für Glasscherben und eine Zuführvorrichtung 39 für das pulverförmige
Gemenge angeordnet. Die Zuführvorrichtung 38 hängt an einer üblichen Brückenplattform
40 mit einer durch die Träger 42 gehaltenen Bodenplatte 41, während die Zuführ-vorrichtung
39 beweglich auf dein Boden 43 der Fabrik in einer nachstehend noch näher
zu beschreibenden Weise abgestützt ist. Die Zuführvorrichtung 38 kann Glasscherben
oder Glasbruch in den Teich G des geschmolzenen Glases in einem Bereich
nahe der Stirnwand 34 derart einführen, daß eine im wesentlichen kontinuierlich
gebildete Schicht H darauf abgelegt ird. Wenn sich diese Scherbenschicht H vorwärts
be#-wegt, wird auf ihrer Oberfläche eine im wesentlichen kontinuierliche Schicht
G des pulverförrnigen Gemenges abgesetzt.
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Gemäß den meisten bisher bekannten ausgeführten Verfahren überspannt
die kombinierte flächenartige SchichtK, die aus den EinzelschichtenH und I aufgebaut
ist, den offenen Bereich des Eingangsbereichs zwischen den Seitenwänden
35 und wird, wobei im wesentlichen der gesamte Schmelzglasteich
G überdeckt ist, in die Einflußsphäre der quergerichteten Flammen in der
Schmelzzone 32 vorwärts bewegt.
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jedoch wird gemäß vorliegender Erfindung die Scherbengrundschicht
H in zwei im wesentlichen getrennten Schichten abgelegt, die etwa so angeordnet
sind, wie es bei b' und Y' gezeigt ist. Vorzugsweise wird ein mittlerer offener
Bereich von beispielsweise 60 cm zwischen diesen Schichten frei gehalten.
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Wenn die Scherbenschicht H vorwärts bewegt wird, wird das Gemenge
auf ihr bei j (Fig. 2) aufgelegt, und es kann beobachtet werden, daß die strichpunktierte
Linie j sich im wesentlichen von einer Seitenwand 35 zur gegenüberliegenden
Seitenwand 35 erstreckt. Mit anderen Worten, die eigentliche Rohmaterialschicht
deckt nicht nur die getrennten Scherbenschichten b` und b", sondern auch
den mittleren offenen Bereich dazwischen. Außerdem hat die Einsatzschicht
1, wie schematisch aus Fig. 3 ersichtlich, in dem mittlexen Bereich
eine größere Dicke als in den Bereichen nahe den Wänden 35. Der Sinn dieses
Vorgehens, eine Schicht sich ändernder Dicke vorzusehen, wird klar, wenn sich die
Schicht K unter der Sperrwand 37 und dem Dach 36 in die Schmelzzüne
des Ofens bewegt.
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Die charakteristische Strömung des geschmolzenen Glases in und durch
die Schmelzzone ist bekannt; sie verläuft längs der kühleren Seiten-,vandbereiche
langsamer und träger als in dein heißen Mittelbereich des Stromes. Diese Eigenschaft
wird bei dem Verfahren gemäß der Erfindung mit Vorteil ausgenutzt, indem die verminderte
Geschwindigkeit der Strömung an den Seiten benutzt wird, um eine ausgeprägte divergente
Bewegung des gesamten Einsatzmaterials, das mit den getrennten Schichten h' und
h',' verbunden ist, einzuleiten. Der offene Bereich zwischen diesen Grundschichten
erleichtert es, daß sie sich in divergierenden Richtungen bewegen, und, was noch
viel wichtiger ist,
die größere Dicke der oberen Schicht in dem
mittleren Bereich des sich bewegenden Stromes erzeugt eine Beschleunigung, welche
entgegengesetzt zu der Verzögerung an den Kanten wirkt, wodurch die divergierende
Bogenbewegung verstärkt wird. Daher tritt, wenn die aufgetrennt flächigen oder getrennt
benachbarten Schichten diejenigen Bereiche erreichen, in welchen die Seitenwände
35 auf die vorderen Brustwände 38
treffen, eine Bogenbewegung in jeder
der vorströmenden Schichten auf, in denen die äußeren Bereiche f im wesentlichen
als »Drehpunkte« wirken, um die sich dickere Bereiche t radartig drehen, wodurch
sie sich radial verschwenken und daher nach außen divergieren, so daß sie sich auf
winklig angeordneten Bahnen, die etwa auf Bereiche zwischen den ersten und zweiten
Flammlöchern 30 gerichtet sind, in den heißeren Schmelzglasteich vorwärts
bewegen.
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Dadurch ergibt sich ein im wesentlichen doppelter Ablenkeffekt (Fig.
2) oder ein Ausspreizen der Einsatzmaterialien über die Breite des Glasschmelzteiches
in der Schmelzzone mit dem Ergebnis, daß der dickere Teil des Einsatzes, also der
Teil mit dem größeren Volumen, in die heißere Zone des Schmelzteiches und die allmählich
dünner werdenden Teile der Schicht in wesentlich kühlere Bereiche des Teiches gebracht
werden.
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Wie oben angegeben, befindet sich die Scherbenzuführvorrichtung über
dem äußeren Ende des Eintrittsbereiches 33, so daß ihre Einspeiserutschen
44, 45, 46 und 47 etwas oberhalb der Stirnwand 34 liegen. Insbesondere weist die
Zuführungsvorrichtung 38
einen Trichter 48 (Fig. 4) auf, der in üblicher Weise
von (nicht veranschaulichten) Scherbenbunkern versorgt wird. Ferner besitzt er eine
Schüttelrutsche 49, einen Bandförderer 50 und einen Abgabebehälter
51,
der sich etwa in der Mitte mit Bezug zu dem Ofeneintritt befindet. Die
oben angegebenen Teile der Scherbenzuführvorrichtung sind in beliebiger Weise an
dem Brückenboden 41 befestigt, und der Behälter 51 ist mit geeigneten Winkeleisen
52 versehen, so daß er in einer Öffnung dieses Bodens gehalten werden kann.
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Das obere Ende des Behälters ist mit einem Trichteransatz
53 versehen, der nach oben auseinanderlaufende Wände 54, 55, 56 und
57 besitzt, während das untere Ende etwa einem umgekehrten Y mit zwei im
Winkel stehenden Schenkelabschnitten oder Kanälen 58 entspricht. Wie aus
Fig. 1 und 4 ersichtlich, setzen sich die Wände 54 und 56 nach unten
in parallelen Vertikalebenen fort, um die einander gegenüberliegenden Teile
59 und 60 der Schenkelabschnitte zu bilden. Die Wände 55 und
57 werden ebenfalls nach unten in vertikalen Ebenen fortgesetzt und erstrecken
sich dann winklig nach außen, um die Wandteile 59, 60 zu überbrücken und
dadurch die obere Wand 61 jedes Kanals zu bilden. Auf der anderen Seite treffen
die unteren Wände 62 des Kanals 58 an der Längsseite des Behälters
51 zusammen und teilen daher das Scherbenmaterial, das auf sie fällt. Das
untere Ende jedes Kanals 58 ist ebenfalls so ausgebildet, daß es das herabrutschende
Scherbenmaterial teilt. Zu diesem Zweck besitzt es einen in der Mitte angeordneten
Teiler 63, dessen oberer Abschnitt 64 einem umgekehrten V entspriel-it und
der damit zusammenhängende senkrechte Wände 65 und 66 besitzt. Zwei
Zweigkanäle 67 und 68 werden auf diese Weise durch die unteren Enden
der Wände 59, 60, 61,
62, 65 und 66 gebildet. Die Kanäle haben
an ihren oberen Enden im allgemeinen quadratischen Querschnitt, werden jedoch an
den unteren Enden, wo sie an Flanschkragen 69 angeschlossen sind, im wesentlichen
kreisförmig. Die Kragen sind mit winklig angeordneten Schlitzen 70 versehen,
durch welche Schrauben 71 greifen, die der Befestigung von mit ähnlichen
Flanschen versehenen Kragen 72 der verschiedenen Rutschen 44 bis 47 dienen.
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Die Rutschen 44 bis 47 haben Rohrform und sind im Querschnitt rechteckig.
Vorzugsweise erweitert sich jede Rutsche von den Kragen 72 aus allmählich,
so daß das untere Austrittsende jeder Rutsche beträchtlich verbreitert ist, um einen
freien und ungehinderten Fall des Scherbenmaterials auf die winklig angeordnete
Plattform 37 zu gestatten, die oberhalb der Stirnwand 34 des Ofeneintrittsendes
liegt. Die Grundplatte 74 der Plattform wird von im wesentlichen parallel zu den
Wänden des Ofeneintritts angeordneten Bodenständern 75 gehalten und ist mit
gleitbar befestigten Winkelplatten 76 versehen, deren Zweck nachstehend näher
beschrieben wird.
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Das Scherben- oder Bruchglas wird also von den üblichen Speicherbunkern
oberhalb des Brückenbodens 40 durch den Trichter 48 auf die Schüttelrutsche 49 geleitet,
die mit Hilfe einer bekannten Schwingeinrichtung 77 das Material mehr oder
weniger gleichmäßig auf das Förderband 50 bringt. Der Stützrahmen
78 für den Förderer 50 ist mit einem Wiegeinechanismus 79 für
die Scheiben auf einem Gestell 80 vereinigt, und der Mechanismus
79 steuert seinerseits die Schwingeinrichtung 77. Dadurch wird die
Menge des Scherbenmaterials bestimmt, das dem Wannenofen proportional zu dem pulverförmigen
Gemenge zugeführt wird. Wenn das Material auf dem Förderband bis oberhalb des Behälters
51 vorgerückt ist, wird es auf die winklig verlaufenden Böden oder Wände
62
der Kanäle 48 entladen. Dadurch wird die Scherbenmenge gleichmäßig geteilt
und dann auf die Teiler 63
geleitet. Hier wird das Material erneut unterteilt
und in die Zweigkanäle 67 und 68 geleitet, von wo es auf die Rutschen
44, 45, 46 und 47 gefördert wird.
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Die Scherbenschichten sollen so abgelegt werden, daß sie ganz sorgfältig
in dem Mittelbereich des Ofeneintritts voneinander getrennt sind. Zu diesem
Zweck sind die Rutschen 44 und 47 winklig zueinander angeordnet, um das Material
aus den Zweigkanälen 68
zu Bereichen des Ofeneintritts nahe den Seitenwänden
35 zu leiten. Die Rutschen 45 und 46 nehmen das Material von den Zweigkanälen
67 auf. Ob-wohl hierdurch der Grundgedanke der Erfindung nicht eingeschränkt
werden soll, wurde gefunden, daß der gewünschte freie Fall erzielt wird, wenn die
in der Mitte angeordneten Rutschen 45 und 46 mit den Zweigkanälen 67 verbunden
sind, die außerhalb des Ofeneintritts liegen, während die Rutschen 44 und 47 mit
den innerhalb liegenden Zweigkanälen 68 verbunden sind.
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Beim Austreten auf die Plattform 73 kann die B& wegungsrichtung
der Scherben weiter durch die Winkelplatten 76 gesteuert werden. Diese sind
mit hakenförmigen Stangen 81 versehen, mit denen sie über die äußeren Kanten
des Plattformbodens 74 gelegt werden können. Demgemäß können, wie in Fig. 4 gezeigt,
die Winkelplatten 76 nahe den Enden der verschiedenen Rutschen 44 bis 47
angeordnet und ihre Lage leicht so eingestellt werden, daß die Menge der über den
Ofeneintritt verteilten Scherben bestimmt und insbesondere eine aufgespaltene Schicht
h' und h" gebildet wird, wie sie in Verbindung mit den Fig. 2 und 3 beschrieben
wurde. Wenn die Scherbenteilchen die Enden der Rutschen verlassen, kann die richtige
Menge, welche in den Schnielzteich eintritt, durch die
im Behälter
51 zugeführte Gesamtmenge geregelt werden, des weiteren durch die seitliche
Lage der Rutschen 44 bis 47 und durch die Stellung der Winkelplatten 76 mit
Bezug auf die Enden der Rutschen.
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Wenn die Scherbenschicht sich vorwärts bewegt, wird pulverförmiges
Rohmaterial von der Zuführungsvorrichtung 39 in einer im wesentlichen kontinuierlichen
Weise abgegeben und eine in Querrichtung den gesamten Bereich zwischen den Wänden
35 überdeckende Fläche geschaffen. Die Mittel zum Steuern der Austrittsgeschwindigkeit
und -menge des Rohmaterials haben verschiedene neue Merkmale, die zusammenwirken,
um in einem gewissen Sinn das Material vom Zeitpunkt seiner Einführung in einen
ersten Trichter 82 an zu messen, bis es durch den Haupttrichter
83 gelangt und schließlich durch ein sich drehendes Flügelrad 84 auf der
Scherbenschicht H abgeschieden ist. Der Zweck der verschiedenen wichtigen Merkmale
ist es, eine pulverförmige Materialschicht J mit einem mittleren relativ dicken
Teil und mit nach außen hin allmählich in der Dicke abnehmenden Teilen zu erzeugen.
Obwohl es lediglich schematisch dargestellt werden kann, wird durch den allgemeinen
Charakter dieser Schicht, wie er in Fig. 3
angegeben ist, graphisch die vorbestimmte
Art des Zuführvorganges erläutert.
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Der erste Trichter 82, wie er in den Fig. 1 und 5
gezeigt
ist, besitzt sich nach innen neigende Vorder-und Rückwände 85 und
86 sowie im wesentlichen senkrechte Seitenwände 87. Nahe ihren oberen
Enden sind die verschiedenen Wände mit entsprechenden Auslegern oder Winkeleisen
88 versehen, durch die der Trichter 82 auf der Stützkonstruktion des
Brückenbodens 40 gehalten werden kann. Mit Hilfe der plattenartigen Schieber
89 kann der wirksame Bereich des unteren Endes des Trichters so eingestellt
werden, daß die dem Haupttrichter 83 der Zuführvorrichtung 39 zugeführte
Materialmenge verändert werden kann. Zu diesem Zweck besitzt jeder Schieber
89 eine im wesentlichen rechteckige flache Platte 90, die gleitbar
mit ihren Längsrändern auf Auslegern 91 ruht, die fest an den vorderen und
hinteren Wänden 85 und 86
angebracht sind, und zwar an der Öffnung
gt, die durch derengegenüberliegende untere Enden gebildet wird. Die Schieber
89 können die öffnung 91' des Trichters 82 entweder gemeinsam
in Querrichtung vergrößern oder verkleinern oder aber in Längsrichtung in den durch
die einzelnen Breiten bestimmten Bereichen. Wie hier erläutert ist, sind fünf derartige
Plattenschieber vorgesehen. In der praktischen Durchführung wird die dritte oder
mittlere Schieberplatte gewöhnlich so angeordnet, daß sie den Mittelbereich der
Öffnung 91" schließt.
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Der Haupttrichter 83, welcher den abwärts rutschenden Einsatz
aufnimmt, besteht im wesentlichen aus einer -nach innen geneigten Vorderwand
92, einer Rückwand 93 mit einem teilweise senkrecht verlaufenden Wandabschnitt
94, der in nach innen gerichtete untere Wandabschnitte 95 und 96 übergeht,
sowie Endwänden 97. Die oberen Enden dieser Wände können in geeigneter Weise
durch Winkeleisen 98 verstärkt sein. Der Trichter wird auf einem Rahmen
99
gehalten, der beweglich auf Rädern 100 in bekannter Weise abgestützt
ist. Ebenfalls befindet sich auf dem Rahmen 99 eine Antriebseinheit
101 zum Antrieb des drehbaren Flügelrades 84. Dieses Rad besitzt eine axial
angeordnete hohle Achse 102, durch die ein geeignetes Kühlmittel, wie Wasser, mit
Hilfe der üblichen Anschlüsse an den beiden Achsenenden geschickt werden kann. An
der zylinderfbrmigen Oberfläche dieser Achse sind in regelmäßigem Abstand Scheiben
103 und radial angeordnete Rippen 104 angebracht, die eine Vielzahl von Abteilungen
105
bildm Diese werden in der Nähe der Austrittsöffnung, oder dem unteren
offenen Ende 106 des Trichters 83,
welches durch die Wand
96 und das untere Ende der Wand 92 gebildet wird, vorbeigeführt. Die
Abteilungen 105 werden in kontinuierlicher Reihenfolge mit dein Rohmaterial
in im wesentlichen abgemessenen Mengen, die natürlich von der Höhe und der Anordnung
der Scheiben 103 und der Rippen 104 abhängen, gefüllt.
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Das Flügelrad 84, wie es in Fig. 1 zu sehen ist, kann sich
in Uhrzeigergegenrichtung drehen und dabei das pulverförmige Material von dem Trichter
83 fortbefördern, wenn die Abteilungen 105 an! unteren Ende
106 in einer Kreisbahn vorbeigleiten, bis das Rad sich etwa ein halbes Mal
gedreht hat, wobei das aufgenommene Material entleert wird und auf die Scherbenschicht
H fällt. Nun ist es ein wichtiges Merkmal der Erfindung, Mittel vorzusehen, um die
richtige Menge des pulverförmigen Rohmaterials einzustellen, weim es im wesentlichen
frei und auf Grund seines eigenen Gewichts aus dem Trichter 83 herab-fällt.
Hierdurch kann die Schicht J kontinuierlich derart aufgebaut werden, daß
der Mittelbereich dicker ist als die beiden Seiten- oder Außenbereiche, wie es bereits
erwähnt wurde. Um dies zu erreichen, ist der Trichter 83 mit einer Anzahl
von einzeln betätigbaren sogenannten Ventil- oder B emessungselementen
107 sowie mit einer bogenförmigen Verschlußplatte 108 versehen.
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Wie es in den Fig. 10 und 11 veranschaulicht ist, bestehen
die Ventil- 'bzw. Bemessungselemente 107 im wesentlichen aus einem etwa dreieckigen
Körper109 mit senkrecht verlaufenden Seiten-wänden 110 und einer damit zusammenhängenden
Deckwand, die einen nach unten schräg verlaufenden Hauptoberflächenbere#ichlll und
einen kurzen unteren Rundflächenbereich in einem Winkel dazu besitzt. Im einzelnen
steht der Flächenbereich 111 in einem nach unten ge#-richteten Winkel zu
der geneigten Ebene der Vorderwand 92 des Trichters 83, während die
untere Wandfläche 112 etwa'parallel zu dieser Wand verläuft. Wie aus Fig. 4 und
insbesondere wis Fig. 11 ersichtlich, ist, sind die Wände 110 der
einzelnen Ventilelemente 107 mit genau ausgerichteten Flächen nebeneinander
angeordnet und können aneinander gleiten, um eine im wesentlichen kontinuierliche
Fläche mit Hilfe der verschiedenen Wandflächen 111 zu schaffen, auf denen
das Einsatzmaterial gehalten wird. In gleicher Weise bilden die-Randflächen 112
eine zweite, im wesentlichen kontinuierliche Fläche, welche j edoch die Mengedes
an den Ventileleinenten vorbeigleitenden Materials steuert, da der Abstand zwischen
den Kanten 112 und der Rückwand 93 die zur Verfügung stehende Austrittsöffnung
des Trichters bestimmt.
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Demgemäß hängt die Menge des Rohmaterials, welches die untere öffnung
106 des Haupttrichters 83 erreicht, von den verschiedenen Dimensionen
des offenen Spaltes ab, der durch die Flächen 112 und die Wand 93 bei
S (Fig. 10) bestimmt ist. Die Ventilcleinente sind in verschiedenen
Höhen mit Bezug auf die untere Öffnung 106 derart angeordnet, daß (vgl. Fig.
6) Dieb proportionale vorbestimmte Zuführung des Gemenges zu dem Tankofen
in dein Haupttrichter 83 beeinflußt werden kann. Das Ventil 107 besteht
aus drei (oder mehr) in der Mitte stehenden, verhältnismäßig schmalen Ventilelernenten
115, 116, 117, den verhältnismäßig- langen Elementen 114 und 118,
die außerhalb davon angeordnet sind, und den in ähnlicher
Weise
schmalen Ventilelementen 113 und 119,
welche die Endbereiche des gesamten
Ventils bestimmen. Hierbei ist das Mittelelement 116 etwas über den Elementen
115 und 117 zu seinen beiden Seiten angeordnet, die längeren Elemente
114 und 118 liegen etwas unterhalb und die äußeren Endelemente
113
und 119 noch weiter unterhalb. Dadurch entsteht eine Materialschicht,
die in ihrem Mittelbereich, wie in Fig. 3 angegeben, beträchtlich überhöht
ist.
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Um diese Anordnung zu erreichen und um die Einstellungen zu ermöglichen,
die von Zeit zu Zeit notwendig sind, ist jedes Ventilelement von einer Stange 120
mit einem Gewindeteil 121 an seinem oberen Teil gehalten. Die schmaleren Ventilelernente
besitzen je-
weils eine Stange, während die längeren Elemente 114 und
118 mit zwei Stangen ausgestattet sind. jede Stange 120 ist mit Hilfe eines
Auslegers 122 an dem zugehörigen Ventilelement befestigt. Die oberen Gewindeenden
121 der Stangen tragen Doppelmuttern 123, deren untere auf einem Ausleger
124 an der Trichterwand92 nahe deren oberem Ende aufliegt. Durch Lösen der Doppelmuttern
und durch Verdrehen längs des Gewindeabschnitts der zugehörigen Stange kann der
Ventilkörper 109 in jede Höheneinstellung gehoben oder gesenkt werden.
Dadurch wird der Ab-
stand der Wandfläche 112 von der Trichterwand
93
verändert, wodurch die Menge des hindurchlaufenden Einsatzmaterials vergrößert
oder verkleinert wird. Die tatsächliche Materialmenge, welche die Öffnung
106 erreicht, kann somit genau gesteuert und die Füllung jeder Abteilung
105 des Flügelrades 84 außerhalb der Mitte direkt proportional der Stellung
der Ventilelemente 109 geregelt werden.
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Wenn das Material die Öffnung 106 des Trichters 83 erreicht
hat und in den verschiedenen Abteilungen 105 aufgenommen ist, kann ein bestimmter
Steuereinfluß auch mit Hilfe der Verschlußplatte 108 ausgeübt werden. Wie
in den Zeichnungen veranschaulicht ist, verläuft die Innenfläche dieser Platte verhältnismäßig
dicht am Umfang des Rades 84. jedoch kann mit Hilfe einer Doppelstelleinrichtung
diese Platte 108 in zwei Richtungen verschoben werden, um den Einfluß des
Schließeffekts dieser Platte zu verändern, wenn das Material in den Abteilungen
daran vorbeigeführt wird. Diese Einstellmittel umfassen eine im wesentlichen senkrechte
(mit Bezug auf die Wand 92) bewegliche Stange 125 und eine Stange
126,
welche eine Radialbewegung der Platte veranlassen kann. jede der Stangen
125 und 126 ist in der einen oder anderen Weise mit Auslegern
127 verbunden, die an der Rückfläche der Verschlußplatte 108 angebracht
sind und gleichen Abstand davon besitzen.
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jede Stange ist an ihrem unteren Ende mit einem Haken 128 ausgestattet,
zwischen dessen gabelförmigen Enden 129 ein Ohr 130 aufgenommen ist.
Das Ohr 130 bildet einen Teil des Auslegers 127 und kann gemeinsam
mit den Enden 129 des Hakens einen Drehzapfen 131 aufnehmen. Die Enden
jedes Zapfens ruhen in Ansätzen 132 einer Schieberplatte 133. jede
Schieberplatte ist in einem Ausleger 134 befestigt, der an der Außenfläche der Trichterwand
92 angebracht ist. Vorzugsweise besitzen die Ausleger 134 Führungsplatten
135, durch welche die Schieberplatten 133
bei ihrer Bewegung geführt
werden. Da die Zapfen 131 gemeinsam die Platte 108 mittels der Ohren
130
tragen, ist es klar, daß jede Einstellbewegung der Schieberplatte
130 die Stellung der Verschlußplatte 108 nicht nur mit Bezug auf das
Flügelrad 84, sondern auch mit Bezu- auf die anstoßende Kante der Öffnung
106 des Trichters ändert. Bei jeder Stange 135 ist das obere Ende 136 mit
Schraubgewinde versehen, greift durch einen Ausleger 137 und trägt Doppelmuttern
138. jeder Ausleger 137
ist an der Trichterwand 92 angebracht.
Außerhalb der Stange 125 und mit ihr ausgerichtet kann jeder Ausleger
137 das obere Gewindeende 139 einer Stange 126 aufnehmen, welche
Doppelmuttern 140 trägt. Das untere Ende jeder dieser Stangen ist gelenkig über
einen Haken 141 und einen Zapfen 142 mit einem zweiten Ohr 143 der Auslegger
127 verbunden. Demgemäß kann mit der Verschlußplatte 108 leicht eine
Einstellung vorgenommen werden, um die Füllung der Abteilungen 105 einzustellen
oder den Zusammenpreßeffekt zu verhindern, der auf das Einsatzmaterial ausgeübt
wird, wenn das Flügelrad 84 sich dreht und die gefüllten Abteilungen unter der Verschlußplatte
vorbeigeführt werden.
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Den Aufbau der pulverförmigen Geinengeschicht kann auch in der Weise
wirksam gesteuert werden, daß man ein Flügelrad mit Abteilungen verschiedener Größe
verwendet. Dadurch wird, falls gewünscht, die Menge des pulverförmigen Materials
genauer abgemessen, welches auf der Scherbenschicht abgelegt wird, wobei der in
der Mitte angeordnete Bereich dieses Materials dicker ist als die außen angeordneten
Endbereiche. Eine solche abgewandelte Ausführungsform eines Flügelrades dieser Art
ist in Fig. 14 gezeigt; es kann in Verbindung mit dem Haupttrichter 83, wie
er oben beschrieben ist, verwendet werden. Das Rad 144 besitzt eine axial verlaufende
rohrförrnige Achse 145, auf der ringförinige Scheiben 146 mit Abstand befestigt
sind. Die Durchmesser der Scheiben 146 nehmen von der Mitte nach außen hin ab, wobei
die durch ihren Umfang gegebenen Flächen im wesentlichen einen Doppelkegel beschreiben.
Die Abteilungen 147 werden zwischen den Scheiben durch radial angeordnete Rippenplatten
148 gebildet, die im wesentlichen keilförmig sind. Die in der Mitte angeordneten
Abteilungen 149 nehmen daher mehr Einsatzmaterial auf als die äußeren Abteilungen
150, wobei die dazwischenlieggenden Abteilungen proportional veränderliche
Mengen enthalten. Es ist leicht einzusehen, daß der Aufbau der Materialschicht
J in Fig. 3 auf diese Weise sehr genau kontrolliert werden kann und
daß, wenn ein Flügelrad dieses abgewandelten Ausführungsbeispiels zusammen mit den
Ventilen 107 in dem Haupttrichter 83 benutzt wird, die Dichte des
Einsatzmaterials in jeder der Abteilungen zusammen mit dem allmählich ansteigenden
Volumen in den Ab-
teilungen von den Enden zur Mitte des Rades 44 sehr genau
eine Schicht des Rohmaterials auf der Scherbenschicht bestimmt, die von einer dicken,
in der Mitte angeordneten Stelle zu dünneren Bereichen in der Nähe der Wände
35 sich ändert.
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Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel eines Flügelrades, wie es in
den Fig. 15 und 16 veranschaulicht ist, wird die gewünschte Bewegungsbähn
beeinflußt, während es eine Schicht des Einsatzmaterials in einer im wesentlichen
keilförmigen Art und Weise ablegt, so daß der Mittelbereich die außen angeordneten
Bereiche, die in der Nähe der Wände 35 liegen, tatsächlich »führt«. Vorzugsweise
ist das Flügelrad dieses Ausführungsbeispiels in dichter Nähe der Oberfläche
des geschmolzenen Glases angeordnet, und dies - zusammen mit der speziellen
Abwandlungsart der Materialaufb#ringung - führt dazu, daß. ein vorwärts gerichteter
Druck längs der Ebene der normal zur Achse des Flügelrades stehenden Linie und in
den zentral angeordneten Rändern der »aufgespaltenen« flächenartigen Scherbenschicht
ausgeübt wird mit
einer sich dadurch ergebenden Antriebskraft für
eine Schubbewegung der gesamten Einsatzmaterialschicht, wenn sie aus dem Eingangsende
des Ofens austritt und in die Schmelzzone des Tankofens eintritt. Solch ein Flügelrad
kann aus einem Paar axial nicht ausgerichteter Räder 151 bestehen, die von
einer üblichen Antriebsquelle aus gedreht werden. Die Räder 151
jedoch sind
für den hier vorliegenden Zweck durch eine Universalkupplung 152 miteinander
und an ihren äußeren Enden mit entsprechend ausgerichteten Stützwellen
153 über Universalkupplungen 154 verbunden. Wie links in Fig. 15 gezeigt
ist, ruhen die Wellen in Lagern 155. Die in der Mitte angeordnete Kupplung
152 ist drehbar in einem Lager 156 gehalten, das an einem Ausleger
157 an den einander gegenüberliegenden Wänden des Zuführtrichters
158 angebracht ist. Das Lager 156 kann innerhalb der Grenzen eines
Schlitzes 159 in dem Ausleger 157 mit Hilfe der Stellschrauben
160 einstellbar verschoben werden. Demzufolge werden bei einer Verschiebung
des Lagers 156
nach links in Fig. 16 die Flügelräder 151 aus
der normalen axialen Ausrichtung in eine Winkellage verschoben, wie es durch die
gestrichelten Linien 151' in Fig, 15 gezeigt ist. Das Gemenge, das
in den Abteilungen 161 an den inneren Enden der Räder enthalten ist und von
dort abgegeben wird, legt sich auf die Scherbenschicht vor einer theoretischen Linie
nieder, welche durch die gleichzeitig von den weiter außen angeordneten Abteilungen
jedes Flügelrades ausgeschütteten Teile des Einsatzmaterials verläuft.
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Die Strömungsbewegung des Materials kann in den gewünschten divergierenden
Bahnen noch beschleunigt oder verzögert werden. Dies kann geschehen, um die Geschwindigkeit,
mit der die Scherben und das pulverförmige Material dem Schmelzglasteich zugeführt
werden, zu steigern und demzufolge die Menge des an dem Auslaßende der Wanne erzeugten
Glases zu erhöhen. Zu diesem Zweck können Antriebsräder nahe den inneren Enden des
Ofeneintritts derart angeordnet sein, daß die unteren Abschnitte ihres Umfangs in
das Material eingreifen und einen gewissen nach vorn gerichteten Druck auf die Materialschicht
ausüben.
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Wie es in den Fig. 17 und 18 gezeigt ist, sind Flügelräder
162 dieser Art oberhalb der Seitenwände 35 so gelagert, daß ihr Körper
163 mehr oder weniger stark in das Einsatzmaterial eintaucht. Diese Körper
können von einer Welle 164 mit radial angeordneten, fest am Umfang befestigten Flügeln
165 gebildet sein. Die Räder 162 sind in der Höhe über dein geschmolzenen
Glas und außerdem in ihrer Winkellage zur Horizontalen sowie zur Vertikalen einstellbar.
Indem die Flügelräder derart befestigt sind, kann der wirksame Druck, der auf die
Einsatzmaterialschicht ausgeübt wird, bezüglich der Tiefe, bezüglich des Anteils
der Tiefe mit Bezug auf die Querbreite des beeinflußten Teiles oder Bereichs der
Schicht und bezüglich der auf die Bewegung der Schicht auszuübenden Richtkraftbewegung
verändert werden. Daher sind die Flügelräder 162 in geeigneter Weise einstellbar
in einer vertikalen Ebene befestigt, damit die Eintauchtiefe der Flügel in die Materialschicht
eingestellt werden kann; dies führt zu einer sehrgenauen Steuerung der durch die
umlaufenden Flügel auf das sich bewegende Material ausgeübten Kraft.
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Die Räder können ferner in einem Winkel zur vertikalen Ebene angeordnet
sein, wodurch die inneren Enden der Räder in einem größeren oder geringeren Ausmaß
in die Materialschicht eingetaucht werden als die äußeren Enden. Durch Verschwenkung
der Flügelräder axial in einer horizontalen Ebene um einen Winkel kann der durch
sie hervorgerufene Vorwärtsdruck an den inneren Enden der Räder vergrößert oder
verkleinert werden. Diese letztgenannte Einstellvorrichtung ist natürlich dazu da,
um die Schwenk' wirkung der auseinanderstrebenden Massen des Materials, wie zuvor
beschrieben, hervorzurufen oder zu verstärken. Mit anderen Worten, das in der Mitte
und mit Abstand von den Rändern angeordnete Einsatzmaterial einer jeden der aufgespaltenen
oder ge-
teilten Flächen kann beeinflußt werden, um in eine Winkelbahn mit
größerer Geschwindigkeit gegen die Brustwände 28 hin geschwenkt zu werden.
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Des weiteren können die Flügelräder in ihrer Drehzahl gesteuert werden,
um die Bewegung der Materialschicht noch weiter zu beeinflussen. Daher wird, wenn
die Räder so angeordnet sind, daß sie die Einsatzmaterialschicht in den Mittelbereichen
beeinflussen. die schnellere Drehung wirksam, um die aufgespaltenen Schichtflächen
zu zwingen, sich nach außen zu spreizen, wie es erwünscht ist. Auf der anderen Seite
ergibt sich, wenn die Flügelräder dichter an den Seitenwänden 35 angreifen
und mit geringerer Drehzahl angetrieben werden, als es der normalen Strömungsgeschwindigkeit
des geschmolzenen Glases entspricht, umgekehrt eine Verzögerungsbewegung der weiter
außen liegenden Materialschicht. In jedem Fall können die Flügelräder mit Bezug
auf die mit Ab-
stand angeordneten Materialschichten leicht derart angeordnet
nud angetrieben werden, daß der neuartige Aufbau der Scherben- und Gemengeschichten,-
wie er zuvor beschrieben wurde, leichter erzielt oder gesteuert wird.
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Zu diesem Zweck ist die Welle 164 jedes Flügelrades in einem Kugelgelenklager
166 gelagert, das in einem Klemmenausleger 167 sitzt. Der Ausleger
167
bildet den oberen Teil eines Stützgliedes 168, das mit einer unteren,
gewindetragenden und vertikal verlaufenden Achse 169 ausgerüstet ist. Die
Achse sitzt in einem Fuß 170 und kann mit einer Gewindehülse 171 an
der Oberseite des, Fußes zusammenwirken. Durch Drehung dieser Hülse wird das Stützglied
168
angehoben oder abgesenkt, wodurch die Höhe des zugehörigen Flügelrades
verstellt wird. Außerhalb des Lagers 166 ist die Welle 164 mit einem Motor
172
über eine übliche Kupplung 173 verbunden. Der Motor 172
sitzt auf einem Plattformausleger 174, der seinerseits auf dem Fuß 170 mit
Hilfe eines einstellbaren Gelenkes 175 verbunden ist, das mit Gewindestangen
176 und einem Spannschloß 177 dazwischen versehen ist. Obwohl das
Gelenk 175 zur Abstützung des Plattformauslegers 174 dient, ist es klar,
daß bei Betätigung des Spannschlosses 177 der Ausleger 174 und Welle 164
zusammen mit dem Motor 172 und dem Rad 162 radial um das Lager
166 geschwenkt werden können, wodurch das Flügelrad in einer vertikalen Ebene
winklig eingestellt wird.
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Der Fuß 170 ist mit einem Grundflansch 178 versehen,
der auf einer festen Platte 179 auf dem Fabrik# boden ruht und darauf um
die Achse eines vertikalen Langerständers 180 drehbar ist. Mit Hilfe nicht
veranschaulichter Mittel kann der Grundflansch 178 in einer Einstellage gesichert
oder von dort fortbewegt werden, um den Fuß 170 und insbesondere das von
diesem getragene Flügelrad 162 um den Ständer 180
zu schwenken, bis
das Flügelrad in geeigneter Weise winklig mit Bezug auf die Einsatzmaterialschicht
eingestellt ist, die sich darunter bewegt, und mit Bezug auf das Maß des veränderten
Drucks, der auf die Schicht als Ergebnis der Verstellung der Räder ausgeübt
wird.
Demgemäß können die Flügelräder 162
nahe den gegenüberliegenden Seitenwänden
35 des Ofeneintritts leicht in Axialrichtung angeordnet und in ihrer Höhe
horizonta,1 ausgerichtet werden. Ebensogut können, wenn Einstellungen zur veränderlichen
Steuerung der Art oder der Abgabebewg--gungsgeschwindigkeit des in den Wannenofen
eintretenden Einsatzmaterials notwendig sind, das eine oder das andere oder beide
Flügelräder in ihrer Lage eingestellt werden, um den gewünschten Einfluß auf die
Materialströmung auszuüben.