DE1234358B - Method and apparatus for thermal conditioning of molten glass - Google Patents
Method and apparatus for thermal conditioning of molten glassInfo
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Description
Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Konditionierung von geschmolzenem Glas Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur thermischen Konditionierung von geschmolzenem Glas vor seiner Entnahme zum Zweck der Formgebung, beispielsweise zum Ziehen von Tafelglas.Method and device for the thermal conditioning of molten material Glass The invention relates to a method and a device for thermal conditioning of molten glass prior to its removal for the purpose of shaping, for example for drawing sheet glass.
Bekanntlich kann die Warmverformung von Glasgegenständen nur bei einer ganz bestimmten Temperatur erfolgen, die beträchtlich niedriger ist als die zum Läutern des Glases erforderliche Temperatur. Diese Temperatur muß außerdem an der Entnahmestelle und im ganzen angrenzenden Bereich sehr gleichmäßig sein. Beim Ziehen von Tafelglas ist ferner erforderlich, daß die thermischen Strömungen unterhalb der Zichlinie ausreichend behindert werden, d. h. unterhalb des Meniskus, der die in Bildung begriffene Glastafel speist, damit diese Ziehlinie eine bestimmte Lage und einen vollkommen geradlinigen Verlauf bewahrt.It is known that the hot forming of glass objects can only take place at a very specific temperature which is considerably lower than the temperature required for refining the glass. This temperature must also be very uniform at the extraction point and in the entire adjacent area. When drawing sheet glass it is also necessary that the thermal flows below the drawing line be sufficiently obstructed, i.e. H. underneath the meniscus, which feeds the glass panel, which is in the process of being formed, so that this drawing line maintains a certain position and a perfectly straight course.
In der Praxis erfolgt die Abkühlung des Glases während eines langen Weges aus der Läuterungszone in die Arbeitszone. Während dieses Weges wird das Glas verändert und mit Verunreinigungen beladen. Man ist daher gezwungen, den größeren Teil des Glases durch die therinischen Strömungen in die Schmelzzone zurückzuführen, um dasselbe bei hoher Temperatur wieder zu reinigen. Daraus ergibt sich ein beträchtlicher Wärmeverlust.In practice, the glass is cooled for a long time From the purification zone to the work zone. During this journey the glass becomes changed and loaded with impurities. One is therefore forced to choose the bigger one Part of the glass is returned to the melting zone by the therin currents, to clean the same again at high temperature. This results in a considerable Heat loss.
In der Arbeitszone treten ebenfalls beträchtliche Wärmeverluste auf, die kompensiert werden müssen. Die Zuführung der erforderlichen Wärme erfolgt bei bestimmten Verfahren unmittelbar durch Beheizung von außen. Bei anderen Verfahren erfolgt sie durch eine Verstärkung der Zuführungsströmung, des heißen Glases, indem diese Strömung, nachdem sie ihre Wärme abgegeben hat, in die Schmelzzone zurückkehrt und dabei einen kontinuierlichen Kreislauf ausführt. Wenn die thermischen Strömungen gut geregelt sind, tragen sie dazu bei, die Temperatur des Glasschmelzbades auf einem Niveau gleichmäßig zu machen, das für eine gute Wirkungsweise zweckmäßig, ist. Insgesamt bringen jedoch diese Strömun-C, C aen einen beträchtlichen Wärmeverlust mit sich und zwingen zu einer Vergrößerung der Abmessungen des Ofens.There is also considerable heat loss in the work zone, which must be compensated for. In certain processes, the required heat is supplied directly by external heating. In other methods, it takes place by increasing the supply flow, the hot glass, in that this flow, after it has given off its heat, returns to the melting zone and thereby carries out a continuous cycle. If the thermal flows are well controlled, they help to make the temperature of the molten glass bath uniform at a level that is appropriate for good performance. However, bringing together, these Strömun-C, C ate a considerable heat loss and force an increase in the dimensions of the oven.
Bei einem bekannten Verfahren zur Herstellung von Flachglas in Bandform wird das Glasband längs eines Bades aus geschmolzenem Metall bewegt, dessen Breite größer ist als die endgültige Breite des Glasbandes, und das Glasband wird auf dessen Spiegel in einer durchgehenden horizontalen Ebene schwimmend getragen, wobei die Oberfläche des Bades gegen Oxydation durch eine chemisch geeignete, thermisch geregelte Atmosphäre geschützt ist und das Glasband durch geeignete Regelung der Badtemperatur vor dem Verlassen des Bades so weit abgekühlt ist, daß es ohne Schaden aus dem Bad auf mechanische Fördermittel ausgetragen werden kann. Dabei sind zur Regelung der Badtemperatur sowie zur Regelung der Temperatur des die Schutzatmosphüre bildenden Gases entsprechend der Badtemperatur getrennte Temperaturregeleinrichtungen vorgesehen.In a known method for producing flat glass in ribbon form, the glass ribbon is moved along a bath of molten metal, the width of which is greater than the final width of the glass ribbon, and the glass ribbon is carried floating on its mirror in a continuous horizontal plane, the surface of the bath is protected against oxidation by a chemically suitable, thermally controlled atmosphere and the glass ribbon is cooled down by suitable control of the bath temperature before leaving the bath that it can be discharged from the bath on mechanical conveying means without damage. Separate temperature control devices are provided for regulating the bath temperature and for regulating the temperature of the gas forming the protective atmosphere in accordance with the bath temperature.
Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Ziehen von Glas bekannt, das in einem Speisbkanal von geringer Tiefe aus der Läuterzone in die Ziehzone geführt wird. Unterhalb des flüssigen Glases im Spei sekanal ist eine Schicht vorgesehen, die aus Metall oder einem ähnlichen Stoff besteht, der bei der Betriebstemperatur flüssig ist. Die Schicht flüssigen Metalls ist in Ausnehmungen von feuerfesten Blökken angeordnet, welche den Boden des Speisekanals bilden, In diesen feuerfesten Blöcken, aber insbesondere in dem in der Ziehzone unterhalb des Meniskus liegenden Block sind Kühlrohre angeordnet.There is also already known a device for drawing glass, which is fed from the refining zone into the drawing zone in a feed channel of shallow depth will. A layer is provided below the liquid glass in the feed channel, which is made of metal or a similar substance that is at the operating temperature is liquid. The layer of liquid metal is in recesses of refractory blocks arranged, which form the bottom of the feed channel, In these refractory blocks, but especially in the block lying in the drawing zone below the meniscus cooling tubes are arranged.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur thermischen Konditionierung von geschmolzenem Glas während seines Weges auf einem darunter befindlichen Bad aus geschmolzenem Metall zu der oder in die Nähe der Stelle, an der das Glas zum Zweck der Formgebung entnommen wird.The invention relates to a method for thermal conditioning of molten glass on its way to a bath below of molten metal to or near the point where the glass is used to Purpose of the shaping is taken.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht im wesentlichen darin, daß die dem geschmolzenen Glas an einer Stelle entzoaene Wärme an einer anderen Stelle wieder zugeführt wird.The object on which the invention is based essentially consists in that the melted Glass in one place Heat is supplied again at another point.
Diese Aufgabe wird beim Verfahren gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Metallbad relativ zum darüberliegenden Glasschmelzbad eine ausreichende Dicke aufweist, so daß das Metallbad unter der Wirkung, der von demselben aus den zu heißen Teilen des Glasschmelzbades absorhierten Wärme Konvektionsströmungen bilden kann, die in der Richtung der Dicke, der Breite und der Länge des Metallbades vom Eintritt des Glases in die Konditionierungskammer bis zur Entnahmestelle des Glases frei umlaufen, so daß diese Konvektionsströmungen die durch das Metallbad absorbierte Wärme transportieren und auf die zu kalten Teile des Glasschmelzbades übertragen, damit das Glas der Entnahmestelle mit einer gleichmäßigen Temperatur zu-eführt wird.This object is achieved in the method according to the invention in that that the metal bath is sufficient relative to the molten glass bath above it Has thickness, so that the metal bath under the action of the same from the heat absorbed to hot parts of the molten glass bath form convection currents can be dated in the direction of the thickness, width and length of the metal bath Entry of the glass into the conditioning chamber up to the removal point of the glass circulate freely so that these convection currents absorbed by the metal bath Transporting heat and transferring it to the parts of the molten glass bath that are too cold, so that the glass is fed to the tapping point at a uniform temperature.
Nach einem weiteren Merkmal des Verfahrens gemäß der Erfindung wird der Umlauf des Metallbades unabhängig von der Bewegungsrichtung des Glasschmelzbades durch die im Metallbad entstehenden Konvektionsströmungen bewirkt. Das Metallbad kann aber auch durch eine mechanische Einrichtung in Unflauf gesetzt werden.According to a further feature of the method according to the invention the circulation of the metal bath independent of the direction of movement of the molten glass bath caused by the convection currents created in the metal bath. The metal bath but can also be set in trouble by a mechanical device.
Das Verfahren gemäß der Erfindung ermöglicht daher a) eine Entziehung von Wärme durch das Metallbad an beliebigen Stellen des Glasschmelzbades, die relativ zur Arbeitstemperatur zu heiß sind, b) eine Zuführung von Wärme an beliebigen Stellen des Glassehmelzbades, die relativ zur Arbeitstemperatur zu kalt sind, c) die Aufrechterhaltung einer gewünschten Temperatur des Glasschmelzbades oder der an der Entnahmestelle des Glases zum Zweck der Formgebung desselben gewünschten Arbeitstemperatur. Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur thermischen Konditionierung von geschmolzenem Glas, das auf einem Bad aus geschmolzenem Metall vorrückt, dem eine von der Bewegungsrichtun- des Glassehmelzbades unabhängige Umlaufbewegung erteilt wird und dessen Temperatur regelbar ist. Die Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Boden des Beckens, welches das Metallbad enthält, senkrechte Rippen vorgesehen sind, die aus dem Metallbad etwas herausragen und Umlenkplatten bilden', um den Weg des geschmolzenen Metalls des Bades zu verlängern und den vom Bad eingenommenen Raum in Kammern zu unterteilen.The method according to the invention therefore enables a) an extraction of heat through the metal bath at any point in the molten glass bath which are too hot relative to the working temperature, b) a supply of heat at any point in the glass clay bath which is too cold relative to the working temperature, c) Maintaining a desired temperature of the molten glass bath or the working temperature desired at the point where the glass is removed for the purpose of shaping the same. The subject matter of the invention is also a device for the thermal conditioning of molten glass, which advances on a bath of molten metal, which is given a rotational movement independent of the direction of movement of the glass-clay bath and whose temperature can be regulated. The device is characterized in that vertical ribs are provided on the bottom of the basin containing the metal bath, which protrude somewhat from the metal bath and form baffles to lengthen the path of the molten metal of the bath and the space occupied by the bath to be divided into chambers.
In der Vorrichtung sind besondere Heiz- und Kühlelemente angeordnet, um die Temperatur des Metallbades an einer beliebiaen Stelle seines Umlaufs korrigieren zu können. Da das Metallbad im Ofen auf seiner ganzen Oberfläche durch das dasselbe bedeckende Glas geschützt ist, kommt eine Schutzatmosphäre nur in einem außerhalb des Ofens liegenden gedeckten Kanal zur Anwendung, welcher zur Umleitun- des Metalls dient.Special heating and cooling elements are arranged in the device, to correct the temperature of the metal bath at any point in its circulation to be able to. Since the metal bath in the furnace on its whole surface through the same Covering glass is protected, a protective atmosphere comes only in an outside The covered channel lying on the furnace is used, which is used to divert the metal serves.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung weist den Vorteil auf, daß sie leicht mit irgendeiner der bekannten Vorrichtungen zum Ziehen von Tafelglas kombiniert werden kann, wie z. B. mit den Vorrichtungen für das Fourcault-, Pittsburgh- oder Libbey-Owens-Verfahren. Sie eignet sich auch als Speisevorrichtung für eine Maschine zur selbsttätigen Herstellung von Gegenständen aus gepreßtem oder geblasenem Glas sowie zur Lösung irgendeines Problems der Glasherstellung, bei dem es vorteilhaft ist, eine gleichmäßige Temperaturverteilung zu erzielen und ganz allgemein von dem einen oder dem anderen der besonderen Merkmale Gebrauch zu machen. Das gleiche gilt beispielsweise für die Verfahren, welche die Eigenschaft des geschmolzenen und überhitzten Glases ausnutzen, sich in einer dünnen und gleichmäßigen Schicht auf einem Metallbad auszubreiten.The device according to the invention has the advantage that it easily combined with any of the known devices for drawing sheet glass can be, such as B. with the devices for the Fourcault, Pittsburgh or Libbey-Owens method. It is also suitable as a feed device for a machine for the automatic production of objects from pressed or blown glass as well as solving any glass manufacturing problem in which it is beneficial is to achieve a uniform temperature distribution and more generally of that to make use of one or the other of the special features. The same goes for for example for the process, which has the property of being melted and overheated Take advantage of the glass in a thin and even layer on a metal bath spread out.
In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen der Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung dargestellt.In the drawing are several example embodiments of the Apparatus for carrying out the method according to the invention is shown.
F i g. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt eines Beckens, das mit geschmolzenem Material gefüllt ist, welches das darunter befindliche Bad bildet, auf welchem sich das geschmolzene Glas nach der Entnahmestelle hin bewegt; F i g. 2 zeigt im senkrechten Längsschnitt nach der Linie II-II der F i g. 3 ein Becken, das für das Ziehen von Tafelglas ausgebildet ist; F i g. 3 ist ein waagerechter Längsschnitt nach der Linie III-111 der F i g. 2; F i g. 4 zeigt im waagerechten Längsschnitt nach der Linie IV-IV der F i 1-. 5 eine Vorrichtung mit Umlenkplatten, welche den Weg des geschmolzenen Materials des darunter befindlichen Bades verlängern; F i g. 5 ist ein senkrechter Längsschnitt nach der Linie V-V der F i g. 4; F i g. 6 ist ein senkrechter Querschnitt nach der Linie VI-VI der F i g. 4; F i g. 7 und 8 zeigen Einzelheiten; F i g. 9 und 10 veranschaulichen die Möglichkeiten des Umlaufens des geschmolzenen Materials des darunter befindlichen Bades in einem oder zwei geschlossenen Kreisläufen; F i 11 zeigt die Anwendung der Erfindung auf eine Vorrichtung zum Ziehen von Tafelglas nach dem Libbey-Owens-Verfahren; F i g. 12 zeigt im senkrechten Längsschnitt nach der Linie Xll-XII der F i g. 13 die Anwendung der Erfindung auf die Speisevorrichtung einer Maschine zur selbsttätigen Herstellung von Gegenständen aus gepreßtem oder geblasenem Glas; F i g. 13 ist ein waagerechter Längsschnitt nach der Linie XIII-XHI der F i g. 12; F i g. 14 und 15 zeigen wieder Einzelheiten.F i g. Fig. 1 shows a vertical longitudinal section of a basin filled with molten material which forms the bath below, on which the molten glass moves towards the extraction point; F i g. 2 shows a vertical longitudinal section along the line II-II of FIG. 3, a basin designed for drawing sheet glass; F i g. 3 is a horizontal longitudinal section along the line III-111 of FIG. 2; F i g. 4 shows a horizontal longitudinal section along the line IV-IV of F i 1-. 5 shows a device with baffles which extend the path of the molten material of the bath located below; F i g. 5 is a vertical longitudinal section along the line VV of FIG. 4; F i g. Figure 6 is a vertical cross-section on the line VI-VI of Figure 6. 4; F i g. 7 and 8 show details; F i g. Figures 9 and 10 illustrate the possibilities of circulating the molten material of the bath below in one or two closed circuits; Fig. 11 shows the application of the invention to an apparatus for drawing sheet glass according to the Libbey-Owens method; F i g. 12 shows a vertical longitudinal section along the line XII-XII in FIG . 13 shows the application of the invention to the feed device of a machine for the automatic production of objects from pressed or blown glass; F i g. 13 is a horizontal longitudinal section along the line XIII-XHI of FIG . 12; F i g. 14 and 15 again show details.
Wie F i g. 1 zeigt, besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß in einem Becken 1, das an einen Glasschmelzofen 2 angrenzt und von demselben durch eine Schwelle 3 getrennt ist, ein geschmolzenes Material angeordnet sind, welches ein darunter beflndliches Bad 4 bildet, auf dem sich die vom Ofen 2 herkommende Schicht 5 des geschmolzenen Glases nach der Kammer 6 hin bewegt, in welcher die (nicht dargestellte) Vorrichtung zur Entnahme des Glases angeordnet ist.Like F i g. 1 shows, the invention consists essentially in the fact that a molten material is arranged in a basin 1, which adjoins a glass melting furnace 2 and is separated from it by a threshold 3 , which forms a bath 4 located below it, on which the layer 5 of the molten glass coming from the furnace 2 is moved towards the chamber 6 in which the device (not shown) for removing the glass is arranged.
Das Niveau des Bades 4 liegt unterhalb der Schwelle 3. Das Bad besteht aus einem Material, dessen Schmelzpunkt wesentlich niedriger ist als die Temperatur, auf welcher das Glas in der Kammer 6 zum Zweck seiner Entnahme und Foringebung gehalten werden muß. Außerdem muß das Material des Bades 4 einen vernachlässigbaren Dampfdruck aufweisen und gegenüber dem Glas inert sein, um dessen Zusammensetzung nicht zu verändern. Das geschmolzene Material wird meist ein Metall oder eine Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt sein, Z. B. Zinn, Blei oder eine Legierung eines dieser Metalle mit einem anderen Metall, wie z. B. Kupfer. Die Vorwärtsbewegung des Glases auf dem sehr beweglichen Bad4 ist viel leichter und gleichmäßiger als auf einem rauhen Boden aus keramischem Material. Die Verwendung dieses Bades ist durch die Tatsache vollauf gerechtfertigt, daß es eine leichte thermische Konditionierung des geschmolzenen Glases ermöglicht, da in gewissen Fällen die Entnahmetemperatur niedriger ist als die im Ofen herrschende Schmelztemperatur und da die Temperatur im Entnahmebereich so gleichmäßig wie möglich und genau regelbar sein muß. Das Bad 4 vermittelt in dieser Hinsicht infol-e seiner hohen thermischen Leitfähigkeit und durch die in seinem Inneren entstehenden Konvektionsströmungen. Diese Strömungen bewirken schon für sich allein eine beträchtliche thermische Konditionierung des geschmolzenen Glases und ermöglichen eine allmähliche Abkühlung desselben auf seinem Weg ., von der Schwelle3 zur Entnahmestelle in der Kammer 6. Die Oberfläche des Bades 4, welche durch die Konvektionsströmungen ständig erneuert wird, entzieht dem Glas die Wärme, die demselben an der Stelle wieder zurückgegeben wird, wo seine Temperatur stabil gehalten werden soll. Diese Wirkungen können dadurch verstärkt werden, daß dem geschmolzenen Material des Bades eine künstliche Umlaufbeweg gung erteilt wird, wie nachstehend noch genauer beschrieben wird.The level of the bath 4 is below the threshold 3. The bath consists of a material whose melting point is significantly lower than the temperature at which the glass in the chamber 6 must be kept for the purpose of its removal and formation. In addition, the material of the bath 4 must have a negligible vapor pressure and be inert to the glass so as not to change its composition. The molten material will most often be a metal or alloy with a low melting point, e.g. , tin, lead, or an alloy of one of these metals with another metal such as e.g. B. Copper. The forward movement of the glass on the very mobile bath4 is much easier and more even than on a rough floor made of ceramic material. The use of this bath is fully justified by the fact that it enables a slight thermal conditioning of the molten glass, since in certain cases the removal temperature is lower than the melting temperature prevailing in the furnace and since the temperature in the removal area can be regulated as uniformly as possible and precisely got to. The bath 4 mediates in this respect due to its high thermal conductivity and due to the convection currents arising in its interior. These currents cause already in itself a significant thermal conditioning of the molten glass and allow a gradual cooling of the same in its path., The threshold3 to the extraction point in the chamber 6. The surface of the bath 4, which is constantly renewed by the convection, withdraws the glass receives the heat that is returned to the same place where its temperature is to be kept stable. These effects can be enhanced by giving the molten material of the bath an artificial orbital motion, as will be described in more detail below.
Das Becken 1 ist einerseits durch die Schwelle 3 und andererseits durch die Seitenwände 7 und 7' sowie durch die Endwand 8 begrenzt (F i g. 1 bis 3). Wenn die Entnahme des Glases durch eine Vorrichtung 9 (F i g. 2) zwecks Ziehens einer Tafel 10 erfolgt, kann es angezeigt sein, auf dem Boden 11 eine senkrechte Rippe 12 anzuordnen, die durch das Bad 4 hindurchgeht und in die Schicht 5 des geschmolzenen Glases hineinragt, um eine Ziehstange zu bilden, die den Meniskus 13 an seinen Platz und in aerader Linie hält. Diese Rippe kann öffnungen 14 für den Durchaana des aeschmolzenen Materials des Bades 4 aufweisen. Das geschmolzene Material kann aber auch durch die Öffnungen 15 zwischen der Rippe 12 und den Seitenwänden 7, 7' hindurchgehen. Wenn die Dicke der Glasschicht 5 gering ist und nicht mehr als 10 bis 30 cm beträgt, kann man in gewissen Fällen den Meniskus auch ohne die Rippe 12 stabilisieren, aber für dickere Glasschichten ist das Vorhandensein dieser Rippe vorteilhaft, wenn nicht unentbehrlich.The basin 1 is delimited on the one hand by the threshold 3 and on the other hand by the side walls 7 and 7 ' and by the end wall 8 (FIGS. 1 to 3). If the removal of the glass is carried out by a device 9 ( FIG. 2) for the purpose of drawing a panel 10 , it may be advisable to arrange a vertical rib 12 on the floor 11 , which passes through the bath 4 and into the layer 5 of the molten glass protrudes to form a pull rod that holds the meniscus 13 in place and in a straight line. This rib can have openings 14 for the passage of the melted material of the bath 4. However, the molten material can also pass through the openings 15 between the rib 12 and the side walls 7, 7 ' . If the thickness of the glass layer 5 is small and does not exceed 10 to 30 cm, in certain cases the meniscus can also be stabilized without the rib 12, but for thicker glass layers the presence of this rib is advantageous, if not essential.
Die Tatsache, daß der Glasschicht die geringstmögliche Dicke gegeben wird, die mit den Bedingungen einer guten Herstellung vereinbar ist, bietet den Vorteil, daß die durch das geschmolzene Material gebildete thermische Abschirmung wirksamer gemacht wird und daß die regelnde Wirkung desselben auf die Konditionierung der Temperatur des geschmolzenen Glases rascher erfolgt. Wenn das geschmolzene Material ein Metall ist, wird diese Wirkung noch durch die Tatsache verstärkt, daß seine Oberfläche glänzend ist und wenig strahlt, während der Strahlungskoeffizient des Glases erhöht ist. Die Strahlung der Metalloberfläche ist jedoch genügend stark, um zusammen mit der Berührungswirkung die rasche Konditionieruno, der Temperatur des geschmolzenen Glases in der aanzen Dicke des Bades von geringer Dicke zu bewirken und die Wirkung C der konvektiven Abkühlungen aufzuheben, denen die Oberfläche des Glases, aber nicht die Oberfläche des geschmolzenen Materials des darunter befindlichen 2 Bades unterworfen ist.The fact that the glass layer is given the smallest possible thickness, which is compatible with the conditions of good manufacture, offers the advantage that the thermal shield formed by the molten material is made more effective and that the regulating effect of the same on the conditioning of the temperature of the molten glass occurs more quickly. If the molten material is a metal, this effect is enhanced by the fact that its surface is glossy and has little radiation, while the radiation coefficient of the glass is increased. However, the radiation of the metal surface is sufficiently strong to cause, together with the contact effect the rapid Konditionieruno, the temperature of the molten glass in the aanzen thickness of the bath having a small thickness and the effect of C annul the convective coolings to which the surface of the glass, but the surface of the molten material of the 2 bath below is not subjected.
Um den Wärmeaustausch zwischen der Glasschicht 5 und dem darunter befmdlichen Bad 4 an besonders wichtigen Stellen zu erleichtern, ist es vorteilhaft, den vom Bad 4 eingenommenen Teil des Beckens durch senkrechte Rippen 16 und 16' (F i g. 4 und 5) in Kammern zu unterteilen. Diese Rippen bilden Umlenkplatten, welche das geschmolzene Material zwingen, einen vorherbestimmten Weg zurückzulegen, beispielsweise senkrecht zur Bahn des geschmolzenen Glases 5. Die Umlenkplatten 16 und 16' ragen etwas aus dem Niveau des Bades 4 heraus und sind entweder mit der Seitenwand 7 -oder mit der Seitenwand 7" des Beckens fest verbunden, so daß sie eine Folge von Kammern 17 bilden, die abwechselnd auf der Seite der Wand 7 und auf der Seite der Wand 7,* miteinander in Verbindung stehen.In order to facilitate the heat exchange between the glass layer 5 and the bath 4 located below it at particularly important points, it is advantageous to place the part of the basin occupied by the bath 4 in chambers by vertical ribs 16 and 16 ' ( FIGS. 4 and 5) to subdivide. These ribs form baffles which force the molten material to travel a predetermined path, for example perpendicular to the path of the molten glass 5. The baffles 16 and 16 ' protrude somewhat from the level of the bath 4 and are either with the side wall 7 or with it the side wall 7 "of the basin firmly connected, so that they form a series of chambers 17 which are alternately on the side of the wall 7 and on the side of the wall 7, * in communication.
Die F i g. 4 und 5 zeigen wieder ein Becken mit einer darüber angebrachten Vorrichtung 9 zum senkrechten Ziehen von Glastafeln 10. Gemäß F i g. 5 sind zu beiden Seiten der gezogenen Glastafeln Kühlvorrichtungen 18 und Paare von Antriebswalzen 19 angeordnet. Außerdem ist ein von der Decke 21 abstehender Damm 20 vorgesehen, der in die Glasschicht eintaucht, um die Atmosphäre der Kammer 6 von jener des Ofens 2 zu trennen und um zu vermeiden, daß auf der Glasschicht schwimmende Verunreinigungen in die Kammer 6 gelangen. Bei einer solchen Vorrichtung kann die Umlenkplatte 16 oder 16', die in senkrechter Richtung unterhalb des Meniskus 13 liegt, mit einer Ziehstange 12 kombiniert werden, welche über ihre ganze Länge verteilte öffnungen 14 aufweist. Manchmal ist es vorteilhaft, zwischen der unterhalb des Meniskus 13 liegenden Umlenkplatte, und der Seitenwand 7' einen Durchlaß 59 (F i 4) vorzusehen. Der Querschnitt dieses Durchlasses ist abhängig von der Stärke, die man der Strömuna des -eschmolzenen Materials durch den Durchlaß 59 relativ zur Strömung, durch den an die Wand 7 angrenzenden Durchlaß zu geben wünscht.The F i g. 4 and 5 again show a basin with a device 9 mounted above it for vertical pulling of glass sheets 10. According to FIG. 5 cooling devices 18 and pairs of drive rollers 19 are arranged on both sides of the drawn glass sheets. In addition, a dam 20 protruding from the ceiling 21 is provided which is immersed in the glass layer in order to separate the atmosphere of the chamber 6 from that of the furnace 2 and to prevent impurities floating on the glass layer from entering the chamber 6 . In such a device, the deflection plate 16 or 16 ', which lies below the meniscus 13 in the vertical direction, can be combined with a pull rod 12 which has openings 14 distributed over its entire length. Sometimes it is advantageous to provide a passage 59 (F i 4) between the deflection plate located below the meniscus 13 and the side wall 7 '. The cross-section of this passage depends on the strength that one wishes to give the flow of the molten material through the passage 59 relative to the flow through the passage adjoining the wall 7.
Bestimmte voneinander entfernte Kammern 17, gemäß F i g. 4 die äußeren Kammern, sind miteinander durch einen bedeckten äußeren Kanal 22 (F i g. 4 und 6) und durch Öffnungen 23, 24 verbunden, die in der Wand 7 unterhalb des Niveaus des darunter befindlichen Bades 4 ausgespart sind. Dadurch kann ein geschlossener Kreislauf des ge- schmolzenen Materials durch die verschiedenen Kammern hergestellt werden. Certain chambers 17 spaced apart from one another, according to FIG. 4 the outer chambers are connected to one another by a covered outer channel 22 ( FIGS. 4 and 6) and by openings 23, 24 which are recessed in the wall 7 below the level of the bath 4 located below. This can be made through the various chambers of a closed circuit of the overall molten material.
Der von der Decke 21 abstehende Damm 20, der in die Glasschicht eintaucht, kann stromabwärts von der Schwelle 3 (F i g. 1 und 5), in der Ebene dieser Schwelle oder gemäß der in F i g. 2 gezeigten abgeänderten Ausführungsform stromaufwärts von der Schwelle 3 angeordnet werden. Im ersten Fall erstreckt sich das geschmolzene Material des Bades in einen Teil der Vorrichtung, in welchem die Ofentemperatur herrscht, während gemäß F i g. 2 das Becken 1, welches das geschmolzene Material enthält, vom Ofen vollständig getrennt ist.The dam 20 protruding from the ceiling 21, which is immersed in the glass layer, can be located downstream of the threshold 3 ( FIGS. 1 and 5), in the plane of this threshold or according to the method shown in FIG. The modified embodiment shown in FIG. 2 can be arranged upstream of the threshold 3. In the first case, the molten material of the bath extends into a part of the device in which the furnace temperature prevails, while according to FIG. 2 the basin 1 containing the molten material is completely separated from the furnace.
Das geschmolzene Material wird durch eine entsprechende Antriebseinrichtung, in Bewegung versetzt, ZD t2 z. B. durch eine Schraube 25, deren Antriebswelle 26 durch die Wand hindurchgeht und durch einen Motor 27 mit einem Geschwindigkeitswechselgetriebe 28 gesteuert wird. Die Antriebswelle 26 kann geneigt angeordnet werden und durch die Decke 29 (F i g. 7) des Kanals 22 in einem unten offenen Mantel 30 hindurchgehen. Der Mantel ist mit einer Rohrleitung 31 versehen, die in den Kanal ein inertes oder reduzierendes Gas einführt, durch welches im Kanal ein geringer Überdruck erzeugt wird. Auf diese Weise wird die Korrosion der Antriebswelle durch Luft und gleichzeitig die Oxydation des geschmolzenen Materials des Bades 4 verhindert. Die Oberfläche dieses Materials kann überdies durch eine schwimmende Schicht 32 von Koks- oder Graphitkörnern geschützt werden, Um eine entsprechende Leistung der in einer geneigten Ebene umlaufenden Schraube zu gewährleisten, kann im Kanal 22 stromaufwärts von der Schraube ein Damm 60 angeordnet werden.The molten material is set in motion by a corresponding drive device, ZD t2 z. B. by a screw 25, the drive shaft 26 passes through the wall and is controlled by a motor 27 with a speed change gear 28. The drive shaft 26 can be arranged at an incline and pass through the ceiling 29 ( FIG. 7) of the channel 22 in a jacket 30 which is open at the bottom. The jacket is provided with a pipe 31 which introduces an inert or reducing gas into the channel, by means of which a slight overpressure is generated in the channel. In this way, the corrosion of the drive shaft by air and at the same time the oxidation of the molten material of the bath 4 is prevented. The surface of this material can moreover be protected by a floating layer 32 of coke or graphite grains. In order to ensure adequate performance of the screw rotating in an inclined plane, a dam 60 can be arranged in the channel 22 upstream of the screw.
Bei der abgeänderten Ausführungsform gemäß F i g. 14 geht die Antriebswelle 26 in dem oben be- schriebenen Mantel 30 in senkrechter Richtung durch die Decke 29 des Kanals 22 hindurch. Die Schraube 25 dreht sich ungefähr in halber Höhe der Schicht des geschmolzenen Materials in einer waagerechten Ebene, und zwar zwischen einem Schirm 61, der stromaufwärts bis zur Höhe dieser Ebene in das geschmolzene Material eintaucht, und einem Damm 62, der stromabwärts vom Boden des Kanals bis zur Höhe dieser Ebene ansteigt. Wenn die waagerechte Schraube an einem Ende des Kanals 22, beispielsweise vor der Öffnung 24 (F i g. 4) angeordnet ist, erstreckt sich derselbe nicht bis unterhalb der waagerechten Ebene der Schraube. Außerdem ist vor der Kammer 17 in der Ebene der Wand 7 ein Damm 62 vorgesehen, während der Damm 61 im Kanal 22 im rechten Winkel zum Damm 62 angeordnet ist (F i g. 15). In the modified embodiment according to FIG. 14, the drive shaft 26 is in the above loading signed jacket 30 in a vertical direction through the roof 29 of the channel 22 therethrough. The screw 25 rotates approximately halfway up the layer of molten material in a horizontal plane, between a screen 61, which is immersed in the molten material upstream to the level of this plane, and a dam 62, which is downstream from the bottom of the channel rises to the level of this level. If the horizontal screw is arranged at one end of the channel 22, for example in front of the opening 24 ( FIG. 4), it does not extend to below the horizontal plane of the screw. In addition, a dam 62 is provided in front of the chamber 17 in the plane of the wall 7 , while the dam 61 is arranged in the channel 22 at right angles to the dam 62 ( FIG. 15).
Bei der Anordnung gemäß F i g. 4 (in welcher das C geschmolzene Material des Bades 4 zur Verdeutlichuna der Zeichnunor nicht dargestellt ist) erfolgt C C der Kreislauf des geschmolzenen Materials in der Richtun- der Pfeile von der Öffnuno, 23 durch den Kanal 22 zur Öffnung 24 und dann durch die verschiedenen Kammern 17 sowie gegebenenfalls teilweise durch den Durchlaß 59, so daß das geschmolzene Material, das durch Abgabe der Wärme abgekühlt wird, die, erforderlich ist, um das geschmolzene Glas stromabwärts vom Meniskus auf der Temperatur des Glases stromaufwärts vom Meniskus zu halten, durch den Kanal 22 hindurchgeht und durch das heiße Glas wieder erwärmt werden kann, das vom Ofen 2 herkommt und das bei der Vorwärtsbewegung zur Entnahmestelle Wärme ab-ibt.In the arrangement according to FIG. 4 (in which the C molten material of the bath is not shown 4 for Verdeutlichuna the Zeichnunor) is carried CC of the circulation of the molten material in the direc- of the arrows from the Öffnuno, 23 through the channel 22 to the opening 24 and then through the various chambers 17 and optionally partially through passage 59, so that the molten material, which is cooled by releasing the heat required to keep the molten glass downstream of the meniscus at the temperature of the glass upstream of the meniscus, through channel 22 passes through it and can be heated again by the hot glass that comes from the furnace 2 and that gives off heat as it moves forward to the removal point.
F i g. 9 zeigt einen geschlossenen Kreislauf, in welchem das geschmolzene Material des Bades 4 relativ zur Schicht 5 des geschmolzenen Glases im Gegenstrom umläuft. Auf diese Weise erhitzt sich das geschmolzene Material, indem es nach und nach auf immer heißeres Glas trifft. Die Schraube 25, die in einem kurzen äußeren Kanal 33 angeordnet ist, setzt das sehr heiße geschmolzene Material durch die Kammer 34 und den Kanal 22 nach den Kammern 35, 36 und 37 hin in Umlauf, die eine gleichmäßige Temperatur aufweisen müssen.F i g. 9 shows a closed circuit in which the molten material of the bath 4 circulates in countercurrent relative to the layer 5 of the molten glass. In this way, the molten material heats up as it gradually hits hotter and hotter glass. The screw 25, which is located in a short outer channel 33 , circulates the very hot molten material through the chamber 34 and the channel 22 to the chambers 35, 36 and 37 , which must be of uniform temperature.
Bei der abgeänderten Ausführungsform gemäß F i g. 10 ist der vom darunter befindlichen Bad 4 eingenommene Raum durch die Rippe 38 in zwei Abschnitte unterteilt, von denen jeder Umlenkplatten 16 und 16', einen äußeren Kanal 22 bzw. 2V sowie eine Schraube 25 enthält. Die eine Schraube ist in einem kurzen Kanal 33 und die andere im Kanal 22' angeordnet. Das Umlaufen des geschmolzenen Materials erfolgt in diesem Fall in zwei voneinander unabhängigen Kreisläufen, von denen der dem Ofen 2 näher liegende so geregelt ist, daß er die allmähliche Abkühlung des sich gegen die Entnahmezone hin bewegenden Glases bewirkt, während der andere Kreislauf die Temperatur des geschmolzenen Glases in der Entnahmezone gleichmäßig hält.In the modified embodiment according to FIG. 10 , the space occupied by the bath 4 located below is divided by the rib 38 into two sections, each of which contains deflection plates 16 and 16 ', an outer channel 22 or 2V and a screw 25 . One screw is arranged in a short channel 33 and the other in channel 22 '. The circulation of the molten material takes place in this case in two independent circuits, of which the one closer to the furnace 2 is regulated so that it causes the gradual cooling of the glass moving towards the removal zone, while the other circuit maintains the temperature of the molten material Holds the glass evenly in the removal zone.
Die Anwendung der Erfindung ist nicht auf Vorrichtungen zum senkrechten Ziehen von Tafelglas beschränkt. Die beschriebene Vorrichtung kann auch leicht mit einer Ziehvorrichtung für das Libbey-Owens-Verfahren kombiniert werden, wie in F i g. 11 dargestellt ist. Bei dieser Zichvorrichtung läuft die gezogene Glastafel 10 über eine Umlenkwalze 39 und wird dann in waagerechter Richtung in die Kühlzone 40 geleitet. Da bei diesen Vorrichtungen die Dicke der Schicht 5 des geschmolzenen Glases sehr gering ist, ist die Stabilität des Meniskus 13 gesichert, ohne daß notwendigerweise eine Rippe 12 (F i g. 3 und 4) vorgesehen werden muß, die in die Glasschicht eindringt. Dadurch ist für die Anordnung der Umlenkplatten 16 und 16' eine größere Freiheit gegeben. Durch die Anwendung des Prinzips der Erfindung auf die Ziehvorrichtung für das Libbey-Owens-Verfahren werden die Nachteile vermieden, die sich aus den Verfahren ergeben, bei denen ganz allgemein die Beheizung des »Ziehtopfes« angewendet wird, indem diese Beheizung vollständig entfällt.The application of the invention is not limited to devices for vertical drawing of sheet glass. The device described can also easily be combined with a pulling device for the Libbey-Owens method, as shown in FIG . 11 is shown. In this drawing device, the drawn glass sheet 10 runs over a deflection roller 39 and is then passed into the cooling zone 40 in the horizontal direction. Since in these devices the thickness of the layer 5 of the molten glass is very small, the stability of the meniscus 13 is ensured without necessarily having to provide a rib 12 ( FIGS. 3 and 4) which penetrates the glass layer. This gives greater freedom for the arrangement of the deflection plates 16 and 16 '. By applying the principle of the invention to the pulling device for the Libbey-Owens process, the disadvantages resulting from the process in which the heating of the "pull pot" is used in general, in that this heating is completely eliminated.
Die Erfindung findet auch außerhalb des Bereichs des Ziehens von Glastafeln andere Verwendung. Die Anwendung der Erfindung auf die Speisevorrichtunoren von Maschinen zur selbsttätigen Herstellung von Gegenständen aus gepreßtem oder geblasenem Glas ist dafür ein Beispiel. Bekanntlich weisen diese Speisevorrichtungen eine öffnung 41 (F i g. 12 und 1-i) auf, welche das periodische Ablaufen von vorherbestimmten Glasmengen nach unten zum Zweck der Formo, ebu ng ermöglicht. Die öffnung C wird durch einen in der Zeichnung nicht dargestellten Kolben abwechselnd freigegeben und geschlossen. Auch in diesem Fall muß die vom Ofen 2 herkommende Schicht 5 des geschmolzenen Glases, die sich von der Schwelle 3 zur Entnahmestelle hin bewegt, entsprechend abgekühlt werden, oder ihre Temperatur muß genau in dem gewünschten Maß gleichmäßig gehalten werden. Zu diesem Zweck wird in der Längsrichtung eine Umlenkplatte 42 angeordnet, die sich in der Abkühlungszone des Glases erstreckt, und am Ende dieser Zone eine senkrechte Umlenkplatte 43, welche das geschmolzene Material des darunter befindlichen Bades 4 zwingt, durch einen kurzen äußeren Kanal 44 hindurchzugehen, in welchem eine Schraube 45 angeordnet ist, die durch den Motor 27 mit dem Geschwindigkeitswechselgetriebe 28 angetrieben wird. Zwischen der Umlenkplatte 42 und der Schwelle 3 ist ein Durchlaß 46 vorgesehen. Außerdem ist zwischen der Umlenkplatte 42 und der Entnahmezone 47 ein Durchlaß 48 angeordnet, der mit einem Damm 49 von reggelbarer Höhe versehen ist. Die aus dem darunter befindlichen Bad 4 herausragende Entnahmezone 47 ist auf der Seite der Seitenwände 7, 7' und auf der Seite der Endwand 8 von einem Graben 48' für das geschmolzene Material umgeben. Wenn das geschmolzene Material in Umlauf gesetzt wird, muß ein Teil desselben im Graben 48' um die Entnahmezone 47 herumfließen und sich mit dem Teil vereinigen, der nach dem Durchgang durch die Kammer 50 den Damm 49 passiert hat. Das ganze geschmolzene Material gelangt dann durch die öffnung 51 in den Kanal 44 und durch die öffnung 52 wieder in die Kammer 53, die in entgegenaesetzter Richtanor zur Kammer 50 durchflossen wird. Die Menae des ceschmolzenen Glases, das in den Graben 48' gelangt, kann durch Veränderung der Höhe des Dammes 49 aeregelt werden. Bei der beschriebenen Ausführumsform sind wieder zwei C Cleschlossene Kreisläufe vorhanden, die jedoch voneinander nicht unabhängig sind, wie jene gemäß F i 10. Außerdem sind Kammern von verschiedener Breite vorgesehen, wodurch die Wirkung des darunter befindlichen Bades auf die Glasschicht verändert werden kann, indem die Strörmingsgeschwindi-keit des (reschmolzenen Materials an verschiedeneu Stellen des Kreislaufs verändert wird.The invention has other uses outside the field of drawing glass sheets. The application of the invention to the feed device of machines for the automatic production of objects from pressed or blown glass is an example of this. As is known, these feed devices have an opening 41 (FIGS. 12 and 1-i) which enables predetermined quantities of glass to drain periodically downwards for the purpose of forming. The opening C is alternately opened and closed by a piston, not shown in the drawing. In this case, too, the layer 5 of the molten glass coming from the furnace 2, which moves from the threshold 3 to the removal point, must be correspondingly cooled, or its temperature must be kept uniformly exactly to the desired extent. For this purpose, a baffle 42 is arranged in the longitudinal direction, which extends in the cooling zone of the glass, and at the end of this zone a vertical baffle 43 which forces the molten material of the bath 4 below it to pass through a short outer channel 44, in which a screw 45 is arranged, which is driven by the motor 27 with the speed change gear 28. A passage 46 is provided between the deflection plate 42 and the threshold 3. In addition, a passage 48 is arranged between the baffle 42 and the removal zone 47, which is provided with a dam 49 of controllable height. The removal zone 47 protruding from the bath 4 located below is surrounded on the side of the side walls 7, 7 ' and on the side of the end wall 8 by a trench 48' for the molten material. When the molten material is circulated, a portion of it must flow in the trench 48 'around the extraction zone 47 and merge with the portion which passed the dam 49 after passing through the chamber 50. The entire molten material then passes through the opening 51 into the channel 44 and through the opening 52 again into the chamber 53, which flows through in the opposite direction to the chamber 50. The menae of the molten glass that gets into the trench 48 'can be regulated by changing the height of the dam 49. In the described Ausführumsform two C Cleschlossene circuits are again provided, however, are not independent from each other, such as those addition are provided chambers of different widths 10, according to F i, whereby the effect of the bath located below may be varied in the glass layer by the The flow rate of the (remelted material) is changed at various points in the circuit.
Die therinische Konditionierung des Glases durch ein entsprechendes Umlaufen des darunter befindlichen Bades kann durch zusätzliche Heiz- oder Kühleinrichtungen ergänzt werden, die unmittelbar auf das eine oder das andere der flüssigen Materialien einwirken, vorzugsweise auf das geschmolzene Material des darunter befindlichen Bades.The therinic conditioning of the glass by an appropriate The bath below can be circulated by additional heating or cooling devices be supplemented directly to one or the other of the liquid materials act, preferably on the molten material of the underlying Bath.
Es können elektrische Heizwiderstände 54 (F i g. 4) vorgesehen werden, die in das Bad 4 eingetaucht sind, entweder an den über-än-en zwischen zwei Kammern 17 oder in den seitlichen Kanälen 22 oder an irgendeiner anderen Stelle, wo die Gefahr besteht, daß die Temperatur der Glasschicht 5 zu niedrig ist. Man kann ferner in an sich bekannter Weise das -eschmolzene metallische Material als Heizwiderstand zwischen zwei in das Bad eingeführten Elektroden benutzen. Außerdem kann man eine zusätzliche Heizung durch haarnadelförinige Leitungen 55 bewirken, die von einem heißer. Medium. durchflossen werden. Eine zusätzliche örtliche Heizung kann auch durch einen Gasbrenner 57 (F i g. 8) erfolgen, der das Innere einer Hülse 58 beheizt, welche am Ende -eschlossen ist und welche durch eine Wand C des Beckens oder eines seitlichen Kanals hindurchgeht. Den Leitungen 55 entsprechende Leitungen können auch zur Kühluna des Bades 4 an den Stel-C len dienen, wo die Schicht 5 zu heiß ist, indem diese Leitun-en von einem Kühlmedium durchflossen werden. In allen Fällen ist eine entsprechende Anzahl von Thermoelementen 56 in das Bad 4 und in die Glasschicht 5 an den gewünschten Stellen eingesetzt, um die Temperatur zu überwachen.Electrical heating resistors 54 ( FIG. 4) can be provided which are immersed in the bath 4, either on the overhangs between two chambers 17 or in the side channels 22 or at any other point where the danger is that the temperature of the glass layer 5 is too low. The molten metallic material can also be used in a manner known per se as a heating resistor between two electrodes introduced into the bath. In addition, you can bring about additional heating by hairpin-shaped lines 55 , which are from a hotter. Medium. are flowed through. Additional local heating can also be provided by a gas burner 57 ( FIG. 8) which heats the interior of a sleeve 58 which is closed at the end and which passes through a wall C of the basin or a lateral channel. Lines corresponding to lines 55 can also be used to cool the bath 4 at the points where the layer 5 is too hot, in that a cooling medium flows through these lines. In all cases, a corresponding number of thermocouples 56 are inserted in the bath 4 and in the glass layer 5 at the desired locations in order to monitor the temperature.
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