DE1471858C - Wannenofen für die Erzeugung von Kristallglas im Durchlaufbetrieb - Google Patents

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein im Durchlaufbe- merdurchmesser höchstens um 30% größer ist als

trieb ärbeitendender Wannenofen zum Schmelzen der größte Durchmesser des Mischwerkzeugs. Infolge

und zur Verarbeitung von Kristallglas, insbesondere dieser Maßnahmen wird die in die Kammer ein-

von Blei-Kristallglas. fließende Glasmasse vollständig durchgewirbelt, und

Kristallglas wird bisher in im Aussetzbetrieb arbei- 5 die Massebestandteile werden so gründlich durchge-

tenden Hafenofen hergestellt, wobei in den einzelnen mischt, daß über den ganzen Kammerquerschnitt

Häfen sowohl das Schmelzen des Glassatzes wie auch volle Homogenisierung erreicht wird,

das Homogenisieren desselben nach dem Schmelzen Die Untersuchungen, welche zu dieser Erfindung

vor sich geht. Das Homogenisieren beruht auf dem führten, erwiesen ferner, daß die Durchsatzleistung

Durchmischen des im Hafen erschmolzenen Glases io einer einzelnen walzförmig gestalteten Arbeitskammer

mit Hilfe einer Stange, an der feuchte Holzteile be- . im Hinblick auf die obenerwähnte Einschränkung

festigt sind. Hierbei bewirkt das durch die unmittel- deren Durchmesser um mindestens 50% geringer

bare Berührung zwischen Holz und glühendem Glas- ist als die Durchsatzleistung der Schmelzwanne, wo-

fluß auftretende Gas ein intensives Durchmischen der bei sowohl die Vergrößerung des Durchmessers der

Masse. . ■'■ 15 Arbeitswanne wie auch die Änderung deren Quer-

Ein grundlegender Nachteil des bekannten Ver- schnittsform unbedingt zum Entstehen von Toträufahrens zur Herstellung von Kristallglas ist die geringe men führen, in welchen eine nur ungenügende Durch-Durchsatzleistung, welche durch das beschränkte mischung der Glasmasse auftritt. Es zeigte sich Fassungsvermögen der Häfen sowie den Aussetzbe- jedoch, daß die Arbeitswanne so gestaltet werden trieb des Ofens bedingt ist, wobei der Zyklus der 20 kann, daß sie aus zwei walzenförmigen Kammern Vorbereitungsarbeiten (zwei Arbeitsschichten) lan- besteht, in welchen sich in Achsrichtung angeordnete gere Dauer aufweist als das Arbeitsspiel (eine Arbeits- Mischwerkzeuge befinden. Die beiden Kammern sind schicht). Ein weiterer Nachteil der Hafenofen sind über Kanäle untereinander und mit dem Durchlaß die großen Leckverluste derselben und deren geringer der Schmelzwanne verbunden, wobei der Kanalquerwärmetechnischer Wirkungsgrad insbesondere wäh- 25 schnitt am vorteilhaftesten trapezförmig durchgebildet rend des Arbeitsspiels. ' wird. Der Achsenabstand der beiden walzenförmigen

Für die Erzeugung gewisser Glassorten, z.B. Kammern sollte so gewählt werden, daß zwischen Fensterglas oder optisches Glas, werden Wannenofen diesen Kammern ein in Durchflußrichtung vorgeschobenutzt, die im Durchlaufbetrieb arbeiten und in wel- bener keilförmiger Vorsprung angeordnet wird, der chen der Homogenisierungsvorgang der Glasmasse 30 den Strom der durch den Durchlaß einfließenden auf dem Durchmischen derselben mittels eines Druck- Glasmasse auf die beiden Kammern der Arbeitsluft- oder Dampfstrahls bzw. mittels mechanisch be- wanne aufteilt und gleichzeitig das Entstehen von tätigter flügelbestückter Mischwerkzeuge beruht. Die toten Räumen in diesen verhindert.
Versuche, Öfen dieser Art zur Herstellung von Blei- Untersuchungen haben gezeigt, daß die Durchsatz-Kristallglas zu verwenden, führten jedoch nicht zu 35 leistung einer so gestalteten Arbeitswanne derjenigen günstigen Ergebnissen, daß die einzelnen Bestand- der Schmelzwanne annähernd gleichkommt, so daß teile der Masse so bedeutende Dichteunterschiede auf- hierdurch der Durchlaufbetrieb des Ofens gesichert weisen, daß der Mischvorgang, der in gewissen Teilen erscheint, während die Homogenität des in diesem der Arbeitswanne erfolgt, keine Homogenisierung der erzeugten Glases vollauf genügend ist, selbst wenn ganzen Masse erzielen läßt. 4° dieses einen großen Gehalt von Bleioxyd aufweist

Der Homogenisierungsprozess wird ferner durch (bis zu 25 % der eingesetzten Masse). Diese Art von

die beschränkten Abmessungen der Schmelzwanne Homogenität, der Glasmasse läßt sich in keinem der

erschwert, die mit der geringeren Entnahme der Glas- bisher bekannten im Durchlaufbetrieb arbeitenden

masse im Vergleich zu der bei der Erzeugung von öfen erreichen.

Fensterglas auftretenden Produktionsmengen, zusam- 45 Nachfolgend ist an Hand der Zeichnungen ein menhängen. Infolgedessen tritt innerhalb der Wanne .Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben,

je Längeneinheit derselben ein verhältnismäßig star- F i g. 1 zeigt einen Wannenofen gemäß der Erfhv

ker Temperaturabfall auf, wodurch die Dichteunter- dung für Durchlaufbetrieb zur Erzeugung von

schiede der Masse noch vergrößert werden. Versuche Kristallglas im Senkrechtschnitt längs der Linie A-A zur Erzeugung von Blei-Kristallglas Wannenofen zu 5° in Fig. 2;

verwenden, in welchen sich außer der Schmelzwanne F i g. 2 zeigt einen Waagrechtschnitt durch diesen

eine mit dieser durch einen Kanal verbundene Ar- Ofen längs der gebrochenen Linie B-B in F i g. 1.

beitswanne befindet, die mit einem umlaufenden Dieser Ofen besitzt als Hauptbestandteile eine

Mischwerkzeug ausgerüstet ist, ergaben keine günsti- ,Heizkammer 1, die mit einer in der Zeichnung nicht gen Resultate, da infolge der größen Dichte und 55 gezeigten Gruppe von Gas-Heizbrennern versehen ist,

Zähigkeit der Masse eine Homogenisierung derselben Wärmespeicher 2 und 3, durch welche abwechselnd

nur in der Nähe der Mischwerkzeugachse erreicht Verbrennungsgase bzw. Gas und Luft geführt werden

werden konnte, während an weiter von dieser ent- und ein Fundament 4, auf welchem ein Wannentrog 5

fernt liegenden Stellen Toträume entstanden, in wel- ruht, der vom Gewölbe 6 abgedeckt wird, wobei der chen eine Trennung der Massebestandteile auftrat. 60 Wannentrog über den Kanal 7 für die Verbrennungs-

Diese obenerwähnten Nachteile werden durch gase mit der Heizkammer 1 in Verbindung steht,
einen Wannenofen für die Erzeugung von Kristallglas, Die Ofenwanne besteht aus der Arbeitswanne und insbesondere von Blei-Kristallglas vermieden, der aus der Heizwanne 8 von hufeneisenförmigem Quereiner hufeisenartigen Schmelzwanne und einer mit schnitt. In letzterer befindet sich die Einsatzöffnung dieser über einen Durchlaß verbundenen Arbeits- 65 15. Die Heizwanne 8 steht über den Durchlaß 9 mit wanne besteht, welch letztere als walzenförmige Kam- der Arbeitswanne in Verbindung. Die Arbeitswanne mer ausgebildet ist, in welcher sich koaxial ein flügel- besitzt zwei walzenförmige Kammern 10 und 11, die bestücktes Mischwerkzeug befindet, wobei der Kam- durch die Kanäle 12, welche am vorteilhaftesten

trapezförmigen Querschnitt haben, mit dem Durchlaß 9 in Verbindung stehen, wobei die Kammern mit Arbeitslöchern 16 versehen sind.

In jeder der Kammern 10 und 11' befindet sich koaxial ein flügelbestücktes Mischwerkzeug 13. Der Durchmesser D der Kammer beträgt das 1,1- bis l,3fache des größten Durchmessers d des Mischwerkzeugs, während der Abstand 1 zwischen den Achsen der Kammern etwas größer ist als der Durchmesser D. Infolgedessen entsteht zwischen den Kammern der keilförmige Vorsprung 14, der mit seiner Verjüngung dem Durchlaß 9 zugekehrt ist. Die Drehzahl der Mischwerkzeuge beträgt am vorteilhaftesten

10 bis 15 Umdrehungen pro Minute, wobei der Drehsinn der Mischwerkzeuge gleichläufig ist, obwohl während des Ofenbetriebes die Umlaufrichtung zwecks Verminderung der an der Arbeitskammer auftretenden Erosion geändert werden kann. Untersuchungen zeigten ferner, daß die besten Homogenisierungsbedingungen dann erzielt werden, wenn die Höhe h der Mischwerkzeugflügel annähernd der Eintauchtiefe H unter den Flüssigkeitsspiegel der Masse gleichkommt.

Die Wirkungsweise des kontinuierlich arbeitenden Wannenofens zur Herstellung" von Kristallglas nach der Erfindung ist die folgende:

Die Verbrennungsgase hoher Temperatur, die infolge der Verbrennung von Gas in der Heizkammer 1 des Ofens entstehen, erhitzen den durch die Einsatzöffnung 15 in die Schmelzwanne 8 eingebrachten Einsatz, bewirken dessen Schmelzen und das Entstehen der flüssigen Glasmasse, die über den Durchlaß 9 und die Kanäle 12 in die beiden Arbeitskammern 10 und

11 eingeführt wird. In der Arbeitswanne unterliegt die Glasmasse einem intensiven von oben nach unten gerichteten schraubenartigen Mischvorgang. Auf diese Weise liegt fast der gesamte Querschnitt der Kammern im Wirkungsbereich der Mischwerkzeuge 13, wodurch ein gleichmäßiges Durchmischen der einzelnen Bestandteile erreicht wird, selbst wenn diese bedeutende Dichteunterschiede aufweisen. Gleichzeitig wird durch entsprechende Gestaltung der Kammern das Auftreten von Toträumen vermieden und eine vollständige Homogenisierung der Masse über den ganzen Querschnitt erzielt. Die fertige Masse wird über die Arbeitslöcher 16 entnommen, die am Umfang der Kammern 10 und 11 vorgesehen sind. Die Durchsatzleistung der derart ausgebildeten Arbeitswanne ist derjenigen der Schmelzwanne annähernd gleich.

Der Mischvorgang der Glasmasse in der Arbeitswanne sollte selbst dann ohne Unterbrechung weiter-

'5 geführt werden, wenn zeitweise Unterbrechungen in der Entnahme derselben auftreten. Während des Mischvorganges ist es vorteilhaft, von Zeit zu Zeit den Drehsinn der Mischwerkzeuge zu ändern, um die durch die Bewegung der Glasmasse eintretende

ίο Wandererosion zu verringern und einen möglichst gleichmäßigen Verschleiß der Wände zu erreichen. Jedoch ist darauf zu achten, daß der Drehsinn der Mischwerkzeuge gleichmäßig ist.

Der Wannenofen gemäß der vorliegenden Erfindung ist insbesondere für die Herstellung von Blei-Kristallglas mit einem großen Gehalt an Bleioxyd geeignet.

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Claims (3)

Patentansprüche: 20.

1. Wannenofen zur Herstellung von Kristallglas im Durchlaufbetrieb, dessen Wanne aus einer Schmelzwanne sowie einer mit dieser über einen Durchlaß verbundenen Arbeitswanne besteht, die mit umlaufenden Mischwerkzeugen ausgerüstet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitswanne zwei walzenförmige Kammern (10, 11) besitzt, die über Kanäle (12) mit einem Durchlaß (9) von der Schmelzwanne (8) in Verbindung stehen, wobei in jeder Kammer (10,11) ein in Achsrichtung angeordnetes flügelbestücktes Mischwerkzeug angeordnet ist.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser (D) jeder der beiden walzenförmigen Kammern das 1,1- bis l,3fache des Maximaldurchmessers des flügelbestückten Mischwerkzeugs beträgt, während der Abstand (1) der Kammerachsen voneinander nicht größer ist als der Durchmesser (D), wobei

zwischen den Kammern ein keilartiger Vorsprung (14) entsteht, dessen Verjüngung in Richtung des Durchlasses (9) verläuft.

3. Ofen nach Anspruch 1 oder 2_r dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe (Λ) der Mischflügel

(13) annähernd der Eintauchtiefe (H) unter den Spiegel der Glasmasse gleich ist und daß die Drehzahl der Mischwerkzeuge 10 bis 15 Umdrehungen pro Minute beträgt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen