DE19756313A1 - Meß- und Regeleinrichtung zur Beeinflussung des Kühlprozesses im Formgebungsverfahren von Glasschmelzen und Verfahren zur Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft die Beeinflussung des Kühlprozesses im Formgebungsbereich von Glasschmelzen mittels einer Meß- und Regeleinrichtung sowie eines entsprechenden Verfahrens.

Im Bereich der Formgebung von Gläsern müssen in wenigen Sekun­ den mehrere Zehnerpotenzen der Viskosität der Schmelze repro­ duzierbar durchlaufen werden. Der hierzu erforderliche Wärme­ entzug wird mittels metallischer Formen vorgenommen, wobei diese wiederum durch verschiedene Kühlsysteme möglichst effizient gekühlt werden. Als dominierendes Kühlmedium dient Luft.

Schwankungen in der Luftfeuchtigkeit, im Luftdruck und in der Außenlufttemperatur führen dazu, daß die Kühlleistung Auswir­ kungen auf den Formgebungsprozeß besitzt. Damit ist eine Regelung notwendig, die in der industriellen Praxis zu ver­ schiedenen Lösungsversuchen führte.

Da die Kühlluft durch Ventilatoren gefördert wird, sind diese durch Drallregler mit Stellmotoren regelbar, wobei die Steuerung per Hand bzw. durch Temperaturmessung vorgenommen wird. Fortschrittliche Systeme verwenden Frequenzumrichter , die allerdings nur durch die Temperatur der Kühlluft gesteuert werden.

Es sind weitere Lösungen bekannt, die auf unterschiedlicher Art eine Steuerung des Kühlprozesses ermöglichen. Eine sehr einfache Lösung verwendet lediglich die Außentemperatur der Metallform. Weiterhin ist bekannt, über eine Pseudostation die Kühlleistung der Luft zu ermitteln und zur Steuerung zu ver­ wenden, indem die Kühlwirkung auf einem künstlich beheizten Körper bestimmt wird. Ebenso wurde bereits Wasser in das Kühl­ medium eingedüst, um die Kühlleistung zu erhöhen. Korrosions­ probleme verhinderten jedoch die großtechnische Anwendung.

Allen Lösungen ist gemeinsam, daß eine effektive Beeinflussung des Kühlprozesses durch die ermittelten Meßwerte nur unzu­ reichend möglich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die verschiedensten Möglichkeiten der Beeinflussung des Kühlprozesses im Form­ gebungsbereich von Glasschmelzen in eine einzigste Meßgröße zu transferieren und diese Größe als Regelgröße für die benötigte Kühlleistung zu verwenden.

Diese Aufgabe wird mit den technischen Mitteln der Kenn­ zeichenteile der Ansprüche gelöst.

Die erfindungsgemäße Meß- und Regeleinrichtung sowie das Verfahren ermöglicht eine effektivere und stabilere Beein­ flussung des Kühlprozesses sowie eine Schnittzahloptimierung und Energieeinsparung.

In der Oberflächeninnentemperatur der Vor- oder Fertigform wirken sich alle möglichen Einflüsse auf die Kühlung an den entscheidenden Stellen des Wärmeüberganges Schmelze - Metall aus. Hier kommen die Veränderungen des Kühlmediums und der veränderte Wärmetransport aus der Schmelze durch veränderte spektrale Eigenschaften zum Tragen. Ebenso wirkt sich ein veränderter Wärmeeintrag durch eine andere Schnittfrequenz oder Schmelztropfentemperatur oder Gewicht in diesem Bereich direkt aus. Dabei besitzt die Messung der Vorformenober­ flächeninnentemperatur eine größere Bedeutung.

Da die Messung dieser Temperatur durch Thermoelemente zu träge und verfahrenstechnisch durch die permanent bewegten Formen auf Dauer nicht möglich ist, kommt erfindungsgemäß eine optische Messung beim Öffnen der Formen mit einem Sensor im Meßbereich von 8 bis 14 µm zur Anwendung, der sehr schnell und präzise sein muß.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel näher er­ läutert werden.

Die erfindungsgemäße Meß- und Regeleinrichtung ermittelt zu­ nächst über einen optischen Sensor bei jedem Öffnen der Formen die Temperatur, um bei Abweichungen von einem vorgegebenen sortenspezifischen Wert die Kühlluftmenge so zu verändern, daß der Sollwert wieder erreicht wird. Damit werden alle den Kühl­ prozeß beeinflussenden Faktoren ausgeglichen, wobei eine Soft­ ware die Meßwerte auf Sinnfälligkeit überprüft und auf ge­ speicherte Werte zurückgreift.

Folglich ist es auch im Fall einer Reparatur oder Schmierung einer Station möglich, die Messung nur an einer Station vor­ zunehmen, um die Basiskühlung einer Maschine zu stabilisieren.

Zur Effektivierung der Kühlleistung wird ein Regelmodul und ein Meß- und Regelmodul verwendet. Der Regelmodul bewirkt, daß die Schnittfrequenz der Maschine automatisch nachgeregelt wird, wobei als Regelgröße der sortenspezifische Wert der Vor­ formenoberflächeninnentemperatur und die aus der Stellung des Frequenzumrichters oder Drallreglers ermittelte Kühlkapazität genommen wird, so daß der Wärmeeintrag über die veränderliche Schnittzahl effektiviert wird.

Der Meß- und Regelmodul erhöht die Kühlleistung, indem die Luftfeuchtigkeit in dem Kühlsystem gemessen wird. Ein Rechner ermittelt aus der Luftmenge und der Lufttemperatur die noch nachzuführende Wassermenge, um eine stabile Luftfeuchtigkeit der Kühlluft ohne Niederschlag oder Korrosion zu ermöglichen. Die Erhöhung der Luftfeuchtigkeit wird durch Wasservernebe­ lungssysteme ermöglicht.

Die auf dieser Weise erhöhte Kühlleistung kann durch die Regelung der Vorformenoberflächeninnentemperatur entweder zu einer Schnittzahlerhöhung durch den Regelmodul oder zu einer Energieeinsparung am Ventilator verwendet werden.

Claims (3)

1. Meß- und Regeleinrichtung zur Beeinflussung des Kühl­ prozesses im Formgebungsbereich von Glasschmelzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß- und Regeleinrichtung aus einem

• a) optischen Temperatursensor mit einem Meßbereich von 8 bis 14 µm zur Messung der Oberflächeninnen­ temperatur der Vor- oder Fertigform,
• b) Regelmodul zur Veränderung der Schnittfrequenz auf der Grundlage der sortenspezifischen Formen­ oberflächeninnentemperatur,
• c) Meß- und Regelmodul zur Luftfeuchtigkeitsmessung und Regelung der Schnittfrequenz und der Formen­ oberflächeninnentemperatur und einem
• d) Rechner zur Verarbeitung der Meßwerte und der Effektivierung des Kühlprozesses
  besteht.

2. Verfahren zur Durchführung, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächeninnentemperatur der Vor- oder Fertigform mit einem optischen Temperatursensor mit einem Meßbereich von 8 bis 14 µm sowie der Feuchtigkeitsgehalt des Kühlmediums gemessen und mittels Rechner die für die effektive Kühlleistung verantwort­ liche Schnittfrequenz und über die Menge, Temperatur und Luft­ feuchtigkeit des Kühlmediums die Formenoberflächeninnentem­ peratur gesteuert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die Oberflächeninnentemperatur der Vorform ge­ messen wird.