DE20122083U1

DE20122083U1 - Low pressure machine used for producing glass comprises a hollow chamber subjected to a low pressure and through which molten glass flows, and a barrier to retain foam and components floating on the molten glass

Info

Publication number: DE20122083U1
Application number: DE20122083U
Authority: DE
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2001-02-03
Filing date: 2001-02-03
Publication date: 2004-03-18
Anticipated expiration: 2011-02-04

Abstract

Low pressure machine comprises a hollow chamber (15) subjected to a low pressure and through which molten glass flows; and a barrier (16) to retain foam and components floating on the molten glass. The chamber has a larger cross-section below the barrier produced by a recess of the base wall (12.1) and/or by bulging the side walls of the refining bank (12). The barrier is placed at an angle to the flow direction (18.2) of the molten glass between the side walls delimiting the hollow chamber. Preferred Features: The base wall delimiting the hollow chamber has a recess with a depth decreasing in the flow direction before the barrier.

Description

Die Erfindung betrifft ein Unterdruck-Aggregat für die Glasherstellung mit einem von einer zu läuternden Glasschmelze durchströmten und einem Unterdruck ausgesetzten Hohlraum, das mindestens eine Barriere zum Zurückhalten von Schaum und auf der Glasschmelze schwimmenden Bestandteile aufweist, wobei die Barriere eine gewisse Höhe über der Oberfläche der Glasschmelze besitzt und eine gewisse Tiefe in die Glasschmelze eintaucht.The invention relates to a vacuum unit for the Glass production with a glass melt to be refined and a cavity exposed to negative pressure that has at least one barrier to hold back of foam and components floating on the glass melt, the barrier being a certain height above the surface of the Glass melt owns and a certain depth in the glass melt dips.

Wie die EP 0 908 417 A2 zeigt, werden in einem derartigen Unterdruck-Aggregat mit der Barriere der Schaum und das Gemenge auf der Oberfläche der Glasschmelze zurückgehalten und so von den nachfolgenden Einrichtungen fern gehalten. Damit wird ein nachteiliger Einfluss dieser Bestandteile auf die Qualität der hergestellten Produkte vermieden. Bei diesen bekannten Unterdruck-Aggregaten strömt die Glasschmelze unterhalb der Barriere durch, wobei für die Strö mung der Querschnitt im Bereich der Barriere gegenüber den Bereichen vor und nach der Barierre verengt wird. Vor der Barriere setzt deshalb nahe der Oberfläche der Glasschmelze eine abwärts gerichtete Strömung ein. Dadurch besteht die Gefahr, dass durch diese abwärts gerichtete Strömung Teile des Gemenges, des Schaumes und des Oberflächenglases unter der Barriere weiter transportiert wird. Durch diese unter der Barriere durchgelassenen Teile kann es hinter der Barriere zu unerwünschten Störungen kommen, die die Qualität der hergestellten Produkte verschlechtern. Diese Gefahr wird mit zunehmendem Verhältnis der Eintauchtiefe der Barriere zur Tiefe der Glasschmelze unterhalb der Barriere zunehmen. Besonders in Aggregaten mit sehr geringer Tiefe der Glasschmelze wird sich das Verhältnis aufgrund konstruktiver und betrieblicher Gründe, z.B. Mindestgrößen aufgrund von Festigkeit und Glasstandsschwankungen, kaum verbessern lassen.As the EP 0 908 417 A2 shows, in such a vacuum unit with the barrier the foam and the batch are retained on the surface of the glass melt and thus kept away from the subsequent devices. This avoids an adverse influence of these components on the quality of the manufactured products. In these known vacuum units, the glass melt flows through below the barrier, the cross-section in the area of the barrier being narrowed in relation to the areas before and after the barrier for the flow. A downward flow therefore begins in front of the barrier near the surface of the glass melt. As a result, there is a risk that parts of the batch, the foam and the surface glass will be transported further under the barrier due to this downward flow. These parts that pass under the barrier can cause undesirable disturbances behind the barrier, which deteriorate the quality of the manufactured products. This risk will increase with the increasing ratio of the immersion depth of the barrier to the depth of the glass melt below the barrier. Especially in units with a very small depth of glass melt, the ratio will hardly be able to be improved due to design and operational reasons, e.g. minimum sizes due to strength and fluctuations in the glass level.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Unterdruck-Aggregat der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem im Bereich einer Barriere die unerwünschten Strömungs-Störungen hinter der Barriere und ihre negativen Einflüsse auf die Qualität der hergestellten Produkte vermieden sind.It is an object of the invention To create vacuum unit of the type mentioned at in the area of a barrier the undesired flow disturbances behind the barrier and their negative influences on the quality of the manufactured products are avoided.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Hohlraum unterhalb der Barriere mittels Vertiefung der Bodenwand und/oder durch Ausbauchung der Seitenwände im Querschnitt vergrößert ist und/oder dass die Barriere zwischen den den Hohlraum begrenzenden Seitenwänden zur Strömungsrichtung der Glasschmelze in einem spitzen Winkel schräg gestellt ist, und/oder dass die Barriere aufgrund ihrer Form die Läuterbank nicht auf der kürzesten Distanz zwischen den Seitenwänden überspannt.This object is achieved according to the invention solved by that the cavity below the barrier by deepening the Bottom wall and / or is enlarged in cross-section by bulging the side walls and / or that the barrier between those delimiting the cavity sidewalls to the direction of flow the glass melt is inclined at an acute angle, and / or that the barrier is not on the shortest due to its shape Distance spanned between the side walls.

Mit dieser Lösung wird der Querschnitt für die Strömung in einem ausreichenden Bereich von vor bis hinter die Barriere vergrößert, so dass keine unzulässig großen abwärts gerichteten Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich der zurückgehaltenen Bestandteile entstehen. Die noch zulässige Größe der Strömungsgeschwindigkeiten nahe der Oberfläche der Glasschmelze richtet sich nach dem minimalen Durchmesser der Gemengebestandteile oder Blasen, die nicht unter der Barriere hindurch mitgerissen werden dürfen. Ferner hängt sie von den Eigenschaften der Glasschmelze beim Prozessablauf im Aggregat ab. Für die Blasen mit dem kleinsten Blasendurchmesser muss im Bereich des zurückgehaltenen Schaumes vor der Barriere gefordert werden, dass die Aufstiegsgeschwindigkeit der Blase größer ist als die abwärts gerichteten Komponenten der Strömungsgeschwindigkeiten in der Glasschmelze. Diese Forderung ist in einem entsprechend gewählten Bereich vor und hinter der Barriere und bis in einer angepassten Tiefe der Glasschmelze unterhalb der Barriere einzuhalten.With this solution the cross section for the flow in enlarged a sufficient area from in front to behind the barrier, so that no illegal huge down directed flow velocities in the area of retained components arise. The still allowed Size of the flow velocities near the surface the glass melt depends on the minimum diameter of the Batch ingredients or bubbles that do not pass under the barrier may be carried away. It also hangs the properties of the glass melt during the process flow in the unit from. For the bubbles with the smallest bubble diameter must be in the range of retained Foam in front of the barrier required that the rate of ascent the bladder is bigger than the downward directional components of flow velocities in the glass melt. This requirement is in an appropriately chosen area in front of and behind the barrier and up to an adjusted depth of Maintain glass melt below the barrier.

Nach einer Ausgestaltung kann die erforderliche Querschnittsvergrößerung im Bereich der Barriere so ausgeführt werden, dass die den Hohlraum begrenzende Bodenwand eine Vertiefung aufweist, deren Tiefe in Strömungsrichtung vor der Barriere abnimmt, unter der Barriere ihre maximale Tiefe aufweist und nach der Barriere in ihrer Tiefe wieder abnimmt.According to an embodiment, the required cross-sectional enlargement in Area of the barrier so executed be that the bottom wall bounding the cavity is a recess has its depth in the direction of flow before the barrier decreases, below the barrier their maximum depth and decreases in depth after the barrier.

Dabei kann für eine annähernd gleich bleibende Strömungsgeschwindigkeit vorgesehen sein, dass die maximale Tiefe so gewählt ist, dass die Tiefe der Glasschmelze unterhalb der Barriere in etwa der Tiefe der Glasschmelze vor und nach der Barriere entspricht, sowie weiterhin, dass die Vertiefung in Strömungsrichtung der Glasschmelze einen Mittelabschnitt aufweist, der in etwa parallel zur Oberfläche der Glasschmelze verläuft und sich über einen Bereich vor und nach der Barriere erstreckt, und dass der Mittelabschnitt der Vertiefung kontinuierlich und abgerundet in die restliche Bodenwand des Hohlraumes übergeht.This allows for an approximately constant flow rate be provided that the maximum depth is chosen so that the depth of the Glass melt below the barrier at about the depth of the glass melt before and after the barrier, and continues to match that Deepening in the direction of flow the glass melt has a central section which is approximately parallel to the surface of the Glass melt runs and about extends an area before and after the barrier, and that the Middle section of the depression continuous and rounded in the remaining bottom wall of the cavity merges.

Die Querschnittsvergrößerung im Bereich der Barriere kann nach einer weiteren Ausgestaltung auch dadurch erreicht werden, dass die Ausbauchungen der Seitenwände in der Form und Anordnung in etwa der Form und Anordnung der Vertiefung in der Bodenwand des Hohlraumes entsprechen.The cross-sectional enlargement in According to a further embodiment, the area of the barrier can also can be achieved in that the bulges of the side walls in the Shape and arrangement roughly the shape and arrangement of the recess in correspond to the bottom wall of the cavity.

Für den Einbau der Barriere in den Hohlraum des Unterdruck-Aggregats ist vorgesehen, dass die Barriere sich von Seitenwand zu Seitenwand des Hohlraumes erstreckt und mit der den Hohlraum abschließenden Deckwand verbunden sein kann. Auf der gesamten Breite von Seitenwand zu Seitenwand taucht die Barriere in die Glasschmelze ein und besitzt eine ausreichende Höhe oberhalb der Glasschmelze.For the installation of the barrier in the cavity of the vacuum unit it is envisaged that the barrier extends from side wall to side wall of the cavity and with the top wall closing the cavity can be connected. Dives across the entire width from side wall to side wall the barrier into the glass melt and has a sufficient Height above the glass melt.

Der Hohlraum kann Teil einer Glasschmelzwanne, einer Läuterkammer oder eines portalartigen Unterdruck-Läuteraggregates mit Steigrohr, Läuterbank und Fallrohr sein.The cavity can be part of a glass melting tank, a refining chamber or a portal-type vacuum refining unit with a standpipe, refining and downpipe.

Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on in the drawing tion illustrated embodiments explained in more detail. Show it:

1 im Schnitt ein Unterdruck-Läuteraggregat mit einer Barriere in der Läuterbank, 1 on average a vacuum refining unit with a barrier in the refining bench,

2 einen Teillängsschnitt der Läuterbank im Bereich der Barriere mit Vertiefung der Bodenwand unterhalb der Barriere, 2 a partial longitudinal section of the refining bench in the area of the barrier with deepening of the bottom wall below the barrier,

3 in Teildraufsicht eine Läuterbank mit schräg angeordneter Barriere, die zur Strömungsrichtung einen spitzen Winkel einnimmt und 3 in partial top view a refining bench with an obliquely arranged barrier, which makes an acute angle to the direction of flow and

4 und 5 Teildraufsichten einer Läuterbank mit unterschiedlichen Formen von Barrieren zwischen den Seitenwänden. 4 and 5 Partial top view of a refining bench with different forms of barriers between the side walls.

In 1 ist schematisch ein Unterdruck-Läuteraggregat 10 gezeigt, das ein vertikales Steigrohr 11, eine horizontale Läuterbank 12 und ein vertikales Fallrohr 13 umfasst und eine Glasschmelze aus einer Glasschmelzwanne 20 zu einer Arbeitswanne 30 leitet. Dabei gelangt ein aufsteigender Anteil 18.1 der Glasschmelze in die Läuterbank 12. Über der Oberfläche 17 der Glasschmelze wird ein Unterdruck erzeugt, wie die Anschlüsse 14 an der Deckwand 12.2 andeuten. An der Deckwand 12.2 ist eine plattenförmige Barriere 16 angebracht, die sich vorzugsweise über die Breite der Läuterbank 12 erstreckt und zum Teil in den Anteil 18.2 der durch die Läuterbank 12 strömenden Glasschmelze eintaucht. Wie der 1 zu entnehmen ist, wird der Querschnitt für die Strömung unterhalb der Barriere 16 verkleinert, was die negativen Folgen im Strömungsverhalten zur Folge hat. Der Anteil 18.3 der Glasschmelze, der über das Fallrohr 13 der Arbeitswanne 30 zugeführt wird, ist daher nicht optimal geläutert.In 1 is schematically a vacuum refining unit 10 shown that a vertical riser 11 , a horizontal refining bench 12 and a vertical downpipe 13 comprises and a glass melt from a glass melting tank 20 to a work tub 30 passes. An ascending share arrives 18.1 the molten glass into the refining bank 12 , Above the surface 17 the glass melt creates a vacuum, like the connections 14 on the top wall 12.2 suggest. On the top wall 12.2 is a plate-shaped barrier 16 attached, which is preferably across the width of the refining bench 12 extends and partly in the share 18.2 the one through the refining bench 12 pouring molten glass. Again 1 can be seen, the cross section for the flow below the barrier 16 downsized, which has the negative consequences in flow behavior. The amount 18.3 the melted glass that goes over the downpipe 13 the work tub 30 is therefore not optimally refined.

Die Wirkungsweise dieses Unterdruck-Läuteraggregates ist wie folgt: Im Steigrohr 11 findet eine Vergrößerung der Blasendurchmesser statt, da der Druck zur Läuterbank 12 hin abnimmt. Die Blasen treten in der Läuterbank 12 an der Oberfläche 17 der Glasschmelze aus und werden durch den Unterdruck im Hohlraum 15 abgesaugt. Sehr kleine Blasen können die Barriere 16 passieren und in das Fallrohr gelangen.This vacuum refining unit works as follows: In the riser 11 there is an increase in the bladder diameter, as the pressure to the refining bench 12 decreases. The bubbles appear in the lauter tun 12 on the surface 17 the glass melt and are caused by the negative pressure in the cavity 15 aspirated. Very small bubbles can cross the barrier 16 pass and get into the downpipe.

Um dieses zu unterbinden, wird, wie 2 zeigt, der Querschnitt unterhalb der Barriere 16 im Hohlraum 15 vergrößert. Dazu kann die den Hohlraum 15 begrenzende Bodenwand 12.1 eine Vertiefung 19.2 aufweisen, die so gewählt wird, dass unterhalb der Barriere 16 die Glasschmelze in etwa eine Tiefe hat, die der Tiefe der Glasschmelze vor und hinter der Vertiefung 19.2 hat. Die Vertiefung 19.2 hat einen Mittelabschnitt, der im Wesentlichen parallel zur Oberfläche 17 der Glasschmelze verläuft. Dieser Mittelabschnitt geht vor der Barriere 16 und nach der Barriere 16 in die restliche Bodenwand 12.1 über und zwar in Strömungsrichtung 18.2 kontinuierlich abnehmend und kontinuierlich zunehmend. Damit treten vor der Barriere 16 keine unzulässig hohen Komponenten der Strömungsgeschwindigkeiten auf, die Blasen oder andere Gemengebestandteile vor der Barriere 16 nach unten ziehen und unter der Barierre 16 hindurch in Richtung Fallrohr 13 weiterleiten können. Dies trifft insbesondere für Blasen mit kleinstem Blasendurchmesser zu. Hinter der Barriere 16 treten keine Strömungs-Störungen mehr auf, die die Qualität der an der Arbeitswanne 30 entnommenen Glasschmelze beeinträchtigen könnten.To prevent this, how 2 shows the cross section below the barrier 16 in the cavity 15 increased. This can be done using the cavity 15 delimiting bottom wall 12.1 a deepening 19.2 have, which is chosen so that below the barrier 16 the glass melt has a depth approximately equal to the depth of the glass melt in front of and behind the depression 19.2 Has. The deepening 19.2 has a central section that is substantially parallel to the surface 17 the glass melt runs. This middle section goes in front of the barrier 16 and after the barrier 16 into the rest of the bottom wall 12.1 over and in the direction of flow 18.2 continuously decreasing and continuously increasing. With that step in front of the barrier 16 no impermissibly high components of the flow velocities, the bubbles or other batch components in front of the barrier 16 pull down and under the barier 16 through towards the downpipe 13 can forward. This is especially true for bubbles with the smallest bubble diameter. Behind the barrier 16 there are no more flow disturbances affecting the quality of the work tub 30 removed glass melt could affect.

Anstelle der Vertiefung 19.1 können zur Vergrößerung des Querschnittes der Läuterbank 12 im Bereich der Barriere 16 auch die beiden, die Läuterbank 12 begrenzenden Seitenwände 12.3 und 12.4 mit entsprechenden Ausbauchungen unterhalb der Barriere 16 versehen werden, die in Form und Anordnung der Vertiefung 19.2 entsprechen können.Instead of deepening 19.1 can be used to enlarge the cross section of the refining bench 12 in the area of the barrier 16 also the two, the refining bench 12 limiting side walls 12.3 and 12.4 with corresponding bulges below the barrier 16 be provided in the shape and arrangement of the recess 19.2 can correspond.

Dieselbe Wirkung kann auch durch eine Schrägstellung der Barriere 16 in Strömungsrichtung 18.2 erreicht werden, wie 3 zeigt. Die Barriere 16 bildet dabei in Strömungsrichtung 18.2 der Glasschmelze einen spitzen Winkel α und erstreckt sich von einer Seitenwand 12.3 zur anderen Seitenwand 12.4 des Hohlraumes 15, d.h. der Läuterbank 12. 4 zeigt beispielhaft eine Barriere mit veränderter Form.The same effect can also be achieved by tilting the barrier 16 in the direction of flow 18.2 be achieved like 3 shows. The barrier 16 forms in the direction of flow 18.2 the glass melt has an acute angle α and extends from a side wall 12.3 to the other side wall 12.4 of the cavity 15 , ie the refining bench 12 , 4 shows an example of a barrier with a changed shape.

Die Vertiefung 19.2 der Bodenwand 12.1, die Ausbauchungen der Seitenwände 12.3 und 12.4, die Änderung der Form der Barriere 16, sowie die Schrägstellung der Barriere 16 können einzeln und in Kombinationen verwendet werden, um die Läuterung der Glasschmelze zu verbessern. Dabei kann die schräg gestellte Barriere 16 nach 3 auch mit einer schräg verlaufenden Vertiefung 19.2 in der Bodenwand 12.1 und/oder mit Ausbauchungen der Seitenwände 12.3 und 12.4 kombiniert werden.The deepening 19.2 the bottom wall 12.1 , the bulges of the side walls 12.3 and 12.4 , changing the shape of the barrier 16 , as well as the inclination of the barrier 16 can be used individually and in combinations to improve the refining of the glass melt. The inclined barrier can 16 to 3 also with a sloping depression 19.2 in the bottom wall 12.1 and / or with bulges in the side walls 12.3 and 12.4 be combined.

Dieselbe Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, dass die Barriere 16 der Läuterbank 12 nicht auf der kürzesten Distanz zwischen den Seitenwänden 12.3 und 12.4 senkrecht zur Strömungsrichtung 18.2 der Glasschmelze überspannt. Wie 4 zeigt, kann die Barriere 16 auf der Vorderseite konvex gewölbt oder wie 5 zeigt, treppenartig gestaltet sein.The same effect can also be achieved by using the barrier 16 the refining bench 12 not the shortest distance between the side walls 12.3 and 12.4 perpendicular to the direction of flow 18.2 the glass melt spanned. How 4 shows the barrier 16 on the front convex or like 5 shows be designed like a staircase.

Claims

Vacuum unit for glass production with a cavity through which a glass melt to be refined flows and exposed to a vacuum, which has at least one barrier for retaining foam and components floating on the glass melt, the barrier having a certain height above the surface of the glass melt and one immerses a certain depth in the glass melt, characterized in that in the area of the barrier ( 16 ) the flow cross-section for the glass melt below the barrier ( 16 ) by means of deepening ( 19.2 ) the bottom wall ( 12.1 ) and / or by bulging the side walls ( 12.3 ; 12.4 ) the refining bench ( 12 ) is enlarged and / or the barrier ( 16 ) between the the cavity ( 15 ) side walls ( 12.3 ; 12.4 ) to the direction of flow of the glass melt in egg an acute angle (α) is slanted or the barrier ( 16 ) due to its shape, the refining bench ( 12 ) not on the shortest distance between the side walls ( 12.3 ; 12.4 ) spanned to the area of the barrier ( 16 ) to obtain an ascent rate for the bubbles that is greater than the downward flow rate of the glass melt.

Vacuum unit according to claim 1, characterized in that the cavity ( 15 ) bottom wall ( 12.1 ) a deepening ( 19.2 ), the depth of which in the direction of flow in front of the barrier ( 16 ) increases under the barrier ( 16 ) has its maximum depth and after the barrier ( 16 ) decreases in depth again.

Vacuum unit according to claim 2, characterized in that the maximum depth is selected so that the depth of the glass melt below the barrier ( 16 ) approximately the depth of the glass melt before and after the barrier ( 16 ) corresponds.

Vacuum unit according to claim 1 or 2, characterized in that the recess ( 19.2 ) in the direction of flow ( 18.2 ) the glass melt has a central section which is approximately parallel to the surface ( 17 ) the glass melt runs and over an area before and after the barrier ( 16 ) extends, and that the central portion of the recess ( 19.2 ) continuously and rounded into the rest of the bottom wall ( 12.1 ) of the cavity ( 15 ) transforms.

Vacuum unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bulges of the side walls ( 12.3 ; 12.4 ) in the shape and arrangement roughly the shape and arrangement of the recess ( 19.2 ) in the bottom wall ( 12.1 ) of the cavity ( 15 ) correspond.

Vacuum unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the barrier ( 16 ) from the side wall ( 12.3 ) to side wall ( 12.4 ) of the cavity ( 15 ) extends and with which the cavity ( 15 ) final ceiling wall ( 12.2 ) connected is.

Vacuum unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that the depth of the recess ( 19.2 ) below the barrier ( 16 ) is selected so that the ascent rate of the bubbles with the smallest bubble diameter in the glass melt in front of the barrier ( 16 ) is greater than that towards the bottom wall ( 12.1 ) directed components of the flow velocities of the glass melt in front of the barrier ( 16 ).

Vacuum unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the cavity ( 15 ) Is part of a glass melting tank, a refining chamber or a portal-like vacuum refining unit with a riser tube, refining bench and downpipe.

Vacuum unit according to claim 1, characterized in that the front of the barrier ( 16 ) is convex or stair-like.

Vacuum unit according to one of claims 1 to 9, characterized in that it is used as a refining chamber or glass melting tank is trained.