DE2241701C3 - Vorrichtung zum Läutern geschmolzenen, Gaseinschlüsse aufweisenden Glases - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Lau- tretenden, geläuterten Glas und dem staticnären Betern geschmolzenen, Gaseinschlüsse aufweisenden hälter sowie der bereits darin befindlichen geläuterten Glases, das in das obere Ende einer sich um eine ver- 50 Glasschmelze praktisch keine Relativbewegung und tikale Achse drehenden Zentrifugenkammer eingeführt damit auch keine zu Luftblaseneinschlüssen führende und vom Boden der Kammer in einen stationären Be- Scherwirkung stattfindet.

hälter ausgetragen wird. In zweckmäßiger Ausgestaltung sieht die Erfindung Die Erfindung geht aus von der US-PS 2 006 947, vor, daß mehrere, gleichmäßig um den Umfang der in der eine Zentrifuge mit einer sich um eine vertikale 55 Zylinderwand verteilte Auslaßöffnungen und UmAchse drehenden Zentrifugenkammer benutzt wird, lenkvorrichtungen vorgesehen sind,
um die Gaseinschlüsse aus dem ungeläuterten Glas Die bevorzugte Ausführungsform des Eriindungsauszutreiben. Das ungeläuterte, geschmolzene Glas gegenstandes sieht vor, daß jede Umlenkvorrichtung wird durch ein schräg abwärts und tangential in Dreh- aus einem mit der Auslaßöffnung der Zylinderwand richtung der Zentrifugenkammer gerichtetes Rohr in 60 fest verbundenen gekrümmten Rohr besteht, das in das obere Ende der Zentrifugenkammer eingeführt einer radialen Ebene entgegen der Drehrichtung der und durch die Fliehkraft gegen deren Wandung ge- Zentrifugenkammer gekrümmt ist.
drückt, an der es abwärts strömt, wobei die Gasein- Obwohl die Einführung des geschmolzenen, ungeschlüsse durch die auf die Glasmasse wirkende Flieh- läuterten Glases in die Zentrifugenkammer genauso kraft ausgetrieben werden. Die Zentrifugenkammer 65 wie bei der bekannten Vorrichtung, von der die Erlinverjüngt sich im wesentlichen konisch nach unten und dung ausgeht, erfolgen könnte, hat es sich bei der zyendet mit einem Refraktionskonus, der einen konzen- lindrisch ausgebildeten Zentril'ugenkammer gemäß der trisch zur Drehachse der Zentrifugenkammer angeord- Erfindung doch als äußerst zweckmäßig und vorteil-

haft erwiesen, daß eine über der Zentrifugenkammer äußeren Mantels der Zentrifugenkammer 11 sind Füh-

koaxial zu derselben ausgerichtete Zufuhrvorrichtung rungsräder23 angeordnet; sie dienen zur Stabilisie-

füi ungeläutertes Glas vorgesehen ist und daß im rung während der Rotation.

oberen Bereich der Zentrifugenkammer eine mit der Mittels eines Riemens 22 wird die Zentrifugen-

Zylinderwand verbundene, das ungeläuterte Glas 5 kammer 11 von einem Motor 19 angetrieben. Es

radial nach außen ablenkende Verteilplatte vorgesehen können auch andere Einrichtungen als Antrieb ver-

ist, die benachbart zur Zylinderwand in gleichen Um- wendet werden; dies richtet sich im Einzelfall danach,

fangistellungen angeordnete Durchlaßöffnungen für was zweckmäßig erscheint.

das ungeläuterte Glas aufweist. Die Verteilplatte 18 ist so in der Zentrifugenkammer

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstan- io 11 angeordnet, daß sie deren Öffnung überdeckt. Um des soll nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher den Umfang der Verteilplatte 18 herum sind in gleichen erläutert werden. Es zeigt Absländen angrenzend an die Zylinderwand 15 meh-

I i g. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen rere Öffnungen 20 vorgesehen, durch die das Glas an Vorrichtung, wobei einige Teile weggelassen sind, der Zylinderwand 15 herunterfließt.

F i g. 2 einen Querschnitt nach 2-2 der F i g. 1 und i₅ Der konzentrisch zur Drehachse eingeführte Glas-

F ig. 3 einen Querschnitt nach 3-3 der Fig. 1. strom wird von der Verteilplatte 18 zerteilt und ver-

Wie insbesondere aus F i g. 1 zu ersehen, besteht teilt, und es bildet sich ein relativ dünner Film »G« auf die erfindungsgemäße Vorrichtung aus einem statio- der Innenfläche der Zylinderwand 15, der eine Dicke nären Behälter 10 und einer um eine senkrechte Achse »Γ« hat. Vorhandene Gaseinschlüsse werden an die rotierenden Zentrifugenkammer 11. Der stationäre ao Oberfläche des Glases und von dort in die umgebende Behälter ist so zu der Zentrifugenkammer angeordnet, Atmosphäre getrieben; auf diese Weise wird der Andaß er die aus dem Entnahmerohr 16 durch die Aus- teil an Gaseinschlüssen in dem geschmolzenen Glas irit^üffnuni; 17 austretende, geläuterte Glasmasse auf- ganz erheblich vermindert und zwar sowohl mengennehnien kann. mäßig als auch hinsichtlich der Größe der Gasein-

Die Zenlrifugenkammer 11 ist auf einer Tragekon- 25 Schlüsse.

su uktion 21 montiert. Die Tragekonstruktion enthält Es werden nachfolgend einige typische Arbeitsbei-

ein 11 die Kntalion ermöglichenden Mechanismus; dies spiele gegeben. In diesen Beispielen bedeutet:
ist im einzelnen hier nicht beschrieben. Eine beliebige

Λη/ahl von Tragekonstruktionen für Zentrifugen R_a der Radius von der Mittelachse zu der inneren

kammern können vorhanden sein. Im allgemeinen 30 Oberfläche des stationären Behälters,
wird man die Zentrifugenkammern im wesentlichen R₂ der Radius von der Mittelachse zu der äußeren vertikal aufbauen und um eine zentrale, vertikale Oberfläche des Auslaßrohres der Zentrifugen-

Achse drehbar anordnen. kammer und

Die Zenlrifugenkammer 11 ist so gebaut, daß sie R₁ der Radius, gemessen bis zu der inneren Obereine hohe Festigkeit und Stabilität hat und eine Masse 35 fläche des Glases, das eine Dicke »Γ« hat, die vervon geschmolzenem Glas halten kann, während sie stärkt gezeichnet in F i g. 1 und 3 dargestellt ist.

mit einer hohen Winkelgeschwindigkeit rotiert.

Die Zenlrifugenkammer 11 besteht aus einem äußeren Mantel 13, der eine Isolierbeschichtung 14 umgibt und einer inneren Zylinderwand 15, die zur Auf- 40 nähme des geschmolzenen Glases dient.

' in Auslaßrohr 16 durchgreift die Zylinderwand 15, du. Isolierbeschichtung 14 und den äußerer, Mantel 13. Das Rohr 16 ist entgegengesetzt zur Drehnchtung der Zentrifugenkammer 11 gekrümmt, wie deutlich aus 45 F i g. 3 ersichtlich ist. Der Pfeil zeigt die Drehrichtung der Zentrifugenkammer 11 an. Relativ nahe der inneren Oberfläche des stationären Behälters 10 befindet sich die Auslaßöffnung 17 des Auslaßrohres 16. Vorzugsweise ist das Rohr 16 verjüngt ausgebildet, wobei der 50

geringere Durchmesser an dem die Auslaßöffnung 17 Gaseinschlüsse in geschmolzenem Glas sind nach-

aufweisenden Ende vorgesehen ist. Das Rohr kann teilig, weil sie Defekte in dem erhärteten Glas ergeben, mit einem, gleichförmigen Radius gekrümmt oder Man kann die Einschlüsse aus geschmolzenem Glas winkelförmig ausgebildet sein. Die Kurvenform ist dadurch entfernen, daß man das Glas Kräften auswegen eines ruhigen Glasflusses bevorzugt. 55 setzt, die größer sind als die Schwerkraft des Glases,

Als Baumaterial für die Zylinderwand 15 wird feuer- und so die eingeschlossenen Gase veranlaßt, aus dem festes Material verwendet oder ein Metall, wie bei- Glas heraus und in die umgebende Atmosphäre abzuspielsweise Platin oder irgendein sonstiges Material, ziehen. Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vordas die Fähigkeit hat, Glas bei Schmelztemperaturen richtung werden gasförmige Einschlüsse aus einer rozu halten, ohne daß es ernstlich zerstört wird. 60 tierenden Glasmasse entfernt und die geläuterte, ge-

lnnerhalb der Zentrifugenkammer relativ nahe am schmolzene Glasmasse ausgetragen, ohne daß erneut Eingang für den Strom an geschmolzenem Glas ist Gaseinschlüsse hereinkommen.

eine Verteilplatte 18 angeordnet. Sie ist aus Stabilitäts- Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung

gründen zum Teil in die Innenauskleidung und die wird das geläuterte, geschmolzene Glas aus einer in Isolierbeschichtung eingesetzt. 65 Rotation befindlichen Glasmasse abgezogen, und das

Eine Mehrzahl von Öffnungen 20 sind in der Ver- geläuterte, geschmolzene Glas wird auf eine stationäre teilplatte 18 vorhanden und dienen als Durchfluß für Oberfläche zum Aufliegen gebracht, ohne daß eine das geschmolzene Glas. Um die äußere Peripherie des nennenswerte Relativbewegung zwischen der statio-

	Beispiel 1	Beispiel 2
R.	0,152 m 0,149 m 0,061 m 50 Poise	0,305 m 0,299 m 0,091 m 100 Poise
R2	3000 UpM 3,22 t/Std. 3,175 mm	2000 UpM 12,5 t/Std. 5,556 mm
Viskosität
Rotation (UpM) ... Durchsatz (t/Std.) Rohrdurchmesser

nären Oberfläche und der ausgetragenen Glasmasse stattfindet, so daß das Entstehen von Gaseinschlüssen in dem abgelagerten Glas so gering wie möglich gehalten wird. In F i g. 1 ist mit einem Pfeil angezeigt, an welcher Stelle das ungeläuterte, geschmolzene Glas in die Zentrifugenkamnier 11 eintritt. Der Glasstrom wird zu der inneren Oberfläche der Zylinderwand 15 abgelenkt und dort mit die Schwerkraft des Glases übersteigenden Kräften beaufschlagt. In dem geschmolzenen Glas vorhandene Gaseinschlüsse werden entfernt und in die die Glasoberfläche umgebende Atmosphäre ausgestoßen.

Ein Teil der geläuterten, geschmolzenen Glasmasse wird durch eines oder mehrere gebogene Auslaßrohre aus der rotierenden Masse abgezogen. Dabei wird das Glas auf einem Weg abgezogen, der in Gegenrichtung zu der Rotationsrichtung der Masse ausgerichtet ist; die durchschnittliche Geschwindigkeit des austretenden Glases ist so verzögert, daß die abgezogene Glasmasse auf einer angrenzenden, stationären Oberfläche mit einer durchschnittlichen Geschwindigkeit gegenüber der Oberfläche von Mull oder nahezu Null darauf zum Ablagern kommt. Gaseinschlüsse treten in das abgelagerte Glas nicht wieder ein. Die Verzögerung der Durchschnittsgeschwindigkeit des ausgetragenen, geschmolzenen Glases wird dadurch erreicht, daß man

ίο die Richtung des abgezogenen Glasstromes, die Richtung, in der das abgezogene Glas aus der in Umdrehung befindlichen geschmolzenen Glasmenge zu dem Auslaß geführt wird, die Viskosität des abgezogenen Glases, die Rotationsgeschwindigkeit des Behälters und die Dimensionen des rotierenden und des stationären Behälters entsprechend aufeinander abstimmt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. neten Austragkanal für das geläuterte Glas aufweist,

   Patentansprüche: das aus dem Austragkanal in einen stationären Be

   hälter gelangt.

   !.Vorrichtung zum Läutern geschmolzenen, Gas- Gaseinschlüsse können in bereits geläuterter, ge-

   einschlüsse aufweisenden Glases, das in das obere 5 schmolzener Glasmasse als Folge von »Scher«-kräften Ende einer sich um eine vertikale Achse drehenden gebildet werden. Von »Scher«-kräften spricht man in Zentrifugenkammer eingeführt und vom Boden diesem Zusammenhang, wenn einzelne Bereiche der der Kammer in einen stationären Behälter ausge- geschmolzenen Glasmasse in ihrer Bewegung m Kontragen wird, dadurchgekennzeichnet, flikt geraten. Auch dann, wenn einzelne Bereiche der daß die Zentrifugenkammer von einer vertikalen io Glasmasse in turbulente Bewegung kommen, kann Zylinderwand (15) und einem Boden begrenzt ist Luft eingeschlossen werden, die in Form von Gasein- und daß wenigstens eine an den Boden angrenzen- Schlüssen darin verbleibt. Dies ist auch bei der I ekannde, die Zylinderwand durchsetzende Auslaßöffnung ten Vorrichtung bis zu einem gewissen Grade der i-ali, für das geläuterte Glas vorgesehen ist, dL· mit einer da sich der aus dem Austragkanal austretende ge- <Jen Glasnuß entgegengesetzt zur Drehrichtung der 15 läuterte Glasstrang mit der Drehzahl der Zentrifugen-Zentrifugenkammer umlenkenden Vorrichtung(16, kammer gegenüber dem stationären Behälter dreht. 17} in Verbindung steht, aus deren Ausiaß (17) das Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß die Ausgeläuterte Glas mit der Umfangsgeschwindigkeit tragmenge an geläutertem Glas je Zeiteinheit sehr des Auslasses austragbar ist. gering ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 20 Mi» der Erfindung soll die bekannte Vorrichtung kennzeichnet, daß mehrere, gleichmäßig um den dahingehend verbessert werden, daß die Leistung je Umfang d.-r Zylinderwand (15) verteilte Auslaß- Zeiteinheit, d. h. die ausgetragene Menge an geläuöffnungen und Umlenkvorrichtungen (16, 17) vor- tertem Glas, ganz wesentlich gesteigert wird, daß es geiehen sind. beim Austragen des geschmolzenen, geläuterten Glases
3. 3. Vorri h ung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch 25 zu keiner nennenswerten Relativbewegung zwischen e ennzeichnet, daß jede Umlenkvorrichtung (16, dem stationären Behälter und dem bereits darin be-

   Ϊ7) aus einem mit der Auslaßöffnung der Zylinder- findlichen Glas und damit auch nicht zur Luftblasenwand (15) fest verbundenen, gekrümmten Rohr(16) bildung kommen kann. Außerdem soll die Vorrichbesteht, das in einer radialen Ebene entgegen der tung einen einfachen Aufbau haben und wirtschaftlich Drehrichtung der Zentrnugenkammer gekrümmt 30 herstellbar sein,
   ist. Diese Aufgabenstellung wird erfindungsgemäß da-
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis durch gelöst, daß die Zentrifugalkammer von einer 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine über der Zen- vertikalen Zylinderwand und einem Boden begrenzt trifugenkammer(ll) koaxial zu derselben ausge- ist und daß wenigstens eine an den Boden anfrert/ende, richtete Zufuhrvorrichtung für ungeläutertes Glas 35 die Zylinderwand durchsetzende Auslaßöftnung für vorgesehen ist und daß im oberen Dereich der Zen- das geläuterte Glas vorgesehen ist, die mit einer den trifugenkammer eine mit der Zylinderwand (15) Glasfluß entgegengesetzt zur Drehrichtung der Zenverbundene, das ungeläuterte Glas radial nach trifupalkammer umlenkenden Vorrichtung in Verbinaußen ablenkende Verteilplalte (18) vorgesehen ist, dung steht, aus deren Auslaß da. geläuterte Glas mit die benachbart zur Zylinderwand in gleichen Um- 40 der Umfangsgeschwindigkeit des Auslasses austragbar fangsteilungen angeordnete Durchlaßöffnungen(20) ist.

   für das ungeläuterte Glas aufweist. Das mit der erfindungsgemäß ausgel il ieten Vor

   richtung geläuterte, geschmolzene Glas wird mit der Umfangsgeschwindigkeit des Auslasses der Umlenk-

   45 vorrichtung in der zur Drehrichtung dfr Zentrifugenkammer entgegengesetzten Richtung ausgetragen, so daß zwischen dem aus der Umlenkvorrichtung aus-