DE2257782C3 - Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von geschmolzenem Glas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von geschmolzenem Glas aus einem Glasschmelzofen in einen Trog, mit einem Vorherd, in dessen Boden eine durch einen kegelförmigen Stopfen vollständig oder teilweise verschließbare öffnung vorgesehen ist, wobei der Trog mit einer Vertiefung zur Aufnahme des aus der konischen öffnung austretenden geschmolzenen Glases und zur Ausbildung eines Glasbandes unter dem Vorherd des Glasschmelzofens angeordnet ist.

Solche Anlagen beinhalten als Hauptbaugruppen, die jeweils technologische Vorgänge ausführen, einen Glasschmelzofen und eine Vorrichtung zum Aufwickeln des Rohres sowie eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Ziehen von Rohren und Stäben. Die Vorrichtung für die Zuführung des kontinuierlichen Glasflusses wird hinter dem Glasschmelzofen aufgestellt und formt aus der in sie einströmenden sdimelzflüssigen Glasmasse ein Band oder einen Strahl oder Strang, der danach von derselben Vorrichtung zur Vorrichtung für die Formung des jeweiligen Rohres mittels Aufwickeln des Bandes bzw. des Stranges auf einen Kern gebracht wird.

Rekiinnlp Vorrichiunpen 7ur Zuführung der Glasmasse werden in Abhängigkeit davon, ob die Glasmasse in Form eines Bandes oder eines Stranges erzeugt werden soll, in zwei Arten unterteilt: in Bandvorrichtungen, die die Glasmasse in Form eines Bandes zuführen, und in Strah!vorrichtungen, die die Glasmasse in Form eines Strahles zuführen. Die Bandvorrichtungen stellen eine schräg aufgestellte Rinne dar, die mit dem einen Ende an den Kanal angrenzt, der mit dem Produktionsteil des Glasschmelzofens verbunden ist, und mit dem anderen,

ίο etwas tiefer liegenden Ende an den Kern der Vorrichtung zum Aufwickeln des Bandes zu einem Rohr angrenzt. Am Ende der dem Produktionsteil des Ofens zugekehrten Rinne ist ein Schieber eingebaut, der senkrecht in Führungen verschoben wird und der zur

■ 5 Regelung der Stärke des Bandes dient, das in der Rinne infolge der Änderung der Größe des Spaltes geformt wird, durch den die Glasmasse aus dem oben genannten Kanal des Glasschmelzofens der Rinne zuströmt.

Der Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß es nicht möglich ist, die Menge der der Rinne pro Zeiteinheit zuzuführenden Glasmasse und demzufolge auch die ßandstärke in Abhängigkeit vom Duichmesser der Rohre urd Stäbe ausreichend fein zu regulieren. Dieser Nachteil ergibt sich selbst aus dem Zuführungsverfahren von Flüssigkeiten durch den Spalt, da eine unwesentliche Veränderung der Schieberlage stark den Spaltquerschnitt ändert.

Ein weiterer Nachteil derselben Vorrichtung ist die Erstarrung der Glasmasse in den Luftspalten zwischen dem Schieber und den Führungen. Demzufolge ist es erforderlich, eine beachtliche Kraft anzulegen, um die Schieberlage verändern zu können, dabei erfolgt teilweise eine Zerstörung der Oberfläche des Schiebers und der Führungen. Im Ergebnis gelangt das Material dieser Bauteile — feuerfester Stein — in die sich in der Rinne befindliche Glasmasse und verunreinigt sie, was später zur Inhomogenität der Glasmasse führt und die Gefahr des Abreißens des jeweiligen Rohres beim Ziehen hervorruft. Das führt dazu, daß bei jedem Abreißen des Rohres sein Ende manuell in der Ziehvorrichtung einzurichten ist. Das ruft gewisse Stillstandszeiten der gesamten Anlage hervor. Außerdem setzten die Einschlüsse von feuerfestem Stein die Durchsichtigkeit und Festigkeit der Erzeugnisse herab.

Vorrichtungen für die Zuführung der Glasmasse in Form eines Strahls (Stranges) stellen einen Behälter schalenartiger Form dar, in dessen Boden eine kegelförmige öffnung zum Ablassen von Glasmasse vorgesehen ist.

Die Öffnung kann vollständig oder teilweise mit einem kegelförmigen Ventil überdeckt werden. Dieses Ventil ermöglicht es, die Menge von Glasmasse, die pro Zeiteinheit zugeführt wird, und dementsprechend den Querschnitt des Glasmasse-Strahls zu regulieren.

Der Vorteil von Strahlvorrichtungen besteht darin, daß sie erlauben, die durch die kegelförmige öffnung im Boden der Schale durchströmende Glasmassenmenge ausreichend genau und fein zu regeln sowie dadurch den Querschnitt des Strahls (Stranges) genau genug zu regulieren.

Gleichzeitig weisen diese Vorrichtungen Nachteile auf, die auf die Strahlzuführung von Glasmasse zurückzuführen sind. Es kommt darauf an, daß an der Stelle des Kontaktes des Strahls mit zerflossener Glasmasse eine Schwingung erfolgt, wodurch der Strahl (Strang) in einer unregelmäßigen Schicht den Kern umhüllt. Infolgedessen entstehen Rohre mit einer hohen (großen) Exzentrizität und Konizität sowie mit wesentli-

chem Wandstarkeunterschied.

Ein solches Rohr wird ungleichmäßig duichgewärmt und ist schwer ziehbar. Die nach dem Ziehen erzeugten Stäbe und Rohre bleiben im wesentlicher. Maße ihrer Stärke nach ungleichmäßig. Das führt zu einem ziemlich hohen Prozentsatz der Aussortierung von Erzeugnissen, da Stäbe und Rohre mit einer beachtlichen Ungleichmäßigkeit entweder des Durchmessers oder der Wandstärke für die weitere Verarbeitung in Erzeugnisse, zum Beispiel im Glühlampen, in Laborglasgeräte und anderes mehr, nicht verwendet werden können. Das ist darauf zurückzuführen, daß die späteren Erzeugnisse eine verringerte Festigkeit und eine ungleichmäßige Lichtdurchlässigkeit besitzen. Beim Auflegen eines schwingenden Strahls auf einen Kern dringen Luftbläschen in die Glasmasse, die die Bildung von Kapillarhohlräumen im Körper der fertiggeformten Glasrohre und -Stube hervorrufen, was auch die Durchsichtigkeit der Erzeugnisse herabsetzt.

Die Bandvorrichtungen der Zuführung von Glasmasse weisen insofern Vorteile gegenüber den Strahlvorrichtungen auf, als sie erlauben, die Glasmasse auf einen Kern in gleichmäßig dicker Schicht aufzuwickeln. Das ist dadurch zu erklären, daß beim Aufwickeln des Glasmassebandes auf einen Kern dieses nicht schwingt und zittert, wie es beim Strang der Fall ist. Dadurch, daß das Band eine wesentlich größere Breite im V rgleich zum Strang hat, wird die Anzahl der Wicklungen pro Längeneinheit des jeweiligen Kernes reduziert. Dabei läßt sich die Glasmasse am Kern gut durch die Wärme bearbeiten und das ermöglicht es. Glasrohre und -stäbe gleicher Stärke (Durchmesser) und mit unwesentlicher Exzentrizität und Konizität herzustellen.

Aus der US-PS 16 73 907 ist eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art bekannt, die zur Herstellung von Tafelglas dient. Dazu benötigt sie an ihren beiden Enden je einen in eine konische Öffnung hineinreichenden Stopfen, der sich um seine Längsachse drehen muß. Unter dem Stopfen sind jeweils zwei Formklötze übereinander angeordnet, wobei die Glasmasse über die Ränder des oberen Formklotzes an dessen äußerer Oberfläche entlangfließt, ihre einzelnen Ströme sich oberhalb des unteren Formklotzes vereinigen und von dem unteren Formklotz wieder aufgeteilt werden, so daß sich erneut Glasströme bilden, die nunmehr an der Oberfläche des unteren Formklotzes entlanglließen und sich an dessen unterem Ende endgültig zu einer Glastafel vereinigen. Diese Vorrichtung hat den Nachteil einer komplizieten Bauweise, bei der drehbare Stopfen und mehrere Formklötze erforderlich sind. Außerdem dient diese Vorrichtung nicht zur Herstellung von Glasrohren und Glasstäben.

Aus der DT-PS 5 03 231 ist eine Vorrichtung zur Herstellung von Glastafeln bekannt, bei der die Glasmasse in eine Aussparung eines Formklotzes fällt, über dessen Ränder sie austritt und zu beiden Seiten des Formklotzes an dessen äußerer Oberfläche entlang nach unten strömt. Dort vereinigen sich die Teilströme wieder und müssen von einer Zugvorrichtung, die aus einem Paar getriebener endloser Riemen besteht, geradlinig abgezogen werden. Auch diese Vorrichtung erfordert Formklötze und ist sehr kompliziert aufgebaut.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, mit welcher die Glasmasse unter Vermeidung von Schwingungsbildungen in einer in der Dicke einstellbaren und gleichmäßigen Schicht einem Kern zum Aufwickeln zugeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,

daß der Trog auf einer Seite unmittelbar an den boden des Vorherdes anschließt und nur der Rand auf der anderen Seite des Troges einen Überlauf für das geschmolzene Glas besitzt.

Es ist vorteilhaft, daß die Vertiefung eine sphärische Form hat

Um ein Band aus der Glasmasse mit konstantem Querschnitt großer Breite und mit gleicher Viskosität

ίο herstellen zu können, ist es vorteilhaft, daß der an der einen Seite angeordnete Überlauf die Form einer mit der Vertiefung in Verbindung stehenden Rinne hat.

Damit der aus der Bodenöffnung austretende Strahl der Glasmasse keine Luftbläschen mitreißt und nicht schwingt und gleichmäßig ausströmt, ist es vorteilhaft, daß sich an die Innenfläche der Vertiefung die Innenfläche der konischen Öffnung des Vorherdes anschließt.

In dem Falle, wenn die Glasmasse durch die Öffnung

zo im Boden des Vorherds mil einem .schmalen Strahl zugeführt wird, was bei der Fertigung von Rohren und Stäben mi: einem Durchmesser von 2 bis 12 mm stattfindet, ist es vorteilhaft, daß an dem Boden des Vorherds an der Stelle der konischen Öffnung ein sich nach unten verengender und in die Vertiefung einmündender Ansatzkegel befestigt ist. dessen 'n.ienfläche sich an die Innenfläche der konischen Öffnung anschließt.

Wenn der Strahl eine beträchtliche Größe aufweist.

was bei der Herstellung von Rohren mit einem Durchmesser von JO bis 55 mm der Fall ist, wird vorteilhaft am Boden der Vertiefung koaxial mit der konischen Öffnung ein über die S'Mtenwände der Vertiefung hinausragendes, sich nach oben verjüngendes kegelförmiges Element angeordnet.

Ausführungsbeipsiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden naher beschrieben. Es zeigt

F i g. I eine Vorrichtung zur Zuführung von Glasmasse im kontinuierlichen Fluß, im Längsschnitt (zum besseren Verständnis der Erfindung ist in der Zeichnung der Hauptarbeitsteil der Vorrichtung zum Aufwickeln eines Glasmassebandes zu einem Rohr abgebildet);

Fig. 2 eine Ausführungsvariante der Vorrichtung, in der an den Vorderboden an der Stelle der Anbringung der Auslaßöffnung ein Ansatzkegel befestigt ist. im Längsschnitt (es ist hier ebenfalls der Arbeitsteil der Vorrichtung zum Aufwickeln des Bandes abgebildet);
F ig. 3den Schnitt nach der Linie IIi-IlI der F i g. 2;

F i g. 4 eine weitere Ausführungsvariante der Vorrichtung, bei der am Boden der Trogvertiefung koaxial zur Öffnung am Boden der Schale ein kegelförmiges Element aufgestellt ist;

F i g. 5 den Schnitt nach der Linie V-V der F i g. 4.

Die Vorrichtung enthält einen Behälter in Form eines Vorherds 1 mit einer konischen öffnung 2 am Boden und einen Trog 3, der unter dem Vorherd 1 engeordnet ist. Die öffnung 2 kann vollständig oder teilweise mit einem kegelförmigen Stopfen 4 überdeckt werden, der an einer Konsole 5 (F i g. 1) befestigt ist. Die Konsole 5 ist mit einem Antrieb 6 gekoppelt, der eine hin- und hergehende Vertikalverschiebung der Konsole 5 und des Ztopfens 4 ausführt. Bei teilweiser Überdeckung der konischen öffnung 2 erfolgt die Regelung dei Menge

der zuzuführenden Glasmasse. Die vollständige Überdeckung der konischen öffnung 2 mittels des Stopfens 4 ist vorgenommen, wenn die Zuführung von Glasmasse ganz eingestellt werden soll, was bei einer Stillsetzung

der Anlage erfolgt.

Der Vorherd 1 grenzt mit der einen Seite an den Kanal des Glasschmelzofens 7 an. Dir Hohlraum des Vorherds 1 ist mit dem Kanal des Glasschmelzofens 7 durch eine Öffnung 8 verbunden. Durch ein Fenster 9 ist dieser Hohlraum mit der Fiammzone IO des Kanals des Glasschmelzofens 7 verbunden. Das ist notwendig, um die in dem Vorherd 1 befindliche Glasmasse zu erhitzen.

Der unter dem Vorherd I liegende Trog 3 weist eine Vertiefung 11 auf, die unmittelbar unter der konischen Öffnung 2 angebracht ist. Die Innenfläche der Verliefung 11 des Troges 3 stellt nach einer der Ausführungsvarianten der Vorrichtung die Fortsetzung der Innenfläche der konischen öffnung 2 des Vorherds 1 dar. Eine solche Ausführung sichert einen zügigen Abfluß der Glasmasse auf den Boden der Vertiefung ti ohne Schwingung und Zittern. Der Trog 3 schließt sich mit seiner Seite 12 an den Kern 13 einer Vorrichtung 14 zum Aufwickeln des jeweiligen Rohres an. Die Seite 12 des Troges 3 ist in Form einer Rinne ausgeführt, die mit der Vertiefung 11 in Verbindung steht.

Die Vorrichtung zur Zuführung von Glasmasse kann auch in einer anderen Variante ausgeführt werden, wenn an dem Boden des Vorherdes 1 an der Stelle der konischen Öffnung 2 ein Ansatzkegel 15 befestigt wird (Fig. 2 und 3), dessen Innenfläche die Fortsetzung der Innenfläche der konischen Öffnung 2 darstellt.

Der Ansatzkegel 15 hat eine solche Länge, daß er in die Vertiefung 11 des Troges 3 hineinragt. Diese Variante der Vorrichtung wird dann eingesetzt, wenn die Öffnung 2 mittels des Stopfens 4 auf eine geringe Zuführung von Glasmasse und auf die Erzeugnung eines Strahls mit kleinem Durchmesser bei der Fertigung von Rohren mit einer Rohrweite von 2 bis 12 mm eingestellt ist. Der Ansatzkegel 15 sichert einen zügigen Abfluß des Strahls in die Verliefung 11 des Troges 3.

Gemäß einer dritten Ausführungsvariante der Vorrichtung wird am Boden der Vertiefung 11 des Troges 3 koaxial mit der konischen Öffnung 2 der Vorherds 1 ein kegelförmiges Element 16 angeordnet (Fig.4 und 5), das sich nach oben verjüngt und mit seinem oberen Ende über die Seitenwändc der Vertiefung 11 hinausragt. Eine solche Ausführung ist bei einet intensiven Zuführung von Glasmasse bei der Fertigung von Rohren mit großen Durchmessern von 30 bis 55 mn¹ erforderlich. Das kegelförmige Element 16 dicni ebenfalls dem Ziel, einen zügigen Abfluß des Strahles auf den Boden der Vertiefung 11 zu sichern. Alle Elemente der Vorrichtung, der Vorherd 1. der Trog 3 der Ansatzkegel 15, das kegelförmige Element 16 tine der Stopfen 4 sind aus feuerfestem Material ausgeführt.

Die Vorrichtung für die Zuführung von Glasmasse hai bei Ausführung nach allen drei Varianten prinzipiel dieselbe Funktionsweise. Die Glasmasse tritt aus deir Kanal des Glasschmelzofens 7 durch die öffnung 8 ir den Vorherd 1 ein. Von dort strömt sie durch die konische öffnung 2, die mitlels des Stopfens 4 auf die erforderliche Zuführung eingestellt ist, in den Trog 3 Gemäß allen drei Ausführungsvarianten der Vorrichtung erfolgt bei jeder Intensität der Zuführung vor Glasmasse ein zügiger Abfluß des Strahles in die Vertiefung 11 des Troges 3. Der stoßfreie AbfluC schließt ein Mitreißen von Außenluft durch die Glasmasse aus, die die Vertiefung 11 ausfüllt. Bekanntlich wirkt sich das Eindringen von Luft in die Glasmasse negativ auf die Qualität der Erzeugnisse aus, da die Luftbläschen Hohlräume bilden, die die Lichtdurchlässigkeit der Erzeugnisse verringern.

Nach der Ausfüllung der Vertiefung 11 strömt dk Glasmasse auf das rinnenförmige Trogende über. Au: der Rinne strömt die Glasmasse in Form eines Bande: gleicher Stärke ab, das zum Kern 13 der Vorrichtung 1' gelangt. Der Kern 13 dreht sich und es erfolgt eil Aufwickeln des Bandes auf den Kern 13.

Da das Band infolge der Überströmung voi Glasmasse über den Rand der Vertiefung 11 ausgebilde wird, weist es eine gleichmäßige Stärke auf und gib beim Aufwickeln auf den Kern 13 ein Rohr mi gleichmäßiger Wandstärke. Das nachfolgende Ziehei des jeweiligen Rohres ist nicht mit Komplikationei verbunden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur kontinuierlichen Zuführung von geschmolzenem Glas aus einem Glasschmelzofen in einen Trog, mit einem Vorherd, in dessen Boden eine durch einen kegelförmigen Stopfen vollständig oder teilweise verschließbare öffnung vorgesehen ist, wobei der Trog mit einer Vertiefung zur Aufnahme des aus der konischen Öffnung austretenden geschmolzenen Glases und zur Ausbildung eines Glasbandes unter dem Vorherd des Glasschmelzofens angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Trog (3) auf einer Seite unmittelbar an den Boden des Vorherdes (1) anschließt und nur der Rand auf der anderen Seite (12) des Troges (3) eineti Überlauf für das geschmolzene Glas besitzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (II) eine sphärische Form hat.

3. Vorrichtung nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an der einen Seite (12) angeordnete Überlauf die Form einer mit der Vertiefung (11) in Verbindung stehenden Rinne hat.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich an der Innenfläche der Vertiefung (11) die Innenfläche der konischen Öffnung (2) des Vorherdes (I) anschließt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Boden des Vorherdes (1) an der Stelle der konischen Öffnung (2) ein sich nach unten verengender und in die Vertiefung (11) einmündender Ansatzkegel (15) befestigt ist, dessen Innenfläche sich an die Innenfläche der konischen Öffnung (2) anschließt.

6. Vorrichtung nach Anspruch I bis J, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden der Vertiefung (11) koaxial mit der konischen Öffnung (2) ein über die Seitenwände der Vertiefung (11) hinausragendes, sich nach oben verjüngendes kegelförmiges Element (16) angeordnet ist.