DE2347819A1

DE2347819A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung von glasstroemungen in glasschmelzwannenoefen und/oder ziehkanaelen, speiserinnen, glasueberlaeufen und dergleichen

Info

Publication number: DE2347819A1
Application number: DE19732347819
Authority: DE
Inventors: Raimund Dipl Ing Crammer
Original assignee: MITTERBERGER GLASHUETTEN GmbH
Current assignee: MITTERBERGER GLASHUETTEN GmbH
Priority date: 1972-09-25
Filing date: 1973-09-22
Publication date: 1974-04-18
Also published as: FR2200209A1; JPS5046714A; FR2200209B1; BE805247A

Description

DIPL.-INO. HARRO GRALFS PATENTANWALT

33 BRAUNSCHWEIG

AM BORGERPARK. TELEFON (0531) 74798

M 104-9 - G/Lie 21. Sept. 1973

Mitterberger Glashütten Gesellschaft m.b.H. Mitterberghütten (Salzburg) - Österreich

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung^ von Glasströmungen in Glasschmelz-Wannenöfen und/oder

Glasüberläufen und

dergleichen

Die Erzeugung vieler Glasprodukte, insbesondere von gezogenem Flachglas, hat zur Voraussetzung, daß das Glas in höchstem Maße frei von Bläschen, Fremdkörpern und Schlieren mit einem vom Grundglas abweichenden Brechungsindex ist. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, wendet man bei Glasschmelz-Wannenöfen Verfahren und Vorrichtungen an, die verhindern, daß Verunreinigungen und Inhomogenitäten zur Verarbextungsstelle gelangen.

Es handelt sich hier insbesondere um Schwimmer und Tauchbrücken, die einmal die Aufgabe haben,

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Verunreinigungen, die aus dem Schmelzwannenteil kommen, auf-zuhalten und nicht zur Verarbeltungsstelle gelangen zu lassen. Darüber hirtans steuer-n di öse Schwimmer und iOa^chbrücken die ir. ihrer Tauchtiefe fix ein-^ectellt und/oder geringfügig variabel sind, die Temperaturen in den verschiedenen Wannenbereichen und legen auch die Temperatur an ner Entnalur-estelle fest.

Durch Veränderung flor Eintauchtiefe x-jird die Glisströmunp; an der betreffenden »Stelle beeinflußt und damit die Temperatur geregelt. Diese schwimmenden und seitlich anliegenden Absperrorgane (Schwimmer, Tanchbrücken etc.) bestehen bisher aus keramischem Material, ^eprebenenfalls in Verbindung nit wassergekühlten Rohren.

Ein Nachteil von keramischem Material, das mit scnmelsflüssigem Glas in' Berührung kommt, ist der,, daß die Oberfläclie des Kerarrikkörpers mit dem Glas reagiert und abschmilnt. Das Glas erhält dann an dieser Stelle eine andere Zusammensetzung als das ' Gxnindgliiö und damit einen anderen Brechungsindex, der in Form, von Schlieren sichtbar ist.

lange nur geringe Stx'ömunfjsgeachvjandigkeiten vorliegen oder nur geringe Entnahmen getäti, t werden, \;ird dieses Kiscliglas ohne Schlierenbilö.ung auf gele at. Bei Erachun.^ der Glas^t-rorrmp ^!'■-folgt kein⁰ AuflÖBun«? des KiöcH-rlases meli"!"¹. Dann t-uitt beim Fertigprodukt ociilierenbildung auf. Bei hohen

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BAD OBlQINAL

gkeii-en oritc scbiießlJ cL nicht nur Kiscliplco i-raf, oas i:,Icht i,iehr 'ov£;*-zlÖ3t xd.3?o, .^ondern es i/erden durch Erosion auch ]ccra:i.jche I-a^tlk-I üLs -fi-r-fccto;TrteIiclieii nltfrex-ioOtn. Die GIa so ιό duk Ly sind dann unbrauciibar. Sp&tti-evens au dleseni Zeitpunkt cüosoii die ,ctL-sperr-or^arie at¹ κ Keramik a'JSfiewecnseli: werden, üie-'j^s Auswecxiseln icb l&ii-^v/Ierig ητΛ kosuüDielip, da die pretemperteil und ^eLranrifcen keramischen Teile Im Eociitetiporatiirji-us.^aDc! in die Glam^amie eingebraclifc warden nüssen.

".äs Ist amcli bekannt,, wassergekühlte Solire κτι verwenden,, um um den UEifait" der Eolire oder iiohrkörper cestiminte GIa ε-partien einzufrieren und so die gewünschte Absperrung 7,D e^sleleii- Biese Basieren aus eingefrorenem Glas können Jedoeli keine Segelfunktlcri übemeloiaen xind sind daruberhinaus in. ilirem Unterhalt sehr kostspielig«

Die erträluit-eri Jäaonteile der bekannten Yerfaliren hat man schlleßlicii durch ein schwliranerloses Verfahren Tsu überwinden, "rarsueht. Bei diesem Yerfahren tritt ajastfille der mechanisch wirkenden Schwimmer oder -Tauenbrücken thermische Sperren, die durch örtlich konzentrierte Saergriezufuhr bewirkt werden. Der ITachteil dieses Verfahrens liefet darin, daß bis zu fünfzig Prozent mehr Energie "benötigt werden und daß diese zusätzliche Energie dem. Glasbad nach Zassieren. der thermischen Sperre wieder entzoeren und vernichtet werden muß.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung mit mechanischer Steuerung der Glasströmung

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zu schaffen, die die Nachteile der "bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieser Art vermeiden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß Regel- und/oder Absperrorgane verwendet werden, deren vom Glas beaufschlagte Oberflächen aus einem von flüssigem Glas nicht benetzbaren und elektrisch leitfälligem Haterial bestehen.

Vorzugsweise wird hexoiial kristallisierter Kohlenstoff verwendet, und zwar in Form von Vollkörpern aus Kohlenstoff. Diese Kohlenstoffkörper können mit Keramikkörpern kombiniert werden, wobei der Kohlenstoffkörper einen von der Glasströmung beaufschlagten Tauchkörper und der Keramikkörper eine im wesentlichen oberhalb der Oberfläche der Glasschmelze liegende Halterung bildet. Der Keramikkörper kann aber auch bei einem Schwimmer als Ballastkörper verwendet werden, mit dem der Kohlenstoff körper getaucht gehalten wird.

Durch die Mchtbenetzbarkeit des Materials, insbesondere des hexagonal kristallisierten Kohlenstoffs, werden die in das flüssige Glas eingetauchten Flächen weder chemisch noch physikalisch angegriffen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß Kohlenstoff leicht formbar und mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeitbar ist.

Da der hexagonal kristallisierte Kohlenstoff oberhalb einer bestimmten Temperatur bei Sauerstoffzutritt oxydiert, müssen die aus Kohlenstoff bestehenden Flächen, die über der Oberfläche der Glasschmelze liegen,

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durch eine Inerte Ummantelung, "beispielsweise durch, einen Platinüberzug, gegen Oxydation geschützt werden. Es ist auch möglich, im Bereich der oxydationsgefährdeten Oberflächen eine inerte Atmosphäre aufrechtzuerhalten, beispielsweise durch Abdeckhauben mit einer Inertgaszuführung.

Aufg und der elektrischen Leitfähigkeit von Kohlenstoff ergibt, sich die Möglichkeit, die Kohlenstoffkörper als Widerstandselemente zu verwenden und durch Stromdurchleitung durch die Kohlenstoffkörper das Glas im Bereich der Kohlenstoffkörper aufzuheizen.

Der Kohlenstoff körper kann gegen Oxydation auch dadurch geschützt werden, daß er vollständig in die Glasschmelze eingetaucht gehalten wird. Ein überströmen von Glasschmelze über den getauchten Kohlenstoffkörper kann dann durch keramisches Material auf der Oberfläche des Tauchkörpers oder aber auch durch Anfrieren an ein Kühlrohr verhindert werden, wobei letzteres auch in Rinnen geführt sein kann.

Statt einen keramischen Vollkörper als Tauchkörper zu verwenden, können auch unter die Glasoberfläche reichende Teile eines Keramikkörpers durch Kohlenstoffüberzüge oder an dem Keramikkörper gehalterte, beispielsweise in Hüten geführte Kohlenstoffteile, geschützt werden.

Während die Anwendung der bekannten ein- und mehrteiligen Schwimmer und Absperrorgane aus keramischem

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Material durch die Agressivität des Glases und die Glasströmungen hervorgerufene rasche Korrosion und Erosion stark begrenzt ist, haben die erfindungsgemäßen Absperr- und Regelorgane derartige Begrenzungen nicht. Infolge Fortfalls der Korrosion und Erosion kann der Regelbereich wesentlich erweitert und auch die Manipulation wesentlich vereinfacht und verbilligt werden.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht und im Nachstehenden im einzelnen anhand der Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch eine Durchlaß— wanne mit Äbsperr- und Regelorganen gemäß der Erfindung.

Fig. 2 zeigt im Schnitt einen erfindungsgemäßen Schwimmer mit Mitteln zur iiufrechterhaltung einer InertgasatnoSphäre.

Fig. 3 zeigt im Querschnitt eine Ausführungsform eines Schwimmers gemäß der Erfindung.

Fig. 4- zeigt im Querschnitt eine zweite Ausführungsform eines Schwimmers.

Fig. 5 zeigt im Querschnitt eine weitere Ausführungsform eines Schwimmers.

Fig. 6 zeigt im Querschnitt Befestigungsmöglichkeiten von erfindungs gemäß en Tauchkörpern an Keramik— Schiebern.

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rb Fig. 1 ist im Längsschnitt eine bekannte Durchlaßwanne, mit -der die Glasschmelze 12 aufiiatiLende Wanne 15 und einem darüber angeordneten Gewölbe dargestellt. Die Winne ist durch einen Schwimmer 0 in die Schmelzwanne 14 und die Arbeitswanne 15 unterteilt. Im Bereich der Arbeitswanne 15 sind zwei Schieber 9 und 10 als Hegelorgane vorgesehen. An der Entnahmestelle der Arbeitswanne ist eine Ziehbrücke 11 in der Glasschmelze getaucht, angeordnet. Der Schwimmer 8 und die in die Glasschmelze eintauchenden Enden der Schieber 9 und 10 bestehen erfindungsgemäß aus Kohlenstoff, der von der Glasschmelze nicht benetzt wird und damit von der Glasschmelze nicht angegriffen wird.

Einzelne Ausführungen von Tauchkörpern an Schwimmern und Schiebern werden im Nachstehenden anhand der Figuren 2 bis 6 beschrieben.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist am unteren Ende eines Schiebers 22, der aus einem keramischen Material besteht, ein Tauchkörper 21 befestigt,' der zur Erz-ielung des notwendigen Verstellbereiches teilweise oberhalb der Oberfläche der Glasschmelze liegt. Um eine Oxydation des oberhalb der Glasschmelze liegenden Teils des Tauchkörpers 21 zu verhindern, ist eine Haube vorgesehen, die zwei Seitenwände 24 und einejrf Deckelwand 23 aufweist. In der Deckelwand 23 ist der Durchlaß für den Schieber 22 und das Ende einer Zuführleitung 25 vorgesehen. Durch die Leitung

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25 wird in die Kammer Inertgas eingeblasen, das zwi schen der Glasoberfläche und der Unterkante der Wandungen 24- entweichen kann und damit innerhalb der Kammer eine Inertgasatmosphäre aufrechterhält, durch die eine Oxydation des aus Kohlenstoff bestehenden Tauchkörpers vermieden wird.

Fig. 3 zeigt einen Schwimmer 31₅ auf dessen Oberseite nebeneinander zwei Keramikleiäen 32 angeordnet sind. Durch diese Leisten 32 wird einmal der Schwimmer 31 in der Glasschmelze untergetaucht gehalten und zum· andern ein Überströmen des Schwimmers durch die Glasschmelze verhindert. Eine gewichtsmäßige Belastung eines Kohlenstoffschieber-s ist notwendig, da das spezifische Gewicht des Kohlenstoffes kleiner ist als das spezifische Gex^icht der Glasschmelze.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform eines Schwimmers mit einem Tauchkörper 41 aus Kohlenstoff, auf dem ein wannenformig ausgebildeter Körper 42 befestigt ist, der hier wiederum als Ballastgewicht und Schutz für das Überströmen des Tauchkörpers dient. Die Breite in der Wanne 42 entspricht der Breite des Tauchkörpers 4-1. Als Verbindung ist im Tauchkörper 4-1 eine Wut ,

und an der Unterseite der- Wanne 42 eine Längsfeder . . · vorgesehen.

Fig. 5 zeigt einen unter die Oberfläche des Glasbades ^ getauchten Schwimmer 51 aus Kunststoff. Oberhalb des " \ .^. Schwimmers ist ein von einem Kühlmittel durchflossenes ^f ■ .. Rohr 56 angeordnet. Durch die Kühlung des Rohres 56 .

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wird zwischen diesem Rohr und dem Schwimmer 51 Glasmasse 57 eingefroren. Auf diese Weise wird der Schwimmer gehaltert und ein Überströmen des Schwimmers unterbunden.

In Pig. 6 sind verschiedene Befestigungsmöglichkeiten dargestellt. Links ist ein Schwimmer 62 dargestellt, der an seiner Unterseite einen aus Kohlenstoff "bestehenden Tauchkörper 61 trägt, dessen Breite der Schieberbreite entspricht. Der Schieber 62 weist an seiner Unterseite eine Hut 63 auf, in die der Tauchkörper mit einer leder 64 eingreift. In der mittleren Darstellung ist der Schieber 62' an seiner Unterseite mit einer Krümmung mit großem Radius versehen. An der Oberseite des Tauchkörpers 61' ist eine entsprechend geformte Ausnehmung 65' vorgesehen.

Bei den beiden beschriebenen Ausführungen muß der Tauchkörper über ein Bindemittel mit dem Schieber verbunden werden.

Bei der in Fig. 6 rechts dargestellten Ausführungsform ist das untere Ende des Schiebers 62'' als Schwalbenschwanz 66¹' ausgebildet. Der Tauchkörper 61^l! weist auf seiner Oberseite eine entsprechend geformte Schwalbenschwanznut 67^lf auf, mit der der aus Kohlenstoff bestehende Tauchkörper von der Seite auf das untere Ende des Schiebers aufschiebbar ist. Hier ist eine formschlüssige Verbindung gegeben.

Um die Absperrorgane nach Bedarf innerhalb des Wonnen- ^r bereiches ortsveränderlich einsetzen zu können, können

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an sich bekannte Einrichtungen wie z.B. gekühlte Haltenadeln, verwendet werden, welche das Absperrorgan an seinen beiden Enden haltern. Es können auch an der wannendecke befestigte Halterungen verwendet werden, welche in bekannter Weise schwenk und/oder drehbar angeordnet sind.

Die Erfindung soll nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt sein, sondern sich auf Möglichkeiten des Einsatzes von Kohlenstoffkörpern zur Regelung von Glasströmungen und Glas temp era türen in Glasschmelz-Wannenöfen und/oder Ziehkanälen, Speiserinnen, Glasüberläufen erstrecken, um bisher nicht erreichbare Durchsatzsteigerungen nicht nur quantitativ, sondern auch qualitativ im Sinne einer unerläßlich notwendigen Rationalisierung zu erlangen. Da die Tauchkörper aus Kohlenstoff eine wesentlich größere Standzeit haben als die bekannten Tauchkörper aus mineralischen feuerfesten Materialien, kommt es wesentlich seltener zu Betriebsunterbrechungen.

Die aus Kohlenstoff bestehenden Tauchkörper können gleichzeitig als elektrische Widerstandselemente benutzt werden, die durch Anlegen einer Spannung erwärmbar sind. Auf diese Weise lassen sich örtliche Aufheizungen der Glasmasse im Bereich der Tauchkörper erzielen, die leicht regelbar sind und damit eine feinfühlige Steuerung der Konvektionsströme ermöglichen.

Die aus Kohlenstoff bestehenden Tauchkörper können mechanisch mit spanabhebenden Werkzeugen bearbeitet werden und damit eine sehr hohe Oberflächengüte erhalten.

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Claims

1. Verfahren zur Regelung der Glasströmungen in Glasschmelzwannenöfen und/oder Ziehkanälen, Speiserinnen, Glasüberläuf en und dergleichen, dadurch gekennzeichnet, daß Segel- und/oder Absperrorgane aus von flüssigem Glas nicht benetzbaren und elektrisch leitfähigem Material verwendet werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen mehreren Eegelorganen bzw. Absperrorganen regelbare elektrische Felder einrichtbar sind.

3· Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch strömendes Glas beaufschlagte Flächen der Regel- und Absperrorgane aus in der Glasschmelze reaktionsfreien und von flüssigem Glas nicht benetzbarem Material bestehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch strömendes Glas beaufschlagten Flächen der Regel- und Absperrorgane aus hexagonal kristallisiertem Kohlenstoff bestehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Glas beaufschlagten Flächen Oberflächen eines Vollkörpers aus Kohlenstoff sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4- oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohl enstof ff lachen in dem Bereich, der nicht ständig vom Glas umspült ist, mit einem inerten Überzug versehen sind.

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7· Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrorgan als Schwimmer ausgebildet, der dreidimensional verstellbar in der Wanne angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß ein Absperrorgan als Schwimmer mit einem Tauchkörper aus Kohlenstoff und einem Oberteil aus feuerfester Keramik ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß über dem teilweise über den Glasspiegel reichenden Kohlenstoffkörper eine Abdeckhaube mit einer Zuleitung für ein Inertgas zur Aufrechterhaltung einer sauerstofffreien Schutzgasatmosphäre vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffkörper mit einem unbeweglichen Keramikkörper verbunden sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrorgane aus Kohlenstoff in Verbindung mit Kühlrohren bzw. Kühleinrichtungen als Halterung verbunden sind.

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L e e r s e i t e