-
Glasschmelzofen
-
Die Erfindung betrifft einen Glasschmelzofen, insbesondere voll elektrisch
beheizten Glasschmelzofen, mit einer Wandung aus feuerfestem Material, die kreisförmig
ist oder die Form eines regelmäßigen Vielecks aufweist und bei welchem außen ein
Stützgerüst vorhanden ist.
-
Derartige Glasschmelzöfen sind bekannt und haben sich gut bewährt.
Ihre Vorteile liegen nicht nur in einer besseren Energieausnutzung als dies bei
konventionellen öfen der Fall ist, sie können auch Glas mit besseren Qualitäten
erschmelzen als konventionelle öfen und sie weisen insbesondere geringere Abgasmengen
als bei öl- oder gasgefeuerten Öfen auf, da bei diesen öfen auch noch die Brennabgase
zur Abgasmenge beitragen. Weiterhin ist ihr Aufbau unkompliziert und führt zu vergleichsweise
geringen Abmessungen.
-
Nachteilig hat sich bei den bekannten vollelektrisch beheizten Glasschmelzöfen
allerdings bei bestimmten Gemengen herausgestellt, daß die Badoberfläche wegen der
Entgasungsmöglichkeit der Schmelze oben zu viel Wärme abstrahlt, da sie teilweise
nicht mit Gemenge abgedeckt werden darf. Nachteilig ist weiterhin, daß die öfen
wegen der Gemengeeingabe gleichmäßig auf die Badoberfläche oben oder seitlich offen
sein müssen und daher die beim Aufschmelzen des Gemenges entstehenden Abgase nicht
oder nur mit Schwierigkeiten gesammelt und über Filteranlagen in die Atmosphäre
abgeleitet werden können. Das freiliegende Gemenge erhöht weiterhin den Wärmeverbrauch
eines Ofens und kann bei bestimmten Gemengen zu ungünstigen vertikalen Temperaturverteilungen
führen.
-
Nachteilig ist auch bei den bekannten Öfen, bei welchen das Gemenge
gleichmäßig über eine nach oben geöffnete Fläche eingegeben wird, daß die verwendeten
Eingabevorrichtungen aufwendig und kompliziert sind. Die Verwendung von einfachen
Streicharmen zur Verteilung des an einer Stelle aufgegebenen Gemenges hat sich für
manche Gemengearten als unzureichend erwiesen und die Schaffung eines Aufgabebehälters
oder eines Fördermittels, welches über jeder Stelle der Ofenfläche eine bestimmte
Menge abwirft, ist kompliziert, aufwendig und schwierig.
-
Hierbei ist nicht nur der Mechanismus des gesteuerten Anfahrens jeder
einzelnen Stelle kompliziert, auch die Steuerung der abgeworfenen Menge kann mechanisch
nur unvollkommen geschehen.
-
Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, einen neuartigen Glasschmelzofen,
insbesondere vollelektrisch beheizten Glasschmelzofen zu schaffen, bei welchem die
vorgenannten Nachteile nicht mehr auftreten und bei dem die obere Ofenfläche vollständig
von einer Hänge-Decke abgedeckt ist, ohne daß dadurch die Aufgabe des Gemenges gleichmäßig
auf die Ofenoberfläche Dehindert würde.
-
Die Hänge-Decke des Ofens soll weiterhin geschlossen sein, um die
beim Aufschmelzen des Gemenges entstehenden Gase abführen zu können, die Isolation
soll genügend sein, um unnötige Wärmeverluste zu verhindern, die Temperatur des
Oberofens soll je nach den Schmelzerfordernissen einstellbar sein, der Aufbau der
Decke soll wirtschaftlich möglich, schnell und leicht sein und die in der Hänge-Decke
vorhandenen Fördermittel sollen eine gezielte bzw. vorgegeben verschiedene Belegung
der gesamten,
vorzugsweise kreisförmigen Ofenfläche ermöglichen.
-
Auf jeden Punkt der Gemengefläche soll also eine gewünschte Menge
des Gemenges aufgegeben werden können.
-
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Decke aus feuerfestem
Material, die von darüber liegenden Bindern oder Trägern getragen wird, mit auf
einer ringförmigen Fahrschiene laufenden Rädern, über welche die Decke in einer
horizontalen Ebene drehbar ist, Bunker und Fördermittel zur Eingabe des Gemenges
in mindestens einen auf dieser Decke angeordneten-Trichter und Bunker- und Fördermittel
zur gesteuerten Eingabe des Gemenges von diesem Trichter oder den Trichtern in einen
Schlitz.oder in verschiedenen radialen Abständen von der Drehachse angeordnete öffnungen
in dem feuerfesten Material der Decke, sowie weiterhin dadurch, -daß auf der sich
drehenden Decke in einem konzentrisch zu deren Drehachse liegenden Kreis eine Anzahl
von Trichtern angeordnet ist, deren obere öffnungen sich unterhalb des Abwurfpunktes
des Fördermittels hindurch drehen.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltung ergeben sich aus den Unteransprüchen
2 bis 9 und 11 bis 18.
-
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von
Zeichnungen näher beschrieben.
-
Es zeigen: Figur 1 die Aufsicht auf einen Glasschmelzofen gemäß der
Erfindung, Figur 2 einen Vertikalschnitt durch den oberen
Bereich
des Ofens gemäß Figur 1, Figur 3 eine Aufsicht gemäß Figur 1 mit einer anderen Ausgestaltung
der Fördermittel mit radial einstellbarem Abwerfpunkt, Figur 4 eine Aufsicht auf
einen Ofen gemäß der Erfindung mit einer weiteren, anderen Ausgestaltung der Förder-
und Bunkermittel und Figur 5 einen vertikalen Schnitt durch den oberen Teil des
Ofens gemäß Figur 4.
-
Gemäß den Figuren 1 bis 3 besteht ein beispielhaft angegebener Ofen
aus einer Ofenwandung 19, welche die Form eines ganzzahligen Vielecks hat. Oberhalb
der Gemengeschicht ist eine Decke 18 aus feuerfestem Material angeordnet, welche
über weitere Zwischenträger von drei in einem Dreieck angeordneten Trägern 16 gehalten
wird. Diese Halterung erfolgt nach Art der abgehängten Decken. Die Decke selbst
besteht dabei aus an Ankern 36 hängenden Steinen 37 aus feuerfestem Material. Die
Wandung 19 des Ofens ist außen mit einem Stützgerüst 13 versehen, welches oben eine
ringförmige Fahrschiene 17 trägt.
-
Räder oder Rollen 10 lassen eine Drehbewegung der dreieckig angeordneten
Träger 16 auf der ringförmigen Fahrschiene 17 zu, wobei durch geeignete Antriebsmotoren
mindestens eines, vorteilhaft aber alle drei Räder 10 an den drei Ecken angetrieben
sind.
-
Das Stützgerüst 13 trägt in seiner weiteren Ausgestaltung weiterhin
einen Hauptgemengebunker 20, an dessen unteren Ende ein Flachschieber 11 vorhanden
ist,
der über einen staubdichten Trichter mit einer Dosier-Vibrations-Rinne 1 vorhanden
ist.
-
Über das Stützgerüst 13 sind der Hauptgemengebunker sowie die Teile
11, 1 und 2 ortsfest und der Abwurfpunkt der Vibrationsrinne 1 sitzt oberhalb der
oberen öffnung eines zentral und konzentrisch auf der Drehdecke 18 angebrachten
Trichters 4, der aber einen exzentrischen Auslaß besitzt, d. h. der unten angeordnete
Auslaß ist von der Mittelachse der Drehdecke und des Trichters 4 gesehen versetzt.
Dadurch ist es möglich, eine zentrale Stromzuführung 3 konzentrisch zur Mittelachse
der Drehdecke anzuordnen, ohne daß die Auslaßöffnung des Trichters 4 dadurch im
Querschnitt verringert würde bzw. ein darunter befindliches Fördermittel in einer
Verschiebebewegung behindert würde. Über die zentrale Stromversorgung werden alle
Antriebe der Drehdecke versorgt.
-
Unterhalb des dezentralen oder exzentrisch angeordneten Auslasses
des Trichters 4 ist eine radial verfahrbare Verteilerrinne 5 angeordnet, die ebenfalls
eine Vibrationsrinne oder eine Dosierschnecke ist.
-
Die Vibrationsrinne oder Schnecke 5 besitzt eine Anzahl von Rädern,
welche in einem Rahmen 6 längs verfahrbar sind. Der Rahmen kann gegenüber der Drehdecke
geneigt sein und da der Trichter 4 und der Rahmen 6 drehdeckenfest sind, bleibt
die betriebliche Verbindung und die Richtung der Rinne im Verhältnis zur Decke auch
beim Drehen der gesamten Decke erhalten und beim Längsfahren wird lediglich der
Abwurfpunkt radial vor und zurück verschoben (Figur 1 und 2).
-
Gemäß Figur 3 ist aber auch eine Ausgestaltung derart
möglich,
daß die Öffnungen und die ihnen zugeordneten Wannenvorbunker 15 auf einem sich radial
erstreckenden Kreisbogensegment angeordnet sind, wobei vom Mittelpunkt des Segmentes
aus eine in einer Horizontalebene verschwenkbare Vibrationsrinne 5b zu den Bunkern
15 führt. Auf den drehdeckenfesten End-Drehpunkt der Rinne 5b wirft ein Vibrationsrohr
5a ab, auf dessen anderes Ende das Gemenge durch den Trichter 4 aufgegeben wird.
Die Rinne 5b selbst kann nach entsprechender Verschwenkung in jeden der Bunker 15
abwerfen.
-
Da der Trichter 4 mit seiner oberen Öffnung konzentrisch zur Drehdecke
und fest mit dieser verbunden angeordnet ist, ist seine Drehbewegung hinsichtlich
des Abwurfpunktes der Dosier-Vibrations-Rinne 1 unerheblich, da dieser innerhalb
des gleichen Umfangstreifens des Trichters 4 verläuft.
-
Auf der Decke sind unterhalb der Bewegungsbahn des Abwurfpunktes der
Zwischenfördermittel die Wannenvorbunker 15 mit einem gemeinsamen, länglichen Einlauf
versehen'wodurch die Bunker 15 durch die Fördermittel 5 oder 5a-b unabhängig von
einer Drehbewegung der Drehdecke und ihrer Lage nach Bedarf aufgefüllt werden können.
-
Unterhalb der Wannenvorbunker 15 sind jeweils ein Flachschieber 7
angeordnet, die über staubfreie Trichter 8 mit fünf Beschickungs-Vibrationsrinnen
9 verbunden sind. Diese Vibrationsrinnen 9 für die Gemengeaufgabe durch die Gemengedecke
sind in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung der Vibrationsrinne 5 angeordnet,
sitzen direkt über einem Schlitz in der Drehdecke und werden einzeln
derart
gesteuert, daß bei einer Drehbewegung der Decke eine gezielte Bedeckung der Badoberfläche
eingestellt wird. Es kann also eine Einstellung erfolgen, so daß die außen sitzenden
Vibrationsrinnen 9 in einem Verhältnis mehr fördern, wie ihr Weg über der Gemengeschicht
größer ist, als der Weg der innen liegenden Vibrationsrinnen 9. Das Verhältnis der
Fördermengen entspricht dann den Verhältnissen der Wege der AbwurtSzkte der Vibrationsrinnen
9.
-
Es kann jedoch auch die Förderleistung der Rinnen 9 so eingestellt
sein, daß ein Gemengeprofil aufgelegt wird, welches dem Energieprofil über den Elektroden
entspricht, so daß vorzugsweise die Rinne, welche über den Elektrodenenden angeordnet
Ist, mehr fördert als es ihrer Wegstrecke entspricht.
-
Des weiteren kann die Leistung aller oder einzelner Rinnen auch während
der Drehbewegung variiert werden. Dadurch ist es möglich, die in Abhängigkeit von
dem Ofenzustand sowohl in den Ring zonen als auch punktuell jeweils optimalste Gemengebedeckung
zu erreichen. Die entsprechenden Daten können dabei von dem Bedienungspersonal oder
einem Rechner vorgegeben werden.
-
Zur Abdichtung der Drehdecke mit dem Feuerfestmaterial 18 trägt dieses
an seinem Außenrand eine ringförmige Schürze 22, die mit einem Dichtrand 23 an oder
in der Krone der Außenwandung 19 zusammenwirkt? Der Dichtrand 23 weist U-Form auf
und ist
mit einem fließ- oder rieselfähigem Dichtmittel 24 gefüllt
und in dieses Dichtmittel greift ein vertikal verlaufender Rand der Schürze 22 ein.
Das Dichtmittel kann Sand oder ein anderer körniger Stoff sein, zur Erzielung einer
absoluten Dampfdichtheit kann aber auch ein hochwärmebeständiges öl, Bitumen, Parafin
oder dergleichen Verwendung finden. Die hierfür benötigten Temperaturen können leicht
eingestellt werden, wenn zwischen dem Dichtrand und dem Feuerfestmaterial 19 der
Wandung Isolationsschichten angeordnet sind.
-
Ersichtlicherweise ermöglicht die erfindungsgemäße Drehdecke es nicht
nur, den Ofen nach oben geschlossen zu halten, sondern mit technisch einfachen und
störungsfrei arbeitenden Standardausrüstungsteilen von Glasschmelzöfen ist es auch
möglich, eine genaue, gleichmäßige oder gewünscht ungleichmäßige, sogar assymmetrische
Aufgabe des Gemenges auf die auf dem Glasbad vorhandene Gemengeschicht zu erreichen.
-
Gemäß den Figuren 4 und 5 kann die Drehdecke auch derart ausgestaltet
sein, daß nicht ein konzentrischer Trichter drehdeckenfest angeordnet ist, sondern
daß in einem konzentrisch zur Drehachse der Decke liegenden Kreis eine Anzahl von
Trichtern 25 angeordnet ist, deren obere öffnungen sich unterhalb des Abwurfpunktes
des Fördermittels 1 bzw. der entsprechenden Vibrationsrinne hindurch drehen. Bei
einer Drehhung der Decke können also nacheinander sämtliche Trichter 25 in Abhängigkeit
eines nichtgezeigten Füllstandsmessers in der gewünschten Weise gefüllt werden,
wobei sich während der Füllung die Drehdecke entweder im Ruhezustand befindet oder
sich
weiterdrehen kann, solange sichergestellt wird, daß der Abwurfpunkt des Fördermittesl
1 oberhalb der oberen öffnung des jeweils zu füllenden Trichters 25 liegt.
-
Von den unteren öffnungen der Trichter 25 gelangt jetzt das Gemenge
über fest eingestellte Fördermittel zu den verschiedenen öffnungen 28 in der Drehdecke,
so daß verschwenkbare oder verfahrbare Fördermittel nicht mehr benötigt werden.
Die Beschikkung kann jetzt allein in Abhängigkeit von Füllstandsmessungen in den
Wannenvorbunkern bzw. direkt nach Programm erfolgen, so daß mechanische Störungen
ausgeschlossen sind.
-
Je nach Entfernung der unteren öffnungen der Trichter 25 zu den öffnungen
28 in der Drehdecke kann als Fördermittel entweder eine abgedeckte Vibrationsrinne
26 dienen oder über Vibrationsrohre 27 wird das Gemenge von den Trichtern 25 zu
den Vibrationsrinnen 26 geleitet.
-
Die jeweilige Beschickungsmenge für jede der öffnungen 28 je nach
Stellung der Drehdecke bzw. während einer Umdrehung kann jetzt über die Betätigung
der Vibrationsrinnen 26 bzw. -rohre 27, insbesondere deren Arbeitszeit eingestellt
werden.
-
Die öffnungen 28 in der Drehdecke 18 sind rechteckig und von solcher
Breite, daß sie in ihrer Gesamtheit die gesamte radiale Deckenerstreckung überdecken.
Im einzelnen stößt also der vom Rand jeder öffnung beschriebene Kreis an den vom
Rand jeder benachbarten öffnung beschriebenen Kreis an.
-
Zur weiteren Verbesserung der Dosierung ist für den Fachmann selbstverständlich
neben der Zeitsteuerung jeder der dosierenden Vibrationsrinnen auch noch eine Mengensteuerung
über deren Schwingungen möglich.
-
Um zu vermeiden, daß das zentrale Fördermittel 1 bzw. die entsprechende
Vibrationsrinne, welche über ein Fallrohr 34 die Füllung der Trichter 25 vornimmt,
in den Zwischenraum zwischen die einzelnen Trichter 25 abwerfen könnten, sind diese
an ihrer oberen öffnung nach oben hin mit einem gemeinsamen Füllring 31 versehen,
der seinerseits von einem mit dem Stützgerüst verbundenen Deckel 29 nach oben abgeschlossen
ist. Es besteht also eine Dreh-Relativbewegung zwischen dem Deckel 29 und dem Füllring
21, so daß Dichtungen zwischen diesen beiden Teilen zur Aufnahme dieser Bewegung
geeignet sein müssen. Da der Deckel 29 stützgerüstfest ist, ist es möglich, zwischen
der Vibrationsrinne 1 und dem Deckel 29 ein Fallrohr 34 anzuordnen, der eine staub-
und gasdichte Zuführung des Gemenges in die Trichter 25 ermöglicht.
-
Da weiterhin die Vibrationsrinnen 26 und die öffnung gen 28 mit passenden
Abdeckungen versehen sind, ist damit eine staub- und gasdichte Förderung des Gemenges
von dem Hauptgemengebunker 20 bis zu dem Raum unterhalb der Drehdecke 18 gewährleistet.
-
Die Dichtung zwischen dem Deckel 29 und dem Füllring 31 entspricht
derjenigen zwischen der Drehdecke und dem Stützgerüst 13; in einen Randkanal 32
des Füllrings 31, der beidseitig des Füllrings 31 angeordnet und mit einem fließ-
oder rieselfähigem,
wärmebeständigem Material 33 gefüllt ist, ragt
der Unterrand von an dem Deckel 29 befestigten und nach unten weisenden Stegen 30
hinein.
-
Da die erfindungsgemäße Drehdecke also höchste Funktionssicherheit
mit optimaler Möglichkeit der Gemengedosierung sowie der gasdichten Abschließung
des Ofenoberraumes und der Gemengezuführung verbindet, kann von einer idealen Lösung
der anstehenden Probleme gesprochen werden.