DE3126122C2 - Speiseeinrichtung für mehrere Glasposten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Glasspeiseeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Wenn man drei Glasposten erzeugt, so daß gleichzeitig drei Behälter hergestellt werden können, wirft die Steuerung des mittleren Glasstromes Probleme auf, da dieser mittlere Glasstrom heißer ist als die anderen beiden äußeren Ströme. Der mittlere Glasstrom weist somit normalerweise eine höhere Geschwindigkeit auf, was dazu führt daß der au: dem mittleren Glasstrom erzeugte Glasposten ein größeres Gewicht und eine höhere Temperatur besitzt als die aus den beiden äußeren Strömen hergestellten Glasposten.

Man hat versucht dieses Problem zu bewältigen, _t indem man im Bodenteil um die einzelnen Abgabeöffnungen herum Kanäle angeordnet hat durch die unterschiedliche Gasmischungen geführt werden, durch deren Verbrennung eine unterschiedliche Temperatursteuerung der Wandbereiche der Abgabeöffnungen erreichbar ist. Auf diese Weise lassen sich das Gewicht und die Form eines jeden Glaspostens unabhängig von dem benachbarten Glaspdsten 'steuern (US-PS 36 25 671). ' '

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Glasspeiseeinrichtung der angegebenen Art zu schaffen, mit der sich mit besonders einfachen Mitteln Glasposten erzeugen lassen, die in bezug auf Gewicht Form und thermische Eigenschaften nahezu identisch sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Glasspeiseeinrichtung gelöst, die gekennzeichnet ist durch ein dickwandiges rohrförmiges Übergangselement, das in einem unteren Bereich des Speiserkopfes und über dem Bodenteil montiert ist und das eine beträchtliche vertikale Höhe aufweist, wobei sich im oberen Bereich des Übergangselementes ein kreisförmiger Durchgang und im unteren Bereich desselben ein Durchgang in Form eines länglichen Schlitzes befindet, welcher zur Hauptachse des Bodenteils ausgerichtet ist

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Unterai.sprüchen hervor.

Erfindungsgemäß wird mittels des Übergangselementes in Form eines rohrartigen Kanals eine größere Druckhöhe an geschmolzenem Glas über dem Bodenteil mit mehreren Abgabeöffnungen zur Verfügung gestellt, wobei dieses Übergangselement zwischen dem Speiserkopf und den Abgabeöffnungen angeordnet ist. Das Übergangselement ist ein rohrförmiges Element mit starken Wänden, das in seinem oberen Bereich einen

Durchgang mit relativ kleinem kreisförmigen Querschnitt und in seinem unteren Bereich unmittelbar über den Bodenteil mit mehieren Abgabeöffnungen einen Durchgang in Form eines länglichen Schlitzes aufweist Dieses Übergangselement ist vorzugsweise mit zonalen Heizelementen versehen, um den Wärmeverlust über seine variierende Wanddicke steuern zu können, und ist somit in der Lage, gleichmäßige thermische Bedingungen in dem darin enthaltenen geschmolzenen Glas während der Abgabe desselben in Form einer Vielzahl von Strömen aufrechtzuerhalten. Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung findet elin einziger, in Vertikalrichtung hin- und hergehender Kolben Verwendung, der im Speiserkopf montiert und von einem einzigen zylindrischen Rohr umgeben ist, das einen Durchmesser aufweist, der dem des oberen kreisförmigen Durchgangs des Übergangselementes entspricht Die erfindungsgemäße Vorrichtung bietet in bezug auf Einfachheit, eine neuartige Konstruktion und einen glatten Betriebsablauf beträchtliche Vorteile, wodurch mehrere Kolben und die mit diesen verbundenen Einstellprobleme vermieden werden können. Mit Hilfe der Erfindung kann ein glatter, gleichmäßiger, abwärts gerichteter Glasstrom und eine genaue Steuerung der thermischen Bedingungen erzielt werden. Die Einrichtung wird somit den steigenden Anforderungen moderner, mit hohen Geschwindigkeiten laufender Glasformmaschinen gerecht

Die Erfindung wird nunmehr anhand eines Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Teilansicht einer Glasspeiseeinrichtung, teilweise im Schnitt

F i g. 2 einen Vertikalschnitt durch die Glasspeiseeinrichtung entlang der Mittellinie der in den F i g. 1 und 3 dargestellten Einrichtung,

F i g. 3 einen Horizontalschnitt durch die Speiseeinrichtung entlang der Linie 3-3 in F i g. 2,

F i g. 4 einen Vertikalschnitt durch die Speiseeinrichtung entlang der Linie 4-4 in F i g. 3,

Fig.5 einen Vertikalschnitt durch den Vorherdbereich der Speisseinrichtung entlang der Linie 5-5 in Fig. 3,

F i g. 6 eine weitere vergrößerte vertikale Schnittansicht des Speiserkopfes, der Abgabeöffnungen und des Schermechanismus ähnlich F i g. 4,

F i g. 7 eine weitere vergrößerte horizontale Teilschnittansicht des Speiserkopfes, der Abgabeöffnungen und des Schermechanismus ähnlich F i g. 3,

Fig.8 einen weiteren vergrößerten Teilvertikalschnitt des mehrere Abgabeöffnungen aufweisenden Bodenteils, der in den F i g. 6 und 7 dargestellt ist,

F i g. 9 eine Draufsicht auf den Bodenteil, der in den F i g. 6 und 7 dargestellt ist, und

F i g. 10 und 11 vergrößerte Vertikalschnitte durch die äußeren und inneren Abgabeöffnungen, welche in den F i g. 8 und 9 dargestellt sind.

In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugsziffern versehen. F i g. 1 zeigt eine Speiseeinrichtung 10 für geschmolzenes Glas, von der das Glas in gesteuerter Weise abgegeben wird. Die Einrichtung umfaßt einen Speiserkopf 11, der vorzugsweise auf allen Seiten mit dicken Wänden umgeben und isoliert ist, um Wärmeverluste gegenüber der Umgebung auf einem Minimum zu halten. Der Speiserkopf besteht vorzugsweise aus feuerfestem Material, das für eine lange Nutzungsdauer zur Abgabe des geschmolzenen Glases ausgelegt ist. Die Einrichtung umfaßt des weiteren einen einzigen zylindrischen Kolben 12, der mittig innerhalb des Speiserkopfes vertikal montiert ist und zur Steuerung des Glasstromes durch den Abgabebereich der Speiseeinrichtung dient Der Kolben ist in Vertikalrichtung hin- und herbewegbar, so daß der Glasstrom auf hydraulische Weise gesteuert werden kann. Er ist innerhalb eines zylindrischen Rohres 13 aus feuerfestem Material montiert, das mit einer herkömmlich ausgebildeten Lagereinheit (nicht gezeigt) versehen

ίο ist damit das Rohr um seine Längsachse rotieren kann. Normalerweise wird das Rohr während des Betriebes der Speiseeinrichtung kontinuierlich gedreht, wobei Rohr und Kolben zusammenfallende mittlere Achsen aufweisen. Eine Ausführungsform einer Einheit zum Drehen des Rohres 13 ist in der US-PS 23 10 290 beschrieben.

Wie in F i g. 1 dargestellt ist, wird das erhitzte, geschmolzene Glas 15, das in die Speiseeinrichtung einströmt von einem Vorherd 16 zugeführt, der mit dem Läuterbereich eines Glasschmelzofens in Verbindung steht. Das Glas strömt in den Speiserkopf 11 in einem geläuterten und gleichmäßigen thermischen Zustand, damit es geformt oder auf andere Weise weiterverarbeitet werden kann. Der Speiserkopf 11 ist mit einer Reihe von Elektroden 17 versehen, die horizontal und im Abstand voneinander montiert sind ui.d sich durch die Seitenwand des Speiserkopfes erstrecken. Die Elektroden sind in einem radialen Schema montiert und stehen in das Rohr 13, das das geschmolzene Glas umgibt vor.

Sie stehen über elektrische Leitungen (nicht gezeigt) mit einer elektrischen Stromquelle in Verbindung, welche die elektrische Energie zum Erhitzen des Glases zur Verfügung stellt Eine oder mehrere der Elektroden können einzeln oder zusammen eingeschaltet werden, um das Glas im Speiserkopf örtlich zu erhitzen und somit eine gleichmäßigere Temperatur innerhalb der Glasmasse zu erhalten, wenn ein thermisches Ungleichgewicht auftritt.
Der Speiserkopf 11 ist mit einer kreisförmigen Abgabeöffnung 18 in einem mittleren Bodenbereich versehen, die sich in vertikaler Ausrichtung mit dem Kolben 12 und dem hohlen, drehbaren Rohr 13 befindet. Das geschmolzene Glas, das sich in einem thermisch beständigen Zustand befindet und eine gleichförmige Viskosität aufweist wird durch die Abgabeöffnung 18 dosiert. Der Speiserkopf wird normalerweise von einer geeigneten Schicht oder entsprechenden Schichten eines Isolationsmaterials 19 umgeben, das sich über alle Außenflächen erstreckt, um auf diese Weise Wärmever-

So luste an die Umgebung auf einem Minimum zu halten.

Wie man den F i g. 1 und 2 entnehmen kann, ist ein dickwandiges, rohrförmiges Übergangselement 20 unterhalb der Speiserkopfabgabeöffnung 18 montiert. Dieses Übergangselement 20 ist in seinem oberen Bereich mit einer kreisförmigen Durchgangsöffnung 22 versehen, die sich an der Unterseite des Speiserkopfes befindet Die Speiserkopföffnung 18 und die obere kreisförmige öffnung 22 des Übergangselementes weisen exakt identische Durchmesser auf.

In seinem unteren Bereich besitzt das Übergangselement 20 eine Durchgangsöffnung 22 in Form eines länglichen Schlitzes, so daß der Querschnitt des rohrförmigen Durchgangskanals des Übergangselementes in Abwärtsrichtung vom oberen zum unteren Eiide fortschreitend abnimmt Die Querschnittsabnahme liegt in einer Größenordnung von etwa 10%, d. h, die Fläche des länglichen Schlitzes beträgt etwa 90% der Fläche der oberen kreisförmigen öffnung. Der Über-

' gang von der kreisförmigen Durchgangsöffnung zu dem länglichen Schlitz ist vorzugsweise auf eine maximale Neigung begrenzt, die nicht größer ist als etwa 15° gegenüber der Vertikalen. Das Übergangselement besitzt eine ausreichende vertikale Höhe, um eine derartige Neigung von dem kreisförmigen Querschnitt bis zu dem länglichen Schlitz zu ermöglichen.

Das Übergangselement 20 ist dickwandig ausgebildet und besteht vorzugsweise aus feuerfestem keramischen Material, um die Wärmeverluste durch die Seitenwände auf einem Minimum zu halten. Die Außenflächen dieses Elementes werden von einer Reihe von aufrechtstehenden, plattenförmigen elektrischen Heizelementen 25 umgeben, die in einem radialen Schema montiert sind und dazu dienen, im Übergangselement 20 während der Abwärtsströmung des Glases gleichförmige thermische Bedingungen aufrechtzuerhalten. Jedes Heizelement 25 ist an eine elektrische Stromquelle zur Zuführung von elektrischer Energie angeschlossen. Wie in Fig.3 gezeigt ist, kann das Übergangselement 20 auch von einer Sicht eines Isolationsmaterials, wie beispielsweise Hochtemperaturkeramik, umgeben sein, welche außerhalb der elektrischen Heizelemente angeordnet ist, um die Wärmeverluste weiter zu reduzieren.

Ein Bodenteil 30 mit mehreren Abgabeöffnungen ist am unteren Abschnitt des Übergangselementes montiert und besitzt eine ausreichende horizontale Fläche sowie eine komplementäre Form, um den länglichen Schlitz 22 abzudecken. Der Bodenteil kann drei bis sechs öffnungen in seinem unteren Endbereich aufweisen, die linear zu dem länglichen Schlitz 22 ausgerichtet sind. Er besteht ebenfalls vorzugsweise aus feuerfestem Material. Wenn der Bodenteil beispielsweise drei Abgabeöffnungen aufweist, haben diese öffnungen vorzugsweise exakt identische Durchmesser und Querschnittsformen und sind in gleichen Abständen voneinander angeordnet Wenn der Bodenteil vier Abgabeöffnungen 32 aufweist, wie in den F i g. 6 und 9 dargestellt, haben die öffnungen ebenfalls exakt identische Durchmesser und sind in gleichen Anständen voneinander angeordnet, mit der Ausnahme, daß die beiden inneren öffnungen 32a einen geringfügig größeren Abstand aufweisen. Die beiden inneren öffnungen 32a haben ähnliche Konturen, die für eine niedrige Abgabegeschwindigkeit ausgelegt sind, während die beiden äußeren öffnungen 32b ähnliche Konturen aufweisen, die für eine hohe Abgabegeschwindigkeit bestimmt sind, wie ebenfalls in den F i g. 10 und 11 dargestellt ist

Zusammen weisen das Übergangselement 20 und der Bodenteil 30 mit den mehreren Abgabeöffnungen eine ausreichende Vertikalhöhe auf, so daß eine relativ große Druckhöhe geschmolzenen Glases über den mehreren Abgabeöffnungen vorhanden ist, um einen genaueren Glasstrom durch die Abgabeöffnungen zu erreichen. Folglich besitzen die aus den öffnungen austretenden Ströme geschmolzenen Glases dem Wesen nach eine identische Größe, Form und Viskosität

Ein Satz von Trennmessern 40 ist in horizontaler Lage eng benachbart zum unteren Ende des Bodenteils 30 montiert Die Messer können gleichzeitig die mehreren Glasströme in eine Vielzahl von identischen Glasposten aufteilen, die beispielsweise einer Glasformmaschine zugeführt werden. Die Messer 40 sind paarweise einander gegenüberliegend auf Armen 41 montiert, und zwar Armpaare finden Verwendung, um gleichzeitig vier Posten unterhalb des Bodenteils 30 abzutrennen. Mittels der vorstehend beschriebenen Konstruktion können drei bis sechs Glasposten abgegeben werden, deren Gewichtsschwankungen in einem sehr engen Bereich liegen. Die abgegebenen Glasposten besitzen somit verbesserte Eigenschaften hinsichtlich einer nahezu gleichen Größe, eines gleichen Gewichtes und einer gleichen Temperatur. Es ist daher möglich, mit nachfolgenden Glasformvorgängen unter Verwendung der mehreren Glasposten, die mehreren Glasformhohlräumen zugeführt werden, gleichmäßigere Produkte mit weniger oder nahezu keinen Fehlern herzustellen.

Die beschriebene Glasspeiseeinrichtung funktioniert in der folgenden Weise: Geschmolzenes Glas wird vom Vorherd 16 im geläuterten, thermisch beständigen Zustand dem Speiserkopf 11 zugeführt Das Rohr 13 is wird kontinuierlich gedreht, und der Kolben 12 wird vertikal hin- und herbewegt, wobei mit einem Hub mehrere gleichmäßige Glasströme von den Abgabeöffnungen abgegeben werden, die in einzelne Glasposten aufgeteilt werden können. Das im Speiserkopf befindliehe Glas wird durch die nach innen vorstehenden Elektroden 17 örtlich erhitzt falls dies erforderlich ist um eine thermisch ausgeglichene Glasmasse zu erhalten. Der grundlegende Wärmeverlust ist auf den Bereich der freiliegenden Glasfläche zurückzuführen, wobei dieser Bereich durch das einzige Rohr 13, das die einzige Pfannenabgabeöffnung 18 umgibt, auf einem Minimum gehalten wird. Wie erwähnt weisen die Speiserkopföffnung und das Rohr komplementäre Innendurchmesser auf. Das Glas wird dann durch das Übergangselement 20 geführt wobei es zuerst den kreisförmigen Querschnitt und dann den länglicher Schlitz passiert. Das Übergangselement 20 wird beim Durchgang des Glases durch die Heizelemente 25 örtlich erhitzt falls dies erforderlich ist oder gewünscht wird. Das Glas wird dann durch die mehreren Abgabeöffnungen des länglichen Bodenteils 30 abgegeben, wobei die Strömungsgeschwindigkeit primär durch den Vertikalhub des hin- und herbeweglichen Kolbens gesteuert wird.

Das Glas wird mit einer beträchtlichen Druckhöhe über den Abgabeöffnungen gehalten. Der nach unter abnehmende Querschnittsbereich des Durchgangskanals innerhalb des Übergangselementes 20 ermöglicht zu allen Zeitpunkten eine genauere Steuerung dei Glasströmung. Die vorstehend beschriebene Konstruktion gestattet eine verbesserte Betriebsweise bei dre: Glasposten und ermöglicht darüber hinaus die Abgabe von vier oder mehr Glasposten für die meister modernen !^.-Glasformmaschinen, welche drei odei so mehr Glasposten benötigen.

Die hier beschriebene Speiseeinrichtung kann an der GiasbehandlungSäbschnitt eines herkömmlich ausgebi! deten Vorherdes anstelle einer üblichen Speiseeinrichtung mit Abgabeeinrichtung angeschlossen werden. Di« Einrichtung kann thermisch konditioniertes Glas von Vorherd erhalten und die thermische Gleichmäßigkei des Glases durch die Speiseeinrichtung bis zum Auslai aufrechterhalten oder verbessern. Dies wird durd zunehmende Isolationsanteile erreicht die gleichmäßif um die Einrichtung herum angeordnet sind, ir Verbindung mit der Außen- und Innenbeheizung de! Glases oder feuerfesten Materials.

Das speziell ausgebildete Übergangselement sorg für die Zufuhr von gleichmäßig konditionierten geschmolzenen Glas zu dem speziell geformter länglichen Bodenteil, das die mehreren Abgabeöffnun gen enthält Die Flächensumme der Abgabeöffnungei ist wesentlich geringer als die Fläche des Schlitzberei

ches des Übergangselementes. Dadurch wird eine positive Druckhöhe des Glases innerhalb der Einrichtung aufrechterhalten und eine Steuerung des Massenstromes mit dem herkömmlich ausgebildeten einzigen Speiserohr möglich, das im oberen Bereich angeordnet ist. Eine individuelle Strömungssteuerung in bezug auf jede Abgabeöffnung wird über das zonale äußere Erhitzen des Übergangselementes und die daraus herrührende Auswirkung auf den Strömungswiderstand an der Grenzfläche Glas — Keramik erreicht Des weiteren kann durch ähnliches zonales Erhitzen am Bodenteil eine Mikroströmungssteuerung erzielt werden.

Das Speiserohr 13 besitzt vorzugsweise einen kleineren Durchmesser, als dieser normalerweise für die Herstellung vor. mehreren Glasposten Verwendung findet. Wie erwähnt, ist das Rohr so ausgebildet, daß sein Innendurchmesser an das Übergangselement angepaßt ist Durch die kleinere Rohrgröße wird die mögliche Wärmeverlustfläche weiter reduziert. Der herkömmliche ausgebildete einzige Speisekolben bewegt sich im Rohr hin und her, um für die für die Glaspostenformung erforderliche hydraulische Pumpwirkung zu sorgen. Die Form des Glasstromes mit seiner kleinen Oberfläche, jedoch mit einer größeren Druckhöhe über der öffnung als normal, ermöglicht an allen Abgabeöffnungen gleichmäßige Bedingungen in

ίο bezug auf die Formung der Glasposten.

Die hier beschriebene Speiseeinrichtung dient zur gleichzeitigen Erzeugung von mehreren einheitlichen Glasposten zur Herstellung von qualitativ hochwertigen Produkten. Die Einrichtung kann durch andere bekannte Glasmisch vorrichtungen, wie beispielsweise Rotorsegmente oder im Abgabebereich angeordnete Mischer, ergänzt werden, falls dies erforderlich sein soiite.

Hierzu 7 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Glasspeiseeinrichtung, enthaltend einen Speiserkopf mit einem einzigen Kolben, der vertikal innerhalb des Speiserkopfes zur Ausführung einer vertikal gerichteten Hin- und Herbewegung montiert ist, einem einzigen zylindrischen Rohr, das den Kolben umgibt, wobei das Rohr und der Kolben die Größe der von der Speiseeinrichtung abgegebenen to Menge geschmolzenen Glases steuern, sowie einen Bodenteil mit drei oder mehr Abgabeöffnungen und einen Satz von Schermessern, die unterhalb der Speiseeinrichtung angeordnet sind und dazu dienen, gleichzeitig eine Vielzahl von Strömen geschmolzenen Glases in Posten geschmolzenen Glases aufzuteilen, gekennzeichnet durch ein dickwandiges rohrförmiges Übergangselement (20), das in einem unteren Bereich des Speisekopfes (11) und über dem Bodenteil (30) montiert ist und das eine beträchtliche vertikale Höhe aufweist, wobei sich im oberen Bereich des Übergangselementes ein kreisförmiger Durchgang (21) und im unteren Bereich desselben ein Durchgang (22) in Form eines länglichen Schlitzes befindet, welcher zur Hauptachse des Bodenteils (30) ausgerichtet ist.

2. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dickwandige Übergangselement (20) mit einem Durchgangskanal versehen ist, dessen Querschnitt vom oberen zum unteren Bereich stetig abnimmt

3. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (30) eine lineare Reihe von vier allgemein gleichförmigen Abgabeöffnungen (32) in seinem unteren Bereich umfaßt.

4. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (30) eine lineare Reihe von vier Abgabeöffnungen (32) mit gleichem Durchmesser in seinem unteren Bereich aufweist, von denen die inneren Öffnungen (33a) eine für eine niedrige Abgabegeschwindigkeit bestimmte Querschnittsform und die äußeren öffnungen (32b) eine für eine hohe Abgabegeschwindigkeit bestimmte Querschnittsform aufweisen.

5. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dickwandige Übergangselement (20) einen Durchgangskanal aufweist, dessen Querschnittsfläche um etwa 10% vom oberen zum unteren Bereich abnimmt, so daß ein positiver Druck geschmolzenen Glases über den Abgabeöffnungen (32) aufrechterhalten werden kann.

6. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speiserkopf (11) eine Vielzahl von Elektroden (17) umfaßt, die sich in das geschmolzene Glas über dem dickwandigen Übergangselement (20) erstrecken.

7. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das dickwandige Übergangselement (20) mit einer Reihe von elektrischen Heizelementen (25) versehen ist, die dessen Außenflächen in einer zonalen Anordnung umgeben.

8. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speiserkopf (11) einen Auslaßkanal (18) mit relativ kleinem Durchmesser aufweist, der in das rohrförmige Übergangselement (20) führt.

9. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (30) eine Vielzahl von Abgabeöffnungen (32) mit etwa gleichmäßigem Durchmesser aufweist, die linear zueinander ausgerichtet sind und eine Zahl von drei bis sechs umfassen.

10. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (30) eine Reihe von vier Abgabeöffnungen (32) mit gleichem Durchmesser umfaßt, die in im wesentlichen gleichen Abständen voneinander angeordnet sind, wobei der Mittelpunktsabstand der beiden inneren öffnungen geringfügig größer ist

11. Speiseeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenteil (30) eine Reihe von elektrischen Heizelementen umfaßt, von denen jedes um eine einzelne Abgabeöffnung montiert ist, um an diesen eine unabhängige Steuerung in bezug auf die Wärmeverluste zu ermöglichen.