DE4202278A1 - Molten glass portion feed - has a plunger of porous material linked to a vacuum to eliminate air bubbles - Google Patents
Molten glass portion feed - has a plunger of porous material linked to a vacuum to eliminate air bubblesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung von Glasschmelze-Portionen, bestehend aus einem Schmelze-Vorrats behältnis mit einer unterhalb des Pegels des Schmelze-Vor rats angeordneten Ausstoßöffnung und einem zur Ausstoßöff nung koaxialen, eine periodische Förderbewegung ausführenden Plunger.The invention relates to a device for generating Glass melt portions, consisting of a melt stock ratio with one below the level of the melt pre advice arranged discharge opening and one for discharge opening coaxial, performing a periodic conveying movement Plunger.
Mit derartigen Vorrichtungen werden durch die periodische Förderbewegung des im allgemeinen vertikal angeordneten Plun gers mit einer entsprechenden Taktrate bzw. entsprechender Schnittzahl tropfenförmige Glasschmelze-Portionen - sogenann te Glasposten - erzeugt, die von der Vorrichtung durch die unter dem Plunger befindliche Ausstoßöffnung abgegeben wer den und anschließend zur Weiterverarbeitung beispielsweise an eine Glasformmaschine gelangen, in der durch Blasen, Pres sen, Schleudern oder dgl. beliebig geformte Glasprodukte er zeugt werden können. Die durch die Ausstoßöffnung gelangen den Glasportionen werden durch eine Abschneidevorrichtung von der im Vorratsbehältnis befindlichen Glasschmelze ge trennt.With such devices, the periodic Conveying movement of the generally vertically arranged plun gers with a corresponding clock rate or corresponding Cut number of teardrop-shaped glass melt portions - so-called te glass items - generated by the device through the discharge port located under the plunger and then for further processing, for example get to a glass molding machine in which bubbles, Pres glass, spin or similar glass products of any shape can be witnessed. Which pass through the discharge opening The glass portions are cut by a cutter from the molten glass in the storage container separates.
Bei Vorrichtungen der angegebenen Art muß der Plunger aus hitzebeständigem Material bestehen, da er sich direkt in der Glasschmelze befindet, deren Temperatur bis über 120°C be tragen kann. Aus diesem Grund werden Plunger im allgemeinen aus geeigneter Keramik gefertigt.With devices of the specified type, the plunger must be off heat-resistant material because it is directly in the Glass melt is located, the temperature of which is above 120 ° C can carry. Because of this, plungers in general made of suitable ceramics.
Problematisch ist bei den bekannten Vorrichtungen, daß häu fig Luft- bzw. Gasblasen in die Glasschmelze gelangen, die im fertigen Glasprodukt sichtbar sind und sich qualitätsmin dernd auswirken.The problem with the known devices is that häu fig air or gas bubbles get into the glass melt, the are visible in the finished glass product and the quality change.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zur Erzeugung von Glasschmelze-Portionen der ein gangs angegebenen Art zu schaffen, mit der Glasschmelze-Por tionen von hoher, insbesondere blasenfreier Qualität.The object of the present invention is a Device for producing molten glass portions of a to create the type specified above, with the glass melt por ions of high, especially bubble-free quality.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Plunger zumindest bereichsweise aus porösem Material, insbe sondere aus Keramik besteht und derart mit einer Vakuumquel le verbunden ist, daß unterhalb des Schmelze-Pegels in den Grenzflächenbereichen zwischen Plunger und Glasschmelze ein Saugvakuum wirksam ist.According to the invention this object is achieved in that the Plunger at least partially made of porous material, esp Special consists of ceramic and so with a vacuum source le is connected that below the melt level in the Interface areas between plunger and glass melt Suction vacuum is effective.
Die Erfindung nutzt die Erkenntnis, daß bei bekannten Vor richtungen Gasblasen in die Glasschmelze gelangen, da durch die Förderbewegung des Plungers in den Grenzflächenbereichen zwischen Plunger und Glasschmelze ein Saugeffekt entsteht. Dieser Saugeffekt bewirkt ein Ansaugen von Luft oder Gasen aus dem oberen, nicht von Glasschmelze umgebenen Plungerbe reich durch den keramischen und somit porösen Plungerkörper hindurch in den unteren Plungerbereich, der von der Glas schmelze umgeben ist.The invention uses the knowledge that in known prior directions gas bubbles get into the glass melt, because through the conveying movement of the plunger in the interface areas A suction effect is created between the plunger and the glass melt. This suction effect causes air or gases to be sucked in from the upper plunger not surrounded by molten glass rich through the ceramic and thus porous plunger body through into the lower plunger area, that of the glass melt is surrounded.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung einer Vorrichtung zur Erzeugung von Glasschmelze-Portionen werden die durch den Plunger in die Grenzflächenbereiche zwischen Plunger und Glasschmelze gelangenden Gase durch das Saugvakuum abge saugt, bevor sie in die Glasschmelze gelangen und dort eine Blasenbildung hervorrufen können.The inventive design of a device for the production of molten glass, the through the plunger into the interface areas between plunger and Glass melt coming gases abge by the suction vacuum sucks before they get into the glass melt and there one Can cause blistering.
Auf diese Weise lassen sich insbesondere auch bei niedriger Schnittzahl und hoher Glastemperatur qualitativ hochwertige, blasenfreie Glasschmelze-Portionen erzeugen.In this way, you can also lower Number of cuts and high glass temperature Generate bubble-free glass melt portions.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Plunger mit zumindest einer mit der Vakuumquelle verbundenen und bis unter den Schmelze-Pegel, vorzugsweise mehrere Zenti meter unter den Schmelze-Pegel reichenden Bohrung versehen. So kann mit geringem fertigungstechnischen Aufwand ein Saug vakuum in den Grenzflächenbereichen zwischen Plunger und Glasschmelze erzeugt werden. Die Bohrung besitzt vorzugs weise einen Durchmesser von 12-14 mm.In a preferred embodiment of the invention, the Plunger with at least one connected to the vacuum source and below the melt level, preferably several centi Provide a hole below the melt level. So a suction can be done with little manufacturing effort vacuum in the interface areas between plunger and Glass melt are generated. The hole has preference have a diameter of 12-14 mm.
Um die Wirkung des Vakuums zu verstärken und das Absaugen einer größeren Menge von Gasen zu ermöglichen, können im Plunger auch mehrere zumindest im wesentlichen parallel zueinander verlaufende Bohrungen vorgesehen werden, die auch als einander schneidende Bohrungen ausgeführt werden können.To increase the effect of the vacuum and suction to allow a larger amount of gases in the Plungers also several, at least substantially in parallel mutually extending bores are provided, which also can be executed as intersecting holes.
Um das Durchströmen des porösen Plungermaterials oberhalb des Schmelze-Pegels zu reduzieren, kann die äußere Oberflä che des Plungers in diesem Bereich mit Wasserglas abgedich tet werden. Auf diese Weise entstehen zwischen der abdichten den Wasserglasschicht und der Glasschmelze auch bei hohen Temperaturen keine störenden chemischen Reaktionen, die sich negativ auf die Qualität des zu erzeugenden Glasproduktes auswirken könnten.To flow through the porous plunger material above of the melt level can reduce the outer surface surface of the plunger in this area with water glass be tested. This creates between the caulk the water glass layer and the glass melt even at high Temperatures do not interfere with chemical reactions negative for the quality of the glass product to be produced could impact.
Die periodische Förderbewegung des Plungers kann durch eine Auf- und Abbewegung desselben bewirkt werden, wobei der Plungerhub beispielsweise wenige Zentimeter beträgt.The periodic conveying movement of the plunger can be controlled by a Up and down movement of the same can be effected, the Plunger stroke, for example, is a few centimeters.
Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, den Plunger an seiner Außenwand mit einem Fördergewinde zu versehen und um seine Achse in beiden Richtungen antreibbar auszubilden. Bei einem Plunger mit Fördergewinde ist es von Vorteil, das För dergewinde als mehrgängiges Gewinde, insbesondere als Doppel gewinde auszubilden, da dann die auf den Plunger wirkenden Kräfte bezüglich der Achse symmetrisch sind, wodurch die Querkräfte auf den Plunger verringert werden.Alternatively or additionally, it is possible to attach the plunger to provide its outer wall with a conveyor thread and around train its axis to be drivable in both directions. At a plunger with conveyor thread, it is advantageous to use the För thread as a multi-start thread, especially as a double thread, because then those acting on the plunger Forces are symmetrical with respect to the axis, making the Lateral forces on the plunger can be reduced.
Sowohl mittels der Auf- und Abbewegung des Plungers als auch mittels des Fördergewindes kann die Glasschmelze entweder in Richtung der Ausstoßöffnung oder von der Ausstoßöffnung weg gefördert werden. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung Glasschmelze-Portionen mit einer Taktrate von weniger als 10 Stück pro Minute er zeugt. In diesem Fall wird durch eine Rückförderbewegung, die von der Ausstoßöffnung weggerichtet ist, eine zu einer Fehlfunktion der Vorrichtung führendes unerwünschtes Aus fließen von Glasschmelze aus der Ausstoßöffnung während der Zeit vermieden, in der keine Glasschmelze-Portionen erzeugt werden sollen. Durch die Rückförderbewegung wird weiterhin auf vorteilhafte Weise erreicht, daß die beim Abschneiden der zuletzt ausgestoßenen Glasschmelze-Portion entstandende Schnittmarkierung weitgehend ausheilt.Both by moving the plunger up and down as well by means of the conveyor thread, the glass melt can either in Direction of the discharge opening or away from the discharge opening be promoted. This is particularly important if the device according to the invention melted glass portions with a clock rate of less than 10 pieces per minute testifies. In this case, a return movement, facing away from the discharge opening, one to one Malfunction of the device leading unwanted out flow of molten glass from the discharge opening during the Avoided time in which no glass melt portions were created should be. The return movement continues achieved in an advantageous manner that when cutting the glass melt portion that was ejected last Cut mark largely heals.
Die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Plungers mit Fördergewin de liegt vorzugsweise im Bereich um 6 bis 7 U/min.The speed of rotation of a plunger with feed rate de is preferably in the range of 6 to 7 rpm.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird das Schmelze-Vorratsbehältnis zumindest oberhalb des Berei ches, in dem der Plunger in die Schmelze eintaucht, vorzu gsweise durch eine Ringheizung geheizt. Auf diese Weise wird erreicht, daß der Schmelze-Vorrat an seiner Oberfläche keine Wärme abstrahlt und dadurch nicht abkühlt, sondern immer ver hältnismäßig flüssig ist, wodurch einem Einrühren von Luft blasen in den Schmelze-Vorrat durch die Dreh- bzw. Auf- und Abbewegung des Plungers entgegengewirkt wird.In an advantageous embodiment of the invention the melt reservoir at least above the area in which the plunger is immersed in the melt heated by a ring heater. That way achieved that the melt stock on its surface none Radiates heat and therefore does not cool, but always cools is relatively liquid, causing a stir in air blow into the melt stock through the turning or opening and Movement of the plunger is counteracted.
Bei der Weiterverarbeitung der Glasschmelze-Portionen kann eine ungleichmäßige Wärmeverteilung innerhalb der Glasschmel ze-Portion vor allem beim nachfolgenden Blasvorgang ungleich mäßige Wandstärken des herzustellenden Glasproduktes zur Folge haben, was sich in einem Qualitätsverlust nieder schlägt. Es ist deshalb bei der Weiterverarbeitung von gro ßer Wichtigkeit, daß die gesamte Glasschmelze-Portion eine homogene Wärmeverteilung aufweist, weshalb nicht nur das den Schmelze-Vorrat umgebende hitzebeständige Material, sondern vorzugsweise auch der Bereich der Ausstoßöffnung beispiels weise durch eine Ringheizung geheizt wird. So kann vermieden werden, daß eine unerwünschte Wärmeabfuhr an die Wände des Vorratsbehältnisses bzw. an die die Ausstoßöffnung begrenzen den Flächen auftritt, was zu einer Abkühlung der Glasschmel ze-Portion in ihren Oberflächenbereichen und somit zur Bil dung einer die Glasschmelze-Portion umgebenden abgekühlten Schicht führen würde.When processing the glass melt portions an uneven heat distribution within the glass melt Ze portion uneven, especially in the subsequent blowing process moderate wall thicknesses of the glass product to be manufactured Consequences result in a loss of quality beats. It is therefore of great size in further processing It is very important that the entire glass melt portion is one has homogeneous heat distribution, which is why not only that Melt-stock surrounding refractory material, but instead preferably also the area of the discharge opening, for example is heated by a ring heater. So can be avoided be that an undesirable heat dissipation to the walls of the Storage container or to limit the discharge opening the surfaces occurs, causing the glass melt to cool ze portion in their surface areas and thus for bil a cooled one surrounding the melted glass portion Shift would lead.
Durch die erwähnten Heizungen von außen ist es möglich, be züglich ihrer Temperaturverteilung weitgehend homogene Glas schmelze-Portionen zu erzeugen, aus denen sich ohne Schwie rigkeiten beim nachfolgenden Verarbeiten der Glasportion hochwertige Glasprodukte mit gleichmäßiger Wandstärke her stellen lassen.Due to the heaters mentioned from the outside, it is possible to be largely homogeneous glass in terms of their temperature distribution to produce melt portions, which can be made without sweat subsequent processing of the glass portion high quality glass products with uniform wall thickness let put.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfin dung ist der Plunger in einem Schmelze-Zwischenspeicher an geordnet, der mit dem Schmelzaggregat über einen Zulaufkanal verbunden ist. Der Zulaufkanal ist vorzugsweise unterhalb des Schmelze-Pegels angeordnet, um eine Blasenbildung sowie einen Kontakt der Glasschmelze mit der Atmosphäre beim Einfließen der Schmelze in den Schmelze-Zwischenspeicher zu verhindern.In a further advantageous embodiment of the invention The plunger is stored in a melt buffer ordered that with the melting unit via an inlet channel connected is. The inlet channel is preferably below of the melt level arranged to form bubbles as well contact of the glass melt with the atmosphere during The melt flows into the melt buffer prevent.
Um sicherzustellen, daß sich der Zulaufkanal immer unterhalb des Schmelze-Pegels im Schmelze-Zwischenspeicher befindet, kann der Querschnitt des Schmelze-Zwischenspeichers im Be reich des Schmelze-Pegels vergrößert und/oder der Quer schnitt des Plungers im Bereich des Schmelze-Pegels verrin gert werden. So wird durch eine Vergrößerung des Schmelze-Vo lumens im oberen Bereich des Schmelze-Zwischenspeichers er reicht, daß die durch das periodische Ausstoßen der Glas schmelze-Portionen bewirkten Schwankungen des Schmelze-Pe gels klein gehalten werden und somit vermieden wird, daß der Schmelze-Pegel durch die erwähnten Schwankungen bis unter die Höhe des Zulaufkanals absinkt. Diese Ausführungsform läßt sich insbesondere dann vorteilhaft anwenden, wenn größe re Glasschmelze-Portionen abgegeben werden, da in diesem Fall besonders hohe Schwankungen des Schmelze-Pegels auftre ten würden.To ensure that the inlet channel is always below the melt level is in the melt buffer, can the cross section of the melt buffer in the loading range of the melt level is increased and / or the cross cut the plunger in the area of the melt level be tied. So by increasing the melt Vo lumens in the upper area of the melt buffer is enough that the periodic ejection of the glass melt portions caused fluctuations in the melt pe gels are kept small and thus it is avoided that the Melt level due to the fluctuations mentioned below the height of the inlet channel drops. This embodiment can be used particularly advantageously when size re melted glass portions are given, because in this If there are particularly high fluctuations in the melt level would.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet bevorzugt mit einem Unterdruck von 0,9 bar bezogen auf den Umgebungsdruck und erzeugt weniger als 26 Glasschmelze-Portionen pro Minute, wobei jede Glasschmelze-Portion aus bis zu zwei Litern flüssigem Glas besteht.The device according to the invention preferably works with a negative pressure of 0.9 bar based on the ambient pressure and produces less than 26 glass melt servings per Minute, each serving of melted glass made up of two Liters of liquid glass.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung beschrieben; es zeigt:The invention is described below with reference to the drawing described; it shows:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine bevorzugte Aus führungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und Fig. 1 is a vertical section through a preferred imple mentation form of the device according to the invention, and
Fig. 2 einen Horizontalschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verwendeten Plungers. Fig. 2 shows a horizontal section through a preferred embodiment of a plunger used in a device according to the invention.
Fig. 1 zeigt einen Plunger 1, der in einem Schmelze-Zwischen speicher 2 angeordnet ist. Der Schmelze-Zwischenspeicher 2 wird über einen Zulaufkanal 3 mit Glasschmelze 4 gespeist, welche durch den Plunger 1 in Richtung der Ausstoßöffnung 5 zur Erzeugung von Glasschmelze-Portionen gefördert wird. Fig. 1 shows a plunger 1 , which is arranged in a melt buffer 2 . The intermediate melt store 2 is fed via an inlet channel 3 with glass melt 4 , which is conveyed by the plunger 1 in the direction of the discharge opening 5 for the production of glass melt portions.
Die Ausstoßöffnung 5 ist durch einen insbesondere auswechsel baren Auslaufring 15 gebildet, dessen Innendurchmesser klei ner als der Durchmesser des Schmelze-Zwischenspeichers 2 in seinem unteren Bereich ist. Der Innendurchmesser des Auslauf rings 15 ist abhängig von der Arbeitsgeschwindigkeit der Vor richtung und vom zu erzielenden Glasdurchsatz pro Stunde. Durch die Wahl eines jeweils geeigneten Auslaufringes wir er reicht, daß die Glasschmelze 4 zwischen den in Richtung der Ausstoßöffnung 5 wirkenden Förderbewegungen durch ihre Oberflächenspannung und den von unten wirkenden atmosphäri schen Druck im Schmelze-Zwischenspeicher 2 gehalten wird.The discharge opening 5 is formed by a particularly exchangeable outlet ring 15 , the inside diameter of which is smaller than the diameter of the melt buffer store 2 in its lower region. The inner diameter of the outlet ring 15 depends on the working speed of the device and on the glass throughput to be achieved per hour. By choosing a suitable discharge ring we we enough that the glass melt 4 is kept between the acting in the direction of the discharge opening 5 conveying movements by their surface tension and the atmospheric pressure acting from below in the melt buffer 2 .
Im oberen Bereich des Plungers 1 ist ein konischer Fortsatz 16 zur Halterung des Plungers 1 vorgesehen.In the upper part of the plunger 1, a conical extension 16 is provided for holding the plunger. 1
Der Plunger 1 ist mit einem ersten, eine Auf- und Abbewegung bewirkenden Antrieb 6 und einem zweiten, eine Drehbewegung bewirkenden Antrieb 7 beaufschlagt. Die Koppelung der An triebe 6 und 7 mit dem Plunger 1 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.The plunger 1 is acted upon by a first drive 6 which causes an up and down movement and a second drive 7 which causes a rotary movement. The coupling of the drives 6 and 7 with the plunger 1 is shown schematically in Fig. 1.
Die durch den zweiten Antrieb 7 bewirkte Drehbewegung des Plungers 1 wird durch das am Plunger 1 vorgesehene Förderge winde 8, welches als symmetrisches Doppelgewinde ausgebildet ist, in eine Förderbewegung umgesetzt. In weiteren Ausfüh rungsformen kann das Fördergewinde, wie vorstehend bereits erwähnt, auch als mehrgängiges Gewinde mit mehr als zwei Gängen ausgebildet sein. Die Antriebe 6 und 7 können durch eine Bewegungsumkehr sowohl eine Förderbewegung in Richtung der Ausstoßöffnung als auch von ihr weg bewirken. Die beiden Antriebe 6 und 7 werden in der Weise beaufschlagt, daß die durch sie hervorgerufenen Förderbewegungen synchronisiert sind. Beide Antriebe 6 und 7 sind regelbar ausgebildet, wo durch die Taktrate, mit der die Glasportionen erzeugt werden und die Größe bzw. die Form der Glasportionen einstellbar sind. The effected by the second drive 7 rotational movement of the plunger 1 is threaded through the plunger 1 is provided on the Förderge 8, which is formed as a symmetrical double-threaded, reacted in a feed movement. In other embodiments, the feed thread, as already mentioned above, can also be designed as a multi-start thread with more than two gears. The drives 6 and 7 can cause a conveying movement both in the direction of the discharge opening and away from it by reversing the movement. The two drives 6 and 7 are acted on in such a way that the conveying movements caused by them are synchronized. Both drives 6 and 7 are designed to be adjustable, where the clock rate at which the glass portions are produced and the size or shape of the glass portions can be adjusted.
Der Plunger ist mit einer zentralen Bohrung 9 versehen, wel che bis mehrere Zentimeter unter den Schmelze-Pegel reicht, wobei diese Bohrung mit einer Vakuumquelle 10 verbunden ist. Die Verbindung zwischen Vakuumquelle 10 und zentraler Boh rung 9 ist ebenfalls schematisch dargestellt.The plunger is provided with a central bore 9 which extends to several centimeters below the melt level, this bore being connected to a vacuum source 10 . The connection between vacuum source 10 and central drilling 9 is also shown schematically.
Um zu verhindern, daß die Oberfläche der Glasschmelze 4 ab kühlt und dadurch zäh wird, ist über dem Schmelze-Pegel eine Heizung 11 vorgesehen, welche die Temperatur der Glasschmel ze 4 in ihrem oberen Bereich auf einer konstant hohen Tempe ratur hält bzw. Wärmeabstrahlung aus dem Glas unterbindet.In order to prevent the surface of the glass melt 4 from cooling down and thereby becoming tough, a heater 11 is provided above the melt level, which keeps the temperature of the glass melt 4 in its upper region at a constantly high temperature or heat radiation prevents the glass.
Weiterhin sind Heizelemente 12 oder Brenner im Bereich des Auslaufrings 15 vorgesehen, um die Erzeugung weitgehend thermisch homogener Glasschmelze-Portionen zu ermöglichen. Eine noch größere thermische Homogenität läßt sich durch die zusätzlich im äußeren Bereich des Schmelze-Zwischenspeichers vorgesehene Heizung 13 erreichen.Furthermore, heating elements 12 or burners are provided in the area of the outlet ring 15 in order to enable the production of largely thermally homogeneous glass melt portions. An even greater thermal homogeneity can be achieved by the heater 13 additionally provided in the outer area of the intermediate melt store.
Fig. 2 zeigt einen Horizontalschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Plungers 1a. Dieser Plunger 1a weist vier parallel zueinander verlaufende Bohrungen 14 auf, die mit einer gemeinsamen Vakuumquelle verbunden sind. Fig. 2 shows a horizontal section through a preferred embodiment of a plunger 1 a according to the invention. This plunger 1 a has four mutually parallel bores 14 which are connected to a common vacuum source.
Claims (25)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
| 8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
| D2 | Grant after examination | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |