DE535011C - Glasschmelzofen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die weitere Ausgestaltung der 'bekannten Glasschmelzöfen mit einem unter dem geschmolzenen Glase befindlichen, elektrisch beheizten Metallbade. Nach der Erfindung ist für das Metallbad eine Ausgleichkammer vorgesehen, die einen Teil des Bades aus dem Ofen aufzunehmen und wieder abzugeben vermag, um die Höhe des Glasspiegels im Ofen zu ändern oder bei Glasentnahme konstant zu halten. Zweckmäßig wird der Abstand der Seitenwände des Ofens der Höhe nach verändert, um durch Zu- oder Abführen eines Teiles des Metallbades aus dem Ofen die Berührungsfläche zwischen Metallbad und geschmolzenem Glase und die Schichtdicke des Glasbades ändern zu können. Man kann auch auf dem Boden des Ofens Querwände anordnen, die nicht über den Glasspiegel hinausragen und unter deren Oberkante das Metallbad gesenkt werden kann, um den elektrischen Strom unmittelbar durch das geschmolzene Glas hindurchleiten zu können.

Die Zeichnungen stellen eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes beispielsweise dar, und zwar ist

Abb. ι ein Schnitt nach einer senkrechten Ebene, die durch die Ofenachse hindurchgeht. Abb. 2 zeigt eine Variante der Ausführungsform nach Abb. 1.

Abb. 3 ist in etwas verkleinertem Maßstabe eine Draufsicht, wobei der Deckel entfernt gedacht ist.

Abb. 4 ist ein Schnitt nach Linie 4-4 der Abb. 3.

Abb. 5 und 6 veranschaulichen eine weitere Ausführungsform.

Der in Abb. 1 veranschaulichte Ofen ist ein einphasiger Induktionsofen mit Niederfrequenz, wo die Glasmasse sich in direkter Berührung mit dem Metallbade befindet, α ist ein als Elektromagnet dienender weicher Eisenkern, b die Primärwicklung und c ein ringförmiger Tiegel aus feuerfestem Material, welcher die Primärwicklung umgibt. Der Tiegel ist mit einer Verkleidung d aus Wärmeschutzmasse und einem Deckel e, der ebenfalls Wärmeschutzmasse trägt, versehen. Der Tiegel ruht auf einem geeigneten Sockel f auf, der eine Schale g· besitzt, in welcher im Falle eines zufälligen Bruches des Tiegels das Metall des Bades bequem aufgefangen werden kann. Dieses Metall befindet sich bei h auf dem Boden des Tiegels und besteht vorteilhaft aus Zinn. Oberhalb des Bades befindet sich bei i.das geschmolzene Glas, welches auf dem Metallbade schwimmt.

Der neue Ofen weist für die Herstellung des Glases eine große Anzahl von Vorteilen auf.

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Erstens ist die Leistungsfähigkeit eine größtmögliche. Die elektrische Energie wird durch Induktion dem Metallbade mitgeteilt. Letzteres befindet sich im Innern des mit Wärmeschutzmasse verkleideten Tiegels und so in direkter Berührung mit dem Glase. Die Energie wird also unter den bestmöglichen Bedingungen verwendet. Zu bemerken ist, daß die Glasmasse, sobald sie leitend wird, unmittelbar ίο durch Induktion in ihrer eigenen Masse erwärmt wird.

Der Betrieb des Ofens erfordert keine Ausgaben für Elektroden. Die Zinnmasse stellt ein für allemal eine gleichbleibende Masse dar. Die Dampfspannung des Metalls bleibt bei den Temperaturen, die für das Schmelzen X des Glases erforderlich sind, sehr gering. Jeder Metallverlust wird durch die Anordnung!¹ des Glases oberhalb des Metallbades vermieden. Außerdem ist festgestellt worden, daß zwischen dem Glas und dem Metall keine chemische Wirkung eintritt.

Es ist leicht, die Temperatur des Ofens sorgfältig zu regehi und zu kontrollieren, indem man entweder auf die Primärspannung oder auf die Frequenz oder auf die Teile des magnetischen Stromkreises oder auf die Metallmenge, welche im Tiegel enthalten ist, einwirkt.

Der ringförmige Tiegel c ist mit Öffnungen zur Aufnahme des Glases versehen und mit Vorrichtungen, um den Inhalt des Tiegels ablaufen zu lassen, zu walzen oder zu ziehen. Um das Arbeiten zu erleichtern, kann der Ofen auf einem beweglichen Untersatz, auf Schienen oder auf einem schwingenden Untersatz angebracht werden.

Die Zinnmasse ist mit einer Metallreserve verbunden, die durch eine Leitung aus einem ebenfalls beheizten Ausgleichbehälter in den Tiegel gebracht oder ihm wieder entnommen werden kann. Indem man den Druck in dem diese Metallreserve enthaltenden Behälter verändert, oder indem man irgendeine andere Vorkehrung trifft, kann man in den Tiegel eine gewisse Metallmenge einlassen oder daraus entfernen, d. h. man kann den Stand des Metalls im Schmelztiegel, der das Glas enthält, ändern und somit in dem Tiegel die Gesamtheit der Glasmasse verschieben.

Diese Möglichkeit ist vorgesehen, um entweder den Glasstand im Schmelztiegel zu ändern oder um die Höhe des Glasspiegels während des Ziehens oder Walzens konstant zu erhalten. Diese Verschiebung der Glasmasse kann auch ausgenutzt werden, um die Berührungsfläche zwischen Glas und Metall zu ändern. Dies wird dadurch erzielt, daß man den Seitenwänden des ringförmigen Tiegels einen mit der Höhe veränderlichen Abstand gibt, beispielsweise kann der Tiegel den in Abb. ι oder Abb. 2 veranschaulichten Querschnitt erhalten. Man kann z. B. während des Schmelzens den Spiegel des Metalls bei 1 festlegen und den des Glases bei 1'. Im Augenblick der Läuterung läßt man dann Metall ein, so daß der Metallspiegel bei 2 ist, wodurch der Glasspiegel bis 2' steigt. Die Läuterung des Glases geschieht so schneller und besser. Diese Vorrichtung wird zweckmäßig für die Herstellung von optischem Glas benutzt.

Der Tiegel kann auf dem Boden mit radialen Zwischenwänden k versehen werden, welche die Metallmasse teilen, das Glas aber ununterbrochen lassen (Abb. 3 und 4), so daß der elektrische Strom unmittelbar durch das geschmolzene Glas hindurchtreten kann.

Um den Ofen in Betrieb zu setzen, verfährt man in folgender Weise:

Das in einem Hilfsofen geschmolzene Metall wird im flüssigen Zustande in den Tiegel eingebracht und elektrischer Strom bei verringerter Spannung zugeführt, um die Temperatur des Metallbades ganz allmählich zu erhöhen. Ist die gewünschte Temperatur erreicht, gießt man auf die Oberfläche des Bades geschmolzenes Glas, das man auf die Wandung des Tiegels und auf die Oberfläche des Metallbades fließen läßt. Dann bringt man den Ofen schnellstmöglich auf die zum Läutern des Glases erforderliche Temperatur. In der Folge wird man stets Glas auf der Oberfläche des Metallbades belassen, um zu vermeiden, daß dieses unmittelbar .auf das Metallbad gegossen werden muß.

Die Erfindung ist nicht auf Schmelzofen begrenzt, sondern kann auch für Strecköfen benutzt werden.

Der in der Zeichnung veranschaulichte Ofen ist ein einphasiger Induktionsofen mit Niederfrequenz. Diese Konstruktion ist nur. beispielsweise und zur Erleichterung der Veranschaulichung gewählt worden. Das Metallbad kann natürlich auch durch andere Mittel elektrisch erhitzt werden, indem man beispielsweise den elektrischen Strom direkt in die Metalhnasse schickt. Dieses geschieht zweckmäßig in folgender Weise:

Bekanntlich ist schon vorgeschlagen worden, Glas zu läutern, indem man den elektrischen Strom unmittelbar durch dasselbe hindurchführt, wenn es durch Erhitzen eine hinreichende elektrische Leitungsfähigkeit erreicht hat.

Mit dem elektrischen Ofen gemäß der Erfindung kann zunächst das Schmelzen des Glases in Berührung mit dem Metallbade durch Hindurchleiten des Stromes nur durch das Metallbad und dann die elektrische Leitung durch das Glas bewirkt werden (Abb. 4 bis 6). Es genügt zu diesem Zwecke, den Spiegel des .Zinnbades gemäß der Erfindung zu ändern, so daß er unter die Oberkante der Zwischenwände k (Abb. 4) bzw. unter die Sohle des

Tiegels (Abb. 5, 6) sinkt, um den Stromkreis in dem Metall zu unterbrechen und den Durchgang des Stromes durch die Glasmasse i zu sichern. In diesem Falle ist die flüssige Metallmasse in zwei Teile geteilt, welche als Elektroden für die Zufuhr des Stromes zum Glase dienen.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Glasschmelzofen mit einem unter dem geschmolzenen Glase befindlichen, elektrisch beheizten Metallbade, gekennzeichnet durch eine Ausgleichkammer für das Metallbad, die einen Teil dieses Bades aus dem Ofen aufzunehmen und wieder abzugeben vermag, um die Höhe des Glasspiegels im Ofen zu ändern oder bei Glasentnahme konstant zu halten.

   - 2. Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mit der Höhe veränderlichem Abstand der Seitenwände des Ofens, um durch Zu- oder Abführen eines Teiles des Metallbades aus dem Ofen die Berührungsfläche zwischen Metallbad und dem geschmolzenen Glase und die Schichtdicke des Glasbades ändern zu können.

   3. Ofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf dem Boden des Ofens angeordnete, • nicht über den Glasspiegel hinausragende Querwände, unter deren Oberkante das Metallbad gesenkt werden kann, um den elektrischen Strom unmittelbar durch das geschmolzene Glas hindurchleiten zu können

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen