DE69815912T2

DE69815912T2 - Vorichtung und deren Nutzung zur Herstellung eines Überfangglasstroms

Info

Publication number: DE69815912T2
Application number: DE69815912T
Authority: DE
Inventors: Garrett L. Toledo Scott; Michael T. Pemberville Dembicki
Original assignee: Owens Brockway Glass Container Inc
Current assignee: Owens Brockway Glass Container Inc
Priority date: 1997-03-21
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: CZ84598A3; US5935286A; ZA982200B; EP0866035A1; DE69815912D1; PT866035E; AU5833798A; HUP9800527A2; CZ298018B6; HU223393B1; EP0866035B1; PL185551B1; JPH10265228A; HUP9800527A3; JP2939227B2; AU725893B2; CO4780041A1; PL325454A1; ATE244206T1; DK0866035T3

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf die Abgabe eines Glasstroms zur Bildung von Glaschargen oder -posten für die Glaswarenherstellung ausgerichtet, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Abgabe eines so genannten überfangenen Glasstroms, bei welchem ein inneres oder Kernglas von einer äußeren oder Überfangglasschicht umgeben ist.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bereits vorgeschlagen worden, einen überfangenen Glasstrom zur Ausbildung von Glasartikeln mit beschichteten Wandsegmenten bereitzustellen. EP-A-0 722 907 und EP-A-0 722 908 offenbaren Verfahren zur Abgabe eines solchen überfangenen Glasstroms, bei welchem Kernglas aus einer ersten Quelle durch eine erste Öffnung abgegeben wird. Eine zweite Öffnung ist in vertikalem Abstand unterhalb und ausgerichtet mit der ersten Öffnung angeordnet. Eine ringförmige Kammer weist einen ringförmigen Spalt zwischen der ersten und der zweiten Öffnung auf. Ein beheiztes Rohr gibt Überfangglas aus einer zweiten Glasquelle an die ringförmige Kammer, welche den Spalt umgibt, ab. Das Glas strömt durch die Schwerkraft aus der ersten und der zweiten Quelle in solcher Weise durch die erste Öffnung und den Spalt, dass aus der zweiten Öffnung ein überfangener Glasstrom austritt. Dieser überfangene Glasstrom kann durch herkömmliche Verfahren abgeschert werden, um einzelne überfangene Glasposten zur Abgabe an herkömmliche Einzelstations-Glaswarenformmaschinen abzugeben.
Obwohl die in den erwähnten Dokumenten offenbarten Verfahren Probleme angehen und überwinden, die zuvor auf dem Fachgebiet auftraten, bleiben weitere Verbesserungen wünschenswert. Beispielsweise besteht weiterhin ein Problem, das die gleichförmige Verteilung der Überfangglasdicke um den Umfang des Kernglasstromes herum betrifft. EP-A-0 722 908, auf welcher der Oberbegriff des Anspruchs 1 beruht, lehrt, dass die Abmessungen des ringförmigen Spaltes zwischen der ersten und der zweiten Öffnung sowohl in der Richtung parallel zu dem lokalen Glasfluss durch diese als auch in der Richtung senkrecht zu dem lokalen Glasfluss durch diese derart gewählt werden, dass ein ausreichender Widerstand gegenüber dem Fluss bereitgestellt wird, um eine gleichförmige Strömung des Überfangglases nach innen an allen Punkten umfänglich um jeden Spalt herum bereitzustellen. Dies bedeutet einen hohen Widerstand in dem Spalt im Vergleich zu einem relativ geringen Widerstand entlang der verbleibenden Flusslinien auf dem Zufuhrweg. Bei Realisierung dieses Verfahrens ist festgestellt worden, dass die Dicke des Überfangglases in einem Verhältnis von bis zu 2/1 um den Umfang des Kernglasstromes herum schwanken kann.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, eine Vorrichtung zur Abgabe eines überfangenen Glasstroms bereitzustellen, die eine bessere Gleichförmigkeit der Dicke des Überfangglases um den Umfang des überfangenen Glasstroms herum erzielt.
Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1 und 9 definiert.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Bemessungsspalt zwischen den ausgerichteten Öffnungen mit Bezug auf die umgebende Kammer dimensioniert und die Zufuhr aus der Quelle für Überfangglas wird derart gestaltet, dass auf dem gesamten Strömungsweg des Überfangglases, d. h. von der Überfangglaszufuhr um die Kammer herum und durch den Bemessungsspalt, ein gleichförmigerer Widerstand gegenüber dem Überfangglasfluss bereitgestellt wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden mehrere überfangene Glasströme ausgebildet, indem Kern- und Überfangglas durch eine Mehrzahl von Öffnungspaaren zugeführt wird, die von der Überfangglaskammer umgeben sind und bei welchen die Bemessungsspalten zwischen allen Paaren von Öffnungen in Bezug aufeinander und in Bezug auf die umgebende Kammer und die Zufuhr von Überfangglas derart bemessen sind, dass eine im Wesentlichen gleichförmige und identische Dicke des Überfangglases bei allen überfangenen Glasströmen geliefert wird.
Die Vorrichtung zur Ausbildung des überfangenen Glasstroms umfasst eine erste Öffnung zur Aufnahme von Kernglas aus einer ersten Quelle und eine zweite Öffnung, die in vertikalem Abstand unterhalb und ausgerichtet mit der ersten Öffnung angeordnet ist. Eine Kammer umgibt Abschnitte der Öffnungen und steht über einem Bemessungsspalt, der zwischen der ersten und der zweiten Öffnung angeordnet ist, in Verbindung mit diesen. Das Überfangglas wird aus einer zweiten Quelle zu einer Seite der Kammer derart abgegeben, dass das Glas durch die Schwerkraft aus sowohl der ersten als auch der zweiten Quelle durch die Öffnungen fließt, um den überfangenen Glasstrom zu bilden. Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist der Bemessungsspalt zwischen den Öffnungen keine einheitliche Abmessung um die Kammer herum auf, wobei er dem Glasfluss durch den Bemessungsspalt auf einer Seite desselben, die an die Einlassseite der Kammer angrenzt, welche das Überfangglas aus der zweiten Quelle empfängt, einen größeren Widerstand entgegensetzt und dem Glasfluss durch den Bemessungsspalt an jener Seite desselben, die von der Einlassseite der Kammer entfernt ist, einen geringeren Widerstand entgegensetzt.
In den bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der Bemessungsspalt zwischen den Öffnungen derart bemessen, dass sich der dem Glasfluss entgegengebrachte Widerstand in vorgegebener Funktion des Winkels, vorzugsweise einer gleichförmigen Funktion des Winkels, um die ringförmige Kammer und den Bemessungsspalt herum ändert. Die Abmessung des Bemessungsspaltes parallel zu dem Glasfluss muss vorzugsweise um den Bemessungsspalt herum konstant bleiben, während sich die Abmessung senkrecht zu dem Glasfluss in Abhängigkeit von dem Winkel um den Spalt herum ändert. Am bevorzugtesten ändert sich die Abmessung des Bemessungsspaltes senkrecht zu dem Glasfluss dadurch, dass die gegenüberliegenden Oberflächen des Spaltes auf im Winkel zueinander liegenden Ebenen ausgebildet sind, so dass sich diese Abmessung trigonometrisch um den Spalt herum ändert.
Bei einer Realisierung der vorliegenden Erfindung mit einer Mehrzahl von ersten und zweiten Öffnungen, die in ausgerichteten Paaren angeordnet sind und jeweils durch einen zugehörigen Bemessungsspalt getrennt sind, wobei alle diese Öffnungspaare von der Überfangglaskammer umgeben sind, ist zumindest einer der Bemessungsspalten anders als die anderen Bemessungsspalten bemessen, um den Widerstand gegenüber dem Glasfluss wie zwischen oder unter den Bemessungsspalten von der Quelle für Überfangglas durch die Kammer auszugleichen. Bei der bevorzugten Realisierung dieses Aspekts der Erfindung sind drei Öffnungspaare in einer Linie parallel zu der Seite der Kammer, die mit der Quelle für Überfangglas verbunden ist, angeordnet. Der Bemessungsspalt in der Mitte der Öffnungspaare ist an einer seiner Seiten, die von der Überfangglaszufuhr entfernt ist, derart bemessen, dass dem Glasfluss ein geringerer Widerstand als an den entsprechenden Seiten der anderen beiden Öffnungspaare entgegengesetzt wird.
Auf diese Weise ist eine bessere Gleichförmigkeit des dem Glassfluss aus der Überfangglaszufuhr durch die Kammer und um diese herum zu sowohl der Vorder- als auch der Rückseite der verschiedenen Bemessungsspalten entgegengesetzten Widerstandes gegeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die Erfindung wird zusammen mit ihren zusätzlichen Aufgaben, Merkmalen und Vorteilen am besten aus der folgenden Beschreibung, den anhängenden Ansprüchen und den begleitenden Zeichnungen verstanden werden, in welchen:
1 ein schematischer, fragmentarischer Aufriss eines Glaszufuhrsystems entsprechend einer derzeit bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist;
2 eine fragmentarische Schnittansicht der Öffnungsringe und des Bemessungsspaltes in dem System aus 1 in vergrößertem Maßstab ist, die im Wesentlichen entlang der Linie 2-2 in 3 genommen ist; und
3 eine schematische Darstellung ist, die den Glasfluss in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit drei Strömen darstellt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 stellt ein System 10 zur Abgabe eines überfangenen Glasstroms dar. Ein erster Vorherd 12 gibt Kernglas an eine Wanne 14 ab, die an ihrem unteren Ende eine Öffnung 16 aufweist. Die Wanne 14 ist von einem Schutzgehäuse 18 umgeben, dass vorzugsweise aus nichtmagnetischem Metall wie etwa rostfreiem Stahl aufgebaut ist. Ein Rohr 20 reguliert die Abgabe von Kernglas aus der Wanne 14 durch die Öffnung 16 an zumindest eine erste Öffnung 22, die von einem oberen Düsen- oder Öffnungsring 24 unterhalb der Wanne 14 gehalten wird, und durch diese hindurch. Ein unterer Düsen- oder Öffnungsring 26 hält zumindest eine zweite Öffnung 28, die unterhalb der Öffnung(en) 22 und axial ausgerichtet mit dieser(n) angeordnet ist (sind). Die Öffnung 28 ist von einer ringförmigen Kammer 30 umgeben, die zwischen den Öffnungsringen 22, 26 ausgebildet ist. Die Kammer 30 steht durch einen seitlichen Bemessungszwischenraum oder -spalt zwischen den Öffnungen 22, 28 in Verbindung mit der Öffnung 28. Die ringförmige Kammer 30 ist durch ein Zufuhrrohr 32 mit der Öffnung 34 am unteren Ende einer Überfangglaswanne 36 verbunden. Die Wanne 36 enthält ein Zufuhrregulierungsrohr 38 und ist mit einem Überfangglas-Vorherd 40 verbunden. Das Zufuhrrohr 32 wird mit Hilfe von Steuerelektronik 42 elektrisch geheizt, um den Fluss des Überfangglases zu der Kammer 30 aufrechtzuerhalten. In dem bis hierher beschriebenen Umfang ist das System 10 in 1 im Wesentlichen gleich dem in den zuvor erwähnten europäischen Patentanmeldungen offenbarten. Die erstere dieser Anmeldungen ist insbesondere auf den Aufbau des Zufuhrrohrs 32 für Überfangglas ausgerichtet, während die letztere dieser Anmeldungen insbesondere auf den Aufbau der Düsen- oder Öffnungsringe 24, 26 ausgerichtet ist.
Wie in 2 gezeigt ist, weist der Spalt 42, welcher den Fluss von Überfangglas aus der Kammer 30 zu der Öffnung 28 bemisst, sowohl eine erste Abmessung (in 2 horizontal) parallel zu der Richtung des Glasflusses durch den Spalt 42 als auch eine zweite Abmessung (in 2 vertikal) senkrecht zu der Richtung des Glasflusses aus der Kammer 30 durch den Spalt 42 auf. Entsprechend der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die in 2 dargestellt ist, ist die zweite Abmessung des Bemessungsspaltes 42 senkrecht zu dem Glasfluss auf der Seite des Spaltes 42, die von dem Einlass 44 für Überfangglas in die Kammer 30 entfernt ist, größer als auf der Seite des Spaltes 42, die an den Einlass für Überfangglas angrenzt. Insofern, als sich der Einlass 44 für Überfangglas zu einer Seite der Kammer 30 hin öffnet, anstatt sich vollständig um die Kammer 30 herum zu öffnen, muss das Überfangglas von dem Einlass 44 um die Kammer 30 herum zu der Rückseite des Spaltes 42 eine größere Strecke zurücklegen als von dem Einlass 44 direkt durch die Kammer 30 zu der angrenzenden vorderen Seite des Bemessungsspaltes 42. Diese größere Strömungsstrecke führt nicht nur zu einem Druckabfall auf Grund des Reibungswiderstandes, sondern auch zu einem Wärmeverlust und einem Temperaturabfall, welcher die Viskosität erhöht. Durch uneinheitliche Dimensionierung des Spaltes, wie unmittelbar zuvor beschrieben worden ist, kompensiert der dem Glasfluss durch den Bemessungsspalt entgegengebrachte Widerstand selbst zumindest teilweise und vorzugsweise im Wesentlichen vollständig die größere Strecke der Glasbewegung, so dass dem Glasfluss über den gesamten Glasflussweg von dem Einlass 44 durch die Kammer 30 zu der Öffnung 28 ein im Wesentlichen gleichförmiger Widerstand entgegengebracht wird. In der in 2 dargestellten speziellen Ausführungsform ist die Oberseite des die Öffnung 28 umgebenden Öffnungsrings 26 in einer horizontalen Ebene ausgebildet, während die gegenüberliegende Unterseite des die Öffnung 22 umgebenden Öffnungsrings 24 in einer in Bezug auf die Horizontale angewinkelten Ebene ausgebildet ist, so dass sich die Querschnittsabmessung für den Glasfluss von der an den Einlass 44 angrenzenden Seite des Spaltes 42 zu der von dem Einlass 44 entfernten Seite des Spaltes 42 trigonometrisch ändert.
3 stellt schematisch eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Bereitstellen von drei überfangenen Glasströmen dar. Drei Paare von ausgerichteten Öffnungen 22a, 28a; 22b, 28b und 22c, 28c sind in einer Linie parallel zu der Seite der Kammer 30, zu welcher sich der Einlass 44 für Überfangglas öffnet, angeordnet. In 3 wird man erkennen, dass der Weg der Glasbewegung von dem Einlass 44 um die Kammer 30 herum zu der Rückseite des Öffnungspaares 22b, 28b wesentlich länger als der Bewegungsweg zu den Rückseiten der Paare 22a, 28a und 22c, 28c ist. Somit kann in dieser Ausführungsform der Erfindung der Bemessungsspalt des Öffnungspaares 22b, 28b anders als derjenige der Öffnungspaare 22a, 28a und 22c, 28c bemessen werden, insbesondere an der Rückseite des Öffnungspaares 22b, 28b, so dass die Gleichförmigkeit des dem Glasfluss entgegengebrachten Widerstands an allen Punkten um alle Bemessungsspalten herum verbessert wird und dadurch die Gleichförmigkeit der Aufbringung von Überfangglas um die Umfänge der Kernglasströme herum. verbessert wird.

Claims

Vorrichtung (10) zur Bildung eines überfangenen Glasstroms mit einem inneren Kernglas, das von einem äußeren Überfangglas umgeben ist, wobei die Vorrichtung folgende Merkmale aufweist: ein erstes Wandungsmittel (24), das eine erste Öffnung (22) umgibt; Mittel (14 bis 20) zur Abgabe von Kernglas aus einer ersten Quelle (12) durch die erste Öffnung (22); ein zweites Wandungsmittel (26), das eine zweite Öffnung (28) umgibt, die in vertikalem Abstand unterhalb und in Ausrichtung zu der ersten Öffnung (22) angeordnet ist; wobei das erste und das zweite Wandungsmittel (24, 26) eine Kammer (30) bilden, die einen Auslass in Gestalt eines ringförmigen Spaltes (42) aufweist, der durch die Wandungsmittel (24, 26) der ersten und zweiten Öffnung gebildet ist und der eine erste Abmessung parallel zu dem lokalen Glasfluss und eine zweite Abmessung senkrecht zu dem lokalen Glasfluss aufweist; und Mittel (32 bis 38) zur Abgabe von Überfangglas aus einer zweiten Quelle (40) an die Einlassseite (44) der Kammer (30) in solcher Weise, dass Glas durch die Schwerkraft aus der ersten (12) und der zweiten (40) Quelle durch die Öffnungen fließt, um den überfangenen Glasstrom zu bilden; dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Spalt (42) eine uneinheitliche erste und/oder zweite Abmessung um seinen Umfang herum aufweist, um dem Glasfluss durch den ringförmigen Spalt (42) an derjenigen seiner Seiten, die an die Einlassseite (44) der Kammer (30) angrenzt, einen größeren Widerstand zu bieten, und um dem Glasfluss. durch den ringförmigen Spalt auf derjenigen seiner Seiten, die von der Einlassseite (44) der Kammer (30) entfernt ist, einen geringeren Widerstand zu bieten.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Spalt (42) in solcher Weise bemessen ist, dass sich der Widerstand gegenüber dem Glasfluss in vorgegebener Funktion des Winkels um die Kammer (30) herum ändert.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Funktion eine gleichförmige Funktion des Winkels ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Abmessung um den Spalt herum einheitlich ist, während sich die andere Abmessung, die zweite oder die erste, um den Spalt herum ändert.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Abmessung eine Breite ist, die durch den Abstand zwischen dem die erste und die zweite Öffnung bildenden ersten und zweiten Wandungsmittel (24, 26) bestimmt ist, wobei sich diese Breite um den Spalt (42) herum ändert.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Spalt (42) an der ersten und der zweiten Öffnung (22, 28) durch gegenüberliegende ebene Oberflächen des ersten und zweiten Wandungsmittels (24, 26) gebildet ist, wobei mindestens eine der Oberflächen in Bezug auf die Ausrichtung der Öffnungen (22, 28) im Winkel angeordnet ist.
Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Mehrzahl von ersten und zweiten Öffnungen (22, 28) umfasst, die in ausgerichteten Paaren angeordnet sind, welche jeweils durch die die Öffnungen bildenden Wandungsmittel (24, 26) getrennt sind, wobei alle diese Öffnungspaare von der Kammer (30) umgeben sind und wobei mindestens einer der ringförmigen Spalten (42) anders als die anderen ringförmigen Spalten bemessen ist, um den Widerstand gegenüber dem Glasfluss wie zwischen den ringförmigen Spalten (42) von der zweiten Quelle durch die Kammer auszugleichen.
Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie drei (22a, 28a; 22b, 28b; 22c, 28c) dieser Paare von Öffnungen (22, 28) umfasst, die in einer Linie parallel zu der Einlassseite (44) der Kammer (30) angeordnet sind, und dass der ringförmige Spalt (42) in der Mitte dieser Paare (22b, 28b) auf derjenigen seiner Seiten, die von der Einlassseite (44) der Kammer (30) entfernt ist, derart bemessen ist, dass er dem Glasfluss einen geringeren Widerstand bietet als an den Seiten der anderen zwei Öffnungspaare (22a, 28a; 22c, 28c), die von der Einlassseite (44) der Kammer (30) entfernt sind.
Verwendung der Vorrichtung (10) entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Bildung eines überfangenen Glasstroms mit einem inneren Kernglas, das von einem äußeren Überfangglas umgeben ist.