DE819889C - Verfahren und Vorrichtung zum Einbringen verglasbarer Stoffe in Glasschmelzoefen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und Vorrichtungen, die verwendet werden beim Einbringen von verglasbaren Stoffen in Glaswannenöfen, wobei man die genannten Stoffe vorzugsweise in gemischtem Zustand, Glassatz genannt, einführt, um eine homogene Masse in Form einer zusammenhängenden und gleichmäßig dicken Schicht oder eines Teppichs zu bilden, welcher auf dem Schmelzbad schwimmt und im Ofen in dem Maß, wie er in demselben vorrückt, schmilzt.

Man hat festgestellt, daß es bisweilen erwünscht ist, nicht alle verglasbaren Stoffe vor der Einführung in den Ofen zu mischen. Es kann beispielsweise vorteilhaft sein, Glasabfälle oder Glasbruch, den man im allgemeinen in erster Linie zusetzt, nicht mit den anderen Rohstoffen zu mischen und die letzteren in zwei übereinanderliegenden unterschiedlichen Schichten einzuführen, einerseits eine innige Mischung aller übrigen Materialien und andererseits den Glasbruch in Stücken von bestimmten Abmessungen.

Man kann auch über die schmelzbaren färbenden Stoffe oder die Stoffe, die einen anderen Aufbau haben als Glas, so verfügen, daß sie sich nur unvollkommen mit dem letzteren im Schmelzofen mischen zu dem Zweck, heterogene Gläser zu erhalten, die ein dekoratives Aussehen haben.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, welches gestattet, die Rohstoffe in zwei oder mehreren übereinanderliegenden, zusammenhängenden Schichten einzuführen. Zu diesem Zweck führt man zusätzlich zu der in bekannter Weise durch eine mechanische Vorrichtung vorwärts getriebenen Masse, welche in Form einer Schicht vorwärts bewegt wird, Stoffe in den Ofen ein, indem man sie auf der Oberfläche des

schmelzenden Glases an einer oder mehreren Stellen, an welchen das Glas an der Bewegung der Oberschicht teilnimmt, einbringt. .Diese Stoffe werden mit Hilfe von zusätzlichen trichterartigen Vorrichtungen verteilt, welche vor, an den Seiten und/oder im hinteren Teil der mechanischen Vortreibvorrichtung angeordnet werden können.

Zum guten Verständnis dieser Ausführungen wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, die beispielsweise zwei Ausführungsformen der Erfindung darstellen,

In Abb. ι ist ein Querschnitt wiedergegeben längs der Linie I-I der Abb. 2 eines Ofens mit Schmelzbehälter, an dessen Vorderteil eine Beschickungs-

»5 vorrichtung bekannter Art montiert ist;

Abb. 2 ist eine Aufsicht, die der Abb. ι entspricht; Abb. 3 ist ein Querschnitt ähnlich dem, der in

Abb. ι wiedergegeben, längs der Linie III-III der Abb. 4 und zeigt einen Ofen, der mit einer der Erfin-

ao dung entsprechenden Vorrichtung versehen ist;

Abb. 4 ist eine Aufsicht entsprechend der Abb. 3; Abb. 5 ist ein Querschnitt, der eine andere Anwendungsform der Erfindung zeigt in Verbindung mit einer Beschickungsvorrichtung, die sich von der in

»5 Abb. ι bis 4 wiedergegebenen unterscheidet.

In den Abb. 1 und 2 ist in 1 die Wanne des Wannenofens dargestellt, welche nach hinten durch einen Vorsatz 2 von gleicher oder geringerer Breite verlängert ist und durch welche man die zu schmelzenden Stoffe in den Ofen einführt. Die Wanne 1 und der Vorsatz 2 enthalten schmelzendes Glas 3. In 8 ist die mit längs der Achse Hegenden herausstehenden Flossen versehene Beschickungsvorrichtung bekannter Art wiedergegeben. Die aus einem Trichter 6 heraustretenden Rohstoffe werden auf dem in der Schmelze befindlichen Glas 3 des Ansatzes 2 abgelegt und in Form einer merklich gleichmäßigen Schicht 4 von gleichmäßiger Dicke ausgebreitet. Das Drehen der Walze 8 veranlaßt das Vorrücken der Schicht nach dem Innern des Ofens.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Beobachtung folgender Erscheinungen:

Man weiß, daß in der Masse 3 des geschmolzenen Glases sich thermische Ströme ausbilden, die auf dem Temperaturunterschied zwischen verschiedenen Stellen des Ofens beruhen. In dem Vorsatz 2 haben diese thermischen Ströme im allgemeinen die durch die Pfeile α (Abb. 1 und 2) wiedergegebene allgemeine Richtung. In der Tat kühlt sich das Glas an der Oberfläche ab und hat die Neigung, sich zum Boden des Ansatzes infolge der Erhöhung der Dichte, die eine Folge der Abkühlung ist, herabzusenken. Das so strömende Glas wird durch wärmeres Glas ersetzt, das aus dem Innern des Ofens herausströmt. Dieser Strom wirkt also entgegengesetzt zu der Richtung des Fortschreitens der Schicht. Auch wenn man die Drehbewegung der Walze 8 anhält, kommt die Schicht4 aus Glassatz unter der Einwirkung der Strömungen a nach hinten zurück.

Man hat nun gefunden, daß der Strom der Massen 4, der durch die Beschickungsvorrichtung veranlaßt wird, seine Bewegung mechanisch durch die Zähigkeit dem Glas mitteilt und so an der Oberfläche die thermischen Ströme α aufhebt und an der Oberfläche des Ansatzes 2 einen Oberflächenstrom erzeugt, dessen Richtung durch die Pfeile b der Abb. 1 und 2 angedeutet ist. Der Strom b wirkt sich nicht nur auf das unmittelbar unter der Schicht 4 befindliche Glas aus, sondern auch nach rückwärts hin und zur Seite desselben. Das Oberflächenglas in der Nähe der Glassatzschicht wird durch letztere mitgezogen und bewegt sich mit derselben vorwärts. Es entsteht also an den Seiten der Schicht 4 und hinter dem Punkt, in. welchem letztere auf das schmelzende Glas 3 abgelegt wird, eine Zone, in welcher das an der Oberfläche befindliche Glas für sich an der fortschreitenden Bewegung der Glassatzschicht teilnimmt.

Die vorliegende Erfindung beruht auf der Feststellung und der Verwendung dieser Erscheinung. Während die Beschickungsvorrichtung in Bewegung gesetzt wird, verschwinden die Ströme a, und man erhält die Ströme b, welche eine Dauerform annehmen, die ebenso lange dauert, wie die Beschickungsvorrichtung in Betrieb ist. Man kann sich daher damit begnügen, mit der Beschickungsvorrichtung 6 nur einen Teil der verglasbaren Stoffe einzuführen, wobei der Strom b, den das Vorwärtsschieben der verglasbaren Stoffe erzeugt, die Möglichkeit gibt, die anderen Stoffe in ganz anderen Punkten einzuführen als dem, an welchem dieser Strom auftritt.

Eine Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die Rohstoffe unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer zusätzlicher trichterartiger Vorrichtungen oder ähnlicher gleichwertiger Vorrichtungen einzuführen. Beispielsweise sind in den Abb. 3 und 4 Formen wiedergegeben, in welchen die Rohstoffe in verschiedenen getrennten Schichten zugeführt werden.

Der sich in der Praxis ergebende Fall kann mehr oder weniger kompliziert sein, wird aber immer eine Anwendung des vorstehend auseinandergesetzten Prinzips sein.

Nehmen wir an, daß auf dem Vorsatz 2 eine Beschickungsvorrichtung 8 in Betrieb ist, welche die Schicht oder den Teppich 4 erzeugt und dessen Vorwärtsschieben in den Behälter 1 (Abb. 3 und 4) verursacht. In der Abb. 4 sind durch Rechtecke A B, EF, GH, IJ, OP, QR, KL, MN die horizontalen Projektionen der unteren öffnungen der Trichter 6, 9, 13 und 7 angedeutet.

Die durch die Beschickungsvorrichtung 8 gebildete Schicht besteht also in A B und bedeckt einen Teil ABCD, wobei das Vorschieben der Schicht 4 die Entstehung des Stromes b zur Folge hat.

An einem oder dem anderen Teil der Beschickungswalze sind zwei in der Abb. 3 durch 13 und in der Abb. 4 durch Rechtecke O P und Q R angedeutete Trichter angeordnet. Infolge des Stromes b werden die aus den Trichtern 13 austretenden Rohstoffe nach vorn gefördert und auf dem Glas durch andere Stoffe ersetzt und erzeugen so zwei neue ununterbrochene Teppiche, die ihrerseits in O P und Q R bestehen und welche nach den Seiten des Teppichs 4 hin, auch durch ABCD wiedergegeben, sich ausdehnen.

Vor der Beschickungsvorrichtung 8 befinden sich zwei in der Abb. 4 durch ihre unteren öffnungen KL 1»$ und MiV angedeutete Trichter 7. Die aus diesen

Trichtern heraustretenden Stoffe fallen auf die in AB OP und Q R gebildeten Schichten und auf die geraden, zwischen diesen frei gelassenen Glasstreifen und sind derselben Vorwärtsbewegung unterworfen. In dem Maße, in welchem die Schicht nach vorn im Ofen mitgenommen wird, wird sie durch andere Stoffe ersetzt, die aus dem Trichter η austreten, und bildet so zwei Teppiche, welche in KL und Af JV bestehen und sich nach dem Innern des Ofens vorwärts bewegen.

ίο In der Abb. 3 sind diese Teppiche in 5 wiedergegeben und legen sich also über den Teppich 4.

Endlich zeigen die Abb. 3 und 4 auf der Rückseite der Beschickungsvorrichtung 3 andere Trichter 9, deren öffnungen in der Abb. 4 durch die punktierten Streifen EF, GH und // bezeichnet sind. Wie sich die Ströme b in gleicher Weise an dieser Stelle auswirken, so werden die aus den Trichtern 9 austretenden Massen mit dem Glas, welches sie trägt, vorwärts bewegt, und die Trichter 9 werden also auch die

ao Schicht im Ofen speisen in dem Maße, in welchem diese weitergetragen wird. Es entstehen also drei Schichten jeweils in EF, GH und //. In den Punkten, in welchen die Schichten durch 10 in der Abb. 3 dargestellt sind, kommen sie an die Stelle, in welcher

as die Schichten 4 und 5 entstehen, von denen sie bedeckt werden.

Man erhält auf diese Weise drei übereinandergelagerte Schichten 5, 4 und 10, welche gleichzeitig auf dem Glas schwimmend sich vorwärts bewegen.

Um den ununterbrochenen Fluß der durch die Trichter 7, 9 und 13 eingeführten Rohstoffe zu erleichtern, kann man eine an den Trichtern angebrachte Dosierungsvorrichtung benutzen, beispielsweise eine mechanische oder elektromagnetische Vibration, wie sie in 14 für den Trichter 9 angedeutet ist. Dank dieser Vorrichtung setzen sich die zu schmelzenden Rohstoffe auf dem Glas in regelmäßiger Weise ab, und da sie kontinuierlich durch die Wirkung der Ströme b fortgeführt werden, erneuern sie sich ohne Unterbrechung zur Erzeugung der Schicht und sichern somit die Stetigkeit der letzteren.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß man die Ausgangsstoffe, ausgehend von getrennten Massen, mit Hilfe einer einzigen Beschickungsvorrichtung beschicken kann. Diese Rohstoffe können unter sich gleichartig oder verschieden sein. So kann man beispielsweise den Glasabfall durch die Trichter 9 zuführen und den Glassatz durch die anderen Trichter. In jedem Fall wird das Verhältnis der Rohstoffe genauestens beachtet, was nicht der Fall wäre, wenn mehrere Beschickungsvorrichtungen vorhanden wären. In der Tat fahren die anderen fort zu arbeiten, wenn es mehrere Beschickungsvorrichtungen gibt, von denen eine gestoppt wird, und verändern das Verhältnis des

Gewichts der einzuführenden Stoffe, was eine Änderung in dem Glassatz zur Folge hat. Demgegenüber werden bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn die eine einzige Beschickungsvorrichtung gestoppt wird, alle Rohstoffschichten im selben Augenblick angehalten, um auch in der gleichen Zeit mit der Beschickungsvorrichtung ihre Vorwärtsbewegung wiederaufzunehmen. In der Tat werden die aus den Trichtern 7, 9 und 13 austretenden Rohstoffe bewegungslos, wenn die Schichten, die von ihnen ausgehen, aufhören, sich vorwärts zu bewegen im Hinblick darauf, daß aus jedem Trichter in jedem Augenblick die Menge austritt, die notwendig ist, um die Menge zu ersetzen, die unter der Wirkung des Stromes b vorwärts getragen wird.

Man wird leicht verstehen, daß der Strom b un-¹ abhängig von der Art der Beschickungsvorrichtung ist und daß es genügt, wenn irgendeine Vorrichtung dem auf dem Glasbad abgesetzten Glassatz eine nach dem Innern des Ofens gerichtete Vorwärtsbewegung erteilt, damit automatisch der Strom b entsteht und gleichmäßig gemäß der vorliegenden Erfindung ausgenutzt werden kann.

Beispielsweise ist in Abb. 5 eine Anwendung des Verfahrens dargestellt bei einem bekannten Beschickungssystem, das jedoch verschiedenartig ist von S₀ der in den Abb. 1 bis 4 wiedergegebenen Beschickungsvorrichtung.

Die Beschickungsvorrichtung gemäß Abb. 5 umfaßt eine Stoßplatte 11, der eine parallele Hinundherbewegung an der Oberfläche des Glases gegeben wird. Bei jeder Bewegung der Stoßvorrichtung nach hinten tritt ein Teil des Glassatzes aus dem Trichter 12 aus und legt sich auf das Bad 3, wobei die Stoßvorrichtung 11 die Rohstoffe vor sich her treibt und so eine praktisch zusammenhängende Schicht 4 erzeugt, welche go sich stoßweise vorwärts bewegt. Um das Verfahren gemäß der Erfindung in Tätigkeit zu setzen, wird eine zweite Einführungsvorrichtung für die Rohstoffe hinzugefügt, beispielsweise ein Trichter 15, welcher mit einer Schüttelvorrichtung 14 versehen ist und welcher Rohstoffe enthält, welche sich auf dem Glas absetzen und nach vorn unter der Wirkung des Stromes b getragen werden. In dem Maße, in welchem sie in den Öfen fortgezogen werden, werden diese unter der öffnung des Trichters durch neue Stoffmengen ersetzt, die aus diesem heraustritt, und man erhält eine weitere praktisch ununterbrochene Schicht 10, die sich mit dem Strom b vorwärts bewegt und von der Schicht 4 überdeckt wird. Die beiden übereinandergelagerten Schichten 4 und 10 bewegen sich gleichzeitig vorwärts.

Man kann in gleicher Weise zusätzlich Trichter oder öffnungen anordnen, und zwar entweder vor oder an der Seite der Vortreibvorrichtung 11, um eine der in Abb. 4 ähnliche Ablagerung durchzuführen.

Man versteht andererseits, daß die Anordnung der Trichter in den Abb. 3 und 4 abgewandelt werden kann und daß diese oder jene Trichter fortgelassen werden können und daß derartige Abänderungen je nach den Bedürfnissen in den Rahmen der vorliegenden Erfindung fallen.

Claims (6)

1. Patentanspruchs:

   i. Verfahren zum Einbringen von verglasbaren Stoffen in Schichtform in Glasschmelzofen mit Hilfe einer mechanischen Vorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß außer den Rohstoffen, die in bekannter Weise mit einer mechanischen Vorrichtung vorbewegt werden, zusätzlich Stoffe an einer oder mehreren Stellen der Oberfläche des Schmelz- iaj bades eingeführt werden, an denen das Glas an

   einer Bewegung teilnimmt, die der aufgebrachten Rohstoff schicht durch die Wirkung der genannten Vorrichtung erteilt wird.
2. 2. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohstoffe in Form von mehreren, ununterbrochenen und übereinanderliegenden Schichten (io, 4, 5) eingeführt werden.
3. 3. Verfahren zum Beschicken gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die übereinanderliegenden Schichten unter sich verschiedene Rohstoffe verwendet werden.
4. 4. Verfahren gemäß Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die verglasbaren Stoffe in zwei oder mehrere Haufen geteilt werden, welche für sich an verschiedenen Stellen des Ofenvorsatzes, und zwar vor, an den Seiten und/oder hinter der mechanischen Vorrichtung eingeführt werden.
5. 5. Glasofen zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 bis 4, bestehend aus einer

   ao Schmelzwanne und einer Vorrichtung zum Einbringen eines Teiles der verglasbaren Stoffe in Form einer praktisch ununterbrochenen Schicht, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem Trichter (6), der zum Speisen der mechanischen Vortreibeinrichtung (8) für die schichtförmige Beschickungsmasse bestimmt ist, ein oder mehrere zusätzliche Trichter (7, 9, 13) angeordnet sind, welche die zur Beschickung bestimmten Rohstoffe enthalten, die unmittelbar oder unter Zwischenschaltung einer oder mehrerer Verteilervorrichtungen über der Oberfläche des geschmolzenen Glasbades zugeführt werden an den Stellen, welche an der Bewegung teilnehmen, die der genannten Schicht unter Wirkung der mechanischen Vorrichtung erteilt wird.
6. 6. Glasofen gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen Trichter über dem Ofenvorsatz angeordnet sind, und zwar vor, an den Seiten und/oder hinter der mechanischen Vorrichtung (8, 11).

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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