NO116381B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for utmatning av glass fra en forherd.

Denne oppfinnelse angår en forbedret fremgangsmåte

for utmatning av glass fra en forherd med en oppstroms del som

mottar glass fra en glassovn og en nedstroms skål som er forsynt

med en åpning gjennom hvilken glass blir utmatet under opprettholdelse av storst mulig temperaturjevnhet i dette ved utmat-

ningen.

Ved drift av glassovner og forherden på disse, opp-

står det ofte vanskeligheter ved uttagningen eller fjernelsen av glass fra forherden,hvilket består i at det uttatte glass har en vesentlig grad av ujevnhet i temperaturfordelingen. Ved anvendel-

sen av en glassklump-mateanordning ved fremstilling av glassgjen-stander kan f,eks. temperaturinhomogeniteten i de enkelte glass-

klumper resultere i ujevn tykkelse og styrke, samt ujevne eller uregelmessige optiske egenskaper i de ferdige gjenstander. Problemet er velkjent og har vært gjenstand for tallrike forslag til en losning. Eksempelvis kan.det henvises til U.S. patenter nr. 1 680 543, 1 928 288, 1 928 289, 1 999 744., 2 919 297,

2 913 509, og britiske patenter nr. 892 989 og 892 990.

Som også tidligere kjent, blir det primære problem skapt ved varmetap gjennom veggene og bunnen i forherden, hvilket er tilboyelig til å odelegge den temperaturhomogenitet som i det minste teoretisk eksisterer på det tidspunkt da det smeltede glass begynner å bevege seg ned i forherden. De fleste tidligere forsok på å lose problemet har omfattet anvendelse av elektroder for opp-varming ved hjelp av strømgjennomgang, hvilke elektroder ble plasert i forherden i en slik stilling at de kunne oppvarme glasset umiddelbart forut for dettes passasje gjennom avleveringsutlopet. I visse tilfelle ble dette utfort ved å sende strommer gjennom glasset horisontalt over toppen av avleveringsutlopet. Oftere ble disse oppvarmningsstrommer sendt fra elektroder i forherden i nærheten av avleveringsutlopet til en ringformet elektrode som var anbragt tilnærmet ved avleveringsutlopet og fullstendig eller nesten fullstendig omgav det glass som passerte ut gjennom dette utlop.

Skjont enkelte av disse foreslåtte losninger har bevirket en ganske liten forbedring av situasjonen, har ingen av disse fullstendig eliminert vanskelighetene. Eksempelvis kan det nevnes at skjont de arrangementer som anvender den ringformede elektrode har modifisert temperaturinhomogeniteten som skyldes avkjolingsvirkningen av forherdens vegger, har de strommer som flyter fra elektrodene til ringen, selv medfort oppvarmede baner eller > striper i glasset hår dette trer ut fra avleveringsåpningen. Dette bevirker på sin side at det fremkommer•tynne områder i. veggene på flasker som fremstilles i henhold til en slik prosess. Ved andre anordninger, hvor det anvendes spesielt formede elektroder for å tilfore varme på en mer jevn måte til det glass som skal avleveres, oppstår det vanskeligheter med å oppnå og opp-rettholde den korrekte innbyrdes avstand og justering av elektrodene under drift.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det nå'funnet at det er mulig i det avleverte glass å.frembringe en temperaturhomogenitet eller - jevnhet av vesentlig hoyere grad enn det som i praksis er blitt oppnådd ved hvilken som helst av de tidligere kjente metoder. Ifolge foreliggende oppfinnelse blir temperaturjevnheten i det glass som strommer ut fra avleveringsutlopet eller - åpningen i forherden, oppnådd ved at glasset i et område umiddelbart oppstroms for skålen utsettes for oppvarmning over overflaten og for oppvarmning ved elek-

trisk strømgjennomgang under overflaten, og at forholdet mellom oppvarmningen over og under overflaten i det nevnte område blir regulert for å oppnå at temperaturen av det glass som strommer ut fra åpningen er i det vesentlige jevn, samt at glasset varmebehandles for det kommer til dette område slik at dets gjennomsnittstemperatur ved innforingen i området er tilnærmet den samme som temperaturen av glasset når det utmates gjennom åpningen i skålen.

Det grunnleggende prinsipp ved oppfinnelsen er således at glasset bor holdes i en såkalt "varmekanal" i den av-sluttende del av dets bevegelse til mateskålen. Glasset bor i det vesentlige ha den onskede utlopstemperatur på det tidspunkt da det trer inn i denne siste sone, og den varmebehandling eller varmepåvirkning som er nodvendig for å kompensere for de forskjellige varmetap, bor skje i varmekanalen. Dette står i mot-setning til tidligere kjente fremgangsmåter, ved hvilke forsokene på å sikre temperaturhomogenitet innbefattet oppvarmning av glasset ved strømgjennomgang mens glasset befant seg i den nevnte skål, og i noen tilfelle endog under glassets utstromning fra åpningen.

Ytterligere særlige trekk, formål og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå av den folgende beskrivelse i tilknytning til tegningene, hvorav: Figur 1 er et horisontalsnitt gjennom en forherd-konstruksjon til utforelse av fremgangsmåten ifolge foreliggende oppfinnelse, og figur 2 er et vertikalsnitt gjennom forherden på figur 1, tatt omtrent etter linjen 2-2 på figur 1.

På tegningens figurer er det med henvisningstallet

10 generelt angitt en forherd av konvensjonell utformning med et trau som har en indre foring av ildfast materiale som motstår på-virkningen av glass og varme. Trauet er forbundet med arbeids-sonen 12 i en passende glassovn, og omfatter en bunn 14, en overdel 16 og motstående side, vegger 18. Av figur 1 fremgår det at bredden av forherden er innsnevret ved 20 for å avsluttes i en konvensjonell skål 22 med en endevegg 24. Skålen 22 har et avleveringsutlop eller en åpning 26 i bunnen, fra hvilken det smeltede glass strommer ut. En passende kutteanordning 28 kan brukes for å danne glassklumper 30 på konvensjonell måte.

Sn forste oppvarmningsinnretning er anordnet i forherden i form av gassbrennere eller elektriske varmeelemen-ter 32, som er plasert langs hele lengden av forherden og som utsetter overflaten 36 av det smeltede glass 34 f°r overflate-oppvarmning ovenfra. En annen innretning for tLlforsel av varme til glasset i forherden er anordnet i form av en rekke elektroder 38, 4-0 og 42 for oppvarmning ved strømgjennomgang,

hvilke elektroder er plasert ved bunnen av forherden, og er forbundet med en eller flere passende stromkilder for å frembringe strommer gjennom glasset i forherden.

Fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen/omfatter ut-nyttelse av den del av forherden som ligger umiddelbart foran skålen og avleveringsutlopet, som en behandlingssone eller varmekanal som bringer glasset til en slik tilstand at det etter utstromning fra avleveringsutlopet har en i det vesentlige jevn temperatur. Denne sone er angitt ved A på figur 2. Glasset blir således oppvarmet av elektrodene 38, 40 og 42 for å kompensere for varmetapene fra sideveggene og bunnen i forherden, og blir oppvarmet av de over overflaten anbragte varmekilder 32 for å kompensere for varmetap gjennom overdelen eller overdekningen over forherden i denne seksjon.

Ifolge oppfinnelsen har glass som trer inn i

denne spesielle behandlingsseksjon av forherden, en gjennomsnittstemperatur som er tilnærmet ^den samme som den onskede temperatur i den endelige glassklump, slik at glassets gjennomsnittstemperatur i denne behandlingsseksjon hverken blir hevet eller senket. Dette gjor det mulig for glasset å utjevne sine egne temperaturdifferanser ved stråling og varmeledning.

I den konvensjonelle forherd trer glasset inn i forherden med en temperatur som er hoyere enn den onskede.glass-klumptemperatur, og folgelig er det nodvendig med en avkjoling for glasset ankommer til åpningen. Ifolge foreliggende oppfinn else blir denne avkjøling, når det er nodvendig, foretatt i den seksjon av forherden som ligger foran behandlingssonen A, eller,

slik som angitt på figur 2, i sonen B. Skjont dette normalt er en avkjolingssone, er det imidlertid ønskelig å anordne opp-varmningsinnretninger over overflaten, og noen ganger under overflaten, for å regulere kjolin.^shastigheten for glasset for å til-

sikre at dette trer inn i behandlingssonen A med en gjennomsnittstemperatur som er tilnærmet den samrr.e som den onskede utlopstemperatur. Denne anordning og virkemåte vil sees å v?.ere klart forskjellig fra de tidligere kjente prosesser, slik som fremstilt i U.S. patenter 1 928 288 or 1 928 289, ved hvilke forherden er forsynt med en forste kjolesone sorn senker glassets temperatur under temperaturen for den onskede glass-charge.

Et videre trekk ved oppfinnelsen er i det vesent-

ligste å eliminere elektrisk motstandsoppvarmning i skålen.

Grunnen til dette er følgende: Når det flyter elektrisk strom mellom to elektroder i en glassmasse, er det alltid en fore-

trukket stromvei eller - bane mellom elektrodene, hvilket i forste rekke avhenger av do lokale temperaturforhold i glasset.

I en forherd er glasste.nperaturene forholdsvis lave, og kurven

for den elektriske motstand som funksjon av temperaturen er steil.

Den^ begynnende strom gjennorn den foretrukne stromvei oppvarmer

glasset i denne og senker dorve 1 dennes motstand05gjor veien enda mer foretrukket. Dett-i resulterer i en varm b-me eller stripe i glasset, og når denne opptrer i skålen, frembringer den nesten alltid en varm bane eller stripe i glasset i glasskliunpen.

Folkelig; innbefatter den foretrukne ut forel hos forrå for fore-

liggende oppfinnelse at det ikke foreta-; noen nevneverdig opp-

varmning ved strømgjennomgang i skålen. I praksis kan -Jet tole-r er es meget små varmemengder tilfort ved strcing jennomgang i skålen, men dette må bare være en megit liten del av den varme-

mengde som tilfores i behandlingssonen A. Eksempelvis vil 10 watt stromoppvarmningseffekt i skålen ikke medfore skadelige virk-

ninger, mens 10 kilowatt ville være ødeleggende for de onskede resultater. De mengder som kan tolereres, vil avhenge av geome-

trien og driftsbetingelsene for installasjonen. Som nevnt innbe-

fatter den foretrukne utforelsesform for oppfinnelsen en i det vesentligste total eliminering av oppvarmning ved strømgjennom-

gang i skålen.

Glass-stromningen gjennom en forherd er komplisert og er ikke noyaktig klarlagt på grunn av vanskelighetene med å utfore måling og undersokelser. Visse fenomener er imidlertid klarlagt. I en konvensjonell brenselsoppvarmet forherd er det fire hovedkilder for termisk inhomogenitet i glassklumpen: (1) Temperaturgradienten ned gjennom glasset forårsaket av varmetap gjennom bunnen av kanalen, hvilket utbalanseres ved hjelp av brennere over toppen av glasset] (2) Den skarpe temperaturgradient (skinn effekt) i det tynne glasskikt umiddelbart inntil en avkjolet ildfast vegg. Dette skikt strommer langsomt mot åpningen] (3) Den kanaliseringseffekt som opptrer fordi det varmere glass soker å stromme gjennom det sentrale parti av kanalen, hvilket ytterligere oker de temperaturdifferanser som skyldes varmetap fra bunnenj og (4.) periodisiteten i temperatur som folge av justeringer av glassklumpenes vekt. Når glassklumpens vekt blir oket, strommer glasset hurtigere langs kanalen, og snart er det glass som ankommer ved åpningen varmere, fordi det har hatt mindre tid til å bli avkjolet. Varmere glass ved åpningen betyr tyngre glassklumper, og operatoren må justere matningsanordningen for å redusere vekten av glassklumpene. Syklusen går så i motsatt retning og så videre.

Det er et vesentlig punkt ved foreliggende oppfinnelse at de uonskede virkninger av disse forskjellige årsaker til termisk inhomogenitet sammen blir bekjempet ved å avlevere glasset til varmekanalen i behandlingssonen A med en temperatur tilnærmet lik den onskede temperatur ved åpningen eller utlopet, og så å innstille forholdet mellom oppvarmning under overflaten og over overflaten i sonen A empirisk for å tilveiebringe en jevn temperatur rundt omkretsen av glassklumpene, f.eks. slik som målt ved hjelp av et optisk pyrometer. Andre midler til å observere de onskede driftsbetingelser kan også anvendes. Således kan det mon-teres termoelementer i behandlingssonen A for å måle glasstempera-turene ved overflaten av glasset og ved bunnen av forherden. Det kan så gjores observasjoner for å sammenholde disse avlesninger med de onskede temperaturer i glassklumpen, og regulering kan der-etter baseres på avlesningene ved hjelp av termoelementene. Slutt-resultatet er det samme ved begge metoder, det vil si temperaturen rundt periferien av glassklumpene blir holdt på et jevnt eller

konstant nivå. Den enkleste metode er å måle temperaturen av glassklumpens overflate rundt omkretsen med et optisk pyro-

meter og så å justere varmeforholdet for å utjevne tempera-

turen på omkretsen i storst mulig grad. I et tilfelle er det funnet at temperaturdifferansen rundt omkretsen av glassklumpene kan holdes innenfor målenoyaktigheten for pyrometeret. Dette har vist seg å være en meget tilfredsstillende fremgangsmåte for reguleringen, og medforer muligheter for bekvem justering og opprettholdelse.

Ved bruk av fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen

er det funnet at det er mulig å oppnå en vesentlig grad av temperatur jevnhet på det glass som leveres fra forherden, med folgende fordeler: (1) Jevnere fordeling av glasset i sideveggene på beholdere som blir fremstilt med en ledsagende forbedring i re-sultatet av trykkprover. Eksempelvis var industriens gjennom-snittlige resultat av trykkprovene på et representativt utvalg av olflasker med konisk hals 10,5 kg/cm (150 psi). På den annen side gav flasker produsert ved hjelp av en installasjon av forherden ifolge denne oppfinnelse måleresultater på 13,4-14,1 kg/cm^

(190-200 psi.)) (2) mindre vanskeligheter med kontroll av over-flatekvalitetenj (3) lettere stope- eller formprosess med dobbelt glassklump. Ved bruk av gult glass og dobbelt glassklump er det iakttatt at temperaturene fra den ene side av en glassklump til den annen side av den annen glassklump kan være så forskjellig som 11°C (20°F). I dette tilfellet vil formen sannsynligvis være for kald for den ene glassklump og for varm for den annen. Med fremgangsmåten i henhold til denne oppfinnelse er glassklumpenes temperatur den samme, og forholdet mellom temperaturene av formen og glassklumpen er den samme for begge glassklumperJ (4) maskin-hastighetene kan.okes. Som eksempel kan det nevnes at i en installasjon basert på fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen ble has-tigheten oket fra 76 til 82 flasker pr. minutt, med en liten okning i prosent "pack", og (5) mer noyaktig regulering av glass-klumpvekten.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for utmatning av glass fra en forherd med en oppstroms del som mottar glass fna en glassovn og en ned-strøms skål som er forsynt med en åpning gjennom hvilken glass blir utmatet under opprettholdelse av storst mulig temperaturjevnhet i dette ved utmatningen, karakterisert ved at glasset i et område (A) umiddelbart oppstroms for skålen (22) utsettes for oppvarmning over overflaten og for oppvarmning ved elektrisk strdmgjennomgang under overflaten, og at forholdet mellom oppvarmningen over og under overflaten i det nevnte område (A) blir regulert for å oppnå at temperaturen av det glass som strommer ut fra åpningen (26) er i det vesentlige jevn, samt at glasset varmebehandles for det kommer til dette område (A) slik at dets gjennomsnittstemperatur ved innføringen i området (A) er tilnærmet den samme som temperaturen av glasset når det utmates gjennom åpningen (26) i skålen (22).

2. Fremgangsmåte ifolge påstand 1, karakterisert ved at den nevnte skål (22) holdes i det vesentlige fri for oppvarmning ved elektrisk strømgjennomgang.

3. Fremgangsmåte ifolge påstandene 1 eller 2, karakterisert ved at temperaturen av overflaten av det glass som strommer ut fra den nevnte åpning (26) blir målt eller bestemt i et flertall punkter langs omkretsen, og at forholdet mellom overflate-oppvarmning og oppvarmning under overflaten reguleres slik at glasstemperaturen i de nevnte punkter er i det vesentligste jevn.