DE1596424B1

DE1596424B1 - Vorrichtung zur Homogenisierung einer Glasschmelze

Info

Publication number: DE1596424B1
Application number: DE19671596424
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing R Bourggraff; Dipl-Ing F Classen
Original assignee: FLOATGLAS GmbH
Current assignee: FLOATGLAS GmbH
Priority date: 1967-06-07
Filing date: 1967-06-07
Publication date: 1970-12-23
Also published as: BE715989A; NL6807501A; FR1579594A; US3615332A; GB1218419A; ES354747A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung eines homogenen Glasstromes in einem Schmelzofen für die kontinuierliche Herstellung eines Flachglasbandes, wobei die Glasschmelze der Anlage für die Bildung des Glasbandes durch einen im Vergleich zum Schmelzofen verengten Kanal zugeführt wird, bestehend aus einem in die Glasschmelze eingetauchten langgestreckten Schwimmkörper, der an seinen Enden von gekühlten Haltevorrichtungen gehalten wird.

Es ist bekannt, vor Stationen zur Herstellung von Flachglas zum Zwecke der Homogenisierung der Glasschmelze in dieser Schwimmkörper anzuordnen. Dadurch soll eine Schlierenbildung im fertigen Glasband vermieden werden.

Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art liegt der Schwimmkörper unmittelbar in dem zu der Verarbeitungsstation führenden Kanal. Er erstreckt sich dort über die gesamte Kanalbreite, d. h. von einer Wand bis zur gegenüberliegenden. Um den Kanal möglichst lückenlos zu überbrücken, soll der Schwimmkörper vorzugsweise an seinem einen Ende unmittelbar in der Wandung des Kanals verankert sein, während das andere Ende von einem gekühlten Rohr gehalten ist.

Es hat sich gezeigt, daß sich mit den bekannten Anordnungen das Problem der Schlierenbildung nicht in dem gewünschten Maße lösen läßt.

Bei der Herstellung eines Flachglasbandes kann man durch schlierenoptische Untersuchungen feststellen, daß, über den Querschnitt des Glasbandes gesehen, voneinander getrennte Turbulenzzonen auftreten, vorzugsweise in der Mitte und in den beiden Randbereichen. Dabei sieht man, daß die Schlierenbildungen in den einzelnen Zonen einen anderen Verlauf und damit offenbar unterschiedliche Ursachen haben.

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die es erlaubt, auf die verschiedenen Schlierenfelder getrennt voneinander und unterschiedlich einzuwirken.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Schwimmkörper, in Glasflußrichtung gesehen, innerhalb des Schmelzofens mittig vor dem Kanal angeordnet ist, daß seine Längsausdehnung wesentlich geringer ist als die Breite des Schmelzofens an dieser Stelle und daß auf beiden Seiten zwischen dem Schwimmkörper und den Wänden des Schmelzofens auf die Oberfläche der Glasschmelze einwirkende Kühlelemente angeordnet sind.

Die durch die seitlich angeordneten Kühlelemente erreichte Kühlwirkung in diesen Bereichen bedeutet im Endergebnis eine thermische Barriere, die jedoch in anderer, weniger schroffer Weise auf den Strömungsverlauf einwirkt als der in der Mitte angeordnete Schwimmer mit der Funktion einer mechanischen Barriere. Durch Veränderung der Kühlwirkung der Kühlelemente läßt sich die Strömungsbildung in den Randbereichen des Glasstromes im laufenden Betrieb feinstufig regulieren, ohne daß dadurch die Wirkung des Schwimmers beeinträchtigt wird.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung weist der Schwimmkörper eine etwa der Breite des Kanals entsprechende Länge auf.

Besonders gute Ergebnisse werden erzielt, wenn bei dieser Anordnung der Schwimmkörper in einer solchen Entfernung vor dem Beginn des Kanals angeordnet, wird, wo die Viskosität des Glases noch eine Homogenisierung erlaubt und keine bleibenden optischen Fehler entstehen.

Diese Bedingungen sind in einem Viskositätsbereich der Glasschmelze von 500 bis 2500 Poise gegeben. Bei den üblichen Glaszusammensetzungen und Arbeitstemperaturen befindet sich dieser Viskositätsbereich in einer Entfernung von etwa größenordmmgsmäßig 1 bis 2 m vor dem Kanal.

In Weiterbildung der Erfindung können sowohl der Schwimmkörper wie auch die Kühlelemente gemeinsam oder einzeln unabhängig voneinander höhenverstellbar ausgebildet sein. Auf diese Weise können, wenn sich nach einer gewissen Zeit innerhalb des Wannenofens andere Strömungsverhältnisse eingestellt haben, die wieder zu einer Schlierenbildung führen, durch einfaches Anheben oder Absenken des Schwimmkörpers und/oder der Kühlelemente andere Schichten innerhalb der Glasschmelze herausgegriffen werden, die wieder eine größere Homogenität aufweisen.

In manchen Fällen ist es ebenfalls vorteilhaft, den Schwimmkörper so zu lagern, daß er eine translatorische, eine schwingende oder eine kreisende Bewe- { gung ausführen kann. Dadurch kann die Wirkung der neuen Vorrichtung in gewissen Fällen weiter verbessert werden. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Schwimmkörpers soll dabei je nach der Viskosität der Glasschmelze zwischen 0,3 und 1 m pro Minute liegen.

Es hat sich gezeigt, daß bei dieser zuletzt genannten Ausführungsform eine kontinuierliche gleichmäßige Bewegung des Schwimmkörpers nicht immer notwendig ist, sondern daß ungleichförmige Bewegungen oder ein kurzzeitiges Bewegen in größeren Zeitabständen in vielen Fällen zu ausgezeichneten Ergebnissen führen.

Die Erfindung wird an Hand der Abbildungen, in denen verschiedene Ausführungsformen dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen

F i g. 1 eine erste Ausführungsform in der Aufsicht,

F i g. 2 die gleiche Ausführungsform im Schnitt,

F i g. 3 eine andere mögliche Ausführungsform in der Aufsicht, I

F i g. 4 die Ausführungsform nach F i g. 3, von der Seite gesehen,

F i g. 5 und 6 weitere Ausführungsformen in der Aufsicht und

F i g. 7 und 8 Möglichkeiten für die Bewegung des Schwimmers bei der Ausführungsform nach F i g. 6.

In dem Wannenofen 1 wird die Glasmasse 2 erschmolzen und durch den Kanal 3 in Richtung des Pfeiles F der Anlage für die Bildung des Glasbandes zugeführt. Der Kanal 3 schließt sich an die Stirnwand 4 an und wird von den Seitenwänden 5 begrenzt.

Im Abstand von etwa 1 bis 2 m vor der Stirnwand 4 liegt vor dem Kanal der Schwimmkörper 6 aus feuerfestem Material. Das Material, aus dem der Schwimmkörper besteht, muß gegenüber der Glasschmelze inert sein, damit es nicht durch die Glasschmelze angegriffen wird und sich dadurch seinerseits Schlieren bilden. Bekannt ist zu diesem Zweck z. B. eine Umkleidung mit Platinblech.

Der Schwimmkörper 6 wird an seinem Ort gehalten durch die als Haltestangen ausgebildeten Kühlelemente?, die sich durch in den Seitenwänden der Schmelzwanne vorgesehene Öffnungen bis außerhalb der Schmelzwanne erstrecken. Die Kühlelemente

bestehen aus von einem Kühlmedium, wie Luft oder Wasser, durchströmten Rohr von rundem oder rechteckigem Querschnitt. Sie sind an ihrem inneren Ende zu einer Öse 8 erweitert, die über entsprechende Nasen 9 auf den Schwimmkörper greifen und diesen dadurch fixieren.

Die Wirkung der Kühlelemente 7 kann durch Wahl des Kühlmediums, durch die Änderung ihres Abstandes von der Oberfläche der Glasschmelze und/oder durch Vergrößerung bzw. Verkleinerung der wirksamen Kühlflächen in weiten Grenzen variiert werden. Ferner ist es möglich, durch geeigneten Antrieb der Kühlelemente diese und damit den Schwimmkörper hin- und herzubewegen und damit zusätzlich eine leichte Durchmischung der Glasschmelze zu erzieien.

Während bei der bisher beschriebenen Ausführungsform die Kühlelemente in der Verlängerung des Schwimmkörpers angeordnet sind und damit von den Seitenwänden der Schmelzwanne her in diese hineinragen, zeigt F i g. 3 eine Ausführungsform, bei der die Kühlelemente 17 durch entsprechende Öffnungen in der Stirnwand 4 in den Ofenraum hineinragen. Dadurch kann die Form der kombinierten mechanischthermischen Barriere in den Oberflächenschichten der Glasschmelze geändert werden.

Die Kühlelemente 17 stehen wiederum mit dem Schwimmkörper 16 im Eingriff, und zwar im vorliegenden Fall über einen Bolzen 18, der in eine entsprechende Ausnehmung 19 im Schwimmkörper eingreift. Desgleichen sind die Kühlelemente wieder von einem Kühlmedium durchströmt, das bei 20 und 21 zu- bzw. abgeführt wird. Die Kühlelemente 17 sind mit Hilfe der Stützrollen 22,23 gelagert, die eine Längsverschiebung bzw. eine Hin- und Herbewegung gestatten. Wie bei 24 angedeutet ist, sind die Stützrollen 22,23 in der Weise gelagert, daß auch eine Winkelverschiebung der Kühlelemente 17 möglich ist. Darüber hinaus sind die Kühlelemente auch höhenverstellbar gelagert.

F i g. 5 zeigt eine Anordnung, bei der der Schwimmkörper 26 eine Drehbewegung ausführt, während der in F i g. 6 dargestellte Antrieb für die Bewegung des Schwimmkörpers 36 aus auf die Kühlelemente 37 wirkenden Kurbelwellen 38 besteht, die in verschiedener Weise angetrieben werden können, wodurch entweder eine Parallelverschiebung des Schwimmkörpers oder aber schwingende Bewegungen erreicht werden, wie es schematisch in F i g. 7 und 8 dargestellt ist.

Selbstverständlich sind auch eine Reihe anderer Ausführungsformen denkbar, bei denen von dem der Erfindung zugrunde liegenden Prinzip der Kombination von mechanischer und thermischer Barriere Gebrauch gemacht wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Erzeugung eines homogenen Glasstromes in einem Schmelzofen für die kontinuierliche Herstellung eines Flachglasbandes, wobei die Glasschmelze der Anlage für die Bildung des Glasbandes durch einen im Vergleich zum Schmelzofen verengten Kanal zugeführt wird, bestehend aus einem in die Glasschmelze eingetauchten langgestreckten Schwimmkörper, der an seinen Enden von gekühlten Haltevorrichtungen gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (6; 16; 26; 36) in Glasflußrichtung gesehen innerhalb des Schmelzofens (2) mittig vor dem Kanal (3) angeordnet ist, daß seine Längsausdehnung wesentlich geringer ist als die Breite des Schmelzofens (2) an dieser Stelle und daß auf beiden Seiten zwischen dem Schwimmkörper (6; 16; 26; 36) und den Wänden des Schmelzofens (2) auf die Oberfläche der Glasscheibe einwirkende Kühlelemente (7; 17; 37) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (6; 16; 26; 36) eine etwa der Breite des Kanals (3) entsprechende Länge aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (6; 16; 26; 36) an einer Stelle innerhalb der Glasschmelze (2) angeordnet ist, an der die Viskosität der Glasschmelze 500 bis 2500 Poise beträgt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (6; 16; 26; 36) und/oder die Kühlelemente (7; 17; 37) höhenverstellbar angeordnet sind.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (6; 16; 26; 36) so gelagert ist, daß er eine translatorische, eine schwingende oder eine kreisende Bewegung ausführen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 'OpJ,