DE4411038C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren und Homogenisieren eines Glasstroms - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Konditionieren und Homogenisieren eines GlasstromsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Konditionieren und
Homogenisieren eines kontinuierlich fließenden Glasstromes
nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Während die Prozeßtemperaturen beim Erschmelzen von Glas von
dessen Zusammensetzung, vom Produktionsverfahren und von anderen
Faktoren abhängen, liegen die zur Verarbeitung des Glases
erforderlichen Temperaturen in der Regel niedriger als die
Schmelztemperaturen bei der Herstellung des Glases. Demzufolge muß
das Glas zwischen seiner Herstellung und Verarbeitung abgekühlt
werden. Die Abkühlung des Glases ist ein Teil der sogenannten
"Konditionierung", bei der das Glas für die Verarbeitung aufbereitet wird.
Ebenfalls zur Konditionierung des Glases gehört das Erreichen eines für
den in Frage kommenden Verarbeitungsprozeß erforderlichen Grades an
thermischer Homogenität.
Die Konditionierung des Glases kann erst dann vorgenommen werden,
wenn das Glas das eigentliche Schmelzaggregat bereits verlassen hat.
Früher wurde die Konditionierung zumindest überwiegend in den
sogenannten Vorherden oder Speisern durchgeführt. Seit einiger Zeit
wird auch die sogenannte Arbeitswanne oder der Verteilerkanal für die
Konditionierung herangezogen. Einige Entwicklungen der allerletzten
Zeit haben die Situation in bezug auf das Abkühlen des Glases
entscheidend verändert.
Im Bereich der Schmelzwannen wurde durch verschiedene Maßnahmen
die spezifische Schmelzleistung, d. h. die auf die Fläche des
Schmelzbereichs bezogene Leistung, wesentlich erhöht. Entsprechend
gestiegen ist damit auch die Temperatur des aus der Schmelzwanne
abgezogenen Glases. Auch andere Hilfsmittel, durch die die
Glastemperatur am Boden der Schmelzwanne erhöht wird, wie z. B.
Bubbler oder Bodenheizungen führen meist zu einer Steigerung der
Austrittstemperatur des Glases aus der Schmelzwanne.
Auch die Glas-Verarbeitungsmaschinen wurden ständig weiterentwickelt,
um u. a. den Durchsatz zu steigern. Während noch in den Sechziger und
Siebziger Jahren Maschinen zur Massenherstellung von Hohlgläsern mit
6, 8 oder 10 Stationen für jeweils zwei Tropfen versehen waren, haben
größere Maschinen heutzutage 12 bis 16 Stationen für jeweils zwei
Tropfen oder zehn Stationen für jeweils drei oder vier Tropfen. Dadurch
hat sich die Durchsatzleistung einer einzelnen Maschine ganz erheblich
erhöht. Die vorstehend beschriebenen Einflüsse haben dazu geführt, daß
die gesamte Wärmemenge, die dem Glas nach dem Verlassen der
Schmelzwanne und vor der Verarbeitung entnommen werden muß,
erheblich gestiegen ist. Die Steigerung des Durchsatzes der einzelnen
Maschinen hat die Verweilzeit des Glases in den der Schmelzwanne
nachgeschalteten Teilen der Anlage verringert. Dies führt zu dem
konträren Sachverhalt, daß eine größere Wärmemenge innerhalb einer
geringeren Zeit abgeführt werden muß. Daraus ergibt sich, daß die
Produktivität der gesamten Linie ganz erheblich von der Kühlleistung
innerhalb der Behandlungsstrecke abhängt. Hierbei müssen allerdings
erneut zahlreiche technische Probleme beachtet werden.
Das Fließen des Glases in Arbeitswannen und Vorherden, die im
allgemeinen die Grundform eines Kanals aufweisen, erfolgt aufgrund der
relativ hohen Viskosität des Glases in Form einer laminaren Strömung.
Typischerweise bildet sich dabei im Glasbad ein Geschwindigkeitsprofil
aus, bei dem das Maximum etwa in der Mitte des Strömungskanals bzw.
an der Glasoberfläche liegt. Aufgrund der Abhängigkeit der Viskosität
von der Temperatur der Glasschmelze existiert eine Wechselwirkung
zwischen der Glastemperatur, den Wärmeverlusten und der
Fließgeschwindigkeit des Glases. Bei örtlich herabgesetzter
Geschwindigkeit werden die Wärmeverluste durch Erhöhung der
Verweilzeit vergrößert. Dadurch sinkt die Temperatur weiter ab, und
durch die dadurch bedingte Erhöhung der Viskosität verringert sich die
örtliche Fließgeschwindigkeit noch weiter.
Die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit in einem Bereich führt
bei gleichbleibender Durchsatzmenge zwangsläufig zur Erhöhung der
Strömungsgeschwindigkeiten in anderen Bereichen mit höheren
Glastemperaturen. Damit wiederum wird die Verweilzeit in den Bereichen
mit höherer Temperatur und dadurch die effektive Kühlleistung reduziert.
Aus diesem Grunde muß die Wirkung eines Kühlsystems möglichst genau
definierbar sein, und innerhalb der Kühlzone sollen möglichst Bereiche
vermieden werden, in denen geringe Strömungsgeschwindigkeiten
auftreten. Durch Bereiche mit niedrigen Temperaturen und höheren
Viskositäten tritt wirkungsmäßig eine Verengung des
Strömungsquerschnitts ein, was wiederum zu einem erhöhten Gefälle des
Glasstandes zwischen der Schmelzwanne und der Entnahmestelle führt.
Dies kann wiederum Produktionsstörungen zur Folge haben.
Außerdem muß hierbei berücksichtigt werden, daß die Abkühlung von
Gläsern bestimmter Zusammensetzung unterhalb bestimmter
Grenztemperaturen, die von der Glaszusammensetzung abhängig sind,
zur Bildung von Kristallen führen kann, ein Vorgang, der als
"Entglasung" bezeichnet wird. Auch dieser Vorgang kann die Produktion
empfindlich stören. Infolgedessen ist beim Einsatz einer Kühlstrecke die
Abkühlung des Glasbades auf Temperaturen unterhalb der
Entglasungstemperatur möglichst zu vermeiden. Da wiederum die
Kristallbildung sowohl von der Temperatur als auch von der Zeit
abhängig ist, spielt die Verweilzeit des Glases in dem kritischen
Temperaturbereich zusätzlich eine wesentliche Rolle.
Der Wärmetransport im Glasbad selbst findet fast ausschließlich durch
Strahlung statt, wobei die Transportgeschwindigkeit von der
Zusammensetzung des Glases abhängig ist. Beispielsweise bewirkt die
Anwesenheit von zweiwertigem Eisen oder Chrom, die zur Färbung von
grünem Glas eingesetzt werden, eine Herabsetzung des
Wärmetransports im Glasbad im Vergleich beispielsweise zu einem Kalk-
Natron-Weißglas. Analoge Verhältnisse gelten auch für Braunglas. Dies
hat zur Folge, daß der Wärmetransport aus den unteren Bereichen des
Glasbades verzögert wird. Eine Kühlung der unteren Bereiche des
Glasbades ist aber unerläßlich. Erfolgt die Kühlung zu einem zu späten
Zeitpunkt, so wird kein effektiver Kühleffekt mehr in den unteren
Bereichen des Glasbades beobachtet.
Es sind zahlreiche Kühlsysteme bekannt geworden, bei denen der
Wärmetransport durch Strahlung überwiegt. Diese Art des Wärmeentzugs
ist deswegen vorteilhaft, weil dadurch die Wärme nicht unmittelbar von
der Glasoberfläche entnommen wird, sondern von einer Schicht, deren
Stärke von der Strahlungsdurchlässigkeit des Glases abhängt. Das
Stefan-Boltzmann-Gesetz bietet eine Berechnungsgrundlage für die
durch Strahlung transportierten Wärmemengen. Ein wesentlicher Faktor
ist dabei der Temperaturunterschied zwischen Strahler und Empfänger.
In der für die Glasindustrie typischen Anwendung ist die Temperatur des
Glases als Strahler vorgegeben. Aus diesem Grunde ist die Temperatur
des Empfängers für die abgezogene Wärmemenge ausschlaggebend.
Ein effektives Kühlsystem ist in der EP-PS 0 212 539 beschrieben.
Hierbei sind in der Decke einer Behandlungsstrecke Öffnungen
vorgesehen, deren wirksamer Querschnitt durch verschiebbare Platten
veränderbar ist. Dadurch wird die Umgebung nach Maßgabe des
Öffnungsquerschnitts als Strahlungsempfänger benutzt. Da die
Temperatur der Umgebung auch im ungünstigsten Fall unter 100°C
liegt und damit wesentlich niedriger liegt als die erreichbaren
Empfängertemperaturen bei anderen Systemen, ist die
Leistungsfähigkeit pro Flächeneinheit wesentlich höher. Andererseits
erzeugen aber die Abstrahlungsöffnungen eine Kaminwirkung und
verursachen damit wiederum konvektive Luftbewegungen. Solche
Bewegungen sind schwer kontrollierbar und können zu
regelungstechnischen Problemen führen.
Auch wenn die vorhandene Kühlkapazität ausreichend ist, kann es immer
noch zu Problemen bei der Kühlung der unteren Schichten der
Glasströmung kommen, die vor allem bei Farbgläsern eine zu hohe
Temperatur behalten.
Durch das Buch von P. J. Doyle "Glass-Making Today", Portcullis Press, Redhill,
1979, Seiten 199/200, ist es bekannt, in einem Vorherd oder Speiser, der üblicher
weise einem Verteilerkanal nachgeschaltet ist, eine Kanalbreite zwischen 91,5 und
122 cm bei einer Tiefe von 15,2 cm zu wählen und einer Kühlzone eine Homo
genisierungszone nachzuschalten, ohne daß die beiden Zonen Höhendifferenzen
gegeneinander aufweisen. Dadurch entstehen wegen der geringen Badtiefe mit
zunehmender Kühlleistung und Strömungsgeschwindigkeit über die gesamte
Kanallänge stärker werdende Gefälle und durch Viskositätsdifferenzen Ge
schwindigkeitsprofile, die einer Homogenisierung der Temperatur entgegenwirken.
Durch die US-PS 2 394 893 ist es bekannt, den recht tiefen Inhalt einer
Arbeitswanne mittels eines rechenähnlichen, gekühlten Rührers
regelrecht abzurastern und dadurch den Inhalt der Arbeitswanne
systematisch umzurühren. Diese Maßnahme ist jedoch konstruktiv sehr
aufwendig und führt dennoch nicht zu einer Homogenisierung der
Temperaturverteilung, da an den verschiedenen Ausgängen der
Arbeitswanne kein hinreichender Strömungsweg für einen
Temperaturausgleich mehr vorhanden ist.
Durch die DE-PS 25 07 015 ist es weiterhin bekannt, in der
Schmelzwanne selbst, zwischen einem Schmelzabschnitt und einem
Läuterungsabschnitt hoher Temperatur einerseits und einer
Läuterungszone niedrigerer Temperatur andererseits wassergekühlte
Rührvorrichtungen vorzusehen, um die Homogenisierung zu steigern und
die Qualität des Glases zu verbessern. Dadurch wird aber eine größere
Länge der Schmelzwanne erforderlich, und die Probleme hinsichtlich
einer weiteren Kühlung und Homogenisierung der Temperatur in den sich
an die Schmelzwanne anschließenden Aggregaten zur
Weiterverarbeitung des Glases werden nicht gelöst.
Der Stand der Technik befaßt sich überwiegend mit der Kühlung der
Glasströmung in Speisern oder Vorherden, die in der Regel einem
Verteilerkanal nachgeschaltet sind.
Durch den Aufsatz von Sims "Increased Conditioning Time Leads to
Improved Thermal Homogeneity", veröffentlicht in "GLASS INDUSTRY",
November 1991, Seiten 8 bis 15, ist es bekannt, das von Vorherden her
bekannte Prinzip der Abstrahlungskühlung durch im Querschnitt
geregelte Abstrahlungsöffnungen in der Speiserdecke auch in den
Decken von Arbeitswannen einzusetzen, um eine möglichst frühe
Kühlung und eine lange Verweilzeit in der Homogenisierungszone
erreichen zu können. Die Kühlwirkung ist in diesem Bereich jedoch
begrenzt, da in Arbeitswannen und Verteilerkanälen üblicherweise
zumindest in der Mitte eine große Badtiefe vorliegt, die auf die Lage des
Deep-Refiners und des sich anschließenden Risers zurückzuführen ist.
In vielen Fällen verläuft daher der Boden einer Arbeitswanne oder eines
Verteilerkanals (zu den Vorherden) rampenförmig, so daß insbesondere
im tiefen Teil der Arbeitswannen und Verteilerkanäle außerordentlich
ungünstige Abkühlbedingungen für die Schmelze vorliegen. Die Ursache
hierfür ist darin zu sehen, daß ein Energieabzug aus einer Glasschmelze
zumindest überwiegend nur durch Strahlung erfolgen kann oder muß,
und hierbei wird die Abstrahlung mit zunehmender Badtiefe immer
ungünstiger, weil das darüber liegende Glas die Energie wieder
absorbiert. Die Verhältnisse sind besonders ungünstig bei Braunglas und
Grünglas, die die längerwellige Wärmestrahlung in erheblichem Umfange
absorbieren. So weist Trier in seinem Buch "Glasschmelzöfen", Springer-
Verlag, 1984, auf den Seiten 211/212 anhand eines Diagramms darauf
hin, daß die Strahlungsleitfähigkeit von Braunglas und Grünglas bei
einer Temperatur von 1300°C nur etwa 1/4 bis 1/6 der
Strahlungsleitfähigkeit von Weißglas (Wirtschaftsglas, Fensterglas)
beträgt. Daraus resultieren erheblich verschlechterte Abkühlbedingungen
mit zunehmender Badtiefe und zunehmender Glasfärbung. Dies aber
führt in analoger Weise zur Ausbildung eines zunehmend steigenden
Temperaturgradienten zwischen Badoberfläche und dem Bodenbereich
des Bades, so daß sich bei erzwungenem Durchsatz unter einer langsam
fließenden kühleren Oberflächenschicht eine schnell fließende heißere
Bodenschicht ausbildet. Zum Ausgleich derartiger Vorgänge würden
außerordentlich lange Homogenisierungszonen mit entsprechend großer
Energiezufuhr benötigt, wobei schon der Platzbedarf nicht befriedigend
gelöst werden kann. Wie bereits gesagt werden die Probleme mit
zunehmender Färbung des Glases um ein Vielfaches, d. h. um den Faktor
4 bis 6, verschärft.
Nun könnte man zur Beseitigung des Problems daran denken, die
gesamte Badtiefe in der Arbeitswanne oder im Verteilerkanal
entsprechend zu verringern, um den negativen "Tiefeneffekt" zu
kompensieren. Diese Maßnahme würde aber aufgrund der
temperaturabhängigen Viskosität der Schmelze und des in hochviskosen
Flüssigkeiten entstehenden Strömungsprofils zur Ausbildung eines
Gefälles führen, dessen Höhendifferenz mit zunehmendem Durchsatz
steigt, und genau dieser hohe Durchsatz wird bei modernen
Glasschmelzanlagen in zunehmendem Maße gefordert. Die Ausbildung
eines Gefälles in einer Arbeitswanne oder einem Verteilerkanal ist aber
extrem unerwünscht, weil sich dann an den verschiedenen
Entnahmestellen nicht mehr die gleichen Parameter einstellen lassen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der
eingangs beschriebenen Gattung anzugeben, durch das bei hohem
Durchsatz der Behandlungsstrecke sowohl ein starker Kühleffekt als
auch ein guter Homogenisierungseffekt erzeugt werden. Wie eingangs
aufgezeigt wurde, stehen sich diese Forderungen gewissermaßen
diametral entgegen.
Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei dem eingangs
angegebenen Verfahren erfindungsgemäß
durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1.
Vereinfacht ausgedrückt besteht die Erfindung darin, in der
Arbeitswanne oder im Verteilerkanal im Bereich der Kühlzone(n) durch
mindestens eine schwellenartige Bodenerhebung einen möglichst
niedrigen Füllstand der Glasschmelze zu erzeugen, in diesem Bereich
des niedrigen Füllstandes möglichst viel Wärme zu entziehen, so daß bei
gegebener Länge der gesamten Behandlungsstrecke eine möglichst
lange Homogenisierungszone zur Verfügung steht, in der ein Ausgleich
der restlichen Temperaturdifferenzen herbeigeführt werden kann.
Daraus ergibt sich, daß die Verhältnisse um so besser werden, je stärker
das Tiefen-/Breitenverhältnis T/B verringert wird, beispielsweise auf 0,5,
0,4, 0,3, 0,2 und darunter. Es versteht sich, daß selbstverständlich
sämtliche Zwischenwerte gleichermaßen zu Vorteilen führen.
Auch hierbei wachsen die Vorteile zunächst mit abnehmender Tiefe,
dann z. B., wenn die maximale Tiefe Tmax bei Anordnung der Kühlzone
in einer Arbeitswanne oder in einem Verteilerkanal auch kleiner als 300
mm gewählt werden kann, beispielsweise zu 250 mm, 200 mm oder
darunter.
Die angegebenen geringen Badtiefen sind bei den heute geforderten
hohen Durchsätzen keineswegs selbstverständlich. Ihnen steht nämlich
der Effekt entgegen, daß sich über die Länge der Kühlzone und des
übrigen Strömungsweges ein von der Strömungsgeschwindigkeit
abhängiges Gefälle einstellt, und die Strömungsgeschwindigkeit und
damit das Gefälle nehmen mit geringerer Badtiefe stark zu.
Es versteht sich, daß in allen Fällen Mindesttiefen nicht unterschritten
werden können. Diese lassen sich jedoch experimentell bestimmen.
Der erfindungsgemäße Gedanke zielt mithin in Richtung einer "örtlich
begrenzten Dünnschichtkühlung", so daß es möglich ist, mit den an sich
bekannten Kühlsystemen auf relativ kurzem Wege, d. h. örtlich begrenzt
auf den Bereich der Bodenerhebungen außerordentlich große
Wärmemengen abzuziehen, die in Relation zu der Temperaturdifferenz
zwischen T₁ und T₂ zu setzen sind.
Die Temperatur T₁ ist diejenige am Ausgang der Schmelzwanne bzw. am
Eintritt in die Arbeitswanne oder den Verteilerkanal und die Temperatur
T₂ ist die Austrittstemperatur aus der Arbeitswanne oder dem
Verteilerkanal. Die Temperatur T₁ ist eine Folge der notwendigen
Betriebsbedingungen in der Schmelzwanne und liegt üblicherweise, aber
beispielhaft, zwischen 1350 und 1400°C. Die Temperatur T₁ liegt in der
Regel um so höher, je höher der Durchsatz bzw. die Leistung der
Schmelzwanne ist. Die Temperatur T₂ wird sowohl durch die Glasart als
auch durch die Verarbeitungsbedingungen der üblicherweise erzeugten
Glastropfen vorgegeben und liegt in der Regel beispielhaft zwischen
1120 und 1180°C. Die erfindungsgemäße Ausbreitung des
Strömungsquerschnitts über eine große Breite bei geringer Tiefe (bei
gegebenen Durchsatz bzw. bei gegebener Strömungsgeschwindigkeit)
im Bereich der oder einer jeden schwellenartigen Bodenerhebung
ermöglicht eine außerordentlich starke Kühlung auf kürzestem Wege bei
gleichzeitiger Verringerung von Unterschieden in der
Strömungsgeschwindigkeit und in der Temperatur und damit in der
Viskosität.
Es treten bereits dann erhebliche Vorteile ein, wenn in dem Glasstrom in
der Summe aller Kühlzonen der Arbeitswanne oder des Verteilerkanals
mindestens 50% der Temperaturdifferenz zwischen T₁ und T₂ abgebaut
werden.
Es ist jedoch besonders vorteilhaft, wenn in dem Glasstrom in der
Summe aller Kühlzonen mindestens 60% oder gar mindestens 70% der
Temperaturdifferenzen zwischen T₁ und T₂ abgebaut werden.
Wie bereits gesagt, können für den Wärmeentzug an sich bekannte
Maßnahmen bzw. Mittel verwendet werden, wie beispielsweise eine
Bodenkühlung durch in den Boden der Behandlungsstrecke eingebaute
Kühlkanäle und/oder durch eine bewußt im Bodenbereich verminderte
Isolierung. Weiterhin kann alternativ oder zusätzlich eine
Oberflächenkühlung vorgesehen werden, wie durch regelbare
Deckenöffnungen, und/oder durch Anblasen mit Gasen, beispielsweise
mit Luft und/oder durch Kühlkörper, die ohne Berührung mit dem
Glasstrom oberhalb des Glasspiegels angeordnet sind. Schließlich ist es
möglich, eine Kühlung in der Masse selbst durchzuführen, beispielsweise
durch Kühlkörper, die in das Glas eingetaucht sind und die zusätzlich
noch die Wirkung von Rührelementen haben können.
Auch für die nachfolgende Homogenisierung der Temperatur in der
Glasschmelze können an sich bekannte Mittel vorgesehen werden, wie
eine entsprechend lange Homogenisierungszone mit der Voraussetzung
einer möglichst vollkommenen Wärmeisolierung gegenüber der
Umgebung, durch ungekühlte Rührelemente oder Leitflächen,
desgleichen auch durch eine leichte Beheizung der Schmelze von oben
durch Strahlung oder innerhalb des Glases durch den elektrischen
Glaswiderstand und entsprechende Heizelektroden.
Durch die erfindungsgemäße örtlich begrenzte Dünnschichtkühlung wird
erreicht, daß praktisch die gesamte Glasmenge vorübergehend im
Einflußbereich des Kühlsystems liegt, so daß z. B. auch der
Bodenbereich der Glasströmung einer Kühlung z. B. durch merkliche
Abstrahlung nach oben hin ausgesetzt wird. Die ansonsten zu
beobachtende, sich negativ auswirkende wechselseitige Verstärkung von
Temperatur-, Viskositäts-, Verweilzeit- und Strömungsdifferenzen wird
damit außerordentlich wirksam unterdrückt.
Von besonderer Bedeutung ist dabei die starke Kühlwirkung ganz am
Anfang der Behandlungsstrecke, da dort die Temperatur zunächst noch
sehr hoch und die Viskosität des Glases sehr niedrig ist.
Durch die erfindungsgemäße Dünnschichtkühlung auf kürzest-möglichem
Wege läßt sich erreichen, daß der Strömungsweg der Glasmasse in der
Kühlzone im wesentlichen geradlinig verläuft, so daß sogenannte "tote
Ecken- und eine Zusatzbeheizung des Glases in diesen toten Ecken
vermieden werden können. Außerdem wird dadurch der Aufbau der oder
jeder Kühlzone ganz wesentlich vereinfacht und die
Temperaturverteilung bereits in der Kühlzone zu einem großen Teil
homogenisiert.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruch 10.
Zur Lösung der gleichen Aufgabe ist eine solche Vorrichtung
erfindungsgemäß gekennzeichnet
durch die Merkmale im Kennzeichen des
Patentanspruch 10.
Bezüglich der Verringerung dieser Werte gelten die bereits weiter oben
gemachten Ausführungen.
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend
anhand der Fig. 1 bis 11 näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematisch dargestellte
Anordnung von Schmelzwanne, Verteilerkanal und drei
Vorherden mit je einer Entnahmestelle,
Fig. 2 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Kühlzone mit
einer Abstrahlungsöffnung in der Decke,
Fig. 3 in der linken Hälfte eine Draufsicht von oben auf den
Gegenstand nach Fig. 2, und der rechten Hälfte einen
Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2.
Fig. 4 einen vertikalen Querschnitt durch den Gegenstand von
Fig. 3 entlang der Linie IV-IV,
Fig. 5 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Kühlzone analog
Fig. 2, jedoch mit einem geschlossenen Kühlkanal in der
Decke,
Fig. 6 einen vertikalen Längsschnitt durch den Verteilerkanal in
Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 7 einen vertikalen Längsschnitt analog der linken Hälfte von
Fig. 6 durch den Verteilerkanal einer gebauten
Schmelzanlage in verkleinertem Maßstab gegenüber Fig.
1,
Fig. 8 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Kühlzone, in
deren Verlängerung sich ein eingetauchter Kühlkörper in
Form einer Barriere befindet,
Fig. 9 in der linken Hälfte eine Draufsicht auf den Gegenstand
nach Fig. 8, und in der rechten Hälfte einen Schnitt
entlang der Linie IX-IX durch den Gegenstand von Fig. 8,
Fig. 10 einen vertikalen Querschnitt entlang der Linie X-X durch
den Gegenstand von Fig. 9, und
Fig. 11 ein Diagramm von Temperaturverläufen an mehreren
Meßstellen über die gesamte Länge des in Fig. 7
gezeigten Abschnitts des Verteilerkanals mit
Vergleichswerten.
Die im Schnitt dargestellten Teile bestehen, soweit nichts anderes
angegeben ist, aus den üblichen keramischen bzw. mineralischen
Ofenbau- und Isolierstoffen.
In Fig. 1 ist eine Schmelzwanne 1 dargestellt, zu der eine
Einlegeöffnung 2 gehört, die in herkömmlicher Weise als "Dog-House"
ausgebildet ist, sowie ein Durchlaß 3, durch den die Glasschmelze aus
der Schmelzwanne abgezogen wird. Die Glasbildner, die aus dem
üblichen Gemenge und aus Scherben bestehen können, sowie das
daraus gebildete Glas durchwandern die Schmelzwanne in Richtung des
Pfeils 4. Es ist natürlich auch möglich, mehrere Einlegeöffnungen an den
beiden Langseiten der Schmelzwanne anzuordnen, wodurch sich ein
anderes Strömungsmuster ergibt. Zum Durchlaß 3 kann auch ein
sogenannter "Riser" gehören. Derartige Einzelheiten sind Stand der
Technik, so daß hierauf nicht näher eingegangen wird.
An den Durchlaß 3 schließt sich ein Verteilerkanal 5 an, der auch als
Arbeitswanne ausgebildet sein kann. Bei einem ersten
Ausführungsbeispiel befinden sich im Verteilerkanal beiderseits einer
Mittenebene M-M zwei Kühlzonen 6 und 7, die einfach schraffiert und
durch gestrichelte Linien umrandet sind. Es ist jedoch möglich, diese
beiden Kühlzonen zu einer einzigen Kühlzone zu vereinigen, wodurch
zusätzlich der kreuzschraffierte Bereich 8 hinzugewonnen wird.
Beiderseits der Mittellinie M-M werden zwei Behandlungsstrecken 9 und
10 gebildet, zu denen die beiden Kühlzonen 6 und 7 und ggf. auch der
Bereich 8 gehören. Der restliche Strömungsweg der Glasschmelze bildet
als dann jeweils eine Homogenisierungszone 11 und 12. In den
Homogenisierungszonen wird soweit wie irgend möglich eine
Homogenisierung der Temperaturverteilung herbeigeführt.
Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel sind an den Verteilerkanal 5 drei
Vorherde bzw. Speiser 13, 14 und 15 angeschlossen, die jeweils in einer
Entnahmestelle E enden. Die Gesamtlänge der Vorherde 13, 14 und 15
bildet bei diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine Behandlungsstrecke
16. In jeder dieser Behandlungsstrecken 16 liegt jeweils eine Kühlzone
17, 18 und 19, die schraffiert dargestellt und von gestrichelten Linien
umgeben ist. Es wird betont, daß die Darstellung außerordentlich
schematisch gehalten ist, um das Verständnis zu erleichtern. Auch im
Bereich der Behandlungsstrecken 16 schließt sich an die jeweilige
Kühlzone eine Homogenisierungszone 20, 21 und 22 an.
Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen in verschiedenen Ansichten und Schnitten
eine Kühlzone K, die an den Stellen der Kühlzonen 6 und 7 im
Verteilerkanal 5 und ggf. zusätzlich an den Stellen der Kühlzonen 17, 18
und 19 in den Vorherden 13, 14 und 15 eingesetzt werden kann. Die
betreffenden Kühlzonen stellen gewissermaßen einen Abschnitt eines
Kanals mit einem Boden 23, Seitenwänden 24 und einer Decke 25 dar.
Die Glasschmelze tritt auf der Eintrittsseite 26 ein und aus der
Austrittsseite 27 wieder aus. Bei dem Ausführungsbeispiel nach den
Fig. 2 und 3 befindet sich in der Decke 25 eine schachtförmige
Öffnung 28 mit rechteckigem Querschnitt, die eine Abstrahlung der im
Glas gespeicherten Energie zuläßt. Um den Energiestrom an die
Umgebung zu regeln, sind über der Öffnung Verschlußelemente 29
angeordnet, durch die der freie Querschnitt der Öffnung 28 bestimmbar
ist. Die Öffnungs- und Schließbewegung ist durch Pfeile angedeutet. In
den beiden Seitenwänden 24 befinden sich zwei Reihen von Brennern 30
(Fig. 4), deren Mündungen in sogenannten Düsensteinen 31
untergebracht sind. Für den Austritt der Brenngase besitzen die
Düsensteine Öffnungen 31a, die in Fig. 2 als Halbkreise erkennbar
sind, weil in etwa die obere Hälfte durch Rippen verdeckt ist, die sich
von der Decke 25 abwärts erstrecken, wie dies in etwa in Fig. 4
dargestellt ist.
Die Fig. 2 und 3 zeigen, daß der Boden 23 auf einer Länge, die in
etwa der Länge der Öffnung 28 entspricht, mit einer Erhebung 23a
versehen ist, die sich über die gesamte Breite B des Kanalquerschnitts
erstreckt. Die Erhebung 23a bildet gewissermaßen eine Schwelle, die an
beiden Enden (in Strömungsrichtung gesehen) über Schrägflächen 23b in
das untere Bodenniveau 23c übergeht. Es ist deutlich zu erkennen, daß
der Glasstrom 32 im Bereich der Erhebung 23a auf den sehr flachen
Strömungsquerschnitt reduziert wird, der die hohe Abkühlgeschwindigkeit
ermöglicht. An die Austrittsseite 27 schließt sich alsdann die jeweilige
Homogenisierungszone an.
Die Fig. 5 zeigt eine Variante der Kühlzone K, bei der eine
Ausnehmung 33 in der Decke 25 durch eine Platte 34 verschlossen ist,
die in diesem Falle den Strahlungsempfänger für die Wärmestrahlung
des Glasstromes 32 darstellt. Oberhalb der Platte 34 befindet sich ein
Aufbau 35 mit einem U-förmigen Strömungskanal 36 für die Durchleitung
von Kühlluft. Eintrittsende 36a und Austrittsende 36b des
Strömungskanals 36 sind nach oben gerichtet; die Strömungsrichtung ist
durch Pfeile angedeutet. Durch eine entsprechende Menge an Kühlluft
wird die Temperatur der Platte 34 beeinflußt und damit der auf den
Glasstrom 32 einwirkende Kühleffekt.
Der in Fig. 6 im Schnitt dargestellte Verteilerkanal 5
besitzt - deutlicher gezeichnet als in Fig. 1 - die beiden Kühlzonen 6
und 7, die im Prinzip der Kühlzone nach den Fig. 2 bis 4
entsprechen. In der Decke 25, die ein Teil des sogenannten Oberofens
ist, befinden sich die beiden Öffnungen 28 für die Energieabfuhr durch
Strahlung, wobei der Umfang der Energieabfuhr in der bereits
beschriebenen Weise durch die verschiebbaren Verschlußelemente 29
regelbar ist. In den Boden 5a des Verteilerkanals 5 mündet der in Fig. 1
dargestellte Durchlaß 3, so daß sich in dem besagten Boden ein Riser 5b
befindet. In Richtung auf die beiden Enden des Verteilerkanals 5 hat der
Boden 5a jeweils einen rampenförmigen Verlauf. Unterhalb der
Öffnungen 28 ragen von dem Boden 5a die bereits beschriebenen
schwellenförmigen Erhebungen 23a nach oben, die zwischen ihren
ebenen und waagerechten Oberseiten und dem Schmelzenspiegel S den
erfindungsgemäßen Strömungsquerschnitt mit geringer Badtiefe bilden.
Jenseits der schwellenförmigen Erhebungen 23a hat der Verteilerkanal 5
wieder eine deutlich größere Tiefe, so daß die unerwünschte Ausbildung
eines übermäßigen Strömungsgefälles unterbleibt. Die in Fig. 1
gezeigten Vorherde 13, 14 und 15 sind nur durch ihre Stirnseiten
angedeutet. Die Bewegungsrichtung der Verschlußelemente 29 ist
gegenüber derjenigen nach Fig. 4 um 90° verdreht, was aber auf die
Funktion und Wirksamkeit keinen Einfluß hat.
Bei dem Ausführungsbeispiel eines Verteilerkanals 5′ nach Fig. 7 gehen
von dem Boden 5a zwei schwellenförmige Erhebungen 23a aus, die
gleichfalls von ebenen und waagerechten Oberflächen begrenzt sind, die
unterhalb der Öffnungen 28 liegen. Vor, zwischen und hinter den
Erhebungen 23a hat der Boden 5a wieder einen deutlich größeren
Abstand vom Schmelzenspiegel S. Die Fig. 7 ist maßstäblich zu werten.
Der sogenannte "Riser" liegt mit Abstand rechts außerhalb des in Fig. 7
gezeigten Abschnitts des Verteilerkanals 5′.
Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 8, 9 und 10 unterscheidet
sich dadurch von den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, daß
sich an die Erhebung 23a des Bodens 23 bei ansonsten gleichen
geometrischen Verhältnissen wie in den Fig. 2, 3 und 4 ein weiterer
Bereich anschließt, in dem sich oberhalb des unteren Bodenniveaus 23c
ein Tauchkühler 37 befindet, der über zwei senkrechte Strömungskanäle
38 mit einem Kühlmedium beaufschlagbar ist. Die Strömungskanäle 38
können auch als konzentrische Rohrleitungen ausgeführt sein, was
jedoch nicht näher dargestellt ist. Durch Anheben oder Absenken des
Tauchkühlers 37 in Richtung des Doppelpfeils 39 läßt sich die
Kühlwirkung im oberen und/oder unteren Bereich des Glasstromes 32
variieren. Durch eine periodische Querbewegung (quer zur
Glasströmung) läßt sich die Intensität der Kühlung gleichfalls erhöhen.
Auch kombinierte Bewegungen des Tauchkühlers sind möglich. Es ist
ohne weiteres auch möglich, den Tauchkühler 37 als ausgesprochenes
Rührelement auszubilden, um dadurch eine zusätzliche Homogenisierung
der Temperatur im Glasstrom herbeizuführen. Die Strömungskanäle 38
sind durch eine Öffnung 40 in der Decke 25 nach außen geführt.
In dem Diagramm nach Fig. 11 sind Werte dargestellt, die bei dem
Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 teilweise gemessen, teilweise zu
Vergleichszwecken errechnet wurden. Auf der Abszisse ist die
Entfernung in Metern von der Mitte des Risers bis zum Eintritt in den
Vorherd 13 angegeben, und auf der Ordinate sind die verschiedenen
Temperaturverläufe in °C aufgetragen. Unter der Abszisse befindet sich -
allerdings in spiegelsymmetrischer Vertauschung zu Fig. 7 - das Höhenprofil bzw.
die Topographie des Wannenbodens mit den beiden Erhebungen 23a. T₁
ist die Temperatur im Bereich des Risers, T₂ die Temperatur am Eintritt
in den Vorherd 13. Die Kurve 41 zeigt einen Temperaturverlauf, wie er
ohne jede zusätzliche Kühlmaßnahme eintreten würde, d. h. aufgrund der
üblichen und unvermeidlichen Verluste durch die endliche Wirkung aller
Isolationsmaßnahmen. Die Kurven 42 und 43 zeigen zwei
Kurvenverläufe, die sich dann einstellen würden, wenn die Glasschmelze
die beiden Kühlzonen im Bereich der Öffnungen 28 ohne das
Vorhandensein der beiden Erhebungen 23a durchlaufen würden. Die
untere Kurve 42 steht alsdann für die Oberflächentemperatur, und die
obere Kurve 43 steht für die Bodentemperatur der Schmelze. Der große
und zunehmend größer werdende Abstand zwischen den beiden Kurven
42 und 43 ist darauf zurückzuführen, daß der Bodenbereich der
Schmelze deutlich weniger dem kühlenden Einfluß der Öffnungen 28
ausgesetzt ist, als die Oberfläche der Schmelze. Es ergibt sich aus den
eingangs geschilderten Zusammenhängen, daß die Verhältnisse um so
ungünstiger werden, je stärker die Einfärbung des Glases ist. Bei
Farbgläsern würden sich beide Kurven 42 und 43 zusätzlich nach oben
verschieben, d. h. auch eine durch Homogenisierung gebildete mittlere
Temperatur würde deutlich höher liegen als die mit der
erfindungsgemäßen Vorrichtung angestrebte Austrittstemperatur T₂. Es
ergibt sich insbesondere aus dem großen Abstand der beiden Kurven 42
und 43 am Ende des in Fig. 11 gezeigten Strömungsweges, daß man
eine enorm lange Homogenisierungsstrecke benötigen würde und
intensive Maßnahmen zur Homogenisierung ausführen müßte, um die
Temperaturdifferenz deutlich zu verringern.
Die weiteren Kurven 44 und 45 zeigen die Verhältnisse beim
Vorhandensein der beiden schwellenförmigen Erhebungen 23a in der
Topographie-Darstellung unterhalb der Abszisse in Fig. 11. Durch die
geringe Badtiefe oberhalb der Erhebungen 23a nimmt der Bodenbereich
der Schmelze sehr viel stärker am Energieaustausch mit der Umgebung
teil, und er gibt insbesondere auch nicht in dem Maße wieder Energie an
die Oberfläche der Schmelze ab. Dadurch und durch die Durchmischung
der Schmelze in den Strömungsbereichen oberhalb der Erhebungen 23a
wird die Temperaturdifferenz über die gesamte dargestellte Länge des
Verteilerkanals drastisch verringert und auf den schraffiert dargestellten
Bereich beschränkt. Die in der Mitte dieses Bereichs stark ausgezogen
dargestellte Linie gibt die rechnerisch bestimmten Mittelwerte des
Temperaturverlaufs wieder. Es ergibt sich gleichfalls aus Fig. 11, daß
durch die geringe Temperaturdifferenz am Ende der Behandlungsstrecke
im Verteilerkanal eine wesentlich kürzere Homogenisierungsstrecke
benötigt wird, um die gewünschte Annäherung der oberen und der
unteren Grenztemperatur an den Mittelwert herbeizuführen.
Der Strömungsquerschnitt über der oder jeder Erhebung 23a, d. h. das
Produkt aus Badtiefe T und Breite B ist durch den Durchsatz und die
mittlere Strömungsgeschwindigkeit vorgegeben. Die Breite der oder jeder
Öffnung 28, quer zur Strömungsrichtung gesehen, ist geringer als die
Breite B des Strömungsquerschnitts, da die beiden Randbereiche des
Glasstromes gegen eine unzulässige Abkühlung geschützt werden
müssen, wozu eine in der Regel relativ schwache Randbeheizung,
vorzugsweise durch Brenner durchgeführt wird.
Im Rahmen der vorgegebenen Strömungsparameter ist aber die Länge
der oder jeder Kühlzone - in Strömungsrichtung gesehen - d. h. die Länge
der oder jeder Öffnung 28 und die Länge der oder jeder
schwellenförmigen Erhebung 23a festzulegen, deren Breite sich ohnehin
über den gesamten Strömungsquerschnitt erstreckt, damit keine seitliche
Umgehung erfolgen kann. Für die Bestimmung der Länge der Öffnungen
28 und der Erhebungen 23a vermittelt Fig. 11 Grundlagen für die
Bestimmung der Länge der Kühlzone oder Kühlzonen in
Strömungsrichtung: Eintrittstemperatur T₁ und Austrittstemperatur T₂
sind durch die vorgeschaltete Schmelzwanne einerseits und durch die
nachfolgenden Aggregate wie Speiser und Vorherde andererseits
vorgegeben. Die geringfügigen Temperaturabsenkungen außerhalb der
Kühlzonen liegen gleichfalls aufgrund bekannter Zusammenhänge fest. Es
ist jedoch Fig. 11 zu entnehmen, daß im Bereich der Erhebungen 23a
und der Öffnungen 28 eine relativ sehr viel stärkere
Temperaturabsenkung auf kürzerem Weg erfolgt, was an dem Steilabfall
der Temperaturkurven erkennbar ist. Daraus ergibt sich wiederum die
notwendige Länge der beschriebenen Kühlzonen, wobei in die
Berechnung wiederum die Verweilzeit eingeht, die sich wiederum aus
dem Durchsatz und der Strömungsgeschwindigkeit bestimmen läßt. Fig.
7 zeigt diesbezüglich maßstäblich bewährte geometrische
Auslegungsdaten eines solchen Systems.
Zusammenfassend läßt sich folgendes ausführen:
Durch die entsprechend geringe Tiefe des Glasstromes bei großer Breite erfolgt innerhalb einer relativ kurzen Kühlzone ein intensiver Abbau der mittleren Temperatur, was sich durch den steilen Temperaturverlauf im Bereich der Erhebungen 23a äußert. Dadurch steht bei gegebener Gesamtlänge der Behandlungsstrecke eine relativ große Länge für die jeweils nachfolgende(n) Homogenisierungszone(n) zur Verfügung, in der die mittlere Temperatur weitgehend unverändert bleibt. Sowohl der steile Temperaturabfall in den Kühlzonen als auch die gleichförmige mittlere Temperatur in den Homogenisierungszonen schließen nicht aus, daß die beiderseitigen Randzonen des breiten Glasstromes zusätzlich beheizt werden, wie dies für die Kühlzone anhand der Fig. 2 bis 4 (Brenneranordnung) dargestellt ist. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß durch den kombinierten Effekt von Dünnschichtkühlung, Rand- und ggf. auch Oberflächenbeheizung in Richtung auf eine möglichst homogene Temperaturverteilung eingewirkt wird. Hierfür steht aber ein verhältnismäßig sehr langer Strömungsweg in den Homogenisierungszonen zur Verfügung, während in den Kühlzonen die Voraussetzungen dafür geschaffen werden, daß der Glasstrom auch bereits mit nicht allzu großen Temperaturdifferenzen an den einzelnen Stellen des Strömungsquerschnitts in die Homogenisierungszonen eintritt. Durch den niedrigen Füllstand bei größerer Breite B des Strömungsquerschnitts wird zusätzlich erreicht, daß die Wärmeverluste über die Seitenwände 24 verringert werden. Auch hierdurch wird die Homogenisierung verbessert und außerdem eine Energieersparnis erzielt.
Durch die entsprechend geringe Tiefe des Glasstromes bei großer Breite erfolgt innerhalb einer relativ kurzen Kühlzone ein intensiver Abbau der mittleren Temperatur, was sich durch den steilen Temperaturverlauf im Bereich der Erhebungen 23a äußert. Dadurch steht bei gegebener Gesamtlänge der Behandlungsstrecke eine relativ große Länge für die jeweils nachfolgende(n) Homogenisierungszone(n) zur Verfügung, in der die mittlere Temperatur weitgehend unverändert bleibt. Sowohl der steile Temperaturabfall in den Kühlzonen als auch die gleichförmige mittlere Temperatur in den Homogenisierungszonen schließen nicht aus, daß die beiderseitigen Randzonen des breiten Glasstromes zusätzlich beheizt werden, wie dies für die Kühlzone anhand der Fig. 2 bis 4 (Brenneranordnung) dargestellt ist. Es ist lediglich dafür zu sorgen, daß durch den kombinierten Effekt von Dünnschichtkühlung, Rand- und ggf. auch Oberflächenbeheizung in Richtung auf eine möglichst homogene Temperaturverteilung eingewirkt wird. Hierfür steht aber ein verhältnismäßig sehr langer Strömungsweg in den Homogenisierungszonen zur Verfügung, während in den Kühlzonen die Voraussetzungen dafür geschaffen werden, daß der Glasstrom auch bereits mit nicht allzu großen Temperaturdifferenzen an den einzelnen Stellen des Strömungsquerschnitts in die Homogenisierungszonen eintritt. Durch den niedrigen Füllstand bei größerer Breite B des Strömungsquerschnitts wird zusätzlich erreicht, daß die Wärmeverluste über die Seitenwände 24 verringert werden. Auch hierdurch wird die Homogenisierung verbessert und außerdem eine Energieersparnis erzielt.
Aus dem Gesamtzusammenhang ergibt sich darüber hinaus, daß es
außerordentlich wichtig ist, den intensivsten Teil der Kühlzone möglichst
an den Anfang der Behandlungsstrecke zu legen, bei Verteilerkanälen
oder Arbeitswannen also möglichst dicht hinter dem Durchlaß der
Schmelzwanne.
Bei der Würdigung der Erfindung sind die hohen Durchsätze bzw.
mittleren Strömungsgeschwindigkeiten und Temperaturdifferenzen
besonders zu beachten. Zu hohen Belastungen führen bereits die in
heutigen Arbeitswannen angewandten mittleren Strömungs
geschwindigkeiten von 4,5 bis 5,5 m/h. Bei einer erfindungsgemäß
dimensionierten und betriebenen Arbeitswanne mit einer Breite von 1500
mm und einer Badtiefe von 150 mm, also einem Verhältnis T/B = 0,1
wurden mit sehr gutem Erfolg bei Durchsätzen von 100 und 150
Tonnen/Tag mittlere Strömungsgeschwindigkeiten von etwa 7 bzw. 11
m/h erreicht, ohne daß dadurch die Homogenität der Glasschmelze an
der Entnahmestelle in Frage gestellt worden wäre.
Claims (20)
1. Verfahren zum Konditionieren und Homogenisieren eines kontinuierlich
fließenden Glasstromes (32) in einer Behandlungsstrecke (9, 10, 16), die
sich von der Eintrittsseite (26) einer Arbeitswanne oder eines Verteilerkanals
(5) bis zu mindestens einer Entnahmestelle (E) erstreckt und in der sich
mindestens eine Kühlzone (K; 6, 7, 8; 17, 18, 19) befindet, an die sich
mindestens eine Homogenisierungszone (11, 12; 20, 21, 22) für die Glas
temperatur anschließt, wobei in der Arbeitswanne oder dem Verteilerkanal
(5) die Temperatur von einer Eintrittstemperatur T₁ auf eine Austritts
temperatur T₂ abgesenkt wird, insbesondere zum Herstellen von Form
glasteilen wie Hohlglasteilen und Preßglasteilen, dadurch gekennzeichnet,
daß in der mindestens einen Kühlzone (K; 6, 7, 8) der Arbeitswanne oder
des Verteilerkanals (5) mittels mindestens einer vom Boden aufragenden
schwellenartigen Erhebung (23a) ein Strömungsquerschnitt der Glasmasse
mit einem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B von maximal 0,6 eingestellt wird,
wobei die maximale Tiefe Tmax 300 mm beträgt, daß der Glasmasse im Be
reich der Erhebung (23a) durch Abstrahlung ein möglichst großer Anteil der
Wärme entzogen wird, derart, daß in dem Glasstrom (32) in der Summe
aller Kühlzonen der Arbeitswanne oder des Verteilerkanals (5) mindestens
50% der Temperaturdifferenz zwischen T₁ und T₂ abgebaut werden, und
daß in der sich anschließenden Homogenisierungszone (11, 12) größerer
Tiefe ein möglichst weitgehender Ausgleich von Temperaturdifferenzen her
beigeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder jeder Kühlzo
ne ein Strömungsquerschnitt der Glasmasse mit einem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B
von maximal 0,5 eingestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder jeder Kühlzo
ne ein Strömungsquerschnitt der Glasmasse mit einem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B
von maximal 0,4 eingestellt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder jeder Kühlzo
ne ein Strömungsquerschnitt der Glasmasse mit einem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B
von maximal 0,3 eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder jeder Kühlzo
ne ein Strömungsquerschnitt der Glasmasse mit einem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B
von maximal 0,2 eingestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Tiefe
Tmax 250 mm beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Tiefe
Tmax 200 mm beträgt.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Glasstrom in der
Summe aller Kühlzonen mindestens 50% der Temperaturdifferenz zwischen T₁ und
T₂ abgebaut werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Glasstrom in der
Summe aller Kühlzonen mindestens 70% der Temperaturdifferenz zwischen T₁ und
T₂ abgebaut werden.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer
Behandlungsstrecke (9, 10, 16) zum kontinuierlichen Führen eines Glas
stromes (32), die sich von der Eintrittsseite (26) einer Arbeitswanne oder
eines Verteilerkanals (5) bis zu mindestens einer Entnahmestelle (E) er
streckt und in der sich mindestens eine Kühlzone (K; 6, 7, 8; 17,18,19) be
findet, an die sich mindestens eine Homogenisierungszone (11, 12; 20, 21,
22) für die Glastemperatur anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß in der
mindestens einen Kühlzone (K; 6, 7, 8) der Arbeitswanne oder des Ver
teilerkanals (5) mittels mindestens einer vom Boden aufragenden
schwellenartigen Erhebung (23a) für den Glasstrom (32) ein Strömungs
querschnitt mit einem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B von maximal 0,6 vor
handen ist, wobei die maximale Tiefe Tmax 300 mm beträgt, daß über der
Erhebung (23a) eine Abstrahlungsöffnung (28) oder eine strahlungs
absorbierende Platte (34) angeordnet ist und daß sich an die Erhebung
(23a) eine Homogenisierungszone (11, 12) größerer Tiefe als die Tiefe über
der Erhebung (23a) anschließt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder
jeder Kühlzone über der Erhebung (23a) ein Strömungsquerschnitt der
Glasmasse mit einem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B von maximal 0,5 vor
handen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder jeder
Kühlzone über der Erhebung (23a) ein Strömungsquerschnitt der Glasmasse mit ei
nem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B von maximal 0,4 vorhanden ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder jeder
Kühlzone über der Erhebung (23a) ein Strömungsquerschnitt der Glasmasse mit ei
nem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B von maximal 0,3 vorhanden ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der oder jeder
Kühlzone über der Erhebung (23a) ein Strömungsquerschnitt der Glasmasse mit ei
nem Tiefen-/Breitenverhältnis T/B von maximal 0,2 vorhanden ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Tiefe
Tmax 250 mm beträgt.
16. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Tiefe
Tmax 200 mm beträgt.
17. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung
hinter der Erhebung (23a) ein Tauchkühler (37) angeordnet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkühler (37)
heb- und senkbar angeordnet ist.
19. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkühler (37)
waagrecht quer zur Strömungsrichtung periodisch verschiebbar angeordnet ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Tauchkühler (37)
als Rührwerk ausgebildet ist.
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