DE10105004A1 - Low pressure machine used for producing glass comprises a hollow chamber subjected to a low pressure and through which molten glass flows, and a barrier to retain foam and components floating on the molten glass - Google Patents
Low pressure machine used for producing glass comprises a hollow chamber subjected to a low pressure and through which molten glass flows, and a barrier to retain foam and components floating on the molten glassInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Unterdruck-Aggregat für die Glasherstellung mit einem von einer zu läuternden Glasschmelze durchströmten und einem Unterdruck ausgesetzten Hohlraum, das mindestens eine Barriere zum Zurückhalten von Schaum und auf der Glasschmelze schwimmenden Bestandteile aufweist, wobei die Barriere eine gewisse Höhe über der Oberfläche der Glasschmelze besitzt und eine gewisse Tiefe in die Glasschmelze eintaucht.The invention relates to a vacuum unit for glass production with a flowed through a melted glass and a negative pressure exposed cavity that has at least one barrier to retain it Foam and components floating on the glass melt, wherein the barrier has a certain height above the surface of the glass melt and immersed a certain depth in the glass melt.
Wie die EP 0 908 417 A2 zeigt, werden in einem derartigen Unterdruck-Aggre gat mit der Barriere der Schaum und das Gemenge auf der Oberfläche der Glas schmelze zurückgehalten und so von den nachfolgenden Einrichtungen fern ge halten. Damit wird ein nachteiliger Einfluss dieser Bestandteile auf die Qualität der hergestellten Produkte vermieden. Bei diesen bekannten Unterdruck-Aggre gaten strömt die Glasschmelze unterhalb der Barriere durch, wobei für die Strömung der Querschnitt im Bereich der Barriere gegenüber den Bereichen vor und nach der Barierre verengt wird. Vor der Barriere setzt deshalb nahe der Ober fläche der Glasschmelze eine abwärts gerichtete Strömung ein. Dadurch besteht die Gefahr, dass durch diese abwärts gerichtete Strömung Teile des Gemenges, des Schaumes und des Oberflächenglases unter der Barriere weiter transportiert wird. Durch diese unter der Barriere durchgelassenen Teile kann es hinter der Barriere zu unerwünschten Störungen kommen, die die Qualität der hergestell ten Produkte verschlechtern. Diese Gefahr wird mit zunehmendem Verhältnis der Eintauchtiefe der Barriere zur Tiefe der Glasschmelze unterhalb der Barriere zunehmen. Besonders in Aggregaten mit sehr geringer Tiefe der Glasschmelze wird sich das Verhältnis aufgrund konstruktiver und betrieblicher Gründe, z. B. Mindestgrößen aufgrund von Festigkeit und Glasstandsschwankungen, kaum verbessern lassen.As EP 0 908 417 A2 shows, in such a vacuum unit gat with the barrier of the foam and the batch on the surface of the glass melt is retained and thus distant from the following facilities hold. This will have an adverse impact of these components on quality of the manufactured products avoided. In these known negative pressure units gaten flows through the glass melt below the barrier, being for the flow the cross section in the area of the barrier compared to the areas in front and after the barierre is narrowed. In front of the barrier, therefore, sits near the waiter surface of the glass melt a downward flow. As a result the danger that parts of the batch, of the foam and the surface glass are transported under the barrier becomes. Through these parts let through under the barrier, it can be behind the Barrier to unwanted disturbances that affect the quality of the manufactured products deteriorate. This danger increases with the ratio the immersion depth of the barrier to the depth of the glass melt below the barrier increase. Especially in aggregates with a very small depth of glass melt the relationship will change due to constructive and operational reasons, e.g. B. Minimum sizes due to strength and glass level fluctuations, hardly have it improved.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Unterdruck-Aggregat der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem im Bereich einer Barriere die unerwünschten Strö mungs-Störungen hinter der Barriere und ihre negativen Einflüsse auf die Qua lität der hergestellten Produkte vermieden sind.It is an object of the invention to provide a vacuum unit of the type mentioned at the beginning To create a way in which the unwanted currents in the area of a barrier disturbances behind the barrier and their negative effects on the Qua lity of the manufactured products are avoided.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Hohlraum un terhalb der Barriere mittels Vertiefung der Bodenwand und/oder durch Aus bauchung der Seitenwände im Querschnitt vergrößert ist und/oder dass die Barriere zwischen den den Hohlraum begrenzenden Seitenwänden zur Strö mungsrichtung der Glasschmelze in einem spitzen Winkel schräg gestellt ist, und/oder dass die Barriere aufgrund ihrer Form die Läuterbank nicht auf der kürzesten Distanz zwischen den Seitenwänden überspannt. This object is achieved according to the invention in that the cavity un below the barrier by deepening the bottom wall and / or by Aus Bulge of the side walls is enlarged in cross section and / or that the Barrier between the side walls bounding the cavity to the flow direction of the glass melt is inclined at an acute angle, and / or because of its shape, the barrier does not place the refining bench on the shortest distance spanned between the side walls.
Mit dieser Lösung wird der Querschnitt für die Strömung in einem ausreichen den Bereich von vor bis hinter die Barriere vergrößert, so dass keine unzulässig großen abwärts gerichteten Strömungsgeschwindigkeiten im Bereich der zurück gehaltenen Bestandteile entstehen. Die noch zulässige Größe der Strömungsge schwindigkeiten nahe der Oberfläche der Glasschmelze richtet sich nach dem minimalen Durchmesser der Gemengebestandteile oder Blasen, die nicht unter der Barriere hindurch mitgerissen werden dürfen. Ferner hängt sie von den Eigenschaften der Glasschmelze beim Prozessablauf im Aggregat ab. Für die Blasen mit dem kleinsten Blasendurchmesser muss im Bereich des zurückgehal tenen Schaumes vor der Barriere gefordert werden, dass die Aufstiegsgeschwin digkeit der Blase größer ist als die abwärts gerichteten Komponenten der Strö mungsgeschwindigkeiten in der Glasschmelze. Diese Forderung ist in einem ent sprechend gewählten Bereich vor und hinter der Barriere und bis in einer an gepassten Tiefe der Glasschmelze unterhalb der Barriere einzuhalten.With this solution, the cross section will be sufficient for the flow in one enlarges the area from in front to behind the barrier, so that no impermissible large downward flow velocities in the area of the back held components arise. The permissible size of the flow area Velocity near the surface of the glass melt depends on the minimum diameter of batch ingredients or bubbles that are not under may be swept along the barrier. It also depends on the Properties of the glass melt during the process flow in the unit. For the Bubbles with the smallest bubble diameter must be in the area of the back foam in front of the barrier that the ascent rate bubble is greater than the downward components of the stream speeds in the glass melt. This requirement is in one ent accordingly selected area in front of and behind the barrier and up to one adhere to the adjusted depth of the glass melt below the barrier.
Nach einer Ausgestaltung kann die erforderliche Querschnittsvergrößerung im Bereich der Barriere so ausgeführt werden, dass die den Hohlraum begrenzende Bodenwand eine Vertiefung aufweist, deren Tiefe in Strömungsrichtung vor der Barriere abnimmt, unter der Barriere ihre maximale Tiefe aufweist und nach der Barriere in ihrer Tiefe wieder abnimmt.According to one embodiment, the required cross-sectional enlargement in the Area of the barrier should be designed so that the boundary of the cavity Bottom wall has a recess, the depth of which in the direction of flow in front of Barrier decreases, below which the barrier has its maximum depth and after which Barrier decreases in depth again.
Dabei kann für eine annähernd gleich bleibende Strömungsgeschwindigkeit vor gesehen sein, dass die maximale Tiefe so gewählt ist, dass die Tiefe der Glas schmelze unterhalb der Barriere in etwa der Tiefe der Glasschmelze vor und nach der Barriere entspricht, sowie weiterhin, dass die Vertiefung in Strö mungsrichtung der Glasschmelze einen Mittelabschnitt aufweist, der in etwa parallel zur Oberfläche der Glasschmelze verläuft und sich über einen Bereich vor und nach der Barriere erstreckt, und dass der Mittelabschnitt der Vertiefung kontinuierlich und abgerundet in die restliche Bodenwand des Hohlraumes über geht.This can be done for an approximately constant flow rate be seen that the maximum depth is chosen so that the depth of the glass melt below the barrier at about the depth of the glass melt and according to the barrier, as well as that the depression in Strö direction of the glass melt has a central portion which is approximately runs parallel to the surface of the glass melt and extends over an area extends before and after the barrier, and that the central portion of the depression continuously and rounded into the remaining bottom wall of the cavity goes.
Die Querschnittsvergrößerung im Bereich der Barriere kann nach einer weiteren Ausgestaltung auch dadurch erreicht werden, dass die Ausbauchungen der Sei tenwände in der Form und Anordnung in etwa der Form und Anordnung der Vertiefung in der Bodenwand des Hohlraumes entsprechen.The cross-sectional enlargement in the area of the barrier can be further Design can also be achieved in that the bulges of the Sei in the shape and arrangement roughly the shape and arrangement of the Correspond recess in the bottom wall of the cavity.
Für den Einbau der Barriere in den Hohlraum des Unterdruck-Aggregats ist vor gesehen, dass die Barriere sich von Seitenwand zu Seitenwand des Hohlraumes erstreckt und mit der den Hohlraum abschließenden Deckwand verbunden sein kann. Auf der gesamten Breite von Seitenwand zu Seitenwand taucht die Bar riere in die Glasschmelze ein und besitzt eine ausreichende Höhe oberhalb der Glasschmelze.For the installation of the barrier in the cavity of the vacuum unit is before seen that the barrier extends from side wall to side wall of the cavity extends and be connected to the top wall closing the cavity can. The bar plunges across the entire width from side wall to side wall freeze into the glass melt and have a sufficient height above the Glass melt.
Der Hohlraum kann Teil einer Glasschmelzwanne, einer Läuterkammer oder eines portalartigen Unterdruck-Läuteraggregates mit Steigrohr, Läuterbank und Fallrohr sein.The cavity can be part of a glass melting tank, a refining chamber or a portal-like vacuum refining unit with riser tube, refining bench and Downpipe.
Die Erfindung wird anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbei spielen näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on the embodiment shown in the drawing play explained in more detail. Show it:
Fig. 1 im Schnitt ein Unterdruck-Läuteraggregat mit einer Barriere in der Läuterbank, Fig. 1 in cross-section a reduced-pressure refining with a barrier in the refining bank,
Fig. 2 einen Teillängsschnitt der Läuterbank im Bereich der Barriere mit Vertiefung der Bodenwand unterhalb der Barriere, Fig. 2 shows a partial longitudinal section of the refining bank in the area of the barrier with depression of the bottom wall below the barrier,
Fig. 3 in Teildraufsicht eine Läuterbank mit schräg angeordneter Barriere, die zur Strömungsrichtung einen spitzen Winkel einnimmt und Fig. 3 in partial plan view a refining bench with an obliquely arranged barrier, which takes an acute angle to the direction of flow and
Fig. 4 und 5 Teildraufsichten einer Läuterbank mit unterschiedlichen Formen von Barrieren zwischen den Seitenwänden. FIGS. 4 and 5 are partial plan views of a refining bank with different forms of barriers between the side walls.
In Fig. 1 ist schematisch ein Unterdruck-Läuteraggregat 10 gezeigt, das ein ver tikales Steigrohr 11, eine horizontale Läuterbank 12 und ein vertikales Fallrohr 13 umfasst und eine Glasschmelze aus einer Glasschmelzwanne 20 zu einer Ar beitswanne 30 leitet. Dabei gelangt ein aufsteigender Anteil 18.1 der Glas schmelze in die Läuterbank 12. Über der Oberfläche 17 der Glasschmelze wird ein Unterdruck erzeugt, wie die Anschlüsse 14 an der Deckwand 12.2 andeu ten. An der Deckwand 12.2 ist eine plattenförmige Barriere 16 angebracht, die sich vorzugsweise über die Breite der Läuterbank 12 erstreckt und zum Teil in den Anteil 18.2 der durch die Läuterbank 12 strömenden Glasschmelze ein taucht. Wie der Fig. 1 zu entnehmen ist, wird der Querschnitt für die Strömung unterhalb der Barriere 16 verkleinert, was die negativen Folgen im Strömungs verhalten zur Folge hat. Der Anteil 18.3 der Glasschmelze, der über das Fallrohr 13 der Arbeitswanne 30 zugeführt wird, ist daher nicht optimal geläutert.In Fig. 1, a vacuum refining unit 10 is shown schematically, which includes a vertical riser pipe 11 , a horizontal refining bench 12 and a vertical downpipe 13 and leads a glass melt from a glass melting tank 20 to a working tub 30 . An ascending portion 18.1 of the glass melt reaches the refining bank 12 . A negative pressure is generated above the surface 17 of the glass melt, as indicated by the connections 14 on the top wall 12.2 . A plate-shaped barrier 16 is attached to the top wall 12.2 , which preferably extends over the width of the refining bench 12 and partly in the portion 18.2 the molten glass flowing through the refining bench 12 dips. As can be seen in FIG. 1, the cross section for the flow below the barrier 16 is reduced, which results in the negative consequences in the flow behavior. The portion 18.3 of the glass melt which is fed to the work tub 30 via the downpipe 13 is therefore not optimally refined.
Die Wirkungsweise dieses Unterdruck-Läuteraggregates ist wie folgt:
Im Steigrohr 11 findet eine Vergrößerung der Blasendurchmesser statt, da der
Druck zur Läuterbank 12 hin abnimmt. Die Blasen treten in der Läuterbank 12
an der Oberfläche 17 der Glasschmelze aus und werden durch den Unterdruck
im Hohlraum 15 abgesaugt. Sehr kleine Blasen können die Barriere 16 passieren
und in das Fallrohr gelangen.This vacuum refining unit works as follows:
The bladder diameter increases in the riser pipe 11 because the pressure towards the refining bench 12 decreases. The bubbles emerge in the refining bank 12 on the surface 17 of the glass melt and are sucked off by the negative pressure in the cavity 15 . Very small bubbles can pass through the barrier 16 and get into the downpipe.
Um dieses zu unterbinden, wird, wie Fig. 2 zeigt, der Querschnitt unterhalb der Barriere 16 im Hohlraum 15 vergrößert. Dazu kann die den Hohlraum 15 be grenzende Bodenwand 12.1 eine Vertiefung 19.2 aufweisen, die so gewählt wird, dass unterhalb der Barriere 16 die Glasschmelze in etwa eine Tiefe hat, die der Tiefe der Glasschmelze vor und hinter der Vertiefung 19.2 hat. Die Vertiefung 19.2 hat einen Mittelabschnitt, der im Wesentlichen parallel zur Oberfläche 17 der Glasschmelze verläuft. Dieser Mittelabschnitt geht vor der Barriere 16 und nach der Barriere 16 in die restliche Bodenwand 12.1 über und zwar in Strömungsrichtung 18.2 kontinuierlich abnehmend und kontinuierlich zunehmend. Damit treten vor der Barriere 16 keine unzulässig hohen Kompo nenten der Strömungsgeschwindigkeiten auf, die Blasen oder andere Gemenge bestandteile vor der Barriere 16 nach unten ziehen und unter der Barierre 16 hindurch in Richtung Fallrohr 13 weiterleiten können. Dies trifft insbesondere für Blasen mit kleinstem Blasendurchmesser zu. Hinter der Barriere 16 treten keine Strömungs-Störungen mehr auf, die die Qualität der an der Arbeitswanne 30 entnommenen Glasschmelze beeinträchtigen könnten.In order to prevent this, the cross section below the barrier 16 in the cavity 15 is enlarged, as shown in FIG. 2. For this purpose, the bottom wall 12.1 bordering the cavity 15 may have a depression 19.2 which is selected such that below the barrier 16 the glass melt has approximately a depth which is the depth of the glass melt in front of and behind the depression 19.2 . The depression 19.2 has a central section which runs essentially parallel to the surface 17 of the glass melt. This middle section merges in front of the barrier 16 and after the barrier 16 into the remaining bottom wall 12.1, namely continuously decreasing and continuously increasing in the flow direction 18.2 . So that in front of the barrier 16 there are no impermissibly high components of the flow velocities, the bubbles or other batch constituents pull down in front of the barrier 16 and can pass under the barrier 16 in the direction of the downpipe 13 . This is especially true for bubbles with the smallest bubble diameter. No further flow disturbances occur behind the barrier 16 , which could impair the quality of the glass melt removed from the work tub 30 .
Anstelle der Vertiefung 19.1 können zur Vergrößerung des Querschnittes der Läuterbank 12 im Bereich der Barriere 16 auch die beiden, die Läuterbank 12 begrenzenden Seitenwände 12.3 und 12.4 mit entsprechenden Ausbauchungen unterhalb der Barriere 16 versehen werden, die in Form und Anordnung der Ver tiefung 19.2 entsprechen können. Instead of the recess 19.1 , to enlarge the cross section of the refining bench 12 in the area of the barrier 16 , the two side walls 12.3 and 12.4 delimiting the refining bench 12 can also be provided with corresponding bulges below the barrier 16 , which can correspond in shape and arrangement to the depression 19.2 ,
Dieselbe Wirkung kann auch durch eine Schrägstellung der Barriere 16 in Strö mungsrichtung 18.2 erreicht werden, wie Fig. 3 zeigt. Die Barriere 16 bildet dabei in Strömungsrichtung 18.2 der Glasschmelze einen spitzen Winkel α und erstreckt sich von einer Seitenwand 12.3 zur anderen Seitenwand 12.4 des Hohlraumes 15, d. h. der Läuterbank 12. Fig. 4 zeigt beispielhaft eine Barriere mit veränderter Form.The same effect can also be achieved by inclining the barrier 16 in the flow direction 18.2 , as shown in FIG. 3. The barrier 16 forms an acute angle α in the flow direction 18.2 of the glass melt and extends from one side wall 12.3 to the other side wall 12.4 of the cavity 15 , ie the refining bench 12 . Fig. 4 shows an example of a barrier having a different form.
Die Vertiefung 19.2 der Bodenwand 12.1, die Ausbauchungen der Seitenwände 12.3 und 12.4, die Änderung der Form der Barriere 16, sowie die Schrägstel lung der Barriere 16 können einzeln und in Kombinationen verwendet werden, um die Läuterung der Glasschmelze zu verbessern. Dabei kann die schräg ge stellte Barriere 16 nach Fig. 3 auch mit einer schräg verlaufenden Vertiefung 19.2 in der Bodenwand 12.1 und/oder mit Ausbauchungen der Seitenwände 12.3 und 12.4 kombiniert werden.The recess 19.2 of the bottom wall 12.1 , the bulges of the side walls 12.3 and 12.4 , the change in the shape of the barrier 16 , and the inclination of the barrier 16 can be used individually and in combinations to improve the refining of the glass melt. The obliquely ge can set barrier 16 of FIG. 3 with an inclined recess 19.2 in the bottom wall 12.1 and / or bulges of the side walls 12.3 and 12.4 combined.
Dieselbe Wirkung kann auch dadurch erreicht werden, dass die Barriere 16 der Läuterbank 12 nicht auf der kürzesten Distanz zwischen den Seitenwänden 12.3 und 12.4 senkrecht zur Strömungsrichtung 18.2 der Glasschmelze über spannt. Wie Fig. 4 zeigt, kann die Barriere 16 auf der Vorderseite konvex gewölbt oder wie Fig. 5 zeigt, treppenartig gestaltet sein.The same effect can also be achieved in that the barrier 16 of the refining bench 12 does not span the shortest distance between the side walls 12.3 and 12.4 perpendicular to the flow direction 18.2 of the glass melt. As FIG. 4 shows, the barrier 16 can be convexly curved on the front or, as shown in FIG. 5, can be designed in a step-like manner.
Claims (10)
wobei die Barriere eine gewisse Höhe über der Oberfläche der Glas schmelze besitzt und eine gewisse Tiefe in die Glasschmelze eintaucht,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Hohlraum (15) unterhalb der Barriere (16) mittels Vertiefung (19.2) der Bodenwand (12.1) und/oder durch Ausbauchung der Seiten wände (12.3; 12.4) der Läuterbank (12) im Querschnitt vergrößert ist und/oder
dass die Barriere (16) zwischen den den Hohlraum (15) begrenzenden Seitenwänden (12.3; 12.4) zur Strömungsrichtung (18.2) der Glas schmelze in einem spitzen Winkel (a) schräg gestellt ist, und/oder
dass die Barriere (16) aufgrund ihrer Form die Läuterbank (12) nicht auf der kürzesten Distanz zwischen den Seitenwänden (12.3, 12.4) über spannt.1. Vacuum unit for glass production with a cavity through which a glass melt to be refined flows and a vacuum exposed, which has at least one barrier for retaining foam and components floating on the glass melt,
the barrier being a certain height above the surface of the glass melt and immersing a certain depth in the glass melt,
characterized by
that the cavity ( 15 ) below the barrier ( 16 ) is enlarged in cross section by means of a recess ( 19.2 ) in the bottom wall ( 12.1 ) and / or by bulging the side walls (12.3; 12.4) of the refining bench ( 12 ) and / or
that the barrier ( 16 ) between the side walls ( 12.3 ; 12.4 ) delimiting the cavity ( 15 ) to the flow direction ( 18.2 ) of the glass melt is inclined at an acute angle (a), and / or
that the barrier ( 16 ) does not span the refining bench ( 12 ) over the shortest distance between the side walls ( 12.3 , 12.4 ) due to its shape.
dass die Vertiefung (19.2) in Strömungsrichtung (18.2) der Glasschmelze einen Mittelabschnitt aufweist, der in etwa parallel zur Oberfläche (17) der Glasschmelze verläuft und sich über einen Bereich vor und nach der Barriere (16) erstreckt, und
dass der Mittelabschnitt der Vertiefung (19.2) kontinuierlich und ab gerundet in die restliche Bodenwand (12.1) des Hohlraumes (15) über geht.4. Vacuum unit according to claim 1 or 2, characterized in
that the depression ( 19.2 ) in the flow direction ( 18.2 ) of the glass melt has a central section which runs approximately parallel to the surface ( 17 ) of the glass melt and extends over a region before and after the barrier ( 16 ), and
that the central section of the recess ( 19.2 ) is continuous and rounded off into the remaining bottom wall ( 12.1 ) of the cavity ( 15 ).
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