CZ66692A3 - Způsob homogenizace a/nebo barvení skloviny a zařízení k provádění tohoto způsobu - Google Patents

Abstract

Homogenizace a/nebo barvení skloviny v kanálu (1) dávkovače se provádí působením tlakového spádu toku skloviny, odpovídajícím povrchové horizontální rychlosti toku skloviny 3 až S.lO^m.s'* 1 v oblasti vstupu skloviny do kanálu (1) dávkovače, čímž se vyvolá v celém průřezu cirkulačního toku skloviny střídavé horizontální a vertikální proudění skloviny vzhledem k její hladině (12). S výhodou je cirkulační tok skloviny až pětinásobně rychlejší proti odběrovému proudu skloviny. Při barvení skloviny je výhodné., když se nad hladinou skloviny v prostoru kanálu (1) dávkovače tuhé barvivo roztaví, částečně odplyní a vede do místa (11) Í s převládajícím horizontálním prouděním skloviny. K pro- * vádční způsobu homogenizace a/nebo barveníslouží zařízení kanálu (1) dávkovače sklářské taviči pece, vybavené M ' první homogenizaění buňkou (4) s otevřeným cirkulačním okruhem toku skloviny, která je umístěna na vstupu kanálu (1) dávkovače a její dno (18) je pod úrovní dna (19) rovné části (17) kanálu (1). Homogenizaění buňka (4)je vybavena kanálovým systémem (7), napojeným na její vertikální šachtu (5) s čerpacím článkem (6), situovaným kolem sklovinou obtékané přepážky (8). V případě barvení může mít přepážka (8) v horní ploše tvar šikmého žlabu (9) se sklonem k místu (11) nátoku barviva z dávkovače (10) barviva, umístěného nad její výše položenou částí žlabu (9) a nad hladinou (12) skloviny. První homogenizaění buňka (4) může být napojena na druhou homogenizaění buňku (13) s centrálním míchadlem (14) v rovné části kanálu (1) a oboustranně povrchově oddělenou průtokovými mosty (15, 16), přičemž

Description

' · Vynález'se týká způsobu' homogenizace, a/nebo... barvení skloviny v kanálu'dávkovače sklářské taviči’pece. Homogenizační a/nebo barvicí proces probíhá v otevřeném cirkulačním okruhu s tlakovým spádeni toku ski oviny.

Vynález se rovněž týká zařízení k provádění tohoto způsobu, sestávající z kanálu dávkovače, napojeného na taviči část sklářské taviči pece a vyústujícího k odběru skloviny. Zařízení zahrnuje homogenizačni buňku s vertikální šachtou opatřenou čerpacím článkem.

Dosavadní stav techniky

V kanálu dávkovače sklářské taviči pece se provádí homogenizace skloviny různými typy míchadel, různě umístěnými v kanálu dávkovače, jehož tvar v oblasti míchání bývá někdy geometricky upraven.

Je známa řada způsobů homogenizace a případně dodatečného barvení skloviny v kanálu dávkovače pomocí gravimetrických eventuelně volumetrických systémů dávkování pevných barvicích kompozic, roztavených mimo prostor pece, které jsou přiváděn;/ trubkou kolmo na hladinu skloviny s rychlostí proudu skloviny odpovídající pracovnímu odběrovému proudu. Barevná homogenizace skloviny je prováděna navazující soustavou homogenizačních míchadel nebo v kombinaci probublávání s elektrickým příhřevem skloviny. Je znám i způsob přibarvování v barvicí buňce spojené paralelně s hlavním kanálem s možností uzavření okruhu barvení. Dále· jsou známy způsoby barvení sprívodem barvicí kompozice na i pod hladinu skloviny v kombinaci s.elektrickým příhřevem a mechanickou homogenizací v kanálu dávkovače. Další způsob barevné homogenizace využívá k prodloužení dráhy a úČinnosti homogenizace vertikálních šachet s míchadly, zajištující změnu směru proudu skloviny.

^: · Všechny tyto způsoby barevné i tepelné homogenizace sklo-viný jsou málo účinná, protože doba setrváni barviva na povrchu

•ijjsjěgg/ z«'<, ·/“ - * - ^v ~ ~ · ň íi— -.a^~ : _ -. ^f2 1“ .

ν' ' . ,

Ť- “ -2¾ .

- 2 ·/ ; -_ . fí _ _ _ .

hladiny skloviny mezi přívodem barviva a hloubkovou, homogenižací, tedy doba-a dráha pro raztavení, skloviny, je krátká, protože je'závislé jenna velikosti odběrového, proudu skloviny. Fřibarvovací kanály dávkovačů musí být podstatně delší, jak z, důvodů tavení a odplyňo vání., barviv, tak i z důvodů dostatečné homogenizační dráhy v dopredném systému,transportu skloviny kanálem dávkovače.

Pokud jde o barvicí jednotky jako součásti kanálů dávkovačů, je známa rada konstrukcí, kde přívod barvicí kompozice a i následná soustava rady aíchadel je situována v podélné ose kanálu v sériovém uspořádání. Jeou známy táž paralelně situované barvicí buňky, kde přívod barviva a základní zamíchání do skloviny se děje v bočním obchvatu a vlastní homogenizace v podél- né ose kanálu. Jsou známa i zařízení, kdy roztavené barvivo na povrchu skloviny prochází přes vertikálně situované kruhové šachty opatřené míchadlý,—kdy obarvená sklovina mění směr proudu o 90 až 180 ⁰ v kolmém uspořádání vůči podélné ose kanálu.

Dále jsou známy barvicí kanály, kdy homogenizační část je zvětšená do šířky i do hloubky pro situování různých sestav mícha— del s osou rotace kolmou nebo šikmou vůči hladině skloviny, přičemž tvar míchadel je vrtulový, šnekový atp. Jsou též známy kanály, kdy pracovní proud skloviny v podélná ose kanálu je povrchově přerušován mosty a přepážkami k omezení průniku nezhcmogenižóváné skloviny.

⁷ .3” U všech známých,.-uvedených dosavadních konstrukcí homoge-r nizačních a barvicích kanálů dávkovačů s barvicími buňkami začleněnými v ose nebo paralelně s osou kanálu je společné, že rychlost postupu obarvované a homogenizovaná skloviny je dána mohutností odběrového pracovního proudu v dopředném směru,' což má za následek prodlužování dálky barvicích kanálů v homogenizační části vůči klasickým kanálům dávkovačů.např. bílé skloviny.

' Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody se odstraní nebo podstatně omezí způsobem homogenizace a/nebo barvení skloviny podle tohoto vynálezu,jehož~ podstata spočívá v tom, že na vstupu do kanálu dávkovače se na sklovmu působí tlakovým spádem, odoovída.iíoím povrchové hoři—

~ *

-1' žontální rychlosti-toku skloviny 3^:-až 5. 1C.. ^J· m. s · -jež vyvolá 'JJSgr*· · -ς. ·*£.

.v?celém.průřezu cirkulačního.Jtoku _skloviny; střídavě horizontální “ ·«*··· .... ' 1’ ‘ “ ?^ν^τ'”'^T .1 a‘vertikální, proudění:· skloviny / vzhledem- ke; hladině skloviny.

Je výhodné, když cirkulační tok skloviny je.až, pětinásobně rychlejší .než odběrový; proud skloviny <-7, vy;.

V případě· přibarvování skloviny je výhodné ,·* když· se. tuhé. bar· vlvo v prostoru kanálu dávkovače nad hladinou skloviny roztaví, částečně odplyní a roztavené a částečně odplyněná barvivo se přivádí do místa s převládajícím horizontálním prouděním skloviny.

K provádění tohoto způsobu slouží zařízení, tvořené kanálem dávkovače sklářské tavící pece podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že za taviči částí pece na vstupu kanálu dáv kováče je umístěna první homogenizační buňka, s vertikální šachtou a čerpacím článkem, jejíž dno je pod úrovní dna rovné části kanálu. První homogenizační buňka je vybavena kanálovým systémem .kolem sklovinou obtékané přepážky.

S výhodou má přepážka v horní ploše tvar- šikmého žlabu se · sklonem k místu nátoku barviva a nad výše položenou částí žlabu je umístěn dávkovač tuhého barviva.

Zejména v případě přibarvování skloviny v kanálu dávkovače je výhodné, když první homogenizační buňka navazuje na druhou homogenizační buňku s centrálním míchadlem. Druhá homogenizační buňka je umístěna do rovné části kanálu dávkovače a je oboustranně povrchově oddělena průtokovými mosty.Šířka druhé homogenizační buňky napříč kanálem k šířce průtokových” mostů je 1,5 až ku 1.

v > Rovněž je; výhodné, když druhá homogenizační buňka je na první průtokový most napojena tangenciálně.

Hlavní výhodou tohoto řešení je podstatné prodloužení délky toku. skloviny kanálem a'těž ', prodloužení doby homogenizace skloviny při srovnatelné délce kanálu dávkovače. Významnou před· ností je novost rozvedení cirkulačního toku skloviny v kanálu, při němž dochází nejen k dopřednému proudění skloviny v kanálu, ale i ke zpětnému toku skloviny v rámci cirkulačního okruhu.

Střídání horizontálního a vertikálního proudění skloviny, jakož i definovaná povrchová horizontální rychlost toku skloviny prodlužují celkovou dobu zdržení skloviny v cirkulačním okruhu.

ířSfeíi

-λ - w -.----:

-4 k.

-'-Rychlost⁷ cirkulačního - toku* sklovinyf~je vždy větší než rychlost * -V'·- k ·'. ' ” „ -- ;· _# 7~’ ’ odběrovéhoTproudu,a to několikanásobně,nejvýše však až -pětiná”~sobně'-, čímž?ďoclfází'k-větší-účinnosti'hoffiogenizace ski oviny Či barvení skloviny.·.....

... -Tuhé barvivo se-aplikuje v. prostoru kanálu dávkovače nad ^7l'^{K 7} . - hladinou· skloviriy , kdé·’se roztaví a částečně odplyní a v tomto stadiu ss přivádí nad hladinu skloviny. s převládajícím horizontálním prouděním skloviny v cirkulačním okruhu, což představuje v daných podmínkách optimální způsob rozvádění barviva a jeho zamíchání do bezbarvé skloviny.

Konstrukční úprava a uspořádání jednotlivých funkčních částí první homogenizační buňky je nejúčinnější, pokud je situováno bezprostředně u vstupu 'kanálu/· za tavící částí pece a se dnem homogenizační buňky pod úrovní kanálu , čímž se navíc nahrazuje funkce současných rozvaděčů nebo převaděčů sklovi_________ny, kt e ré s e umis t uj í—me z i taviči—žás-t-í- - a—kanálem s klář ských-.......-· tavících pecí.-------—'— —. — — —------------------- · - —.....— ------Cirkulační okruh skloviny v první homogenizační buňce s kanálovým systémem zabezpečuje prodloužení dráhy skloviny.

Šikmý žlab sklovinou obtékané přepážky první homogenizační? bu%nky umístěny pod dávkovačem barviva je’ určený pro přibar- · vování skloviny v dávkovači.

? Zvýšení účinnosti první homogenizační buňky s cirkulačním okruhem v případě barvení lze realizovat připojením druhé ~ homogenizační' buňky do* rovné části kanálu , opatřená míchadlem • pro. další stupeň homogenizace skloviny. K zabránění eventuelně průniku nedokonale zabarveného skla z cirkulačního okruhu první homogenizační buňky do druhá homogenizační buňky, případně až do kanálu dávkovače, slouží oba průtokové mosty, které navíc zajistí dokonalou homogenizaci v prostoru druhé homogenizační .· ' , buňky. Rovněž zúžení -šířky průtokových mostů vzhledem k šířce £ druhé homogenizační buňky napříč kanálem má tentýž účel.

, ..j.-.? ’Tangenciální' napojení druhé hcmcgenizační buňky na první ·'.··’·* průtokový most zajišťuje napojení v nejvzdálenějším místě od čerpaeího článku,' aby nedocházelo k průniku nehomogenit či barvivá do.druhé homogenizační buňky.

tu , /' .. 7

Přehled obrázků na’ výkresech «*

Příkladné provedení vynálezu je podrobně popsáno dále a

_ ~z^-zr~ -.Ί x- ^B*

1Ά «%.'

3<

-wSS’·' --*. ’ ^r ý;s·

- je,tssh.ematicky, znázorněno na. prippjenycn výkresech, z mens 7?7 znázorňuje obr. 1 půdorysťiý řez kanálem dávkovače, obr. 2 přič-př nýgřez v rovině A- A/zr obrV 1 a obr. 3 axonometrický pohled na ^v ' přepážku první homogenizační buňky,' <··· Přiklad oro vedení*-·vynálezu.

; Kanál· 1/dávkovače je napojen na částečně znázorněný výsek taviči části 2 sklářská taviči pece a na protilehlém konci vylistuje kodběru skloviny, představovaná např. pracovní buňkou 2·

Bezprostředně na vstupu kanálu 1 z tavící části 2. je situována první homegenizační buňka £ s cirkulačním okruhem skloviny. První homogenizační buňka £ sestává z vertikální šachty _5, v níž je umístěn čerpací článek _6, a dále z kanálového systému 7, situovaného kolem sklovinou obtékané přepážky 8 ( obr.l, 2).

V případě přibarvování bezbarvé skloviny v kanálu 1 dáv/ kováče slouží první homogenizační buňka £ jakožto barvicí buňka a obtékaná přepážka 8 má ve své horní ploše stavby nad hladinou» 12skloviny tvar šikmého žlabu 9.> skloněného směrem ke hla<-:v dině 12 skloviny.· Nad výše položenou částí žlabu‘9 je umístěn dávkovač 10 tuhého barviva.Ve spodní dolní části žlabu je místo 11 nátoku roztaveného a částečně odplyněného barviva na ··· hladinu -12 - skloviny( obr.'1, 2, 3).

V případě požadavku vysokého stupně homogenizace bezbarvé skloviny nebo·v případě přibarvování sklovinj’ je vhodné za první homogenizační buňku 4 napojit druhou-homogenizační buňku 13 • s míchadlem 14, umístěným v jejím středu. Druhá homogenizační buňka 13 je napojena na první homogenizační buňku £ tangenciálně prvním průtokovým mostem 15. Na výstupu z druhé homogenizační buňky 13 je umístěn druhý průtokový most 15, oddělující ji od rovné, části 17 kanálu _l.Dno 18 první homogenizační buňky;. 4 je níže než dno 19 rovné části 17 kanálu přitom druhá homogenizační-buňka 13 je umístěna v rovné části- 17* kanálu £.

* V příkladném procedění je pracovní Část sklářské taviči

- pece realizována pracovní buňkou _3, která je napojena na rovnou část 17 kanálu £ spodním průtokovým mostem 20. Pracovní buňka _3 určená např. pro strojní dávkování je opatřena míchacím .článkem-21a pod jejím pracovním otvorem 22 je umístěn fritovací žlábek 2^- Rovná.část l·? kanálu- 1 dávkovače může dále navazovat na jiné možnosti odběru skloviny.

Zařízení pracuje následovně:

.íáF-„. w-· >

iř /ge·' ,fe~ .1)

2; Sklovina natékající z ůtavicí*. Části* Ž sklářské-taviči pece do kanálu 1 dávkovače protéká bezorostředně na vstupu do kanálu 1 do první homogenizačni.~buňky.' 4._s-„ot evř enýmjeirkulačním okruhem toku skloviny a s tlakovým spádem ,vytvořeným účinným kanálovým systémem 7, napojeným na vertikální šachtu 5, s čerpacím článkem 6. Sklovina v první homogenizační buňce £ obtéká v cirkulačním okruhu kanálovým systémem 7. přepážku 8. Prodloužení délky cirkulačního toku skloviny napomáhá konstrukční řešení první homogenizační buňky 4 ,jejíž dno 18, a to jak kanálového systému 7, tak vertikální šachty 5. je situováno pod úrovní dna 19 rovné části 17 kanálu 1. Tlakový spád skloviny, odpovídající povrchové horizontální rychlos. . -7 -1 ti toku skloviny 3 až 5 · 10 m.s , potom vyvolává střídavě hoři z ontálni a v ert i kální pro ud ění skioviny vzhled em k j e j í hladině.· 12. Cirkulační tok skloviny je několikanásobně, až pětinásobně vyšší než odběrový proud,pokud se týká rychlosti, takžeza těchto podmínek se podstatně prodlouží délka toku skloviny a doba její homogenizace.

V případě,' že se sklovina v první homogenizační buňce £ přibarvuje, tuhé barvivo se z dávkovače 10 barviva, umístěného nad hladinou 12..skloviny nad vyšší, částí přepážky 8, dostává na šikmý žlab 9,,. kde se roztaví a částečně oďplyní. Roztavená a - částečně odplyněné : barvivo se při. dynamické viskozitě odpovídající 2,5 až 2 d?a .s, vyjádřeno jako logaritmus dynamické viskozity, přivádí do místa 11, kde.převládá silný horizontální povrchový proud skloviny.Pod účinkem tohoto proudu probíhá odply ňování taveniny z barevné kompozice po dráze, rovnající o se .·:). jedno až dvojnásobku šířky přibarvovaného kanálu £. Barevná sklo vina potom opakovaně prochází cirkulačním okruhem první homogenizační buňky £ a část proudění skloviny z cirkulačního okruhu se oddělije ve směru odběrového) proudění skloviny, prochází prvním průtokovým mostem 15 do druhé homogenizační buňky 13 s can.t rálním míchadlem 14, kde dochází k homogenizaci skloviny v dalším stupni mícháním. Zhomogenizovaná sklovina odtéká z druhá hcmogenizačni buňky 13 dalším průtokovým mostem 16 do rovné části 17 kanálu l·-,- k místům odběru nebo do pracovní buňky 2 5 mí-* ·· chacím článkem 21, kde eventuelně může docházet k dalšímu stupni

“^.í.3«4£c;±ťB.»r. -·Γ· ----- - ' ' -

;e

p.ejcíi Skloviňa se dále zpracovává a potem vytéká z pracovního otvoru 22. Pokud ke-zpracování nedochází ^z. různých.-důvodů, sklo i ‘

při instalaci více kanálů 1. na jednu taviči část 2. sklářské tavič é pece je možno provádět různé barevná kombinace skloviny při jejím zpracování, při tvarování výrobků např. strojním způ sobem.

Dále je mošno využít tohoto řešení pouzepro tepelnou hcmogenizaci skloviny v kanálu 1 dávkovače, zejména v případech, kdy je často prováděna směna sortimentu výroby s velkými odběrovými výkyvy a tudíž s velkými teplotními rozdíly natékající skloviny, např. z elektrických sklářských tavících pecí. Přednosti vynálezu se projevují především u krátkých kanálů 1 dávkovačů skloviny, kde cirkulací oběhu barvení nebo homogenizace skloviny se dosahuje prodlo^ení dráhy proudění i doby zdržení skloviny.

Průmyslová využitelnost ‘ Řešení vynálezu se příznivě projeví především u krátkých kanálů 1 dávkovačů sklářská taviči pece a při přibarvování skloviny v kanálu 1_ dávkovače, nebo při požadavcích na zvýšenou homogenitu skloviny. Řešení je vhodné v případech, kdy se často provádí změna sortimentu- výroby s velkými odběrovými výkyvy a tudíž i velkými teplotními rozdíly natékajícícskloviny např. z elektrických sklářských tavících pecí. Při instalaci více kanálů 1 na jednu taviči část 2 sklářské taviči pece je možno provádět v jednotlivých kanálech i přibarvování různými barevnými kompozicemi bez nákladného přebarvování v taviči Čas ti 2 pece.

			'7	··	Ό r~	: O ' XJ > o	Γ i
	v		“ 8 “			ÚŘAD VYNÁLE OBJEVY
•ť.'·'		ý P A 3	i τ o v É J	N Á R	0 -	L £

o to rc

Způsob homogenizace .a/nebo barvení 3kloviny v kanálu dávkovače sklářské taviči pece, který probíhá v otevřeném cirkulačním okruhu s tlakovým spádem toku skloviny, vyznač u- j í c í~ s é t í m , že na skiovinu v oblasti vstupu do kanálu se‘působí tlakovým spádem odpovídajícím povrchové horizontální rychlosti toku skloviny 3 až 5 .10’^m.s”¹, čímž se vyvolá v celém průřezu cirkulačního toku skloviny střídavě horizontální a vertikální orouděr.í vzhledem ke hladině sklcvmy.

Claims (6)

1. <3 i c tím,

   Způsob podle bodu 1, v y z n a č u že cirkulační tok skloviny má rychlost až pětinásobnou vzhledem k rychlosti odběrového proudu skloviny.
2. 3. Zp ůs ob p odl e bodu 1 a 2, v yznačující -— s e--------1 í m, že nad hladinou skloviny v prostoru kanálu dávkovače se roz taví a částečně odplyní tuhé barvivo a přivádí se do místa s převládajícím horizontálním prouděním skloviny.
3. 4. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1 až 3, zahrnující kanál dávkovače napojený na taviči část sklářské taviči pece,n vvústující do místa odběru skloviny a vybavený homogenizaČní buňkou s vertikální šachtou a čerpacím článkem, vyznáí c í se t í m ,že za taviči Částí (2) •-vstupu kanálu (1) dávkovače umí stěna-první homogenizaČní buňka (4), jejíž dno (18) je pod úrovní dna (19) rovné části (17)

   - kanálu (1) a která je opatřena kanálovým systémem (7), situovaným kolem přepážky (8).
4. 5. Zařízení podle bodu 4, vyznačující se tím, že přepážka (8) má ve své horní ploše tvar šikmého žlabu (9) se sklonem k místu (11) nátoku barviva a nad výše položenou částí žlabu (9) nad hladinou skloviny je umístěn dávkovač (10) barviva.
5. 6. Zařízení podle bodu 4a 5, vyznačující se tím že první homogenizaČní buňka (4) je napojena na druhou homogenizaČní buňku (13) s centrálním míchadlem (14),situovanou v rovné části (17) kanálu (1) a oboustranně povrchově oddělenou průtokovými mosty (15, 16) ,přičemž šířka druhé homogenizační buňky (13) k šířce průtokových mostů (15, 16) napříč kanálem (1) je 1,5 až 3 ku 1.
6. 7. Zařízení podle bodu 4 až 6, vyznačující se ' ~ t í m, že druhá homogenizáční buňka (13) je na první průtokový most (15) napojena tangenciálně.

   » i *