DD203899A1 - Homogenisator - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Homogenisator fuer die Glasschmelze, der aus einem Ruehrelement aus Molybdaen besteht und einer feuerfesten Stahlwelle. Ziel und Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Homogenisator mit hoher Lebensdauer, mit niedrigen Kosten und geringer Waermeabstrahlung zu schaffen. Die Erfindung sieht vor, die Homogenisatorwelle als Hohlwelle auszubilden und hierin ein Rohr fuer ein Kuehlmittel einzufuehren und das Verbindungselement zwischen Ruehrfluegel und Homogenisatorwelle so auszusparen, dasz die Wandung aus Ringbogen besteht. In der Aussparung ist waermeisolierendes Material angeordnet. Weiterhin ist um die Homogenisatorwelle konzentrisch ein Schutzrohr angeordnet, das den Waermeuebergang aus dem Oberofen einer Schmelzwanne zur Homogenisatorwelle einschraenkt. Die Abdichtung gegen die Sauerstoffzufuhr zu dem Molybdaenverbindungselement wird durch eine Schicht niedrigschmelzenden Glases im Hohlraum zwischen Homogenisatorwelle und dem Schutzrohr bewirkt.

Description

Titel der Erfindung Homogenisator

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen. Homogenisator, der im wesentlichen aus einem Rührflügel, einem .Verbindungselement und einer in dem Verbindungselement eingeschraubten, von einem keramischen Schutzrohr umgebenen Welle besteht und bei dem zwischen dem Verbindungselement und der Welle ein tellerförmig ausgebildeter Rims angeordnet ist*

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Vorteile des Rührers von Glasschmelzen sur Intensivierung der Läuterung und zur Verbesserung der chemischen und thermischen Homogenität sind allgemein bekannt. Bekannt sind auch Homogenisatoren· So wird in der DE-Auslegeschrift Hr. 1 108 863 ein. Homogenisator aus ff-KeramikguS vorgeschlagen« Homogenisatoren aus keramischen ff-Material besitzen aber nicht die notwendige Temperaturwechselbeständigkeit, unterliegen daher einem hohen Verschleiß durch Korrosion. Sie gestatten auch nur einen Betrieb mit geringen Umdrehungszahlen, wodurch ihre Wirksamkeit begrenzt wird.

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Man.ist. deshalb, wie. aus der DE-Patentschrift Hr* 1 069 hervorgeht, dazu übergegangen, Homogenisatoren aus Platin herzustellen. Abgesehen davon, daß Platin sehr teuer ist, besteht bei Platin-Homogenisatoren der Nachteil, daß. die Drehzahlen bei hohen Glasbad temper a türen, eingeschränkt werden müssen.,, da. die festigkeit des Platins bei diesen Temperaturen stark abnimmt. Homogenisatoren aus hochtemperaturbeständigen Metallen wie Molybdän und Wolfram (DE-OS. Hr. 2. 500 793) zeigen eine gute Beständigkeit gegen den Glasangriff· Ihre mechanische Festigkeit liegt selbst bei sehr hohen Temperaturen so hoch, daß eine relativ große Rührleistung übertragen werden kann. Nachteilig wirkt sich jedoch die große Affinität zu Sauerstoff bei Temperaturen über 600° G aus. Deshalb müssen Vorkehrungen getroffen werden, die ein Erhitzen dieser Metalle über 600° G bei Sauerstoffzutritt verhindern oder den.Zutritt von Sauerstoff gänzlich ausschließen (WP Urv. 153 546), Kühl- und Schutzeinrichtungen erhöhen aber den Aufwand bei der Herstellung und beim Betrieb von Homogenisatoren beträchtlich.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat zum. Ziel, einen Eomogenisator mit hoher Lebensdauer zu schaffen, bei dem mit verhältnismäßig geringem Aufwand große Wärme- und Qualitätsverluste des Glases vermieden und der bauliche Aufwand niedrig gehalten werden sollen·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch konstruktive Maßnahmen zu gewährleisten, daß der Wärmeübergang von dem aus Molybdän oder einem anderen hochtemperaturfesten Material-hergestellten Rührflügel auf die aus feuerfestem Stahl bestehenden Homogenisatorwelle gering gehalten wird, ohne die Festigkeit der Homogenisatorwelle zu beeinträchtigen.

iErfindungsgemäß erfolgt die Lösung der Aufgabe _r wenn in die als Hohlwelle ausgebildete Homogenisatorwelle ein Rohr für ein Kühlmittel eingeführt wird und der Rührflügel- mit der Homogenisatorwelle über ein. Ver- ' bindungselement verbunden und derart mit Aussparungen versehen wird, daß die Wandung aus Ringstegen besteht und daß in den Aussparungen ein wärmeisolierendes Material, ζ·Β* hochtemperaturbeständige Mineralwolle angeordnet wird»

Sin weiteres Merkmal der Erindung besteht darin, daß ein keramisches Schutzrohr, das den Wärmeübergang aus dem Oberofen auf die Homogenisatorwelle einschränkt, so angeordnet wird,, daß zwischen ihm und der Welle ein ringförmiger Hohlraum entsteht, in dem sich ebenfalls ein wärmeisolierendes Material befindet und in dem ein thermoelement zur Temperaturkontrolle angeordnet ist. Die Erfindung sieht weiterhin vor, in den Hohlraum zwischen dem Schutsrohr und der Homogenisatorwelle unmittelbar über dem tellerförmigen Ring eine Schicht niedrigschmelzenden Glases zur Vermeidung des Sauerstoff Zutrittes zum tellerförmigen Ring und zum Verbindungselement einzubringen und dieses mit einer Stampfmasse vom darüberliegenden Isolationsmaterial zu trennen.

Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der Wärmefluß aus dem Glasbad über den Rührflügel zur Homogenisatorwelle nur über die verhältnismäßig geringen Querschnitt aufweisenden Ringstege des Verbindungselementes erfolgt und damit relativ niedrig gehalten werden kann. Die Verringerung des Wärmeflusses vom Oberofen zur Welle wird in Verbindung mit wärmeisolierenden Stoffen durch das feuerfeste keramische Schutzrohr bewirkt. Die Temperaturmessung im Hohlraum zwischen Schutzrohr und Welle ermöglicht die Kühlmittelzufuhr so zu gestalten,, daß einerseits eine Überhitzung und damit Verzunderung der Homogenisatorwelle vermieden und zum anderen die Schmelztemperatur des niedrigschmelzenden

Glases über dem tellerförmigen Ring nicht unterschritten, wird·

Auaführungsbeiapiel

inhand der Zeichnung,, die einen vertikalen Schnitt durch das in-die Glasschmelze eintauchende Teil des Homogenisators zeigt, soll beispielsweise die Erfindung erläutert werden*

Die aus hitzebeständigem Stahl bestehende Homogenisatorwelle 1 ist mit einer Sackbohrung 2. versehen, in der ein Külilmedium-Zuführungsrohr 3 eingeführt ist-» Das beispielsweise aus Molybdän-hergestellte Yerbindungselement 4 trägt den Rührflügel 5, ebenfalls aus gleichem Material, und ist mit der Welle 1 durch Gewinde 6 so verbunden, daß zwischen der Homogenisatorwelle 1 und dem Rührflügel 5 ein mit einem Wärmeisoliermaterial 7j ζ·Β*. Silikatwolle, ausgefüllter Hohlraum 8 entsteht· Das Verbindungselement 4 ist mit einem ebenfalls mit Wärmeisoliermaterial 7 gefüllten Hohlraum 9 versehen, wodurch die Ringstege 10 entstehen. Die Ringstege 10 bilden das Tragorgan für den tellerförmig, ausgebildeten Ring 11 zwischen der Homogenisatorwelle 1 und dem Verbindungselement 4· Der Ring 11 dient zur Abdichtung des Hohlraumes 9 und zur Halterung des aus feuerfestem keramischen Material hergestellten Schutzrohres 12. Um.eine gute Wärmeabschirmung der Homogenisatorwelle 1 gegen die.Temperatur der Glasschmelze 13 und des Oberofens 14 zu erreichen, ist es zweckmäßig, das Schutzrohr 12 so anzuordnen, daß zwischen ihm und der Homogenisatorwelle 1 ein Hohlraum entsteht, der ebenfalls mit Wärme isoliermaterial 7 auszufüllen ist». Mit einem Thermoelement 16 wird die Temperatur oberhalb des tellerförmigen Ringes 11 im . Bereich der niedrigschmelzenden Glaspackung 17 gemessen.

,Durch-Veränderung des Kühimedium-Zuflusses. kann eine solche. Temperatur eingeregelt werden, daß die Liquidustemperatur der Glaspackung 17 nicht unterschritten, wird. Die eingestellte Temperatur muß aber gleichzeitig so niedrig liegen, daß die aus Stahl hergestellte Welle 1 nicht zundert· Die flüssig oder teigig gehaltene Glaspackung verhindert den Säuerstoffzutritt zu Ring 11 und zum Gewinde 6. Die Abdichtung der Glaspackung 17 im Hohlraum 15 wird durch die Stampfmasse 13 bewirkt, die gleichzeitig das Schutzrohr 12 gegenüber der Homogenisatorwelle 1 in einer konzentrischen Lage festlegt.. Wird der Homogenisator in die Glasschmelze 13 eingeführt., kann die sich daraus ergebende Wärmeabfuhr rom Rührflügel. 5 zur Homogenisatorwelle 1 nur über die Ringstege 10 erfolgen. Der Wärmefluß ist verhältnismäßig gering, da die wärmeleitenden* Querschnitte klein gehalten werden. Da. die aus. hitzebeständigem Stahl hergestellte Homogenisatorwelle 1 durch das Schutzrohr 12 und das Isoliermaterial 7 geschützt ist, wird die Wärmeabfuhr aus dem Oberofen verringert. Die Eontrolle der Temperatur mit Thermoelement 16 gestattet den Betrieb der Vorrichtung knapp unterhalb der Yerzunderungstemperatur des hitzebeständigen Stahls der Homogenisatorwelle 1, wodurch die Zufuhr von Kühlmedium auf ein Minimum eingestellt werden kann und auch die Kristallisation des Glasbades in unmittelbarer üfähe des Homogenisators vermieden wird«

Claims (4)

238553 Erfindungganapruch

1· Homogenisator, der im wesentlichen aus einem Hüiirflügel, einem Yerbindungselement und einer an diesem Verbindungselement befestigten, von einem feuerfesten keramischen Schutzrohr umgebenen Homogenisatorwelle besteht und bei dem zwischen dem Verbindungselement und der Homogenisatorwelle ein tellerförmig ausgebildeter Ring angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Homogenisatorwelle (1) ein Kühlmedium-Zufuhrungsrohr (3) eingeführt ist und daß der Rührflügel (5) mit der"Homogenisatorwelle (1) über ein Verbindungselement (4) verbunden ist, das mit einer Aussparung (8) und'Ringstegen (10) versehen ist und daß der zwischen den Ringstegen (10) gebildete Hohlraum (9) und die Aussparung (8) mit Wärmeisoliermaterial (7) ausgefüllt ist·

2·. Homogenisator nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Schutzrohr (12) so angeordnet ist, daß zwischen ihm und der Homogenisatorwelle (1) ein ringförmiger Hohlraum (15) entsteht.

3> Homogenisator nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,- daß in dem Hohlraum (15) im Bereich des tellerförmigen.Ringes (11) eine niedrigsehmelzende Glaspackung (17) angeordnet ist, die durch die Stampfmasse (18) vom Isoliermaterial (7) getrennt ist·

4* Homogenisator nach Punkt 1,2 und 3,. dadurch gekennzeichnet,.daß in der Glaspackung (17)ein Thermoelement (16) eingebettet ist·

Hierzu 1 Blatt Zeichnung