Feeder (Glas)

Ein Feeder (engl.), deutschsprachig auch als Vorherd oder Speiser bezeichnet, ist die Verlängerung der Glasschmelzwanne, oder genauer der Arbeitswanne bei der automatisierten Glasherstellung.

Aufgabe

Der Feeder dient zur Homogenisierung des Glases, oftmals unterstützt von Rührwerken, und zur Einstellung der Glastemperatur, die für ein gleichbleibendes Tropfengewicht sehr genau eingehalten werden muss. Die am Ende des Feeders angebrachte Feedermaschine formt Tropfen aus Glas, diese werden anschließend in der Verarbeitungsmaschine zum fertigen Glaserzeugnis geformt.

Funktionsweise

Das geschmolzene Glas läuft in den kanalartigen Vorherden (Rinnen) zu einem keramischen Becken (auch Schüssel) des Feederkopfes. Der Kanal ist in mehrere Zonen eingeteilt (meist 3 bis 4), welche jeweils einen Temperaturregelkreis besitzen: in jeder Zone wird die Temperatur mittels Thermoelement oder Pyrometer gemessen und dementsprechend die Beheizung beziehungsweise Kühlung durch ein Regelsystem automatisch geregelt wird. Die Beheizung erfolgt entweder mittels Gasbrennern, direktem Stromdurchgang durch die Schmelze oder indirekt mittels elektrischer Heizwiderstände. Um das Glas in einer Zone zu kühlen, kann die isolierte Abdeckung des Feeders geöffnet werden (Kühlklappen), wodurch das Glas nach oben Wärmestrahlung abgibt. Zusätzlich kann durch die Gasbrenner Kaltluft eingeblasen werden. Es sind weitere verschiedene Kühlstrategien realisiert worden, denen allen gemeinsam ist, das durch separate Kühluftöffnungen oberhalb der Rinnen geregelt Kühlluft zugeführt wird.^[1][2]

Das flüssige Glas wird am Ende des Vorherdes durch ein keramisches Becken der Glasmaschine zugeführt. Die Öffnung im Boden des Beckens wird mit einem sogenannten Tropfring verschlossen, welcher wechselbar ist. Durch entsprechende Löcher wird der Durchmesser sowie die Anzahl (1 bis 4) der gleichzeitig geformten Glastropfen bestimmt. Die Feedermaschine ermöglicht durch eine komplexe Mechanik und kombiniert mit Antrieben für eine dem Fertigprodukt angepasste geregelte Ausbildung der Tropfen. Für eine gleichmäßige Verteilung des Glases im Becken sorgt das Drehrohr, ein ins Glas eintauchendes Rohr aus feuerfestem Material, das sich langsam dreht. Durch Höhenverstellung des Drehrohres kann die zugeführte Glasmenge und damit das Tropfengewicht eingestellt werden. Eine intensivere Durchmischung des Glases, insbesondere hinsichtlich Temperaturverteilung, welche an dieser Stelle für die Fertigung relevant ist, wird durch den zusätzlichen Einsatz von Rotoren, konzentrisch zum stationären Drehrohr, erreicht.^[3]

Unterhalb des Feederkopfes wird das aus dem Tropfring fließende Glas durch die wassergekühlten Messer der Schere in Tropfen geschnitten und über ein Rinnensystem in die Glasmaschine geführt. Taktgleich mit der Schere bewegt sich im Drehrohr ein (oder mehrere) Plunger auf und ab. Durch die Aufwärtsbewegung des Plungers schnürt sich der Glasstrang ein. In diesem Moment wird er von der Schere an seiner dünnsten Stelle geschnitten und somit die jeweils benötigte Glasmasse in Form eines Tropfens portioniert. Der vollautomatische Regelprozess ermöglicht dabei maximale Gewichtsschwankungen von ±1 Gramm. Dies ist insbesondere wichtig bei der Fertigung von dünnwandigen Hohlglasartikeln.

Plunger und Messer werden von der Feedermaschine angetrieben, die synchron mit der Glasmaschine laufen muss, damit der Tropfen im richtigen Moment in die Produktionsmaschine gelangt.

Eine Glasschmelzwanne für Behälterglas hat gewöhnlich zwei bis vier Feeder und kann bis zu 600 Tonnen Glas pro Tag produzieren.

Weitere Funktionen

Weiterhin kann der Feeder zum Färben des Glases genutzt werden: bei der Feederfärbung wird nicht der Inhalt einer ganzen Schmelzwanne eingefärbt, sondern der Farbstoff in Granulatform erst im Feeder zugesetzt und mit feuerfesten Rührwerken verteilt. Der Vorteil der Feederfärbung ist, dass sehr schnell auf andere Farben umgestellt werden kann. Durch Anwendung der Feederfärbung ist es möglich, an jeder Produktionslinie einer Schmelzwanne eine andere Glasfarbe zu produzieren. Nachteil ist der höhere Preis des Farbgranulats, weshalb die Feederfärbung hauptsächlich in der Kosmetikglasherstellung verwendet wird.

Weblinks

1. ↑ PSR System 500 forehearth goes from strength to strength. Parkinson Spencer Refractories, abgerufen am 10. Januar 2024 (englisch). 
2. ↑ Vorherd GCS® Serie 301-advanced. HORN GLASS INDUSTRIES, abgerufen am 26. Januar 2021. 
3. ↑ HEYE ROTOR MECHANISM - YouTube. Abgerufen am 26. Januar 2021. 

Literatur

• Heinz G. Pfaender: Schott-Glaslexikon. 5. Auflage. MVG, 1997, ISBN 3-478-05240-8.