DE1208851B - Verfahren zum Herstellen von gezogenen Glasblaettern - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES '//ffiWm- PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

CO3b

Deutsche Kl.: 32 a-19/00

G33611VIb/32a
16. November 1961
13. Januar 1966

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ziehverfahren zum Herstellen von gezogenen Glasblättern.

Es ist bekannt, diese Blätter aus einem flüssigen Glasbad mit einer Temperatur von etwa 1000⁰C, d.h. mit einer Viskosität von etwa 10⁴-⁵ C. G. S.Einheiten zu ziehen. Sie entstehen in einer vertikalen Ebene und werden vertikal gezogen, bis sie vollkommen erstarrt (Verfahren Fourcault und Pittsburgh) oder genügend verfestigt sind, um ohne Gefahr horizontal gebogen werden zu können (Verfahren Libbey-Owens).

Bei diesen Verfahren wird das Ziehen gegen die Schwerkraft vorgenommen, woraus sich der Nachteil ergibt, daß die Ziehbeanspruchung in den »Häuten« des Glasblattes beträchtlich größer ist und infolgedessen die Oberflächenfehler (Wellen- und Streifenbildung) stärker hervortreten. Diese sind eine Folge von Viskositätsunterschieden in diesen Häuten der Glasblätter, die meist durch Temperaturunterschiede verursacht werden.

Um übermäßige Oberflächenschäden als Folge der Schwerkraft zu verhindern, ist schon vorgeschlagen worden, die aus einem flüssigen Glasbad gezogenen Blätter in der Weise herzustellen, daß man das Ziehen am hintersten Ende eines Ziehschnabels, der aus feuerfestem Material besteht, in horizontaler oder fast horizontaler Richtung vornimmt.

Dabei ist es infolge des durch die Schwerkraft verursachten starken Glasflusses in die Länge und Breite praktisch unmöglich, Glasblätter von einheitlicher Dicke zu erzielen.

Die vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, nach dem ein Glasblatt durch horizontales Ziehen hergestellt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen Verfahren durch die beiden folgenden Merkmale:

1. Das Ziehen wird aus einem Glasbad vorgenommen, dessen Viskosität etwa zwischen 10¹⁰ und 10⁶ C. G. S.-Einheiten liegt und das zur sprachlichen Vereinfachung als Glas in viskos-elastischem Zustand bezeichnet wird;

2. während des Ziehens ruht das Blatt auf einer horizontalen, glatten Fläche und ist auf diese Weise den Einwirkungen der Schwerkraft vollkommen entzogen.

Es ist ebenfalls bekannt, daß man von der Oberfläche eines geschmolzenen Metallbades, beispielsweise eines Bades auf geschmolzenem Zinn, ein kontinuierliches Blatt von einheitlicher Dicke ziehen kann, das feuerpolierte Oberflächen hat. Ein solches Blatt ist besonders frei von Oberflächenfehlern, wenn seine Dicke über 6 mm beträgt.

Verfahren zum Herstellen von gezogenen
Glasblättern

Anmelder:

»G.B.D.« societe anonyme Holding, Luxemburg

Vertreter:

Dr. F. Zumstein,

Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann
und Dipl.-Chem. Dr. R. Koenigsberger,
^χ5 Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Als Erfinder benannt:
Bernard Long, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 17. November 1960 (844 247) - -

Um ein Blatt bis zu den kleinsten Dicken, die durch die jetzigen Ziehverfahren möglich sind, herstellen zu können, hat die vorliegende Erfindung das Ziehen eines solchen kontinuierlichen Blattes, während es in viskos-elastischem Zustand von der Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Metall getragen wird, zum Gegenstand.

Es ist schon vorgeschlagen worden, ein dünnes Blatt dadurch herzustellen, daß man ein dickes Blatt zieht, indem man von oben her einen Glasstrom auf einen erkalteten Zylinder von großem Durchmesser fließen läßt. Nach transversaler Wiedererwärmung wird das Blatt in Längsrichtung gezogen, ohne daß irgendeine Maßnahme getroffen wird, um zu vermeiden, daß die Breite des Blattes abnimmt; darüber hinaus ändert sich die untere Fläche stark bei der Berührung mit der starren Unterlage, auf der das Blatt während seiner Verfestigung gleitet.

Das Ziehverfahren gemäß der Erfindung besteht darin, daß ein kontinuierliches, feuerpoliertes Glasblatt von einheitlicher Dicke im Verlauf des Transports dieses Glasblattes auf der Oberfläche eines flüssigen Metallbades, über dem eine nichtoxydierende Atmosphäre herrscht, auf dem Teil des Glasblattes, in dem

509 778/65

I 208 851

3 4

die Viskosität des Glases mehr als ΙΟ⁹ C. G. S.- Glasblatt, das gezogen werden muß (Mutterblatt)

Einheiten beträgt, wieder erwärmt wird, wobei diese angeordnet sind.

Erwärmung auf einem Querstreifen des Glasblattes Die Strahlkörper können aus elektrischen Heizmit Ausnahme seiner beiden Randzonen, die ihre widerständen oder aus gasbeheizten Elementen aus Anfangsviskosität beibehalten, vorgenommen wird, 5 feuerfestem Material bestehen wobei vorzugsweise und daß der wiedererwärmte Querstreifen des Glas- feuerfestes Material mit einem hohen Strahlungsblattes bei Berührung mit dem geschmolzenen Metall- faktor, ζ. Β. !Carborundum, verwendet wird,
bad in Richtung der Längsachse des ursprünglich Diese Strahlungskörper sind so eingerichtet, daß sie kontinuierlichen Glasblattes gezogen wird, derart, den querverlaufenden Streifen auf dem größten Teil daß das neu kontinuierlich gezogene Blatt mit Aus- io seiner Länge intensiv und gleichmäßig beheizen mit nähme der Ränder dünner als das ursprünglich gezo- Ausnahme der äußeren Enden, die zu deü Randzonen gene Blatt wird. Dadurch verbleiben mit unterschied- des Glasblattes gehören.

licher Dicke gegenüber dem neu kontinuierlich gezo- Das Ziehen des zum Erweichen gebrachten Quergenen Glasblatt nur die Ränder, die ihre ursprüngliche Streifens vollzieht sich im allgemeinen auf Grund der Dicke beibehalten, und zwei Zwischenzonen von 15 Reibungskräfte zwischen den Walzen des Tunnelgeringer Breite, in denen die Dicke verschieden ist. Kühlofens und dem gezogenen und verfestigten Teil

Dieses neue, kontinuierlich gezogene Blatt wird des Glasblattes, das auf diesen Walzen ruht. Man dann fortschreitend abgekühlt auf der Oberfläche des ändert die Zugkraft, indem inän die Umdrehungs-Bades von geschmolzenem Metall, über dem eine geschwindigkeit der Walzen ändert,
nichtoxydierende Atmosphäre herrscht, so daß die 20 Dabei ist die Dicke des gezogenen Blattes von der thermische Homogenität über die ganze Breite wieder- Geschwindigkeit, mit der es erzeugt wird, abhängig: hergestellt wird. Danach wird dieses neu gezogene Die Regelung des Ziehens wird dadurch bewirkt, daß Blatt in einen Tunnelofen mit horizontalen Trag- man auf den Grad der Erweichung des wieder erwalzen gebracht, wo es in bekannter Weise langsam wärmten Streifens und die Umdrehungsgeschwindiggeküblt wird, damit es beiUmgebüngstemperätür nur 25 keit der Wälzen des Tunnels einwirkt,
zu vernachlässigende Reste von permanenten inneren Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher Spannungen aufweist. erläutert, in denen

Unter den obenerwähnten Bedingungen sind die Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt: das Mutter-Ränder des Glasblattes auf Grund ihrer höhen Viskosi- blatt, das auf dem flüssigen Metallbad ruht, der Teil tat praktisch überhaupt keinem Zug ausgesetzt, und 30 des Mutterblattes, der gerade horizontal gezogen wird; die Verfringerung der Breite des Blattes unter der das gezogene Blatt im Stadium der Verfestigung auf kombinierten Einwirkung der Ziehkräfte und der der Oberfläche des flüssigen Metällbades und dasselbe Oberflächenspannung des Glases ist zu vernach- Gläsblättj welches auf deii Walzen des Tunnel-KüM-lässigen. Andererseits wird das Glas der Mittelzone ofens ruht, darstellt,

des Blattes dann gezogen, wenn seine Temperatur 35 Fig. 1 den Querschnitt nach Linie A-A von nicht weit vom Erweichungspunkt entfernt ist, d. h. F i g. 1 des gezogenen und einmal verfestigten Glasin einem Bereich liegt, in dem die geringen Temperatur- blattes;

abweichungen, die die Oberflächenschichten des Fig. 3ä und 3b im Längs- und im Querschnitt

Blattes beeinflussen, sich nicht in Form so starker eine aus drei Widerständen bestehende Vorrichtung

Unebenheiten auswirken wie bei Anwendung eines 40 zur elektrischen Erwärmung des Mutterblättes,

der anderen modernen Ziehverfahren. Fig. 4ä und 4b im Längsschnitt und im Quer-

Da das Glasblatt vor und während des Ziehens so- schnitt eine Vorrichtung zum Erwärmen des Mutterwie während seiner anschließenden Abkühlung auf blattes, bestehend aus einer Strahlungsplatte aus f euerder horizontalen Fläche eines geschmolzenen Metall- festem Material, mit welcher im Kontakt man die bades ruht, über dein eine nichtoxydierende Atmo- 45 Verbrennung eines Luft-Gas-Gemisches durchführt. Sphäre liegt, ist seine allgemeine Ebenheit bemerkens- In F i g. 1 ruht das kontinuierliche Blatt 1 von einwert hoch und jede Beschädigung der Politur seiner heitlicher Dicke, das nach den bekannten Verfahren Flächen ausgeschaltet. - aus flüssigem Glas hergestellt worden ist und von

Ein anderer Vorzug des Verfahrens gemäß der links nach rechts wandert, auf dem Bad von geErfindung besteht darin, däß das gezogene Blatt in 50 schmolzenem Zinn 2, das sich in dem Behälter 3

jeder gegebenen Dicke mit einer bedeutend höheren befindet, der von der Überdachung 4 überdeckt ist.

Geschwindigkeit hergestellt werden kann, als dies Die Oberfläche des Bades ist mit Ziffer S bezeichnet,

nach den jetzigen Ziehverfahren möglich ist. Bekanntlich nimmt das Gläsblatt 1 nicht die ganze

Es ist bekannt, daß das Mutterblätt, das eine eiü- Breite des Bades 2 ein, und die Atmosphäre 6 über dem heitliche Dicke von mehr als 6 mm aufweist, infolge 55 Bad ist nichtoxydierend.

der besonderen Herstellungstechnik mit einer Ge- In geringer Entfernung über Blatt 1 befindet sich

schwindigkeit erzeugt wird, die viel größer ist als die die Vorrichtung zur Wiedererwärmung 7, die schema-

Geschwindigkeit eines der üblichen Verfahren für ein tisch durch ein schraffiertes Rechteck dargestellt ist.

Glasblatt von bedeutend geringerer Dicke. Es ist Die Drehung der Walzen 8, die das gezogene und daher offensichtlich, daß man — wenn man dieses 60 verfestigte Blatt 9 innerhalb des Tunnel-Kühlof ens IO

Glasblatt nach dem Verfahren gemäß der Erfindung tragen, erfolgt durch ein hier nicht abgebildetes

zieht, um daraus Blätter von geringerer Dicke her- Aggregat, bestehend aus einem Elektromotor mit

zustellen — die Pröduktionsgeschwindigkeit für ein Getriebe,- wodurch das Blatt 9 in Richtung des

Gläsblätt mit einer unter 6 mm hegenden Dicke noch Pfeiles 11 transportiert wird,
erhöhen kann. 65 Unter der gemeinsamen Wirkung" der Erweichung,

Die Wiedererwärmung gemäß der Erfindung wird die durch die Vorrichtung? bewirkt wird, und des

vorzugsweise durch Strahlung bewirkt, wobei der durch die Walzen S ausgeübten horizontalen Zuges

oder die Strahlkörper quer über dem kontinuierlichen wird Blatt 1 in horizontaler Richtung gezogen, in

Blatt Γ von abnehmender Dicke verwandelt und dann die Blattdicke infolge der Abkühlung, die das Ziehbad 2 und der Oberbau 4 bewirken, stabilisiert.

Bei Verlassen des Zinnbades gelangt das Blatt in den Kühltunnel 10, in dem es gegebenenfalls von der Walze 12, die sich lose dreht, gestützt wird.

In F i g. 2 ruht das gezogene und verfestigte Blatt 9 auf dem Zinnbad 2, wobei der Teil 5 der Oberfläche des Zinnbades unbedeckt bleibt; die Glasblattränder 13, die nicht wesentlich gestreckt worden sind, haben praktisch die Dicke des Mutterblattes 1; die Randzonen 14, die an die Glasränder 13 angrenzen, weisen eine Dicke auf, die sich von dem äußeren Rand her allmählich verringert bis zur Vereinigung mit Blatt 9, das eine einheitliche Dicke zeigt. Die Breite dieser Randzonen ist gering im Verhältnis zur Breite des eigentlichen Blattes.

Die Enden 15 der Vorrichtung zur Wiedererwärmung, die schematisch durch ein schraffiertes Rechteck dargestellt ist, stehen leicht zurück gegenüber den Rändern 13 des Mutterblattes 1.

Es muß betont werden, daß das Ziehen des Mutterblattes sich innerhalb einer Art von Rahmen vollzieht, der auf drei Seiten ziemlich starr ist:

Die eine Seite ist derjenige Teil dieses Blattes, der sich oberhalb der Vorrichtung zur Wiedererwärmung befindet,

die beiden anderen Seiten sind diejenigen, die der Erweichung entzogen werden.

Es ist hier zu erwähnen, daß die Verwandlung des Mutterblattes 1 in das gezogene Blatt 9 gemäß der Erfindung nur eine geringe Verminderung der Breite mit sich bringt.

In den Fig. 3 a und 3 b trägt jede der drei aus keramischem feuerfestem Material (beispielsweise aus Hartporzellan oder Sillimanit) bestehenden Röhren 16, die quer über dem Mutterblatt 1 angeordnet sind, eine Heizwicklung 17, die aus Nickelchromdraht besteht und durch Joulesche Wärme geheizt wird.

Im Querschnitt 3 b sieht man, daß die äußersten Enden der Wicklung gegenüber den Kanten 13 des Mutterblattes 1 etwas zurückstehen, damit diese Kanten bedeutend weniger erwärmt werden als die Mittelzone des Blattes. Wenn notwendig, wird die Überhitzung dieser Mittelzone dadurch reguliert, daß man den Abstand der Windungen des Nickelchromdrahtwiderstandes ändert.

Man kann auch von außen zu bedienende Schirme 18 verwenden, (einen Schirm für jeden Widerstand) und die Strahlung der Enden der Widerstände mehr oder weniger hemmen. Auf diese Weise reguliert man den Temperatur- und demzufolge den Viskositätsgradienten zwischen den Rändern und der mittleren Zone des Glasblattes, das gezogen wird, auf eine einheitliche Temperatur.

In den Fig. 4a und 4b besteht die Vorrichtung zur Wiedererwärmung hauptsächlich aus der Strahlungsplatte 19 aus feuerfestem Material, z. B. Karborundum, auf welche sich die Flammen richten, die durch Verbrennung eines Gas-Luft-Gemisches entstehen, das Öffnungen längs der von den beiden Rohren 21 gespeisten Rampe 20 entströmt.

Die Strahlungsplatte 19 stellt den Boden des Troges 22 dar, der aus feuerfestem Material besteht, in den Oberbau 4 eingefügt und von der feuerfesten Platte 23 überdeckt ist. Diese weist drei Öffnungen auf: Eine Öffnung, auf der die Rampe 20 ruht, und zwei Öffnungen 24, durch die die verbrannten Gase entweichen.

In F i g. 4 a sieht man, daß die Strahlungsplatte 19 eine Länge hat, die geringer ist als die Breite des Mutterblattes 1, so daß die Ränder des Mutterblattes weniger erwärmt werden als dessen Mittelpartie. Es ist möglich, diese geringere Beheizung mit Hufe zweier Schirme 18 durchzuführen, die man von außen her bedient.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen gezogener Glasblätter, bei dem ein kontinuierliches, feuerpoliertes Glasblatt von einheitlicher Dicke im Verlauf des Transportes dieses Glasblattes auf der Oberfläche eines flüssigen Metallbades, über dem eine nichtoxydierende Atmosphäre herrscht, auf dem Teil des Glasblattes, in dem die Viskosität des Glases mehr als 10⁹ C. G. S.-Einheiten beträgt, wieder erwärmt wird, dadurchgekennzeichnet, daß diese Erwärmung auf einem Querstreifen des Glasblattes, mit Ausnahme seiner beiden Randzonen, die ihre Anfangsviskosität beibehalten, vorgenommen wird und daß der wiedererwärmte Querstreifen des Glasblattes bei Berührung mit dem geschmolzenen Metallbad in Richtung der Längsachse des ursprünglich kontinuierlichen Glasblattes gezogen wird, derart, daß das neu kontinuierlich gezogene Blatt mit Ausnahme der Ränder, die anschließend in bekannter Weise abgeschnitten werden, dünner als das ursprünglich gezogene Blatt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 1 080 273.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   509 778/63 1.66 © Bundesdruckerei Berlin