DE1471955C3 - Verfahren zur Herstellung von Flachglas unterschiedlicher Dicke - Google Patents

Description

Der senkrechte Abstand der Ausgußlippe 4 von lern Spiegel 11 des Bads beträgt mehrere Zentimeter und ist so gewählt, daß ein Wulst 21 aus geschmolzenem Glas gebildet ist, der sich nach rückwärts unter den Ausguß 4, 5 bis zur Stirnwand 6 des Badbehälters erstreckt.

Die Stirnwände 10 und 16 am Austrittsende des Bads bestimmen einen engen Auslaß 22. Außerhalb des Auslasses sind Austragwalzen 23 so angeordnet, daß ihr oberer Rand oberhalb des Bodens des Auslasses 22 liegt. Das verfestigte Glasband wird von der Badoberfläche aufgehoben und frei durch den Auslaß 22 gefördert, von den Austragswalzen 23 abgestützt und von Austragswalzenpaaren 25, 26 gegriffen.

Die unteren Austragswalzen 23 und 25 sind über Schneckengetriebe 27 mit einer Hauptwelle 28 verbunden, die mit einem stufenlos regelbaren Getriebe 29 gekuppelt ist. Ein Elektromotor 30 treibt die Eingangswelle 31 des Getriebes 29. Die Drehzahl der Hauptwelle 28 wird durch Einstellung des Getriebes 29 mittels eines Handrads 32 eingeregelt.
. Die oberhalb des Glasbands liegenden Austrags-

J walzen 26 sind über Schneckengetriebe 33 mit einer oberen .Welle 34 verbunden, auf der ein Kettenrad 35 sitzt. Dieses ist über eine Kette 36 mit einem Kettenrad 37 auf der Hauptwelle 28 verbunden, so daß die "zusammenwirkenden Austragswalzen 25 und 26 stets mit gleicher regelbarer Geschwindigkeit an-. getrieben werden, um eine gesteuerte Zugkraft auf das Glasband 24 auszuüben. Diese Zugkraft bestimmt die Geschwindigkeit der Fortbewegung des Glases längs des Bads aus geschmolzenem Metall. Die Austragswalzen 23, 25 und 26 sind in einer Einlaßkammer eines üblichen tunnelförmigen Kühlofens 38 vorgesehen. Die auf das verfestigte Glasband 24 durch die Austragswalzen ausgeübte Zugkraft steuert auch die Geschwindigkeit der Fortbewegung des geschmolzenen Glases längs des Bads, bevor es eine Viskosität erreicht Hat, bei der das Glasband weiteren Formänderungen nicht mehr unterliegt.

Das verfestigte Glasband 24, das von dem Bad ausgetragen wird, hat einen Glanz, der dem der Feuerpolierung gleichkommt, eine gleichmäßige Dicke, ) ebene Oberfläche und ist frei von Schaden an der Oberfläche. Das Glasband 24 tritt durch den Kühlofen 38, in dem es vergütet wird. Nach dem Austritt aus dem Kühlofen wird das Glasband in bekannter Weise in große Scheiben zerschnitten, aus denen dann die handelsüblichen Größen zugeschnitten werden.

In dem Dach 12 der Haube sind mit Abstand voneinander Leitungen 39 vorgesehen, die über Zweigleitungen 40 mit Speiseleitungen 41 verbunden sind. Durch diese Leitungen wird ein Schutzgas in den Raum 17 oberhalb des Bads eingeleitet, der im wesentlichen abgeschlossen ist. Das Schutzgas ist ein Gas, das chemisch mit dem Metall des Bads nicht reagiert, so daß Verunreinigungen für das Glas nicht entstehen können, da die freiliegenden Oberflächen des Bads und der Teil des Bads unterhalb des abgehobenen Teils des Glasbands 24 von dem Schutzgas bedeckt ist.

Die Temperatur des Bads im Badbehälter wird durch Temperaturregeleinrichtungen 42 geregelt, die in das Bad eingetaucht sind. Der Raum 17 oberhalb des Bads wird durch Strahlungsheizung beheizt, die durch Heizeinrichtungen 43 bewirkt wird, welche unterhalb der Haube angeordnet sind.

Zur Steuerung der Änderung der Viskosität des fortschreitenden Glasbands hat die Haube einen abgesetzten Teil 44, der eine Ausbuchtung 45 des Raums 17 bildet. In dieser Ausbuchtung sind zusätzliehe Strahlungsheizeinrichtungen 46 angeordnet. Am Behälter ist ein Kühler 47 nahe der Oberfläche des Glasbands angeordnet, der schematisch als wassergekühlter Kasten dargestellt ist. Der Kühler hat eine flache Wärme aufnehmende untere Fläche 40, an der

ίο das Glasband bei seiner Fortbewegung vorbeiläuft.

Die Strahlungsheizeinrichtungen 46 und der Kühler 47 sind einstellbar, wobei dies getrennt oder gemeinsam erfolgen kann, um die Änderung der Viskosität des Glases im fortschreitenden Glasband zu steuern.

Wenn auch die Heizeinrichtungen und der Kühler einen gewissen Abstand von dem Einlaß des Bads aufweisen, so erstreckt sich deren Wirkung doch bis in diesen Bereich. Soll das Viskositätsgefälle in der Längsrichtung verringert werden, so wird die Strahlungswärme von den Heizeinrichtungen 46 erhöht. Soll das Viskositätsgefälle dagegen erhöht werden, so wird der Kühler 47 wirksam gemacht. Unter gewissen Betriebsverhältnissen kann eine Feinsteuerung des Viskositätsgefälles erreicht werden, wenn eine gleichzeitige Einstellung der Heizeinrichtungen 46 und des Kühlers 47 erfolgt.

Bei der dargestellten Vorrichtung fällt das geschmolzene Glas 19 über die Ausgußlippe 4 mit einer durch die senkrechte Stellung des Regelschiebers 2 bestimmten Geschwindigkeit auf das Bad aus geschmolzenem Metall. Die Beweglichkeit des Glases 19 zur Schicht 20 aus geschmolzenem Glas wird beispielsweise durch Strahlungsheizeinrichtungen 49 ge-, regelt, die im Raum 17 nahe der vorderen Stirnwand 13 der Haube angeordnet sind. In abgewandelter Weise können auch die Seitenwände des Ausgusses beheizt werden.

Das zugespeiste geschmolzene Glas 19 fließt vorwärts auf die Oberfläche des Bads aus geschmolzenem Glas und bildet dort eine Schicht 20 aus geschmolzenem Glas, das längs des Bads unter Wärmebedingungen fortbewegt wird, die sichern, daß das geschmolzene Glas ungehindert in Querrichtung bis zur Grenze des freien Flusses fließt, wodurch auf dem Bad ein schwimmender Körper 50 aus geschmolzenem Glas gebildet wird, der eine gleichmäßige Dicke aufweist. Aus dem schwimmenden Körper 50 aus geschmolzenem Glas wird das verfestigte Glasband 24 gebildet, das genügend fest ist, um seine Abmessungen beizubehalten und.unbeschädigt aus dem Bad durch die mechanischen Austragswalzen 23, 25 und 26 gegriffen zu werden, wobei gleichzeitig die Zugkraft auf das Glasband 24 ausgeübt wird.

Um dem Glasband die eine gewünschte Breite und Dicke zu geben, erfolgt die Änderung der Vis-. kosität des Glases im fortschreitenden Glasband durch thermische Regelung, wie sie zuvor beschrieben worden ist. Diese Regelung erfolgt in Abstimmung auf die Zugkraft, die auf den schwimmenden Körper 50 aus geschmolzenem Glas ausgeübt wird. Dieser Körper wird kontinuierlich in der Dicke verringert und erreicht die gewünschte Dicke an der Stelle, wo die Viskosität des Glases so ist, daß eine weitere Formänderung des Glasbands unterbunden ist. Das längs des Bads aus geschmolzenem Metall fortbewegte .Glas wird also sowohl einer gesteuerten Zugkraft ausgesetzt, ■ um seine Dicke zu verringern, als auch der Wirkung der Kräfte aus der Oberflächen-

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spannung und der Schwere, die die Bildung planparalleler Flächen bedingen. Die Wirkung der letzteren Kräfte ist wiederum abhängig von der Viskosität des Glases.

Die thermische Steuerung der Änderungen der Viskosität im fortschreitenden Glasband durch die Heizeinrichtungen 46 und/oder den Kühler 47 erfolgt in einem Viskositätsbereich zwischen 10³ bis ΙΟ⁷ Poise. An der oberen Grenze von etwa 10⁷ Poise hat das Glas eine Viskosität, die weitere Formänderungen verhindert. Die tatsächliche Viskosität des Glases, bei der jede weitere wesentliche Formänderung unterbleibt, ist jedoch abhängig von der Zugkraft, die auf das fortschreitende Glas durch das verfestigte Glasband 24 ' ausgeübt wird. Aus diesem Grunde muß die Einstellung der Heizeinrichtungen 46 und des Kühlers 47 auf die Zugkraft abgestimmt werden.

Um die Genauigkeit der Steuerung der endgültigen Breite und ,Dicke des Glasbands 44 zu verfeinern, wird die Änderung der Viskositätsänderung innerhalb des Viskositätsbereichs von IO³ bis K)⁷ Poise geregelt, wodurch zum Trimmen des Glasbands geringe Formänderungen des Glasbands erzielt werden. ·

Die Anforderungen, die die Industrie an Flachglas verschiedener Dicke stellt, um verschiedenen Verwendungszwecken gerecht werden zu können, bedingen auch unterschiedliche Herstellungstoleranzen. Es . ist daher anzustreben, einen zweckmäßigen Weg der Herstellung von Flachglas zu finden, daß verschiedene Breiten und Dicken des erzeugten Glasbands während des Durchlaufs auf dem Bad aus geschmolzenem Metall einzustellen gestattet. Die Formänderungen des fortschreitenden Glases bestehen aus einer Verdünnung durch die Wirkung der Zugkraft unter gleichzeitiger BiI-dung planparalleler Oberflächen des Glases durch die Kräfte der Oberflächenspannung und der Schwere, wobei eine Änderung der Breite mit einer Änderung der Dicke verknüpft ist. Die Abhängigkeit zwischen Breite und Dicke des Glases unterliegt bestimmten Gesetzen, die in der F i g. 3 graphisch dargestellt sind. In dieser Darstellung ist die Breite des Glasbands als Ordinate 51 dargestellt, während die Dicke des Glasbands als Abszisse 52 angegeben ist. Die dargestellten Kurvenscharen entsprechen verschiedenen Viskositätsgefällen in dem fortbewegten Glas. Die variablen Werte längs jeder Kurve sind ein Maß für die aufgewandte Zugkraft. Je flacher die Kurve des Viskositätsgradienten verläuft, um so dünner kann das Glasband 24 hergestellt werden, wobei bei einer geforderten Breite eine bestimmte Zugkraft ausgeübt werden muß.

Arbeitet man mit einem Viskositätsgefälle, entsprechend der Kurve 53 in F i g. 3, und einer entsprechend eingestellten Zugkraft auf das Glas, so kann ein Glasband von 6 mm Dicke und 2,5 m Breite erzielt werden, wenn das Viskositätsgefälle und die Zugkraft dem durch den Punkt 54 gegebenen Wert entspricht.

Wird bei gleicher Durchsatzmenge an Glas ein Glas einer größeren Dicke als 6 mm, aber einer Breite von 2,5 m gewünscht, so muß durch Einstellung des Kühlers 47 mit einer steileren Kurve des Viskositätsgefälles gearbeitet werden, und die Drehzahl der Austragswalzen 23, 25 und 26 verringert werden, so daß sich Betriebspunkte, entsprechend dem Punkt 55, auf der Kurve 56 ergeben. Durch Benutzung einer flacheren Kurve des Viskositätsgefälles mit Hilfe der Heizeinrichtungen 33 und einer Erhöhung der Drehzahl der Austragswalzen 23, 25 und 26 ergibt sich ein Betriebspunkt 57 auf der Kurve 58. Es wird dann ein Glas von weniger als 6 mm Stärke und einer Breite von 2,5 m erzeugt.

Durch die aufeinander abgestimmte Steuerung des Viskositätsgefälles im Glas innerhalb des Bereichs von 10³ bis 10⁷ Poise und der ausgeübten Zugkraft kann daher handelsübliches Glas gewünschter Breite und Dicke hergestellt werden.

- In abgewandelter Weise kann statt des hinter dem Badbehälter angeschlossenen Kühlofens das Bad soweit verlängert werden, daß das Glasband 24 wenigstens zum Teil bereits vor dem Austragen aus dem Bad vergütet ist.

Eine zusätzliche Steuerung der Breite und Dicke des Glasbands kann durch Steuerung der Viskosität des geschmolzenen Glases erreicht werden, wenn es zur Bildung der Schicht 20 aus geschmolzenem Glas auf das Bad zugespeist wird. Auch für diese Regelung können Kurvenscharen, ähnlich der in F i g. 3 dargestellten, aufgestellt werden, die die Abhängigkeit zwischen der Steuerung der Viskosität des zugespeisten Glases und der bereits beschriebenen Steuerung des Viskositätsgefälles im fortschreitenden Glas zum Ausdruck bringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

ten Querfließen des noch fließfähigen Glasbands die

Patentanspruch: Viskosität nach Erreichen einer gewünschten Breite

und Dicke des Glasbands so groß ist, daß weitere

Verfahren zur Herstellung von Flachglas unter- Formänderungen des Glasbands unterbunden sind,

schiedlicher Dicke, bei dem Glas einem Bad aus 5 Es bleiben hierdurch die guten, durch das freie

geschmolzenem Metall mit geregelter Geschwin- Querfließen bedingten Oberflächeneigenschaften voll

digkeit zugespeist wird, um auf dem Bad eine erhalten.

Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, und Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren

die Schicht in Form.eines Bands einer geregelten Vorteil, daß die Anlage mit konstantem Durchsatz

Zugkraft in Fortbewegungsrichtung längs des io betrieben werden kann und während des Betriebs

Bads ausgesetzt wird und der gleichzeitigen Wir- durch entsprechende Einstellung der Zugkraft und

kung der Oberflächenspannungen und der Schwer- der Viskosität auf eine andere Dicke und damit

kraft unterliegt und bei der Fortbewegung längs Breite des Glasbands umgestellt werden kann,

des Bads soweit abgekühlt wird, daß es aus- Der konstante Durchsatz der Anlage ergibt, für

reichend verfestigt ist, um unbeschädigt mit einer 15 den Glasschmelzofen für das zuzuspeisende Glas

geregelten Geschwindigkeit aus dem Bad ausge- einen gleichmäßigen Betrieb, der zur Erzielung

tragen werden zu können, dadurchgekenn- gleicher Güte des Glases zweckmäßig ist. Durch die

zeichnet, daß die Viskosität des Glasbands mögliche schnelle Umstellung auf andere Abmessun-

während seiner Fortbewegung auf dem Bad im gen des Glasbands bei laufender Anlage wird deren

. Bereich von 10³ bis 10⁷ Poise thermisch derart 20 Ausnutzung beträchtlich verbessert,

vermindert wird, daß im Zusammenwirken mit der In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer

geregelten Zugkraft und ungehindertem Quer- Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas nach der

fließen des noch' fließfähigen Glasbands die Vis- Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist

kosität nach Erreichen einer gewünschten Breite F i g. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer Ein-

und Dicke des Glasbands so groß ist, daß weitere 25 richtung zur Herstellung von Flachglas in Bandform

Formänderungen des Glasbands unterbunden nach der Erfindung mit einem Behälter für ein Bad

sind. aus geschmolzenem Metall, mit Einrichtungen zur

Zuspeisung von geschmolzenem Glas mit geregelter

Geschwindigkeit zum Bad und Austragseinrichtungen

30 für das Glasband der gewünschten Form,

Pie Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur F i g. 2 eine Draufsicht auf das Einlaßende des

Herstellung von Flachglas unterschiedlicher Dicke, Badbehälters der F i g. 1 und

bei dem Glas einem Bad aus geschmolzenem Metall F i g. 3 eine graphische Darstellung, die die Abmit geregelter Geschwindigkeit zugespeist wird, um hängigkeit zwischen Breite und Dicke eines Glasauf dem Bad eine Schicht aus geschmolzenem Glas 35 bands aufzeigt, das nach dem crfindungsgemäßen zu bilden, und die Schicht in Form eines Bands einer Verfahren hergestellt ist.

geregelten Zugkraft in Fortbewegungsrichtung längs Die Anlage hat einen kontinuierlich betriebenen des Bads ausgesetzt wird und der gleichzeitigen Wir- Glasschmelzofen mit einem Vorherd 1 und einem kung der Oberflächenspannungen und der Schwer- Regelschieber 2. Geschmolzenes Glas fließt aus dem kraft unterliegt und bei der Fortbewegung längs des 40 Glasschmelzofen über den Vorherd 1 zu einerri AusBads soweit abgekühlt wird, daß es ausreichend ver- guß, der aus einer Lippe 4 und Seitenwänden-5 befestigt ist, um unbeschädigt mit einer geregelten Ge- steht. Der Ausguß hat einen im wesentlichen rechtschwindigkeit aus dem Bad ausgetragen werden zu eckigen Querschnitt.

können. Die Ausgußlippe 4 überragt eine Stirnwand 6 eines

Bei diesem bekannten Verfahren (deutsche Patent- 45 Behälters für ein Bad 7 aus geschmolzenem Metall,

schrift 1080 273) ergibt sich durch das freie Quer- das die Eigenschaften des Bads hat, das im Patent

fließen des Glases und die ausgeübte Zugkraft ein 1 010 247 beschrieben ist.

Flachglas gleichmäßiger Dicke, die am Ende des Das Bad besteht vorzugsweise aus geschmolzenem

Querfließens erreicht wird, wobei die Breite des Glas- Zinn oder einer Zinnlegierung, in der Zinn über-

bands sich aus der Dicke des Glasbands und der zu- 50 wiegt. Der einteilige Behälter für das Bad hat ferner

gespeisten Glasmenge ergibt. Es ist dort zur Verringe- einen Boden 8, Seitenwände 9 und eine Stirnwand 10

rung der Dicke des so erzeugten Glasbands vorge- am Auslaßende des Bads. Der Spiegel des Bads 7

sehen, die Zugkraft zu erhöhen, wobei gleichzeitig aus geschmolzenem Metall ist mit 11 bezeichnet. Der

die zuvor erreichte Breite des Glasbands durch Rand- Behälter ist so ausgestaltet, daß der Abstand zwischen

walzen aufrechterhalten wird. Hierbei können die 55 seinen Seitenwänden 9 größer ist als die Breite des

zuvor erreichten guten Oberflächeneigenschaften be- auf dem Bad aufliegenden Glases,

einträchtigt werden. Der Badbehälter ist von einer Haube überdeckt,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das die aus einem Dach 12, einer senkrecht einstellbaren

eingangs erwähnte Verfahren so weiter auszubilden, Stirnwand 13 am Einlaßende des Bads, einem Dach-

daß Flachglas mit einwandfreien Oberflächeneigen- 60 teil 14 oberhalb des Ausgusses 4, 5, Seitenwänden 15

schäften in jeweils gewünschten Dicken und Breiten und einer Stirnwand 16 am Auslaßende des Bads

unter Aufrechterhaltung des Durchsatzes des Glases besteht. Die Haube umschließt einen tunnelförmigen

durch die Anlage herstellbar ist. Raum 17 oberhalb des Bads.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Vis- Die einstellbare Stirnwand 13 am Einlaßende des

kosität des Glasbands während seiner Fortbewegung 65 Bads bestimmt einen engen Einlaß 18 für geschmol-

auf dem Bad im Bereich von 10³ bis 10⁷ Poise ther- zenes Glas 19, das von der Ausgußlippe 4 auf das

misch derart vermindert wird, daß im Zusammen- Bad fließt, um eine Schicht 20 aus geschmolzenem

wirken mit der geregelten Zugkraft und ungehinder- Glas auf dem Bad zu bilden.