DE1471910A1

DE1471910A1 - Verfahren zur Herstellung von Tafel- oder Walzenglas

Info

Publication number: DE1471910A1
Application number: DE19651471910
Authority: DE
Inventors: Kunihiko Ito; Hideo Kita
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1964-08-22
Filing date: 1965-08-21
Publication date: 1969-09-25
Also published as: GB1112969A; US3637361A; BE668565A; DE1471910B2

Description

Verfahren zur Herstellung von Tafel- . oder Walzenglas

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Tafel- oder Walzenglas«

Bei der kontinuierlichen Herstellung von Tafel- oder Walzenglas wurden verschiedene Verfahren praktisch ausgeübt. So gibt es z.B. ein Verfahren, bei welchem geschmolzenes Glas aufwärts von seiner freien Oberfläche oder durch einen Schlitz aus feuerfestem Material gezogen wird. Es ist auch ein Verfahren zum Planieren von geschmolzenem Glas mittels eines Paars von Metallwalzen bekannt. Das in dieser Weise zwischen einem Paar von Metallwalzen gewalzte, geschmolzene Glas kann erneut auf einem geschmolzenen Metallbad erhitzt werden· Außerdem gibt es noch eine bekannte Arbeitsweise} bei welcher geschmolzenes Glas direkt auf ein Bad aus geschmolzenem Metall ohne vorhergehende Planierungebehandlung fließen gelassen wird, um erneut erhitzt und unter einer geeigneten Spannung oder Dehnung gestreckt zu werden.

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Jedoch besitztm. die vorstehend beschriebenen bekannten Arbeitsweisen jeweils ihnen anhaftende eigene Nachteile und

' Mangele Das Verfahren, bei welchem das geschmolzene Glas aufwärts gezogen wird, liefert kaum ein Tafelglas gleichförmiger Dicke und die Streck- oder Zuggeschwindigkeit kann nicht über eine bestimmte Grenze erhöht werden« Bei dem Verfahren der Planierung von geschmolzenem Glas mittels eines

r Paars von Metallwalzen neigt; die Glasoberfläche nach dem Planieren zum Aufweisen von zahlreichen feinen Unebenheiten aufgrund von Schrumpfung, da das geschmolzene Glas mit einer hohen Temperatur durch die wassergekühlten Metallwalzen rasch abgekühlt oder abgeschreckt wird, oder von Unebenheiten, die duroh die auf den Oberflächen der Walzen gebildete Abschilferung verursacht wird, so daß ein glattes, glänzendes, und durchsichtiges Tafelglas nicht erhalten werden kann. Demgegenüber wird bei dem Verfahren der Wiederaufheitung des planierten Glases eine große Menge an Brennstoff oder Elektriasität verbraucht und für die Erniedrigung der Unebenheit in der Glasoberfläche auf ein zufriedenstellendes Ausmaß ist ein beträchtlich langes Bad aus geschmolzenem Metall erforderlich· Dae Verfahren, bei welchem man geschmolzenes Glas auf ein Bad aus geschmolzenem Metall/fließen läßt ψηηβ , Planierungjjj kann die duroh die Flanierung hervorgerufenen Mängel und Nachteile vermeiden, jedoch ist die Regelung der

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Strömungsmenge von geschmolzenem Glas und demgemäß die Dicke des erhaltenen Tafelglases mittels einer Klappe aus feuerfestem Material schwierig» Daher kann ein Tafelglas mit einer erwünschten gleichförmigen Dicke über seine Breite hinweg nach dieser Arbeitsweise kaum erhalten werden, und um die Dicke des Erzeugten Tafel- oder Walzenglases über seine Breite auszugleichen und einheitlich zu machen, muß das Tafelglas auf einem geschmolzenen Metallbad bei einer beachtlich hohen Temperatur während einer langen Zeitdauer gehalten werden«, Für diesen Zweck ist ein beträchtlich langes Bad aus geschmolzenem Metall erforderlich und der Verbrauch an Brennstoff oder Elektrizität dafür wird ebenfalls große

Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von Tafel- oder Walzenglas, das von den vorstehend beschriebenen Nachteilen und Fehlern, die den gebräuchlichen Verfahren anhaften, frei ist, vorgeschlagen, bei welchem man geschmolzenes Glas kontinuierlich eine geneigte Ebene herabfließen und unmittelbar danach zwischen einer Metallwalze und der oberen Oberfläche eines Badee aus geschmolzenem Metall weiterbewegen läßt, um dadurch klassiert oder planiert zu werden· Diese Arbeitsweise ist in der japanischen Patentanmeldung 69417/1963 beschrieben«,

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Jedoch, kann selbst bei diesem verbesserten Verfahren die Bildung von feinen Unebenheiten während der Planierung in der Glasoberflache, die in direkte;, Berührung mit der Metallwalze kommt, noch nicht völlig vermieden werden, da die Oberfläche durch die Walze rasch abgekühlt wird. Auch, kann die Oberfläche der Walze durch. Glas verunreinigt werden_eEs besteht daher ein technisches Interesse für ein Verfahren zur mühelosen Gewinnung von glattem, glänzendem Tafel- oder Walzenglas·

Es wurde nun festgestellt, daß man die den bisherigen Arbeitsweisen anhaftenden Fehler und Mängel durch ein Verfahren

man

überwinden kann, bei welchem/eine geregelte Menge an geschmolzenem Glas eine geneigte Ebene herabfließen läßt und zu einem Raum zwischen einer Planiereinrichtung<führt} von welcher wenigstens der Teil, welcher der darunter vorbeifließfcnden Glas-· schicht gegenüberliegt, aus einem porösen und durchlässigen Material besteht, und der Oberseite eines Bades aus geschmolzenem Metall < >, und ein unter Brück in die Planiereinrich-

tung eingeführtes Gas aus dem Teil der Planier einrichtung, welche der darunter vorbeifließenden G4ae Schicht aus geschmolzenem Glas gegenüberliegt, unter Bildung und Beibehaltung eines dünnen Films aus dem Gas zwischen der Oberfläche der Planiereinrichtung (sizing means) und dem Glas herausbläst, so daß das

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Glas zwischen dem gasförmigen Film und der Oberseite des Bades aus geschmolzenem Metall planiert wird«

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt im senkrechten Schnitt eine Vorrichtung, die für die DuEOhfüliiung des Verfahrens gemäß der Erfindung geeignet ist. Die Figuren 2 und 3 zeigen Ausschnitte im senkrechten Schnitt von Abänderungen der in Fig« Λ dargestellten Vorrichtung. Die Fignnen 4- und 4¹, 5 und 5^f, 6 und 6^f ^ und 7 und 7¹ zeigen verschiedene Flaniereineichtungen, die zur Anwendung bei der praktischen Ausführung des Verfahrene gemäß der Erfindung geeignet sind· Die Fig. 8 zeigt im senkrechten Schnitt eihe verschiedene Ausführungsform einer Vorrichtung, die zum (Tragen des planierten (Tafelglases geeignet ist. Die Figuren 9 und 9' erläutern eine Ausführungsform einer unterteilten Flaniereinriohtung und Figo 10 zeigt einen Querschnitt entlang Linie I-I in Fig. 9·

Mit Bezug auf Fig. 1 verläßt das geschmolzene Glas 1 (

den Vorwärmofen oder Vorderherd/eines Sohmelzbehälters und fließt auf eine- als Lippe ausgebildete Fliese 3 herab und wird zu einem Raum zwischen der Planiereinrichtung 4- und der oberen/

/ Oberfläche ^ des Bades 3 ^aua einem geschmolzenen Metall geführt« Die Strömungsmenge des geschmolzenen ßlasea kann mittels einer senkrecht bewegbaren Klappe, die am Ausgang aus dem Vorwärmherd 2 vorgesehen ist, geregelt werden.

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Die Planierungseinrlchtung 4 besteht aus einem porösen und durchlässigen Graphit und ihre Ausbildung oder ihr Aufbau ist in den Figuren 4 und V gezeigt. Der hierfür verwendete Graphit besitzt eine Porosität von etwa 3Q#· Die Planiereinriohtung kann im wesentlichen vollständig aus einem porösen Material hergestellt sein« es ist jedoch ausreichend, wenn der untere Teil davon» d. h. die dem geschmolzenen Glas gegenüberliegende. Fläche, eine poröse und durchlässige Äusführungsform aufweist. PUr den porösen Teil der Planiereinriehtung können solche feuerfesten Materialien, wie hochfeuerfestes aluminiumhaltiges Material, gesintertes Siliconoarbid od. dgl., gesinterte Legierungen und auch Graphit verwendet werden. Die Oberflächen des porösen Teils sollen vorzugseise eine Nach- oder Endbehandlung erhalten haben. Die Planiereinriohtung: kann feststehend sein oder sie kann walzenähnlich drehbar sein. Im letzteren Fall muß die gesamte Oberfläche davon eine poröse Ausführung oder einen porösen Aufbau aufweisen. Eine Äusführungsform, bei welcher die poröse Planiereinrichtung in Form einer Walze vorliegt, ist in den Figuren 2, 5 und 5* gezeigt. Die Flagereinrichtung kann einen mit einer Wasserkühlung versehenen Aufbau aufweisen, wie dies in den Figuren 6, 6¹ und 7 und 7* gezeigt ist. Die Figuren 9, 9¹ und 10 zeigen eine Aueführungsform mit einer über die Breite unterteilten Planier einrichtung, die aus einer Mehrzahl von kleinen Planiermitteln besteht, in welcher 16 jeweils eine klein· PlanierÄinriohtung darstellt, die stets in senkrechter

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m» 7 mm

Richtung beweglich sindj 17 bezeichnet die Einregelungs- oder -Eanstellungsstange für die senkrechte Bewegung der kleinen Planiereinrichtungen oder -mittel 16, 18 eine Leitung für die Einführung von Gas unter Druck, 19 den Teil, der aus einem hitzebeständigen Stahl hergestellt ist und 20 den Teil, der aus einem porösen Material gebildet ist» Bei Anwendung einer derartigen Planiereinrichtung, kann die Dicke * über die Breite des erzeugten Tafelglases hinweg gleichförmig ausgebildet werden, und dies umso leichter, wenn eine unterteilte Planiereinrichtung verwendet wird, durch Beobachtung und Feststellung der Dicke über die Breite hinweg des planierten Tafelglases und automatische und genaue Regelung der Anordnung in senkrechten Stellungen der kleinen Planiereinrichtungen entsprechend der gemessenen Dicke» Das für das Bad 5 verwendete Metall muß ein, höheres spezifisches Gewicht im geschmolzenen Zustand als dasjenige von dem geschmolzenen Glas aufweisen und darf nicht mit dem geschmolzenen Glas reagieren können. Metalle mit einem Schmelzpunkt bis zu etwa

· Wtftlgstens / 6OO^UC und einem Siedpunkt Von -f\ etwa 1100 , wie Zinn, Blei, Legierungen von Zinn und Blei oder von Zinn und Aluminium sind brauchbar, wobei insbesondere Zinn bevorzugt wird. Die

im Bad/ Temperatur des geschmolzenen MeiäLls/söii bei etwa 900 bis 1100°0 gehalten werden.

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Das geschmolzene Glas wird kontinuierlich während es unter dem Einfluß von statischem Auftrieb, der durch den Unterschied in den spezifischen Gewichten des geschmolzenen Metalls von dem Bad 5 und dem Glas verursacht wird, sowie

4 dem Abwärtsdruck der Planiereinrichtung steht, planiert» Die Höhe der. Planiereinrichtung mit Bezug auf die obere Oberfläche von Bad 5 wird in geeigneter Weise in Abhängigkeit von der erwünschten Dicke des zu erzeugenden Tafel- oder Walzenglases und den besonderen Arbeitsbedingungen, wie Strömungsmenge oder -ausmaß und der Temperatur des GKLases und dem Überführungsausmaß des Tafelglases geregelt.

Während der Planierung des geschmolzenen Glases zwischen der porösen Planiereinrichtung 4 und der oberen Oberfläche des Bades 5 wird ein Gas, dem ein vorfeestimmter Druck und eine vorbestimmte Temperatur erteilt ist, in die Planiereinrichtung 4 so eingeführt, daß ein dünner Film des Gases gebildet werden kann und zwischen den Oberflächen der Plani·*»· einrichtung und der Schicht des geschmolzenen Glases beibehalten werden kann. Wenn die poröse Planiereinrichtung aus Graphit hergestellt ist, wird für diesen Zweck zweckmäßig Stickstof:%ae verwendet, während, wenn die poröse Planiereinrichtung aus iinem feuerfesten Material gebildet ist, Luft oder ein brennbares Gas, z.B. Generatorgas, ein Kohlenwasserstoff gas, wie Propan oder Butan, in ähnlicher Weise brauchbar ist* Ein derartiges brennbares Gaβ brennt auf 4*m Oberfläche

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der Oberfläche der Planiereinrichtung und bewirkt daher gleichzeitig mit der Planierung eine eog_e S¹ euer politur, wenn fes bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangt, und ermöglicht dadurch die Bildung von Tafel- oder Walzenglas mit besonders stark glänzenden und glatten Oberflächen»

Der Druck des in die Planiereinrichtung einzuführenden Gases soll in Abhängigkeit von dem Widerstand der Planiereinrichtung gegen den Gasdurohtritt, d.h. von der Durchlässig- * keit und Dicke des porösen Teils davon bestimmt werden. Wenn der poröse/ Teil eine Porosität in der Größenordnung von 20 bis 30?t aufweist, ist der Druck des Gases in einem Kompressor

ο 'im allgemeinen/ ■

von 1 bis 3 kg/cm / zufriedenstellend· Wenn der Druck des Gases zu hoch ist, können unerwünschte Streifen in dem Glas in ' Erscheinung treten, während wenn.der Druck zu niedrig ist, das Glas an der Planiereinrichtung anhaften kann. Dem Fachmann ist es jedoch ohne weiteres möglich, den optimalen Druck des Gases in jedem besonderen Pail für die Bildung und Aufrecht erhaltung eines dünnen gasförmigen Films zwischen den j Oberflächen der Planiereinrichtung und der Glasschicht mühelos experimentell au bestimmen.

Es ist sweckmäßig, das in die Planiereinrichtung einasuführende Gas auf eine der Glastemperatür möglicttfcnahekomaende Temperatur zu erhitzen, Das Strömungsausmaß oder die Strömungsmenge des Gases kann relativ gering sein und in den mei-

3 2 #ten Fällen ist eine"Menge von etwa 60 cm /min je cm dee

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Oberflächenbereichs des porösen und durchlässigen Teils der Planiereinrichtung (im Standard-Zustand) oder weniger ausreichend β

Bei Verwendung von Graphit als poröses Material für die Planiereinrichtung findet selbst bei Verwendung eines Stickstoffgases von hoher Reinheit eine Erosion oder .ein Anfressen von Graphit bisweilen aufgrund der oxydiei^enden Art

»oder des Auftreffens der Atmosphäre der Planiereinrichtung oder der Einwirkung / eines Abgases aus dem ßlisschmelzpfen oder dem geschmolzenen Metallbad gegen die Planiereinrichtung statt· Daher wird zweckmäßig eine Kammer 21, die mit einem Schutzgas (N₂) gefüllt ist, rund um die Planiereinrichtung vorgesehen, um eine derartige gegebenenfalls eintretende Erosion von Graphit zu verhindern.

Das Tafelglas 9 wird nach der Planierung durch einen Kühlbehälter 10 auf etwa 600⁰C gekühlt und danach mittels einer Walzen- ode? Rollenfördereinrichtung 11 weggeführt. Bei einer derartigen Temperatur ist das Glas bereits ausreichend verfestigt, so daß die Oberflächen von ihm nicht mehr durch die Berührung mit den Metallwagen beschädigt werden« In Pig.

ist ein Kühlbehälter 10 aus Kühlbädern 12, 13 und H gezeigt, die Zinn^enthaiten^ mit einer allmählich oder fortschreitend niedriger eingestellten Temperatur in der angegebenen Reihenfolg· enthalten, gezeigt, wobei jedoch dies nicht die einzig möglich Ausbildungsform darstellt und andere Abänderungen davon aur Anwendung gelangen können. Beispielsweise kann an-

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stell« der Anwendung des Kühlbehälters 10 das Glas weggeführt werden, während es von der gegen das Glas gepreßten Luft getragen wird, wobei die Temperatur dieser Luft geregelt wird, die Kühlung des Glases zu bewirken (vgl* Figo 8) „ Die in

8 gezeigte flache Platte aus feuerfestem Material 15 besitzt auf ihrer Oberfläche viele Poren oder öffnungen, durch welche Luft aufwärts zum Tragen des Tafel- oder Walzenglases gepreßt wird,

Überdies kann anstelle der vorstehend beschriebenen Klappe 6 für die Regulierung der Strömungsmenge des geschmolzenen
Glas/Mt eine Klappe oder Drossel 8 mit einer erhöhten Wirksamkeit aufgenommen werden (vgl. Figo 3)» die aus einem porösen Material, ähnlich wie die gemäß der Erfindung verwendete Planiereinrichtung,gebildet ist. Da die gewöhnliche Klappe 6 dazu neigt, mit dem geschmolzenen Glas verklebt zu werden,
ist der Strom von dem Glas aus einer solchen Klappe nicht
glatt und kann unerwünschte Streifen darin aufweisen. Demgegenüber kann bei Verwendung der porösen Klappe 8 ein derartiges Anhaften von Glas auf der Klappe vermieden werden und
auf diese Weise ein glatter Strom aus geschmolzenem Glas mit einer praktisch einheitlichen Dicke über seine Breite, dessen Oberfläche von den vorstehend beschriebenen Fehlern frei ist, der Planiereinrichtung augeföKrt werden.

Gemäß der Erfindung wird das geschmolzene Glas zwischen dem dünnen gasförmigen Film, der awf der Oberfläche der PIa-

' niereinrichtung gebildet und "beibehalten wird, und der oberan . Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Metall ohne' direkte Berührung mit der Planiereinrichtung oller ohne durch diese abgekühlt- oder abgeschreckt zu werden, planiert,Andererseits

' kann auch die Planiereinrichtung durch den gasförmigen PiIm t\ ■

vor einer Verunreinigung durch das Glas oder durch Abgas ge-

; schützt werden. Demgemäß kann eU» Tafel- oder Walzenglas mit ||, einer sehr glatten und glänzenden Oberfläche besondere mühe- ; los und kontinuierlich hergestellt werden. Da die Bodenoberfläche des Tafelglases planiert wird, während sie in Berührung mit dem geschmolzenen Metall von hoher Temperatur ist, wird diese außerdem während des Planieren* nicht abgeschreckt " oder ratsch abgekühlt, und so kann auf diese Weise eine sehr • glatte Bodenoberfläche entsprechend der oberen Oberfläche erhalten werden. Überdies muß das gemäß dem Verfahren der Erfindung planierte Tafelglas nach dem Planieren nioht erneut erhitzt werden, da es bereite völlig zufriedenstellend glatte

ϊ u

'' berflachen besitzt, Es ist bei dem gemäß de* Verfahren der Erfindung planierten Tafel- oder Walzenglae auereichend, das Glas anschließend auf einem Bad aus einem 'geschmolzenen Metall au kühlen, bis es eine ausreichende Härte erreicht, eo daß seine Berührung mit Metallwalaen einer gebräuchlichen Walzenfördefeinrichtung zu keiner Beeohädigung «einer Oberflächen fühft. Kahrfr kann bei der praktischen BüiOhführung dee Verfahrens gemäß der Erfindung die Läng« des Bade« aus

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geschmolzenem Metall, welches für diesen Zweck verwendet wird, wesentlich kürzer sein als die länge, die bei einem gebräuchlichen Bad aus geschmolzenem Metall, das für das

Wi/edererhitzen von Tafelglas darauf verwendet wird, «eforjierlioh Igt?; /

dies führt zu solchen Vorteilen, wie Verminderung an Anlagenoder Einriohtungekosten, Bodenfläche und Brennstoffkosten, Auch kann nach dem Verfahren gemäß der Erfindung ein solches Produkt, das für die Verarbeitung nach gebräuchlichen Arbeiteweisen unter Anwendung von geschmolzenem Metallbad zu dünn ist, mühelos erhalten werden.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Tafel- oder Walzenglas, wobei eine geregelte Menge von geschmolzenem Glas auf einer geneigten Ebene fließen gelassen und über dieselbe durch einen Raum zwischen einer Planiereinrichtung und einer oberen Oberfläche eines Bades von geschmolzenem Metall geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Teil der Planiereinrichtung, der der darunter vorbei sich bewegenden Schicht aus geschmolzenem Glas gegenüberliegt, aus einem porBeen und durchlässigen Material gebildet 1st, und daß ein in dl· Planiereinrichtung eingeführtes Gas durch den Teil der Plagereinrichtung herausgeblasen wird, der der Schicht aus geschmolzenem Glas gegenüberliegt, um einen dünnen gasförmigen Film zwischen den Oberflächen der Planiereinrichtung und der Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden und beizubehalten, so daß das Glas zwischen dem gasförmigen Film und der oberen Oberfläche des Bades aus dem geschmolzenen Metall planiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das in die Plagereinrichtung eingeführte Gas mit einer Geschwindigkeit bis zu etwa 60 om-ymin 3® ^{cm der} Oberfläche des porösen und durchlässigen Teils der Planiereinrichtung im Standardzustand ausgeblasen wird.

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3» Verfahren naoh Anepruoh 1, dadurch gekennzeichnet« daß das porös· und durohläseige Material aus Graphit besteht und als Gas ij&loketoffgas verwendet wird.

4· Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse und durchlässige Material aus einem feuerfesten Material besteht und als aas Luft« Stickstoff oder

Ruaohgase verwendet werden. ^

5. Verfahren nach Anspruch 1, daduroh gekern; »lohnet, daß das poröse und durchläseige Material au« einer gesinterten Legierung besteht und als das Luft* Stiokstoff oder Rauchgase verwendet werden.

6. Verfahren naoh Ansp ruoh 1, daduroh gekennzeichnet, daß man das Gas auf eine Temperatur des geschmolzenen Glases oder eine Temperatur in Nähe davon vorerhitzt.

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