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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines gegossenen, armierten Glasbandes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines gegossenen, armierten
Glasbandes und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Bei den bisher bekannten Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von gegossenen, armierten Glas- bändernwird die gewöhnlich aus einem aus Metalldraht hergestellten Netz oder Gitter bestehende Armie- rung in die aus einem Überlauf oder einer Bodenöffnung eines Wannenofens austretende Glasmasse einge- führt und gelangt zusammen mit dieser zu zwei zusammenwirkenden Walzen, zwischen denen die Glas- masse unter Druck und gleichzeitiger Abkühlung zu einem armierten Glasband geformt wird, dessen Dikke durch die Grösse des Walzenspaltes bestimmt wird. Das geformte, meist noch biegsame Glasband wird in vielen Fällen hinter den Formdruckwalzen noch umgelenkt und einer Abzugvorrichtung zuge- führt.
Die nach den bisher bekannten Verfahren hergestellten gegossenen, armierten Glasbänder erhalten durch das unter Druck erfolgende Walzen an beiden Seiten vollkommen ebene Oberflächen, durch welche die in das Glasband eingebettete Armierung von allen Seiten her vollkommen deutlich sichtbar ist. Durch die unter Druck erfolgende Berührung der Glasmasse mit den beiden Walzen geht aber ausserdem an beiden Flächen des geformten Glasbandes der für ein gutes Aussehen von Verglasungen bei Bauten allgemein erwünschte und vorteilhafte, sogenannte Feuerglanz verloren.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, ein Verfahren zu schaffen, nach welchem in einfacher Weise gegossene, armierte Glasbänder hergestellt werden können, in denen die eingebettete Armierung nur wenig oder gar nicht sichtbar ist und bei denen wenigstens an einer Seite der Feuerglanz der Oberfläche vollständig erhalten bleibt.
Die Erfindung geht hiebei von einem Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines gegossenen, armierten Glasbandes aus über einen Überlauf aus einem Wannenofen mittels einer sich drehenden Walze abgezogener Glasmasse, in die während der Formung der auf der Walze aufliegenden Glasmasse zum Band eine Armierung eingeführt wird, aus und erreicht die angestrebten Ziele im wesentlichen dadurch,
dass bei einem Verfahren der vorstehend beschriebenen Art die Glasmasse unter Vermeidung eines Walzdruckes auf ihre Oberfläche nur unter der Wirkung einer durch die Reibungsberührung der Unterseite der abzuziehenden Glasmasse mit der Walze erzeugten Zugkraft aus dem Überlauf abgezogen wird und das sich bildende Glasband nach dem Einführen der Armierung von der Walze tangential ebenfalls unter Vermeidung eines Walzendruckes auf die Oberfläche der Glasmasse ausschliesslich durch eine von dieser Armierung ausgeübten Zugwirkung geradlinig abgezogen wird, wobei die Armierung unter Wahrung einer freien Selbstformung der Oberfläche des Glasbandes in die Glasmasse eindringt, worauf das durch die eingebettete Armierung bereits genügend verfestigte Glasband frei auf Transportwalzen aufliegend geradlinig weitergezogen wird.
Beim erfindungsgemässen Verfahren wird somit auf die obere Fläche der während der Formung zum Glasband erstarrenden Glasmasse überhaupt kein Druck ausgeübt, so dass an dieser Fläche der Feuerglanz vollständig erhalten bleibt. Aber auch die Unterseite der Glasmasse ist keinem Walzendruck, sondern nur kurzzeitig dem relativ kleinen, durch das Eigengewicht der Glasmasse erzeugten Auflagedruck unterworfen, so dass auch an der Unterseite des Glasbandes der Feuerglanz wenigstens bis zu einem bestimmten
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Ausmass erhalten bleiben kann.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass die Glasmasse, da die Armierung unter Wahrung einer freien Selbstformung der Oberfläche des Glasbandes in die Glasmasse eindringt, die Armierung vollkommen frei umfliessen und einschliessen kann, nachher aber keinem Druck Uil- iterworfen wird. Dadurch wird ein Auftreten örtlicher Spannungszustände im Glas gänzlich vermieden. Da ferner das bereits hinreichend verfestigte armierte Glasband ausschliesslich durch die von der Armierung ausgeübte Zugwirkung von der Abzugwalze geradlinig abgezogen und weiterhin frei auf Transportwalzen aufliegend weitergeführt wird, also keinerlei Belastungen durch Druck oder Biegung unterworfen wird, können auch bei der Verfestigung der Glasmasse bis zu ihrem völligen Erstarren keine inneren Spannungen auftreten.
Um den Verlauf des Verfestigungsvorganges in einfacher Weise verschiedenen, z. B. von der gewünschten Dicke des Glasbandes, bestimmten Abmessungen der jeweils verwendeten Armierung oder andern Faktoren abhängigen Herstellungsbedingungen weitgehend anzupassen und ein gegossenes, armiertes Glasband mit besonders vorteilhaften optischen Eigenschaften herzustellen, wird nach einem weiteren Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens durch Regeln der Temperatur der Glasmasse bei ihrem Abziehen aus dem Überlauf des Wannenofens und bzw.
oder durch geregeltes Kühlen der Glasmasse während ihrer Formung zum Glasband die Viskosität der Glasmasse bis zum Ende der Reibungsberührung mit der Abzugwalze auf einen zur Übertragung der von der Armierung ausgeübten Zugkraft auf die Glasmasse ausreichenden Wert erhöht und hiebei der Glasmasse im Bereich der Einführungsstelle der Armierung kurzzeitig eine beschränkte Fliessfähigkeit belassen, bei der die Glasmasse durch die Maschen der Armierung noch aufsteigen kann, aber bereits vor dem Verfliessen zu einer ebenen Oberfläche mit den Maschen der Armierung entsprechenden, kuppenförmig gewölbten Oberflächenteilen erstarrt.
Bei dieser Verfahrensweise entsteht ein armiertes Glasband mit einem bisher nicht erzielbaren Gefüge, das aus einer Vielzahl von kleinen, plankonvexen aneinandergrenzenden oder zusammenhängenden Linsen besteht und an seiner Oberfläche den vollen Feuerglanz hat. Dieses Gefüge bewirkt bei unverminderter Lichtdurchlässigkeit eine gewisse Lichtstreuung und macht die eingebettete Armierung, zumindest bei Betrachtung von der Oberseite des Glasbandes, praktisch vollkommen unsichtbar.
In manchen Fällen ist es erwünscht, die Glasmasse an ihrer Oberfläche auch schon im relativ noch gut fliessfähigen Zustand von jeder Berührung freizuhalten. Zu diesem Zweck kann nach einem andern Merkmal des erfindungsgemässen Verfahrens die Armierung bereits vor ihrem Eintritt in die Glasmasse eine Strecke weit gespannt in der der Einbettungstiefe entsprechenden Ebene des im bereits verfestigten Teil des abziehenden Glasbandes eingebetteten Abschnittes der Armierung geführt werden.
Die Erfindung befasst sich ferner mit der Schaffung einer Vorrichtung zur Durchführung des erläuterten Verfahrens und geht hiebei von einer Vorrichtung mit einer mit regelbarer Drehzahl angetriebenen, gegebenenfalls kühlbaren Walze zum Abziehen der Glasmasse aus einem Überlauf eines Wannenofens, einer mit einer gegebenenfalls kühlbaren Umlenkführung für die Armierung ausgestatteten Einrichtung zur Aufnahme einer Metallarmierung in Form einer durchlaufenden Bahn grosser Länge und einer mit Transportwalzen ausgestatteten Einrichtung zur Abfuhr des fertigen Glasbandes aus mit dem Ziel, eine solche Vorrichtung so auszubilden, dass die einzelnen Arbeitsvorgänge des erfindungsgemässen Verfahrens in einfacher Weise einwandfrei gesteuert und ausgeführt werden können.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass bei. einer Vorrichtung der erwähnten Art die Drehachse der Abzugwalze in bezug auf den Überlauf des Wannenofens mittels einer Verstelleinrichtung einstellbar ist, dass die Umlenkführung für die Armierung eine in bezug auf die Abzugwalze auf eine vorbestimmte Einbettungstiefe der Armierung im Glasband einstellbare Leitfläche aufweist, dass in der oberen Lippe des Überlaufs des Wannenofens eine einstellbare Öffnung mit einem verstellbaren oder auswechselbaren Einsatz zur Regelung der aus dem Ofen auf die abströmende Glasmasse und auf die über die Leitfläche der Umlenkführung zur Glasmasse gezogene Armierung ausgestrahlten Wärmemenge angeordnet ist,
dass die Transportrollen der Abführeinrichtung als regelbarer Antrieb für das Glasband und die Armierung eingerichtet sind und dass der Vorratseinrichtung für die Armierung eine einstellbare Bremse zur Regelung der Vorspannung der Armierung im Abschnitt zwischen dem vollkommen erstarrten Glasbandteil und der Umlenkführung zugeordnet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung hervor, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung und einzelne Teile derselben näher erläutert sind. In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 im vertikalen Längsschnitt eine beispielsweise Ausführungsform einer am Überlauf eines Wannenofens angeordneten Vorrichtung gemäss der Erfindung. In Fig. 2 ist eine typische Form des erfindungsgemäss hergestellten armierten,
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gegossenen Glasbandes im Querschnitt dargestellt. Die Fig. 3 und 4 zeigen im vertikalen Längsschnitt zwei verschiedene Ausführungsformen von Teilen der Vorrichtung.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung ist die
Schwelle oder untere Lippe 1 des Überlaufs 2 eines Wannenofens 3 in an sich bekannter Weise mit einer wassergekühlten unteren Abzugwalze 4 kombiniert. Diese Walze liegtin bezug auf die Schwelle oder un- tere Lippe. 1 des Überlaufs etwas erhöht und wird in an sich bekannter Weise mittels einer (nicht darge- stellten) Antriebsvorrichtung mit einstellbarer Drehzahl in Richtung des Pfeiles x angetrieben.
Weiters ist gemäss dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel die untere Walze 4 auf einem
Schlitten 5 montiert, der auf Führungsschienen 6 ruht, so dass er gegen die untere Lippe 1 des Überlaufs 2 mit Hilfe eines Einstellrades 7 hin-und herbewegt werden kann. Die Führungsschienen 6 sind nach oben schwenkbar, indem ihre Enden 8 an einem festen Träger 9 angelenkt sind, der eine am andern Ende 11 der
Führungsschienen 6 angreifende vertikale Einstellschraube 10 aufweist.
Hinter der unteren Walze 4 sind Transportrollen 12 bekannter Art angeordnet (von welchen nur zwei in der Zeichnung dargestellt sind) ; diese Walzen (die vor einer nicht dargestellten Zugvorrichtung liegen) werden ebenso wie die (nicht dargestellten) Rollen der Zugvorrichtung in an sich bekannter Weise mittels einer drehzahlregelbaren Vorrichtung angetrieben.
Über der unteren Walze 4 ist ein eine Leitfläche aufweisender, rohrartiger wassergekühlter Balken 13 an sich bekannter Art angeordnet, der im Querschnitt die Form eines gekrümmten Keils hat, dessen sich verjüngender Teil 15 bzw. dessen Spitze 16 gegen die untere Walze 4 und in Richtung Y der Bewegungs- richtung des Glasbandes weist.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Balken 13 auf einem Träger 20 samt Führungsschienen
21 sowie über Ritzel 23 und Handrad 24 betätigbare Zahnstangen 22 befestigt und mit Hilfe eines Zahn- segmentes 17, einer Schnecke 18 und einem Handgriff 19 in der Winkellage einstellbar ; die Schienen 21 können horizontal auf einem Traggestell 25,26, 27 verschoben werden, das seinerseits in einem festen
Traggerüst 28, z. B. mit Hilfe einer Zahnstange 29 und einer Schraube 30 über ein Handrad 31 vertikal verschiebbar ist.
Der Balken 13 ist daher winkelmässig, horizontal und vertikal in bezug auf die untere Walze 4 und in bezug auf die obere Lippe 32 des Überlaufs 2 einstellbar, wobei die obere Lippe 32 in an sich bekannter
Weise mit eintauchenden Wehrplatten 33, 34 versehen ist, wodurch die Höhe der ablaufenden Masse des geschmolzenen Glases 35 in der Strömungsrichtung hinter diesen Wehrplatten eingestellt werden kann.
Ausserdem kann die obere Lippe 32 des Überlaufs 2 an deren äusserem Ende eine Ausnehmung 36 auf- weisen, die mehr oder weniger mit Hilfe abnehmbarer Abdeck-oder Schirmplatten 37 verschiedener
Dicken und Breiten abgedeckt werden kann, wobei durch Verstellen oder durch Ersatz eines dieser Abdeckstücke durch ein anderes die Wärmemenge geregelt werden kann, die auf die aus dem Überlauf 2 abströmende Glasmasse 35 und gegen die Leitfläche 14 des Hohlbalkens 13 und auf den Abschnitt der Bahn oder des Bandes der Armierung 38, das auf diese Leitfläche vor dem Eintritt in das geschmolzene Glas aufläuft, aus dem Ofen abgestrahlt wird.
Bei vorliegendem Beispiel läuft der in Richtung zur Glasmasse bewegte Abschnitt der Bahn oder des Bandes der im allgemeinen aus einem Metallgitter oder Drahtnetz mit geeigneten Maschen beliebiger polygonaler, runder oder gemischter Form bestehenden Armierungen 38 von einem Wagen 39 kommend auf die Leitfläche 14 des Hohlbalkens 13 auf. Auf dem Wagen ist die Armierung als Vorrat beispielsweise in Form einer Rolle 40 untergebracht, die auf einer zentralen Tragachse 41 und bzw. oder auf einer die Rolle an ihrem Umfang abstützenden am Wagen 39 gelagerten Leitrolle 42 aufruht. Der Wagen 39 ist auf dem oberen Teil 43 des Trägers 20 für den Balken 13 verschiebbar und kann mit Hilfe einer Schraube 44, einer Mutter 45 und eines Handrades 46 verschoben werden.
Der von der Vorratsrolle abgezogene Abschnitt der Armierung 38 läuft zweckmässig zwischen zwei am Wagen 39 gelagerten Führungsrollen 47 und 48 hindurch, wobei die Rolle 48 gegen die Rolle 47 verschiebbar ist, so dass das Armierungsband 38 zwischen den beiden Rollen 47 und 48 mit Hilfe eines Schuhes 49. der am Wagen 39 schwenkbar montiert und mit Hilfe einer Verbindungsstange 50 samt Schraubenspindel 51, Mutter 52 und Handrad 53 betätigbar ist, regelbar abgebremst und dadurch gespannt gehalten werden kann.
Aus dem vorstehenden ist zu ersehen, dass die erfindungsgemässe Vorrichtung im Gegensatz zu den bisher bekannten Vorrichtungen über der unteren Walze 4 keine Druckwalzen, sondern nur den Hohlbalken 13 mit der Leitfläche 14, die nur zur Führung der Armierung 38 dient, aufweist.
Die Stellung des Hohlbalkens 13, 14 über der unteren Walze 4, die so eingestellt ist, dass die gewünschte Dicke des herzustellenden gegossenen, armierten Glasbandes erreicht wird, bestimmt die Ein-
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trittsstelle dervon der Leitfläche 14 des Hohlbalkens 13 ablaufenden Armierung 38 in die aus dem Ofen 3 kommende Glasmasse 35 beim Durchgang der Armierung zwischen der unteren Walze 4 und dem verjüngten
Endteil 15,16 des Hohlbalkens 13 und die Einbettungstiefe der Armierung in das Glasband bzw. den Ab- stand der Armierung von den beiden Flächen des Glasbandes.
Infolge des Kontaktes mit der wassergekühl- ten Walze 4 und mit den Teilen 15,16 des wassergekühlten Balkens 13,14 wird die die Armierung 18 enthaltende Glasmasse ziemlich rasch zu einem Band 54 aus gegossenem, armiertem Glas verfestigt, das zunächst ausschliesslich durch die von der Armierung ausgeübte Zugwirkung tangential von der bzugwal- ze 4 geradlinig abgezogen wird und anschliessend zuerst durch die Transportrollen 12 und dann durch die
Rollen in der Zugvorrichtung mitgenommen wird.
Da die Armierung 38 im verfestigten Teil des Glasbandes 54 fest eingebettet ist und das Glasband zuerst durch die Armierung selbst und dann durch die Trans- portrollen 12 und durch die Rollen der Zugvorrichtung mitgenommen wird, bestimmt sich die Vorschub- geschwindigkeit der Armierung 38 zur Leitfläche 14 des wassergekühlten Hohlbalkens 13 und die Eintritts- geschwindigkeit der Armierung in die Glasmasse 35 durch die Abfuhrgeschwindigkeit desverfestigtenTei- les des Glasbandes 54 in der Zugvorrichtung ; diese Geschwindigkeit ist in an sich bekannter Weise beliebig regelbar.
Ausserdem kann der Glasmasse 35, die über die Schwelle oder untere Lippe 1 des Überlaufs
2 auf die Walze 4 fliesst, durch geeignete Regelung der Temperatur eine solche Viskosität erteilt werden, dass das Glasband schon zwischen dem Hohlbalken 13 und der unteren Walze 4 von der Armierung 38, ins- besondere durch deren Querfäden, mitgenommen wird ; dadurch ergibt sich die besonders vorteilhafte
Möglichkeit, die Vorschubgeschwindigkeit des ganzen armierten, geschlossenen Glasbandes einschliess-
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les nur durch Regulierung der Geschwindigkeit der Transportrollen leicht einstellen zu können.
Anderseits wird infolge der der Glasmasse 35 erteilten grossen Anfangsviskosität und infolge der ge- steuerten Erhöhung dieser Viskosität zwischen der unteren Walze 4 und dem Hohlbalken, die beide was- sergekühlt sind. der Glasmasse 35 an dieser Stelle nur noch eine derart verminderte Fliessfähigkeit belassen, dass die Glasmasse zwar die eintretende Armierung 38 noch frei umfliessen und durch die Maschen der Armierung 38 aufsteigen, abernicht mehr zu einer glatten, ebenen Oberfläche verfliessen kann, son- dern schon vorher erstarrt und hiebei, wie in Fig. 2 dargestellt, über jeder durch Querfäden 38a der Ar- mierung 38 begrenzten Masche eine kleine Glaskuppe 54a bildet. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Armierung 38, 38a zur Gänze in der Glasmasse 54 eingebettet ist.
Da die Mitnahme des Glases 35,54 nur durch die untere Walze 4 sowie insbesondere durch die Querfäden der Armierung 38 erfolgt, behält die Oberseite des Glases, die eine Vielzahl von Kuppen 54a über den Maschen bildet, ihren Feuerglanz und bewahrt dadurch eine besondere Brillanz.
Die kleinen Kuppen 54a rufen einen optischen Effekt hervor, der dem einer Vielzahl von plankonvexen aneinandergrenzenden Linsen gleicht. Bei der Betrachtung von der konvexen Seite her ist die Armierung überhaupt nicht sichtbar, weil ein Beobachter von dieser Seite her bloss den Linseneffekt und Oberflächenglanz wahrnimmt.
Durch Verschiebung des Balkens 13, 14 gegen die Zugvorrichtung oder gegen den Ofen kann die Eintrittstiefe der Armierung 38 in das Glasband eingestellt und gleichzeitig die gute Einbettung der Armierung in das Glas gesichert werden.
Wenn die Glasmasse schon vom Überlauf 2 des Wannenofens 3 an auch im noch gut fliessfähigen Zustand von jeder Berührung ihrer Oberfläche frei gehalten werden soll, wird der Verlauf der Erhöhung der Viskosität der Glasmasse im wesentlichen nur durch entsprechende Regelung der Temperatur der Glasmasse 35 beim Abziehen aus dem Überlauf 2 des Wannenofens 3 und entsprechende Einstellung der Kühlung der Abzugwalze 4 ohne Mitwirkung des Hohlbalkens 13, der ausser Berührung mit der Glasmasse bleibt, gesteuert.
Fig. 3 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung eine in der vorstehend beschriebenen Art abgeänderte Ausführungsform der erfindungsgemässenvorrichtung. Bei dem in Fig. 3 veranschaulichten Ausführungsbeispiel ist der wassergekühlte Hohlbalken 13, 14 mit ausreichendem Abstand von der Abzugwal - ze 4 gegen die Vorschubrichtung des Glasbandes so weit versetzt, dass die Armierung 38 tangential an einen zur Walze 4 konzentrischen, ausserhalb der Walze liegenden Kreis herangeführt wird, dessen Abstand vom Walzenumfang gleich dem Abstand der eingebetteten Armierung von der Unterseite des Glasbandes ist.
Der zwischen der Ablaufstelle der Armierung 38 von der Leitfläche 14 des Hohlbalkens 13 und der Eintrittsstelle der Armierung in die Glasmasse 35 verlaufende Abschnitt des Armierungsbandes liegt mit der im fertigen Glasband 54 eingebetteten Armierung in einer gemeinsamen Ebene. Da die Armierung 38 einerseits durch die Bremse 49 an der Abzugstelle von der Vorratsrolle 40 und anderseits durch die am fertigen Glasband in der Abfuhreinrichtung angreifende Zugkraft gespannt gehalten wird, dringt
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die Armierung in die Glasmasse automatisch bis zu einer Tiefe ein, die nur von der Einstellung der Leit- fläche 14 in bezug auf die Oberfläche der Abzugwalze abhängt und in einfachster Weise durch Verändern dieser Einstellung eingeregelt werden kann.
Bei einer andern, in Fig. 4 dargestellten abgeänderten Ausführungsform der Umlenkführung für die
Armierung 38 ist statt des keilförmigen Hohlbalkens 13 eine an sich bekannte, gegebenenfalls kühlbare
Hohlwalze 55 vorgesehen, die feststehend oder frei drehbar montiert sein kann und ausser Berührung mit der Glasmasse 35 gegensinnig zur Vorschubrichtung des Glasbandes bis zu einem bestimmten Abstand von der Abzugwalze 4 versetzt so angeordnet ist, dass die Armierung 38 in der gleichen Weise wie bei der in
Fig. 3 dargestellten Anordnung in die Glasmasse 35 eingeführt wird. Die Umlenkwalze 55 kann selbstver- 'stündlich sinngemäss in ähnlicher Weise verstellbar montiert sein, wie der Hohlbalken 13 in Fig. l.
Das erläuterte Verfahren und die beschriebene Vorrichtung können selbstverständlich im Rahmen der
Erfindung in Einzelheiten noch verschiedenartig abgewandelt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines gegossenen, armierten Glasbandes aus über einen Überlauf aus einem Wannenofen mittels einer sich drehenden Walze abgezogener Glasmasse, in die wäh- rend der Formung der auf der Walze aufliegenden Glasmasse zum Band eine Armierung eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasmasse unter Vermeidung eines Walzdruckes auf ihre Oberfläche nur unter der Wirkung einer durch die Reibungsberührung der Unterseite der abzuziehenden Glasmasse mit der
Walze erzeugten Zugkraft aus dem Überlauf abgezogen wird und das sich bildende Glasband nach dem
Einführen der Armierung von der Walze tangential ebenfalls unter Vermeidung eines Walzdruckes auf die
Oberfläche der Glasmasse ausschliesslich durch eine von dieser Armierung ausgeübten Zugwirkung gerad- linig abgezogen wird,
wobei die Armierung unter Wahrung einer freien Selbstformung der Oberfläche des
Glasbandes in die Glasmasse eindringt, worauf das durch die eingebettete Armierung bereits genügend verfestigte Glasband frei auf Transportwalzen aufliegend geradlinig weitergezogen wird.