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Verfahren und Vorrichtung zum geregelten Konditionieren der
Oberflächenschichten von Tafeln oder Bahnen aus Glas
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum geregelten Konditionieren der Ober- flächenschichten von Tafeln oder Bahnen aus Glas, die zwischen zwei Bädern aus geschmolzenen, mit- einander nicht mischbaren Materialien schwimmen, von denen das eine eine grössere und das andere eine kleinere Dichte als Glas hat, und die eine in Abhängigkeit von ihrer Beschaffenheit bzw. Zusammensetzung und ihrer Temperatur veränderliche elektrische Leitfähigkeit haben.
Es sind schon Verfahren bekannt, gemäss welchen Glasbahnen eine thermische Behandlung erfahren, während sie auf einem Bad aus geschmolzenem Metall schwimmen. Bei diesen Verfahren gleitet die Glas- bahn, die durch Auswalzen zwischen zwei Walzen erhalten wird, auf einem Bad aus geschmolzenem
Metall, in dem sie auf eine zum Feuerpolieren der beiden Seiten der Glasbahn ausreichende Temperatur gebracht wird.
Nach andern Verfahren werden abgeschnittene Glastafeln auf ein Metallbad aufgebracht, das eine genügend hohe Temperatur aufweist. Infolge ihrer Verschiebung auf diesem Metallbad erhitzen sich die
Glastafeln auf eine Temperatur, die nahe der Erweichungstemperatur liegt. Die Tafeln werden sodann zur raschen Abkühlung in eine Kühlkammer gebracht oder es wird eine Härtung der Tafeln in einem Metall- bad von niedriger Temperatur bzw. in Strahlen kalter Luft bewirkt.
Alle diese Verfahren weisen einen beträchtlichen Nachteil auf, da die gewöhnlich verwendeten Me- talle, die genügend schmelzbar sind, bei den Arbeitstemperaturen auch sehr oxydierbar sind. Wenn keine besonderen Vorsichtsmassnahmen getroffen werden, können die auf der Badoberfläche sich bildenden Oxyd- teilchen die Oberfläche der Glastafeln beschädigen oder wenigstens an dieser anhaften. Um diesen Nach- teilzubeseitigen, wurde vorgeschlagen, die Glasbahn oder Glastafel zwischen zwei Bädern aus geschmol- zenen, miteinander nicht mischbaren Materialien derart schwimmen zu lassen, dass das obere Bad das untere Bad vor der Oxydation durch die Luft schützt. Da in diesem Falle das untere Bad eine Dichte auf- weisen muss, die grösser ist als jene des Glases, muss das obere Bad eine Dichte haben, die geringer ist als jene des unteren Bades.
Die Leichtmetalle sind zu stark oxydierbar und man verwendet daher geschmol- zene Salze oder Mischungen geschmolzener Salze.
Aber selbst wenn man bei Verwendung eines geschmolzenen Salzes oder einer Mischung geschmol- zener Salze die Oxydation des Metallbades beherrscht, ergibt sich ein weiterer Nachteil, weil die ge- schmolzenenSalze bei den Arbeitstemperaturen in schädlicher Weise mit dem Glas reagieren. Bestimmte im Glas enthaltene Ionen wandern in das Salzbad und können sogar durch im Salzbad enthaltene Ionen ersetzt werden. Diese Erscheinung, die nicht kontrollierbar ist, bewirkt im allgemeinen eine Veränderung der Oberfläche der Glasteile.
Gemäss der Erfindung werden diese Nachteile vermieden, indem zwischen den beidenBädem eine
Gleichspannung aufrecht erhalten wird.
Die Gleichspannung, die von einer beliebigen Gleichstromquelle geliefert und mittels in die Bäder eintauchender Elektroden zur Wirkung gebracht wird, verändert die Potentialdifferenz zwischen zwei be- liebig wählbaren Punkten im oberen Bad, im Glas oder im unteren Bad. Diese Potentialänderung bewirkt eine Änderung im Verhalten der vorhandenen Ionen und kann nicht nur die Diffusion bestimmter Ionen
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dann in der Verschiebungsrichtung Streifen, von denen jeder nach Wahl behandelt werden kann. Je nach den gewünschten Ergebnissen kann der Schutz in kontinuierlicher Weise von einem Streifen zum andern verändert werden oder es können je zwei benachbarte Streifen unabhängig voneinander behandelt werden.
Eine zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäss der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in einer Wanne aus gegen die Hitze widerstandsfähigem Material, die auf zwei gegenüberliegenden Seiten mit waagrechten Schlitzen versehen ist, wenigstens ein Elektrodenpaar angeordnet ist, wobei die eine Elektrode oberhalb und die andere Elektrode unterhalb der waagrechten
Schlitze liegt, und dass die Wanne bis zum Niveau der waagrechten Schlitze ein Bad aus geschmolzenem
Material enthält, das dichter ist als Glas, und oberhalb dieses Niveaus ein Bad aus geschmolzenem Ma- terial vorgesehen ist, das weniger dicht ist als Glas, so dass die Glasbahn oder die Glastafel, die in die
Wanne durch den einen Schlitz eintritt und dieselbe durch den andem Schlitz verlässt,
zwischen den bei- den Bädern schwimmt und hiebei einer elektrischen Gleichspannung ausgesetzt ist, welche durch die an eine Gleichspannungsquelle angeschlossenen Elektroden zwischen den übereinanderliegenden Bädern aus geschmolzenen Materialien aufrecht erhalten wird.
Zweckmässig besteht die Elektrode, die dem Bad aus weniger dichtem Material die elektrische Spannung zufUhrt, aus wenigstens einer zum Glas parallelen, ebenen Platte oder einer relativ zum Glas geneigten, ebenen Platte, wodurch in einfacher Weise eine gewünschte örtliche Stromdichte gewährleistet werden kann.
Die Form der Elektrode begünstigt bestimmte Stellen der Oberfläche des Glases. Ein verstärkter Schutz eines Bereiches kann erzielt werden, wenn beispielsweise die Elektrode der Glasbahn bzw. Glastafel in dem betreffenden Bereich genähert wird. Wenn die dem oberen Bad die elektrische Spannung zuführende Elektrode aus einer oder mehreren zum Glas parallelen Platten besteht, wird daher eine gleichmässige Verteilung der Stromdichte begünstigt. Bei Verwendung wenigstens einer relativ zum Glas geneigten Platte wird eine fortschreitende Verstärkung der Stromdichte und infolgedessen eine Verstärkung des Schutzes der Glasbahn bzw. Glastafeln ermöglicht.
Aus analogen Gründen kann die Platte gekrümmt oder bogenförmig sein sowie einen einer gebrochenen Linie entsprechenden, also abgewinkelten Querschnitt mit einer oder mehreren in der Längsrichtung verlaufenden Gratlinien aufweisen. Die Platte kann die ganze Ausdehnung der Glasbahn bzw. Glastafel oder nur einen Teil derselben bedecken und sie kann mit Ausnehmungen versehen sein oder nicht, je nach der gewünschten Wirkung des Schutzes durch die Elektrode. Die Elektrode kann insbesondere auch die Form eines umgekehrten U aufweisen, wobei die Enden der Schenkel des U der Oberfläche der Glasbahn bzw. Glastafel sehr stark genähert sind. Unterhalb dieser Schenkel erfolgt eine Konzentration des Stromes und daher ein intensiver Schutz.
Ausserhalb dieser Schenkel kann auf das Vorhandensein der Platten verzichtet werden, wenn hier kein besonderer Schutzerwunscht ist. Die Vorrichtung gemäss der Erfindung weist vorteilhaft Walzen auf, die das Glas auf der Oberfläche des Bades aus dichterem Material halten. Diese Walzen drUcken die Glastafel auf das Metall und begünstigen die Berührung zwischen dem Glas und dem Bad aus dichterem Material. Sie verhindern ferner, dass das Material des Bades, das weniger dicht ist als das Glas, zwischen das untere Bad und das Glas eindringen kann, wobei der Unterschied zwischen dem spezifischen Gewicht des Glases und jenem des Materials des weniger dichten Bades im allgemeinen verhältnismässig klein ist.
Das Bad aus weniger dichtem Material besteht vorzugsweise aus einem geschmolzenen Salz eines Metalles, das aus der Gruppe der alkalischen oder erdalkalischen Metalle ausgewählt ist, oder aus einer Mischung dieser Salze, vorteilhaft aus Halogenen dieser Metalle. Das Volumen des Chloranions und insbesondere des Brom- und Jodanions ist gross, so dass ihre Diffusion in das Glas nicht leicht durchführbar ist.
Das Bad aus dichterem Material besteht vorteilhaft aus wenigstens einem Metall, das aus der Gruppe der Metalle ausgewählt ist, welche Zinn, Blei, Zink und Kupfer enthält. Diese Metalle weisen den Vorteil auf, dass sie leicht schmelzbar sind und das Glas nicht verunreinigen.
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Erfindung versehen ist. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen schematisch Querschnitte eines Ofens, der mit verschiedenen Arten von Elektroden versehen ist. Fig. 5 zeigt im Grundriss eine mit Ausnehmungen versehene Elektrode. Fig. 6 zeigt einen teilweisen Längsschnitt eines Ofens, der mit einer umgekehrt U-förmigen Elektrode versehen ist.
Eine Wanne 7 aus feuerfestem Material besteht aus einem Boden 8, aus Seitenwänden 9 und aus Stirnwänden 10. Jede Stirnwand weist einen Schlitz 11 auf, der mit einer Dichtungsverbindung 20 versehen ist, durch welche die Glastafel 12 in die Wanne eintritt und aus derselben aus-
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tritt. Die Wanne 7 enthält ein unteres Bad 13, das dichter ist als Glas, ein oberes Bad 14, eine zur Glastafel 12 parallele ebene Platte 15, die in das obere Bad 14 eingetaucht ist, drei Elektro- den 16, die in das untere Bad 13 eingetaucht sind sowie schliesslich Walzen 17, die gegen die obere Seite der Glastafel anliegen.
Die Elektroden 15 und 16 sind derart mit einer Stromquelle 18 verbunden, dass bei der darge-
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ter 28 mit einem Stromwender 19. Der Strom wird gleichmässig unterhalb der ebenen und zur Glas- tafel parallelen Elektrode 15 verteilt, so dass der elektrochemische Schutz der Glastafel gleichmässig sein wird.
Gemäss Fig. 2 ist die Elektrodenplatte 21 relativ zur Oberfläche der Glastafel 12 geneigt. Der linke Rand der Glastafel, welcher der Elektrode stärker genähert ist, ist einer grösseren Stromdichte unter- worfen und wird daher einen stärkeren Schutz erfahren als der rechte Rand der Glastafel.
Gemäss Fig. 3 bedeckt die bogenförmige Platte 22 die Glastafel 12. Die beiden Ränder der Glastafel sind der Elektrode am stärksten genähert, während die Abstände zwischen der Glastafel und der
Elektrode zunehmen, je mehr man sich der Mitte nähert. Die Stromdichte ist relativ zur Längsachse der Elektrode symmetrisch und nimmt gegen die Ränder der Glastafel hin progressiv zu.
Gemäss Fig. 4 hat die Platte 23 die Form eines Daches. Eine einfach gebogene Platte ersetzt die bogenförmige Elektrode 22 und ergibt unter Verwendung einer einfacheren AusfUhrungsform im wesent- lichen die gleiche Wirkung.
Gemäss Fig. 5 ermöglicht eine ebene Elektrode 24, die mit Ausnehmungen 25 versehen ist, die
Konzentration des Stromes unterhalb der vollen Teile und daher die Bildung von bevorzugten Schutz- streifen oberhalb der Glastafel, die in der Richtung des Pfeiles 26 vorrückt.
Fig. 6 zeigt eine Elektrode 27 in Form eines umgekehrten U. Wenn die Glastafel unter den ersten Schenkel der Elektrode gelangt, erfährt sie einen anfänglichen Schutz. Nachdem die Glastafel im
Bad einer verschiedenartigen Behandlung unterworfen worden ist, die von der verschiedenen Entfernung zwischen Glastafel und Elektrode abhängig ist, geht die Glastafel unter dem zweiten Schenkel der Elektrode hindurch, um den anfänglichen Schutz zu vollenden. Der Schutz ist vorteilhaft mit einer andern elektro- chemischen Behandlung kombiniert.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen Ausführungsformen be- schränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum geregelten Konditionieren der Oberflächenschichten von Tafeln oder Bahnen aus
Glas, die zwischen zwei Bädern aus geschmolzenen, miteinander nicht mischbaren Materialien schwim- men, von denen das eine eine grössere und das andere eine kleinere Dichte als Glas hat, und die eine in Abhängigkeit von ihrer Beschaffenheit bzw. Zusammensetzung und ihrer Temperatur veränderliche elektrische Leitfähigkeit haben, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Bädern eine Gleichspannung aufrecht erhalten wird.