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Verfahren zum Abkühlen von Glas
Die Erfindung bezieht sich auf das Abkühlen von Glas und insbesondere auf Verfahren zum Kühlen und Abkühlen einer kontinuierlichen Glasbahn in einer einfach gesteuerten Art und Weise und in einer verhältnismässig kurzen Zeit, während verhältnismässig niedere Niveaus restlicher Spannungen in den
Fertigerzeugnissen erreicht werden.
Die Notwendigkeit zum Verwenden eines gesteuerten Kühlzeitplanes zur Verringerung der Span- nung in Glaserzeugnissen, wenn sie von ihrer geschmolzenen Form oder von einer Temperatur abge- kühlt werden, auf die sie erhitzt wurden, um vorhandene innere Spannungen zu lösen, ist allgemein anerkannt. Bei der Herstellung einer kontinuierlichen Glasbahn oder eines Glasstreifens, wie etwa durch ein Ziehverfahren, ist ein richtiges Abkühlen notwendig, um ein Glas herzustellen, das eine im wesentlichen gleichmässige Gesamtrestspannung und annehmbare Schneidmerkmale aufweist. Es gibt einen optimalen Bereich restlicher Spannung in Tafelglas, der das Glas zum Schneiden am besten geeignet macht.
Hohe Spannungswerte neigen dazu, die Schneidschwierigkeiten zu vergrössern durch Erhöhung der Neigung zu einem laufenden Bruch, der von einer Reisslinie ausgeht, die durch ein Schneidwerkzeug hergestellt wurde. Spannungswerte, die zu niedrig sind, sind ein Anzeichen für die Fachleute des Glasschneidens, dass das Glas zu gut abgekühlt ist und daher schwierig zu schneiden.
Grob gesprochen umfasst das Verfahren zur Verringerung restlicher Spannungen das Kühlen des Glases, das aus einer Schmelze herauskommt oder auf eine Temperatur erhitzt ist, bei der vorhandene Spannungen gelöst werden, so dass derartige Restspannungen nicht wieder auftreten, wenn die Glastemperatur ihr Gleichgewicht erreicht hat. Um die Spannungen zu verringern, ist eine genaue Steuerung der Temperatur nur während eines engen Temperaturbereiches, dem Abkühlbereich, wichtig. Die obere Grenze des Abkühlbereiches kann praktisch für ein gegebenes Glas definiert und bestimmt werden. Im allgemeinen ist es die niedrigste Temperatur, bei der das Lösen der Spannungen so schnell vor sich geht, dass Spannungen in der Zeitskala des betrachteten Verfahrens nicht festgestellt werden können.
Die untere Grenze des Abkühlbereiches ist unbestimmter, wird aber im allgemeinen als die Temperatur genommen, von der aus ein Stück Glas schnell gekühlt werden kann, ohne ständige Spannungen in das Glas einzubringen. Es muss anerkannt werden, dass die Temperaturgrenzen des Abkühlbereiches für eine bestimmte Glaszusammensetzung nicht festgelegt sind, sondern eher die Kühlzeit ändern.
Es ist bereits bekannt, bei Glasbändem die Stärke der im Glas vorhandenen permanenten Spannungen herabzusetzen und die Verteilung solcher Spannungen zu beeinflussen, indem man beim Abkühlen des Glasbandes die Oberfläche desselben rasch und intensiv erhitzt, ohne die mittleren Bereiche in die Erhitzung einzubeziehen. Diese Massnahme wird an Stelle einer Kühlbehandlung angewendet und hat hauptsächlich den Zweck, das Schneiden des Glases in besonderem Mass zu erleichtern.
Weiters wurde bereits vorgeschlagen, beim Entspannen von Glas auf letzteres ein elektrisches Hochfrequenzfeld bei einer Temperatur, die einer bestimmten Viskosität des Glases entspricht, zur Einwirkung zu bringen, um die Dauer des Kühlvorganges abzukürzen und gleichzeitig dem Glas ein für die weitere Verwendung optimales Gefüge zu geben.
Gemäss einem weiteren Vorschlag wird ein Temperaturausgleich in einem gezogenen Glasband an-
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gestrebt, indem Strahlungswärme zurück auf das Glas reflektiert wird. Nach dem Ausgleich der Tempe- ratur über die Stärke des Glases wird die Scheibe sodann gleichmässig durch Absorbieren von Strahlungs- wärme von der Scheibe mit wassergekühlten Boxen abgekühlt. In diesem Stadium wurde die permanen- te Spannung vermindert und das Glas hat, wenn es die Kühlboxen verlässt, eine Temperatur, die unter . der untersten Grenze des Entspannungsbereiches liegt. Von diesem Zeitpunkt an können nur mehr tem- poräre Spannungen ein Werfen des Bandes verursachen, welche jedoch ebenfalls ausgeschaltet sind, so- bald die Scheibe isothermische Bedingungen erreicht hat. Erst bei dieser letzteren Stufe wird Luft gegen das Band geblasen.
Die Luft steuert das Abkühlen des Bandes, sie hat jedoch keinerlei Wirkung auf die resultierende Spannung im Glas.
Ein weiterer Vorschlag betrifft eine Vorrichtung zum Wiedererhitzen von gezogenem Glas und des- sen allmähliche Abkühlung zu dem Zweck, eine Entspannung herbeizuführen. Eine Anzahl von Bren- nerrohren und Absaugrohren erstrecken sich quer über die Breite der Scheibe an jeder Seite und dienen dazu, die Scheibe auf einer Temperatur knapp oberhalb 5660 C zu erhitzen, welche Temperatur als in der Nähe der oberen Entspannungsgrenze liegend bezeichnet wird, wonach in den folgenden Einheiten der Vorrichtung die Gaszufuhr gesteuert wird, um einen allmählichen Abfall der Temperatur zu erzie- len, so dass das Glas aus der letzten Einheit mit einer Temperatur von weniger als 5100 C austritt. Es ist weiters bereits ein Kühlofen zum Aufbau der gewünschten Temperatur quer zu und entlang eines
Glasbandes zur Erzielung des gewünschten Entspannungsschemas bekannt.
Die Zirkulation der Kühl- flüssigkeit durch die Leitungen des Ofens und die andemTemperaturkontrollorgane dienen hiebei ledig- lich dazu, eine allmähliche Kühlung bei einem konventionellen Entspannungsschema zu erzielen.
Es ist auch bereits bekannt, Luft von einer Temperatur von etwa 270 C gegen ein Glasband zu bla- sen, um ein Verwerfen des Glases beim Ziehen zu verhindern. Wirft sich das Glas, so treten oftmals beim Durchgang durch die Ziehwalzen Brüche auf. Die Luft wird vorzugsweise dann gegen die Scheibe geblasen, wenn diese bereits wenigstens einen Teil des Entspannungsbereiches durchlaufen hat. Die Luft wird hiebei nicht zum Zwecke der Entspannung angewendet und folglich hat das Aufblasen von Luft auf die aufsteigende Glasscheibe keinen merklichen nachteiligen Effekt auf die Entspannung des Glases zur
Folge. Das Problem, welches durch diese Massnahme zu lösen beabsichtigt ist, ist eindeutig die Ver- hinderung eines zeitweiligen Verwerfens der Glasscheibe.
Insbesondere wurde früher, um den niedrigstmöglichen restlichen Spannungszustand mit grösster
Zeitersparnis zu erreichen, ein Abkühlverfahren verwendet, das von Adams und Williamson (L. H. Adams und E. D. Williamson, J. FranklinInst., 190,597-631 und 835-868 (1920), beispielsweise siehe die Abkühlkurve der Fig. 4 der USA-Patentschrift Nr. 2,952, 097) angewendet wurde. Dieses Verfahren besteht aus zwei wesentlichen Schritten :
1. Halten oder Kühlen des Glases bei einer konstanten Temperatur, die hoch im Abkühlbereich liegt, während eines Teiles der Abkühlzeit und danach.
2. Kühlen des Glases von dieser hohen konstanten Temperatur zur unteren Grenze des Abkühlbereiches mit einer nach und nach zunehmenden Geschwindigkeit, um so eine endliche zulässige Spannung während des Restes der zur Verfügung stehenden Abkühlzeit einzuführen.
Der Erfolg dieses Verfahrens hängt von einer genauen Berechnung der anfänglichen Abkühlungstemperatur ab, die ausgewählt wurde, und von der Abkühlgeschwindigkeit, und diese Zyklen müssen sehr genau verfolgt werden. Von einem praktischen Standpunkt aus gesehen ist es schwierig, dieses Verfahren auf einer kontinuierlichen Glasbahn von beträchtlicher Breite anzuwenden. Es ist notwendig, die Temperatur der Glasbahn von der Verformungstemperatur zur oberen Grenze des Abkühlbereiches schnell und gleichmässig zu senken und dann die Temperatur konstant durch den gesamten abgekühlten Bereich während der richtigen Zeitdauer zu halten.
Wegen dieser Schwierigkeiten im genauen Befolgen der vorgeschriebenen theoretischen Kurve von Adams und Williamson sind industrielle Verfahren im allgemeinen der Abkühlkurve von Adams und Williamson ungefähr angepasst worden oder es wurde versucht, konstante Abkühlgeschwindigkeiten durch den ganzen Abkühlbereich hindurch aufrechtzuerhalten. Derartige Pläne umfassen im allgemeinen ein nach und nach erfolgendes Kühlen durch den Abkühlbereich mit einer Verringerung in der Kühlzeit über und unter dem kritischen Bereich, wenn das Kühlverfahren die restliche Spannung nicht beeinträchtigt.
Es ist ein Ziel der Erfindung, die Notwendigkeit auszuschalten, das Glas auf einer hohen konstanten Temperatur durch einen Teil des Glühbereiches zu halten und das Glas durch den Abkühlbereich mit progressiv grösser werdenden Kühlgeschwindigkeiten zu kühlen, die schwierig zu steuern und wieder genau in der gleichen Art nachzumachen sind, während noch ein minimaler Grad von Abkühlung durchgeführt wird im Vergleich zu den bekannten theoretischen Berechnungen von Adams und Williamson,
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die auf den ursprünglichen Spannungszuständen und der zum Abkühlen zur Verfügung stehenden Zeit aufgebaut sind.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abkühlen von Glas, bei dem das Glas in einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Stufen mit jeweils voneinander verschiedener, in der einzelnen Kühlstufe im wesentlichen konstanter Kühlgeschwindigkeit abgekühlt wird, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass bei einer Gesamtkühlzeit von weniger als zehn Minuten das Glas in einer ersten Kühlstufe mindestens 20% und maximal 70pro des gesamten Abkühlungstemperaturintervalles mit einer um mindestens 10% über der Durchschnittsgeschwindigkeit liegenden Abkühlgeschwindigkeit durchläuft, worauf das Glas mit einer geringeren Kühlgeschwindigkeit weiter abgekühlt wird.
Wenn beispielsweise eine gerade aus einer Schmelze erzeugte Glasplatte, die sich noch auf einer hohen Temperatur befindet, gekühlt wird und ihr ein Temperaturabfall vermittelt wird, wird keine Spannung erzeugt, weil das Glas noch zu flüssig ist. Wenn das Glas durch den Abkühlbereich gekühlt wird, wobei der Temperaturabfall konstant bleibt, wird keine Spannung erzeugt und daher kann sich auch keine Spannung lösen. Wenn jedoch der Temperatur gestattet wird, unter dem Abkühlbereich gleich zu werden, dann hat das Glas eine Spannungsverteilung, die proportional der Abkühlgeschwindigkeit ist. Wenn jedoch eine tatsächliche Spannung innerhalb des Abkühlbereiches durch abruptes Ändern des Temperaturabfalles erzeugt wird, dann kann die erzeugte Spannung die sich ergebende endgültige Spannung in dem Glas bei isothermen Raumtemperaturbedingungen verringern.
Durch Berechnung der beibehaltenen Spannung während Lösungzwischenräumen, bis der Temperaturabfall wieder abrupt verändert wird, mit einer sich ergebenden sofortigen Veränderung in der Spannung oder bis das Glas bei der Abkühltemperatur herauskommt (unter welchem die Spannungen sich nicht lösen, sondern sich nur verändern, wenn der Temperaturabfall sich ändert), kann die endgültige restliche Ständige Spannung in dem Glas berechnet werden.
Diese Behandlung des Lösens tatsächlicher sofortiger Spannungen unterscheidet sich von der Behandlung der Spannungslösung nach Adams und Williamson, die sich mit der Lösung dessen beschäftigt, was
EMI3.1
Glas.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform dieses Aspektes der Erfindung wird das Glas schnell von seiner Verformungstemperatur mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit zu einem Punkt innerhalb des Abkühlbereiches gekühlt, woraufhin es mit einer zweiten verringerten, im wesentlichen konstanten Kühlgeschwindigkeit gekühlt wird und danach immer noch innerhalb des Abkühlbereiches mit einer dritten, im wesentlichen konstanten, aber erhöhten Kühlgeschwindigkeit gekühlt wird bis zu mindestens der unteren Grenze des Abkühlbereiches. Die Zeit, während der jede Veränderung zu einer verschiedenen Kühlgeschwindigkeit stattfindet, muss äusserst kurz gegenüber der Zeitdauer der Schritte selbst sein und ist auf diese Art und Weise"abrupt".
Wahlweise Kühlpläne könnten Kurven umfassen, die mehr als drei unterschiedliche Kühlgeschwindigkeiten verwenden. Der Vorzug, der drei Kühlschritten gewährt wird, basiert auf praktischen Maschinenbauüberlegungen. Die Vorteile, die mit diesem Aspekt der Erfindung zusammenhängen, umfassen die verhältnismässige Einfachheit, mit der lineare Kühlgeschwindigkeiten erreicht und aufrechterhalten oder wieder nachgebildet werden können, verglichen mit nichtlinearen Geschwindigkeiten, die niedrigeren Anforderungen für zusätzliche Hitze zum Steuern eines Abkühlplanes, in dem das Glas kontinuierlich gekühlt wird, im Vergleich zu einem Plan,
bei dem das Glas bei einer hohen Temperatur während eines wesentlichen Teiles der zur Verfügung stehenden Abkühlzeit gehalten werden muss und die Verringerung der Empfänglichkeit des Glases gegenüber einer Walzenmarkierung oder einer andern Oberflächenverformung infolge des bevorzugten schnellen Lenkens der Bahntemperatur während der anfänglichen Stadien des Abkühlens.
Es hat sich auch gezeigt, dass eine annehmbare Abkühlung erreicht werden kann unter Verwendung der Lehren dieses Aspektes der Erfindung durch Verwendung nur zweier Kühlgeschwindigkeiten innerhalb des Abkühlbereiches. Wo die zum Abkühlen verfügbare Zeit bestimmt wird, hat es sich gezeigt, dass gewisse Kombinationen zweier getrennter Kühlgeschwindigkeiten innerhalb des Abkühlbereiches ein Er- zeugnis schaffen, das eine niedrigere Spannung aufweist als beim Kühlen mit einer einzigen konstanten Geschwindigkeit.
Die erste der beiden Kühlgeschwindigkeiten ist vorteilhafterweise schneller als die konstante Kühlgeschwindigkeit, um die Empfänglichkeit des Glases gegenüber Markierungen der Zugwalzen während der anfänglichen Stadien des Zugvorganges zu verringern, wonach auf eine verringerte Kühlgeschwindigkeit zwischen dem Abkühlvorgang übergegangen wird, so dass die Temperatur des Glases die untere Grenze des Abkühlbereiches in der gleichen Zeit erreicht als in dem Plan mit gerader Linie. Wahlweise kann die erste Kühlgeschwindigkeit mehr nach und nach verlaufen als bei der Ge-
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schwindigkeit in gerader Linie mit einer Veränderung im Inneren des Abkühlbereiches auf eine höhere
Geschwindigkeit.
In beiden Fällen ergibt eine geeignete Auswahl der Kühlgeschwindigkeiten und der
Temperatur, bei der die Veränderung in den Kühlgeschwindigkeiten erfolgt, ein Enderzeugnis, das eine geringere restliche Spannung aufweist, als wenn es mit einer konstanten Geschwindigkeit durch den gleichen Temperaturbereich in der gleichen Zeit gekühlt worden wäre.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles. Fig. 1 zeigt eine Serie von drei graphischen Darstellungen für einen Kühlplan gemäss der Erfindung, worin die Tem- peratur (Fig. 1A), die Kühlgeschwindigkeit und der thermische Abfall (Fig. 1B) und die Mittelspannung (Fig. 1C) auf einer gemeinsamen Zeitskala abgetragen sind. Fig. 2 zeigt Temperatur-Zeitkurven, die den Abkühlbereich innerhalb einer bestimmten Zeit durchlaufen (Fig. 2A), und die restliche Mittelspan- nung, die sich daraus ergeben, dass solchen repräsentativen Kurven Folge geleistet wird (Fig. 2B).
Fig. 3 zeigt eine Serie von drei graphischen Darstellungen für einen bevorzugten Kühlplan nach der Erfindung, worin die Temperatur (Fig. 3A), die Kühlgeschwindigkeit und der thermische Abfall (Fig. 3B) und die
Mittelspannung (Fig. 3C) auf einer gemeinsamen Zeitbasis abgetragen sind. Fig. 4 und 5 zeigen je eine
Temperatur/Zeitkurve für ein besonderes Beispiel eines Abkühlplanes (Fig. 4A, 5A) und eine Familie vonKurven, die die restlichenspannungen anzeigen, die durch dieAbkühlpläne erzeugt werden (Fig. 4B,
5B). Fig. 6 ist eine graphische Darstellung, die ein Beispiel der Spannungslösungskurven zeigt, wie sie bei dem hier beschriebenen Berechnungsverfahren verwendet werden. Diese Kurven wurden von den An- gaben für die Spannungslösung einer besonderen Glaszusammensetzung abgeleitet, wie sie von A. F. Van
Zee und H. M.
Noritake beschrieben wurden, u. zw. in "Measurement of Stress Optical Coefficient and
Rate of Stress Reliease in Commercial Soda-Line Glasses", J. Am. Ceram. Soc., 41,164-175, 1958.
Fig. 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer Glasziehmaschine, worin eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt wird, Fig. 8 ist ein Diagramm, das bevorzugte Kühlungskurven für senkrecht gezogenes Tafelglas zeigt, worin die Oberflächentemperaturen der verschiedenen Stärken der Glasbahnen identische Mitteltemperaturen haben und mit ihren senkrechten Stellungen in einem schematisch gezeigten, senkrecht angeordneten Kühlofen während der Aufwärtsbewegung einer jeden Bahn gezeigt ist, Fig. 9 ist ein Schema, das eine bevorzugte Kühlkurve für waagrecht gewalztes Glas zeigt, worin die Temperatur der Glasbahn mit ihrer waagrechten Stellung in einem schematisch gezeigten, waagrecht angeordneten"Lehr" (elektrische Heizvorrichtung für Schichtherstellung) während des Verlaufes der Bahn, Fig.
10 ist eine Tabelle, die eine bevorzugte Kühlkurve zum Wiederabkühlen von Glasbahnen oder Platten entweder flach oder gebogen zeigt, worin die Temperatur des Glases mit seiner Stellung in einem schematisch gezeigten, waagrecht angeordneten Kühlofen während des Verlaufes des Glases gezeigt ist.
Ein Verständnis der Theorie, auf der die Erfindung basiert, kann am einfachsten erzielt werden durch Befolgen eines Abkühlplanes, wie er in Fig. 1 der Zeichnungen gezeigt ist, der die Aufmerksamkeit auf die beiden prinzipiellen Mechanismen lenkt :
1. Den Ursprung der Spannungen in Glas durch schnelle Veränderung der Temperaturverteilung, und
2. die Lösung der Spannungen durch viskosen Fluss.
Beim Entwickeln dieser theoretischen Gedanken ist die Tatsache vernachlässigt worden, dass die entsprechenden inhärenten Geschwindigkeiten der Spannungslösung in verschiedenen Teilen der Glasbahn verschieden sind, die sich auf verschiedenen Temperaturen befinden. Beispielsweise kann, wenn ein Glas sich der unteren Grenze des Abkühlbereiches nähert, ihre Oberflächenschicht unter diese Grenze abgekühlt worden sein, während die mittleren Teile immer noch in viskoser Art fliessen können. Betrachtungen so erzeugter Unterschiede sind in dieser vereinfachten Behandlung vernachlässigt worden.
Der Plan zeigt, dass die Lösung der momentanen Spannungen entweder das Erreichen einer niedrigen endgültigen permanenten Spannung entweder unterstützen oder behindern kann und dass ein optimaler Plan vorhanden ist, um die am wenigsten permanente Spannung zu erzeugen.
Fig. 1 setzt sich aus drei graphischen Darstellungen zusammen, 1A, worin die Temperatur einer Glasbahn, die einem Kühlverfahren unterzogen wird, gegenüber der Zeit abgetragen wird, 1B, worin die Kühlgeschwindigkeit R und der thermische Abfall AT zwischen der Mitte und den Oberflächen der Glasbahn gegenüber der Zeit abgetragen werden, und 1C, worin die augenblicklich bestehende Spannung in dem Glas in Ausdrücken der Mittelspannung, ausgedrückt in zentraler Doppelbrechung A gegenüber der Zeit abgetragen ist.
Die Zeitskala der Abkühlverfahren, die hierin besprochen werden, ist von einer solchen Grössenordnung, dass-mit Ausnahme einer sehr kurzen Übergangszeit nach Ver-
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änderung in der Kühlgeschwindigkeit - die Temperaturverteilung innerhalb des Glases als in ihrem
Fast-Gleichgewichts-Zustand vorliegend, d. h. parabolisch verteilt, angesehen werden kann. Die Span- nungsverteilungen sind daher ebenfalls parabolisch verteilt und können leicht durch einen einzigen Pa- rameter charakterisiert werden, wie etwa die augenblicklich bestehende Zentrumsspannung.
Wenn daran erinnert wird, dass ein Kühlungsabfall, wie er der Glasplatte über dem Kühlbereich des
Glases vermittelt wird, keine Spannung in dem Glas erzeugen kann, weil jegliche Spannung infolge der niedrigen Viskosität des Glases ein sofortiges Lösen durch viskosen Fluss hervorrufen würde und wenn auch daran erinnert wird, dass keinerlei Spannung erzeugt wird, wenn das Glas mit einer konstanten
Geschwindigkeit gekühlt wird (die einem konstanten thermischen Abfall entspricht, wie sich das klar ergibt, wenn die Kurven nach Fig. 1A und IB in Zusammenhang miteinander gebracht werden), ist es klar, dass in dem Glas keinerlei Spannung erzeugt wird, bis die Kühlgeschwindigkeit an einem Punkt unter der oberen Grenze des Abkühlbereiches verändert wird.
Wie in Fig. 1A gezeigt, wird eine Glasbahn mit einer ersten Geschwindigkeit li von oberhalb dem Abkühlbereich auf eine Temperatur TB innerhalb des Abkühlbereiches gekühlt. Fig. IC zeigt, dass das mit der Geschwindigkeit Rl durch den thermischen Abfall AT in Fig. 1B gekühlte Glas spannungsfrei ist. Wenn die konstante Kühlkurve auf eine zweite konstante Kühlgeschwindigkeit R an einem Punkt innerhalb des Abkühlbereiches verändert wird, wie am Punkt TB in Fig. 1A darge- stellt, wird auch eine sofortige Spannung, die der Veränderung in den Kühlbereichen proportional ist, erzeugt. Wenn die relativ schnelle Veränderung in der Temperaturverteilung bei der Zeit tl in
Fig. 1A als sofortig angesehen wird, dann ist das dominante Ansprechen des Glases wahrscheinlich ein elastisches.
Auf diese Art und Weise kann erwartet werden, dass eine plötzliche Verringerung von TA (dem Temperaturunterschied zwischen der Oberfläche und der Mittelebene der Platte, wie durch die
Einsätze in Fig. 1B angegeben, die diagrammatisch die Temperaturverteilung durch die Plattenstärke zeigen) eine sofortige Erhöhung in der Mittelspannung erzeugen (s. Fig. 1C). Wenn das Glas elastisch wäre, würde die erzeugte Spannung konstant bleiben, solange die Temperaturverteilung in dem Glas sich nicht wieder ändern würde. Weil jedoch das Glas, wenn es sich auf einer Temperatur innerhalb des Abkühlbereiches befindet, nicht elastisch ist, stellt es sich physisch durch viskosen Fluss ein, um die augenblicklich erzeugte Spannung zu lösen.
Dieses Lösen geschieht mit einer abnehmenden Geschwindigkeit, weil das absolute Niveau der Spannung und der Temperatur des Glases sich verringert.
Die Entspannung geht weiter vor sich, wie in Fig. 1C gezeigt, bis die Temperatur des Glases die untere Grenze des Abkühlbereiches erreicht. Von der unteren Grenze des Abkühlbereiches zur Raumtemperatur ist das Glas im wesentlichen ein elastisches Material und die permanente Spannung wird nicht von diesem Teil des Kühlungsplanes zwischen 12 und t3 verändert. Wenn die Temperatur des Glases sich der Raumtemperatur nähert, wird die Kühlgeschwindigkeit, die konstant war, verringert, genauso wie daher auch die Temperaturunterschiede zwischen den Oberflächen und den mittleren Ebenen des Glases.
Weil das Glas nun ein elastisches Material ist, ergibt diese Veränderung von AT von der Zeit t. ab eine Erhöhung in der Beanspruchung, die ein Bestandteil der endgültigen permanenten Spannung ist, die in dem Glas durch die thermische Geschichte erzeugt wurde. Diese Spannung ist gleich der Spannung, die erzeugt worden wäre durch Aufrechterhalten einer honstanten Kühlgeschwindigkeit, die der Endgeschwindigkeit R ; während des Abkühlbereiches entspricht plus der nicht gelösten Spannung von der Veränderung in den Kühlgeschwindigkeiten innerhalb dieses Spannungsbereiches.
Diese Spannung ist auch gleich der Spannung, die sich ergeben hätte, wenn die erste Kühlgeschwindigkeit durch den gesamten Abkühlbereich weitergeführt worden wäre, abzüglich der Grösse der Spannung, die durch die Veränderung in den Kühlungsgeschwindigkeiten erzielt worden wäre, die ausgleicht.
Die verbleibende permanente Spannung könnte selbstverständlich verringert werden, indem die Endkühlgeschwindigkeit R verringert wird. Dies würde jedoch mehr Zeit zum Abkühlen erfordern.
Die endgültige permanente Spannung könnte fernerhin vermindert werden, indem die Grösse der Spannung, die sich löst, erhöht wird, etwa durch Verlängern des Zeitzwischenraumes - zwischen der Änderung in der Kühlgeschwindigkeit und der Zeit, bei der die Temperatur des Glases die untere Grenze des Abkühlbereiches erreicht. Da die zum Abkühlen zur Verfügung stehende Zeit oft in einem industriellen Verfahren beschränkt ist, besteht innerhalb der zu verfügenden Zeit eine optimale Kombination der Temperatur, bei der die Kühlgeschwindigkeit verändert wird und entweder der Geschwindigkeit, auf die sie verändert wird, oder dem Zeitzwischenraum - zwischen der Veränderung der Kühlgeschwindigkeit und der Zeit, bei der das Glas die unterste Grenze des Abkühlbereiches erreicht.
Die graphische Darstellung in Fig. IC zeigt, dass die Lösung der augenblicklich induzierten Spannung, die durch die Veränderung in den Kühlgeschwindigkeiten verursacht wird, die Mittelspannung und da-
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mit die Endspannung im Glas verringert.
Ein bestimmtes Beispiel der Anwendung der obigen Prinzipien in Abkühlverfahren, wie es für das Ziehen einer kontinuierlichen Glasbahn verwendet wird, ist in den graphischen Darstellungen von Fig. 2A und 2B dargestellt, anwendbar auf Glas von einer Stärke von 5 mm, wobei das Abkühlen innerhalb der hierin gezeigten kurzen Zeitperioden stattfindet. Die Ziehgeschwindigkeit, die von Faktoren bestimmt wird, die sich auf die Erscheinung der Bandbildung und der gewünschten Stärke beziehen, beherrscht die Zeit, in der das Glas durch den elektrischen Abkühlofen der Ziehmaschine läuft.
Solche Faktoren, wie die Empfindlichkeit von heissem Glas gegen Markierung und Verformen durch die Ziehwalzen und die Notwendigkeit des Senkens der Temperatur des Glases auf ungefähr 900 C, wenn es eine Abschneidstation erreicht, wo es geschnitten und gehandhabt werden muss, machen es wünschenswert, die Temperatur des Glases durch den Abkühlbereich in einem früheren Stadium nach seiner Herstellung zu senken. Die spezifische Strecke, während der das Glas in der Ziehmaschine gekühlt wird, wird willkürlich festgesetzt im Zusammenhang mit den oben erwähnten Herstellungsfaktoren und dem Grad der Abkühlung, die während der Zeit erreicht werden kann, die das Glas benötigt, um irgendeine festgelegte Strecke zu durchlaufen.
Es geschieht, dass, wenn einmal eine Streckenzone der Maschine zum Kühlen festgelegt ist, es möglich ist, innerhalb dieser Zone all die verschiedenen Stärken von Glas abzuküh- len, das von dieser Maschine gezogen wird. Dies ist möglich trotz der verschiedenen Ziehgeschwindigkeiten (und daher der verschiedenen Zeiten innerhalb des Abkühlbereiches), die für die verschiedenen Glasstärken erforderlich sind, weil dünnere Glasbahnen, die schneller gezogen werden als dickere Bahnen, sich auch schneller abkühlen. Dieses charakteristische Merkmal wird graphisch durch die Kurven in Fig. 8 der Zeichnungen dargestellt.
Bei der Beschreibung der Abkühlzeitpläne, wie sie hierin dargestellt werden, beziehen sich alle Temperaturen auf die mittlere Temperatur des Glases, wenn nichts anderes ausdrücklich angegeben ist. Weil die vorliegenden Abkühlzeitpläne in erster Linie auf das anzuwenden sind, was in der Industrie als "Flachglas" bekannt ist, d. h. Glasbahnen, Glasplatten u. a. Glaserzeugnisse, die im wesentlichen parallele Hauptoberflächen aufweisen und die gebogene oder gewölbte Bahnen oder Platten einschliessen, könnte die Temperatur a der Oberfläche oder in der mittleren Ebene des Glases sowie auch die Mitteltemperatur verwendet werden, um die Abkühlzeitpläne darzustellen. In der Tat kann die hierin verwendete Mitteltemperatur von den gemessenen Oberflächentemperaturen, der Stärke, den Wärmeleitmerkmalen und der Kühlgeschwindigkeit des Glases berechnet werden.
Die Mitteltemperatur kann entsprechend der folgenden Gleichung berechnet werden :
EMI6.1
EMI6.2
wird, ist ziemlich schwierig und die Ergebnisse können bei verschiedenen Messmethoden voneinander abweichen. Die Oberflächentemperaturen können am besten durch die Signalabgabe von StrahlungsPyrometern gemessen werden, die mit Filtern versehen sind, um die Abstrahlung von nur einer Oberfläche des Glases aufzunehmen und die in einem Abstand von der Oberfläche des Glases stehen, das gemessen wird, für das sie kalibriert sind.
Temperaturgrenzen der Abkühlbereiche, wie sie hierin genannt sind, können praktisch bestimmt werden durch Vergleichen der Spannung in einem Glasmuster, das mit einer konstanten Kühlgeschwindigkeit durch einen Temperaturbereich gekühlt wird, der klar den Abkühlbereich einschliesst, wobei die Spannung in verschiedenen Mustern mit zwei Kühlgeschwindigkeiten gekühlt wird, wovon eine die gleiche ist wie die konstante Kühlgeschwindigkeit des ersten Musters. Solange als die Veränderung in den Kühlgeschwindigkeiten über oder unter den Grenzen des Abkühlbereiches geschieht und die konstante Kühlgeschwindigkeit, die gleichwertig der des ersten Musters ist, durch den gesamten Abkühlbereich aufrechterhalten wird, bleibt die sich ergebende Spannung die gleiche.
Wenn die Veränderung in der Temperatur innerhalb des Abkühlbereiches erfolgt, ändert sich die sich ergebende Spannung, weil der Abkühlzeitplan durch den Abkühlbereich nicht mehr eine einzige konstante Geschwindigkeit aufweist. Wenn daher die Temperatur, bei der die Kühlgeschwindigkeiten verändert werden, sich ändert,
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dann zeigen sich die Grenzen des Abkühlbereiches durch eine Veränderung in der sich ergebenden Span- nung wegen des Auftretens der Bruchtemperatur innerhalb des Temperaturbereiches, der die endgültige
Spannung beeinflusst.
Im allgemeinen liegt der Abkühlbereich von typischem Soda-Kalk-Kieselerde
Fenster- und Plattenglas für Abkühlzeitpläne von einer Zeitgrösse in den hier dargestellten Beispielen i (d. h. in der Grössenordnung von 100 sec für 5 mm starkes Glas) bei ungefähr 600-5200 C. Dies bezieht sich auf die Mitteltemperatur des Glases. Zu Kontrollzwecken ist es angebracht, diese Mitteltemperatur durch Messungen der Oberflächentemperatur zu bestimmen, die in jedem Falle niedriger liegt. Bei- spielsweise erstreckt sich bei 5 mm starkem Glas die Oberflächentemperatur, während sich das Glas im
Abkühlbereich befindet, von ungefähr 585 bis 5050 C.
Für jede beliebige Stärke von Glas pflegt sich die Oberflächentemperatur, die beobachtet wird, während das Glas sich im Abkühlbereich befindet, so zu verändern, wie das von der obigen Gleichung angegeben wird, und verbleibt grob gesprochen im Be- reich von 600 bis 5000 C. Veränderungen in der Zusammensetzung des Glases können selbstverständlich den Abkühlbereich erhöhen oder senken.
Die Bestimmung der hierin ausgedrückten Spannungswerte basiert auf einem Vergleich des Weguni terschiedes, der zwischen zwei Ebenen polarisierten Lichtwellen gebildet wird, die durch unter Span- nung stehendes Glas verlaufen, wie das mit normalen Standardverfahren bestimmt wird. Weil Glas un- ter Spannung eine Auswirkung auf polarisiertes Licht hat, die ähnlich der eines doppelbrechenden Kri- stalles ist, ist die Doppelbrechung gemessen durch die oben erwähnte Wegdifferenz proportional der
Intensität der Spannung. Diese Doppelbrechung dient so als ein direktes Mass für die Spannung und die gemessene Grösse ist die optische Wegdifferenz für Lichtwellen, die parallel mit und senkrecht zu einer
Achse des Glases für die Gesamtmenge des Weges verlaufen. Dieser Unterschied wird üblicherweise in
Millimikron, mil, je Längeneinheit des Weges durch das Glas ausgedrückt.
Demgemäss werden alle
Spannungswerte, die hierin verwendet werden, in Ausdrücken von Millimikron je 25 mm Glasstärke ausgedrückt, was wie folgt gemessen wird :
Mit Hilfe eines Nicol-Prismas polarisiertes Licht wird durch einen 25 mm-Weg in dem zu messen- den Glas geschickt, d. h. durch die Kante senkrecht zur Ebene der Spannungsveränderung eines 25 mm-
Musterstückes, das in einem Winkel von 45 zur Polarisationsebene des Lichtes orientiert ist und dann durch ein Analysiergerät, das aus einem andern Nicol-Prisma besteht, das eine Polarisationsebene in rechten Winkeln zu dem des Polarisiergerätes hat.
Ein kalibrierter Keil, der zwischen die Nicol-Pris- men gelegt und eingestellt wird, bis er den Unterschied in den Lichtwegen ausgleicht, schafft dann eine direkte Messung der Mittelspannung oder der entsprechenden Mittel-Doppelbrechung, wie sie durch den Wegunterschied der polarisierten Lichtwellen je 25 mm Glas gemessen wird.
Wenn als ein illustrierendes Beispiel die Herstellung einer normalen 5 mm starken kontinuierlichen
Glasbahn genommen wird, dann haben Fertigungsgesichtspunkte, wie sie oben besprochen wurden, es notwendig gemacht, die Temperatur des Glases in 100 sec von 600 bis 5200 C (den Abkühlbereich) zu senken. Der einfachste mögliche Abkühlzeitplan ist der, der einem Kühlen mit einer gleichmässigen
Geschwindigkeit durch den Abkühlbereich entspricht. Mit den obigen Bedingungen, die für das vorlie- gende Beispiel angewendet werden, gestattet eine geradlinige Abkühlung keine Veränderungen und ent- spricht dem Kühlen des Glases mit einer gleichmässigen Geschwindigkeit von 0, 80 C/sec. Die entspre- chende Spannung (Mittelspannung), die in einer 5 mm starken Glasplatte erzeugt wird, beläuft sich auf ungefähr 145 miL je Zoll.
Ein System, das einen einzigen Bruch im Abkühlplan hat, wie durch die gestrichelten Linien in
Fig. 2A gezeigt, gestattet eine gewisse Veränderung im Abkühlprozess. Dieser kann von einer hohen
Anfangskühlgeschwindigkeit und einer niedrigen Endgeschwindigkeit, wie durch die Kurve ABC an- gezeigt, durch eine konstante Kühlgeschwindigkeit AC bis zu einer niedrigen Anfangsgeschwindig- keit und hohen Endgeschwindigkeit, wie durch die Kurve ABC gezeigt, verlaufen. Der Bruch kann bei jeder beliebigen Temperatur TB innerhalb des Abkühlbereiches auftreten.
Zusätzlich zu der
Bruchtemperatur TB kann ein einziger Bruchkühlungszeitplan, der von der oberen Grenze zur unte- ren Grenze des Abkühlbereiches in der bestimmten Zeit der Abkühlung verläuft, durch eine zusätzliche unabhängige Veränderliche gekennzeichnet sein, die Anfangsgeschwindigkeit der Kühlung Ri oder die Endgeschwindigkeit der Kühlung Ra oder das Verhältnis dieser beiden. In Fig. 2B ist eine graphi- sche Darstellung der Endspannung gezeigt, die in einem 5 mm starken Glas als Funktion der Bruch- temperatur TB erzeugt werden und das Verhältnis der anfänglichen oder Endkühlgeschwindigkeiten für einzelne Bruch-Abkühlzeitpläne, worin das Glas in 100 sec von 600 bis 5200 C gekühlt wird.
Alle diese Kurven verlaufen durch den Punkt p, der einem Kühlen ohne Bruch entspricht und einer End- spannung von 145 mbt je 25 mm. Wenn der Bruch bei 5700 C auftritt, kann es sich zeigen, dass der
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niedrigste erreichbare Grad der Spannung dort auftritt, wo das Verhältnis der Kühlgeschwindigkeiten gleich eins ist, d. h. der Zustand überhaupt keines Bruches. Für Brüche, die bei Temperaturen unter
5700 C auftreten, erzeugt die Verringerung des Verhältnisses der anfänglichen Kühlgeschwindigkeit zur Endkühlgeschwindigkeit eine niedrigere Endspannung, während eine Erhöhung des Verhältnisses die End- spannung erhöht.
Wenn anderseits der Bruch bei höheren Temperaturen als 570 C eintritt, werden niedrigere Endspannungen erzeugt, wenn die anfängliche Kühlgeschwindigkeit höher ist als die End- kühlgeschwindigkeit. Bruchtemperaturen, die höher liegen als 5700 C, haben sehr wohl definierte Mi- nima, die zeigen, dass für jede beliebige gegebene Bruchtemperatur ein optimales Verhältnis von An- fangs- zu Endkühlgeschwindigkeiten vorhanden ist, jenseits deren das Verhältnis nicht erhöht werden sollte.
Dieses Optimum ergibt sich aus einem Ausgleich zwischen einem verringerten Beitrag zur per- manenten Spannung durch das Fallen des Temperaturabfalles, das einer kleineren Endkühlgeschwindig- keit R entspricht, und einem erhöhten Beitrag zur endgültigen permanenten Spannung von der höhe- ren augenblicklichen Spannung, die in dem Zeitpunkt induziert wird, zu dem die Änderung in den Kühlgeschwindigkeiten bewirkt wird, als ein Ergebnis einer drastischeren Veränderung der Kühlge- schwindigkeiten von Anfangs- zu Endgeschwindigkeit, die ganz klar keine Zeit hat, um genügend abzufallen, bevor das'Glas unter den Abkühlbereich gekühlt ist.
Es liegt demnach ein definiertes minimales Spannungsniveau bei der geeigneten Bruchtemperatur vor, wenn eine Kurve ABC befolgt wird ; im Vergleich hiezu zeigt die Befolgung der Kurve ADC, die oft links von P in Fig. 3B scharf abbricht, dass das Minimum nur durch extrem genaue Steuerung erzielt werden könnte. Wenn man weiters das Glas anfänglich nach der Kurve ABC gemäss Fig. 3A rasch abkühlt, so wird die Temperatur des Glases schon genügend weit reduziert, bevor das Glas mit den ersten Ziehrollen in Berührung gelangt, so dass das Glas nicht markiert wird ; das rasche anfängliche Senken der Glastemperatur bedeutet, dass die Temperaturkontrolle unter Verwendung von Kühlern, wie Wasserkühlern, erfolgen kann und keine verzögerte Kühlung durch Abstrahlung von Wärme zur Scheibe, welche Methode teurer sein würde, angewendet werden muss.
Wenn man überdies anfänglich dem System Wärme entnimmt, statt zur Verzögerung der Kühlung zuführt, ist es leichter und billiger, abschliessend die Gesamttemperatur der Glasscheibe auf eine gewünschte niedere Temperatur am Schneidboden am Kopf der Maschine zu senken.
In Fig. 3 der Zeichnungen ist der allgemeine Kühlzeitplan einer komplizierteren Doppel-Bruchtemperaturkurve in Fig. 3A als gegenüber der Zeit abgetragen gezeigt. Die begleitenden Veränderungen in dem Wärmeabfall und in der Mittelspannung sind in der gleichen Zeitskala in Fig. 3B auch 3C gezeigt. Die Mittelspannung, die durch die erste Veränderung in den Kühlgeschwindigkeiten von R, zu R beim Zeitpunkt geschaffen wird, löst sich in einer Richtung, die die endgültige Mittelspannung verringert. Zusätzlich zeigt der nach und nach eintretende Abfall der Temperaturkurve R (Fig. 3A) während der zweiten Kühlgeschwindigkeit einen niedrigen Wärmeabfall (s. Fig. 3B), der, wenn er durch den Abkühlbereich fortgesetzt wird, zu einer verhältnismässig niedrigen permanenten Endspannung führen würde.
Wenn diese Geschwindigkeit jedoch fortgesetzt würde, würde die untere Grenze des Abkühlbereiches nicht in der erforderlichen Zeit erreicht werden. Daher werden ein zweiter Bruch beim Zeitpunkt 12 und. eine dritte schnellere Kühlgeschwindigkeit Rg eingeführt, um die Geschwindigkeit des Glases unter den Abkühlbereich in der geforderten Zeit zu senken. Wie die Kurve in Fig. 3C zeigt, verursacht diese Veränderung eine augenblickliche Spannung in der Richtung einer erhöhten Mittenzusammenpressung. Jegliches Lösen dieser Spannung ist daher schädlich, weil es die Mittelzusammenpressung verringert (d. h. die Mittelspannung erhöht).
Weil jedoch die Temperatur des Glases an diesem Punkt in der Nähe der unteren Grenze des Abkühlbereiches liegt, ist nur sehr wenig tatsächliche Entspannung vorhanden und das Glas passt sich nicht in irgendeinem grösseren Ausmass körperlich durch viskoses Fliessen der dritten Kühlgeschwindigkeit an. Daher wird die endgültige permanente Spannung, wenn der dritte Temperaturabfall weggelassen wird, nicht diesem hohen Abfall proportional sein.
Eher ist sie proportional der Spannung, die sich aus dem Weglassen des anfänglichen Kühlungsgradienten ergibt, abzüglich des Teiles der augenblicklichen Spannung, der durch die erste Veränderung in den Kühlgeschwindigkeiten erzeugt wird, die sich während der zweiten Kühlgeschwindigkeit löst, plus dem Teil der augenblicklichen Spannung, die durch die zweite Veränderung in den Kühlgeschwindigkeiten erzeugt wird, die sich während der dritten Abkühlgeschwindigkeit löst.
Fig. 4 und 5 stellen besondere Beispiele der komplizierteren Kühlzeitpläne dar, in denen zwei Brüche vorhanden sind, wobei immer noch die Forderung erfüllt wird, die 5 mm starke Glasbahn in 100 sec von 600 auf 5200 C abzukühlen.
Fig. 4A und 5A illustrieren Beispiele linearer Kühlzeitpläne, die zwei Brüche bei zwei verschiedenen
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Temperaturen TB und TB mit sich bringen. Kühlungszeitpläne dieser Art sind durch vier unabhän- gige Veränderliche gekennzeichnet, wie etwa die beiden Bruchtemperaturen und entweder die entsprechenden Bruchzeiten tl und tt oder zwei der drei Kühlgeschwindigkeiten R, Ry Ry Fig. 4B und 5B sind graphische Darstellungen der restlichen Spannung als eine Funktion der Bruchtemperaturen TB und TB für anfängliche Kühlgeschwindigkeiten von 70 C/sec und Endkühlgeschwindigkeiten von 1, 3 und 20 C/sec.
Verschiedene dieserZeitpläne, beispielsweise diejenigen, die einer anfänglichen Kühlgeschwindigkeit R, von 20 C/sec und einer ersten Bruchtemperatur tel zwischen 570 und 5900 C entsprechen, ergeben Endspannungen im Bereich von 94 mll je Zoll.
Nachstehend ist ein Verfahren der Berechnung der Mittelspannung einer Glasplatte dargestellt als eine Funktion ihrer physikalischen Merkmale und thermischen Geschichte, angewendet auf das Verhältnis zwischen den unabhängigen Veränderlichen, die die Kühlungszeitpläne dieser Erfindung charakterisieren. In dieser Art und Weise können optimale Abkühlkurven für Abkühlzeitpläne bestimmt werden, die in der Zeit und der Temperatur von den speziellen Beispielen abweichen, die hierin gezeigt sind.
Wenn mit Betrachtungen bezüglich der Wärme von Glasplatten begonnen wird, die einer gleichmässigen Abkühlung von beiden Oberflächen her ausgesetzt werden, dann ist die Temperaturverteilung nach dem kurzen Zeitintervall, das für einen fast stetigen Zustand notwendig ist, der erreicht werden soll, und bei dem die Temperatur an jedem Punkt der Platte mit der gleichen Geschwindigkeit wie die mittlere Temperatur abnimmt, parabolisch, und der Gesamttemperaturunterschied zwischen ihrer Mitte und ihrer Oberfläche AT wird durch die Formel
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gegeben, worin K eine Konstante und R die Kühlgeschwindigkeit ist. K wird aus denWajrmeüber- tragungseigenschaften des Glases durch die Dicke und die Wärmediffusionsfähigkeit bestimmt.
Spannungen in einer elastischen Platte mit einer parabolischen Temperaturverteilung werden ebenfalls parabolisch verteilt sein und können so durch einen einzigen Parameter, dieMittelspannung, gekennzeichnet werden. Diese wird durch Ac bezeichnet, die Birefringenz, die der Mittelspannung entspricht, die als ein Positivum genommen wird, wenn die mittlere Ebene sich in Spannung befindet, und wird angegeben durch die folgende Formel
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worin K* eine Konstante ist, die von den körperlichen Eigenschaften des Glases abhängt und dem Expansionskoeffizienten und dem Young Modul des Glases direkt proportional ist und umgekehrt proportional dem spannungs-optischen Koeffizienten und dem 1-Poisson-Verhältnis des Glases.
Wenn der früher gewonnene Ausdruck für AT in Ausdrücken der Konstanten K und Kühlungsgeschwindigkeit R eingesetzt wird, dann ergibt sich A-KK'R.
Im Zusammenhang mit Fig. l der Zeichnungen erzeugt der augenblickliche Wechsel in der Temperaturverteilung von Rl zu R2 Spannungen, die einer Mittelbirefringenz Ac entsprechen, wie gegeben durch
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Es sei nun die Lösung dieser Spannung während der restlichen Zeit betrachtet, während der die Temperatur des Glases sich innerhalb des Abkühlbereiches befindet. Von Spannungslösungskurven, wie
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dem beliebigen gegebenen Zeitpunkt verbleibt, für Mitteltemperaturen des Glases während willkürlicher Zeitschritte innerhalb des Kühlzeitplanes bestimmt werden. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass Zeitschritte, die einem Abfall von 5 bis 100 C in der Mitteltemperatur entsprechen, eine zufriedenstellende Genauigkeit ergeben.
Es wird nun auf Fig. 7 hingewiesen, die ein Gerät zum Ziehen einer kontinuierlichen Glasbahn 16
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aus einem Schmelzebad 17 darstellt. Wie bei einem üblichen Ziehgerät umschliessen eine Zugkammer 18, die teilweise aus L-förmigen Blöcken 19 gebildet ist, Ventilatorwasserkühler 20 und gekühlte Auffangschalen 24 einen Bereich über dem Pfad und schaffen eine geeignete Umgebung für die Bildung der Glasbahn. Wärmeaustauscher, wie etwa die Kühler 22, beschleunigen das Verfestigen oder"Erstarren"des Glases, wenn die Bahn aus dem Bad 17 durch eine Serie von Zugwalzenpaaren 26 herausgezogen und zu einer (nicht gezeigten) Schneidestation mehrere Etagen über dem Bad geleitet wird.
Das das Bad 17 bildende geschmolzene Glas wird auf einer Temperatur von ungefähr 10000 C gehalten, die sich für das Ziehverfahren eignet. Wenn die Bahn gebildet und in die Ziehkammer und in den Abkühlofen 30 eingebracht ist, der denjenigen Teil der Glasbahn umschliesst, der sich innerhalb
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schalen 24 gekühlt. Auf diese Art und Weise wird das Glas auf eine Temperatur von ungefähr 6500 C in dem Zeitpunkt gekühlt, in dem es die Ziehkammer verlässt. Dieser Teil des Kühlzyklus findet über der oberen Temperaturgrenze des Abkühlbereiches des Glases statt und ist genauso wie übliche Verfah- ren und das Verfahren nach der Erfindung.
Fig. 8 zeigt schematisch die Oberflächentemperaturen von Bahnen verschiedener Stärken und mit identischen Mitteltemperaturen bezüglich ihrer Stellungen in der Ziehmaschine. Die Kurve in gestri- chelten. Linien zeigt die Temperaturverteilung einer Glasbahn, die in der bekannten Art und Weise ge- zogen ist, worin die Bahn sich mit einer natürlichen Geschwindigkeitscharakteristik der Ziehmaschine abkühlt. Eine Glasbahn, der es gestattet wird, sich in einer solchen im wesentlichen unkontrollierten
Art und Weise abzukühlen, hat ein nicht annehmbares Niveau restlicher permanenter Spannung und als
Ergebnis ist das Glas schwierig zu schneiden.
Jeglicher Verlust von Glas durch Brechen bei Schneid- operationen ist selbstverständlich unerwünscht und aus diesem Grunde ist es besonders wichtig, dass ein wirksamer Kühlplan aufgestellt wird, der sich mit dem bestehenden Herstellungsverfahren verträgt.
Ein grosser Anfangswärmeabfall in der Glasbahn, während sie aus der Ziehkammer herauskommt, um die Bahn schnell entlang einer anfänglichen Kühlgeschwindigkeit Ri zu kühlen, die grösser ist als die natürliche Kühlgeschwindigkeit von einer Temperatur über der oberen Grenze des Kühlbereiches zu einer Temperatur innerhalb des Glühbereiches, kann in der Art und Weise erreicht werden, wie in Fig. 7 und 8 gezeigt, durch Aufstellen von Wärmeaustauschern, wie etwa Wasserkühler 32 auf jeder Seite der Glasbahn am Eingang des Abkühlelektroofens. Diese Kühler sind teilweise im wesentlichen parallel zur Ziehrichtung und vergrössern die Breite der Bahn quer zu dieser Richtung.
Sie erstrecken sich in der Ziehrichtung über eine genügende Strecke, um die Temperatur des Glases bis zu der richtigen Bruchtemperatur zum richtigen Zeitpunkt zu senken, wie das für die Abkühlzeit des betreffenden Verfahrens am besten ist. Während diese Strecke im wesentlichen die gleiche für verschiedene Glasstärken ist, die auf der besonderen Maschine gezogen werden, wie das durch die Temperaturkurven der verschiedenen BandstärkeninFig. 8 angezeigtwird, verändern diese sichbei verschiedenen TypenvonZiehmaschinen und mit verschiedenen willkürlich gewählten Abkühlstrecken in den Maschinen. Vorzugsweise ist der Endteil 32'der Kühler auf die Glasbahn zu geneigt, um zu verhüten, dass die benachbarten Heizelemente 34 die Teile der Bahn beeinflussen, die noch in der Nähe der Kühler liegen.
Wenn die Bahn an den Kühlern 32 vorbeikommt, wird ihre Kühlgeschwindigkeit durch die Heizelemente 34 und die Umhüllung 30 beeinflusst, die die normale Abkühlungsgeschwindigkeit verzögert (in gestrichelten Linien in Fig. 8 gezeigt), u. zw. auf die verringerte, im wesentlichen konstante Geschwindigkeit R. Selbstverständlich ist von einem Herstellungsstandpunkt aus eine lineare Geschwindigkeit R2 vorteilhaft, da sie bequemer erreicht und wieder nachgebildet werden kann als nicht-lineare Kühlgeschwindigkeiten. Leichte Veränderungen in der Linearität dieser Geschwindigkeit infolge der veränderlichen Lage von Maschinenelementen o. a. Gründen, wie etwa Irrtümern oder einer Ungenauigkeit in der Kontrolle, beeinflussen im allgemeinen die sich ergebende Abkühlung nicht in einem unannehmbaren Ausmass.
Fehler in der anfänglichen Kühlgeschwindigkeit oder die Temperatur, mit der die Kühlgeschwindigkeiten verändert werden, haben eine ausgesprochenere Wirkung auf die sich ergebende Abkühlung und müssen zur Erreichung optimaler Ergebnisse sorgfältig kontrolliert werden.
Die Heizelemente 34 sind über die Breite der Bahn in drei unabhängig gesteuerte Abschnitte unterteilt, wie in Fig. 7 gezeigt. Auf diese Art und Weise können sie so eingestellt werden, dass ein Ausgleich für die ungleichmässige Kühlung erfolgt, die oft über die Breite der Bahn auftritt und die ganz besonders ausgesprochen an den Kanten ist. Es ist selbstverständlich möglich, durch Opfern einer gewissen Anpassungsfähigkeit der Steuerung lediglich den elektrischen Abkühlofen zu isolieren, um so
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das Kühlverfahren der Bahn zu verzögern und die verringerte Kühlgeschwindigkeit R festzulegen.
Am oberen oder Ausgangsteil der elektrischen Heizvorrichtung nach Fig. 7 sind Kühler 36 auf jeder Seite der Bahn angeordnet. Diese Kühler liegen im wesentlichen parallel zur Bahn und erstrecken sich über deren Breite quer zur Ziehrichtung. Auf diese Art und Weise kann die gewünschte beschleu- ! nigte Endgeschwindigkeit des Kühlens des Glases bewirkt werden, um die Temperatur von einem Punkt innerhalb des Abkühlbereiches zu einer Temperatur unter dem Abkühlbereich zu senken. Wahlweise und wie in Fig. 7 dargestellt, können Türen 37 in den Seiten der Maschinen an diesem Punkt geöff- net werden, um eine Erhöhung der Kühlgeschwindigkeit zu erreichen.
Während diese Kühler oder Öff- nungen verwendet werden, um die bevorzugten Kurven der Art zu schaffen, wie sie in der graphischen Darstellung nach Fig. 7 gezeigt sind, kann eine annehmbare Abkühlung erreicht werden durch Weglas- sen des Kühlens an dieser Stelle und durch Bewirken nur eines einzigen Bruches in der Abkühlkurve.
Das Nachstehende ist ein lediglich illustrierendes Beispiel einer bevorzugten Art der Herstellung von Tafelglas unter Verwendung der Erfindung, um eine niedrige Spannung im Enderzeugnis zu er- zielen :
Eine Glasbahn von etwa 250 cm Breite und einer Stärke von 5 mm wird kontinuierlich geformt, indem sie mechanisch aus einem teilweise umschlossenen Bad von geschmolzenem Glas gezogen wird, das auf einer Temperatur von ungefähr 10000 C gehalten wird und aus folgenden Bestandteilen besteht :
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<tb> SiO-71, <SEP> 38 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> NaO-12, <SEP> 79 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> cao-9, <SEP> 67 <SEP> Gew.-lo <SEP>
<tb> MgO-4, <SEP> 33 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> NaSO-0, <SEP> 75 <SEP> Gew.-% <SEP>
<tb> NaCl <SEP> -0, <SEP> 12 <SEP> Gew.- <SEP>
<tb> FeOg-0, <SEP> 15 <SEP> Gew.-' <SEP> ? <SEP> o <SEP>
<tb> AOg-0, <SEP> 81 <SEP> Gew.- <SEP>
<tb>
Die Bahn, die gebildet und durch den Zug von Paaren entgegengesetzter Zugrollen aufwärtsgezogen wird, die auf den bereits ausgebildeten Teil der Bahn einwirken, verläuft zunächst zwischen einem Paar senkrecht angeordneter Wärmeaustauscher innerhalb der Ziehkammer, die Wärme aus der Bahn und der Ziehkammer mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 8640 britischen Wärmeeinheiten je Minute ableiten.
Zusätzlich leiten die Ventilatorkühler, die teilweise die Ziehkammer bilden, Hitze von der Bahn und der Ziehkammer mit einer Geschwindigkeit von 1970 britischen Wärmeeinheiten je Minute ab. Während die Bahn aufwärts verläuft und der in Betracht gezogene Teil der Bahn die Ziehkammer verlässt, leiten Fangwannenkühler auf jeder Seite der Bahn am Ausgangsende der Ziehkammer Wärme von der Bahn und der Ziehkammer mit einer Geschwindigkeit von 12 600 britischen Wärmeeinheiten je Minute ab. Auf diese Art und Weise wird die Temperatur der Glasbahn auf ungefähr 6350 C Oberflächentemperatur verringert, wenn die Bahn die Ziehkammer verlässt.
Ein weiteres Paar von Kühlern, ein Kühler auf jeder Seite der Bahn, das direkt über der Ziehkammer und innerhalb des eingeschlossenen Teiles der Ziehmaschine liegt, leitet Wärme aus der Bahn mit einer Geschwindigkeit von 1085 britischen Wärmeeinheiten je Minute ab, um die Temperatur der Bahn mit einer im wesentlichen konstanten und erhöhten Geschwindigkeit über der natürlichen Kühlgeschwindigkeit von 635 bis 5600 C gemessener Oberflächentemperatur in ungefähr 45 sec von dem Zeitpunkt an zu senken, wenn die Bahn in den umschlossenen Teil der Maschine über der Ziehkammer eintritt.
Während der nächsten ungefähr 65 sec wird die natürliche Kühlgeschwindigkeit der Bahn durch Isolation und Heizelemente verringert, die innerhalb des umschlossenen Teiles der Ziehmaschine liegen, und zu diesem Zeitpunkt Ist die Bahn auf eine Temperatur von ungefähr 5450 C gemessener Oberflächentemperatur abgekühlt. Zu diesem Zwecke sind die Heizelemente in drei senkrechte Zonen aufgeteilt, wie in Fig. 7 der Zeichnungen gezeigt. Elektrische Kraft wird in einer Grösse von 400 W der ersten Zone zugeführt, 300 zur zweiten und 200 W zur dritten, um die Kühlgeschwindigkeit der Bahn zu verzögern. In den nächsten ungefähr 20 sec wird die Kühlgeschwindigkeit der Bahn über die natürliche Kühlgeschwindigkeit erhöht durch Öffnen der Seiten der Maschine, um die Temperatur der Bahn auf ungefähr 5150 C gemessener Oberflächentemperatur zu senken.
Es muss zu diesem Zeitpunkt darauf hingewiesen werden, dass der Abkühlbereich
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des Glases in Mitteltemperaturwerten ausgedrückt in diesem Beispiel ungefähr 600-5200 C sein soll. Das entspricht einem Bereich in Oberflächentemperatur des Glases ausgedrückt von ungefähr 585 bis 5150 C.
Die Bahn wird durch den Abkühlbereich in ungefähr 100 sec gekühlt. Die Bahn wird dann mit einer na- türlichen Geschwindigkeit gekühlt und bei einer Temperatur von ungefähr 900 C erreicht sie den
Schneidboden, wo die Bahn in vernünftige Platten geschnitten wird. Die mittlere Birefringenz einer
5 mm starken Glasplatte, die in dieser Art und Weise abgekühlt wird, wie durch den Pfadunterschied angegeben, der zwischen zwei ebenen-polarisierten Lichtwellen gebildet wird, die durch das Glas ver- laufen und in der Art und Weise gemessen werden, wie vorher erläutert, beträgt ungefähr 110-120 mil je 2,54 cm. Wie zu erwarten ist, werden im tatsächlichen Betrieb die Spannungsminima im allgemei- nen nur angenähert und nicht voll erreicht.
Als Vergleich haben ähnliche Glasbahnen, die durch die gleiche Maschine gezogen werden, aber denen eine natürliche Abkühlung gestattet wird (d. h. ohne die Verwendung von Wasserkühlem und Erhitzern über der Ziehkammer) Endspannungen im Bereich von
220 bis 250 mu je 2,54 cm.
Unter verschiedenen Arbeitsbedingungen kann selbstverständlich der beobachtete Abkühlbereich und die Bruchtemperatur weit von den Temperaturen der Beispiele verschieden sein, die nur zu illustrationszwecken verwendet werden, zurückzuführen sowohl auf Maschinen- und Betriebsfaktoren als auch auf Veränderungen in der Abkühlzeit.
Die primäre Verwendbarkeit der dargestellten Abkühlzeitpläne bezieht sich vom industriellen Standpunkt aus auf Verfahren, bei denen die für das Abkühlen zur Ver- fügung stehende Zeit geringer ist als 10 min und üblicherweise einer halben bis zu 5 min. Bezüglichder Glasziehmaschinen muss ganz besonders darauf hingewiesen werden, dass keine zwei Maschinen identisch sind und die geringen Unterschiede in der Umgebung, Maschinenstellung im Verhältnis zum Schmelztank usw. eine ausgesprochene Auswirkung auf die Arbeitsweise einer jeden Maschine haben.
Als eine allgemeine Regel wird das hierin in Betracht gezogene Abkühlen nach der Erfindung durchgeführt, indem das Glas von der Obergrenze des Abkühlbereiches auf eine Temperatur innerhalb 20-71Y'/0 dieses Bereiches gekühlt wird (gemessen von dem oberen Teil und in Anbetracht, dass der untere Teil des Bereiches 100% davon ist) und nach einem Abkühlen des Glases mit einer klar langsameren Netto- durchschnittsgeschwindigkeit bis zum unteren Teil des Bereiches. Normalerweise ist die erste Geschwindigkeit des Kühlens mindestens ungefähr l o schneller als die lineare Durchschnittskühlgeschwindigkeit für die zur Verfügung stehende Gesamtabkühlzeit.
Die Nettodurchschnittsgeschwindigkeit für irgendeinen Teil des Abkühlzeitplanes und die lineare Durchschnittskühlgeschwindigkeit für den gesamten Zeitplan wird bestimmt durch Teilen des Temperaturabfalles, durch den das Glas gekühlt wird, durch die Zeit, während der das Kühlen stattfindet. Wenn beispielsweise die Oberflächentemperatur des Glases um 750 C während des gesamten Abkühlzeitplanes gesenkt wird und die verfügbare Abkühlzeit 100 sec ist, dann beträgt die durchschnittliche lineare Kühlgeschwindigkeit für den gesamten Zeitplan von der Oberflächentemperatur ausgehend 75/100 oder 0, 750/sec. Wahlweise kann diese Geschwindigkeit in Grad Celsius für 1% der gesamten zur Verfügung stehenden Abkühlzeit ausgedrückt werden.
Für die meisten Zwecke sollte die erste und schnellere Nettodurchschnittslineargeschwindigkeit des Abkühlens mindestens 0, 90 C für 1% der gesamten zur Verfügung stehenden Abkühlzeit betragen.
Die untere Geschwindigkeit kann als eine lineare Kühlgeschwindigkeit stattfinden vom Punkt des Wechsels in der Kühlgeschwindigkeit bis zum Boden des Abkühlbereiches oder kann als zwei oder mehr Kühlgeschwindigkeiten auftreten, beispielsweise eine langsamere Geschwindigkeit und danach eine höhere Geschwindigkeit. Im letzteren Falle kann der zweite Wechsel in der Kühlgeschwindigkeit in einem Bereich von 30 bis 95% des Glühbereiches stattfinden, gemessen von der Oberseite des Bereiches aus, wie oben besprochen. Im ersteren Falle findet der Wechsel in der Kühlgeschwindigkeit üblicherweise innerhalb des Bereiches von ungefähr 20 bis 45% des Kühlbereiches statt, gemessen wie oben besprochen.
Im allgemeinen sollte zur besten Verringerung der restlichen permanenten Spannung, wenn ein Abkühlzeitplan mit zwei Brüchen für ein Soda-Kalk-Kieselerde-Glas von der erwähnten Stärke und Art gemäss Beispiel und in der darin besprochenen Zeit angewendet wird, der erste Wechsel in der Kühlgeschwindigkeit innerhalb des Abkühlbereiches zwischen mittleren Temperaturen von 585 und 5500 C auftreten (oder zwischen Oberflächentemperaturen von 575 und 5400 C) und der zweite Wechsel sollte bei einer niedrigeren Temperatur eintreten als bei der ersten und zwischen Mitteltemperaturen von 570 und 5250 C (oder zwischen Oberflächentemperaturen von 565 und 5200 C).
Wenn ein Abkühlzeitplan mit einem einzelnen Bruch verwendet wird, bei dem die erste Geschwindigkeit schneller ist als die zweite, sollte der Wechsel in den Kühlgeschwindigkeiten zwischen Mitteltemperaturen von ungefähr
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585 und 5700 C auftreten (oder zwischen Oberflächentemperaturen von ungefähr 575 und 5550 C). Das Verhältnis der ersten Nettodurchschnittskühlgeschwindigkeit zur zweiten verringerten Nettodurch- schnittskühlgeschwindigkeit über den Rest der noch zur Verfügung stehenden Abkühlzeit, gleichgültig ob als ein Abkühlzeitplan mit einfachem, doppeltem oder einem andern vielfachen Bruch, beträgt nor- malerweise nicht mehr als 10 und vorzugsweise weniger als 8, muss aber selbstverständlich grösser sein als eine Einheit.
Bei den bevorzugten Abkühlzeitplänen, worin die Temperatur der Glasbahn zunächst in den Abkühlbereich mit einer Kühlgeschwindigkeit gesenkt wird, die schneller ist als die nächste darauffolgen- de Kühlgeschwindigkeit, sollte der Wechsel von der ersten Geschwindigkeit zur zweiten verringerten
Geschwindigkeit auftreten, bevor ungefähr 400/0 der gesamten verfügbaren Abkühlzeit verlossen sind und in den meisten Fällen tritt dieser Wechsel nach dem Ablauf von ungefähr 100/0 dieser verfügbaren Abkühlzeit auf. Die erste Nettodurchschnittsgeschwindigkeit des Kühlens beträgt mindestens ungefähr
0, 90 C (selten über ungefähr 5 oder 100 C) für 1% insgesamt verfügbarer Abkühlzeit.
Um die gewünschte Verringerung. in der schliesslichen Spannung im Glase wirtschaftlich zu errei- chen, ist es wichtig, dass die Kühlung im wesentlichen kontinuierlich vorwärtsschreitet. Daher sollte die Nettodurchschnittsgeschwindigkeit des Kühlens über jegliches Zeitintervall von älo der gesamten Abkühlzeit nicht weniger als 0, 20 C je 10/0 der gesamten verfügbaren Abkühlzeit sein.
Wie¯ früher angegeben, kann das zweite Abkühlen in zwei Stufen erfolgen, beispielsweise zuerst mit 0, 30 C und später mit 0,6 oder 1, 50 C (oder sogar mehr) je 1% Gesamtabkühlzeit. In solch einem Falle kann die Nettodurchschnittsabkühlgeschwindigkeit für das zweite Abkühlen irgendwo zwischen den Geschwindigkeiten der beiden Stufen liegen. Die Nettodurchschnittskühlgeschwindigkeit für das Senken der Temperatur vom Bereich von 575 bis 5400 C zum unteren Teil des Abkühlbereiches liegt nicht über 0,65 und liegt üblicherweise nicht über 0, 60 C je 10/0 der gesamten verfügbaren Abkühlzeit (Zeit, die zur Verfügung steht, um von der oberen Grenze des Abkühlbereiches bis zur unteren Grenze zu kühlen).
Bei einer Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung des Kühlungszeitplanes, wie er durch die Kurve ADC in Fig. 2A gezeigt ist, wird das Glas von ungefähr 5900 C Oberflächentemperatur auf eine Temperatur unter ungefähr 5600 C während eines Zeitraumes gekühlt, der den grösseren Teil der gesamten zur Verfügung stehenden Zeit darstellt, normalerweise 5fP/o oder mehr einer solchen Zeit.
Ein solches Kühlen im ersten Stadium findet normalerweise entweder mit einer gleichen Kühlgeschwindigkeit oder einer Vielzahl von Geschwindigkeiten statt, aber in jedem Falle ist die Durchschnittsgeschwindigkeit des Kühlens nicht geringer als ungefähr 0, 2 C und nicht mehr als ungefähr 0, 70 C je 1% der insgesamt verfügbaren Abkühlzeit. Nach dem Kühlen auf ein Niveau unter 5550 C, aber über ungefähr 5400 C Oberflächentemperatur, wird das Glas dann mit einer höheren Geschwindigkeit gekühlt, um das Kühlen in der zur Verfügung stehenden Zeit abzuschliessen.
Während dieses Verfahren wirkt, hat es den Nachteil, dass die Temperatur des Glases, die während eines grösseren Teiles des Abkühlens hoch bleibt, zu einer unerwünschten Markierung des Glases durch die Ziehrollen oder andere Transportmittel führt, während das Glas durch das Abkühlstadium des Arbeitsganges verläuft.
Unter Hinweis auf das bestimmte Beispiel, das vorstehend im Zusammenhang mit Fig. 8 beschrieben wurde, worin eine Glasbahn zunächst von 5850 C auf 5600 C gekühlt wurde (Oberflächentempera- tur), u. zw. in ungefähr 15 sec eines 100 sec umfassenden Abkühlplanes (d. h. in 15 von Hundert der
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Das Glas wird dann mit einer verringerten Geschwindigkeit von 5600 C auf 5450 C in ungefähr 65 sec gekühlt (d. h. 65 von Hundert der gesamten Abkühlzeit) und die Nettodurchschnittsgeschwindigkeit des Kühlens für den zweiten Schritt ist dann :
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Weil der zweite und der dritte Küblschritt zusammen die Temperatur des Glases von 5600 C auf 5150 C in 85 sec senken (d. h. 85 von Hundert der gesamten Abkühlzeit), beläuft sich die Nettodurch-
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Bahn von Glas ist schematisch in Fig. 9 der Zeichnungen gezeigt. Die Bahn 40 wird zuerst in einer üblichen Art und Weise gebildet durch Formungswalzen 41 und 42 aus einem Glasschmelzebad 44 in einem Tank 45 und wird danach über die Führungswalzen 46 abwärts geleitet, die vom Tank wegführen, und von dort aus in die elektrische Heizvorrichtung 48.
Wenn die Bahn in die elektrische Heizvorrichtung eintritt, erzeugen die Kühler 50 innerhalb der Heizvorrichtung auf jeder Seite der Bahn ein anfängliches Kühlen, um die Temperatur durch die ganze Breite der gewalzten Bahn mit einer konstanten Geschwindigkeit auf eine Temperatur innerhalb des Abkühlbereiches zu senken. Während die Bahn zwischen den. Kühlem 50 verläuft, verringern Heizelemente 52 auf jeder Seite der Bahn innerhalb der elektrischen Heizvorrichtung die Kühlgeschwindigkeit des Glases auf eine allmählichere konstante Kühlgeschwindigkeit. Diese Kühlgeschwindigkeit wird fortgesetzt, während die Glasbahn durch die waagrechte Abkühlheizvorrichtung auf Walzen 54 hindurchgeführt wird, bis die Temperatur der Bahn auf einen zweiten Bruchpunkt in dem Abkühlbereich gesenkt worden ist.
Kühler 56, die sich über die Breite der Bahn am Ausgangsende des elektrischen Heizofens erstrecken, schaffen an dieser Stelle eine schnellere Kühlgeschwindigkeit und senken die Temperatur des Glases unter den Abkühlbereich. Auf diese Art und Weise kann eine wirksame und leicht zu steuernde Abkühlkurve hergestellt werden, die, wenn sie in der Art und Weise optimal gemacht wird, wie vorher unter Hinweis auf eine Ziehmaschine erläutert, das Minimum an restlicher Spannung schafft, das sich mit der ursprünglichen Spannung und der Abkühlzeit verträgt, die früher nur dadurch erreicht werden konnte, dass der theoretischen Kurve gefolgt wurde, wie sie von Adams und Williamson vorgeschlagen wurde.
Fig. 10 stellt schematisch einen Abkühlelektroofen 60 dar und eine Temperaturkurve, die erstellt ist, um wiedererhitzte Glasbahnen oder Platten (wie etwa Bahnen, die über die Abkühltemperatur auf einen im wesentlichen spannungsfreien Zustand zum Zwecke des Biegens erhitzt wurden) in Übereinstimmung mit der Erfindung abzukühlen. Heizelemente 62 innerhalb der Abkühlvorrichtung auf jeder Seite der Glasbahnen oder Platten 64 erhöhen die Temperatur des Glases auf eine Temperatur über dem Abkühlbereich, während es durch die horizontale Heizvorrichtung auf Transporteinrichtungen, wie etwa Walzen 66, geführt wird.
Nachdem das Glas eine Temperatur erreicht hat, die genügend über dem Abkühlbereich liegt, um den inneren Spannungen zu gestatten, sich schnell zu lösen, läuft es an Kühlem 68 vorbei, die sich über die Innenseite des Heizofens auf jeder Seite des Glases erstrecken. Diese Kühler senken die Temperatur des Glases mit einer schnellen und wesentlichen konstanten Geschwindigkeit auf eine Temperatur innerhalb des Abkühlbereiches.
Heizeinrichtungen, wie etwa elektrische Heizelemente 70 innerhalb der Heizvorrichtung auf jeder Seite des Glases schaffen dann eine verringerte, im wesentlichen konstante Abkühlgeschwindigkeit, bis die Temperatur des Glases auf einen Punkt in der Nähe der unteren Grenze des Abkühlbereiches gesenkt worden ist, wonach sich Kühler 72 über die Breite der Heizvorrichtung auf jeder Seite und am Ausgangsende erstrecken und die Temperatur des Glases schnell unter den Bereich des Abkühlens senken.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.