Verfahren zur Herstellung von mehrscheibigen Ganzglasgebilden und Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Herstellung von mehrscheibigen Ganzglasgebilden, die aus zwei Glasscheiben bestehen, welche einander gegenüber und mit Abstand voneinander angeordnet rings um die Scheibenränder gänzlich miteinander verschmolzen werden, um dazwischen einen einge schlossenen Luftraum vorzusehen.
Diese Erfindung betrifft besonders ein verbesser tes Verfahren und eine neuartige Einrichtung, um die Randteile von im Abstand voneinander befind lichen Glasscheiben auf eine Temperatur zu erhitzen, bei welcher sie sich zur Bildung einer Randwand miteinander verschmelzen lassen.
Beim Bilden der Randwand eines solchen Ganz glasgebildes unter Anwendung von Hitze und Druck auf die Randteile der mit Abstand angeordneten Glasscheiben hat es sich als wichtig erwiesen, die inneren Oberflächen der verschmolzenen Scheiben ränder in Form eines abgerundeten, annähernd halb kreisförmigen Füllteils herzustellen. Falls dies nicht geschieht und die Bildung eines Risses längs der inneren Schmelzlinie der Scheibenränder zugelassen wird, dann entsteht eine schwache Stelle, welche erfahrungsgemäss häufig die Ursache von Brüchen in solchen Gebilden ist.
Bisher war es üblich, Hitze auf die Randteile der Glasscheiben nur von aussen zu richten und nach dem Erhöhen der Temperatur auf einen bestimmten Grad, bei welchem das Glas biegsam wurde, eine Druckkraft auf die äusseren Oberflächen der erhitzten Randteile einwirken zu lassen, um diese Teile gegeneinanderzudrücken und in Schmelzkontakt miteinander zu bringen. Infolge der relativ hohen, wärmeisolierenden Eigenschaft des Glases ergab sich jedoch ein beträchtlicher Tempera turunterschied zwischen den äusseren und den inneren Oberflächen der in dieser Weise erhitzten Randteile der Glasscheiben.
Diese Temperaturdifferenz hatte eine verschmolzene Randwand zur Folge, welche nicht nur eine relativ hohe Spannungskonzentration aufwies, sondern auch infolge des kühleren Zustandes der inneren Oberflächen .der Scheibenränder eine Tendenz zur Bildung eines längs der Verschmelzungs- linie der Scheibenränder verlaufenden Risses zeigte.
Erfindungszweck ist die Schaffung eines Ver fahrens und einer Einrichtung, um die Randteile der im Abstand voneinander angeordneten Glasschei ben in solcher Weise zu erhitzen, dass miteinander verschmolzene Randwände von erhöhter Festigkeit und grösserer Bruchbeständigkeit zustande kommen.
Ein weiterer Zweck ..der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens und einer Einrichtung zum annähernd gleichmässigen Erhitzen der inneren und äusseren Oberflächen der miteinander zu ver schmelzenden Randteile der Glasscheiben zwecks Er zielung einer verschmolzenen Randwand mit einem annähernd gleichförmigen, halbkreisförmigen, inne ren Füllteil.
Ferner bezweckt die Erfindung auch die Schaf fung einer neuartigen Einrichtung der genannten Art mit einem verbesserten Heizmittel, das die inneren und äusseren Oberflächen der Randteile der Glas- scheiben.gleichzeitig erhitzen kann, um die genannten Oberflächen kurz vor dem Zusammenschmelzen der genannten Randteile auf eine ungefähr gleichmässige Temperatur zu bringen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Herstellen von mehrscheibigen Ganzglasgebilden, bei welchem zwei Glasscheiben einander gegenüber und mit Ab stand voneinander unveränderlich in vertikaler Lage abgestützt sind und längs .einer bestimmten Bahn bewegt werden, wobei während einer solchen Be wegung der genannten Bahn entlang Wärme auf die äusseren Oberflächen der Randteile der Glasscheiben gerichtet wird und dann die erhitzten Randteile gegeneinandergedrückt und zur Schmelzberührung miteinander gebracht werden, ist dadurch gekenn zeichnet,
dass gleichzeitig mit dem Erhitzen der äusseren Oberflächen der Randteile der Scheiben zu sätzliche Wärme von der Aussenseite zwischen die Scheiben gerichtet wird, um die inneren Oberflächen der genannten Randteile zu erhitzen.
Die erfindungsgemässe Einrichtung zum Herstel len von mehrscheibigen Ganzglasscheiben weist Mit tel zum Abstützen von zwei Glasscheiben auf, die einander gegenüber und mit Abstand voneinander in einer vertikalen Lage angeordnet sind, und besitzt Mittel zum Fördern dieser Scheiben einer bestimmten Bahn entlang durch eine Heizkammer hindurch, fer ner in der genannten Kammer angeordnete und be- tätigbare Heizmittel zum Erhitzen der äusseren Ober flächen der Randteile der im Abstand voneinander befindlichen Glasscheiben bei deren Bewegen längs der Bahn, und ein längs dieser Bahn vorgesehenes Formmittel,
um die erhitzten Randteile in Schmelz berührung miteinander zu drücken, wobei an gegen überliegenden Seiten der Bewegungsbahn der Schei ben zusätzliche Heizmittel vorgesehen und so ange ordnet sind, dass Wärme quer über die genannte Bahn gerichtet wird, um die inneren Oberflächen der Randteile der Glasscheiben gleichzeitig mit dem Er hitzen der äusseren Oberflächen der Randteile der Glasscheiben zu erhitzen.
In der beiliegenden Zeichnung ist eine beispiels weise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt: Fig.l schaubildlich ein mehrscheibiges Ganz glasgebilde gemäss der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 in Fig. 1, Fig. 3 einen Teil eines Längsschnittes durch eine erfindungsgemässe Einrichtung zum Herstellen von mehrscheibigen Ganzglasgebilden, Fig.4 eine Draufsicht auf einen Teil der Ein richtung gemäss Fig. 3, Fig. 5 eine Draufsicht auf eine der Schmelzstellen der Einrichtung,
Fig.6 eine Ansicht mit Blickrichtung gemäss der Linie 6-6 in Fig. 5 und Fig.7 eine Querschnittsansicht nach der Linie 7-7 in Fig.5, welche das Erhitzen eines Paares Glasscheiben nach dem erfindungsgemässen Verfah ren zeigt.
Bezugnehmend auf die Zeichnung ist in den Fig. 1 und 2 ein mehrscheibiges Ganzglasgebilde 20 dargestellt, welches aus zwei mit Abstand voneinan der angeordneten Glasscheiben 21 und 22 besteht, deren Ränder zur Schaffung von Randwänden 23 so miteinander verschmolzen sind, dass zwischen beiden Scheiben ein abgedichteter, eingeschlossener Luftraum 24 entsteht.
Fig. 3 zeigt eine Form der neuartigen Einrichtung 25 zum Herstellen des mehrscheibigen Ganzglas- gebildes 20. Die Einrichtung 25 besteht im allge- meinen aus einer horizontalen Kammer oder einem Ofen 26 und aus Abstützmitteln 27 zum Hindurch bewegen der um ihren Rändern herum zusammenzu schmelzenden Glasscheiben 21 und 22 durch den Ofen 26. Innerhalb dieses Ofens sind mehrere, mit Abstand voneinander angeordnete Schmelzzonen, bei spielsweise die Zonen<I>A</I> und<I>B,</I> vorgesehen, durch welche die Glasscheiben 21, 22 hindurchgelangen und in welchen die Ränder derselben miteinander verschmolzen werden.
Beim Herstellen der mehrscheibigen Ganzglas- gebilde gemäss dem hier beschriebenen Verfahren gelangen die beiden Glasscheiben durch eine Schmelz zone A zum Bilden von einer Randwand, werden dann gedreht, um die Randteile einer anderen Seite der Glasscheiben in Verschmelzungslage anzuordnen, ao dass sie später in der Schmelzzone B zusammenge schmolzen werden können. Die in Fig. 3 gezeigten Scheiben 21 und 22 wurden somit schon längs der oberen und linken Kante zusammengeschmolzen, während sich die untere Kante in Bereitschaftslage für den nächsten Schmelzvorgang befindet.
Die Abstützmittel 27 weisen einen Träger 28 auf, der sich längsweise innerhalb des Ofens erstreckt und durch Querstangen 29 an einem Wagen 30 befestigt ist, welcher auf einer Schienenbahn 31 (Fig. 4) aufruht und veranlasst wird, sich längs der selben zu bewegen, wobei die Schiene 31 ausserhalb des Ofens angeordnet ist.
Am Wagen 30 sind ein Paar Saugplatten 32, 33 angeordnet, und zwar je eine Platte für jede Glas scheibe, wobei diese Platten die Scheiben annähernd senkrecht in parallelem Abstand zueinander abstüt zen, während letztere durch den Ofen hindurchbewegt und die Ränder derselben miteinander verschmolzen werden. Die Platte 32 ist dabei durch einen Aus leger 34 am Träger 28 angebracht, während die Platte 33 von einer rohrförmigen Stange 35 getragen wird, welche mittels eines Armes 36 am Wagen 30 be festigt ist.
Die rohrförmige Stange 35 kann während der Vorwärtsbewegung des Wagens 30 zwischen den Schmelzstellen verdreht werden, um die beiden Glas scheiben fortschreitend so zu drehen, dass ein nach folgendes Paar mit Abstand angeordnete Randteile in eine zum Zusammenschmelzen passende Lage gebracht werden.
Die gegenüberliegenden Oberflächen der Platten 32 und 33 sind jeweils mit passend ausgebildeten Aussparungen 37 versehen, durch welche verringerter Luftdruck oder ein Vakuum gegen die Glasscheiben angewandt werden kann, um letztere an den Platten festzuhalten. In den Oberflächen der Platten sind verbindende Nuten 38 ausgebildet, um die Aus sparungen 37 mit zentral gebildeten Bohrungen 39 zu verbinden, welche in einem Fall durch ein Rohr 40 mit einer passenden Vakuumquelle und anderseits durch die hohle Stange 35 mit derselben Quelle verbunden ist.
Der Ofen 26 (Fig.3 und 4) besteht aus einer Bodenwand 45, aus Seitenwänden 46, 47 und einem Dach oder einer Deckwand 48; die Seitenwand 47 ist mit einem horizontal verlaufenden Schlitz 49 versehen, durch welchen sich die Stangen 29 und 35 von dem ausserhalb des Ofens angeordneten Wagen 30 erstrecken. Die verschiedenen Wände des Ofens sind alle aus feuerfesten Ziegeln oder anderem pas sendem feuerfestem Material hergestellt. Die Boden wand 45 ist durch sich längsweise erstreckende Träger 50 abgestützt, welche ihrerseits auf vertikal angeordnete Tragschenkel 51 aufruhen.
Der Ofen wird durch ein passendes Heizmittel, beispielsweise durch elektrische Heizdrähte 52, erhitzt, die längs den inneren Oberflächen der Seitenwände 46, 47, wie in Fig. 3 dargestellt, angeordnet sind, oder auch durch Gasbrenner von irgendeinem bekannten Typ erhitzt.
An jeder der Schmelzzonen<I>A</I> und<I>B</I> ist ein Schmelzmittel vorgesehen, welches gemäss den Fig. 3 und 5 aus einer Schmelzbrenneranordnung 55, einem kantenbildenden und randformenden Werkzeug 56 und einer polierenden Brennervorrichtung 57 be steht, die alle an einem Rahmen 58 angebracht sind.
Die neuartige Schmelzbrenneranordnung 55 zum Erhitzen der Randteile der Glasscheiben 21 und 22 besitzt ein Paar mit Abstand angeordnete Brenner köpfe 59, die am Rahmen 58 angebracht und je weils einer beidseits des Bewegungspfades der Glas scheiben vorgesehen sind. Jeder Brennerkopf 59 besitzt einen Gehäuseteil 60 mit einer Mehrzahl Brennerdüsen 61, 62.
Wie in Fig. 6 dargestellt, sind die Brennerdüsen 61 eines jeden Brennerkopfes 59 in einer horizontal ver laufenden Reihe angeordnet und nehmen eine Lage ein, um Heizflammen in annähernd horizontaler Richtung gegen die äussere Oberfläche der unteren Randteile der benachbarten Glasscheiben 21 oder 22 zu richten, wenn sich diese Scheiben durch die Schmelzzone hindurchbewegen. Anderseits sind die Brennerdüsen 62 so angeordnet, dass sie Heizflammen nach aufwärts und winklig nach einwärts richten,
um quer auf die innere Oberfläche der unteren Randteile der von den Brennern abgewandten Glas scheibe aufzuschlagen. Wenn sich also das Paar Glasscheiben 21, 22 zwischen die Brennerköpfe 59 bewegt, erhitzen die Reihen Brennerdüsen 61 die äussere Oberfläche a der ihnen benachbarten Glas scheiben, während die Reihen Brennerdüsen 62 gleichzeitig die innere Oberfläche b der entfernteren Scheibe erhitzen, wie in gestrichelten Linien in Fig. 7 angedeutet, wodurch die äusseren und inneren Ober flächen der Scheibenränder auf annähernd dieselbe gleichmässige Temperatur gebracht werden.
Die wink ligen Brenner 62 sind so angeordnet, dass deren Flam men auch die Umfangskanten der Glasscheiben er hitzen.
Um die Brennerdüsen 61, 62 in der beschrie benen Lage anzuordnen, ist der Hauptteil 60 eines jeden Brennerkopfes 59, wie Fig. 7 zeigt, an seiner einwärts gerichteten Oberfläche mit einer vertikal verlaufenden Wand 63 und einer nach auswärts geneigten Wand 64 versehen, wobei die untere Kante der Wand 64 in eine senkrecht angeordnete, untere Wand 65 übergeht.
In der Darstellung gemäss Fig. 6 sind die Brennerdüsen 61 in parallel zueinander verlaufender Lage in Gewindeöffnungen 66 aufge nommen, die in der senkrechten Wand 63 vorge sehen sind, während die in ähnlicher Lage angeordne ten Düsen 62 in Gewindeöffnungen 67 befestigt sind, welche in der winklig angeordneten Wand 64 vorge sehen sind.
Durch die öffnungen 66 sind die Düsen 61 mit einem Kanal 68 verbunden, der sich längs weise im oberen Teil des Brennerkopfes erstreckt, während die Öffnungen 67 in einen Kanal 69 ein münden, der im Brennerkopf ausgebildet ist und sich parallel zu letzterem unterhalb des Kanals 68 erstreckt. Mittels eines vertikalen und zentral an geordneten Kanals 70 sind die Kanäle 68 und 69 gemeinsam an eine Brennstoffzufuhrquelle am Rohr fitting 71 angeschlossen.
Zwischen den Kanälen 68, 69 und der gegen überliegenden oder hinteren Wandoberfläche eines jeden Brennerkopfes 59 ist ein annähernd U-för- miger Kanal 75 vorhanden, welcher zum Hindurch fördern eines Kühlmittels, beispielsweise Wasser, durch den Brennerkopf vorgesehen ist, wodurch sich die Temperatur des Kopfes verringert und ein über hitzen der Brennerdüsen verhindert wird.
Der Kanal 75 wird durch Durchlässe 76, 77, die sich parallel zu den Zuführungskanälen 68, 69 erstrecken, und einen senkrechten Kanal 78 gebildet, welcher die beiden, benachbart einem Ende des Brennerkopfes 59 befindlichen Durchlässe 76, 77 miteinander verbin det. Die Zufuhr von Kühlmittel wird durch ein mit dem gegenüberliegenden Ende des Kanals 76 verbundenes Rohrfitting 79 hindurch zum Kanal 78 gerichtet und durch den Kanal 77 zum gegenüber liegenden Ende desselben gefördert, das mit einem Rohrfitting 80 verbunden ist.
Wenn die Randteile der Glasscheiben 21 und 22 zwischen den Brennerdüsen 61 und 62 der mit Abstand voneinander angeordneten Brennerköpfe 59 hindurchgelangen, werden diese Randteile auf annä hernd gleichmässige Temperatur erhitzt und besonders die inneren und äusseren Oberflächen der Randteile werden auf einen solchen erhitzten Zustand gebracht, dass die inneren Oberflächen der Randteile der mit Abstand voneinander angeordneten Glasscheiben an einander angeschmolzen werden können.
Die erhitzten Ränder der Glasscheiben werden dann in Berührung mit dem randbildenden Werk zeug 56 gebracht, welches beim gezeigten Beispiel aus einem Paar umfängliche Oberflächen besitzenden Formrollen 81 besteht, welche mit schräg aufwärts verlaufenden Oberflächen 82 versehen sind, um die Randwand 23 beim Hindurchbewegen der Glas scheiben durch den dazwischen vorhandenen, ver engten Durchlass passend zu formen. Jede Rolle 81 sitzt auf einer senkrecht angeordneten Welle 83 (Fig. 3) auf, wobei jede Welle mit einem Zahnrad 84 versehen ist, damit ein Antriebsmittel, beispielsweise der Motor 85, beim Drehen von einer der Wellen 83 beide Wellen mit derselben Geschwindigkeit treiben kann.
Die Drehgeschwindigkeit der Formrollen 81 mit entgegengesetzten Drehrichtungen steht natürlich in einem bestimmten Verhältnis zur Bewegungs geschwindigkeit der Glasscheiben, so dass beim Ein treten der erhitzten Ränder der Scheiben in den Engpass zwischen den Formrollen die Oberflächen 82 diese Ränder gegeneinander und in Schmelzberührung miteinander drücken, wodurch die Glasscheiben mit einer verschmolzenen Randwand 23 versehen werden, welche ein abgerundetes, halbkreisförmiges, inneres Füllteil 86 (Fig. 2) von solcher Ausbildung aufweist, dass keine Abstandsspalte oder wahrnehmbare Ab grenzungslinie zwischen den Rändern der Glasschei ben weder an der inneren noch an der äusseren Ober fläche zu sehen ist.
Als letzten Arbeitsgang bei jedem Schmelzvor gang gelangt die durch Schmelzverbindung herge stellte Randwand 23 beim Herausbewegen aus ihrer Lage zwischen den Formwalzen 81 direkt über die aus den Brennerdüsen 87 kommenden Flammen der polierenden Brennervorrichtung 57. Wie in Fig.5 gezeigt, sind die Brennerdüsen 87 in mit Abstand voneinander vorgesehenen Reihen angeordnet, um ihre Flammen sowohl winklig als auch lotrecht gegen die äusseren Oberflächen der Randwand zu richten.
Dieser abschliessende Arbeitsgang dient zum Aus glätten und zum Entfernen von irgendwelchen Un regelmässigkeiten in der Oberfläche der Randwand und trägt auch zur Erhöhung der Festigkeit dieser Randwand bei.
Obgleich die Mittel zum Erhitzen der Ränder der Glasscheiben vor deren Aneinanderdrücken zur Herstellung eines Schmelzkontaktes in der Beschrei bung ausdrücklich als Flammenbrenner bezeichnet wurden, können doch innerhalb des Erfindungsberei ches auch Strahlungsbrenner, elektrische Heizdraht mittel oder jedes andere passende Erhitzungsmittel auch benutzt werden, das annähernd gleiche Wärme mengen zu den inneren und auch zu den äusseren Oberflächen der Randteile der Scheiben gemäss der Erfindung hin richtet.