Verfahren zum Ziehen von Gebilden mit nicht kreisförmigem Querschnitt aus mineralischem Material, das in erweichtem Zustand bildsam ist, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Anwendung des Verfahrens Die bisherigen Versuche, mineralisches Material, z. B. Glas, in die Form von flachen Bändern oder Gebilden nicht kreisförmigen Querschnitts zu brin gen, sind nicht erfolgreich gewesen, weil das Material in bildsamem oder fliessfähigem Zustande die Nei gung hat, einen kreisförmigen Querschnitt anzuneh men.
Dies erfolgt auch, wenn man das geschmolzene Material durch Mundstücke von nicht kreisförmigem Querschnitt fliessen lässt, da die Oberflächenspan nung und die inneren molekularen Anziehungskräfte stark genug sind, um aus dem Material sofort einen praktisch zylindrischen Körper oder Strom zu for men. Aus diesem Grunde haben durch Ziehen aus geschmolzenem Glas geformte Fasern oder Fäden einen praktisch kreisrunden Querschnitt.
Glasbänder von wenigen Mikron Dicke wurden hergestellt, indem man einen röhrenförmigen Strom aus erweichtem Glas zwischen angetriebenen Walzen zu einem flachen Film drückte. Nach einem anderen Verfahren wird ein dünnwandiges Glasrohr, das durch Ausfliessenlassen oder Ziehen gebildet wurde, in kleine Blättchen zerbrochen. Es wurde auch ver sucht, dünne Glasbänder zwischen Ziehrollen herzu stellen, aber der Glasstrom hat die Neigung, sich zu einem Bruchteil seiner ursprünglichen Breite zusam menzuschnüren, und an den Kanten entsteht infolge der Oberflächenspannung ein Wulst oder eine Leiste, so dass auch dies zu einem Misserfolg führte.
Das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es z. B., dünne Bänder und andere flache Gebilde von nicht kreisförmigem Querschnitt unmittelbar durch Ziehen aus geschmolzenem Glas herzustellen. lm folgenden wird unter Glas jedes mineralische Mate rial verstanden, das in erweichtem Zustande bildsam ist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass man flache, kontinuierliche Bänder oder Filme un mittelbar aus erweichtem mineralischem Material, z. B. Glas ziehen kann, wenn man dafür sorgt, dass im erweichten mineralischen Material ein Tempera turgefälle gebildet wird und erhalten bleibt.
Das erfindungsgemässe Verfahren zum Ziehen von Gebilden mit nicht kreisförmigem Querschnitt aus mineralischem Material, das in erweichtem Zu stand bildsam ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass man geschmolzenes mineralisches Material in eine teilweise umrandete Zone bringt und an einer freien Seite soweit abkühlt, dass in ihm ein Temperaturge fälle und ein diesem entsprechendes Viskositätsge- fälle entsteht, und das geschmolzene mineralische Material aus dieser Zone abzieht.
Auf diese Weise können z. B. Glasbänder von praktisch viereckigem Querschnitt hergestellt werden, deren Breite grösser ist als ihre Dicke.
Die Glasbänder können während des Ziehvorgan ges an einer oder mehreren Seiten mit einem Metall oder einer Metallegierung überzogen werden. Erfolgt das überziehen im Laufe der Bandbildung, so haftet der überzug fest auf diesen.
Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch derart durchgeführt werden, dass man das gebildete Band verdrillt, so dass eine spiralförmige Faser gebil det wird.
Die ebenfalls Gegenstand der Erfindung bildende Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäs- sen Verfahrens ist gekennzeichnet durch einen Behäl ter für geschmolzenes mineralisches Material, das in erweichtem Zustand bildsam ist, einen mit diesem Behälter verbundenen, zweckmässig unter dem Be hälter angeordneten, mit Rändern versehenen Schild, der eine auf einer Seite offene Kammer bildet, und durch Mittel zum Ziehen von Gebilden mit nicht kreisförmigem Querschnitt, z. B. von Bändern.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine An wendung des erfindungsgemässen Verfahrens zum Ziehen von flachen Gebilden aus Glas.
Durchführungsarten des Verfahrens werden an hand der Zeichnung, welche Ausführungsformen der Vorrichtung veranschaulicht, eingehender erläutert.
In der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine halbdiagrammatische Sicht einer Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrich tung, teilweise in Schnitt; Fig. 2 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1; Fig. 3 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 1, welche ein Verfahren zum überziehen eines flachen Glasge bildes mit Metall oder einem anderen Stoff veran schaulicht;
Fig. 4 eine gebrochene isometrische Ansicht eines erfindungsgemäss hergestellten Glasbandes mit metallischem Überzug auf einer seiner Breitflächen; Fig. 5 eine isometrische Ansicht eines Glasban des, das allseitig mit Metall überzogen ist; Fig. 6 ein in Spiralform gedrilltes Glasband und Fig. 7 eine Ausführungsart des erfindungsgemäs sen Verfahrens.
Das Verfahren und die Vorrichtung sind beson ders zur Herstellung von flachen bandartigen Gebil den aus in der Wärme erweichendem Material, z. B. Glas, Schlacke oder schmelzbarem Gestein, geeignet. Der Grundgedanke, im erweichten Material, aus dem Gebilde gezogen werden, ein Temperaturgefälle aufrechtzuerhalten, ist aber auch bei der Herstellung gezogener Gebilde mit einem anderen nicht kreisför migen Querschnitt anwendbar.
Die in der Zeichnung abgebildete Vorrichtung umfasst einen Speisebehälter 10, der einen Vorrat 12 an geschmolzenem oder erweichtem Glas enthält. Der Behälter 10 kann ein mit einer Schmelzwanne ver bundener Vorherd oder eine unabhängige, elektrisch geheizte Speisevorrichtung sein. Im letzteren Falle wird der Speisebehälter mit vorgebildeten Glasmur meln oder -kugeln gespiesen, die an Ort und Stelle geschmolzen werden.
Das im Behälter 10 befindliche Glas gelangt in eine teilweise umrandete Zone, welche derart ausge bildet ist, dass im Glas ein Temperaturgefälle ent steht. Unter dem Boden 14 des Behälters 10 ist ein Schild 16 angeordnet, der mit einer Hinterwand 18 und zwei Seitenwänden 20 versehen ist.
Die Wände oder Flächen 18 und 20 bilden eine Kammer 22 annähernd kubischer Gestalt, da die Wände 18 und 20 annähernd quadratisch sind. Sie sind bei 24 an den Boden 14 des Behälters 10 ge- schweisst oder anderweitig befestigt, wie Fig. 1 und 2 zeigen. Im Boden 14 befindet sich eine Öffnung oder Mündung 26, durch welche das erweichte Glas 12 aus dem Behälter 10 in die Kammer 22 fliesst. Die Temperatur der Kammer 22 ist so hoch, dass das Glas wohl zähflüssig, aber bildsam ist.
Bei Ausführung des Verfahrens führt man mit Hilfe eines Werkzeuges das aus der Öffnung flies- sende Glas auf die Innenfläche der Wände 18 und 20, sowie die untere Seite des Bodens 14, so dass das Glas die Wände benetzt und an ihnen haftet. Durch diese Massnahme wird die Kammer 22 teilweise mit Glas gefüllt, und es bildet sich darin ein Glaskörper 28, der etwa die aus Fig. 1 ersichtliche Oberfläche 30 aufweist. Das Glas im Behälter 10 wird auf einer sol chen Temperatur gehalten, dass es in der Kammer 22 infolge seiner Zähflüssigkeit an den Wänden hängt.
Bei den Ausführungsformen nach Fig. 1, 2, 3 und 7 umgeben die quadratischen Wände 18 und 22 einen praktisch würfelförmigen Bereich, dessen eine Seite und dessen Boden offen und nicht begrenzt sind.
Durch die offene Seite wird die Oberfläche 30 des Glaskörpers 28 der umgebenden Luft ausgesetzt, während die anderen Flächen des Glaskörpers 28 mit dem Boden 14 des Behälters 10 und den Innenflä- chen der Wände 18 und 20 in Berührung stehen. Die Luft kühlt die Oberfläche 30 des Glaskörpers 28, so dass deren Temperatur niedriger ist als die der mit den Wänden 18 und 20 in Berührung stehenden Glasteile.
Infolgedessen wird im Glaskörper 28 ein Tempe raturgefälle erzeugt und aufrechterhalten, so dass im Glas Viskositätsunterschiede entstehen.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich, wird das Glas 28 vom Bereich der unteren Kante der Rückwand 18 in fla cher Form abgezogen, da die Rückwand 18 flach ist, und das ausgezogene Gebilde 32 hat, wie aus Fig. 4 ersichtlich, einen viereckigen Querschnitt.
Das Ausziehen des Bandes 32 erfolgt durch Auf winden auf die Hülse 35, die auf einer rotierenden Achse 36 befestigt ist, und mit Hilfe eines (nicht ge zeichneten) Motors mit verschiedener Geschwindig keit rotiert werden kann, so dass man je nach der Drehgeschwindigkeit Gebilde verschiedener Abmes sungen erhält.
Das Prinzip des Verfahrens kann folgendermas- sen auseinandergesetzt werden. Der Glaskörper 28 ist so zähflüssig, dass er an den Wänden des Schildes 16 hängt. Die Aussenfläche 30 des Glaskörpers 28 wird durch die umgebende Luft gekühlt, so dass ihre Tem peratur niedriger ist als die der den Wänden 18 und 20 benachbarten Teile.
Diese Kühlwirkung erhöht die Viskosität des Gla ses in der Nähe der Oberfläche 30 und bewirkt, dass das vom Rand der Rückwand 18 abgezogene Glas sich langsamer einschnürt, da das Glas der Oberflä- chenschicht 30, das im Bereich 38 zusammenfliesst, schon beinahe fest ist. Dieser Umstand wirkt gegen die Leichtflüssigkeit des Glases und gegen dessen natürliche Tendenz, zu einem kreisrunden Querschnitt zusammenzufliessen.
Das mit den Wänden 18 und 20 in Berührung stehende Glas ist wärmer, also leichtflüssiger und fliesst mit dem zäheren Glas des Bereiches 38, aus dem das flache Gebilde gezogen wird, zusammen.
Wie Fig. 2 zeigt, wird das Glas von der querlie- genden linearen Zone 38, welche vom Rand der fla chen Wand 18 gebildet wird, abgezogen, hat beim Verlassen der Wand 18 einen viereckigen Quer schnitt und erhärtet durch die Kühlwirkung der Luft zu dem flachen Band 32.
Verschiedene Faktoren sind für die Breite und Dicke des Bandes bestimmend. Die Viskosität des Glaskörpers in der Kammer 22 soll hoch genug sein, damit im Raum zwischen den Wänden 18 und 20 ein genügender Glasvorrat vorhanden ist, der Raum zwi schen den Seitenwänden 20 mit erweichtem Glas aus gefüllt ist und die Wände 18 und 20 vom Glas benetzt werden. Dies sind die Bedingungen zur Erzeugung eines flachen Glasgebildes. Wahrscheinlich ist die vollständige Benetzung der Wand 18 bis zu ihrem unteren Rand eine wichtige Vorbedingung für die Bildung von flachen Glasgebilden. Die Breite und Dicke des Glasbandes wird auch von der Ziehge schwindigkeit in hohem Masse beeinflusst.
Bei einer Ausführungsform sind die Wände 18 und 20 quadratisch mit einer Oberfläche von 12,6 mm2 und die öffnung 26 im Boden des Behäl ters 10 hat einen Durchmesser von 1,6 mm. Bei einer Ziehgeschwindigkeit von 3000 m pro Minute erhält man ein flaches Glasband von zwei oder mehr Mikron Dicke und acht- bis zwölffacher Breite.
Durch Änderung der obengenannten Faktoren können Dicke und Breite des ausgezogenen flachen Gebildes geändert und reguliert werden. Die relativen Dimensionen der Rück- und Seitenwände des Schil des 16 und die gegenseitige Entfernung der Seiten wände beeinflussen ebenfalls die Breite und Dicke des Produktes.
Die beschriebene Ausführung des Schildes 16 ist besonders geeignet, um flache Gebilde herzustellen, deren grössere Oberflächen miteinander parallel sind, aber die Gestalt des Schildes 16 kann auch eine sol che sein, dass andere Gebilde nicht kreisförmigen Querschnitts hergestellt werden können. Quer schnittsvariationen können durch Änderung des Temperaturgefälles im Glas zwischen der Fläche 30 und den die Wände 18 und 20 berührenden Teilen erzielt werden, indem man gegen die Fläche 30 des Glaskörpers 28 in dem Bereich 22 einen Luftstrom richtet.
Die derart erhaltenen flachen Gebilde können mit Metallen, Legierungen oder anderen Gläsern überzo gen werden. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Herstel lung eines metallischen Überzuges auf dem flachen Band 32. Neben dem Band 32 ist ein Behälter 40 mit einem Vorrat 42 an geschmolzenem Metall angeord net. Der Behälter 40 trägt eine Nase 44, welche im Wege des flachen Bandes 32 liegt.
Das geschmolzene Metall 42 fliesst aus dem Be hälter 40 auf die Nase 44, die flache Fläche des Ban des 32 berührt das auf der Nase 44 befindliche ge schmolzene Metall, während es an der Nase vorbeige- zogen wird, und die Bandoberfläche erhält einen metallischen überzug. Die übertragung des ge schmolzenen Metalls auf das Glasband wird durch Abstreifen bewirkt, da die frisch gebildete Glasober fläche überzöge schnell aufnimmt.
Zum überziehen brauchbare Metalle sind u. a. Aluminium, Zinn, Zink und Blei. Die Aufwickelhülse 35 ist so weit von der Metallisiervorrichtung entfernt angeordnet, dass das aufgetragene Metall vor dem Aufwickeln des Glasbandes fest wird. Fig. 4 zeigt ein flaches Band 32 mit einem Metallüberzug 33. Der Metallüberzug wird an oder gerade vor der Stelle auf gebracht, wo das Glasgebilde fest wird.
Fig. 3 zeigt eine Anordnung zum allseitigen über ziehen des flachen Glasgebildes. Der Behälter 40' enthält geschmolzenes Metall 42', das auf die Nase 44' fliesst, wo es einen Metallvorrat 45 bildet. Das Band 32 wird durch den Metallmeniscus 45 gezogen, so dass beide Breitseiten und die Kanten einen Metallüberzug 33' erhalten. Um ein vollständiges überziehen des Bandes 32 zu erzielen, wird dieses in einem Winkel von der unteren Kante der Wand 18' gezogen, so dass es vollständig in das auf der Nase 44' befindliche Metall eintaucht. Fig.5 zeigt das Band 32, das allseitig mit Metall 33' überzogen ist.
Das überzogene oder auch nicht überzogene fla che Band kann vor dem Aufwickeln verdrillt werden. Dies kann durch Überleitung des Bandes durch einen nicht gezeichneten rotierenden Fadenführer erfolgen, der in seinem achsialen Bereich eine abgeflachte öff- nung hat, in welche das flache Band hineinpasst. Beim Rotieren des Fadenführers erfassen und drehen die Wände des abgeflachten Schlitzes im Fadenführer das Band zu einem Gebilde, das in Fig. 6 mit 32a be zeichnet ist.
Das Ausmass des Dralls im Band 32a kann durch Variation der Drehgeschwindigkeit des Fadenführers verändert werden oder durch Variation des Verhältnisses der Drehgeschwindigkeit der Hülse 35 zu der des Fadenführers.
Behälter 10 und Kammer 22 mit den Wänden 18 und 20 können derart ausgebildet sein, dass man dünne Glasfilme beträchtlicher Breite ziehen kann, wie in Fig.7 abgebildet. Zur Herstellung solcher Filme wird das Glas vom Glaskörper 28' in der Kam mer 22 vorzugsweise horizontal seitwärts vom Schild 16 gezogen.
Beim Funktionieren der Vorrichtung nach Fig. 7 werden beide Flächen des Glaskörpers 28' durch die offene Seite und den offenen Boden, die der Luft aus gesetzt sind, gekühlt und ihre Viskosität erhöht, dass beim Ziehen des Films 48 die gekühlten Teile zusam mengezogen werden und der Film praktisch nicht zusammenspringt.
Auf diese Weise wird ein Film gebildet, dessen Breite kaum kleiner ist als die lichte Weite zwischen den Wänden 20; die Dicke und Breite des Films wird in hohem Ausmass durch die- ursprüngliche Viskosi tät des Glaskörpers 28' in der Kammer 22, durch das Mass der Abkühlung der offenen Flächen des Glas körpers 28' und die Ziehgeschwindigkeit bestimmt. Das Ziehen kann z. B. mit Hilfe von Ziehrollen be werkstelligt werden.
Der ausgezogene Film 48 kann auf einer oder auf beiden Flächen mit Metall überzogen werden, indem man geschmolzenes Metall auf den Film speist. Dies erfolgt zweckmässig, bevor der Ziehvorgang beendet ist, um das Haften des Metalls auf dem Glas zu ver bessern.
In der Zeichnung ist dem Behälter 10 jeweils eine Bandauszieheinheit zugeordnet, aber man kann einer Glasspeisevorrichtung, die mit einem Vorherd einer Schmelzwanne verbunden ist, eine grosse Anzahl von Einheiten 16 zuordnen, so dass gleichzeitig viele Bän der hergestellt werden können.
Die derart erhaltenen flachen Gebilde sind für viele Zwecke verwendbar. Nicht überzogene Bänder können zu Filtriermatten aufgearbeitet werden, die eine erhöhte Filterwirkung haben. Man kann z. B. die flachen Gebilde so anordnen, dass ihre Breitseiten die gleiche Richtung haben und einander teilweise überlappen. Eine solche Anordnung verursacht eine stärkere Turbulenz der Luft oder anderer Gase, die senkrecht zu der Breitseite der Bänder durch das Fil ter gehen, und verbessert das Entfernen von Verun reinigungen. Die Bänder können auch zum Polarisie ren und Monochromatisieren von Licht benützt wer den.
Auch die mit Metall überzogenen Gebilde sind für viele Zwecke brauchbar. So können sie z. B. für dekorative Zwecke verwendet werden. Wenn sie ein seitig überzogen sind, reflektieren sie das Licht wie kleine Spiegel. Auch die gedrallten Bänder sind für dekorative Zwecke verwendbar, seien sie mit Metall überzogen oder nicht. Mit Metall überzogene Bänder können zu wärmeisolierenden Matten hoher Wirk samkeit aufgearbeitet werden. Indem man die mit Metall überzogenen Seiten in einer Richtung in einer Matte anordnet, bewirken die metallisierten Flächen eine Reflexion der Wärmestrahlung und verbessern dadurch die übliche Isolierwirkung der Matte.
Die derart erhaltenen Produkte sind auch für elektrostatische Kondensatoren brauchbar. Man kann gleichzeitig zwei flache Gebilde herstellen, das eine einseitig mit Metall überziehen und beide Gebilde so zusammenlegen, dass die Metallschicht zwischen die zwei Glasgebilde zu liegen kommt, wodurch man ein Metall-Glas-Laminat erhält. Mit metallisierten Glas bändern kann man elektrostatische Filter herstellen, hochfrequente Signale oder elektromagnetische Ener gie reflektieren oder elektrische Ströme leiten.
Der mittels der Vorrichtung nach Fig.7 herge stellte Glasfilm kann mit Metallen oder anderen Glä sern überzogen werden, indem man das überzugsma- terial in den von den Wänden 18 und 20 umschlosse nen Raum oder auf den Film vor oder an der Stelle von dessen Festwerden bringt.
Wenn man auf die erfindungsgemäss erhältlichen Gebilde einen Überzug aus einem Glas verschiedener Wärmedehnung aufbringt, kann man z. B. gekräu selte Bänder erhalten.
Method for drawing structures with a non-circular cross-section made of mineral material which is malleable in the softened state, device for carrying out the method and application of the method The previous attempts to use mineral material, e.g. B. Glass, in the form of flat ribbons or structures to bring non-circular cross-section, have not been successful because the material in malleable or flowable state has a tendency to assume a circular cross-section men.
This also happens when the molten material is allowed to flow through mouthpieces of non-circular cross-section, since the surface tension and the internal molecular attractive forces are strong enough to immediately form a practically cylindrical body or stream from the material. For this reason, fibers or filaments formed by drawing from molten glass have a practically circular cross-section.
Ribbons of glass a few microns thick were made by forcing a tubular stream of softened glass between powered rollers into a flat film. Another method is to break a thin-walled glass tube formed by flowing or pulling it into small leaflets. Attempts have also been made to produce thin ribbons of glass between drawing rollers, but the glass flow has a tendency to constrict itself to a fraction of its original width, and surface tension creates a bead or ridge at the edges, so that this too becomes one Failure resulted.
The inventive method enables z. B. to produce thin ribbons and other flat structures of non-circular cross-section directly by drawing from molten glass. In the following, glass is understood to mean any mineral material that is malleable in a softened state. The invention is based on the knowledge that you can use flat, continuous strips or films un indirectly from softened mineral material, for. B. glass can pull if you make sure that a tempera ture gradient is formed and maintained in the softened mineral material.
The inventive method for drawing structures with a non-circular cross-section made of mineral material, which is malleable in the softened state, is characterized in that molten mineral material is brought into a partially bordered zone and cooled on a free side to the extent that it contains Temperature gradient and a viscosity gradient corresponding to this arise, and the molten mineral material is withdrawn from this zone.
In this way, z. B. glass ribbons of practically square cross-section are made, the width of which is greater than their thickness.
The glass ribbons can be coated on one or more sides with a metal or a metal alloy during the drawing process. If the covering takes place in the course of the band formation, the covering adheres firmly to it.
The method according to the invention can also be carried out in such a way that the band formed is twisted so that a spiral-shaped fiber is formed.
The device for carrying out the method according to the invention, which is also the subject of the invention, is characterized by a container for molten mineral material which is malleable in the softened state, a shield connected to this container, suitably arranged under the container and provided with edges, which forms a chamber open on one side, and by means for drawing structures with a non-circular cross-section, e.g. B. Ribbons.
The invention also relates to an application of the method according to the invention for drawing flat structures made of glass.
Types of implementation of the method are explained in more detail with reference to the drawing which illustrates embodiments of the device.
The drawing shows: FIG. 1 a semi-diagrammatic view of an embodiment of the device according to the invention, partly in section; Figure 2 is a front view of the device of Figure 1; Fig. 3 is a view similar to Fig. 1, which illustrates a method for covering a flat Glasge image with metal or other substance;
4 shows a broken isometric view of a glass ribbon produced according to the invention with a metallic coating on one of its broad surfaces; 5 shows an isometric view of a glass strip which is coated on all sides with metal; 6 shows a glass ribbon twisted in a spiral shape, and FIG. 7 shows an embodiment of the method according to the invention.
The method and the apparatus are FITS for the production of flat ribbon-like Gebil from the heat-softening material such. B. glass, slag or fusible rock, suitable. The basic idea of maintaining a temperature gradient in the softened material from which the structures are drawn can, however, also be used in the production of drawn structures with a different non-circular cross-section.
The apparatus shown in the drawing comprises a feed container 10 which contains a supply 12 of molten or softened glass. The container 10 can be a forehearth connected to a melting tank or an independent, electrically heated feed device. In the latter case, the feed container is fed with pre-formed Glasmur meln or balls, which are melted on the spot.
The glass in the container 10 passes into a partially bordered zone which is formed in such a way that there is a temperature gradient in the glass. A shield 16, which is provided with a rear wall 18 and two side walls 20, is arranged under the bottom 14 of the container 10.
The walls or surfaces 18 and 20 form a chamber 22 approximately cubic in shape, since the walls 18 and 20 are approximately square. They are welded or otherwise fastened to the bottom 14 of the container 10 at 24, as FIGS. 1 and 2 show. In the bottom 14 there is an opening or mouth 26 through which the softened glass 12 flows from the container 10 into the chamber 22. The temperature of the chamber 22 is so high that the glass is viscous, but malleable.
When carrying out the method, a tool is used to guide the glass flowing out of the opening onto the inner surface of the walls 18 and 20 and the lower side of the base 14, so that the glass wets the walls and adheres to them. As a result of this measure, the chamber 22 is partially filled with glass, and a glass body 28 is formed therein, which has the surface 30 shown in FIG. 1, for example. The glass in the container 10 is kept at such a temperature that it hangs on the walls of the chamber 22 as a result of its viscosity.
In the embodiments according to FIGS. 1, 2, 3 and 7, the square walls 18 and 22 surround a practically cube-shaped area, one side and the bottom of which are open and not limited.
The surface 30 of the glass body 28 is exposed to the surrounding air through the open side, while the other surfaces of the glass body 28 are in contact with the bottom 14 of the container 10 and the inner surfaces of the walls 18 and 20. The air cools the surface 30 of the glass body 28 so that its temperature is lower than that of the glass parts which are in contact with the walls 18 and 20.
As a result, a temperature gradient is generated and maintained in the glass body 28, so that viscosity differences arise in the glass.
As can be seen from Fig. 1, the glass 28 is peeled from the area of the lower edge of the rear wall 18 in fla cher form, since the rear wall 18 is flat, and the extended structure 32, as shown in FIG. 4, has a square cross-section.
The tape 32 is pulled out by winding it onto the sleeve 35, which is mounted on a rotating shaft 36, and can be rotated with the aid of a motor (not shown) at different speeds, so that different structures can be obtained depending on the rotational speed Dimensions received.
The principle of the procedure can be explained as follows. The glass body 28 is so viscous that it hangs on the walls of the sign 16. The outer surface 30 of the glass body 28 is cooled by the surrounding air, so that its temperature is lower than that of the parts adjacent to the walls 18 and 20.
This cooling effect increases the viscosity of the glass in the vicinity of the surface 30 and has the effect that the glass pulled from the edge of the rear wall 18 constricts more slowly, since the glass of the surface layer 30, which merges in the area 38, is almost solid. This fact works against the light liquidity of the glass and against its natural tendency to flow together into a circular cross-section.
The glass that is in contact with the walls 18 and 20 is warmer, that is to say more fluid, and flows together with the tougher glass of the area 38 from which the flat structure is drawn.
As FIG. 2 shows, the glass is peeled off the transverse linear zone 38, which is formed by the edge of the flat wall 18, has a square cross-section when it leaves the wall 18 and hardens through the cooling effect of the air flat band 32.
Various factors determine the width and thickness of the tape. The viscosity of the glass body in the chamber 22 should be high enough so that there is a sufficient supply of glass in the space between the walls 18 and 20, the space between the side walls 20 is filled with softened glass and the walls 18 and 20 are wetted by the glass will. These are the conditions for producing a flat glass structure. The complete wetting of the wall 18 down to its lower edge is probably an important precondition for the formation of flat glass structures. The width and thickness of the glass ribbon is also influenced to a large extent by the drawing speed.
In one embodiment, the walls 18 and 20 are square with a surface area of 12.6 mm 2 and the opening 26 in the bottom of the container 10 has a diameter of 1.6 mm. At a drawing speed of 3000 m per minute, a flat glass ribbon two or more microns thick and eight to twelve times the width is obtained.
By changing the above factors, the thickness and width of the drawn flat structure can be changed and regulated. The relative dimensions of the rear and side walls of the shield 16 and the mutual distance between the side walls also affect the width and thickness of the product.
The described embodiment of the shield 16 is particularly suitable for producing flat structures whose larger surfaces are parallel to one another, but the shape of the shield 16 can also be such that other structures which are not circular in cross section can be produced. Cross-sectional variations can be achieved by changing the temperature gradient in the glass between the surface 30 and the parts contacting the walls 18 and 20 by directing an air flow against the surface 30 of the glass body 28 in the region 22.
The flat structures obtained in this way can be coated with metals, alloys or other glasses. Fig. 1 shows an apparatus for the produc- tion of a metallic coating on the flat belt 32. In addition to the belt 32, a container 40 with a supply 42 of molten metal is angeord net. The container 40 carries a nose 44 which lies in the way of the flat belt 32.
The molten metal 42 flows from the container 40 onto the nose 44, the flat surface of the strip 32 touches the molten metal located on the nose 44 as it is pulled past the nose, and the strip surface is given a metallic coating . The transfer of the molten metal to the glass ribbon is effected by stripping, as the freshly formed glass surface quickly absorbs coatings.
Metals that can be used for coating include: a. Aluminum, tin, zinc and lead. The winding sleeve 35 is arranged so far away from the metallizing device that the applied metal becomes solid before the glass ribbon is wound up. Fig. 4 shows a flat band 32 with a metal coating 33. The metal coating is applied at or just in front of the point where the glass structure becomes solid.
Fig. 3 shows an arrangement for pulling on all sides of the flat glass structure. The container 40 'contains molten metal 42' which flows onto the nose 44 'where it forms a supply of metal 45. The band 32 is pulled through the metal meniscus 45 so that both broad sides and the edges receive a metal coating 33 '. In order to achieve complete coating of the band 32, it is pulled at an angle from the lower edge of the wall 18 'so that it is completely immersed in the metal on the nose 44'. 5 shows the band 32 which is coated on all sides with metal 33 '.
The coated or uncoated flat ribbon can be twisted before winding. This can be done by transferring the tape through a rotating thread guide, not shown, which has a flattened opening in its axial area into which the flat tape fits. When the thread guide is rotated, the walls of the flattened slot in the thread guide detect and rotate the tape to form a structure which is marked in FIG. 6 with 32a be.
The degree of twist in the band 32a can be changed by varying the speed of rotation of the thread guide or by varying the ratio of the speed of rotation of the sleeve 35 to that of the thread guide.
The container 10 and the chamber 22 with the walls 18 and 20 can be designed in such a way that thin glass films of considerable width can be drawn, as shown in FIG. To produce such films, the glass is drawn from the glass body 28 'in the chamber 22, preferably horizontally sideways from the shield 16.
In the functioning of the device according to FIG. 7, both surfaces of the glass body 28 'are cooled by the open side and the open bottom, which are exposed to the air, and their viscosity is increased, so that when the film 48 is pulled, the cooled parts are drawn together and the film practically does not collapse.
In this way, a film is formed whose width is hardly smaller than the clear width between the walls 20; the thickness and width of the film is determined to a large extent by the original viscosity of the glass body 28 'in the chamber 22, by the degree of cooling of the open areas of the glass body 28' and the drawing speed. The pulling can e.g. B. be made with the help of pulling rollers.
The drawn film 48 can be coated with metal on one or both surfaces by feeding molten metal onto the film. This is expediently done before the drawing process is finished in order to improve the adhesion of the metal to the glass.
In the drawing, a tape pull-out unit is assigned to each container 10, but a large number of units 16 can be assigned to a glass feed device which is connected to a forehearth of a melting tank, so that many tapes can be produced at the same time.
The flat structures thus obtained can be used for many purposes. Uncoated tapes can be processed into filter mats, which have an increased filter effect. You can z. B. arrange the flat structures so that their broadsides have the same direction and partially overlap each other. Such an arrangement causes greater turbulence in the air or other gases passing through the filter perpendicular to the broad side of the belts and improves the removal of contaminants. The ribbons can also be used to polarize and monochromatize light.
The structures covered with metal can also be used for many purposes. So you can z. B. used for decorative purposes. If they are coated on one side, they reflect the light like small mirrors. The twisted ribbons can also be used for decorative purposes, be they coated with metal or not. Metal-coated strips can be worked up into heat-insulating mats of high effectiveness. By arranging the sides coated with metal in one direction in a mat, the metallized surfaces cause a reflection of the thermal radiation and thereby improve the usual insulating effect of the mat.
The products thus obtained are also useful for electrostatic capacitors. You can produce two flat structures at the same time, one of which is coated with metal on one side and both structures are put together so that the metal layer comes to lie between the two glass structures, whereby a metal-glass laminate is obtained. Metallized glass ribbons can be used to produce electrostatic filters, reflect high-frequency signals or electromagnetic energy, or conduct electrical currents.
The glass film produced by means of the device according to FIG. 7 can be coated with metals or other glasses by placing the coating material in the space enclosed by the walls 18 and 20 or on the film before or at the point of its solidification brings.
If you apply a coating of a glass of different thermal expansion to the structure obtainable according to the invention, you can, for. B. get kräu rare ribbons.