DE1007962B

DE1007962B - Verfahren zum Herstellen von Glasfolienbaendern

Info

Publication number: DE1007962B
Application number: DES39475A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Mueller; Dr Walter Haenlein
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1954-06-04
Filing date: 1954-06-04
Publication date: 1957-05-09

Description

Verfahren zum Herstellen von Glasfolienbändern Im Transformatoren- und Elektromotorenbau und auch sonst werden zur Isolation dünne Isolierbänder oder Isolierschichten benötigt, die sich gut verarbeiten lassen und ferner thermisch beständig und wirtschaftlich sind. Glasfolien von besonders geringer Dicke würden sich hierfür gut eignen, da sie weitgehend biegsam sind und auch gut isolieren. Versucht man jedoch, derartige Glasfolien von möglichst geringer Dicke aus einer Schlitzdüse zu ziehen, so schnürt sich der Folienstreifen infolge der Oberflächenspannung leicht ab; die Seitenränder verdicken sich dabei. Es entstehen Wülste, deren Beseitigung Schwierigkeiten macht.
Es ist schon der Vorschlag bekanntgeworden, Glasfolien in der Weise herzustellen, daß ein auf einer Seite geschlossenes Glasrohr auf einen Dorn aufgesteckt, erhitzt und - unter Einblasen eines Gasstromes - auf Folienstärke heruntergezogen, im Durchmesser in einer Richtung allmählich verringert und darauf zur Bildung einer 'Folie einseitig aufgeschnitten wird. Es bietet Schwierigkeiten, dies technisch einwandfrei durchzuführen.
Gegenstand der Erfindung ist ein kontinuierliches Verfahren zum Herstellen von Glasfolienbändern. Es unterscheidet sich von dem vorerwähnten Verfahren dadurch, daß das Glasrohr aus ,der Glasschmelze kontinuierlich gezogen, zugleich auf Folienstärke hertintergezogen und im Durchmesser in einer Richtung verringert und darauf beiderseits - an den Schmalseiten des entstandenen flachen Querschnittes - in Längsrichtung aufgetrennt wird. Hiermit ist ein Weg aufgezeigt, in einem einfachen kontinuierlichen Verfahren in technisch einwandfreier Weise Glasfolienbänder ohne seitliche Verdickungen herzustellen. Dies bedeutet einen wesentlichen Fortschritt.
Zum Ziehen des Rohres aus der Glasschmelze wird die Schmelzwanne mit einer Ringdüse versehen. Das neue Verfahren kann in verschiedener Weise ausgeführt werden. Man kann das gezogene und allmählich zusammengedrückte Glasrohr zwischen Walzen, die länger sind als die Breite des zusammengedrückten Rohres, hindurchführen und hierbei das Rohr an den Rändern über den kleinsten Biegeradius des inzwischen hinreichend abgekühlten Glases zusammendrücken und dadurch auftrennen. Wählt man zum Zusammendrücken des Rohres Walzen, die etwas kürzer sind als die Breite des zusammengedrückten Bandes, so ergeben sich Hohlborten. Man kann sie z. B. durch stoßweise angreifende Kräfte abtrennen, und es wird damit zugleich das zusammengedrückte Rohr aufgetrennt.
Die Zeichnung veranschaulicht in einigen Ausführungsbeispielen Anordnungen zur Ausführung des neuen Verfahrens; es zeigt Fig. 1 und ebenso Fig. 2 in der Teilfig. a einen Längsschnitt durch die Schmelzwanne und die Ziehwalzen bzw, eine Vorderansicht auf die Ziehwalzen, in der Teilfig. b einen Schnitt durch das Glasrohr nach der Linie b-b der Teilfig. a und in den Teilfig. c bis g je eine Draufsicht auf das daneben in der Teilfig. a dargestellte Ziehwalzenpaar und einen Schnitt durch das Glasrohr an der Stelle des betreffenden Ziehwalzenpaares, Fig.3 eine Abwandlung der Ausführung nach Fig. 2.
Bei allen drei Ausführungsbeispielen ist die Schmelzwanne 1, die aus hochfeuerfestem Material. z. B. aus Schamottesteinen, aufgebaut ist, im Boden mit einer Ringdüse ausgestattet. Diese ist einerseits durch die vorzugsweise aus Molybdän bestehende Platte 2 mit einer düsenförmigen, im Querschnitt kreisrunden Öffnung und andererseits durch den zylindrischen Dorn 3 gebildet. Der Dorn 3, der vorztigsweise ebenfalls aus Molybdän besteht, besitzt einen Kanal 3,1, durch den während des Ziehvorganges mit geringem Überdruck ein inertes Gas eingeblasen wird, um das entstehende Glasrohr, soweit es nicht durch die Ziehwalzen zusammengedrückt wird, offen zu halten. Der Dorn 3 ist zentrisch bezüglich der Düsenöffnung in der Platte 2 angebracht. Durch Verschieben des Dornes 3 in der Längsrichtung kann die Wandstärke des aus der Schmelze herausgezogenen Glasrohres beeinflußt bzw. eingestellt werden. Es wird daher bei der bevorzugten Ausführung .der Dorn 3 in seiner Längsrichtung einstellbar angeordnet, so,daß er bei Beginn oder während des Ziehvorganges noch eingestellt werden kann.
Das aus der Schmelzwanne austretende Glasrohr 4 wird durch mehrere Ziehwalzenpaare abgezogen und zugleich zunehmend profiliert, d. h. zunehmend zusammengedrückt. Bei den Ausführungsbeispielen sind insgesamt sechs Ziehwalzenpaare 5 bis 10 vorgesehen, von denen das vorletzte Paar, da hier die Trennung des Glasrohres in zwei Glasfolienbänder erfolgt, auch als Trennwalzenpaar bezeichnet werden kann und von denen das letzte Walzenpaar mehr die Aufgabe des Weitertransportes hat.
Die düsenförmige Austrittsöffnung in der Platte 2 der Schmelzwanne ist zunächst in üblicher Weise geschlossen, bis das in die Schmelzwanne gebrachte Glas flüssig ist. Alsdann wind die Austrittsöffnung der Platte 2 geöffnet und der Dorn 3 eingeführt. Zugleich wird über den Kanal 3a mit geringem überdruck ein inertes Gas eingeblasen. Das nunmehr austretende zähflüssige Glasrohr 4 hat vor den Ziehwalzen kreisringförmigen Querschnitt, wie in der Teilfig. b gezeigt ist. Durch die Ziehwalzen 5 bis 9 wird das abgezogene Glasrohr zunehmend profiliert, d. h. in der einen Durchmesserrichtung zusammengedrückt, so daß es in der quer dazu verlaufenden Durchmesserrichtung entsprechend breiter wird. Zu diesem Zweck sind die Walzen der Walzenpaare 5 bis 9 - in entsprechender Stufung von Paar zu Paar - profiliert, wie das aus den Teilfig. c bis g deutlich wird.
Bei der Ausführung nach Fig.1 wird das Glasrohr nur bis zu einer flachen Ellipse zusammengedrückt (beim Ziehwalzenpaar 9 bzw. beim Ziehwalzenpaar 8), also ohne gegenseitige Berührung der durch die Hauptachse bzw. durch die Hauptachsenebene getrennten Rohrwandungen. Die Länge der Walzen ist dem Rohrdurchmesser bzw. dem allmählich größer werdenden Rohrdurchmesser angepaßt. Der Ziehvorgang wird ferner hinsichtlich des zeitlichen Ablaufs so durchgeführt, ,daß das Rohr beim Einlaufen in das Walzenpaar 9 bereits hinreichend weit unter den Erstarrungspunkt abgekühlt ist. An den seitlichen Rändern des fast plan gewalzten Rohres wird im Walzenpaar 9,der Biegeradius unterschritten und dadurch das Rohr zu einem Doppelband. aufgetrennt. Dementsprechend ist die Länge der Walzen 9 der Breite des entstehenden Doppelbandes angepaßt bzw. übersteigt sie leicht. Das beim Walzenpaar 9 aufgetrennte Doppelband läuft anschließend zwischen dein Walzenpaar 10 hindurch, das eine Band wird auf die Spule 11 und das andere auf die Spule 12 aufgewickelt. Die Walzenpaare 5 bis 10 und die Spulen 11 und 12 "werden mit Geschwindigkeiten angetrieben, die aufeinander abgestimmt sind, wie das an sich bekannt ist.
Es empfiehlt sich, dafür zu sorgen, daß .das mit geringem Überdruck durch .den Dorn 3 eingeblasene inerte Gas am Ende des abgezogenen Rohres austreten kann. Dies ist bei der Ausführung nach Fig. 1 dadurch ermöglicht, daß das Rohr auch bei dem letzten Ziehwalzenpaar 9 bzw. 10 noch leicht oval bleibt, so daß hier das inerte Gas unmittelbar hinter dem Walzenpaar 10 und/oder zwischen dem Walzenpaar 9 und dem Walzenpaar 10 seitlich austreten kann, da das Rohr in dein Walzenpaar 9 schon in zwei Bänder aufgetrennt wird.
Der Umstand, daß .die entstehenden Folienbänder leicht gewölbt sind, ist für das Aufspulen und für die Verwendung ohne Belang, da das Folienband gut biegsam ist und sich daher plan legen und aufwickeln 1 äßt.
Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der nach Fig:1 dadurch, daß die Ziehwalzenpaare anders profiliert und zum Teil auch in der Länge anders bemessen sind. Der Unterscheidung halber sind die Walzenpaare in Fig.2 mit 5' bis 10' bezeichnet. Die Art der Profilierung und die Bemessung der Länge entnimmt man aus den Teilfig. c bis g der Fig. 2.
Das Verfahren wird im großen ganzen ebenso durchgeführt wie mit der Anordnung nach Fig. 1. Das zunächst zähflüssige Glasrohr wird durch die Ziehwalzen zunehmend zusammengedrückt. Für das Walzenpaar 9' sind jedoch zylindrische Walzen verwendet von solcher Länge, daß das Glasrohr auf dem größeren Teil seiner Breite plan gewalzt wird, ohne daß sich jedoch die beiden Wandteile bereits berühren und ohne daß sich außerhalb .der Walzen Hohlborten bilden. Im nächsten Walzenpaar 10' wird das Rohr vollkommen plan gewalzt. Der Abziehvorgang wird in solchem Zeitablauf durchgeführt, daß das abgezogene Rohr am Walzenpaar 10' sich im Zustand der Erstarrung oder nahe daran befindet, so daß die aufeinander gewalzten Wandungen sich nicht mehr miteinander verbinden. Die Borten 411 werden beim Walzenpaar 10' durch vibrierende oder sonstwie hin- und herbewegte Walzen oder Trennmesser 13, die mit dem Walzenpaar 10' zusammenarbeiten, abgeschert. Die so, entstehenden beiden Folienbänder werden wieder auf die Spulen 11 und 12 aufgewickelt.
Zum Abtrennen der Hohlborten können statt Trennwalzen oder Trennmesser auch Preßluftdüsen benutzt werden, die die Hohlborten gleichsam wegblasen. Eine Ausführung dieser Art ist in Fig. 3 in Verbindung mit dem Walzenpaar 10' gezeigt, und zwar in Seitenansicht und in Draufsicht (Teilfig. a und g). Zu beiden Stirnseiten des Walzenpaares 10' ist ein Preßluftdüsenpaar 14 angebracht. Die einzelne Preßluftdüse ist zugespitzt, so daß die Preßluft in einem dünnen konzentrierten Strahl gegen die Borten 4a bläst und damit diese abtrennt.
Das durch den Dorn 3 eingeblasene inerte Gas kann bei der Ausführung nach Fig. 2 und 3 über die Hohlborten 411 im Bereich des Walzenpaares 10a austreten, da hier die Hohlborten laufend abgetrennt werden und sie somit unten offen sind.
Zur Bildung der Glasfolien können Gläser der verschiedensten Art verwendet werden, insbesondere kommt Hartglas (Glas mit einem Erweichungspunkt bei etwa 700 bis 800° C) oder Quarzglas (Erweichungspunkt bei etwa 1000 bis 1100° C) in Betracht. Die Glassorte richtet sich im übrigen nach dem jeweiligen Verwendungszweck und vor allem danach, bis zu welchem Maße,die mit Hilfe der Glasfolie hergestellte Isolation hitzebeständig sein soll. Im allgemeinen können diese Glasfolien bis kurz unterhalb des Erweichungspunktes erhitzt werden, also bei Glasfolien aus Hartglas etwa bis zui 700° C oder bei Folien aus Quarzglas bis zu etwa 1000° C.
Es ist schon erwähnt, @daßdurch Verstellen des Dornes 3 die anfängliche Rohrstärke und damit die Stärke der Folie beeinflußt bzw. geregelt werden kann. Ebenso bzw. zusätzlich ist dies möglich durch entsprechende Anpassung bzw. Einstellung der Umlaufgeschwindigkeiten der Ziehwalzen. Die Folien sollen im allgemeinen möglichst dünn sein. Es kommt vorzugsweise eine Dicke -der fertigen Folie unter 100 insbesondere nur eine Dicke von etwa 20 bis 30 #t in Betracht. Für manche Zwecke sind Glasfolienbänder mit einer noch geringeren Dicke, z. B mit einer Dicke von etwa 10@, herzustellen.

Claims

PATEN TA NS PR GCHE: 1. Verfahren zum Herstellen von Glasfolienbändern, bei dem ein Glasrohr unter Einblasen eines Gasstromes auf Folienstärke heruntergezogen, im Durchmesser in einer Richtung allmählich verringert und darauf zur Bildung einer Folie aufgeschnitten wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasrohr aus der Glasschmelze kontinuierlich gezogen, zugleich auf Folienstärke heruntergezogen und im Durchmesser in einer Richtung verringert und darauf beiderseits - an den Schmalseiten des entstandenen flachen Querschnittes - in Längsrichtung aufgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, claß das Rohr durch mehrere Paare von profilierten und paarweise gegeneinander abgestuften Ziehwalzen abgezogen und so während des Ziehvorganges allmählich zusammengedrückt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zu einer ovalen Form zusammengedrückte und inzwischen unter den Erstarrungspunkt abgekühlte Rohr zwischen Walzen entsprechender Länge und solcher Gestalt hindurchgeführt wird, daß an den Rändern der kleinste Biegeradius des Glases unterschritten und dadurch das Rohr in zwei Folienbänder aufgetrennt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zunächst in ovaler Form zusammengedrückte und inzwischen bis nahe an den Erstarrungspunkt abgekühlte Rohr zwischen zwei Walzen solcher Länge plan gewalzt wird, daß an den frei bleibenden Rändern Borten (Hohlborten) entstehen und daß durch Abtrennen dieser Borten das inzwischen zusammengedrückte Rohr in zwei Folienbänder aufgetrennt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, da.ß die beim Planwalzen sich bildenden Borten (Hohlborten) durch stoßweise angreifende Kräfte, z. B. durch vibrierende oder hin- und herbewegte Messer oder Trennwalzen, abgetrennt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die entstehenden Borten (Hohlborten) durch Preßluftdüsen od. dgl. weggeblasen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung S 25671 VI b / 32 a.