DE102004023726A1

DE102004023726A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Temperaturkontrolle bei der Glasherstellung

Info

Publication number: DE102004023726A1
Application number: DE200410023726
Authority: DE
Inventors: Diether Böttger; Hans-Joachim Enigk
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-05-11
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2005-12-01
Anticipated expiration: 2024-05-12
Also published as: DE102004023726B4; WO2005110934A3; WO2005110934A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Temperaturkontrolle bei der Glasherstellung im Überlaufverfahren, bei welchem eine Glasschmelze (12), gegebenenfalls nach einer Vorbehandlung in einer Läuterzone und/oder in Rührzellen oder Kühlung in einer Kühlzone, in mindestens ein Auslaufrohr (4) und von diesem dotiert in mindestens ein Muffelrohr (11) überführt wird, welches in einen Überlauftrog (7) mündet, wobei man die über den Rand (7') des Überlauftroges überlaufende Glasschmelze (12) entlang der Außenseite des Troges fließen läßt, die dabei eine der Außenseite des Troges angepaßte Form annimmt, wobei das Auslaufrohr und das Muffelrohr beheizt werden. Weiterhin schafft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung. DOLLAR A Um ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine effektive Temperaturkontrolle und die Einstellung konstanter Temperaturen der Glasschmelze auch bei größeren Durchsatzmengen erlauben, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Wandung mindestens entweder des Auslaufrohres (4) oder des Muffelrohres (11) zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und die Beheizung des Auslaufrohres (4) und/oder des Muffelrohres (11) durch Stromfluß in dem elektrisch leitfähigen Wandmaterial des betreffenden Rohres (4, 11) erfolgt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Kontrolle bzw. Steuerung der Temperatur bei der Glasherstellung, insbesondere bei der Herstellung von Flachglas im Überlaufverfahren, wobei ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung im Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 7 wiedergegeben sind.
Die Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 7 entsprechen einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung, wie sie im wesentlichen der JP 2001-80922 zu entnehmen sind. Von Interesse ist in diesem Zusammenhang in erster Linie die Temperaturkontrolle und Steuerung bei der Führung der Glasströme unmittelbar vor der Formgebung. Bei der Herstellung von Glas im Überlaufverfahren wird eine vorbehandelte Glasschmelze über ein Auslaufrohr, welches typischerweise eine Dosiereinrichtung enthält, in ein sogenanntes Muffelrohr überführt, wobei das Muffelrohr unmittelbar an einen nach oben offenen Trog anschließt, der auf einem Formkörper ruht bzw. mit einem Formkörper einstückig oder fest zusammenhängend ausgebildet ist und der die Form des herzustellenden Glaskörpers dadurch definiert, daß über den Rand des Troges überlaufende Glasschmelze an dem Formkörper herabfließt, dabei der Kontur des Formkörpers folgt und sich schließlich in einem schon weitgehend abge kühlt plastischen Zustand vom unteren Rand des Formkörpers löst. In erster Linie wird dieses Verfahren für die Herstellung von Flachglas verwendet, wobei der Formkörper ein länglicher Keil ist, der typischerweise eine Breite (gemessen senkrecht zu dem keilförmigen Querschnitt) zwischen 1 m und 5 m hat, ohne daß diese Breitenangabe in irgendeiner Weise beschränkend zu verstehen ist. Der obere Rand des Troges ist dabei so ausgebildet, daß er beidseitig, ausgehend von dem Zulauf aus dem Muffelrohr allmählich abfällt, d.h. gegenüber der Horizontalen geneigt ist, wobei die Glasschmelze, die zunächst aus dem Muffelrohr nachströmt, zunächst und teilweise in dem kurz hinter dem Muffelrohr anschließenden Teil des Troges über dessen Rand seitlich überläuft, wobei aber auch an den weiter entfernten Abschnitten wegen des weiter absinkenden Randes des Troges weiterhin Glasschmelze aus dem immer schwächer werdenden Glasstrom überläuft, so daß schließlich Glasschmelze über die gesamte Breite des Keiles hinweg verteilt auf beiden Seiten des Troges überläuft, an den konvergierenden Seitenwänden des Keils herabläuft und sich an der Keilspitze zu einem gemeinsamen Glasstrom vereint, der in einem noch fließfähigen, plastischen Zustand ist, anschließend noch weiter gekühlt und in Form eines Flachglasstranges bzw. einer Flachglasscheibe abgezogen wird, dessen bzw. deren Breite im wesentlichen der Breite des Überlaufkeils entspricht.
Die vorliegende Erfindung befaßt sich dabei nicht mit dem Aspekt der Vorbehandlung der Glasschmelze in Läuterzonen, Rührzellen und Kühlzonen vor dem sogenannten Auslaufrohr, sondern im wesentlichen mit dem Teil der Herstellung und insbesondere der Flachglasherstellung, der ab dem sogenannten Auslaufrohr beginnt, bis hin zur Verfestigung des Glasstromes.
Bei der Herstellung von Flachglas sind asymmetrische und symmetrische Vorrichtungen bekannt, wobei asymmetrische Vorrichtungen ein nur auf einer Seite eines Überlauftroges angeordnetes Muffelrohr aufweisen, während der Rand des Troges zur anderen Seite hin kontinuierlich abfällt. Symmetrische Vorrichtungen können so ausgestaltet sein, daß der Trog von dem Muffelrohr zentral beschickt wird und die Wände des Überlauftroges von der Mitte her zu beiden Enden hin abfallen. Darüber hinaus gibt es auch symmetrische Einrichtungen, bei welchen ein Überlauftrog auf beiden gegenüberliegenden Seiten jeweils mit Glasschmelze beschickt wird ( US 1,673,907 ). Dabei wird auf der Basis von Erfahrungswerten und entsprechend den gewünschten, einzustellenden Parametern eine bestimmte Neigung der Überlaufwände bzw. Ränder des Troges gegenüber der Horizontalen fest vorgegeben. Damit die Glasschmelze dann entlang der gesamten Keilbreite im wesentlichen gleichmäßig, d.h. insbesondere mit einer gleichmäßigen Schichtdicke, überläuft, muß als einer der wesentlichen Parameter die Temperatur der Glasschmelze sehr genau kontrolliert werden, da die Viskosität der Glasschmelze sehr stark von der Temperatur abhängig ist. Darüber hinaus kann selbstverständlich auch die Zufuhrmenge reguliert werden, wobei die Muffelrohre im allgemeinen als Krümmer ausgebildet sind und einen horizontalen, in den Überlauftrog mündenden Auslaufabschnitt und einen vertikalen Einlaufabschnitt haben, in welchen ein ebenfalls vertikal ausgerichtetes Auslaufrohr mündet. Der Pegel in dem vertikalen Einlaufabschnitt des Muffelrohres bestimmt den Über druck, mit welchem die Glasschmelze in den horizontalen Abschnitt und damit in den Überlauftrog gedrückt wird. Dieses Niveau wird im allgemeinen auf einen bestimmten konstanten Wert eingestellt. Hierzu taucht das Auslaufrohr in das oben offene Ende des Einlaufabschnitts des Muffelrohres ein, wobei das obere Ende des Auslaufrohres mit der vorbehandelten, heißen Glasschmelze beschickt wird und wobei mit Hilfe von Dosiereinrichtungen die Glasschmelze so in das Muffelrohr nachgeführt wird, daß sich in dem Einlaufabschnitt des Muffelrohres der besagte konstante Nachführpegel einstellt, der den Überdruck definiert, mit welchem die Glasschmelze in den Trog nachgeführt wird. Die Glasschmelze hat in diesem Bereich eine typische Temperatur oberhalb von 1100°C, wobei die genauen Eigenschaften der Glasschmelze einschließlich Temperatur, Viskosität etc. selbstverständlich auch von der chemischen Zusammensetzung des Glases abhängen.
Dabei ist die Temperaturkontrolle nicht allein für die Einstellung der Fließeigenschaften und die Erzielung einer gleichmäßigen Dicke von Bedeutung, sondern auch deshalb wesentlich, weil Auskristallisationen, Verunreinigungen des Glases und Schlierenbildung nach Möglichkeit zu verhindern sind. Die vorstehend beschriebene Flachglasherstellung nach dem Überlaufverfahren hat zunehmend an Bedeutung gewonnen, da inzwischen sehr viele Bildschirme mit Flachglas hergestellt werden, wobei das Flachglas gleichzeitig als Substrat für unmittelbar auf das Glas aufzubringende Halbleiterelemente, insbesondere LCD- bzw. TFT-Komponenten, verwendet wird. Auch beim Aufbringen der entsprechenden Halbleitermaterialien ist das Glas nochmals sehr hohen Temperaturbeanspruchungen ausgesetzt und schließlich erfordert die Verwendung als Flachbildschirm eine sehr hohe optische Qualität und vor allem Gleichmäßigkeit des Flachglases. All dies bedingt gewisse Einschränkungen hinsichtlich der chemischen Zusammensetzung und stellt gleichzeitig sehr hohe Anforderungen an die Temperaturkontrolle der verwendeten Glasschmelze, da nämlich auch Temperaturschwankungen innerhalb eines Glasstromes zu Schlierenbildung führen, welche das Glas für die Herstellung von Flachbildschirmen ungeeignet machen würde.
Die Temperaturkontrolle ist bei herkömmlichen Verfahren hinreichend gewährleistet bei der Vorbehandlung, d.h. in den Läuterzonen, Rührzellen und insbesondere in der Kühlzone vor dem Auslaufrohr, wobei es bei der Kühlzone selbstverständlich nur um eine Vorkühlung der zuvor noch heißeren Glasschmelze geht, die aber nach wie vor flüssig ist. In einem Auslaufkopf am Ende der Kühlzone ist im allgemeinen noch ein Drainagerohr vorgesehen, welches oberflächliche Verunreinigungen der Glasschmelze abzieht, während die Glasschmelze im übrigen in diesem Bereich des Auslaufkopfes in das Auslaufrohr eintritt, welches, wie bereits erwähnt, eine Dosiereinrichtung aufweist und mit seinem unteren Ende in den vertikalen Abschnitt eines Muffelrohres hineinragt und im allgemeinen auch in die in das Muffelrohr nachgeführte Glasschmelze hineinragt.
Notwendigerweise sind dabei sowohl eine Seite des vertikalen Auslaufrohres als auch eine Seite des vertikalen Abschnittes des Muffelrohres der Seite des Überlauftroges zugewandt, während die gegenüberliegende Seite dieser Rohre bzw. Rohrabschnitte vom Trog abgewandt ist. Schon dies kann zu einem Temperaturungleichgewicht der Schmelze in den Rohren führen, was die erwähnte Schlierenbildung verursachen könnte. Auch beim Austritt der Glasschmelze aus dem horizontalen Abschnitt des Muffelrohres in den Überlauftrog hinein und beim Überlaufen und Herablaufen an dem Keil können Temperaturschwankungen in der Glasschmelze auftreten, insbesondere sind die seitlichen Ränder des in einer Breite von bis zu 4 oder 5 m herabfließenden Glasstromes einer stärkeren Kühlung ausgesetzt als der zentrale Bereich.
Aus der JP 2001-080922 ist bereits ein Verfahren zur Glasherstellung bekannt, bei welchem sowohl im Bereich des Auslaufrohres als auch im Bereich des Muffelrohres Heizeinrichtungen vorgesehen sind, die eine indirekte Heizung dieser Rohre bzw. Rohrabschnitte erlauben. Die Darstellung in der entsprechenden Figur der vorgenannten Druckschrift sind allerdings nur sehr schematisch, so daß sich nähere Einzelheiten der Heizeinrichtung und deren Anordnung daraus nicht entnehmen lassen.
Auf jeden Fall erfolgt die Heizung offenbar indirekt durch außerhalb der Rohre angebrachte Heizelemente.
Verfahren zur Herstellung von Flachglas sind beispielsweise aus den US-Patenten 1,731,260, 1,565,319 und 1,829,641 sowie aus der WO 03/014032 bekannt.
Aus der DE 31 13 505 ist es bereits bekannt, Rohre im Vorbehandlungsbereich direkt zu heizen.
Nachteilig ist im Stand der Technik vor allem, daß in einem für die Qualität des herzustellenden Glases entscheidenden Bereich, nämlich im Bereich des Auslaufrohres und des Muffelrohres, eine Temperaturkontrolle bisher nur unzureichend gelungen ist. Die indirekten Heizeinrichtungen, wie sie aus der oben genannten japanischen Druckschrift bekannt sind, führen zu einer viel zu trägen Reaktion und verteilen die Heizleistung auch zu ungleichmäßig über die Außenflächen der Rohre, so daß eine Temperaturkontrolle bzw. Einstellung einer gleichmäßigen Temperatur nur bei geringeren Durchsatzmengen möglich ist. Wegen der rapiden technischen Entwicklung auf dem Gebiet der Flüssigkristalle und der deshalb stark gestiegenen Nachfrage nach Flachbildschirmen ist auch der Bedarf an für die Flachbildschirmherstellung benötigten Flachglas guter optischer Qualität und thermischer Stabilität gestiegen, wobei dieser erhöhte Bedarf sinnvollerweise durch eine Erhöhung der Durchsatzmengen bei den im Prinzip bekannten, aber recht aufwendigen und teueren Anlagen zu Flachglasherstellung befriedigt werden sollte. Bei größeren Durchsatzmengen muß aber ein Temperatursteuersystem selbstverständlich schneller und präziser reagieren, wobei die bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen dieses nicht zu leisten vermögen und deshalb eine Steigerung der Durchsatzmengen in dem angesichts des Bedarfs gewünschten Umfang nicht erlauben. Da die entsprechenden Vorrichtungen sowohl hinsichtlich ihrer Konstruktion als auch in Bezug auf die verwen deten Materialien recht aufwendig und teuer sind, schlägt sich der entsprechende Aufwand bei geringen Durchsatzmengen unmittelbar auf den Preis des hergestellten Glases nieder.
Gegenüber diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, die eine effektive Temperaturkontrolle und die Einstellung konstanter Temperaturen der Glasschmelze auch bei größeren Durchsatzmengen erlauben.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß mindestens eines der Rohre, nämlich das Auslaufrohr und/oder das Muffelrohr dadurch direkt beheizt werden, daß die Rohre aus einem elektrisch leitfähigen Material hergestellt oder mit einem solchen Material beschichtet sind, wobei die elektrisch leitfähige Rohrwandung mit entsprechenden Stromanschlüssen ausgestattet ist und diese Anschlüsse unmittelbar mit einer Stromquelle verbunden sind und das Auslaufrohr bzw. das Muffelrohr direkt durch den Stromfluß durch ihre Wandung beheizt werden. Die entsprechende Stromquelle ist selbstverständlich regelbar, so daß die gewünschten Heizleistungen eingestellt werden können. Zweckmäßigerweise sind Einrichtungen zur Erfassung mindestens eines temperaturabhängigen Parameters der Glasschmelze und/oder der betreffenden Rohre vorgesehen, wobei dieser Parameter als Rückkopplungsparameter zur Einstellung der Heizleistung im Auslaufrohr bzw. im Muffelrohr dient. Als ein solcher Parameter kann erfindungsgemäß insbesondere der elektrische Widerstand der direkt beheizten Rohre bzw. Rohr- oder Kanalwandungen selbst verwendet werden.
Zweckmäßigerweise sind selbstverständlich beide Rohre als direkt heizbare Rohre ausgestaltet, wobei der Begriff "direkt heizbar" im Sinne der vorliegenden Anmeldung so zu verstehen ist, daß Wärmeenergie unmittelbar durch Stromfluß in der Wand der Rohre erzeugt wird, wobei sich die Heizleistung ergibt aus dem Widerstand R der stromdurchflossenen Rohrwand und dem Quadrat des hindurchfließenden Stromes.
Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher insbesondere das Auslaufrohr bzw. der untere Abschnitt desselben als doppelwandiges Rohr ausgebildet ist, d.h. als ein Rohr, bei dem sowohl die Innenwand als auch die Außenwand elektrisch leitfähig sind, wobei Innen- und Außenwand an einem Ende des Rohres, vorzugsweise an dem stromabwärtigen Ende des Rohres, direkt miteinander verbunden sind, im übrigen jedoch die beiden Rohrwände voneinander getrennt und elektrisch gegeneinander isoliert sind, wobei an dem anderen, vorzugsweise an dem stromaufwärtigen Ende des Auslaufrohres Innenrohr und Außenrohr jeweils einen Stromanschluß aufweisen. Verbindet man diese beiden Stromanschlüsse mit einer Stromquelle, so sind Innenwand und Außenwand des Rohres elektrisch in Reihe hintereinander geschaltet. Zwischen Innen- und Außenwand kann entweder ein entsprechender Luftspalt bzw. Vakuum oder auch ein Isoliermaterial, z.B. ein Keramikrohr, vorgesehen sein. Das doppelwandige Rohr kann beispielsweise auch dadurch hergestellt werden, daß ein entsprechendes isolierendes Keramikrohr innen und außen mit dem leitfähigen Material beschichtet wird, wobei die Beschichtung auch über die stromabwärtige Stirnseite des Keramikrohres hinweg verläuft, so daß Innen- und Außenwand des doppelwandigen Rohres in diesem Bereich miteinander verbunden sind. Am entgegengesetzten Ende müssen dann noch Innenwand und Außenwand mit jeweils getrennten Stromanschlüssen versehen werden. Zweckmäßigerweise verwendet man als Material für die Rohre bzw. Rohrwandungen Platin oder eine Platinlegierung, z.B. eine Rhodium/Platin-Legierung mit typischerweise 20-30% Rhodiumanteil und entsprechend 70-80% Platinanteil, wobei selbstverständlich auch andere relative Anteile, insbesondere kleinere Rhodiumanteile, ohne weiteres verwendet werden können. Platin und entsprechende Platinlegierungen weisen zum einen die erforderliche Temperaturbeständigkeit auf und zeigen auch keine oder zumindest keine nennenswerte chemische Reaktion mit den üblicherweise verwendeten Glasmaterialien, so daß weder das Glas durch das Rohrmaterial verunreinigt wird noch die Rohre durch die Glasschmelze angegriffen werden.
Grundsätzlich könnten jedoch auch elektrisch leitfähige Keramikmaterialien anstelle von Platin oder Platinlegierungen verwendet werden.
Die doppelwandige Ausführung insbesondere des unteren Abschnittes des Auslaufrohres hat den besonderen Vorteil, daß eine direkte Heizung der Rohrwandung über die gesamte Länge des Auslaufrohres hinweg möglich ist, obwohl das stromabwärtige Ende des Auslaufrohres in das Muffelrohr und im allgemeinen auch in die im vertikalen Abschnitt des Muffelrohres stehende Glasschmelze hineinragt, so daß es unmöglich ist, in diesem Bereich Stromkontakte anzubringen. Durch die Hintereinanderschaltung von Außenwand und Innenwand ist es jedoch möglich, beide Stromanschlüsse von Innenrohr und Außenrohr außerhalb des Muffelrohres und vorzugsweise in der Nähe des stromaufwärtigen Endes des Auslaufrohres vorzusehen.
Dabei kann sowohl das Außenrohr als auch das Innenrohr in axialer Richtung des Rohres variierende Wandquerschnitte haben. Bei einem aufgrund der Reihenschaltung fest vorgegebenen Strom, der entlang der gesamten Strecke immer gleich ist, kann lokal die Heizleistung durch (in axialer Richtung) lokal erhöhten oder erniedrigten Widerstand variiert werden, was einfach durch entsprechende Anpassung der Wandstärken bzw. der Gesamtwandquerschnitte erfolgt. Wegen der Wärmeverluste in dem relativ breiten Spalt zwischen dem Muffelrohr und dem in das obere offene Ende desselben eintauchenden Außenrohres, benötigt man beispielsweise mehr Heizleistung an dem in den vertikalen Abschnitt des Muffelrohres und in die Glasschmelze eintauchenden Ende des Auslaufrohres, so daß hier die Wandquerschnitte kleiner gewählt werden können, um den Widerstand R zu erhöhen und damit die dort bewirkte Zusatzheizung zu steigern. Auch andere Bereiche, die einer stärkeren Kühlung ausgesetzt sind, können mit entsprechend geringeren Wandstärken ausgestattet werden, so daß dort die Heizleistung höher ist. Zur Absenkung der lokalen Heizleistung wird die Wandstärke lokal vergrößert, oder aber der Rohrdurchmesser wird bei gleicher Wandstärke vergrö ßert. Desgleichen kann auch in Umfangsrichtung die Wandstärke variieren, weil beispielsweise auf der dem Trog zugewandten Innenseite das Auslaufrohr und auch das Muffelrohr mit der Strahlungswärme der Glasschmelze beaufschlagt werden, die auf der gegenüberliegenden Seite nicht gegeben ist. In diesem Fall muß jedoch wegen der effektiven Parallelschaltung von Wandabschnitten auf gegenüberliegenden Seiten eines Rohres die Wandstärke auf der Seite vergrößert (und der Widerstand dort verringert) werden, auf der die Heizleistung im Vergleich zur gegenüberliegenden Seite erhöht werden soll
Entsprechende Überlegungen gelten grundsätzlich auch für das Muffelrohr. Auch bei dem Muffelrohr ist es schwierig, wenn nicht gar unmöglich, in dem an den Trog anschließenden Abschnitt einen Stromanschluß bzw. einen Stromflansch anzubringen, so daß auch für das Muffelrohr eine doppelwandige Ausführung bevorzugt ist, bei welcher Innen- und Außenrohr bzw. Innen- und Außenwand am stromabwärtigen, an dem Trog anschließenden Ende miteinander verbunden, im übrigen voneinander isoliert und am stromaufwärtigen Ende mit getrennten Stromanschlüssen versehen sind. Auch hier gelten analoge Überlegungen hinsichtlich der Querschnitte bzw. Wandstärken der jeweiligen Abschnitte des Muffelrohres, durch welche man die lokal gewünschten Heizleistungen erzielen und variieren kann.
Weitere Verbesserungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung ergeben sich aus bevorzugten Varianten, welche Verbesserungen im Bereich des Überlauftroges und des darunter angeordneten Formteils betreffen. So ist beispielsweise im Falle eines keilförmigen Formteils für die Flachglasherstellung vorgesehen, daß in der Nähe der Stirnseiten des Keils beidseitig Begrenzungsbleche vorgesehen sind, welche die Ränder des überlaufenden Glasstroms begrenzen und welche zweckmäßigerweise in Richtung des Glasstromes konkav ausgestaltet sind und vorzugsweise auch noch mit Stromanschlüssen versehen sind, damit diese Begrenzungsbleche zusätzlich geheizt werden können. Dies ist deshalb zweckmäßig, weil die Ränder des bis zu einigen Metern breiten Glasstromes selbstverständlich eher und leichter abkühlen als der zentrale Bereich, so daß in diesen Randbereichen eine Zusatzheizung angebracht ist, um eine gleichmäßige Temperatur bzw. eine im Zentrum und an den Rändern gleichmäßige Abkühlrate sicherzustellen.
Des weiteren ist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß auf der dem Trog abgewandten Seite des Muffelrohres zusätzliche heizbare Abschirmbleche vorgesehen sind, welche die ungleichmäßigen Strahlungsverluste auf entgegengesetzten Seiten des Muffelrohres und insbesondere des vertikalen Abschnittes desselben weitgehend reduzieren. Es versteht sich, daß mindestens die seitlichen Begrenzungsbleche des Glasstromes ebenfalls aus Platin oder einer Platinlegierung hergestellt sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bestehen die stirnseitigen Enden eines Überlaufkeils aus einem Formteil, z.B. in Form eines Quaders oder dergleichen, welches mit einem wärmebeständigen, elektrisch leitfähigen Material beschichtet ist, insbesondere mit Platin oder einer Platinlegierung, und welches Stromanschlüsse aufweist, so daß die Endabschnitte des Überlaufkeils ebenfalls zusätzlich geheizt werden können, um übermäßige Abkühlraten am Rand des herabfließenden Glasstroms zu reduzieren.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht der Überlauftrog einschließlich des Formteils bzw. Formkeils im Kern aus einer Metallkonstruktion, insbesondere aus Molybdänrohren und Blechen oder dergleichen, wobei die äußere Form im wesentlichen dem bereits beschriebenen Trog mit Überlaufkeil entspricht, Die dei Trog- und die Keilform definierende Außenwand besteht dabei vorzugsweise aus einem dreischichtigen Aufbau, nämlich einer Molybdänhülle, einer darauf aufgebrachten keramische Beschichtung aus einem keramischen Material wie z. Zirkonoxid, und einer vakuumdichten Außenhülle aus Platin oder einer Platinlegierung.
Eine solche Konstruktion, die im Inneren zum Beispiel aus einem Fachwerk aus Molybdänrohren aufgebaut sein kann, hat ein vergleichsweise geringes Gewicht und kann mit hinreichender Formstabilität auch in Längen bzw. Breiten von bis zu 5 m und darüber hergestellt werden. Dies erhöht die Wirtschaftlichkeit der entsprechenden Vorrichtung und des Verfahrens.
Das hohle innere eines solchen Aufbaus wird vorzugsweise leergepumpt oder mit Edelgas gefüllt, wobei eine inneres Vakuum den Vorteil hat, dass sich die vakuumdicht Platinhülle eng an die darunter liegende Schicht anschmiegt. Vakuum oder Edelgas schützen außerdem die Molybdänkonstruktion vor einer Oxidierung und Vergasung bei hohen Temperaturen. Anstelle von Molybdän könnten eventuell auch andere temperaturbeständige Metalle verwendet werden.
Anstelle der Verwendung von Platin oder von Platinlegierungen für die Rohrwandungen des Außenrohre und des Muffelrohres und sonstiger Kanäle für die Glasschmelze, wäre es grundsätzlich auch möglich, eine elektrisch leitfähige und genügend hitzebeständige Keramik zu verwenden, wie zum Beispiel Karbide, Nitride, Boride und Disilizide verschiedener Übergangsmetalle, wie Wolfram, Molybdän, Titan, Tantal und Zirkon.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind gegenüber den Seitenflächen eines Überlaufkeiles oder allgemeiner eines beliebigen Überlaufformteils Heizeinrichtungen vorgesehen, die zweckmäßigerweise aus horizontalen und vertikalen Heizstäben bestehen, wobei mindestens die den Formteilflächen zugewandten Seiten der Heizeinrichtungen durch Kastenprofile gebildet werden, in welchen entsprechende Heizstäbe aufgenommen sind. Zweckmäßig kann es dabei sein, wenn eine solche Heizeinrichtung auf der Seite des Formteils mit einer gut wärmeleitfä higen Abdeckung versehen ist. Etwaige Fugen der Abdeckung sollten möglichst nicht horizontal oder vertikal verlaufen. Die Heizleistung der horizontalen und vertikalen Heizstäbe sollte dabei individuell regelbar sein, so daß gegenüber von der Oberfläche des am Formteil herabfließenden Glasstroms lokal unterschiedliche Heizleistungen einstellbar sind, die dafür sorgen, daß der Glasstrom über seine gesamte Breite hinweg eine möglichst konstante Temperatur hat, während in vertikaler Richtung nach unten die Temperatur kontinuierlich abnimmt.
Dabei können entweder die horizontalen oder die vertikalen Heizstäbe in einer dem Keil jeweils nächstliegenden Ebene in etwa parallel und im Abstand zu den Flächen des Überlaufkeiles angeordnet sein, und sie sind vorzugsweise zum Überlaufkeil hin verkleidet.
Des weiteren ist in der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung im Einlaufbereich des Außenrohres ein Drainrohr vorgesehen, durch welches die obere Schicht der dort anstehenden Glasschmelze mindestens teilweise abgezogen und somit von Verunreinigungen befreit wird. Es versteht sich daß sowohl die Ausführungsform mit Drainrohr als auch die Ausführungsform mit einer metalltischen Hohlkonstruktion des Überlauftroges und -Keiles unabhängig voneinander und unabhängig von den heizbaren Außen- und Muffelrohren realisiert werden können.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform und der dazugehörigen Figuren.
Es zeigen:
1 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung,
2 eine Schnittansicht auf die in 1 dargestellte Vorrichtung von rechts mit einem Schnitt entlang der Linie II-II in 1,
3 einen Endabschnitt eines Überlauftroges mit darunter angeordnetem Formkeil,
4 einen stirnseitigen Endabschnitt eines Formkeiles,
5 einen Querschnitt durch eine alternative Ausführungsform eines Überlauftroges mit darunter angeordnetem Formkeil,
6 einen Schnitt durch einen Überlauftrog mit Formkeil gemäß einer anderen Ausführungsform zusammen mit Heiz- und Kühleinrichtungen auf einer Seite des Formteils und
7 schematisch eine Stromversorgungseinrichtung mit Anschlüssen zu einem heizbaren Rohr.
In 1 erkennt man in einer Draufsicht von oben eine Vorbehandlungsstation mit einer sogenannten Läuterzone 1, Rührzellen 2 und einer Kühlzone 3. Die Beheizung der entsprechenden Rohre kann beispielsweise durch Direktheizen der Rohre erfolgen, die mit entsprechenden Stro re kann beispielsweise durch Direktheizen der Rohre erfolgen, die mit entsprechenden Stromanschlußflanschen 5 versehen sind.
Der Teil, mit dem sich die vorliegende Erfindung befaßt, liegt im wesentlichen innerhalb des schraffierten Rahmens 10. Innerhalb des schraffierten Rahmens 10 erkennt man in der Mitte den Überlauftrog 7. Des weiteren erkennt man den seitlichen Überlaufwänden 7' des Überlauftroges 7 gegenüberliegend angeordnete Heizeinrichtungen 41, 42, die später noch genauer beschrieben werden. Die Zuführung der Glasschmelze in den Trog 7 erfolgt über sogenannte Muffelrohre 11, die im wesentlichen die Form eines Rohrkrümmers haben, wie aus 2 ersichtlich ist. Über den Rohrkrümmer bzw. Muffelrohren 11 ist ein Auslaufrohr 4 mit einer Dosiereinrichtung 8 angeordnet. Weitere Details werden anhand der folgenden Figuren beschrieben.
In 2 erkennt man in einem Schnitt entsprechend der Linie II-II in 1 den auch in der Seitenansicht bzw. Stirnansicht symmetrischen Aufbau der Flachglasherstellungsvorrichtung.
In der Mitte erkennt man den Überlauftrog 7 mit seinen von außen zur Mitte hin abwärts geneigten Überlaufwänden 7'. Darunter befindet sich ein Formkeil 15, der hier nur in der Seitenansicht als in etwa rechteckige Fläche wiedergegeben ist. Der Boden des Troges 7 wird durch eine gestrichelte Linie 19 angedeutet.
Von beiden Seiten des Troges 7 her mündet ein Muffelrohr 11 in den stirnseitig offenen Überlauftrog 7. In den vertikalen Abschnitt des Muffelrohres 11 mündet das untere Ende eines Auslaufrohres 4. Das stromabwärtige Ende des Auslaufrohres 4 ragt ein Stück weit in das Einlaufende des Muffelrohres 11 hinein, wobei über eine Dosiernadel 8 die in das Muffelrohr 11 nachlaufende Glasmenge reguliert wird, und zwar so, daß sie in dem Muffelrohr 11 für das Niveau des geschmolzenen Glases eine sogenannte „Glaslinie" 20 einstellt. Auch im Einlaufbereich des Auslaufrohres 4 ist eine weitere Glaslinie 21 definiert, die der Ebene der vorangehenden Vorbehandlungszonen bzw. der Kühlrohre 3 entspricht. Dabei wird über ein Drainrohr 6 von der Oberfläche der Glaslinie 21 kontinuierlich die oberste Schicht des Glases, die möglicherweise gewisse Verunreinigungen und auskristallisierte Bestandteile enthält, abgezogen. Wie man erkennt, sind der untere Abschnitt des Auslaufrohres 4 ebenso wie das gesamte Muffelrohr 11 doppelwandig ausgebildet, wobei Innen- und Außenwand bzw. Innen- und Außenrohr jeweils am stromabwärtigen Ende miteinander verbunden sind bzw. zusammenhängen, während sie im übrigen vollständig voneinander getrennt sind, beispielsweise durch eine keramische Isolierschicht, gegebenenfalls aber auch einfach durch Luft oder ein Vakuum.
Das Außenrohr des doppelwandigen Auslaufrohres 4 weist einen Stromanschlußflansch 22 auf, und das Innenrohr weist einen entsprechenden Stromanschlußflansch 23 auf. Der obere Abschnitt des Auslaufrohres 4, welcher die Dosiernadel 8 enthält, ist nur einwandig ausgebildet und hat am oberen Ende nochmals einen Stromanschlußflansch 24. Zwischen die Stromanschlußflansche 24, 23 ist eine erste Stromquelle 25 in Form eines Hochstromtransformators geschaltet und weitere Stromquellen 26 und 27 erkennt man an den Anschlußflanschen 22, 23 des Auslaufrohres und an den Anschlußflanschen 32, 33 des Muffelrohres 11. Die gesamte Vorrichtung ist spiegelsymmetrisch bezüglich einer vertikalen Ebene 29 aufgebaut, d.h. der Trog hat, ausgehend vom Zentrum, zu beiden Seiten hin symmetrisch ansteigende Überlaufwände bzw. -ränder 7', an welche sich beiderseits je ein Muffelrohr 11 anschließt, versorgt von einem vertikal darüber angeordneten Auslaufrohr 4 mit Dosiereinrichtung. Auch in 1 erkennt man diesen bezüglich der Ebene 29 (s. 2) spiegelbildlichen Aufbau. Die gesamte Muffel wird umrahmt von einem Muffelgehäuse 10, welches beispielsweise aus einem keramischen Material bestehen kann. Innerhalb des Muffelgehäuses 10 und auf der dem Überlauftrog 7 abgewandten Seite der Muffelrohre 11 erkennt man geheizte Abschirmbleche 13, die die einseitigen Strahlungsverluste des Muffelrohres zu der dem Überlauftrog abgewandten Seite kompensieren.
Unterhalb des Überlauftroges 7 erkennt man den Formkeil 15, in 2 lediglich in einer Seitenansicht, wobei der Überlaufbereich des Glasstromes durch seitliche Begrenzungsbleche 9 in der Nähe der stirnseitigen Endabschnitte des Formkeils 15 bzw. des Überlauftroges 7 angeordnet sind. Die stirnseitigen Endabschnitte 31 des Formkeils 15 sind, wie man genauer in 5 erkennt, mit einer elektrisch leitfähigen Beschichtung 34 versehen, die mit Stromanschlußflanschen 35 versehen ist und von einer weiteren Stromquelle 36 geheizt wird.
In der Schnittansicht gemäß 3 erkennt man nochmals einen Teil des weggebrochen dargestellten Überlauftroges 7 und des darunter angeordneten Formkeils. Schematisch dargestellt ist in diesem Schnittbild die über den Rand 7' überlaufende Glasmasse 12, die entlang der Formkeilwand abwärts fließt und schließlich entlag der einwärts geneigten Keilflächen zur Keilspitze hin geführt wird, wo sich die beiden Glasströme 12 von den gegenüberliegenden Seiten des Formkeiles treffen und zu einem einzigen Flachglasstrom 20 verschmelzen. Wie man weiterhin sieht, liegt der dargestellten Seite der Überlauf- und Formkeilvorrichtung eine Heizeinrichtung 50 gegenüber, die aus mehreren horizontalen und vertikalen Heizstäben besteht, wobei die dem Formkeil nächstliegenden horizontalen Heizstäbe 41 in Kastenprofile 43 aus einem gut wärmeleitenden Material aufgenommen sind. Diese Profile sollen dafür sorgen, daß die durch die Heizstäbe 41 erzeugte Heizleistung möglichst gleichmäßig über die Fläche des Kastenprofils abgestrahlt wird.
Zusätzlich sind auch vertikale Heizstäbe 42 vorgesehen, die man im übrigen auch in 1 erkennen kann. Durch das Regulieren der Heizleistung der Heizstäbe 41 und 42 ist es möglich, die dem Formkeil gegenüberliegenden Flächenbereiche ortsabhängig mit unterschiedlichen Heizleistungen zu versehen, so daß vor allem die äußeren Randbereich des herabfließenden Glasstromes etwas mehr beheizt werden als die zentralen Bereiche, so daß in horizontaler Richtung jeweils ein konstan tes Temperaturprofil herrscht, während in vertikaler Richtung die Heizleistung der vertikalen Stäbe 41 zweckmäßigerweise so eingestellt wird, daß im wesentlichen konstanter Temperaturgradient von oben nach unten herrscht, d.h. die Temperatur von oben nach unten abnimmt, und zwar gerade so, daß die beiden an der Keilspitze zusammentreffenden Glasströme noch homogen miteinander verschmelzen, während der darunterliegende, zusammengeführte Glasstrang durch Kühleinrchtungen 48, 49 mit Hilfe von Preßluft gekühlt und durch Walzen 45 als kontinuierlicher Flachglasstrang bzw. -scheibe abwärts gezogen wird. Durch eine Trennvorrichtung wird dieser Strang anschließend in Abschnitte gewünschter Länge geteilt.
Es versteht sich, daß auf der anderen Seite der Überlaufvorrichtung und des Formkeils spiegelsymmetrisch im wesentlichen identische Heiz- und Kühleinrichtungen vorgesehen sind.
In 4 erkennt man in einer perspektivischen Ansicht den Endabschnitt des Überlauftroges 7 und des darunter angeordneten Formkeils 15 mit den Begrenzungsblechen 9, die als seitliche Begrenzungen des überlaufenden Glasstromes dienen. Auch diese seitlichen Begrenzungsbleche, die vorzugsweise aus Platin oder einer Platinlegierung bestehen, weisen Stromflansche 37 auf, die an eine Stromquelle 38 angeschlossen sind und somit ein Heizen dieser Begrenzungsbleche ermöglichen. Außerdem sind die Begrenzungsbleche 9 auf ihrer dem Glasstrom zugewandten Seite konkav ausgebildet. Durch die geheizten Begrenzungsbleche 9 werden die ansonsten stärkeren Strahlungsverluste des überlaufenden Glasstromes in den Randbereichen ausgeglichen.
6 zeigt schematisch die Stromversorgung der einzelnen Heizstäbe 41, 42 gemäß 3.
In 7 erkennt man einen Querschnitt durch eine alternative Überlauf- und Formungseinrichtung 16. Während im Beispiel der 1–6 der Überlauftrog 7 und der darunter angeordnete Formkeil 15 im wesentlichen aus einem keramischen Material bestanden, welches gegebenenfalls mit Platin beschichtet war, besteht im Fall der 7 der Formkeil und der Trog aus einer Rohrstruktur, die mit Blechen verkleidet ist, wobei die äußere Blechverkleidung aus Platin oder einer Platinlegierung besteht. Das innere Rohr- und Blechstrebengerüst besteht vorzugsweise aus Molybdän oder einem anderen temperaturbeständigen und gut zu verarbeitenden Material und ist auch (innerhalb der Platinschicht) mit einer äußeren Molybdänhülse verkleidet. Außen auf die Molybdänhülle ist nochmals eine dünne Keramikschicht aufgebracht, die wiederum von einer vakuumdichten Platinhülle umschlossen ist, die letztlich die äußere Oberfläche des Troges und des Überlaufkeiles definiert Die äußere Platinverkleidung kann beispielsweise durch Aufbringen eines Vakuums im Inneren des Formteils fest an die äußere Struktur angezogen werden. Eine solche Struktur ist gegenüber einem massiven keramischen Bauteil, wie es in 5 dargestellt ist, wesentlich leichter und kann größere Breiten bzw. Längen überspannen, so daß mit einer solchen Vorrichtung insbesondere auch Flachgasstränge mit einer Breite von 5 m oder mehr hergestellt werden könnten. Die Realisierung eines solchen Troges mit Formkeil ist selbstverständlich unabhängig davon, ob man auch die anderen erfindungsgemäßen Merkmale, wie z. B. die heizbareb Außen- und Muffelrohre und deren Doppelwandigkeit verwendet.
Es versteht sich, daß bei Bedarf an dem Überlauftrog auch noch ein zentrales Muffelrohr angeordnet werden könnte, um einen dritten, zentralen Zulauf zu haben, wenn man die Breite des Glasstranges noch weiter vergrößern will.
Es ist auch zulässig, die Geometrie der keilförmigen Überlaufvorrichtung durch Verwendung von Molybdänplatten oder Blechen nachzubilden. Die Verwendung von verschiedenen Werkstoffen zur Bildung der keilförmigen Überlaufvorrichtung in Kombination von Molybdän und Keramik ist erfindungsgemäß auch zulässig. Mögliche Ausführungsformen als Beispiel sind in 7 in stirnseitiger Ansicht dargestellt. Bei Verwendung von Profilen, die in Längsachse angeordnet sind, muss die äußere Geometrie durch Verwendung von ebenen durchgehenden Platten aus Molybdän oder keramischen Massen oder keramischen Platten so ausgebildet sein, dass ebene fugenfreie Oberflächen zur Glasseite vorhanden sind.
Molybdänflächen können auch durch die Flammspritztechnik oder Plasmaspritztechnik mit keramischem Material beschichtet werden.
Die so entstandene keilförmige Überlaufvorrichtung wird in ihrer Gesamtheit von einem Blech aus Platin oder einer Platinlegierung, die den chemischen und physikalischen Anforderungen entspricht, gasdicht umschlossen, wobei diese Hülle so ausgeführt wird, dass der Innenraum mit einem permanenten Vakuum versehen wird.
In der bevorzugten Ausführungsform läuft die fließfähig gemachte Glasmasse durch direkt beheizte (Widerstandsheizung) Platin-Rohrsegmente einer Läuterzone, Rührzellen, Kühlzonen, Auslaufköpfen und vertikalen doppelwandigen Auslaufrohren und doppelwandigen Muffelverbindungsrohren, unter Beibehaltung einer langsamen Strömungsgeschwindigkeit, dem mittigen Kanal des keilförmigen Überlauftroges, wobei dieser mit Platin oder einer Platinlegierung vollständig verkleidet ist und wobei die Glasmasse, beidseitig zugeführt wird. Die zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Glasschmelzofen und der keilförmigen Überlaufvorrichtung befindliche fließfähige Glasmasse in Kontakt mit direkt elektrisch beheizten Metallrohren steht, deren Wand oder mit der Galsschmelze in Berührung kommende Wandschicht vorzugsweise aus Platin oder einer Platinlegierung besteht.
Mit Hilfe dieser Maßnahmen wird die Entstehung von Glasfehlern, die durch chemische und/oder thermische Inhomogenitäten im Glas verursacht werden könnten, praktisch ausgeschaltet. Konstruk tionsbedingt freie Glasoberflächen, die bei speziellen Gläsern immer zur Verdampfung neigen und damit Glasfehler verursachen, sind Verursacher von Schlieren, Knoten Steinen und Streifen. Freie Oberflächen, wie diese zwangsläufig am Auslaufkopf oben und an der Übergangstelle zur Muffel vorhanden sind, dort wo das vertikale doppelwandige Auslaufrohr in das doppelwandige Muffelverbindungsrohr asymmetrisch positioniert ist, werden z.B. durch Abdecken mit Halbschalen vermieden. Alternativ oder zusätzlich werden Glasfehler durch ständiges Abziehen der Oberfläche und durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene doppelwandige Metallrohr, wobei die Temperatur durch Erhöhung des Widerstandes erreicht wird, vermieden.
Keilförmige Überlaufvorrichtungen bestehen vorwiegend aus Zirkonmaterial, weil dieses feuerfeste Material die besten Eigenschaften in Bezug auf Reaktion mit der fließfähigen Glasmasse haben.
Die Platinhülle um die keilförmige Überlaufvorrichtung ist so ausgeführt, dass die unterschiedliche Dehnung der verwendeten Materialien kompensiert werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine fehlerfreie Herstellung von Flachglas für den Gebrauch als Substratglas, wobei das Flachglas mit einem täglichen Glasdurchsatz von bis zu 20 Tonnen und in einer Flachglasbreite bis zu 4 m und einer Glasdicke im Bereich von 0,5 bis 0,7 mm herstellbar ist. Die genaue Temperaturkontrolle und auch die Abdeckung des Spaltes zwischen Auslaufrohr und Muffelrohr trägt dazu bei, daß die fließfähige Glasmasse nicht zur Bildung von Schlieren, Knoten, Kristallen und/oder Kristobalit führt. Alternativ zur Verwendung von Platin kommen für die Oberflächen der widerstandsbeheizten Rohre bzw. Kanäle flache oder gewölbte Bleche aus Rhodium, Palladium, Ruthenium, Iridium, Osmium, Wolfram oder Molybdän oder Legierungen hieraus in Frage.

1: Läuterzone
2: Rührzellen
3: Kühlzone
4: Auslaufrohr
5: Stromanschlußflansche
6: Drainrohr
7: Überlauftrog
7': Überlaufwände bzw. -ränder des 7
8: Dosiernadel
9: Begrenzungsbleche
10: Muffelgehäuse
11: Muffelrohre
12: Glasmasse
13: Abschirmblech
15: Formkeil
16: Überlauf- und Formungseinrichtung
19: Boden des Überlauftroges
20: Glaslinie
21: Glaslinie
22: Stromanschlußflansch
23: Stromanschlußflansch
24: Stromanschlußflansch
25: Stromquelle
26: Stromquelle
27: Stromquelle
29: vertikale Ebene
31: stirnseitiger Endabschnitt des Formkeils
32: Anschlußflansch des Muffelrohres
33: Anschlußflansch des Muffelrohres
34: elektrisch leitfähige Beschichtung
35: Stromanschlußflansche
36: Stromquelle
37: Stromflansche
38: Stromquelle
41: horizontale Heizstäbe
42: vertikale Heizstäbe
43: Kastenprofile
45: Walzen
48: Preßluftkühlung
49: Preßluftkühlung
50: Heizeinrichtung

Claims

Verfahren zur Temperaturkontrolle bei der Glasherstellung im Überlaufverfahren, bei welchem eine Glasschmelze (12), gegebenenfalls nach einer Vorbehandlung in einer Läuterzone und/oder in Rührzellen oder Kühlung in einer Kühlzone, in mindestens ein Auslaufrohr (4) und von diesem dosiert in mindestens ein Muffelrohr (11) überführt wird, welches in einen Überlauftrog (7) mündet, wobei man die über den Rand (7') des Überlauftroges überlaufende Glasschmelze (12) entlang der Außenseite des Troges fließen läßt, die dabei eine der Außenseite des Troges angepaßte Form annimmt, wobei das Auslaufrohr und das Muffelrohr beheizt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung mindestens entweder des Auslaufrohres (4) oder des Muffelrohres (11) zumindest teilweise aus einem elektrisch leitfähigen Material besteht und die Beheizung des Auslaufrohres (4) und/oder des Muffelrohres (11) durch Stromfluß in dem elektrisch leitfähigen Wandmaterial des betreffenden Rohres (4, 11) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Wandung des Auslaufrohres und/oder des Muffelrohres Platin oder eine Platinlegierung, insbesondere eine Rhodium/Platin-Legierung, verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß für das Auslaufrohr (4) und/oder das Muffelrohr (11) doppelwandiges Rohrmaterial verwendet wird, wobei Innenwand und Außenwand des doppelwandigen Rohres nur an einem Ende elektrisch miteinander verbunden sind und im übrigen durch eine Isolierschicht getrennt sind, wobei Innen- und Außenwand an dem anderen Ende des Rohres mit getrennten Stromanschlüssen (22, 23; 32, 33) verbunden werden, so daß Innen- und Außenwand in Reihenschaltung von einem Heizstrom durchflossen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein temperaturabhängiger Parameter der Glasschmelze und/oder der Zuführrohre (4, 11) erfaßt wird und als Rückkopplungsparameter zur Einstellung eines Heizstroms verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem zur Flachglasherstellung eine keilförmige Überlaufvorrichtung (7, 15) vorgesehen ist, welche sich unterhalb des Troges (7) keilförmig verjüngt, so daß die entlang der Keilwände abfließende Glasschmelze (12) von beiden Seiten des Keiles an der Keilspitze zusammengeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die stirnseitigen Endabschnitte (31) des Keils eine Metallverkleidung (34) aufweisen, die durch direkten Stromdurchfluß geheizt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den stirnseitigen Endabschnitten sich von den Überlaufflanken des Keils (15) weg erstreckende Begrenzungsbleche (9) vorgesehen sind, welche die seitlichen Ränder des Stromes der überlaufenden Glasschmelze (12) begrenzen und welche vorzugsweise zur Glasschmelze hin konkav ausgebildet und mit Stromanschlüssen (37) versehen sind, wobei die Begrenzungsbleche durch direkten Stromdurchfluß geheizt werden.
Vorrichtung zur Temperaturkontrolle bei der Glasherstellung im Überlaufverfahren mit Vorbehandlungseinrichtungen, wie z.B. einer Läuterzone (1), und/oder Rührzellen (2) und/oder einer Kühlzone (3), mindestens einem Auslaufrohr (4) mit Dosiereinrichtungen (8) und mindestens einem Muffelrohr (11), welches in einen Überlauftrog (7) mündet, wobei Auslaufrohr (4) und/oder Muffelrohr (11) beheizbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Auslaufrohr (4) und/oder das Muffelrohr (11) aus einem elektrisch leitfähigen, temperaturbeständigen Material bestehen und mit Anschlüssen (22, 23; 32, 33) zum Hindurchleiten von Strom durch das elektrisch leitfähige Rohrmaterial hindurch versehen sind, um das Auslaufrohr (4) und/oder das Muffelrohr (11) durch elektrischen Stromfluß direkt zu beheizen.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Wandmaterial des Auslaufrohres (4) und/oder des Muffelrohres (11) aus Platin oder einer Platinlegierung besteht.
Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrisch leitfähige Wandmaterial des Auslaufrohres (4) und/oder des Muffelrohres (11) aus einem elektrisch leitfähigen Keramikmaterial besteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der unterer Abschnitt des Auslaufrohres und/oder das Muffelrohr als doppelwandiges Rohr ausgebildet sind, wobei Innenwand und Außenwand des Rohres an einem, insbesondere dem stromabwärtigen Ende des jeweiligen Rohres miteinander verbunden sind und im übrigen durch eine Isolierschicht getrennt sind, wobei Innen- und Außenwand am anderen Ende des Rohres voneinander getrennt elektrische Stromanschlüsse aufweisen, so daß bei Verbindung der getrennten Stromanschlüsse mit einer Stromquelle Außenwand und Innenwand des Rohres elektrisch hintereinander in Reihe geschaltet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtquerschnittsfläche einer Rohrwandung in axialer Richtung des Rohres variiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Rohres in Umfangsrichtung variiert.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder einem der auf Anspruch 9 rückbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das doppelwandige Auslaufrohr mit einem Ende in das stromaufwärtige Ende des Muffelrohres eintaucht.
Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt zwischen dem Außenquerschnitt des Auslaufrohres und dem Innenquerschnitt des Muffelfohres durch eine oder mehrere schalenförmigen Elemente, vorzugsweise aus Platin oder einer Platinlegierung, abgedeckt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaufrohr im kalten Zustand der Vorrichtung asymmetrisch bezüglich des Muffelrohres angeordnet ist, wobei die Asymmetrie derart bemessen ist, daß aufgrund thermischer Ausdehnung im heißen Zustand die Eintrittsöffnung des Muffelrohres konzentrisch zu dem Auslaufende des Auslaufrohres angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an den Enden des Überlaufkeils Begrenzungsbleche (9) vorgesehen sind, welche die seitlichen Ränder der überlaufenden Glasschmelze (12) begrenzen, wobei die Bleche (9) zur Seite der Schmelze hin vorzugsweise konkav ausgebildet sind und wobei die Bleche Stromanschlüsse (37) aufweisen, die eine Beheizung derselben erlauben.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß an den Stirnseiten des Überlaufkeils ein den Überlaufkeil tragender Formkörper (31) vorgesehen ist, der mit einem temperaturbeständigen, elektrisch leitfähigen Werkstoff (34) verkleidet ist und Anschlüsse für einen direkten Stromfluß durch die metallische Verkleidung, insbesondere aus Nickel oder Palladium, zum Heizen derselben aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß an der dem Überlaufkeil abgewandten Seite des Muffelrohres heizbare Abschirmbleche (13) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenflächen des Überlaufkeils gegenüberliegende Strahlungsheizungen (50) vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsheizung aus kreuzweise angeordneten Heizstäben (41, 42) besteht, wobei die den Seitenflächen des Keils nächstliegenden vertikalen oder horizontalen Heizstäbe (41, 42) zur Keilseite hin verkleidet und vorzugsweise in Kastenhohlprofilen (43) aufgenommen sind, die eine im wesentlichen geschlossene Fläche definieren.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Kastenhohlprofile (43) aus einem wärmeleitenden Keramikmaterial bestehen wie z.B. aus Zirkonoxid, Chromoxid und/oder Siliciumcarbid.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Einblasen von Kühlluft in die Kastenhohlprofile vorgesehen sind.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder einem der auf Anspruch 8 rückbezogenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine der inneren oder äußeren Flächen des Rohres durch Aufspritzen eines Belages aus Platin oder einer Platinlegierung in Flammspritztechnik oder Plasmatechnik gebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–23, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen zum Kühlen des sich verfestigenden Glasstranges unterhalb des Formteiles (15) vorgesehen sind
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–23, dadurch gekennzeichnet, daß der effektive Wandquerschnitt des Außen- oder Muffelrohres durch Änderung des Rohrdurchmessers bei im wesentlichen gleicher Wandstärke variiert wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–25, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauftrog zusammen mit dem Überlaufkeil aus einer inneren Rohr- oder Fachwerkstruktur mit einer äußeren Schicht aus Platin oder einer Platinlegierung besteht, wobei innerhalb der Platinschicht zunächst eine äußere Umhüllung aus Molybdän auf die Innenkonstruktion aufgebracht ist, die im wesentlichen die Form des Troges und des Überlaufkeiles definiert, und zwischen der Molybdän- und der Platinschicht eine isolierende Keramikschicht angeordnet ist, welche den direkten Kontakt zwischen Platin und Molybdänmaterial verhindert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–26, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromanschlüsse am Außen und oder am Muffelrohr dickwandige Flansche aufweisen die im Vergleich zu den Rohren einen geringen elektrischen Widerstand haben
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7–27, dadurch gekennzeichnet, daß im Einlaufbereich des Außenrohres ein Drainrohr vorgesehen ist, durch welches die obere Schicht der dort anstehenden Glasschmelze mindestens teilweise abgezogen und somit von Verunreinigungen befreit wird.