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Die Erfindung betrifft ein gemischtes System zur Formung von Gläsern, das im Herstellungsverfahren für Flachglas angewendet wird. Die Erfindung betrifft insbesondere ein gemischtes System zur Formung von Flachgläsern, bei dem das Fourcaultverfahren und das Overflow-Downdraw-Verfahren gleichzeitig eingesetzt werden.
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Zu den herkömmlichen Verfahren zur Formung von Glasscheiben gehören das Fourcault-Verfahren, das Overflow-Downdraw-Verfahren und das Floatglasverfahren, wobei dem Fourcault-Verfahren und dem Overflow-Downdraw-Verfahren das Prinzip der Ziehkraft zugrunde liegt, wobei eine geschmolzene Glasschmelze nach unten fließt und weiter abkühlt, wodurch die Glasschmelze hart wird und zu einem scheibenförmigen Glasprodukt gefertigt wird.
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Wie in 1 gezeigt, weist eine herkömmliche Glasformungsvorrichtung 10 einen Spender 101 auf, unter dem eine Düse 102 angeordnet ist. Nachdem der Spender 101 eine Glasschmelze 11 gegossen hat, wird die Glasschmelze 11 unter Einfluss der Ziehkraft über die Düse 102 herausfließen und so zu einem Flachglas 12 geformt werden. Bei der Glasformungsvorrichtung 10 wird das Flachglas im Fourcault-Verfahren geformt, das insofern vorteilhaft ist, als die Dicke des Flachglases 12 durch die Glasformungsvorrichtung 10 und die Düse 102 gesteuert wird, sodass dünnere Gläserhergestellt werden können, weil die beim Overflow-Downdraw-Verfahren praktizierte Herstellungsweise, dass zuerst zwei Glasscheibenhergestellt werden, die weiter zusammengeklebt werden, nicht erforderlich ist. Jedoch besteht beim Fourcault-Verfahren der Nachteil, dass die Oberfläche der Glasschmelze beim Herausfließen und Formen der Glasschmelze die Formungsöffnung (die Düse 102 in der Zeichnung) berührt, was zu nicht optimalen Zuständen wie Kratzern an der Oberfläche des Flachglases führt; so muss im Herstellungsverfahren die Polierarbeit zweimal durchgeführt werden, um ein Glasprodukt mit glatter Oberfläche herstellen zu können.
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Wie in 2 gezeigt, umfasst eine herkömmliche Glasformungsvorrichtung 20 eine Basis 201, an der eine Überlaufrinne 202 ausgebildet ist, an deren Boden ein Fließkanal 203 ausgebildet ist. Wenn eine Glasschmelze 11 in die Überlaufrinne 202 gegossen wird, wird der Fließkanal 203 allmählich mit ihr aufgefüllt, sodass die Glasschmelze 11 von beiden Seiten der Basis 201 überläuft und an der Unterseite der Basis 201 ein Flachglas 12 bildet. Das mit der herkömmlichen Glasformungsvorrichtung 20 geformte Flachglas 12 ist äußerlich eben und glatt, jedoch kostenspielig. Um die Temperatur der Glasschmelze 11 in der Überlaufrinne 202 hoch halten zu können, muss die Glasformungsvorrichtung 20 konstant in einem Temperatur haltenden Muffelofen 21 angeordnet sein, wodurch sich die gesamten Produktionskosten für das Flachglas 12 unvermeidlich wieder erhöhen müssen.
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Die beiden oben dargestellten herkömmlichen Glasformungsvorrichtungen 10, 20 werden häufig zur Herstellung von Flachgläsern 12 eingesetzt und weisen jeweils ihre eigenen Vor- und Nachteile auf. Würden die Vor- und Nachteile der Glasformungsvorrichtungen 10, 20 wirksam integriert werden, könnten eine Senkung der Produktionskosten von Flachgläsern und eine wirksame Vergrößerung der Gutmenge derselben bestimmt erzielt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gemischtes System zur Formung von Gläsern zu schaffen, mit dem eine wirksame Senkung der Produktionskosten von Flachgläsern und eine Vergrößerung der Gutmenge derselben realisierbar sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein gemischtes System zur Formung von Gläsern mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Das erfindungsgemäße gemischte System zur Formung von Gläsern besteht aus einer ersten und einer zweiten Glasformungsvorrichtung, wobei es sich bei der ersten Glasformungsvorrichtung um eine Glasformungsvorrichtung für das Fourcaul-Verfahren handelt, wobei die erste Glasformungsvorrichtung eine Düse aufweist; bei der zweiten Glasformungsvorrichtung handelt es sich um eine verbesserte Glasformungsvorrichtung für das Overflow-Downdraw-Verfahren, wobei sich die zweite Glasformungsvorrichtung unter der Düse der ersten Glasformungsvorrichtung befindet; nach Einfüllen einer Glasschmelze in die erste Glasformungsvorrichtung fließt die Glasschmelze aus der Düse heraus, wobei die herausgeflossene Glasschmelze in direkten Kontakt mit einer an der zweiten Glasformungsvorrichtung ausgebildeten Leitungsfläche kommt; weiter wird die Glasschmelze nach dem Overflow-Downdraw-Prinzip zu einem Flachglas geformt.
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Im Folgenden wird die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung zeigt:
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1 eine herkömmliche Glasformungsvorrichtung für das Fourcault-Verfahren,
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2 eine weitere herkömmliche Glasformungsvorrichtung für das Overflow-Downdraw-Verfahren,
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3 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines erfindungsgemäßen gemischten Systems zur Formung von Gläsern,
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4 eine perspektivische Ansicht des erfindungsgemäßen Systems,
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5 eine schematische Darstellung einer Ausführung des erfindungsgemäßen Systems,
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6 einen Ablaufplan der Ausführung des erfindungsgemäßen Systems,
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7 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems,
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8 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems,
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9 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems,
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10 das vierte Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems in Seitenansicht, und
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11 ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems.
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Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Jedoch soll die Erfindung nicht auf die Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt werden.
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Wie in 3 gezeigt, besteht das erfindungsgemäße gemischte System zur Formung von Gläsern 30 im Wesentlichen aus einer ersten und einer zweiten Glasformungsvorrichtung 301, 302, wobei es sich bei der ersten Glasformungsvorrichtung 301 um eine Glasformungsvorrichtung für das Fourcaul-Verfahren handelt, wobei die erste Glasformungsvorrichtung 301 einen Spender 3011 aufweist, unter dem eine Düse 3012 vorgesehen ist, wobei der Spender 3011 und die Düse 3012 aneinander angeschlossen sind, wobei eine Glasschmelze in Längsrichtung des Spenders 3011 über die Düse 3012 herausfließt;
bei der zweiten Glasformungsvorrichtung 302 handelt es sich um eine verbesserte Glasformungsvorrichtung für das Overflow-Downdraw-Verfahren, wobei die zweite Glasformungsvorrichtung 302 unter der ersten Glasformungsvorrichtung 301 angebracht ist und eine Leitungsfläche 3021 aufweist, die der Düse 3012 gegenüber angeordnet ist, wobei sich von beiden Seiten der Leitungsfläche 3021 jeweils eine Überlauffläche 3022 nach unten erstreckt, wobei die beiden Überlaufflächen 3022 relativ zur Leitungsfläche 3021 schräg ausgebildet sind, sodass die zweite Glasformungsvorrichtung 302 als Ganzes betrachtet etwa in Form eines umgedrehten Dreieckes ausgebildet ist. 4 zeigt den zusammengebauten Zustand der o. g. Bauteile.
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Für die Ausführung des erfindungsgemäßen Systems 30 wird auf 5 verwiesen. Zunächst wird eine Glasschmelze 31 vorher in den Spender 3011 der ersten Glasformungsvorrichtung 301 eingeleitet, wobei die im Spender 3011 fließende Glasschmelze 31 zum Herausfließen entlang der Düse 3012 nach unten gebracht wird; die aus der Düse 3012 herausgeflossene Glasschmelze 31 nach unten auf die Leitungsfläche 3021 der zweiten Glasformungsvorrichtung 302 fließt und sich so allmählich auf der Leitungsfläche 3021 ablagert; anschließend breitet sich die Glasschmelze 31 zu beiden Seiten der Leitungsfläche 3021 aus und fließt somit von der Leitungsfläche 3021 zu den Überlaufflächen 3022 an deren beiden Seiten; weiter fließt die Glasschmelze 31 entlang den Überlaufflächen 3022 nach unten und lagert sich am Unterende der zweiten Glasformungsvorrichtung 302 ab. Auf diese Weise wird ein Flachglas 32 mit einer gleichmäßigen Dicke und einer ebenen Oberfläche geformt.
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Im Vergleich zum Stand der Technik wird erfindungsgemäß die Glasschmelze 31 nach dem Herausfließen aus der ersten Glasformungsvorrichtung 301 weiter durch die zweite Glasformungsvorrichtung 302 zu einem Flachglas 32 hergestellt. Genauer gesagt wird die Glasschmelze 31 vorher in die erste Glasformungsvorrichtung 301 eingeleitet, wobei mit der ersten Glasformungsvorrichtung 301 eine gleichmäßige Dicke des Glases erreicht wird; weiter wird die aus der ersten Glasformungsvorrichtung 301 herausfließende Glasschmelze 31 mit der zweiten Glasformungsvorrichtung 302 nach dem Overflow-Downdrawn-Prinzip zu einem Flachglas 32 verarbeitet, wobei der Nachteil (beim Herausfließen und Formen des Glases kommt dessen Oberfläche mit der Düse 3012 in Berührung, wodurch Kratzer entstehen) bei der das Fourcault-System einsetzenden Glasformungsvorrichtung beseitigt wird und der Vorteil (das Fertigprodukt hat eine glatte und ebene Oberfläche) bei der das Overflow-Downdraw-System einsetzenden Glasformungsvorrichtung zugleich beibehalten wird; nun ist die Dicke des Glases gleichmäßig, sodass keine komplizierte Overflow-Ziegelsteine (spezifische Fließkanalkrümmung und Überlaufwinkel müssen berechnet werden.) zur Erreichung eines Glas mit gleichmäßiger Dicke eingesetzt werden müssen, wobei hohe Kosten für Ziegelsteine und für aufwendige Verarbeitung des Glases entfallen, wodurch die Herstellungskosten für das Flachglas 32 wirksam gesenkt werden können und die Gutmenge vergrößert wird.
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Für das Verfahren zur Formung von Flachgläsern wird auf 6 in Verbindung mit 3 bis 5 verwiesen. Das Verfahren umfasst folgende zwei Schritte:
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Schritt 401: Einfüllen einer Glasschmelze in den Spender 401: durch den Spender 3011 und die Düse 3012 kann die Menge der aus der ersten Glasformungsvorrichtung 301 herabzuleitenden Glasschmelze wirksam geregelt werden, und die Gleichmäßigkeit der Dicke des Glases wird wirksam gesteuert;
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Schritt 402: Formen eines Flachglases: Anschließend an den Schritt 401 fließt die aus der Düse 3012 herausfließende Glasschmelze 31 weiter in eine Leitungsfläche 3021 der zweiten Glasformungsvorrichtung 302; sofern die Leitungsfläche 3021 mit der Glasschmelze 31 voll bedeckt ist, fließt die Glasschmelze 31 zu den Überlaufflächen 3022 an beiden Seiten und weiter entlang den Überlaufflächen 3022 nach unten und trifft sich am Unterende der zweiten Glasformungsvorrichtung 302, wodurch ein Flachglas 32 mit ebener Oberfläche geformt wird.
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Wie in 7 gezeigt, kann die erste Glasformungsvorrichtung 301 auch als eine in der Zeichnung dargestellte Glasformungsvorrichtung für das Fourcault-System ausgeführt werden. Wie oben dargestellt, wird das Flachglas 32 erfindungsgemäß mit der ersten Glasformungsvorrichtung 301, die das Fourcault-Verfahren einsetzt, hergestellt, wobei die dargestellte erste Glasformungsvorrichtung 301 lediglich als Beispiel dient und die Typen der Glasformungsvorrichtung 301 nicht beschränkt werden. Jede Glasformungsvorrichtung, die die Eigenschaften des Fourcault-Verfahrens aufweist, kann als erfindungsgemäße erste Glasformungsvorrichtung 301 eingesetzt werden.
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Weiter wird auf 8 verwiesen. Um zu vermeiden, dass die aus der Düse 31 herausfließende Glasschmelze 31 im Formungsvorgang durch die Umgebungsfaktoren, wie z. B. die Änderung der Umgebungstemperatur oder nicht gesteuerten Luftfluss, beeinflusst wird, ist erfindungsgemäß ferner ein Abstand d1 zwischen der Düse 3012 und der Leitungsfläche 3021 vorgesehen, wobei der Abstand d1 allmählich auf einen Abstand d2 verkleinert wird. Somit wird der Einfluss der Umgebung auf die Glasschmelze 31 verringert.
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Weiter wird auf 9 verwiesen. Um den Fluss der an den Boden der Leitungsfläche 3021 dicht herankommenden Glasschmelze 31 zu fördern, kann erfindungsgemäß an der Leitungsfläche 3021 der zweiten Glasformungsvorrichtung 302 eine Mulde 3023 ausgebildet werden. Hierzu wird zusätzlich auf 10 verwiesen, in der das vierte Ausführungsbeispiel dargestellt ist. An beiden Seiten der Ebene der Mulde 3023 sind jeweils eine erste und eine zweite Schrägfläche 3024, 3025 ausgebildet. Wenn die Glasschmelze 31 auf die Leitungsfläche 3021 fließt, wird sie durch den Neigungswinkel der beiden Schrägflächen 3024, 3025 geleitet und fließt so ungehindert zu den Schrägflächen 3024, 3025 an den beiden Seiten der Mulde 3023, sodass die Glasschmelze 31 ungehindert von der Überlauffläche 3022 überläuft; des Weiteren können die erste und die zweite Schrägfläche 3024, 3025 auch wie in 11 dargestellt ausgebildet werden.
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Das erfindungsgemäße gemischte System zur Formung von Gläsern ist insofern vorteilhaft, als der Durchfluss der Glasschmelze durch eine erste Glasformungsvorrichtung für das Fourcault-Verfahren gesteuert wird, und die fließende Glasschmelze vorher in einer angemessenen Dicke geformt wird; weiter wird eine zweite Glasformungsvorrichtung für das Overflow-Downdraw-Verfahren in verbesserter Version zum Herstellen eines Flachglases eingesetzt; somit wird der Nachteil (an der Öffnung der Düse 3012 können Glasstücke erstarren) bei der das Fourcault-System einsetzenden Glasformungsvorrichtung beseitigt und der Vorteil (das Fertigprodukt hat eine glatte und ebene Oberfläche) bei der das Overflow-Downdraw-System einsetzenden Glasformungsvorrichtung zugleich beibehalten, um ein dünnes Flachglas mit ebener Oberfläche herzustellen; durch Ausführung des oben dargestellten Ausführungsbeispiels wird eine gemischte Glasformungsvorrichtung realisiert, bei der die Herstellungskosten wirksam gesenkt werden können und die Gutmenge der fertigen Flachgläser vergrößert wird.
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Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.
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Bezugszeichenliste
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- 30
- gemischtes System zur Formung von Glas
- 301
- erste Glasformungsvorrichtung
- 3011
- Spender
- 3012
- Düse
- 302
- zweite Glasformungsvorrichtung
- 3021
- Leitungsfläche
- 3022
- Überlauffläche
- 3023
- Mulde
- 3024
- erste Schrägfläche
- 3025
- zweite Schrägfläche
- 31
- Glasschmelze
- 32
- Flachglas
- 401
- Gießen von flüssigem Glas in den Spender
- 402
- Formen eines Flachglases
- d1
- Abstand
- d2
- Abstand
