DE10209740A1

DE10209740A1 - Vorrichtung zum Einstellen des Pegelstandes einer Glasschmelze in einem Speiserkanal einer Floatanlage zur Herstellung eines gefloateten Glasbandes

Info

Publication number: DE10209740A1
Application number: DE10209740A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Lautenschlaeger; Andreas Sprenger; Klaus Schneider; Anton Winkelmann; Joerg Witte; Joerg Schollmayer
Original assignee: Schott Glaswerke AG
Current assignee: Schott AG
Priority date: 2002-03-06
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2003-09-25
Also published as: TWI265914B; WO2003074435A1; TW200401755A; DE10390844D2; JP4478459B2; DE10390844B4; JP2005527450A; KR20040102026A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Pegelstandes einer Glasschmelze in einem Speiserkanal einer Floatanlage zur Herstellung eines gefloateten Glasbandes, die mindestens einen vertikal verstellbaren, mit einer Metall-Legierung verkleideten Sperrschieber (Tweel) aufweist. Ist nach der Erfindung vorgesehen, dass der Sperrschieber zumindest im Bereich seiner maximalen Eintauchtiefe in die Glasschmelze mit einer Verkleidung aus Platin mit 5 Gew.-% Gold versehen ist, dann wird nicht nur eine höhere Korrosionsbeständigkeit des Sperrschiebers erreicht, sondern auch die Oberflächenqualität des gefloateten Glasbandes verbessert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einstellen des Pegelstandes einer Glasschmelze in einem Speiserkanal einer Floatanlage zur Herstellung eines gefloateten Glasbandes, die mindestens einen vertikal verstellbaren, mit einer Metall-Legierung verkleideten Sperrschieber (Tweel) aufweist.
Kleine Floatanlagen oder Floatanlagen für Spezialgläser arbeiten mit einem einzigen Sperrschieber (Tweel), mit dem die an das Floatbad weitergeleitete Glasschmelzenmenge eingestellt wird, wobei die vertikale Abmessung der Glasschmelze beim Verlassen des Speicherkanals verändert wird.
Die Speiserkanäle für Kalk-Natron-Floatanlagen haben üblicherweise eine freie Oberfläche der Glasschmelze. Bei Spezialgläser, insbesondere Borosilicatgläser, ist wegen der selektiven Verdampfung von Glasbestandteilen keine freie Oberfläche der Glasschmelze zulässig. Bei derartigen Speiserkanälen liegt daher der Pegelstand der Glasschmelze ca. 20 bis 50 mm oberhalb der Unterkante der Abdecksteine des Speiserkanals.
Die Sperrschieber sind im Speiserkanal vertikal verstellbar aufgehängt. Bei konstanter Kanalbreite kann durch die Veränderung der Sperrschieber-Höhe (Abstand Kanalboden-Unterkante Sperrschieber) der Kanalquerschnitt variiert und damit bei gleicher Glasviskosität die Menge der unter dem Sperrschieber durchfließenden Glasschmelze eingestellt werden.
Der Sperrschieber besteht in der Regel aus feuerfestem Material. Üblicherweise wird für den Sperrschieber schlickergegossene und gesinterte Kieselglaskeramik (Fused Silica) verwendet.
Die Ausgestaltung der Sperrschieber-Unterkante hat großen Einfluss auf die Qualität des gefloateten Glasbandes (Distorsionen, Blasen usw.). Die Unterseite des Sperrschiebers ist in der Regel flach, sie kann jedoch auch konvex gwölbt sein.
Besteht der Sperrschieber aus Kieselglaskeramik (Fused Silica), dann wird durch die heiße Glasschmelze dessen Unterseite, d. h. die in die Glasschmelze eingeführte Unterseite, stark korrodiert. Durch die Korrosion wird die Oberflächengeometrie des Sperrschiebers verändert (Korrosionsprofile, stärkerer Abtrag in der Mitte des Sperrschiebers, schwächerer Abtrag an den Außenseiten des Kanals). Die Glasqualität des gefloateten Glases wird mit zunehmender Laufzeit des Sperrschiebers schlechter (Distorsionen, Blasen usw.). Insbesondere bei hochschmelzenden Borosilicatgläsern (alkalifrei, alkaliarm) oder Aluminosilicatgläsern ist die Standzeit der Sperrschieber aus Kieselglaskeramik sehr gering. Bei hochschmelzenden, aggrressiven Gläsern hat man schon versucht, die Standzeit durch eine Verkleidung aus Edelmetall-Legierung zu erhöhen. Dabei wurde eine Legierung aus Platin mit 10 Gew.% Rhenium verwendet. Die Standzeit wird besonders bei den üblichen Temperaturen der Glasschmelze von 1200 bis 1400°C für ausreichend befunden. Der Nachteil dieser Edelmetall- Legierung ist jedoch, dass diese Materialien bei den meisten floatbaren Gläsern im Temperaturbereich von 1200 bis 1400°C stark benetzt werden. Insbesondere bei hochschmelzenden Spezialgläsern, wie Borosilicatgläsern, liegen die Temperaturen in dem Temperaturbereich von 1250 bis 1350°C. Die dabei auftretende starke Benetzung führt aber zu intensiverer Korrosion des benetzten Materials. Da die von der Glasschmelze benetzte Oberfläche des Sperrschiebers großen Einfluss auf die Oberflächeneigenschaften des gefloateten Glasbandes hat, leidet darunter auch dessen Qualität.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen und so auszubilden, dass die Glasschmelze die Oberfläche des Sperrschiebers nur leicht benetzt und daher zu keiner Beeinträchtigung der Qualität des gefloateten Glasbandes führt.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, dass der Sperrschieber zumindest im Bereich seiner maximalen Eintauchtiefe in die Glasschmelze mit einer Verkleidung aus Platin mit 5 Gew.% Gold versehen ist.
Mit dieser Verkleidung des Sperrschiebers wird bei Temperaturen von 1200 bis 1400°C im Kontakt mit einer Glasschmelze eine hohe Korrosionsbeständigkeit und damit hohe Standzeit des Sperrschiebers erreicht. Der Sperrschieber wird gerade in dem Kontaktbereich mit der Glasschmelze von dieser nur ganz wenig benetzt, was zu einer hohen Oberflächenqualität des gefloateten Glasbandes führt. Legierungen aus Platin mit 5 Gew.% Gold erfüllen diese Anforderungen optimal. Die Benetzung ist bei den meisten handelsüblichen Gläsern sehr gering. Dies gilt auch für die Spezialgläser im Temperaturbereich von 1200 bis 1400°C und hat sich durch größere Benetzungswinkel auf den Legierungsblechen bewiesen.
Aus Kostengründen ist eine Ausgestaltung von Vorteil, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der Sperrschieber aus einem Grundkörper aus schlickergegossener und gesinterter Kieselglaskeramik (Fused Silica) besteht, der im Bereich der maximalen Eintauchtiefe eine Verkleidung aus einer Legierung mit Platin und 5 Gew.% Gold trägt. Der Sperrschieber hat damit eine ausreichende Stabilität und der teuere Metallüberzug ist auf die unbedingt notwendige Oberfläche des Sperrschiebers beschränkt.
Die konstruktive Ausgestaltung des Sperrschiebers ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrschieber im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist und auf der der Glasschmelze zugekehrten Unterkante konvex gwölbt ist, wobei die Wölbung in Flussrichtung der Glasschmelze ausgerichtet ist und die Breite des Sperrschiebers sich über die gesamte Breite des Speiserkanals erstreckt, sowie dass die Verkleidung taschenförmig ausgebildet ist und den Grundkörper aufnimmt, dass der Sperrschieber mit einem Lagerbolzen an einer Aufhängevorrichtung aufgehängt ist, wobei der Lagerbolzen sich über die Breite des Speiserkanals erstreckt, und dass die taschenförmige Verkleidung über Verbindungslaschen mit dem Lagerbolzen des Sperrschiebers verbunden ist. Dabei wird mit der Aufhängung des Sperrschiebers auch gleich die Verbindung von Grundkörper und Verkleidung übernommen.
Bei größeren Floatanlagen ist vorgesehen, dass im Speiserkanal mindestens zwei Sperrschieber angeordnet sind, dass mit dem dem Floatbad zugekehrten Sperrschieber der den Speiserkanal verlassende Pegelstand der Glasschmelze einstellbar ist und dass mit dem dem Floatbad abgekehrten Sperrschieber die Glasschmelze im Speiserkanal unterbrechbar und freigebbar ist.
Die Verkleidung und die Verbindungslaschen bilden ein einstückiges Blechteil. Als Maß für die Oberflächenqualität des gefloateten Glasbandes wird z. B. der Zebra-Winkel oder die Welligkeit, insbesondere Feinwelligkeit, bestimmt, die mit den neuen Sperrschiebern wesentlich verbessert werden.
Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Floatanlage zur Herstellung von Floatglas im Übergangsbereich des Speiserkanals mit zwei Sperrschiebern zum Floatbad und
Fig. 2 in perspektivischer Ansicht einen mit einer Legierung aus Platin mit 5 Gew.% Gold verkleideten Sperrschieber aus Kieselglaskeramik.
Wie das Prinzipschaltbild nach Fig. 1 zeigt, wird das Glas in einer Glasschmelzwanne 10 erschmolzen und eine Speiserkanal 11 zugeführt, in dem die geläuterte Glasschmelze 12 im Pegelstand mit einem einem Überlaufstein 13 zugekehrten Sperrschieber 20 in der Höhe einstellbar ist. Dem Überlaufstein 13 abgekehrt ist bei größeren Floatanlagen ein weiterer Sperrschieber 30 im Speiserkanal 11 angeordnet, mit dem der Glasfluss im Speiserkanal 11 freigebbar oder unterbrechbar ist.
Der Überlaufstein 13 ist auf der Anfangswand 14 eines Floatbades angeordnet, das mit Bodenelementen 15 angedeutet ist und ein Bad 16 aus flüssigem Zinn aufnimmt. Der Teil der Glasschmelze 12, der über den Überlaufstein 13 in das Floatbad gelangt, wird auf das flüssige Zinn aufgegeben und über nicht dargestellte Ausziehrollen aus dem Floatbad gezogen. Der Übergangsbereich zwischen dem Überlaufstein 13 und dem Floatbad ist mittels einer Abdeckung 17 abgedeckt. An der Anfangswand 14 des Floatbades ist eine Fliese 18 angebracht, die den Kontakt mit dem Glasband auf dem Bad 16 aus flüssigem Zinn zur Anfangswand 14 herstellt und an dieser Stelle einen Eintrag von Wandbestandteilen in das gefloatete Glasband verhindert.
Der konstruktive Aufbau eines Sperrschiebers 20 oder 30 ist in einer perspektivischen Ansicht nach Fig. 2 zu erkennen. Ein im Wesentlichen quaderförmiger Grundkörper 21 besteht aus schlickergegossener und gesinterter Kieselglaskeramik (Fused Silica).
Die Unterkante des Grundkörpers 21 ist konvex gewölbt, wobei die Wölbung in Richtung der Flussrichtung der Glasschmelze 12 ausgerichtet ist. Der Sperrschieber 20 erstreckt sich über die gesamte Breite des Speiserkanals 11 und ist mit einer Aufhängevorrichtung 25 vertikal in den Abdecksteinen des Speiserkanals 11 verstellbar. Der Grundkörper 21 steckt in einer taschenartigen Verkleidung 22 aus einer Legierung aus Platin mit 5 Gew.% Gold, die mit Verbindungslaschen 23 und 24 als einstückiges Blechteil ausgebildet ist. Die Verbindungslaschen 23 und 24 sind mit dem Lagerbolzen 26 verbunden, der die Verbindung zwischen dem Grundkörper 21 und der Aufhängevorrichtung 25 herstellt. Die taschenförmige Verkleidung 22 erstreckt sich übe die maximale Eintauchtiefe des Sperrschiebers 20 in die Glasschmelze 12. Denselben konstruktiven Aufbau weist auch der Sperrschieber 30 zum Freigeben und Sperren der Glasschmelze 12 auf.
Mit der Verkleidung 22 wird die Korrisionsbeständigkeit des Sperrschiebers 20 erhöht und außerdem benetzt die Glasschmelze 12 die Oberfläche der Verkleidung 22 nur gering, selbst bei Temperaturen von 1200 bis 1400°C. Dies wirkt sich in einer verbesserten Oberflächenqualität des gefloateten Glasbandes aus.

Claims

1. Vorrichtung zum Einstellen des Pegelstandes einer Glasschmelze in einem Speiserkanal einer Floatanlage zur Herstellung eines gefloateten Glasbandes, die mindestens einen vertikal verstellbaren, mit einer Metall- Legierung verkleideten Sperrschieber (Tweel) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrschieber (20, 30) zumindest im Bereich seiner maximalen Eintauchtiefe in die Glasschmelze (12) mit einer Verkleidung (22) aus Platin mit 5 Gew.% Gold versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrschieber (20, 30) aus einem Grundkörper (21) aus schlickergegossener und gesinterter Kieselglaskeramik (Fused Silica) besteht, der im Bereich der maximalen Eintauchtiefe eine Verkleidung (22) aus einer Legierung mit Platin und 5 Gew.% Gold trägt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrschieber (20, 30) im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet ist und auf der der Glasschmelze (12) zugekehrten Unterkante konvex gwölbt ist, wobei die Wölbung in Flussrichtung der Glasschmelze (12) ausgerichtet ist und die Breite des Sperrschiebers (20, 30) sich über die gesamte Breite des Speiserkanals (11) erstreckt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verkleidung (22) taschenförmig ausgebildet ist und den Grundkörper (21) aufnimmt,
dass der Sperrschieber (20, 30) mit einem Lagerbolzen (26) an einer Aufhängevorrichtung (25) aufgehängt ist, wobei der Lagerbolzen (26) sich über die Breite des Speiserkanals (11) erstreckt, und
dass die taschenförmige Verkleidung (22) über Verbindungslaschen (23, 24) mit dem Lagerbolzen (26) des Sperrschiebers (20, 30) verbunden ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
dass im Speiserkanal (11) mindestens zwei Sperrschieber (20, 30) angeordnet sind,
dass mit dem dem Floatbad zugekehrten Sperrschieber (20) der den Speiserkanal (11) verlassende Pegelstand der Glasschmelze (12) einstellbar ist und
dass mit dem dem Floatbad abgekehrten Sperrschieber (30) die Glasschmelze (12) im Speiserkanal (11) unterbrechbar und freigebbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (22) mit den Verbindungslaschen (23, 24) als Blechverkleidung ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkleidung (22) im Temperaturbereich von 1200 bis 1400°C sich beim Kontakt mit der Glasschmelze (12) nur wenig benetzt.