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Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung eines endlosen
Strangprofils aus Glas, insbesondere von Bauprofilglas Die Erfindung betrifft ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben zur kontinuierlichen Herstellung
eines endlosen Strangprofils aus Glas, insbesondere von Bauprofilglas. Dieses kann
mit Stabilisierungselementen insbesondere aus Draht oder Drahtgeweben versehen sein.
Es soll hierdurch erreicht werden, daß das Sortiment an Glasprofilen erweitert,
deren Qualität insbesondere hinsichtlich der Maßgenauigkeit. Oberflächengüte und
optischen Eigenschaften verbessert sowie die zur Herstellung notwendige Arbeitszeit
verkürzt und dadurch die Herstellungskosten gesenkt werden.
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Es ist bereits bekannt, aus einem Schmelzofen kontinuierlich herausfließende
Glasmasse in einem Walzvorgang durch ein Walzenpaar zu einem flachen Glasband gleichmäßiger
Stärke und Breite zu verarbeiten, dieses dann in noch formbaren Zustand durch Biegeeinrichtungen
in mehreren Stufen zum Querschnitt des herzustellenden Strangprofils zu formen,
und das so hergestellte Strangprofil anschließend in einem Kühlofen auf Raumtemperatur
abzukühlen. Weiterhin ist es bekannt, zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften
des Strangprofils in das noch formbare Glasband Drähte oder Drahtgewebe einzuwalzen.
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Zur Durchführung eines derartigen Verfahrens sind bereits verschiedene
Vorrichtungen bekannt.
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So ist es bekannt, hinter dem zur Herstellung des Glasbandes dienenden
Walzenpaar hintereinandergeschaltete, zunächst flache, dann sich dem herzustellenden
Querschnitt immer mehr nähernde Leitböcke oder einstellbare Leitrollen anzuordnen,
an die sich eine aus Rollen gebildete, durch den Kühlofen führende Transporteinrichtung
anschließt. Weiterhin ist eine Vorrichtung bekannt, bei der sich zwischen dem Walzenpaar
und dem Kühlofen Fonnungseinrichtungen befinden, die das Glasband an der Formungsstelle
über den gesamten Profilquerschnitt begrenzen und aus das Innenprofil erzeugenden
mit Bandgeschwindigkeit fortbewegten Kernen sowie aus mehreren das Außenprofil erzeugenden
umlaufenden Verformungswalzen bestehen, deren Oberflächengeschwindigkeit an allen
mit dem Glasband in Berührung stehenden Teilen im wesentlichen der Glasbandgeschwindigkeit
entspricht. Diesen Formungselementen können Leitvorrichtungen vorgeschaltet sein,
die die Formgebung vorbereiten.
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Bei der Anwendung eines derartigen Verfahrens und der Vorrichtung
zur Durchführung desselben wird das Glas bis zum fertigen Strangprofil durch mehrere
aufeinanderfolgende Walzvorgänge geformt. Dabei kühlt sich das Glas immer mehr ab,
und seine Formbarkeit läßt nach. Es können leicht, besonders durch eine zu große
Walzengeschwindigkeit, Spannungen im Glas auftreten, die zu Verwerfung, Rissen und
anderen das Strangprofil unbrauchbar machenden Fehlern führen. Besonders große Schwierigkeiten
ergeben sich bei durch Drahtgewebe armierten Strangprofilen. Die Temperatur ist
bei dem Einwalzen des Drahtgewebes in das Glasband noch sehr hoch, so daß beide
eine gleichsam homogene Einheit bilden. Diese ' wird jedoch durch die nachfolgenden
Walzvorgänge, dadas Drahtgewebe sich im Vergleich zum Glas nur sehr wenig streckt,
weitgehend wieder zerstört und damit wird auch die Festigkeitseigenschaft eines
derartigen Strangprofils stark herabgemindert. Es ist bekannt, zur günstigen Beeinflussung
des Streckvorganges gewelltes Drahtgewebe in das Glasband einzuwalzen. Eine derartige
Maßnahme erhöht jedoch die Gesamtkosten, ohne den Mangel gänzlich zu beheben.
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Für die Leistung der Gesamtanlage ist also die zur Formung des Querschnittes
des Strangprofils aus dem Glasband zulässige Walzgeschwindigkeit ausschlaggebend.
Da diese jedoch relativ gering ist und besonders bei komplizierten Profilquerschnitten
weit unter der Leistungsfähigkeit des Schmelzaggregates liegt, sind die Herstellungskosten
für Strangprofile aus Glas noch sehr hoch und schränken dadurch ihren Einsatz ein.
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Es bestand nun die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur
Durchführung desselben zu entwickeln, welches es ermöglicht, die Walzgeschwindigkeit
zur Herstellung eines endlosen Strangprofils aus Glas ohne Auftreten unzulässiger
Spannungen, abhängig von der optimalen Leistung des Schmelzaggregates, zu gestalten.
Erfindungsgemäß
geschieht dies dadurch, daß der Querschnitt des Strangprofils in einem Walzvorgang
durch ein Walzenpaar hergestellt wird, dessen Kaliber annähernd gleichmäßig den
Druck eines Glasüberschusses aufnimmt und die Glasmasse des Walzvorganges auf eine
Temperatur herunter gekühlt wird, bei der das hergestellte Strangprofil erhalten
bleibt, ohne dabei jedoch einen nachteiligen Einfluß auf das Gefüge des Glases auszuüben.
Gleichzeitig kann neben der Herstellung des Querschnittes des Strangprofils das
Strangprofil in Längs- und/oder Querrichtung gemustert und/oder profiliert werden.
Die Oberflächentemperatur der Walzen des Walzenpaares wird auf eine wesentlich unter
der Temperatur der Glasschmelze liegenden Temperatur konstant gehalten. Dadurch
wird einmal eine hohe Lebensdauer der Walzen und zum anderen eine gleichbleibende
Qualität durch eine gleichmäßige Abkühlung des Strangprofils erreicht. Zur Verbesserung
der mechanischen Eigenschaften des Strangprofils kann ein Stabilisierungselement
vor dem Walzenpaar in den Glasüberschuß durch ein Verfahren bekannter Art eingeführt
werden. Das Strangprofil wird nach dem Walzvorgang in noch formbaren Zustand stabil
gehalten und bei auftretenden Verformungen gerichtet. Die Walzgeschwindigkeit des
Walzvorganges wird abhängig vom Glasstand der Glasschmelze im Schmelzaggregat stufenlos
geregelt.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist eine wesentliche Erhöhung
der Walzgeschwindigkeit und somit eine bedeutende Steigerung der Arbeitsproduktivität
möglich, da das Strangprofil unmittelbar aus der noch flüssigen Glasmasse in einem
Walzvorgang fertiggewalzt wird. Außerdem ist bei gleichzeitiger Verbesserung der
Qualität eine Erweiterung des Sortiments an Glasprofilen möglich, da ohne Schwierigkeiten
in jeder Richtung Musterungen und Profilierungen des Strangprofils möglich sind.
Hierdurch kann das Anwendungsgebiet von Strangprofilen aus Glas stark erweitert
und damit neuen Verbraucherkreisen erschlossen werden.
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In der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist vor dem Walzenpaar
eine Sammelrinne zurAufnahme des Glasüberschusses angeordnet, deren Mündung unmittelbar
vor dem Kaliber des Walzenpaares eine dem Kaliber ähnliche größere Ausbildung aufweist.
Zur Erreichung einer derartigen Ausbildung können in der Mündung Lenksteine angeordnet
sein. In der Sammelrinne mündet eine mit einem Absperrorgan versehene und mit einem
Schmelzaggregat verbundene Speiserrinne, die zweckmäßigerweise beheizbar ausgebildet
ist. Um das Strangprofil nach dem Walzvorgang in noch formbarem Zustand stabil zu
halten und bei auftretenden Verforinungen zu richten, sind nach dem Walzenpaar ein
oder mehrere mit dem Kaliber des Walzenpaares kongruenten Kalibern versehene Richtwalzen
angeordnet. Zur Senkung der Stillstandszeiten bei auftretenden Störungen und vor
allem auch bei Umstellung der Produktion auf andere Sortimente sind die Sammelrinne,
das Walzenpaar und die Richtwalzenpaare als eine auswechselbare Einheit ausgebildet.
Diese kann dann in kürzester Zeit gegen eine außerhalb der Gesamtanlage einbaufertige
montierte Einheit ausgetauscht werden. Es ist weiterhin möglich, an der Sammelrinne
mehrere Walzenpaare anzuordnen.
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Bei einer derartigen Vorrichtung ist für jede herzustellende Strangprofilsorte
jeweils nur eine Kaliberform notwendig und die Anzahl der benötigten Walzenpaare
einschließlich Richtwalzenpaare wesentlich niedriger als bei den für die bisherigen
Verfahren bekannten Vorrichtungen. Die Kosten für die Gesamtanlage sinken dadurch
erheblich.
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Durch die geringen Kosten der Gesamtanlage und die höhere Produktivität
des erfindungsgemäßen Verfahrens bei gleichzeitiger Verbesserung der Qualität des
Produktes und Erweiterung des Sortimentes ist es möglich, ein besseres, preisgünstigeres
und den Erfordernissen der Verbraucherkreise allseitig entsprechendes Sortiment
an Strangprofilen aus Glas auf den Markt zu bringen.
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An Hand von Zeichnungen und eines Ausführungsbeispieles wird der Erfindungsgegenstand
näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Schema der Gesamtanlage mit einer
Einführungsvorrichtung für ein Stabilisierungselement, F i g. 2 einen Schnitt
durch eine Sammelrinne und ein Walzenpaar, F i g. 3 die Mündung der Sammelrinne
und das Kaliber des Walzenpaares, F i g. 4 einen Schnitt durch die Sammelrinne,
ein querprofiliertes Walzenpaar und ein entsprechendes Richtwalzenpaar, F i
g. 5 die Mündung der Sammelrinne für mehrere nebeneinanderliegende
Walzenpaare und die Kaliber derselben, F i g. 6 bis 14 Ausbildungsformen
von Profilquerschnitten.
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Zwischen einem Schmelzaggregat 2 und einer beheizten Sammelrinne
5 ist eine Speiserinne 3 angeordnet. Die Speiserrinne 3 ist
mit einem Absperrorgan 4, vorzugsweise in Form eines Schiebers, versehen. Anschließend
an die Sammelrinne 5 ist ein aus einer Oberwalze 9 und einer Unterwalze
10 bestehendes Walzenpaar 8 angeordnet. Dieses weist ein dem fertigen
Querschnitt des herzustellenden Strangprofils 12 entsprechendes Kaliber
11 auf. Die Mündung der Sammelrinne 5 ist durch Lenksteine
6 derartig ausgekleidet, daß sie eine dem Kaliber 11 ähnliche größere
Ausbildung besitzt. Es ist deshalb notwendig, für jedes neue Kaliber 11 entweder
eine neue Sammelrinne 5 vorzusehen oder eine neue Auskleidung der Mündung
durch Lenksteine 6 vorzunehmen. Die Ober- und Unterwalze 9 und
10 des Walzenpaares 8 können außerdem gemustert und profiliert werden.
Das Beispiel eines querprofilierten Walzenpaares 8 ist in F i g. 4
dargestellt. Vor dem Walzenpaar 8 ist eine aus einer Vorratsrolle
16 und einer Hilfsrolle 17 bestehende Einführungsvorrichtung für ein
Stabilisierungselement 18 angeordnet. Hierbei ist es vorteilhaft, die Oberwalze
9 versetzt zur Unterwalze 10 anzuordnen, wie in F i g. 1 dargestellt
ist. Bei der Herstellung eines Strangprofils 12 ohne Einlage eines Stabilisierungselementes
18 stehen dagegen beide Walzen vorteilhafterweise senkrecht übereinander.
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Deshalb ist es zweckmäßig, das Walzenpaar mit einem Schwenkmechanismus
zu versehen. Das Walzenpaar 8 ist mit verschiedenen Einrichtungen verbunden,
die ebenso wie der Schwenkmechanismus in den Zeichnungen nicht dargestellt sind.
So ist das Walzenpaar 8 mit einer durch eine Temperaturregeleinrichtung gesteuerten'
Kühleinrichtung verbunden, die bei der Oberwalze 9 aus einer Durchflußwasserkühlung
und bei der Unterwalze 10 aus
einem Tauchbad mit Trockenvorrichtung
bestehen kann.
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Weiterhin ist ein mit einer Antriebseinrichtung versehenes, stufenlos
regelbares Getriebe für das Walzenpaar 8 vorgesehen, das mit einer vorzugsweise
am übergang zwischen Schmelzaggregat 2 und Speiserrinne 3 angeordneten Regeleinrichtung
verbunden ist. Dem Walzenpaar 8 ist eine mit einer eigenen Antriebseinrichtung
versehene Transporteinrichtung nachgeordnet. Diese besteht vom Walzenpaar
8 bis annähernd zum Anfang eines Kühlofens 15 aus ein oder mehreren,
mit einen dem Kaliber 11 des Walzenpaares 8 kongruenten Kaliber versehenen
Richtwalzenpaares 13 und anschließend aus Transportrollen 14. Zwischen den
Richtwalzenpaaren können ebenfalls Transportrollen 14 angeordnet sein. Die einzelnen
Glieder der Transporteinrichtung, insbesondere die Richtwalzenpaare 13 können
mit einer gesteuerten Kühleinrichtung versehen sein. Zur Vermeidung von Kaltlufteinwirkungen
auf das zu verarbeitende Material ist es zweckmäßig, zweckentsprechend in der Zeichnung
nicht dargestellte Ab-
schirmungen vorzusehen. Die Sammelrinne 5, das
Walzenpaar 8 und die kichtwalzenpaare 13 bilden vorzugsweise eine
auswechselbare Einheit.
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An F i g. 5 ist eine Anordnung gezeigt, bei der anschließend
an eine Sammelrinne 5 mehrere Walzenpaare 8 mit gleichem Kaliber
11 angeordnet sind. Hierbei ist die Mündung der Sammelrinne 5 durch
Lenksteine 6 derartig aufgeteilt, daß vor jedem Walzenpaar 8 eine
dem Kaliber 11 ähnliche größere Ausbildung entsteht. Es ist natürlich auch
möglich und liegt durchaus im Rahmen des Erfindungsgedankens, anschließend an eine
Sammelrinne 5 mehrere Walzenpaare 8 mit unterschiedlichem Kaliber
11 anzuordnen oder an einem Schmelzaggregat 2 mehrere Walzenpaare
8 mit jeweils einer eigenen Sammelrinne 5 vorzusehen. Für die Walzenpaare
8 sind dann Transporteinrichtungen mit entsprechend gestalteten Richtwalzenpaaren
13 und Transportrollen 14 sowie vorzugsweise ein gemeinsamer Kühlofen
15 vorgesehen.
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Aus dem Schmelzaggregat 2 fließt die Glasschmelze 1 durch die
Speiserrinne 3 der Sammelrinne 5 zu. Dort sammelt sich ein Glasüberschuß
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an, der durch das Beheizen der Sammelrinne 5 flüssig gehalten wird.
Dieser Glasüberschuß 7 fließt nun dem Kaliber 11 des Walzenpaares
8 zu. Durch die entsprechende Ausbildung der Mündung der Sammelrinne
5 ist der Druck des Glasüberschusses 7 auf alle Punkte des Kalibers
11 annähernd gleichmäßig und damit auch der Glasfluß zu diesen, der für eine
gleichmäßige Ausbildung des Querschnittes des Strangprofils 12 von wesentlicher
Bedeutung ist. In einem Walzvorgang wird nun das Strangprofil 12 hergestellt und
gleichzeitig das verarbeitete Glas durch die Temperatur der Walzenoberflächen der
Ober-und UnterwaIze 9 und 10 auf eine Temperatur heruntergekühlt,
bei der die Form des hergestellten Strangprofils 12 nach Durchlaufen des Walzenpaares
8 erhalten bleibt. Eine Abkühlung auf 700 bis 9001 C hat sich
hierbei als günstig erwisen, da so kein nachteiliger Einfluß auf das Gefüge des
Glases ausgeübt wird. Die Walzen des Walzenpaares 8 werden vor Produktionsbeginn
auf Arbeitstemperatur erwärmt und während der Produktion mittels Kühleinrichtungen
auf dieser Temperatur gehalten. Es ist möglich, den Kühlvorgang während des Walzens
durch Luftduschen zu unterstützen. Die Walzgeschwindigkeit des Walzenpaares
8 wird abhängig vom Glasstand der Glasschmelze 1 im Schmelzaggregat
2 durch Einwirken der Regeleinrichtung auf das stufenlose Getriebe geregelt. Bei
Produktionsstörungen oder Produktionsumstellungen ist es möglich, den Glasfluß vom
Schmelzaggregat 1 zur Sammelrinne 5 durch das Absperrorgan 4 bis zur
Wideraufnahme der Produktion zu unterbrechen.
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Es ist auch möglich, armierte Strangprofile 12 herzustellen. Als Stabilisierungselemente
18 werden hierbei besonders Draht oder Drahtgewebe verwendet. Das Stabilisierungselement
18 rollt von der Vorratsrolle 16 ab, gelangt durch die I-Elfsrolle
17 geführt vor dem Walzenpaar 8 in den Glasüberschuß 7 und
wird dann in das Strangprofil 12 eingewalzt. Zwischen Glas und Stabilisierungselemente
bildet sich bei der vorhandenen hohen Temperatur während des Walzvorganges gleichsam
eine homogene Einheit, die auf Grund der einmaligen Formung auch nicht wieder zerstört
wird. Durch die einmalige Formung ist es weiterhin möglich, auch querprofilierte
Strangprofile 12 unter Verwendung eines entsprechend profilierten Walzenpaares
8 herzustellen.
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Das Strangprofil 12 läuft nun über die Transporteinrichtung zum Kühlofen
15. Auf diesem Wege ist das Strangprofil 12 relativ zäh, jedoch bei weitem
noch nicht erstarrt. Es ist jedoch möglich, mittels der Richtwalzenpaare 14 das
Strangprofil stabil zu halten und bei auftretenden Verfonnungen zu richten. Das
Strangprofil 12 hat sich dabei jedoch derartig abgekühlt, daß nach Eintritt in den
Kühlofen 15 Transportrollen 14 Anwendung finden können. Den Kühlofen
15 verläßt das Strangprofil 12 dann mit Umgebungstemperatur und kann so der
weiteren Verarbeitung zugeführt werden. Bei Strangprofilen ohne Armierung ist die
Geschwindigkeit der Transporteinrichtung größer als die des Walzenpaares
8 und bei armierten Strangprofilen etwas geringer. Jedoch sind die Geschwindigkeitsunterschiede
nicht so groß, daß dadurch die Strangprofile 12 negativ beeinflußt werden.
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Bei querprofilierten Strangprofilen 12 müssen beide Geschwindigkeiten gleich
groß sein, da die Richtwalzenpaare 13 sonst die gewalzte Strangprofilform
verforinen würden.
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Bei Ausbildung der Sammelrinne 5 des Walzenpaares
8 und des Richtwalzenpaares 13 als eine auswechselbare Einheit ist
es möglich, außerhalb des Produktionsganges eine derartige Einheit zum Ersatz oder
zur Aufnahme einer neuen Produktion bereitzustellen und bei Störungen oder Produktionsumstellungen
gegen die in der Produktion befindliche schnell auszuwechseln, Werden mehrere Walzenpaare
8 mit unterschiedlichem Kaliber 11 an einem Schmelzaggregat 2 angeordnet,
ist es möglich, diese entsprechend ihres Glasbedarfes mit unterschiedlichen Walzgeschwindigkeiten
arbeiten zu lassen. In F i g. 6 bis 14 sind durch das beschriebene Verfahren
herstellbare Strangprofilformen ohne und mit Profilierungen in Längs- und Querrichtung
dargestellt. Die Zahl solcher Strangprofilformen läßt sich natürlich beliebig vermehren.
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