DE1227203B - Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Flachglas - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C03b

Deutsche Kl.: 32 a-19/00

Nummer: 1227 203

Aktenzeichen: C 29269 VI b/32 a

Anmeldetag: 1. März 1963

Auslegetag: 20. Oktober 1966

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Flachglas.

Bei den üblichen Verfahren zur Herstellung von Flachglas, wie den Walzverfahren, wird die Glasscheibe in Berührung mit den sie kühlenden festen Organen gebildet. Dies hat Veränderungen und das Entstehen von Oberflächenfehlern der Scheibe zur Folge.

Mit dem Ziel, diese Nachteile zu vermeiden, ist bereits vorgeschlagen worden, das Glas im geschmolzenen oder auch im bereits geformten, jedoch noch plastischen Zustand auf eine flüssige, tragende Unterlage zu legen, welche aus einem Bad von höherer Dichte als der des Glases besteht, so daß die Scheibe auf der Oberfläche dieses Bades durch die hydrostatischen Kräfte gehalten wird. Hierbei wird zwischen den Kanten der Scheibe und den Wandungen des das Bad enthaltenden Behälters ein erheblicher Abstand aufrechterhalten, so daß es, falls als flüssiger Träger ein an der Luft oxydierbares, geschmolzenes Metall wie Zinn verwendet wird, erforderlich wird, das Metall durch eine neutrale oder reduzierende Atmosphäre gegen Oxydationsgefahr zu schützen. Hieraus folgt, daß umfangreiche und komplizierte Vorrichtungen notwendig werden.

Darüber hinaus ist noch eine beachtliche Flüssigkeitsmenge bei den bekannten Verfahren erfordersich, wodurch praktisch die Verwendung wertvoller oder seltener Metalle oder Legierungen dieser Metalle, die ja in Luft nicht oder nur wenig oxydieren dürfen, sich verbietet.

Beim Verlassen des Bades schließlich, muß die Glasscheibe, um eine Berührung längs der Ränder der die Flüssigkeit enthaltenden Wanne zu verhindern, aus der horizontalen Badebene in eine höher gelegene Ebene übergeführt werden, bei der es sich z. B. um die des Rollenförderers, der auf das Bad folgt, handelt. Das Glas muß also sehr stark in diesem Stadium gekühlt werden, damit die Richtungsänderung der Glasscheibe keine Oberflächendeformationen mit sich bringt.

Erfindungsgemäß können diese Nachteile dadurch vermieden werden, daß das gegebenenfalls in noch plastischem Zustand befindliche Glas im Zuge seiner Vorwärtsbewegung auf einem flüssigen Träger, welcher seinerseits auf einer festen Unterlage ruht, aufgebracht und von diesem während seiner Vorwärtsbewegung praktisch allein unter der Wirkung der Oberflächenkräfte getragen wird.

Die Glasscheibe wird auf dem flüssigen Träger,

Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von
Flachglas

Anmelder:

Compagnie des Saint-Gobain,

Neuilly-sur-Seine (Frankreich)

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier, Patentanwälte, Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:
Albert Bezombes,
Ivan Peyches,
Pierre Tissier, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 1. März 1962 (889 640)

also nicht etwa durch die hydrostatischen Kräfte, sondern nur durch die Oberflächenkräfte gehalten.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform bewegt der flüssige Träger sich in Bewegungsrichtung der Scheibe, begleitet diese also in seiner Bewegung.
Zweckmäßig ist der die Glasscheibe tragende flüssige Träger bzw. das flüssige Bad schmaler als die Scheibe.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung geht man dabei so vor, daß in die feste tragende Unterlage, in der eine in Längsrichtung des flüssigen Trägers sich erstreckende Vertiefung vorgesehen ist, eine Flüssigkeitsmenge eingefüllt wird, die etwas größer ist als das Fassungsvermögen der Vertiefung.

Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens wird man dabei zweckmäßig so arbeiten, daß die den flüssigen Träger oder bzw. das flüssige Band Band bildende Flüssigkeit im Kreislauf geführt und während der Rückleitung gereinigt und wieder erwärmt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann z. B. mit einer Vorrichtung durchgeführt werden, bei der die feste, tragende Unterlage des flüssigen Trägers aus einem Wärme gut leitenden Werkstoff besteht und gegebenenfalls mit Kühlvorrichtungen ausgestattet ist.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme ist der flüssige Träger also tatsächlich seitlich durch zylindrische Menisken begrenzt, deren Krümmungsradien

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dem Gleichgewicht der Kräfte von Oberflächenspan- zylindrischen Trennungsflächen in Kontakt mit der

ung und Gewicht der Glasscheibe entsprechen. Atmosphäre befindet, wobei diese Flächen notwen-

So ist es nicht ewa, wie bisher unerläßlich, daß die digerweise sehr klein sind. Falls die Tragflüssigkeit Dichte der Flüssigkeit größer als die des Glases ge- ein oxydierbares Metall oder eine beliebige Flüssigwählt werden muß. 5 keit, die unter der Einwirkung der Atmosphäre

Auch wird durch die erfindungsgemäße Maßnahme Änderungen unterliegt, ist, so werden die Möglicherreicht, daß dadurch, daß das Glas während des keiten solcher Veränderungen auf diese Fläche von Zeitraumes," wo es noch plastisch ist, durch den minimaler Größe, die ohne weiteres örtlich geschützt flüssigen Träger gelagert wird, eine Glasscheibe ent- werden kann, beschränkt.

steht, deren endgültige Form spiegelbildlich zu der io Ein solcher Schutz ist jedoch nicht unbedingt

ebenen Fläche des Trägers ausgebildet ist. erforderlich, wenn das flüssige, die Glasscheibe

Die Erfindung soll nun beispielsweise mit Bezug tragende Band diese, wie das weiter unten bei der

auf die Zeichnungen erläutert werden. In diesen ver- Beschreibung der in F i g. 3 dargestellten Anlage

anschaulicht erläutert werden wird, auf ihrem Wege begleitet. In

Fig. 1 in perspektivischer Darstellung eine erste 15 diesem Fall ist die Scheibe bereits hinreichend abge-

und kühlt. Die Flüssigkeit wird z. B. durch eine Rinne

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform des Grund- abgeführt und durch eine Leitung im Kreislauf nach

gedankens der Erfindung, wobei gemäß dieser Figur stromaufwärts wieder unter die Glasscheibe zurück-

im Vergleich zu Fig. 1 ein Flüssigkeitsband von verbracht, um derart ständig das flüssige Band zu

größerer Dicke verwendet wird; 20 bilden. Im Zuge ihrer Rückführung im Kreislauf

Fig. 3 veranschaulicht schematisch im Vertikal- kann die Flüssigkeit gereinigt und auf geheizt werden,

schnitt als Beispiel eine Vorrichtung zur Durchfüh- so daß nur reine Flüssigkeiten, die kerne ändernden

rung des Verfahrens gemäß der Erfindung, und zwar Einwirkungen auf die Oberfläche der Scheibe aus-

beider in den F i g. 1 und 2 veranschaulichten Aus- üben können, wieder in Kontakt mit der Scheibe

führungsformen desselben*. 25 gelangen.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 1 ruht die Die geringe Dicke des flüssigen Bandes ermöglicht

Glasscheibe 1 während ihrer Verfestigung auf einem eine sehr schnelle Herstellung des thermischen

Flüssigkeitsband 2 von der Dicke ε, dessen Seiten- Gleichgewichts zwischen der Flüssigkeit und der

kanten zylindrische Flächen 4 bilden. Das flüssige Glasscheibe und deren gleichzeitige Kühlung. Sie

Band 2 ruht seinerseits auf einer ebenen Tragfläche 3 30 ermöglicht es außerdem, die Wärmezufuhr durch

aus feuerfestem Werkstoff. Der Krümmungsradius Konvektion in Richtung von stromaufwärts nach

der zylindrischen Trennungsflächen 4 entspricht dem stromabwärts auf ein Mindestmaß zu verringern,

Gleichgewichtszustand zwischen den Oberflächen- welche unvermeidbar ist, falls ein tiefes Bad aus

spannungskräften der Flüssigkeit und dem Gewicht einer gut wärmeleitenden Flüssigkeit, wie einem ge-

der Glasscheibe. Dieser Krümmungsradius bestimmt 35 schmolzenen Metall, verwendet wird,

die Dicke des flüssigen Bandes 2, die, weil die dieses In allen diesen Fällen wird die Temperatur der

tragende Unterlage eben ist, von einer Kante zur das Bad bildenden Flüssigkeit so eingestellt, daß sich

anderen konstant ist. die thermischen Behandlungsbedingungen ergeben,

Die verwendete Flüssigkeit darf das Glas nicht die notwendig sind, um die erforderlichen Oberbenetzen. Sie kann z. B. geschmolzenes Zinn sein, 40 flächen- und Kühleigenschaften der Glasscheibe zu dessen Oberflächenspannung bei den Temperaturen, erzielen.

die bei der Verfestigung der Glasscheibe auftreten, Insbesondere kann die Kühlung der sich in Konin der Größenordnung von 500 dyn/cm liegt. takt mit der sie tragenden Flüssigkeit befindenden

Die Dicke des flüssigen Bandes liegt im Falle einer Glasscheibe derart fortschreitend erfolgen, daß die

Glasscheibe von 5 mm Dicke in der Größenordnung 45 Ausbildung eines zu starken Temperaturgefälles zwi-

von 4 mm. sehen den beiden Flächen der Scheibe vermieden.

Bei der abgeänderten Ausführungsform gemäß wird, wie das in dem Patent 1 065 142 »Verfahren F i g. 2 weist die feste Unterlage 3 eine durchgehende und Vorrichtung zur Herstellung von Glasscheiben Vertiefung 5 von geringerer Breite als der der Glas- mit ebener Oberfläche und von poliertem Aussehen« scheibe auf. In dieser Vertiefung wird eine Menge 50 vorgeschlagen wird. Durch diese Art der Kühlung an Flüssigkeit eingefüllt, die etwas größer ist, als es können die örtlichen Verformungserscheinungen der ihrem Fassunsgvermögen entspricht, so daß sich die Oberfläche, die auf thermischen Ursachen beruhen Flächen, welche die Kanten des flüssigen Bandes und unter der Bezeichnung »Hämmerung« bekannt unterhalb der Glasscheibe begrenzen, sich außen- sind, vermieden werden. Es ergibt sich auf diese seitig der Seitenkanten dieser Vertiefung bilden 55 Weise eine feuerpolierte Glasscheibe, deren beide können. Ihre Tiefe ist etwas größer als die dem Flächen frei von den Verformungen sind, die Gleichgewichtszustand entsprechende Dicke ε des üblicherweise durch das Formgebungsverfahren, Unflüssigen Bandes. Falls die Glasscheibe sich etwa in Vollkommenheiten des Trägers und die thermischen der Querrichtung verschieben sollte, verformen sich Bedingungen bei der Kühlung hervorgerufen werden, die zylindrischen Randflächen 6, 7 und erzeugen da- 60 Die für das erfindungsgemäße Verfahren verwendurch ein ausrichtendes bzw. zurückführendes dete Flüssigkeit muß eine Anzahl von physikalischen Kräftepaar. und chemischen Eigenschaften besitzen.

Bei jeder der betrachteten der beiden Ausfüh- Sie darf sich innerhalb des Temperaturbereichs

rungsformen der Erfindung, bei deren jeder zylin- zwischen dem Fonnvorgang und der Verfestigung

drische Begrenzungsflächen des flüssigen Bandes 65 der Glasscheibe, der für die üblichen Natrium-Kalk-

unterhalb der Glasscheibe gebildet werden, besteht Silikatgläser zwischen 1100 und 500⁰C liegt, nicht

ein besonderes Merkmal der Erfindung darin, daß zersetzen. Sie darf nicht chemisch mit dem Glas

sich die Flüssigkeit nur an der Oberfläche dieser reagieren.

Sie darf das Glas nicht benetzen, und ihre Oberflächenspannung muß hinreichend hoch sein, um eine zweckentsprechende Dicke des flüssigen Bandes zu ermöglichen.

Im übrigen kann aber die Dichte des flüssigen Trägers beliebig, z. B. auch kleiner als die des Glases sein.

Schließlich ist es von Vorteil, wenn die Viskosität des flüssigen Trägers gering ist, weil hierdurch die Fortbewegung der Glasscheibe erleichtert wird.

Mit besonderem Vorteil besteht die feste tragende Unterlage für das flüssige Band aus einem Werkstoff von guter Wärmeleitfähigkeit. Hierdurch wird der Wärmeaustausch erleichtert und die gewünschte thermische Behandlung der Glasscheibe bequem ermöglicht. Im Falle der Verwendung eines aus einem geschmolzenen Metall, wie von geschmolzenem Zinn, bestehenden flüssigen Bandes kann die tragende Unterlage vorteilhafterweise aus Graphit bestehen.

Die beispielsweise in F i g. 3 dargestellte Anordnung ermöglicht es, die Scheibe auf einen flüssigen Träger gemäß der Erfindung aufzubringen, sie thermisch zu behandeln und auf diesem Träger vorwärts zu bewegen.

Das zu einer Scheibe 1 von im wesentlichen gleichmäßiger Dicke vorgeformte Glas wird auf das seinerseits auf einer ebenen festen Unterlage 3 gebildete, aus geschmolzenem Metall bestehende flüssige Band 2 aufgelegt, welches die Glasscheibe unter der Wirkung der sich durch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit ergebenden Kräfte trägt. Das flüssige Band wird ständig aus einem stromaufwärts liegenden trogförmigen Behälter 10 erneuert. Die Glasscheibe tritt in Kontakt mit der in diesem Behälter enthaltenen Flüssigkeit.

Die Glasscheibe nimmt in der Folge ihre endgültige zu der ebenen Oberfläche der Flüssigkeit spiegelbildliche Form an und kühlt sich gleichzeitig mit der sie begleitenden Flüssigkeit ab. Das flüssige Band wird durch den am anderen Ende der Vorrichtung angeordneten Behälter 11 begrenzt, in welchem die Flüssigkeit gesammelt wird und dann durch eine Leitung 12 strömt, in welche ein Pump- und Reinigungssystem 13 sowie eine Erhitzungsvorrichrung 14, durch welche die Temperatur der Flüssigkeit gesteigert werden kann, eingeschaltet ist. Die Glasscheibe wird, ohne die Ebene zu verlassen, auf welcher ihre Formgebung beendet wurde und auf der sie sich anschließend bis zu einer hinreichenden Erstarrung abgekühlt hat, einem Rollenförderer 15 übergeben, welcher sie nach einem Kühlkanal oder einer anderen thermischen Behandlungsvorrichtung verbringt.

Die feste tragende Unterlage, auf welcher das flüssige Band gebildet wird, kann in beliebiger Weise, z. B. durch sie durchdringende und von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmte Rohre gekühlt werden.

Das flüssige Band ist seitlich sowohl bei der einen wie bei der anderen der beiden grundsätzlich in den Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsformen durch zylindrische Flächen begrenzt. Ein am stromabwärtigen Ende des flüssigen Bandes angeordnetes Wehr 17 sichert die gleichmäßige Wirkungsweise der Vorrichtung.

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Flachglas, dadurch gekennzeichnet, daß das gegebenenfalls in noch plastischem Zustand befindliche Glas im Zuge seiner Vorwärtsbewegung auf einem flüssigen Träger, welcher seinerseits auf einer festen Unterlage ruht, aufgebracht und von diesem während seiner Vorwärtsbewegung praktisch allein unter der Wirkung der Oberflächenspannungskräfte getragen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der flüssige Träger sich in Bewegungsrichtung der Glasscheibe bewegt, d. h. diese bei seiner Bewegung begleitet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Glasscheibe tragende flüssige Träger bzw. das flüssige Band schmaler ist als die Scheibe.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in die feste tragende Unterlage, in der eine in Längsrichtung des flüssigen Trägers erstreckende Vertiefung vorgesehen ist, eine Flüssigkeitsmenge eingefüllt wird, die etwas größer ist als das Fassungsvermögen der Vertiefung.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die den flüssigen Träger oder das flüssige Band bildende Flüssigkeit im Kreislauf geführt und während der Rückleitung gereinigt und wieder erwärmt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die feste tragende Unterlage (3) des flüssigen Trägers aus einem gut wärmeleitenden Werkstoff besteht und gegebenenfalls mit Kühlvorrichtungen ausgerüstet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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