-
Vorrichtung und Verfahren zur gleichmäßigen Zuführung geschmolzenen
Glases zu einer Formvorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine verbesserte
Vorrichtung und auf ein Verfahren zur gleichmäßigen Zuführung geschmolzenen Glases
zu einer Formvorrichtung und richtet sich insbesondere auf eine Vorrichtung zur
Zuführung einer Vielzahl getrennter oder einzelner Ströme geschmolzenen Glases zur
Eingriffsstelle eines Paares zusammenwirkender Walzen, um derart einen Schmelzvorrat
gleichmäßiger Tiefe und vorbestimmter Länge an dieser Walzeneingriffsstelle aufrechtzuerhalten.
-
Obwohl eine ideale Möglichkeit zur Zuführung geschmolzenen Glases
zu einem Paar von Walzen beim Auswalzen eines Blattes oder Bandes darin besteht,
das geschmolzene Glas unmittelbar der Eingriffsstelle der Walzen aus dem Austrittsende
einer Öffnung oder Lippe in enger Nachbarschaft dieser Walze zuzuführen, ist eine
solche Zuführung nicht immer möglich, insbesondere wenn man das Blatt oder Band
aus leicht entglasbarem Glas herstellen will. In diesen Fällen haben die gekühlten
Formwalzen die Neigung, der Öffnung oder Zuführungslippe Wärme zu entziehen, was
zu einer Vorentglasung des Glases vor seiner Verformung zum Blatt führt. Man hat
bereits Heizelemente vorgesehen, um das Ende der Öffnung oder Lippe zu erwärmen
und die Vorentglasung zu vermeiden. Jedoch ist diese Lösung nicht vollständig zufriedenstellend,
da in enger Nachbarschaft zu den Kühlwalzen zugeführte Wärme die Neigung hat, die
Walzen zu erwärmen, wodurch es zu einem Verwerfen der Walzen und zu einer ungenügenden
Verfestigung während der Blattbildung kommt. Es wurde nunmehr gefunden, daß dieses
sich aus der Kühlung der Öffnung oder Lippe ergebende Problem der Vorentglasung
dadurch vermieden werden kann, daß man das Austrittsende der Öffnung oder Lippe
im Abstand oberhalb des Eingriffs oder der Berührungslinie der Walzen anordnet.
Da jedoch leicht entglasbare Gläser im allgemeinen bei ihren Verflüssigungstemperaturen
eine extrem niedrige Zähigkeit aufweisen, wobei die Oberflächenspannungskräfte durch
die Viskosität nidht verhindert werden, zeigt es sich, daß die üblichen rechteckig
geformten öffnungen für solche flüssigen Gläser unwirksam sind, da sich bei solcher
rechteckiger Zuführung das Band oder Blatt zu einem runden Strom zusammenzieht,
bevor es die Walzen erreicht. Infolgedessen wird an der Eingriffsstelle ein örtlicher
Glasvorrat gebildet, welcher durch Auswalzen nicht auf die gewünschte Breite herausgedrückt
werden kann.
-
Um eine gleichmäßige Verteilung des geschmolzenen Glases über die
gesamte Breite der Formwalze zu erzielen, läßt man das Glas über eine mit dem Glasvorratsbehälter
in Verbindung stehende, nach abwärts geneigte Rinne und durch eine Vielzahl von
vom unteren Ende der Rinne herabhängenden Trennvorrichtungen zur Abgabe einer Vielzahl
einzelner, im Abstand befindlicher Ströme geschmolzenen Glases zu den Formvorrichtungen
fließen.
-
Vorzugsweise bestehen die Formvorrichtungen aus Formwalzen, wobei
der Vorratsbehälter in der Nähe der oberen Öffnung der Rinne einen überlauf aufweist.
-
Zweckmäßig schließt die Rinne mit der Senkrechten einen Winkel größer
als 10° ein.
-
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren unterteilt man das geschmolzene
Glas teilweise aus diesem Vorrat nach unten unter einem Winkel über 10° zur Vertikalen
abströmend in eine Vielzahl von Einzelströme mit dazwischenliegenden Lufträumen
und richtet diese Ströme auf die Formwalzen im wesentlichen über deren Gesamtlängserstreckung.
-
Bevorzugt wird das Glas im Vorrat und während seiner Strömung nach
unten längs der geneigten Bahn erwärmt.
An der Eintrittsstelle der
Formwalzen bildet sich nun infolge der erfindungsgemäßen Maßnahmen ein Vorrat gewünschter
Länge über die Eingriffsstelle der Walzen.
-
Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird also ein vollständig gleichmäßiger
Vorrat gewünschter Länge in der Nähe des Eingriffs dieser Walzen erzeugt. Insbesondere
eignen sich die erfindungsgemäßen Maßnahmen für Glas niedriger Viskosität.
-
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nun an Hand
der Zeichnungen erläutert, in denen F i g. 1 schematisch eine Seitenansicht einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung zwischen Glasvorrat und einem Paar von Formwalzen
zeigt; F i g. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung,
F i g. 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach F i g. 2, F i g. 4 eine Vorderansicht
der Vorrichtung nach F i g. 2, F i g. 5 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach
F i g. 2, F i g. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Teiles der Vorrichtung nach
F i g. 2, F i g. 7 eine perspektivische Ansicht einer anderen Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 8 eine Vorderansicht der Vorrichtung nach
F i g. 7, F i g. 9 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach F i g. 7 und F i g. 10
eine perspektivische Teildarstellung aus der Vorrichtung nach F i g. 7.
-
In den Zeichnungen und insbesondere in F i g. 1 erkennt man eine Zuführungsvorrichtung
10 zur Zuführung von Strömen gemäß der Erfindung in ihrer Anordnung in einem
ausgesparten Teil 11 einer Brennkammer oder eines hitzebeständigen Gehäuses 12.
Ein Zuführungsrohr 13 ist an einen Vorrat geschmolzenen Glases 14 angeschlossen
und fördert dieses Glas zu einem Behälter 15 der Zuführungsvorrichtung 10 unterhalb
der Oberfläche des in diesem Behälter befindlichen Glases. Ein Abzugskanal 16 mit
Einrichtungen zur Trennung des geschmolzenen Glases in eine Vielzahl von Einzelströmen
führt das geschmolzene Glas durch einen verengten Kanal 11 a zu den Formwalzen 17,
die unterhalb der Brennkammer 12 angeordnet sind. Innerhalb des ausgesparten Teiles
11 der Brennkammer 12 sitzt eine Vielzahl geeigneter Heizvorrichtungen 18, die das
Glas während der Zuführung zu den Formwalzen 17 im geschmolzenen Zustand halten
und damit eine Vorentglasung verhindern. Ein Paar Zapfen 19, welches durch geeignete
Einrichtungen, beispielsweise ein Schwenkrad, betätigt werden kann, ist an der Brennkammer
befestigt, um dieselbe unterhalb der Glasquelle 14 schwenkbar aufzuhängen. Die Gründe
für diese Maßnahme werden später noch näher erläutert werden. Bei der in den F i
g. 2 bis 6 wiedergegebenen Ausführungsform ist eine Zuführungsvorrichtung 20 für
die Glasströme mit einem Behälter 21. und einem Abzugskanal 22 vorgesehen, der mit
dem Behälter 21 in Verbindung steht. Der Behälter 21 ist mit einem überlauf
23 in der Nähe der Einmündung .des Abzugskanals 22 versehen, um im Behälter einen
Vorrat vorbestimmter Höhe aufrechtzuerhalten. In der Vorderfläche des Abzugskanals
ist als Sicherung ein Überlauf 24 vorgesehen, welcher eine unkontrolliert Spüllage
verhindert, wenn der Behälter zu voll wird Ein Paar sich längs der Vorderfläche
des Abzugs kanals nach unten erstreckender Führungsflansch 25 bildet einen Kanal
für den Überlauf 24.
-
Wie man insbesondere aus F i g. 5 erkennt, ist de Abzugskanal 22 gegenüber
der Senkrechten leicht ge neigt. Das Ausmaß dieser Neigung des Abzugskanal; ist
für die Zuführung von Glas mit maximaler Ge schwindigkeit ohne Einschluß von Luft
von außer ordentlicher Wichtigkeit. Der Winkel A zwischen dem Abzugskanal und der
Vertikalen ist so gewählt daß das geschmolzene Glas längs der unteren innerer Oberfläche
des Abzugskanals nach unten fließt unc den Abzugskanal aufeinanderfolgend vom Boden
nach oben ohne Lufttaschenbildung oder Einschlut von Luft füllt. Es hat sich gezeigt,
daß man optimale Strömungsbedingungen erhält, wenn dei Winkel A etwa 1S°
beträgt. Ist der Winkel A kleine als 10°, dann besteht die Neigung des Einfangen
von Luft im Glas während seiner Abwärtsströmung so daß Blasen entstehen. Ist dagegen
der Winke: größer als 20°, dann ist eine außerordentlich große Konstruktion für
die Zuführung erforderlich, und die Strömung wird durch Reibungswiderstand wesentlich
vermindert. In der Abzugskammer 21 wird ein konstanter Spiegel aufrechterhalten,
der von der gewünschten Strömungsgeschwindigkeit abhängt. Irr: Abzugskanal erstreckt
sich über seine gesamte Längserstreckung eine Vielzahl von Trenn- oder Teilvorrichtungen
in Farm von Rohren 26, die am Boden des Abzugskanals 22 befestigt sind. Diese Rohre
26 bilden eine Vielzahl von getrennten Glaszuführungskanälem, wobei zwischen ihnen
Lufträume verbleiben.
-
Wie man besonders in F i g. 3 erkennt, können die Rohre
26 über eine Vielzahl im seitlichen Abstand angeordneter, im wesentlichen
paralleler Längslinien artgeordnet sein, wobei die Rohre an jeder Längslinie bezüglich
der Rohre in der benachbarten Längslinie gestapelt oder in Längsrichtung versetzt
sind. Findet eine Vielzahl solcher Rohrreihen Verwendung, dann ist es erforderlich,
die Rohröffnungen an den Außenseiten abzuschrägen, so daß längs des Eingriffs der
Formwalzen eine einzige Linie von Strömen vorhanden ist. Der in F i g. 6 wiedergegebene
Querschnitt durch einen Teil des Abzugskanals 22 zeigt zwei Zuführungsrohre;
26, die an einer Bodenplatte 22a des Abzugskanals 22 befestigt sind. Der Winkel
B gibt die Neigung der Öffnung 27 gegenüber der Horizontalen an. Die: durch diesen
Neigungswinkel erzeugte vergrößerte Öffnung versucht das Glas G zur Mittellinie
zwischen den Rohren 26 zu ziehen, so daß eine einzige Zuführungslinie in Richtung
der Formwalzen entsteht. ES hat sich gezeigt, daß man optimale Ergebnisse erhält,
wenn der Winkel B bei annähernd 75° gehalten wird. Wird der Winkel unter 65° C verringert,
dann zeigt das Glas die Neigung, sich von der Mittellinie wegzuziehen, so daß zwei
gesonderte Strömungslinien entstehen. Der maximal verwendbare Winkel ist nur durch
die Herstellungsmöglichkeiten für eine solche Öffnung begrenzt. Der kurze Seitenwandungsteil
28 des Rohres 26 wird auf minimaler Länge gehalten, um so den Widerstand im Rohr
zu verringern und damit auch die zum Durchziehen des Glases erforderliche Spiegelhöhe
zu vermindern. Die Öffnung 27 soll durch einen ebenen Schnitt, wie in F i
g. 6 wiedergegeben, hergestellt oder konkav sein. Bei den in den F i g. 7 bis 10
wiedergegebenen
Ausführungsformen enthält die Zuführungsvorrichtung
30 einen Vorratsbehälter 31, einen Abzugskanal oder eine Rinne in Form einer offenen
Lippe 32 und Trennvorrichtungen in Form einer Vielzahl von Platten 33, die auf dem
unteren Ende der Rinne befestigt sind. Ein die Vorderfläche des Behälters bildender
überlauf weist eine Vielzahl nach oben stehender Abstandsplatten 35 auf, die längs
ihrer oberen Enden durch einen Riegel 36 verbunden sind. Die Platten 35 bilden eine
Vielzahl von Kanälen 37 für die Zuführung und Zumessung geschmolzenen Glases zur
Rinne oder Lippe 32. Der überlauf und die Kanäle 37 sind durch ein Paar von Führungsflanschen
38 begrenzt, welche sich längs der Seitenkanten der Rinne oder Lippe 32 unter Bildung
von Seitenwänden für diese nach unten erstrecken.
-
Eine Vielzahl von Trennstreifen 39, die jeweils in Flucht mit einer
Abstandsplatte 35 liegen, erstreckt sich von der Oberseite des überlaufs 34 längs
der Oberfläche der geneigten Grundfläche der Lippe 32 nach unten und ragt nach unten
über die untere Kante 32 a der geneigten Bodenwandung vor, so daß eine Vielzahl
von Zuführungskanälen 40 entsteht. Die Bänder 39 weisen einen sich vertikal erstreckenden
oder gleichmäßigen Widerstandsteil 41 und einen geneigten oder zusammenlaufenden
Teil 42 auf. Der gleichmäßige Widerstandsteil 41 muß so lang sein, daß jeder zugemessene
geschmolzene Glasstrom in den Zuführungskanälen 40 mit gleicher Strömungsgeschwindigkeit
fließt. Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß für Glas mit einer Viskosität
von 100 Poises wenigstens 25 mm erforderlich sind, um eine gleichmäßige Strömungsgeschwindigkeit
in jedem Kanal sicherzustellen. Der geneigte oder konvertierende Teil 42 dient zur
Einstellung der gesamten Breite der verschiedenen Ströme auf die gewünschte, den
Formwalzen zuzuführende Breite.
-
An den unteren Enden der Führungsflansche 38 und der Trennstreifen
39 sind mit Hilfe von Abstandsleisten 43 eine Vielzahl von Teil- oder Abstandsplatten
33 befestigt. Die unteren Enden der Flansche 38 und der Streifen 39 werden durch
die Riegel 46 in vorbestimmten, voneinander getrennten Lagen gehalten. Die Riegel
sind in F i g. 8 aus Gründen der zeichnerischen Darstellung weggelassen. Die Abstandsleisten
43 und die Abstandsplatten 33 erzeugen eine Vielzahl von Zuführungskanälen 44, die
durch dazwischenliegende Lufträume 45 getrennt sind. Der durch die Abstandsleisten
zwischen benachbarten, jeweils an den Trennstreifen 39 befestigten Abstandsplatten
vorgesehene minimale Abstand D ist kritisch, da diese Platten so viel Abstand aufweisen
müssen, daß der durch jeden Zuführungskanal 44 strömende Glasstrom an der
Spitze der Platten 33 nicht zusammenfließt, sondern in Form einer Vielzahl von getrennten
oder Einzelströmen durchgeführt wird. So wurde beispielsweise gefunden, daß der
Abstand D wenigstens 4,7 mm für Glas mit einer Viskosität von 100 Poises betragen
muß, damit sich eine Vielzahl getrennter oder Einzelströme bildet, wenn das Glas
das untere Ende der Platte 33 verläßt. Wie man insbesondere aus den F i g. 9 und
10 erkennt, liefern die konvergierenden unteren Oberflächen 33 a der parallelen
Zuführungsplatte 33 eine Stromzuführung des geschmolzenen Glases G ohne Enthemmung.
-
Das Zuführungssystem nach der vorliegenden Erfindung wurde für Gläser
niedriger Viskosität mit Viskositäten im Bereich von etwa 10 bis 300 Poises entwickelt.
Glas mit einer Viskosität unterhalb 10 Poises hat eine Oberflächenspannung, die
zu einem Aufbrechen des Stromes und zur Tropfenbildung führt, was die Herstellung
eines unzufriedenstellenden Blattes zur Folge hat, während Glas mit einer Viskosität
oberhalb 300 Poises verhältnismäßig zäh ist und, wenn die Vorrichtung nicht bedeutend
vergrößert wird, sich in der Zuführungsvorrichtung festsetzt.
-
Wird Glas mit einer Viskosität von annähernd 100 Poises von einer
rechteckigen Öffnung zugeführt, dann zieht sich das aus dieser Öffnung austretende
Blatt zu einem gerundeten Strom von annähernd 10 cm aus, so daß eine unzureichende
Versorgung der Formwalze auftritt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet die
Nachteile dieses Ausziehens durch Schaffung einer Vielzahl getrennter oder Einzelströme
über die Eingriffsstelle eines Paares von Formwalzen, so daß längs der gesamten
Breite dieser Eingriffsstelle ein kontinuierlicher gleichmäßiger Vorrat entsteht.
-
Im Betrieb wird das geschmolzene Glas niedriger Viskosität von einer
geeigneten Vorratsquelle dem Behälter der Zuführungsvorrichtung vorzugsweise mit
Hilfe eines Zuführungstauchrohres zugeführt. Das geschmolzene Glas fließt dann über
den am vorderen Ende des Behälters vorhandenen überlauf in die geneigte Rinne und
längs dieser nach unten. Die auf dem unteren Ende der Rinne angeordneten Trennwände
oder Unterteilungsvorrichtung liefern eine Vielzahl kleiner oder getrennter Ströme
geschmolzenen Glases über die gesamte Breite der Eingriffsstelle eines Paares von
im vertikalen Abstand unterhalb dieser Vorrichtung angeordneten Formwalzen.
-
Wenn auf der einen Seite der Trennwand eine größere Glasmenge fließt
als auf der anderen Seite, kann der gesamte Trennraum, in dem die Zuführungsvorrichtung
angeordnet ist, um die Drehzapfen 19 verschwenkt werden, deren Drehachse senkrecht
zu der Ebene stehen, die durch die Vielzahl der einzelnen Ströme definiert wird,
so daß der Vorratsbehälter in der Nähe der Seite des Überlaufs, an der die Strömung
größer gewesen ist, nun einen niedrigeren Spiegelstand aufweist. Infolgedessen läßt
sich die Strömung über die ganze Breite der Teilvorrichtungen durch Verschwenken
des Brennraumes um die Zapfen und durch relative Einstellung der Spiegelhöhe des
geschmolzenen Glases über den verschiedenen Zuführungsströmen ausgleichen.