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Verfahren zum Ziehen von Glasscheiben Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Ziehen von Tafelglas aus einem Schmelzbad in einer Ziehkammer, in
welcher auf jeder Seite der Ziehebene der Glastafel ein Kühlelement angeordnet ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein feuerfestes
Plattenmaterial, das gasundurchlässig und für Infrarotstrahlung teilweise durchlässig
ist, in dichter Nähe mindestens einer Hauptoberfläche jedes Kühlelements derart
angebracht ist, daß es ein Aufwärtsströmen von Gasen vom Unterteil des Glasbandes
gestattet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es, die Geschwindigkeit, mit
der das Glas gezogen wird, zu steigern und den hergestellten Glasscheiben ein besseres
Aussehen zu geben, wobei die gewöhnlich auftretenden und typischen Wellenmuster,
d. h. querlaufende Abweichungen in der Stärke, die als rippenförmige Bänder im allgemeinen
in der Richtung des Zugs erscheinen, vermieden oder wesentlich verringert werden.
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Bei den üblichen Verfahren zum Ziehen von Glasscheiben entsteht durch
die räumliche Anordnung von Glasband, Bad und Ziehkammer ein natürlicher Zug, in
dem Wärme von Bad und Glasband, die verhältnismäßig sehr warm sind, auf die kühlere
Umgebungsluft innerhalb der Kammer übertragen wird, so daß in der Ziehrichtung und
aus der Kammer heraus ein Konvektionsluftstrom entsteht. Die Bewegung der erwärmten
Luft in der Zieheinrichtung erzeugt Zonen verminderten Druckes am Fuß oder dem Meniskus
des Glasbandes, und die Folge ist, daß kältere Luft in diese Zonen verminderten
Druckes gesaugt wird. Die Luft tritt an der Übergangsstelle zwischen der Ziehkammer
und der Ziehvorrichtung in die erstere durch Risse, Spalten od. dgl. in den Kammerwänden
ein. Die kältere in die Zonen niedrigeren Druckes fließende Luft wird weiter kühl
gehalten, da sie im allgemeinen über die Kühleinrichtung hinwegströmt, die innerhalb
der Kammer etwas oberhalb der Oberfläche der Glasschmelze zu beiden Seiten des Glasbandes
angeordnet sind, um das Erstarren des Glases zu beschleunigen. Es ist leicht einzusehen,
daß die Temperatur der eintretenden Luft wegen der verschiedenen Herkunft dieser
Luft uneinheitlich ist, und dieser Zustand bleibt wegen der unterschiedlichen Wege,
die diese Luft in der Ziehkammer einschlägt, und wegen der sonstigen Bedingungen
im Ofen bestehen. Die Temperaturunterschiede bedingen ungleichmäßige Geschwindigkeiten
innerhalb der Ziehkammer. Die kältere Luft fließt mit verschiedenen Geschwindigkeiten
nach den Zonen verringerten Druckes und stört die verhältnismäßig dünnen, an der
Oberfläche des Bandes haftenden Luftschichten, die sich zusammen mit dem Band bewegen,
wodurch ein uneinheitlicher Wärmeübergang von dem Glas weg verursacht wird, was
andererseits die Formgebung des Glasbandes in demjenigen Bereich, in dem es von
dem flüssigen in den festen Zustand übergeht, ungünstig beeinflußt. Das noch formbare
und unter Zugspannung stehende Glas streckt sich dabei ungleichmäßig und ergibt
ein charakteristisches Längswellenmuster.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung werden beim Ziehen eines Glasbandes
aus einer Glasschmelze in einer gekühlten Zone für Infrarotstrahlen teilweise durchlässige
Sperren zwischen einem Teil der genannten Zone und den das Aussehen des Glases beeinträchtigenden
Luftströmen angebracht und wird die von diesen Sperren in dieser gekühlten Zone
abgegebene Strahlungswärme absorbiert.
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Die Erfindung wird aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung,
die die Erfindung veranschaulicht, noch besser verständlich werden. Hierbei zeigt
A b b. 1 schematisch einen Ziehofen herkömmlicher Bauart und den Weg der Hauptluftströme
darin, A b b. 2 einen Ziehofen, der nach der Erfindung ab-P 0 ändert ist und in
dem die Luftströme, die normalerweise
in dem gezogenen Glasband
und den daraus hergestellten Scheiben das charakteristische Wellenmuster erzeugen,
vermieden werden; A b b. 3 und 4 zeigen schematisch einige Abänderungen der Kühler,
wobei auf deren Vorder- und Rückseite Isolierschichten angebracht sind; A b b. 5
zeigt Einzelheiten der Anbringung einer solchen Schicht auf der Rückseite eines
Kühlers; A b b. 6 zeigt einen anderen Kühler mit einer daran angebrachten Isolierschicht
nach der Erfindung; A b b. 7 zeigt einen Kühler, auf dessen Vorder-und Rückseite
flächenförmige Isolierschichten aufgebracht sind; A b b. 8 zeigt noch eine andere
Ausführungsform der Erfindung, die sich besonders zur Herstellung von solchen Glasscheiben
eignet, die dünner als die gewöhnlichen Scheiben einfacher Stärke sind.
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In den Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
In jeder der A b b. 1 bis 4 wird ein Glasband 10 gezeigt, das in einem mit 13 bezeichneten
Ziehofen (von dem nur Teile gezeigt sind, der aber von üblicher Bauart ist)) aus
einer Glasschmelze 12 gezogen wird. Ein Ziehstein 14, der quer in
der Wanne liegt, taucht in die Schmelze 12 ein. Das Glasband 10 bildet im
noch viskosen Zustand einen Fuß oder Meniskus 16 mit der Oberfläche der Schmelze
12; das Band 10 wird durch die Ziehwalzen 18 einer üblichen Ziehvorrichtung,
die allgemein mit 20 bezeichnet ist, aus der Schmelze durch die Ziehkammer
22 des Ofens 13 gezogen. Wie aus den Zeichnungen hervorgeht, wird
die Ziehkammer 22 durch die Schmelze 12 und die üblichen L-förmigen Seitenblöcke
24, Ventilatorwasserkühler 26, Stirnwände 28 und Auffangpfannen
30 begrenzt. Die Ventilatorkühler 26 liegen jeweils zwischen einem L-förmigen
Seitenblock 24 und dem Unterteil des Rahmens der Ziehvorrichtung
20 und erstrecken sich in ihrer Längsrichtung etwa bis zu den Stirnwänden
28 des Ofens 13. Der Unterteil der Ziehvorrichtung 20 wird etwa durch die ungefähr
U-förmigen Auffangpfannen 30 abgeschlossen, die als Kühlvorrichtung ausgebildet
und so angebracht sind, daß sie Glasscherben, die etwa von oben in die Ziehkammer
fallen könnten, auffangen und es so verhindern, daß solche Scherben in das Bad 12
geraten. Diese Auffangpfannen reichen ebenfalls etwa bis an die Stirnwände 28 des
Ofens 13 und sind so gebaut, daß sie innen eine Kühlflüssigkeit, wie Wasser, führen
können. Eine Randfläche einer jeden Auffangpfanne 30 verläuft etwa parallel und
im Abstand zum Glasband 10. Ferner sind übliche Wasserkühler 32 vorgesehen, um das
Band 10 zu kühlen, indem sie die von dem Glasband ausgehende Strahlung absorbieren.
Diese Kühler 32 liegen oberhalb der Oberfläche der Schmelze 12 und etwas entfernt
von ihr zu beiden Seiten des Bandes 10 und erstrecken sich ebenfalls etwa über die
ganze Breite des Bandes.
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Die bisher beschriebenen Teile der Vorrichtung entsprechen dem bisherigen
Stand der Technik und zeigen den Aufbau einer normalen oder üblichen Glasscheiben-Ziehanlage.
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A b b. 2, auf die nunmehr Bezug genommen wird, zeigt eine bevorzugte
Ausführungsform der Erfindung, bei der zusätzlich zu den üblichen Bauelementen in
ihrer gewöhnlichen Anordnung noch Einblasvorrichtungen für einen Gasstrom enthalten
sind, z. B. Brenner 44, die etwa über die ganze Breite des gezogenen Glasbandes
hinwegreichen und nahe der Innenseite eines jeden Fußes des entsprechenden L-förmigen
Seitenblockes angebracht sind. Außerdem ist auf der Rückseite eines jeden Kühlers
32 als Sperre eine Isolierschicht, z. B. eine Platte 36, befestigt. Die Platten
36 ruhen jeweils auf dem Sehenkekl 33 des entsprechenden Kühlers und werden durch
Abstandhalter, wie Metallstreifen 37, die in A b b. 5 besser zu erkennen sind, etwas
entfernt von dem senkrechten Schenkel 35 des Kühlers gehalten. Die Platte
36 besteht aus Quarzglas oder einem anderen feuerfesten Baustoff, der die hohen
Betriebstemperaturen aushalten kann, die in der Ziehkammer bei etwa 820° C liegen.
Die Platte 36 ist durchlässig für infrarote Wärmestrahlen, jedoch praktisch undurchlässig
für Luft, so daß die Kühler gegen die an ihrer Rückseite vorbeistreifende Luft isoliert
sind.
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Platten dieser Art, die diesen Zweck nach der Erfindung erfüllen sollen,
bestehen beispielsweise aus reinem oder 96%igem Kieselsäureglas. Dieses Kieselsäureglas
ist amorph, d. h. nichtkristallin und hat die Zusammensetzung Si02; es ist durch
Schmelzen von zerkleinertem Quarz oder Sand erhältlich, die frei von sonstigen Bestandteilen
sind. Sie ist durch eine hohe Erweichungstemperatur und einen sehr geringen Ausdehnungskoeffizienten
gekennzeichnet. 96%iges Kieselsäureglas hat die Zusammensetzung von etwa 96,3% SiO2,
2,9% B203, 0,4% A1203, 0,4% Alkalien; es kann hergestellt werden, indem man lösliche
Bestandteile von Borosilikatgläsern mit Säuren auslaugt und das verbliebene poröse
Skelett aüs fast reiner Kieselsäure bei hohen Temperaturen schmilzt. Dabei erhält
man ein durchsichtiges, nicht poröses Glas mit hohem Erweichungsbereich.
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Es erwies sich, daß auch andere Gläser mit hohem Erweichungsbereich
und niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten wegen ihrer sehr hohen Durchlässigkeit
für infrarote Strahlen geeignet sind. Ein solches Glas mit einem hohen Erweichungspunkt,
das sich als Auskleidung für einen Kühler der beschriebenen Art eignet, hat z. B.
einen Verformungsbereich von 620 bis 705°C, einen Wärmeausdehnungskoeffizienten
von 4,4 bis 5,6 - 10-s je Grad Celsius zwischen 0 und 300°C, einen Glühbereich von
etwa 665 bis 750°C und einen Erweichungsbereich von etwa 815 bis 930°C. Das Glas
ist etwa folgendermaßen zusammengesetzt (in Gewichtsprozent): 43 bis 49 % Si02,
7 bis 12 % Ca0, 5 bis 8 % Mg0, 19 bis 26 % A1203, 4 bis 10 % B203, 6 bis 12% Ba0,
0,1 bis 2% Na2O. Diese Gläser sind wegen ihrer niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten
sehr temperaturwechselbeständig, und zudem zeigen sie eine erhebliche optische und
infrarote Klarheit. Aus ihnen hergestellte Scheiben lassen z. B. etwa 90 % der infraroten
Strahlungsenergie durch, die ihre Oberflächen'trifft.
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Die Fähigkeit des Quarzglases, infrarote Strahlungsenergie durchzulassen,
hängt von seiner Stärke und Durchsichtigkeit ab. Es erwies sich jedoch, daß eine
9,5 mm starke Scheibe aus technisch reinem, handelsüblichem Quarzglas, wenn sie
etwas von der
Rückseite des Kühlers entfernt liegt, so daß sie von
dem Kühler nicht abgekühlt wird, 30 bis 50% der infraroten Strahlungsenergie durchläßt,
die ihre Oberfläche erreicht. Dickere Scheiben kann man auch ohne den erwähnten
Abstand an den Kühlern anbringen, da das hohe Wärmegefälle innerhalb dieser Platten
bei genügender Dicke eine übermäßige Abkühlung auf der Außenseite infolge der Berührung
mit den Kühlern praktisch verhindert. Für stärkere Scheiben sollte man möglichst
solche Werkstoffe nehmen, die einen höheren Anteil infraroter Strahlen durchlassen,
etwa Gläser aus reiner Kieselsäure oder Klargläser mit hohen Erweichungsbereichen.
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Aus praktischen Gründen bevorzugt man für die Kühlbeschichtung Scheiben
von 6 bis 13 mm Stärke. Scheiben, die dünner als 6 mm sind, haben im allgemeinen
nicht die erforderliche Festigkeit, und solche von mehr als 13 mm Stärke sind im
allgemeinen für den beschriebenen Zweck zu schwer. Stärke, Farbe und Oberflächenbeschaffenheit
beeinflussen die Durchlässigkeit der Platte oder Scheiben für infrarote Strahlungsenergie;
je stärker z. B. die Scheibe ist, um so geringer ist ihre Durchlässigkeit; ein klarer
Werkstoff ist durchlässiger als ein gefärbter, und eine Platte mit glatten Oberflächen
ist durchlässiger als eine solche mit rauhen Oberflächen. Im allgemeinen bevorzugt
man für die Kühlerbeschichtung solche Scheiben, die mehr als 25 % der auf ihre Oberfläche
treffenden infraroten Strahlung durchlassen, weil Stoffe, die weniger davon durchlassen,
keine wesentlich größere Ziehgeschwindigkeit für das Glasband zulassen.
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Die A b b. 3 und 4 veranschaulichen eine zweite und dritte Ausführungsform
der Erfindung, wobei die verwendeten Kühler 40 höher als die normalen Kühler sind.
Ein Isolierstreifen aus Quarzglas oder einem anderen für Strahlungsenergie durchlässigen
feuerfesten Baustoff, der auch die hohen Arbeitstemperaturen aushält und praktisch
undurchlässig ist, überdeckt einen Teil der Vorderseite jedes Kühlers, und zwar
entweder mehrere Zentimeter unterhalb dessen oberen Randes, wie in A b b. 3, oder
mit dem oberen Rand auf der Vorderseite gerade abschneidend, wie in A b b. 4 gezeigt.
Der Isolierstoff sollte nur die Vorderseiten der Kühler überdecken. Einzelheiten
über die Anbringung dieser Streifen, die deren Befestigung an den Kühlern zeigen,
werden in Verbindung mit A b b. 7 noch ausführlicher beschrieben.
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Die A b b. 5 und 6 veranschaulichen eine Anordnung, wie man die Isolierplatten
auf der Rückseite eines Kühlers zweckmäßig anbringen und befestigen kann. Die Oberseite
des nach rückwärts ragenden Schenkels 33 des Kühlers hat einige nach oben zeigende
Vorsprünge 38, die eine Führungsrinne zum Einsetzen des unteren Randes der Isolierplatte
36 bilden. Nahe dem oberen Ende auf der Rückseite eines jeden Kühlers 32 sitzen
Klammern 39 zum Halten des Oberteils der Platten 36. Ferner sind vorzugsweise Streifen
37 aus Metall oder einem anderen geeigneten Werkstoff auf der Rückseite des senkrechten
Schenkels der Kühler befestigt, um die Isolierplatten 36 von der Rückwand des Kühlers
etwas entfernt zu halten. Bei dieser Anordnung kann man die Isolierplatten von beiden
Seiten des Kühlers her einschieben und in einer bestimmten Entfernung von ihm befestigten,
so daß ein toter Luftraum zwischen der Kühlerrückseite und der Platte entsteht.
Rohre 41 sorgen in bekannter Weise für einen dauernden Wasserumlauf durch die Kühler.
A b b. 7 veranschaulicht bauliche Einzelheiten für die Befestigung einer streifenförmigen
Platte 46 aus Quarzglas oder einem ähnlichen feuerfesten Baustoff auf der
Vorderseite eines Kühlers derselben Art zwischen dessen oberen und unteren Rändern.
Hierbei sind obere und untere Haltewinkel 42 und 43 an die Vorderseite des Kühlers
angeschweißt oder sonstwie befestigt, so daß sie eine Führung bilden, in die man
von der Seite her die aus Kieselsäureglas bestehenden Streifen 46 von beiden Seiten
des Kühlers her einschieben kann. Da diese Streifen nicht so hohe Temperaturen erreichen
wie die Platten auf der Rückseite der Kühler, braucht hier kein Abstand von der
Oberfläche des Kühlers zu sein.
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In den A b b. 1 bis einschließlich 4 ist die Richtung der Hauptluftströmungen
in der Ziehkammer 22 durch Pfeile in deren rechter Hälfte angedeutet. Die entsprechenden
Strömungen in der linken Kammerhälfte sind spiegelbildlich dieselben. Mit verhältnismäßig
hoher Geschwindigkeit fließende Luftströme sind durch dicke durchgehende, solche
mit mittlerer und verhältnismäßig geringer Geschwindigkeit durch dünne durchgehende
und gestrichelte Linien wiedergegeben.
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In A b b. 1 sind die Hauptluftströmungen in einem Ziehofen von üblicher
Bauart dargestellt. Die Temperatur des Glasbandes 10 bei ihrem Durchgang durch die
Kammer 22 liegt hier wesentlich über der allgemeinen Lufttemperatur in dieser
Kammer 22, so daß das sich nach oben bewegende Glasband 10 die angrenzenden
Luftschichten in ihrer Ziehrichtung und entlang ihren beiden Oberflächen strömen
läßt. Dieser Luftstrom erzeugt Zonen niedrigen Druckes nahe und beiderseits des
Fußes 16 des Bandes 10. Die Luftströme entlang den Oberflächen des Bandes ergeben
eine natürliche »Schornsteinwirkung«. Diese Luftschichten entlang der Scheibe steigen
deshalb mit erheblich größerer Geschwindigkeit auf als das Glasband selbst. Um diesen
Zug der Luft zu erhalten, ist eine Luftzufuhr nach den Zonen niedrigen Druckes erforderlich.
Eine Hauptquelle für diese Luft stellt die Ziehvorrichtung dar. Die Luft tritt in
die Kammer 22 zwischen der Scheibe 10 und den Auffangpfannen 30 ein, und zwar mit
einer niedrigeren Temperatur als das Glasband, fließt dann unter den Auffangpfannen
30, die als Kühler wirken, an den Ventilatorkühlern 26 und an den L-förmigen Seitenblökken
24 vorbei in den Raum zwischen den Stirnwänden 28, und zwar immer noch verhältnismäßig
kalt, so daß eine beiderseits des Glasbandes 10 gelegene Zone, die etwa durch die
Auffangpfannen 30, die Ventilatorkühler 26, die L-förmigen Blöcke 24 und die Stirnwände
28 begrenzt wird, zur Sekundärquelle für kältere Luft wird. Die in dieser Sekundärzone
befindliche Luft weist in der Querrichtung eine unterschiedliche Temperaturhöhe
auf; sie ist in der Nähe der Stirnfläche 28 etwas niedriger, so daß auch die Luft
in den verschiedenen Bereichen dieser Zone verschieden warm ist. Die aus dieser
Zone kommende Luft strömt in die am Fuß 16 beiderseits des Glasbandes
10 liegende Zone niederen Druckes ein. Diese kältere Luft aus der Sekundärzone
strömt also erst abwärts und dann über die beiden Seiten der Kühler 32 hinweg, wird
dadurch weiter gekühlt und gelangt schließlich dann in die Zone niederen Druckes
am Fuß der Scheibe 10, wodurch dort eine verhältnismäßig große Menge kälterer Luft
vorhanden ist, und zieht, was noch wichtiger ist, mit verhältnismäßig
hoher
Geschwindigkeit unterschiedlicher Stärke in die Niederdruckzone. Diese kältere Luft,
die mit verschiedenen Temperaturen und Geschwindigkeiten quer durch die Kammer 22
strömt, beeinflußt das Strömen der dicht an dem Glasband aufwärts strömenden Luft
wiederum ungleichmäßig, was zur Bildung der gewöhnlich auftretenden typischen Längswellenmusterung
führt, die in der Ziehrichtung verläuft. Die sich seitlich bildenden Wirbelströme
aus kälterer Luft fließen ebenfalls in die Niederdruckzonen am Fuß 16 des Glasbandes
10 und beeinflussen die mit ihm in der Ziehrichtung fließende Luft, so daß hier
diagonal verlaufende Wellenmuster entstehen.
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Nach vorliegender Erfindung (vgl. A b b. 2) dagegen verhindern die
Isolierschichten 36, daß sich auf den Rückseiten der Kühler die dahinter befindliche
Luft abkühlt, wodurch vermieden wird, daß diese Luft abwärts in Richtung nach der
Glasschmelze hin strömt. Da die nach der Erfindung vorgesehenen Isolierplatten stark
durchlässig für die Strahlungsenergie sind, kann die Rückseite der Kühler die Wärme
absorbieren, die von dem benachbarten L-förrnigen Seitenblock und der Glasschmelze
im Bereich jeweils zwischen dem zugehörigen L-förmigen Block und dem Kühler ausgestrahlt
wird. Dies führt zu einer beträchtlichen Verringerung der Temperatur der Luft in
der Ziehkammer im Vergleich zu einer Ziehkammer mit derart isolierten Kühlern, bei
denen die Isolierschicht für Wärmestrahlung nicht durchlässig ist. Da die Isolierplatte
nicht die gesamte auf ihre Oberfläche treffende Strahlungsenergie durchläßt, absorbiert
sie allmählich die Wärme, die von der sehr heißen Glasschmelze ausgestrahlt wird,
und erwärmt sich dadurch. Die Isolierplatte auf ä r Rückseite erreicht dadurch eine
erhöhte Temperatur, die über der der sie umgebenden Luft liegt und etwa mit derjenigen
übereinstimmt, die man durch eine Asbest- oder sonstige wärmeundurchlässige Isolierung
erreicht. Sie behält diese Temperatur wegen des Luftzwischenraumes zwischen dem
Kühler und der Isolierplatte auf dessen Rückseite bei oder, falls eine unmittelbare
Berührung mit dem Kühler besteht, wegen ihrer Stärke und geringen Wärmeleitfähigkeit.
Erreicht die Isolierschicht auf der Rückseite des Kühlers eine erhöhte Temperatur,
so wird sie selbst zur örtlich wirkenden Wärmequelle, und diese Wärme gibt sie an
die benachbarten Luftschichten ab. Die Isolierplatten eignen sich wegen ihrer Lage
und ihrer senkrechten flachen Form vorzüglich dazu, hinter jedem Kühler einen starken
aufwärts gerichteten heißen Luftstrom zu erzeugen. Dieser nach oben gerichtete Luftstrom
wirkt, allein oder zusammen mit einem ähnlichen aufwärts strömenden Gasstrom, der
von der einen Gasstrom einblasenden Vorrichtung 44 erzeugt wird, der normalerweise
auf einer Kreisbahn verlaufenden Bewegung der Luft in dem Bereich zwischen den Kühlern
und den entsprechenden Uförmigen Seitenblökken entgegen, die sonst in Richtung nach
dem Fluß 16 des entstehenden Glasbandes hinströmt. Der Niederdruckbereich, der durch
den Zug an den Unterseiten der beiden Kühler erzeugt wird, läßt außerdem die Luft,
die normalerweise quer zur Vorderseite (die der Ziehebene des Glasbandes zugekehrt
ist) jedes Kühlers nach dem Scheibenfluß 16 herabsinkt, unterhalb und hinter den
Kühlern von dem Fuß oder Meniskus des entstehenden endlosen Glasbandes weg in den
nach oben gerichteten Luftzug einströmen, der durch die auf der Rückseite der beiden
Kühler befindlichen Platten erzeugt wird. Da hierdurch der in Richtung nach dem
Scheibenfluß 16 hin fließende Luftstrom wesentlich abgeschwächt wird, werden auch
die Auswirkungen der ungleichmäßigen Geschwindigkeiten und Temperaturen dieser Luftströmung
geringer. Hieraus geht hervor, daß die erfindungsgemäß vorgesehenen Platten auf
der Rückseite der Kühler, obgleich sie einen großen Teil der ihre Oberfläche erreichenden
Strahlungsenergie durchlassen und damit den Kühlern die Erfüllung ihrer Funktion
belassen, die Temperatur der Umgebung innerhalb der Ziehkammer zu vermindern, dennoch
in der Lage sind, die Luftströme innerhalb der Ziehkammer in der gewünschten Weise
zu regulieren. Die Erfindung ermöglicht deshalb die Herstellung von praktisch von
Wellenmustern freien gezogenen Glasbändern und -scheiben, und zwar mit hohen Ziehgeschwindigkeiten
von einer solchen Größenordnung, wie man sie bisher nur mit solchen Anordnungen
erreichte, bei denen die innerhalb der Ziehkammer auftretenden Luftströme nicht
geregelt wurden.
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Die A b b. 3 und 4 zeigen jeweils einen Kühler, der zunächst einmal
höher ist als die sonst bei derartigen Verfahren benutzten Kühler. Eine aus Quarzglas
oder einem anderen ähnlich geeigneten Werkstoff hergestellte Platte bedeckt die
Rückseite des Kühlers ganz oder teilweise, und ebenso ist ein Streifen aus Quarzglas
oder einem ähnlichen Werkstoff auf der Vorderseite des Kühlers befestigt; dieser
Streifen befindet sich entweder in mittlerer Höhe zwischen dem Ober- und Unterteil
des Kühlers, wie in A b b. 3 gezeigt, oder er überdeckt den oberen Abschnitt, wie
in A b b. 4. Die Isolierplatte auf der Rückseite der Kühler wirkt in derselben Weise,
wie es oben in Verbindung mit A b b. 2 beschrieben wurde; d. h., sie läßt es zu,
daß zwar die Kühler die Strahlungsenergie von der Glasschmelze und aus dem zwischen
dem jeweiligen Kühler und dem benachbarten L-förmigen Seitenblock gelegenen Bereich
absorbiert, erzeugt aber gleichzeitig eine nach oben gerichtete Warmluftströmung
hinter jedem Kühler, die die kältere Luft, die normalerweise entlang der Vorderseite
des Kühlers in Richtung nach dem untersten Ende des Glasbandes sinken würde, unterhalb
des Kühlers und von dem untersten Ende des Bandes weg in den aufwärts strömenden
Luftstrom zieht. Die Stärke des hinter dem jeweiligen Kühler erzeugten Zuges ist
natürlich nur in der Lage, die Luft bis zu einer begrenzten Höhe gegenüber dem Kühler
zu beeinflussen. Diese Tatsache war bisher der Grund, daß die Höhe der Kühler begrenzt
war, weil jede freiliegende Kühlfläche in der Nähe des Glasbandes die benachbarte
Luft kühlen würde, und, wenn diese Luft nicht nach unten, unter und hinter den Kühler
gezogen wird (z. B. durch eine Niederdruckzone, die durch einen hinter den Kühler
aufsteigenden Luftzug geschaffen wird), so würde sie nach dem Glasband hin fließen
und in deren Oberfläche die unerwünschte Wellenmusterung erzeugen. Die Kühler konnten
deshalb bisher nur so hoch sein, daß der hinter jedem Kühler entstehende Luftzug
die vor dem Kühler befindliche Luft beeinflussen konnte. Aus technischen Gründen
ist jedoch eine Erhöhung der Kühler wünschenswert, weil das sich nach oben bewegende
Glasband dem Einfluß der Kühler ausreichend lange ausgesetzt werden muß, daß es
erstarren oder fest werden kann, bevor es die Ziehkammer verläßt und die Ziehwalzen
erreicht.
Sind die Kühler höher, so kann man das Glasband auch schneller
ziehen, und es bleibt doch genausolange wie bisher der Einwirkung der Kühler ausgesetzt.
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Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann man die Kühler
höher machen, ohne daß eine nachteilige Wirkung auf das gezogene Glasband entsteht.
Dies erreicht man, indem eine streifenförmige Platte aus Quarzglas auf der Vorderseite
jedes der Kühler an einer Stelle befestigt wird, die die obere Wirksamkeitsgrenze
für den hinter dem Kühler erzeugten Luftstrom darstellt. Dieser Streifen kann den
ganzen Oberteil des Kühlers überdecken, oder er kann auch kurz unterhalb des oberen
Randes des Kühlers aufhören. Während es bisher wegen der ungünstigen Einwirkung
eines so angebrachten Kühlers auf die Luftströme unmöglich war, das Glasband oberhalb
einer bestimmten Höhe noch zu kühlen, ist es jetzt möglich, wesentlich höhere Kühler
einzubauen. Der Streifen aus dem Quarzglas oder einem ähnlich geeigneten Werkstoff
auf der Vorderseite des Kühlers läßt es zu, daß der unmittelbar dahinter liegende
Kühler die Scheibe durch Absorption von Strahlungsenergie abkühlt. Gleichzeitig
wird durch die Isoliereigenschaften des überzuges verhindert, daß sich die umgebende
Luft abkühlt und das gezogene Glasband nachteilig beeinflußt. Befindet sich eine
streifenartige Platte aus einem dieser Isolierstoffe zwischen dem Ober- und Unterteil
des Kühlers, so wird er, da er sich stärker als die Umgebung erwärmt und seinerseits
die benachbarte Luft erwärmt, einen schwachen aufwärts gerichteten warmen Luftstrom
entlang der Vorderseite des Kühlers unmittelbar oberhalb der Platte erzeugen. Auf
diese Weise wird Luft, die normalerweise durch die obere, nicht isolierte Vorderfläche
des Kühlers abgekühlt und dann normalerweise in Richtung nach dem gezogenen Glasband
hin strömen würde, jetzt durch diesen aufwärts gerichteten Warmluftstrom oben an
der Vorderseite des Kühlers nach oben und von der Scheibe weg gelenkt und kann deshalb
auf der Glasscheibe keine unerwünschten Wellenmuster erzeugen. Gleichzeitig macht
es die zusätzliche Kühlfläche hinter und oberhalb der streifenartigen Platte dem
Quarzglas oder einem ähnlich geeigneten Werkstoff möglich, das Glasband mit wesentlich
erhöhter Geschwindigkeit zu ziehen.
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Die Verbesserung der Ziehgeschwindigkeit bei gleichzeitiger Einhaltung
einer Güte der Glasscheiben, wie man sie bisher nur mit geringeren Ziehgeschwindigkeiten
erreichte, läßt sich leicht ermessen, wenn man berücksichtigt, daß bei normaler
Isolierung der Kühler und der in der Nähe der L-Blöcke angebrachten Brenner die
erhöhte Temperatur in der Kammer zu einer 10- bis 12%igen Verminderung der Ziehgeschwindigkeit
gegenüber einer normalen Anordnung zwang, bei der keine Isoliermittel oder Brenner
verwendet werden, jedoch ein Flachglas entsteht, das eine weit stärkere Wellenmusterung
zeigt. Isoliert man jedoch die Rückseite der Kühler nach der Erfindung, also auf
die in Verbindung mit A b b. 2 beschriebene Weise mit Quarzglas, so verringert sich
die Ziehgeschwindigkeit gegenüber einer normalen Anordnung nur um 4 bis 5%, und
die Güte des Flachglases ist kaum geringer als die, die man mit asbestartigen Isolierungen
bei 10 bis 12%igem Verlust an Ziehgeschwindigkeit erreicht.
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Die hier beschriebenen Isolierplatten kann man auch während des Betriebs
der Ziehvorrichtung nach oben oder unten oder in anderer Weise bewegen, so daß man
zu gegebener Zeit den ganzen Kühler oder nur einen Teil davon isolieren kann. Die
Isolierplatten können auch sowohl der Höhe wie der Breite nach verschieden stark
sein; z. B. können einige Teile davon stärker als andere sein.
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Zur Herstellung von Glasscheiben, die dünner als die üblichen einfach
starken Glasscheiben (2,2 bis 2,5 mm) sind, muß man das Glasband unter gleichzeitiger
Erhöhung der Geschwindigkeit der Ziehwalzen auf einer höheren Temperatur als gewöhnlich
halten. Hierdurch verlängert sich die Zeit, die das Glas zu einer solchen Erstarrung
braucht, daß es von den Ziehwalzen erfaßt werden kann. Um das Band auf einer höheren
Temperatur zu halten, war es bisher üblich, die L-förmigen Seitenblöcke näher an
die Ebene des gezogenen Bandes heranzubringen und mit kleineren Kühlern zu arbeiten,
wodurch man eine heißere Glasschmelze und eine schwächere Kühlung der Bandes erreichte.
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Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;, die in A b b. 8
veranschaulicht wird, erhält man die gewünschten Ergebnisse, ohne daß es notwendig
ist, die L-förmigen Blöcke oder Kühler zu bewegen. Man kann zusätzlich die innerhalb
der Ziehkammer befindlichen Luftströme regeln und erhält Glasscheiben von besserem
Aussehen, d. h. mit weniger Wellen oder Mustern.
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Nach der in A b b. 8 gezeigten Ausführungsform bringt man Platten
52 aus isolierenden feuerfesten Isoliermitteln, z. B. aus Quarzglas od. dgl., die
Strahlungsenergie durchlassen und den Isolierplatten 36, 46 und
47 ähnlich sind, etwa über der ganzen Oberfläche des jeweiligen Kühlers an,
der dem Band 10
gegenüberliegt. Es ist jedoch möglich, daß die feuerfeste
Schicht 52 nur einen Teil, z. B. das untere Viertel des Kühlers 50, überdeckt.
Wenn die aus dem feuerfesten Stoff bestehenden Platten 50 an den Kühlern
50 befestigt werden, können die Kühler wegen der Durchlässigkeit dieser Platten
für strahlende Wärme das Glasband durch Absorbieren der strahlenden Energie kühlen.
Gleichzeitig wird aber durch die isolierenden Eigenschaften der Platten verhindert,
daß sich die umgebende Luft abkühlt, dann entlang den Kühlern abwärts und nach dem
Fuß 16 des Bandes hin fließt. Die nachteiligen Einflüsse derartiger Luftströme auf
das Aussehen des gezogenen Glasbandes kann man dadurch vermeiden. Da die an den
Kühlern 50 befestigten Platten 52 die Wärme absorbieren, erwärmt sich die umgebende
Luft, steigt aufwärts und hält das Glasband 10 ausreichend warm, so daß man
es schneller ziehen kann, als es bisher bei einfach starkem oder stärkerem Flachglas
der Fall war.