DE1471896B1

DE1471896B1 - Verfahren zur Herstellung von Flachglas und Vorrichtung zu seiner Durchfuehrung

Info

Publication number: DE1471896B1
Application number: DE19651471896D
Authority: DE
Inventors: Walters Emmett Leo
Original assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Current assignee: Libbey Owens Ford Glass Co
Priority date: 1964-04-11
Filing date: 1965-08-09
Publication date: 1970-11-12
Also published as: FR96106E; BE667991A; GB1077329A; DE1807582A1; FR1443671A; US3506422A; BE723627A

Description

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

Bei der Herstellung von Flachglas ist es bekannt, das aus dem Schmelzofen austretende Glas auf einem flüssigen Metallbad schwimmend zu einem Glasband gleichbleibender Stärke und Breite auszubilden. Das Führen des Glasbandes auf einem schwimmenden Metallbad hat den Zweck, das Glasband mit seiner Unterseite, die von dem Metallbad getragen wird, unbeschädigt zu transportieren, so daß es nach dem Austritt aus dem Metallbad in einem Kühlofen verfestigt werden kann, ohne daß eine Bearbeitung, beispielsweise ein Polieren, der unteren Glasbandfläche erforderlich ist. Es ist eine Methode bekannt, bei der das Glasband aus dem Schmelzofen nach abwärts über eine Eintrittsöffnung in den das Metallbad aufnehmenden Ofen eingeführt wird. Hierbei wird das abwärts gerichtete Glasband im Bereich der Eintrittsöffnung in den Ofen von einem Luftkissen gestützt. Nachdem das Glasband das Metallbad passiert hat, gelangt es zu der Austrittsöffnung des Ofens, von der es in gleicher Ebene dem Kühlofen zugeführt wird. Hierbei ist in der Austrittsöffnung ein dem Metallbad zugewandtes Wehr angeordnet, über das das Glasband zusammen mit einem Teil des unter ihm befindliehen Metallbades geführt wird. Der über das Wehr übergetretene Teil des Metallbades wird in den Ofen zurückgeleitet. Hinter dem Wehr ist in der Austrittsöffnung des Ofens ein Luftkissen angeordnet, von dem das Glasband von Transportrollen übernommen wird, die es dem Kühlofen zuführen. Diese Ausführungsform hat sich in der Praxis nicht durchsetzen können, da die waagerechte Führung des Glasbandes aus dem Ofen heraus erhebliche Komplikationen mit sich bringt wegen der erforderlichen Zuführung eines Teils des Metallbades. Bei einem anderen praktizierten Verfahren wird das Glasband bei seinem Austritt aus dem Ofen nach aufwärts von dem Metallbad abgehoben, wodurch die bei dem erstgenannten Verfahren bedingten Komplikationen vermieden sind. Bei diesem bekannten Verfahren wird ebenfalls am Austrittsende des Ofens das Glasband von Förderrollen übernommen, von denen es in den Kühlofen gelangt. Da das Glasband am Austrittsende des Ofens eine verhältnismäßig hohe Temperatur von 560° C oder mehr hat, ist seine untere Oberfläche noch verhältnismäßig weich. Da das Glasband mit dieser Temperatur von den Förderrollen übernommen wird, die das Gewicht des Glasbandes zu tragen haben, besteht die Gefahr, daß zufolge der praktisch linienförmigen Berührung der Förderrollen mit der Unterseite des Glasbandes Verformungen und Beschädigungen in diese Unterseite eingebracht werden, die gegebenenfalls eine Nachbearbeitung der Unterseite erforderlich machen.

Die Erfindung geht aus von einem solchen Verfahren, bei dem das Glasband am Ofenaustritt nach oben von dem Metallbad abgehoben wird. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, das Glasband beim Übergang von dem Ofenaustritt zum Eintritt des Kühlofens so zu führen, daß die Gefahr von Beschädigungen ausgeschlossen ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Glasband während eines Teils seiner Bewegung zwischen dem Metallbad und dem Kühloder Temperofen in angehobener Stellung über ein aus einem gasförmigen, unter Druck stehenden Medium gebildetes, an sich bekanntes Stützkissen geführt wird. Ein weiteres Merkmal des Verfahrens besteht darin, daß als gasförmiges Medium ein mit dem Metall des Metallbades eine chemische Reaktion eingehendes Gas verwendet wird. Das Verfahren ist weiter dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Medium ein nichtoxydierendes Gas verwendet wird. Weiter kann erfindungsgemäß als gasförmiges Medium Luft verwendet werden.

Die zwischen dem Ofenaustritt und dem Eintritt in den Kühlofen vorhandene Zone, in der das Glasband durch ein Luftkissen abgestützt wird, beträgt in seiner Flächengröße ein Vielfaches der Berührungsfläche mit den Stützrollen bei der bekannten Ausführungsform. Zufolge dieser großen Stützfläche ist der von dem Glaspolster aufzubringende Druck so gering, daß das Gewicht des aufwärts gerichteten Glasbandes ohne Beschädigungen seiner unteren Oberfläche durch die aus den Düsen austretenden Luftstrahlen nachteilig beeinträchtigt werden kann. Da weiterhin durch das Luftkissen eine gewisse kühlende Wirkung auf die Unterseite des Glasbandes ausgeübt wird, ist es schon so steif, daß es von dem Metallbad abgehoben werden kann, ohne daß es auf die untere Wand der Austrittsöffnung des das Metallbad enthaltenden Ofens durchsacken kann.

Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß zwischen der Wanne des Metallbades und dem Kühl- oder Temperofen eine einen perforierten oberen Boden aufweisende geschlossene Kammer angeordnet ist, die mit den Druck und die Temperatur des gasförmigen Mediums regelnden Zuflußleitungen ausgestattet ist. Weiter ist wesentlich, daß der obere Boden eine der Bahn des Glasbandes angepaßte Krümmung aufweist. Ein weiteres Merkmal der Vorrichtung besteht darin, daß die Kammer zwischen sie von dem Metallbad und dem Kühl- oder Temperofen trennenden Wänden angeordnet ist, die mit elastischen, dem Glasband zugeordneten Dichtungen versehen sind. Die Vorrichtung kennzeichnet sich noch dadurch, daß beiderseits der Kammer unterhalb des Glasbandes liegende Absaugorgane zur Abführung der in den durch die Wände gebildeten Raum eintretenden Atmosphäre vorgesehen sind. Schließlich ist noch von Bedeutung, daß am Eingang des Kühlofens eine zusätzliche, mit dem gasförmigen Medium gespeiste, mit einem perforierten oberen Boden ausgestattete Kammer angeordnet ist.

Die Zeichnungen zeigen eine beispielsweise Ausführungsform der Vorrichtung, und es bedeutet

F i g. 1 einen senkrechten teilweisen Längsschnitt durch das Austragende des Ofens des Metallbades und das Einlaufende des Kühlofens mit der zwischen ihnen angeordneten erfindungseemäßen Vorrichtung, F i g. 2 eine Aufsicht gemäß F i g. 1 und

F i g. 3 einen senkrechten Teilschnitt gemäß Linie 3-3 der Fig. 1.

Wie in F i g. 1 gezeigt, befindet sich das Metallbad 8 in einer Wanne 9 mit einem Boden 10, Seitenwänden 11 sowie Stirnwänden 12, die einen Aufbau trägt, der aus einer Decke 13, senkrecht verstellbaren Stirnwänden 14 sowie Seitenwänden 15 besteht, die über dem Metallbad 8 einen Tunnel bilden und einen Freiraum 16 abgrenzen.

Die Temperatur des Metallbades in der Wanne wird von dem Einlaß- zu dem Austragende der Wanne 9 hin reguliert, indem in das geschmolzene Metall eingetauchte bzw. versenkte, mit 17 bezeichnete Wärmeregler vorgesehen sind. Der Freiraum 16

Metallbad ernste Probleme, und zwar deshalb, weil mit Hilfe des vorstehend beschriebenen Schwimmverfahrens hergestelltes Flachglas von gleichmäßiger Dicke und im wesentlichen von Oberiliichenwellungen frei ist, 5 obwohl es weder geschliffen noch poliert worden ist. Außerdem hat dieses Glas einen natürlichen Glanz ähnlich dem als »Feuerpolitur« bekannten Glanz. Darüber hinaus befindet sich das im Schwimmverfahren hergestellte Flachglas, wenn es zum Verlassen

mechanische Berührung besonders anfällig.

Aus diesem Grunde ist es wesentlich, daß die Mittel zum Abheben und Abführen des Glasbandes

über dem Metallbad wird mit Hilfe von nach unten gerichteter Strahlungswärme aus in der Decke angeordneten Heizkörpern 18 beheizt.

Beim Betrieb der Einrichtung werden die Wärmeregler 17 und 18 an dem (nicht dargestellten) Einlaßende der Einrichtung so gesteuert, daß sie eine Temperatur von etwa 1000° C oder etwas darüber unterhalten, so daß das auf das Metallbad aufgebrachte
Glas in eine schwimmende Schicht aus geschmolzenem Glas 19 umgewandelt wird, aus der sich ein io des Metallbades fertig ist, auf der Höhe seiner Güte, schwimmender Körper 20 aus geschmolzenem Glas jedoch weist es zu diesem Zeitpunkt eine Temperatur mit stabiler, d. h. gleichbleibender, Dicke entwickelt. von etwa 560° C, wenn nicht gar erheblich darüber,

Die Breite des Metallbades8 (Fig. 2) ist also so auf. Folglich sind seine Flächen und insbesondere vorgesehen, daß die Seitenwände 11 der Wanne an seine Unterseite verhältnismäßig weich und somit für jeder beliebigen Stelle von dem sich auf dem Metall- 15 eine Beschädigung der Politur und/oder die Entstebad befindenden Glas getrennt sind, so daß der hung von Oberflächenfehlern durch körperliche bzw. Spiegel oder die freie Oberfläche des Metallbades auf
beiden Seiten der schwimmenden Schicht 19 aus geschmolzenem Glas und des sich aus der Schicht 19
entwickelnden Körpers 20 mit stabiler Dicke freiliegt. 20 von dem Metallbad derart sind, daß sie die Ober-Demzufolge kann das schwimmende geschmolzene fläche des Glasbandes in keiner Weise beschädigen. Glas in der Schicht 19 allmählich über das Metallbad Gleichzeitig ist es ebenso wichtig, daß das Glasband seitlich frei ausfließen zum Bilden des Körpers 20 geschmeidig, glatt und stetig aus dem Metallbad hermit stabiler gleichbleibender Dicke, wobei dieser ausgenommen und in geeigneter Weise dem Kühl-Körper mit stabiler Dicke sich erst völlig entwickelt 25 ofen 22 zugeleitet wird.

hat, wenn zwischen den Kräften der Oberflächenspan- Die Erfindung wird diesen Anforderungen gerecht,

nung des geschmolzenen Glases und des geschmol- indem zwischen dem Metallbad 8 und dem Kühlzenen Metalls sowie den Kräften der Schwere ein oder Temperofen 22 einer üblichen Maschine zur Gleichgewicht hergestellt ist. Durch Zuführen von Herstellung von Flachglas mit Hilfe des Schwimm-Glas auf das Glasbad 8 bei einer gesteuerten Ge- 30 Verfahrens eine Übergangszone 27 vorgesehen wird, schwindigkeit, die im wesentlichen gleich der Abfuhr- die eine Vorrichtung zum Abheben des Glasbandes geschwindigkeit des Glasbandes von dem Glasbad ist, von der freien Oberfläche des Metallbades enthält, kann der schwimmende Körper 20 aus geschmolzenem die das Glasband in einen Kühl- oder Temperofen Glas mit stabiler Dicke konstant gehalten werden. hineinleitet, während es auf einem Kissen aus Luft

Hinter der Stelle, an der das vorerwähnte Gleich- 35 oder einem sonstigen gasförmigen Medium getragen gewicht hergestellt ist, sind die Wärmeregler in der wird.

Decke und in dem Wannenaufbau so gesteuert, daß Die in der Zeichnung mit 28 bezeichnete »Ab-

der Körper aus geschmolzenem Glas mit stabiler hebe«-Vorrichtung nach der Erfindung bssteht im Dicke in Form eines Glasbandes 21 von dieser Stelle wesentlichen aus einem kastenähnlichen Bauteil 29 bis zu dem Austragende allmählich abgekühlt wird. 40 mit einer gekrümmten, d. h. gewölbten, durchlässigen Beispielsweise wird ein geeignetes Temperaturgefälle oberen Wand oder einem solchen Deckel 30. Der mit abnehmenden Werten erreicht, wenn die Tempe- Kasten 29 ist mit seiner Oberseite im wesentlichen ratur des Metallbades in dem vorderen Ende der mit den Oberseiten der Rollen 23 bis 25 fluchtend Wanne 9 etwa 1000° C beträgt und hinter der Stelle, angeordnet, wobei sich die Wölbung seiner Oberan der sich der Körper mit stabiler Dicke entwickelt, 45 fläche im wesentlichen der gekrümmten Bewegun<?szunächst bis auf 825° C und weiter bis auf eine Tem- bahn anpaßt, in die das Glasband 21 von der freien peratur absinkt, bei der das Glasband 21 ausreichend
erstarrt ist, so daß es sein Abführen bzw. Entfernen
aus dem Metallbad bei einer Temperatur (von etwa
650° C) zuläßt, bei der die Viskosität des Glases 50
etwa ΙΟ⁷ Ρ beträgt.

Die Zugkraft zum Vorbewegen des Glasbandes 21
über das Metallbad 8, zu seinem Abheben bzv/. Abführen von dem Metallbad sowie zu seinem Befördern in und durch einen Kühl- oder Temperofen 22 55 Form sein können, daß die obere Wand 30 des wird durch übliche mechanische Fördermittel ge- Kastens aus einem porösen Material hergestellt ist, liefert, die hier in Form von in oder an dem Eingang
des Kühl- oder Temperofens angeordneter. Stützrollen 23 bis 25 und einer darüber angeordneten
Gegenrolle 26 dargestellt sind. Die Rolle 23 kann als 60 e^;r>em Strömungsmitteleinlpß 31 versehen, der mit die erste Streckrolle angesehen werden, wobei jede Hilfe von Ventilen 32 und Speiseleitungen 33 so ein

Oberfläche des Glasbades 8 angehoben und in der es in Richtung auf den Kühl- oder Temperofen 22 vorgetragen werden soll.

Wie aus F i 2. 2 ersichtlich, stehen die Enden des Windkastens 29 (air flotation box) etwas über die Kanten des Glasbandes 21 hinaus vor, jedoch sind die Öffnungen in der Oberseite des Kastens 79. r¹⁵= Perforierungen von beliebiger erforderlicher GröRe und

üblicherweise jedoch nicht unbedingt auf die Ouerabmessung des Glasbandes beschränkt. Der Kasten 29 ist an einem oder an seinen beiden Enden mit

oder alle diese Rollen angetrieben sind und sie miteinander und/oder mit anschließenden Kühlofenrollen zusammenwirken, um auf das Glasband die erforderliche Zugkraft auszuüben.

Jedoch stellen die üblichen mechanischen Stütz-, Streck-, Förder- und Zugmittel dieser Art bei ihrer Verwendung zum Abheben des Glasbandes von dem

«erichtet ist, daß ein aus Luft oder einem sonstigen Gas bestehendes Strömungsmedium bei vorbestimmter Temoeratur und bei gesteuerten Drücken in den 65 Kasten eingebracht werden kann. Dieses Strömungsmittel bildet bei seinem Austreten aus den in der oberen Wand 30 vorhandenen Öffnungen ein Kissen, auf welchem ein darüber hinweglaufendes Glasband

vorbewegt wird, ohne mit dem Kasten 29 an irgendeiner Stelle körperlich in Berührung zu kommen. Indem das aus der durchlässigen oberen Wand des Kastens austretende Strömungsmittel auf einem gleichmäßigen und richtig gesteuerten Druck gehalten wird, wird zwischen dem Glasband und dem Kasten stetig eine dünne Strömungsmittelschutzschicht unterhalten, so daß bei dem Hinweglaufen des Glasbandes über die Strömungsmittelschutzschicht kein Schwanken oder Pendeln des Glasbandes auftritt.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird die Temperatur der dem Kasten 29 zugeführten Luft so reguliert, daß sie, während sie zum weiteren Abkühlen und Erhärten der Unterseite des Glasbandes beiträgt, das Glasband nicht übermäßig abschreckt. Andererseits wird dort, wo ein solches Abschrecken erwünscht ist, die das Luftpolster herstellende Luft bei einer Temperatur verwendet, die die Oberfläche eines erhitzten Glasbandes bis auf einen zu seinem Tempern ausreichenden Wert abschreckt bzw. abkühlt.

In jedem Falle ist es, da im allgemeinen in der den Kasten 29 umgebenden Übergangszone oder dem Übergangsbereich eine spezifisch andere Atmosphäre erforderlich ist als in dem Freiraum über dem Metallbad oder in dem Ofen 22, erwünscht, die Atmosphäre in der Übergangszone 27 von der Atmosphäre in dem Formabschnitt und dem Kühl- oder Temperabschnitt der Einrichtung zur Herstellung von Flachglas im Schwimmverfahren zu isolieren. Dies erfolgt durch übliche verstellbare Stirnwände oder Hubtüren 14 und 34, die durch biegsame, nachgiebige Abdichtungsstreifen 35 ergänzt sind. Als weitere Vorkehrung sind mit 36 und 37 bezeichnete Absaugrohre vorgesehen, um alle aus der Formzone der Maschine, insbesondere entlang der Unterseite des vorlaufenden Glasbandes in die Übergangszone einströmenden Gase umzuleiten bzw. abzuführen. Schließlich sind in den Abfuhrleitungen 39 aus der Übergangszone 27 Ventile 38 (F ig. 3) vorgesehen, um den Druck der Atmosphäre in der Übergangszone und somit die Bewegung von Luft und Gasen in diese Zone hinein und aus ihr heraus zu steuern.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist das dem Kasten 29 zugeführte Gas ein nichtoxydierendes oder ein desoxydierendes Gas, jedoch kann es auch ein Gas sein oder enthalten, das mit jedem auf der Unterseite des Glases als Film zurückbleibenden Metallrückstand aus dem geschmolzenen Metall des Bades 8 eine chemische Reaktion eingeht zum Behandeln oder Beseitigen dieses Rückstandes, bevor das Glasband hinter der Übergangszone mit den mechanischen Förder- und Stützmitteln in Berührung kommt.

Wie bereits vorstehend erörtert, wirkt die Rolle 23 als Streck- oder Stützrolle, was auch für die Rolle 24 zutrifft, wobei der Zeit- und der Temperaturzyklus in der Übergangszone so reguliert werden können, daß zu der Zeit, da das Glasband diese Rollen erreicht und mit ihnen körperlich in Berührung tritt, seine Unterseite in einen solchen Zustand gebracht ist, daß diese Berührung mit den Rollen sich auf die Oberflächenbeschaffenheit des Glasbandes nicht nachteilig auswirkt. Mitunter kann es jedoch erwünscht sein, das Gewicht des Glasbandes bei seiner Beruhrung mit der ersten der Streck- und/oder Kühlofenrollen auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wobei zu diesem Zweck eine zusätzliche Windstützvorrichtung (flotation means) 40 zwischen diesen Rollen eingesetzt wird. Die Windstützvorrichtung 40 hat, wie die Anhebevorrichtung 28, die Form eines im wesentlichen rechteckigen Kastens mit einer durchlässigen oberen Wand oder einem solchen Deckel, wobei sie so angeordnet ist, daß sie unter dem über sie hinweglaufenden Glasband ein Strömungsmittelkissen bildet, das auf die Unterseite des Glasbandes eine hebende Wirkung ausübt.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Flachglas, bei dem das aus dem Schmelzofen austretende Glas auf einem flüssigen Metallbad schwimmend zu einem Glasband gleichbleibender Stärke und Breite ausgebildet, nach Passieren des Metallbades von diesem abgehoben und in einen eine höherliegende Transportebene aufweisenden Kühloder Temperofen geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasband während eines Teils seiner Bewegung zwischen dem Metallbad und dem Kühl- oder Temperofen in angehobener Stellung über ein aus einem gasförmigen, unter Druck stehenden Medium gebildetes, an sich bekanntes Stützkissen geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Medium ein mit dem Metall des Metallbades eine chemische Reaktion eingehendes Gas verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Medium ein nichtoxydierendes Gas verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als gasförmiges Medium Luft verwendet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Wanne (9) des Metallbades (8) und dem Kühl- oder Temperofen (22) eine einen perforierten oberen Boden (30) aufweisende geschlossene Kammer (28) angeordnet ist, die mit den Druck und die Temperatur des gasförmigen Mediums regelnden Zuflußleitungen (31, 32, 33) ausgestattet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Boden (30) eine der Bahn des Glasbandes (21) angepaßte Krümmung aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammer (28) zwischen sie von dem Metallbad (8) und dem Kühl- oder Temperofen (22) trennenden Wänden (14, 34) angeordnet ist, die mit elastischen, dem Glasband (8) zugeordneten Dichtungen (35) versehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Kammer (28) unterhalb des Glasbandes (21) liegende Absaugorgane (36, 37, 39) zur Abführung der in den durch die Wände (14, 34) gebildeten Raum eintretenden Atmosphäre vorgesehen sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Eingang des Kühlofens (22) eine zusätzliche, mit dem gasförmigen Medium gespeiste, mit einem perforierten oberen Boden ausgestattete Kammer (40) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen