DE1471955B2

DE1471955B2 - Verfahren zur Herstellung von Flach glas unterschiedlicher Dicke

Info

Publication number: DE1471955B2
Application number: DE1471955A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1962-11-20
Filing date: 1963-11-19
Publication date: 1973-11-08
Also published as: YU41630B; BE640208A; DE1471955A1; CS165978B2; YU101879A; DE1471955C3; NL300755A; US3531274A; GB1063981A; LU44853A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Flachglas unterschiedlicher Dicke, bei dem Glas einem Bad aus geschmolzenem Metall mit geregelter Geschwindigkeit zugespeist wird, um auf dem Bad eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, und die Schicht in Form eines Bands einer geregelten Zugkraft in Fortbewegungsrichtung längs des Bads ausgesetzt wird und der gleichzeitigen Wirkung der Oberflächenspannungen und der Schwerkraft unterliegt und bei der Fortbewegung längs des Bads soweit abgekühlt wird, daß es ausreichend verfestigt ist, um unbeschädigt mit einer geregelten Geschwindigkeit aus dem Bad ausgetragen werden zu können.

Bei diesem bekannten Verfahren (deutsche Patentschrift 1 080 273) ergibt sich durch das freie Querfließen des Glases und die ausgeübte Zugkraft ein Flachglas gleichmäßiger Dicke, die am Ende des Querfließens erreicht wird, wobei die Breite des Glasbands sich aus der Dicke des Glasbands und der zugespeisten Glasmenge ergibt. Es ist dort zur Verringerung der Dicke des so erzeugten Glasbands vorgesehen, die Zugkraft zu erhöhen, wobei gleichzeitig die zuvor erreichte Breite des Glasbands durch Randwalzen aufrechterhalten wird. Hierbei können die zuvor erreichten guten Oberflächeneigenschaften beeinträchtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs erwähnte Verfahren so weiter auszubilden, daß Flachglas mit einwandfreien Oberflächeneigenschäften in jeweils gewünschten Dicken und Breiten unter Aufrechterhaltung des Durchsatzes des Glases durch die Anlage herstellbar ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Viskosität des Glasbands während seiner Fortbewegung auf dem Bad im Bereich von 10³ bis 10⁷ Poise thermisch derart vermindert wird, daß im Zusammenwirken mit der geregelten Zugkraft und ungehinderten Querfließen des noch fließfähigen Glasbands die Viskosität nach Erreichen einer gewünschten Breite und Dicke des Glasbands so groß ist, daß weitere Formänderungen des Glasbands unterbunden sind.

Es bleiben hierdurch die guten, durch das freie Querfließen bedingten Oberflächeneigenschaften voll erhalten.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den weiteren Vorteil, daß die Anlage mit konstantem Durchsatz betrieben werden kann und während des Betriebs durch entsprechende Einstellung der Zugkraft und der Viskosität auf eine andere Dicke und damit Breite des Glasbands umgestellt werden kann.

Der konstante Durchsatz der Anlage ergibt für den Glasschmelzofen für das zuzuspeisende Glas einen gleichmäßigen Betrieb, der zur Erzielung gleicher Güte des Glases zweckmäßig ist. Durch die mögliche schnelle Umstellung auf andere Abmessungen des Glasbands bei laufender Anlage wird deren Ausnutzung beträchtlich verbessert.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht einer Einrichtung zur Herstellung von Flachglas in Bandform nach der Erfindung mit einem Behälter für ein Bad. aus geschmolzenem Metall, mit Einrichtungen zur Zuspeisung von geschmolzenem Glas mit geregelter Geschwindigkeit zum Bad und Austragseinrichtungen für das Glasband der gewünschten Form,

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Einlaßende des Badbehälters der F i g. 1 und

F i g. 3 eine graphische Darstellung, die die Abhängigkeit zwischen Breite und Dicke eines Glasbands aufzeigt, das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.

Die Anlage hat einen kontinuierlich betriebenen Glasschmelzofen mit einem Vorherd 1 und einem Regelschieber 2. Geschmolzenes Glas fließt aus dem Glasschmelzofen über den Vorherd 1 zu einem Ausguß, der aus einer Lippe 4 und Seitenwänden 5" besteht. Der Ausguß hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt.

Die Ausgußlippe 4 überragt eine Stirnwand 6 eines Behälters für ein Bad 7 aus geschmolzenem Metall, das die Eigenschaften des Bads hat, das im Patent 1 010 247 beschrieben ist.

Das Bad besteht vorzugsweise aus geschmolzenem Zinn oder einer Zinnlegierung, in der Zinn überwiegt. Der einteilige Behälter für das Bad hat ferner einen Boden 8, Seitenwände 9 und eine Stirnwand 10 am Auslaßende des Bads. Der Spiegel des Bads 7 aus geschmolzenem Metall ist mit 11 bezeichnet. Der Behälter ist so ausgestaltet, daß der Abstand zwischen seinen Seitenwänden 9 größer ist als die Breite des auf dem Bad aufliegenden Glases.

Der Badbehälter ist von einer Haube überdeckt, die aus einem Dach 12, einer senkrecht einstellbaren Stirnwand 13 am Einlaßende des Bads, einem Dachteil 14 oberhalb des Ausgusses 4, 5, Seitenwänden 15 und einer Stirnwand 16 am Auslaßende des Bads besteht. Die Haube umschließt einen tunnelförmigen Raum 17 oberhalb des Bads.

Die einstellbare Stirnwand 13 am Einlaßende des Bads bestimmt einen engen Einlaß 18 für geschmolzenes Glas 19, das von der Ausgußlippe 4 auf das Bad fließt, um eine Schicht 20 aus geschmolzenem Glas auf dem Bad zu bilden.

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Der senkrechte Abstand der Ausgußlippe 4 von Zur Steuerung der Änderung der Viskosität des

dem Spiegel 11 des Bads beträgt mehrere Zentimeter fortschreitenden Glasbands hat die Haube einen ab- and ist so gewählt, daß ein Wulst 21 aus geschmolze- gesetzten Teil 44, der eine Ausbuchtung 45 des nem Glas gebildet ist, der sich nach rückwärts unter Raums 17 bildet. In dieser Ausbuchtung sind zusätzden Ausguß 4, 5 bis zur Stirnwand 6 des Badbehäl- 5 liehe Strahlungsheizeinrichtungen 46 angeordnet. Am ters erstreckt. Behälter ist ein Kühler 47 nahe der Oberfläche des

Die Stirnwände 10 und 16 am Austrittsende des Glasbands angeordnet, der schematisch als wasser-Bads bestimmen einen engen Auslaß 22. Außerhalb gekühlter Kasten dargestellt ist. Der Kühler hat eine des Auslasses sind Austragwalzen 23 so angeordnet, flache Wärme aufnehmende untere Fläche 40, an der daß ihr oberer Rand oberhalb des Bodens des Aus- io das Glasband bei seiner Fortbewegung vorbeiläuft,
lasses 22 liegt. Das verfestigte Glasband wird von der Die Strahlungsheizeinrichtungen 46 und der Kühler

Badoberfläche aufgehoben und frei durch den Aus- 47 sind einstellbar, wobei dies getrennt oder gemeinlaß 22 gefördert, von den Austragswalzen 23 abge- sam erfolgen kann, um die Änderung der Viskosität stützt und von Austragswalzenpaaren 25, 26 gegriffen. des Glases im fortschreitenden Glasband zu steuern.

Die unteren Austragswalzen 23 und 25 sind über 15 Wenn auch die Heizeinrichtungen und der Kühler Schneckengetriebe 27 mit einer Hauptwelle 28 ver- einen gewissen Abstand von dem Einlaß des Bads bunden, die mit einem stufenlos regelbaren Getriebe aufweisen, so erstreckt sich deren Wirkung doch bis 29 gekuppelt ist. Ein Elektromotor 30 treibt die Ein- in diesen Bereich. Soll das Viskositätsgefälle in der gangswelle 31 des Getriebes 29. Die Drehzahl der Längsrichtung verringert werden, so wird die Strah-Hauptwelle 28 wird durch Einstellung des Getriebes 20 lungswärme von den Heizeinrichtungen 46 erhöht. 29 mittels eines Handrads 32 eingeregelt. Soll das Viskositätsgefälle dagegen erhöht werden,

Die oberhalb des Glasbands liegenden Austrage- so wird der Kühler 47 wirksam gemacht. Unter gewalzen 26 sind über Schneckengetriebe 33 mit einer wissen Betriebsverhältnissen kann eine Feinsteuerung oberen Welle 34 verbunden, auf der ein Kettenrad des Viskositätsgefälles erreicht werden, wenn eine 35 sitzt. Dieses ist über eine Kette 36 mit einem 25 gleichzeitige Einstellung der Heizeinrichtungen 46 Kettenrad 37 auf der Hauptwelle 28 verbunden, so und des Kühlers 47 erfolgt.

daß die zusammenwirkenden Austragswalzen 25 und Bei der dargestellten Vorrichtung fällt das ge-

26 stets mit gleicher regelbarer Geschwindigkeit an- schmolzene Glas 19 über die Ausgußlippe 4 mit einer getrieben werden, um eine gesteuerte Zugkraft auf durch die senkrechte Stellung des Regelschiebers 2 das Glasband 24 auszuüben. Diese Zugkraft be- 30 bestimmten Geschwindigkeit auf das Bad aus gestimmt die Geschwindigkeit der Fortbewegung des schmolzenem Metall. Die Beweglichkeit des Glases 19 Glases längs des Bads aus geschmolzenem Metall. zur Schicht 20 aus geschmolzenem Glas wird bei-Die Austragswalzen 23, 25 und 26 sind in einer Ein- spielsweise durch Strahlungsheizeinrichtungen 49 gelaßkammer eines üblichen tunnelförmigen Kühlofens regelt, die im Raum 17 nahe der vorderen Stirnwand 38 vorgesehen. Die auf das verfestigte Glasband 24 35 13 der Haube angeordnet sind. In abgewandelter durch die Austragswalzen ausgeübte Zugkraft steuert Weise können auch die Seitenwände des Ausgusses auch die Geschwindigkeit der Fortbewegung des ge- beheizt werden.

schmolzenen Glases längs des Bads, bevor es eine Das zugespeiste geschmolzene Glas 19 fließt vorViskosität erreicht hat, bei der das Glasband weiteren wärts auf die Oberfläche des Bads aus geschmolzenem Formänderungen nicht mehr unterliegt. 40 Glas und bildet dort eine Schicht 20 aus geschmqlze-

Das verfestigte Glasband 24, das von dem Bad aus- nem Glas, das längs des Bads unter Wärmebedingungetragen wird, hat einen Glanz, der dem der Feuer- gen fortbewegt wird, die sichern, daß das geschmolpolierung gleichkommt, eine gleichmäßige Dicke, zene Glas ungehindert in Querrichtung bis zur Grenze ebene Oberfläche und ist frei von Schaden an der des freien Flusses fließt, wodurch auf dem Bad ein Oberfläche. Das Glasband 24 tritt durch den Kühl- 45 schwimmender Körper 50 aus geschmolzenem Glas ofen 38, in dem es vergütet wird. Nach dem Austritt gebildet wird, der eine gleichmäßige Dicke aufweist, aus dem Kühlofen wird das Glasband in bekannter Aus dem schwimmenden Körper 50 aus geschmol-

Weise in große Scheiben zerschnitten, aus denen zenem Glas wird das verfestigte Glasband 24 gebildann die handelsüblichen Größen zugeschnitten det, das genügend fest ist, um seine Abmessungen werden. 5° beizubehalten und unbeschädigt aus dem Bad durch

In dem Dach 12 der Haube sind mit Abstand von- die mechanischen Austragswalzen 23, 25 und 26 geeinander Leitungen 39 vorgesehen, die über Zweig- griffen zu werden, wobei gleichzeitig die Zugkraft auf leitungen 40 mit Speiseleitungen 41 verbunden sind. das Glasband 24 ausgeübt wird.
Durch diese Leitungen wird ein Schutzgas in den Um dem Glasband die eine gewünschte Breite

Raum 17 oberhalb des Bads eingeleitet, der im 55 und Dicke zu geben, erfolgt die Änderung der Viswesentlichen abgeschlossen ist. Das Schutzgas ist ein kosität des Glases im fortschreitenden Glasband Gas, das chemisch mit dem Metall des Bads nicht durch thermische Regelung, wie sie zuvor beschriereagiert, so daß Verunreinigungen für das Glas nicht ben worden ist. Diese Regelung erfolgt in Abstimentstehen können, da die freiliegenden Oberflächen mung auf die Zugkraft, die auf den schwimmenden des Bads und der Teil des Bads unterhalb des ab- 60 Körper 50 aus geschmolzenem Glas ausgeübt wird, gehobenen Teils des Glasbands 24 von dem Schutz- Dieser Körper wird kontinuierlich in der Dicke vergas bedeckt ist. ringert und erreicht die gewünschte Dicke an der

Die Temperatur des Bads im Badbehälter wird Stelle, wo die Viskosität des Glases so ist, daß eine durch Temperaturregeleinrichtungen 42 geregelt, die weitere Formänderung des Glasbands unterbunden in das Bad eingetaucht sind. Der Raum 17 oberhalb 65 ist. Das längs des Bads aus geschmolzenem Metall des Bads wird durch Strahlungsheizung beheizt, die fortbewegte Glas wird also sowohl einer gesteuerten durch Heizeinrichtungen 43 bewirkt wird, welche Zugkraft ausgesetzt, um seine Dicke zu verringern, unterhalb der Haube angeordnet sind. als auch der Wirkung der Kräfte aus der Oberflächen-

spannung und der Schwere, die die Bildung planparalleler Flächen bedingen. Die Wirkung der letzteren Kräfte ist wiederum abhängig von der Viskosität des Glases.

Die thermische Steuerung der Änderungen der Viskosität im fortschreitenden Glasband durch die Heizeinrichtungen 46 und/oder den Kühler 47 erfolgt in einem Viskositätsbereich zwischen 10³ bis 10⁷ Poise. An der oberen Grenze von etwa 10⁷ Poise hat das Glas eine Viskosität, die weitere Formänderungen verhindert. Die tatsächliche Viskosität des Glases, bei der jede weitere wesentliche Formänderung unterbleibt, ist jedoch abhängig von der Zugkraft, die auf das fortschreitende Glas durch das verfestigte Glasband 24 ausgeübt wird. Aus diesem Grunde muß die Einstellung der Heizeinrichtungen 46 und des Kühlers 47 auf die Zugkraft abgestimmt werden.

Um die Genauigkeit der Steuerung der endgültigen Breite und Dicke des Glasbands 44 zu verfeinern, wird die Änderung der Viskositätsänderung innerhalb des Viskositätsbereichs von 10³ bis 10⁷ Poise geregelt, wodurch zum Trimmen des Glasbands geringe Formänderungen des Glasbands erzielt werden.

Die Anforderungen, die die Industrie an Flachglas verschiedener Dicke stellt, um verschiedenen Verwendungszwecken gerecht werden zu können, bedingen auch unterschiedliche Herstellungstoleranzen. Es ist daher anzustreben, einen zweckmäßigen Weg der Herstellung von Flachglas zu finden, daß verschiedene Breiten und Dicken des erzeugten Glasbands während des Durchlaufs auf dem Bad aus geschmolzenem Metall einzustellen gestattet. Die Formänderungen des fortschreitenden Glases bestehen aus einer Verdünnung durch die Wirkung der Zugkraft unter gleichzeitiger BiI-dung planparalleler Oberflächen des Glases durch die Kräfte der Oberflächenspannung und der Schwere, wobei eine Änderung der Breite mit einer Änderung der Dicke verknüpft ist. Die Abhängigkeit zwischen Breite und Dicke des Glases unterliegt bestimmten Gesetzen, die in der F i g. 3 graphisch dargestellt sind. In dieser Darstellung ist die Breite des Glasbands als Ordinate 51 dargestellt, während die Dicke des Glasbands als Abszisse 52 angegeben ist. Die dargestellten Kurvenscharen entsprechen verschiedenen Viskositätsgefällen in dem fortbewegten Glas. Die variablen Werte längs jeder Kurve sind ein Maß für die aufgewandte Zugkraft. Je flacher die Kurve des Viskositätsgradienten verläuft, um so dünner kann das Glasband 24 hergestellt werden, wobei bei einer geforderten Breite eine bestimmte Zugkraft ausgeübt werden muß.

Arbeitet man mit einem Viskositätsgefälle, entsprechend der Kurve 53 in F i g. 3, und einer entsprechend eingestellten Zugkraft auf das Glas, so kann ein Glasband von 6 mm Dicke und 2,5 m Breite erzielt werden, wenn das Viskositätsgefälle und die Zugkraft dem durch den Punkt 54 gegebenen Wert entspricht.

Wird bei gleicher Durchsatzmenge an Glas ein Glas einer größeren Dicke als 6 mm, aber einer Breite von 2,5 m gewünscht, so muß durch Einstellung des Kühlers 47 mit einer steileren Kurve des Viskositätsgefälles gearbeitet werden, und die Drehzahl der Austragswalzen 23, 25 und 26 verringert werden, so daß sich Betriebspunkte, entsprechend dem Punkt 55, auf der Kurve 56 ergeben. Durch Benutzung einer flacheren Kurve des Viskositätsgefälles mit Hilfe der Heizeinrichtungen 33 und einer Erhöhung der Drehzahl der Austragswalzen 23, 25 und 26 ergibt sich ein Betriebspunkt 57 auf der Kurve 58. Es wird dann ein Glas von weniger als 6 mm Stärke und einer Breite von 2,5 m erzeugt.

Durch die aufeinander abgestimmte Steuerung des Viskositätsgefälles im Glas innerhalb des Bereichs von 10³ bis 10⁷ Poise und der ausgeübten Zugkraft kann daher handelsübliches Glas gewünschter Breite und Dicke hergestellt werden.

In abgewandelter Weise kann statt des hinter dem Badbehälter angeschlossenen Kühlofens das Bad soweit verlängert werden, daß das Glasband 24 wenigstens zum Teil bereits vor dem Austragen aus dem Bad vergütet ist.

Eine zusätzliche Steuerung der Breite und Dicke des Glasbands kann durch Steuerung der Viskosität des geschmolzenen Glases erreicht werden, wenn es zur Bildung der Schicht 20 aus geschmolzenem Glas auf das Bad zugespeist wird. Auch für diese Regelung können Kurvenscharen, ähnlich der in F i g. 3 dargestellten, aufgestellt werden, die die Abhängigkeit zwischen der Steuerung der Viskosität des zugespeisten Glases und der bereits beschriebenen Steuerung des Viskositätsgefälles im fortschreitenden Glas zum Ausdruck bringen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zur Herstellung von Flachglas unterschiedlicher Dicke, bei dem Glas einem Bad aus geschmolzenem Metall mit geregelter Geschwindigkeit zugespeist wird, um auf dem Bad eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, und die Schicht in Form eines Bands einer geregelten Zugkraft in Fortbewegungsrichtung längs des Bads ausgesetzt wird und der gleichzeitigen Wirkung der Oberflächenspannungen und der Schwerkraft unterliegt und bei der Fortbewegung längs des Bads soweit abgekühlt wird, daß es ausreichend verfestigt ist, um unbeschädigt mit einer geregelten Geschwindigkeit aus dem Bad ausgetragen werden zu können, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität des Glasbands während seiner Fortbewegung auf dem Bad im Bereich von 10³ bis 10⁷ Poise thermisch derart vermindert wird, daß im Zusammenwirken mit der geregelten Zugkraft und ungehindertem Querfließen des noch fließfähigen Glasbands die Viskosität nach Erreichen einer gewünschten Breite und Dicke des Glasbands so groß ist, daß weitere Formänderungen des Glasbands unterbunden sind.