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"Verfahren und Vorric#-i-tuiig zur kontinuierlichen Herstellung von
Profilen aus Gl@.s iliit U-förmigem Querschnitt" . Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur kontinuierlichen Herstellung eines gegebenenfalls durch Metalldrähte oder Metallnetze
armierten Glasbandes von kanalförmigem, insbesondere U-förmigem Querschnitt durch
Gießen und Ualzen.
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Us sind bereits mehrere Verfahren und Anlagen für eine kontinuierliche
Herstellung von Glasprofilen mit gebogenem Querschnitt bekannt, insbesondere solchen
mit U-förmigem Querschnitt und großflächiger planer Grundil'@clie und deraGegentiber
angehobenen vergleichsweise ,en Kanten, @relohe einen rechten Winkel, der durch
einen Verbindungsbereich von sehr kleinem Radius ge- |
bildet wird, aufweisen. DIe bekannten Verfahren zur |
kontinuierlichen Herstellung solcher Profile nutzen den |
plastischen Zustand des Glases, den dieses oberhalb |
einer vorbestirmteri, sic2z mit seiner Zusammensetzung |
ändernden Temperatur P.ufvreist, aus, uin die Randbereiche |
eines kontinuierlich IJerbestellten Glasbandes in kon- |
trollierter '.'eise zu biegen, und benutzen das fort- |
schreitende Erhärten des Glases im Zuge seiner Ab- |
kühlung innerhalb eines gewissen Temperaturbereichs, |
(der ebenfalls in Ibhängigkeit von der Zusarmaensetzung |
des Glases verschieden ist), um die Stabilisierung des |
Profiles in dem Querschnitt, den es durch den Diege- |
vorgang erhalten hst, zu bewirken. |
Gemäß einem allgemein behaxnlten typischen Verfahren wird |
das plane @la.sbaric@ in plastischen Zustande ii ber eine |
Transportvorrichtung, äeispielsrteiee einen @oll;a.r_., |
vorwärtsbewegt, der "unraittelba r an ein @T@Z.irer?L unr' |
gegebenenfalls eine dorric'_Iitun g zum D:i.nset:@en voll Vel- |
stär'.:ungsdräli-teii oder Verstärkungsgeweben |
auf e:.ner laufbanl= angeordnet ist, sic'i ui. L CI a2
ü or- |
schubgeschwindigl_eit des Glasbandes en-tsprechex=c?.cr de-- |
schwindigkeit bewegt und einen angehobeneil Teil auf- |
weist, dessen Preite ii:i wesentlichen üer Preite de2: |
planen Basisfläche des herzustellenden Profils ezitspr?.c@:-@
. |
Diese Bank fluchtet mit den Vorrichtungen zur Zuführug des
kontinuierlichen Bandes, und zwar so, daß die Randbereiche des Bandes über
die beiden Seitenbegrenzungen des angehobenen Bereiches vorspringen. Unter der Einwirkunß
der Sa»erkraft und
ihres erweichten Zustandes haben die Randbereiche
des Glasbandes das Bestreben, durchzuhängen bsw. sich abzusenken. Dieses Bestreben
wird durch Verformuagsvorrichtungen unterstützt und vervollstän.digt, welche dadurch,
daB
sie nach unten und innen
wirken, diese Randbereiche
des Glasbandes zwingen, sich nach unten im Winkel umzubiegen. Dieser Biegungsvorgang
wird durch eine planierende Einwirkung, die durch Rollen auf die Rückseite des derart
erhaltenen umgelehrten U-Profils
ausgeübt, wird, vervollständigt.
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Gemäß dem anderen typischen Herstellungsverfahren erfolgt die- Verformung
des Glasmaterials aus seinem ursprünglichen Zustande eines planen Bandes zu dem
von kanalförmigem Profil durch Walzen zwischen Rollen oder damit äquivalenten Organen,
von denen die eine a.ls negatives Formdebungsorgan w_rht und mit FLandringen Oder
Bunden versehen ist, iTälirend die zweite zwischen d_@--re Rinbe eizüringt und durch
'rgzeu-;e@.den da.s liuisre
des @e@rEia@c'iten '_@-u@..^_1für:ni_@e n iierscl#_nitt;- ormü. |
Die: e @rg^s_@ :=ösleiz tf^'il#.:!cise ,so aiibeor'.@ic t ^el_n,
c,'al |
a @_e ss Tiefen der rro'i.l s _iaeh unten |
nach oben bewirken. Um den Eintritt des zu verformenden Glasbandes
in diese Vorrichtungen zu erleichtern, können stromaufwärts dieser Organe Führungen
vorgesehen sein, welche eine teilweise Vorverformung der Randbereiche des Glasbandes
bewirken.
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Die Anwendungsmöglichkeit dieser beiden Verfahren ist in vielfacher
Hinsicht begrenzt und ergibt technische Schwierigkeiten insbesondere hinsichtlich
dg.r zu deren Durchführung erforderlichen Vorrichtungen. In erster Linie beruht
jedes der beiden bekannten Verfahren auf der Verwendung von miteinander..zusammenwirkenden
oberhalb und unterhalb der durch das Glasband während seiner Verformung definierten
Ebene angeordneten Organen. Das Vorhandensein dieser Organe, insbesondere der unterhalb
dieser Ebene befindlichen Organe, bedingt die Notwendigkeit einer erheblichen inderung
der normalerweise für die.kon-' tinuierliche Herstellung von breiten Platten oder
Bändern aus Glas verwendeten Anlagen, wobei wenigstens ein Teil der Reihe von Streck-
und Vorwärtsbewegungsrollen für das Glasband ausgewechselt werden muß. Ferner bedeutet
jede Anpassung der Apparatur-an die Herstellung von Pro- -filen von unterschiedlichen
Abmessungen, beispielsweise solchen von anderen Breiten, die Notwendigkeit von lang=
wierigeri und kostspieligen Auswechslungsvorgängen der miteinander zusammenwirkenden,
insbesondere der unterhalb der Vorwärtsbewegungsebene des-13andes liegenden Organe
und
eine Unterbrechung des Produktionsprozesses.
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Die für das zweite der oben beschriebenen Arbeitsverfahren erforderlichen
Apparaturen sind zwar weniger platzraubend und weniger komplex, jedoch unterliegen
sie wesentlich engeren Beschränkungen von technischem Charakter und hinsichtlich
ihrer Produhtionseigenschaften. Bei diesen rpparaturen erfolbt das Verformen des
Glases und insbesondere des win1yligen Diegens der Profilschenkel durch Jalzwirkung
in der Aushehlun- einer TTutenwalze oder einer
mit Bunden ausgerüsteten Ual@je. Diese Wirkung muß in der |
ersten Hälfte des Bogens, auf welchem die beiden hierbei |
ver@reizdet en ;Talzen ineinander eingreil'en, d.h. einem-De- |
der der Vor-#r,:,rtsbewe";ung des Glasbandes beendet werden, |
der auch cla.iixi sehr kurz ist, wenn, wie das erwUnscht ist, |
;T^.l:jen vo-1 groPem Durchmesser veniendet werden. |
CL- _eseiriir:jen 7'eGe @.uß uotWendigervrei
se das Glas aus |
^.DJ.u-"La. plc.stischen in de-..i ver:£es ti,2;ten
Zustand übergellen. |
Zig s Z;.ese@n Gründe sind Apparaturen dieser Art nur für die |
Vor^.rbei-tung von Gl_iaern von besonderer Zusrenmensetzung |
'ol°auclibar, nämlich insbesondere solchen, bei welchem sich |
.'= e t@.iiderungen ihrer Visko litt in Abhängigkeit von der |
Se:;iy-)er^-tui° nach einer se'ir steilen Kurve vollziehen.
!er- |
Jier st--ad die Dereiclic des |
aus welchem die |
3e@iexz':el de'-, Profils Gebildet werden, kmuplexen
und unre- |
gelmäßigen Zugeinwirkungen in ihren verschiedenen Höhen-` |
bereichen als Folge der in umgekehrter Richtung verlaufen- |
den Änderungen der Tangentialgeschv"rindigkeiten gegenüber |
den verschiedenen Radialgeschvindigkeiten -der Kanten der |
unteren,Walze und der Dunde der negativen 2orm-ralze, den |
Teilen, zwischen Irrelchen die Profilschenkel geformt und |
gewalzt werden, unten!orfen. |
Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von C-rlc sriinlen |
und Glasrohren beliebigen Profils bekannt, beT_ Sem die |
flüssige Gln.srlasse '_zon-Linuierli ch aus e inera @c'_@@,elza.ggre@;at |
ausläuft und j.--a bekannter :reise in ein endloses
Glasband |
ausgewalzt wird, welches eineu iü_Zll=a.na.l :':@rc':_huft,
an |
dessen Ende das @lasb^i@d ir! Scheiben gesc'.-L-Len vrild. |
Bei der Herstellung von Drahtglas wird- c?as Dralitge-t-rehe
so |
in das Glas eingeführt, daß die Drahteinlage in cler Hi tte |
der Glasmasse eingel.,ralzt wird. lach diesem. ?erf@lzren l@iu-fLJ |
das noch verfor2bare, z@reic-=ie Glasband n^c'-i dem Verl^.suen |
der Ualzen iiber Vorrichtunnen, die en vor dem. Vb*lli@;ei1 |
Erstarren seitlich hochbiegen und somit zur Rinne formen, |
Das Biegen keiun ^.uch ii'oer die Hinnenform '_.ü@?t-u sgelzend
bß_s |
zum Rohre vollzogen werden, wobei die @eri@u.@ux@.#sstelle_n |
der Kanten durch Aufbrinen von fliissibem Glas ver,sclu-"ei'
t |
werden. Dieses Verfahren, nach dein vorzugs@-re--se.bi_eite |
Glasririzien geforit werden sollen, n.i c'@-L (U.o |
Herstellung scharfhantiger U-Glasprofile, d^ die P orm- . |
gebung des Glasbandes allein dessen Eigengewicht über-- |
,lassen bleibt. Außerdem beansprucht dieses Verfahren |
Rollgänge, die mit Walzen eines bestimmten Profils |
ausgestattet sind und nur zur Herstellung eines einzi- |
gen Glasrinnenprofils eingesetzt werden können. |
Es ist schließlich ein weiteres Verfahren zur konti- |
nuierlichen Herstellung'U-förmiger Profile aus Glas, |
insbesondere Kanalprofile mit größerer Breite, bekannt, |
nach dem die Seitenteile eines Glasbandes im Winkel zu |
dem etwa ebenen Mittelteil während dessen Vorträrtsbewegung |
nach oben abgebogen werden. Bei diesem Verfahren tritt |
eine gewisse Stauchung des Bandmaterials, das heißt des |
Steges des herzustellenden Profils auf, so daB ein Ver- |
beulen des Steges eintritt. Es können daher keine Glas- |
profile mit vollkommenen ebenen Profilstegen erzielt |
werden. Außerdem läßt auch 'dieses Verfahren niä± die Her- |
stellung von scharf?.antig ausgebildeten Profilen zu. |
Alle bekannten Verfahre--a und Vorrichtungen der oben |
erwähnten Art zeigen den Nachteil, da!, es sich um Spe- |
handelt, _sit denen lediglich ein ganz |
bestim-ites Gla,nrofil hergestellt werden kann, und eine |
Umstellun- au--L"' dieertig@,@.n anderer Profile mit großem |
Kosten- und Zeitaufuand verbunden ist, da beispielsvreise |
die be'=annte:. rr0#4lwalzen durch a,#idere ersetzt
werden |
mIsseü, so df-.A ein länger andauernder Stillstand in
der |
Fertigung unvermeidbar ist. Bisher war es nämlich immer erforderlich,
erhebliche .Änderungen der üblioherweise für die kontinuierliche Herstellung von
breiten Platten -oder Bändern aus Glas verwendeten Anlagen vorzunehmen, wobei mindestens
ein-Teil der geihe von Streck- und Fahrwalzen für das Glasband ausgewechselt werden
muß. Darüber hinaus ist die Herstellung nichtprofilierter-Glasscheibe-n oder Glasbänder
mittels der bekannten Verfahren'und Vorrichtungen nicht möglich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und
eine Vorrichtung zur Herstellung U-förmiger Glasprofile zu schaffen, mit denen die
Herstellug von U-Profilen den oben angegebenen. Beschränkungen nicht unterworfen
und auf üblichen Walzenwerken, auf denen gewöhnlich einfache Glasscheiben gefertigt
werden, ohne Änderungen möglich ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren zur kontinuierlichen
Herstellung U-förmiger Profile aus Glas vorgeschlagen, insbesondere Xänalprofile
mit größerer Dreite,Kobei die Seitenteile eines Glasbandes im 1,Tinkel zu dem im
@resentlichen ebenen Mittelteil während dessen Vorwärtsbewegung nach oben abgebogen
werden, dadurch gekennzeichnet, da.ß ein breites Glasband, das im plastischen Zustand
in an sich bekaimter -;eise horizontal gewalzt wird, vor den :'falzen in Längsrichteng
unterteilt
und so ein Band von dem Rest getrennt wird, das eine Breite entsprechend dem zu
entwickelnden Profilquerschnitt aufweist, daß das abgetrennte Band, während es fortschreitend
in den festen Zustand übergeht, neben dem übrigen Teil des Glasbandes und gleichzeitig
mit diesem in an sich bekannter Weise auf parallel angeordneten Walzen aufliegend,
durch Gleiten auf ortsfesten Flächen angehoben wird, deren Neigung sich laufend
ändert, bis etwa die senkrechte Stellung eingenommen ist, woraufhin der mittlere
Teil und die Winkel gerichtet werden, wonach ein endgültiges Richten der Seitenteile
durch senkrechte Walzen vorgenommen wird. Die Erfindung schafft insbesondere ein
industriell brauchbares Verfahren zur Herstellung solcher Glasprofile, welche unter
Verwendung von Vorrichtungen durchgeführt werden kann, die ohne Änderungen der Konstruktion
auf vorhandenen Herstellungsanlagen zur kontinuierlichen Fertigung von Flachglas,
insbesondere den Tragwalzen aus Zug- und Vorwärtsbewegungsrollen in dem Bereich
der fortschreitenden kontrollierten Kühlung aufgesetzt werden können. Erfindungsgemäß
können mit Anlagen zur Herstellung von Flachglas großer Breite eine oder mehrere
Vorrichtungen zur Herstellung von kanalförmigen Glasprofilen verbunden werden, in
dem ein Tell der Breite den gegossenen und gewalzten Glasbandes zur Bildung des
oder der Profile
benutzt wird, während
in den verbleibenden breiten Be-
reichen des Glasbandes die Herstellungskapazität
der
Anlage zur Herstellung von Flachglas erhalten bleibt.
Zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Ver%hrens wird
eine Vorrichtung vorgeschlagen,
die nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die
ortsfesten Flächen
durch Elemente gebildet sind, deren Neigung
fortlaufend
bis zur Senkrechten zunimmt; daß die Elemente in einem
Bereich
angeordnet sind, in dem das Band sich noch im plastischen
Zustand befindet; daß eine Reihe von Trag-
walzen vorhanden
ist, wobei oberhalb einer Tragwalze zwischen den Elementen eine dem
Innenabstand der hochge-
bogenen Profilteile entsprechende Oberwalze
angeordnet ist; daß gegebenenfalls in Förderrichtung des Profilbandes
gesehen hinter der Oberwalze auf die obere Kante der
hochgebogenen
Profilteile wirkende kleine Walzen mit hori-
zontaler Achse und gegebenenfalls
anschließend daran aif beide Außenflächen der hochgebogenen Profilteile
wirkende
Walzenpaare mit senkrechten Achsen vorgesehen sind, wobei
alle
Teile der Vorrichtung über den Tragwalzen in einer
Baueinheit zusammengefaßt
und an einer Stelle angeordnet sind, die im Hinblick auf
die Erstarrung des Glases am günstigsten ist.
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Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Vorrichtung wird danach-
2n
-vorteilhafter Weise so ausgebildet, daß sie an herkömmlichen Walzenanlagen schnell
angebracht und ebenso schnell wieder abgebaut.werden kann, ohne daß hierdurch ein
Stillstand der Produktion verursacht wird, so daß es möglich ist, unmittelbar von
der Herstellung von Plachglas zu der von profiliertem Glas überzugehen. und umgekehrt.
Hierdurch wird es gleichzeitig möglich, je nach dem Einzelfall die Zone zu wählen,
in welcher der Viskositätsabfall für den regelmäßigen Ablauf des fortschreitenden
Biegeprozesses des ursprünglich flachen Glasbandes am günstigsten ist.
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Die Vorrichtung zur Formgebung der U-Profile lä,ßt sich ohne Unterbrechung
der Produktion versetzen, um die Vorrichtung selbst an die verschiedenen durch die
.Art der Produktion gegebenen Anforderungen (zum Beispiel zwecks. ,
Änderung
der Querschnittsabmessungen des Erzeugnisses) anzupassen und/oder vorübergehende
Ungleichmäßigkeiten in dem Zufluß des Materials während der Behandlung ausschalten
zu können.
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Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung und der zu seiner Durchführung
dienenden Apparatur zum Formen von Glasprofilen der oben beschriebenen Art wird
zwar die Schwerkraftwirkung auf das Glas selbst ausgeübt, um das Biegen der Schenkel
des Profils zu bewirken, diese Wirkung jedoch mit der von mechanischen Organen verbunden,
welche in der endgültigen Phase des Verformungsvorganges nahezu allein auf den Übergangsbereich
des kleinen Krümmungsradius zwischen den Schenkeln und der Grundfläche des Profils
wirken.
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Ein weiterer Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der
Erfindung besteht darin, daß die Wärmeaustauschvorgänge zwischen dem Glasmaterial
und den Organen der Apparatur, mit welchen das Glasmaterial zeitweise in Kontakt
kommt, während der fortschreitenden Abkühlung des Glases in besonders zweckentsprechender
Weise gesteuert werden. können und sich unter solchen Bedingungen vollziehen, daß
in der Anfangsphase in gesteuerter Weise die Wärme denjenigen Bereichen entzogen
werden kann,
die keine Verformungen durchzumachen haben, oder die
bereits ihre endgültige Form erhalten haben, beziehungsweise im Begriff sind, diese
anzunehmen, so daß sich eine wirtschaftliche Lokalisierung der Plastizitätsbedingungen
des Glases gleichlaufend mit der fortschreitenden Umformung des ursprünglichen planen
Querschnitts des Glasbandes zu einem kanalförmigen Querschnitt mit genau definierten
Kanten ergibt. Diese Ergebnisse werden insbesondere unter Ausnutzung von überraschenden
Wirkungen erzielt, die sich, wie gefunden wurde, bei dem fortschreitenden Anheben
der Kanten eines sich noch im plastischen Zustande befindlichen Glasbandes ergeben,
um zunächst durch natürliche Verformung des Glasmaterials unter der Schwerkraftwirkung
einen kanalförmig gerundeten Querschnitt zu bilden, dessen Krümmungsradien fortschreitend
entsprechend dem Maße verringert werden, um welches das Anbeben der Kanten des Glasbandes
erfolgt, bis sie eine der Vertikalen angenäherte Zage einnehmen, und schließlich
die endgültige Formgebung des Querschnitts dadurch bewirkt. wird, daß, insbesondere
mittels einer Kalibrierwalze, von innen nach unten und auf die Seitenflächen. des
derart verformten Materials eingewirkt wird, bis dessen plastischer Zustand sich
dem Mindestwert nähert, bei welchem noch eine Verformung möglich
ist,
wobei die mechanische Einwirkung des endgültigen Formgebungsorgans praktisch auf
die Verringerung des Krümmungsradius des Verbindungsbereiches zwischen der Basisfläche
und den Schenkeln des Profils und die Breitenerstreckung dieses planen Bereichs
des Profiles beschränkt ist.
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Dieses fortschreitende Anheben der ganten des Glasbandes wird durch
Gleitschienen mit praktisch horizontalem Einlauf erzielt, die so angeordnet und
gestaltet sind, daß sie den Durchgang der Kanten des von dem Walzwerk kommenden
Glasbandes ermöglichen und sich fortschreitend nach Schraubenflächen von entgegengesetztem
Verlauf entwickeln, um in Flächen zu enden, die vorzugsweise mit zu der Achse der
Kalibrierwalzen senkrechten Ebenen zusammen:.len und deren Seitenflächen demzufolge
die innere Gegenwandung der Kanäle bilden, durch welche hindurch sich die Schenkel
des derart hergestellten Profiles bewegen.
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Die Durchführung des den Gegenstand der Erfindung bildenden Verfahrens
ermöglicht es, ein planes Glasband in ein Profil von kanalförmigem Querschnitt mit
nach oben gerichteten Schenkeln mittels Organen (Gleitschienen und Formorganen)
zu verformen, die sämtlich oberhalb der Ausflußebene des glasigen Materials,
stromaufwärts
und stromabwärts der Zone, in welcher die Verformung erfolgt, angeordnet sind. Demzufolge
wird diese Ausflußebene durch die Reihe von Rollen der Streckapparatur gebildet,
die normalerweise bei der Herstellung von Flachglas in Form eines kontinuierlichen
Bandes Verwendung findet.
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Es werden also für die den Gegenstand der Erfindung bildende Appratur
ausschließlich Organe verwendet, die oberhalb dieser Ebene liegen und deshalb von
einer oberhalb der Reihe von Rollen der vorhandenen Anlage angeordnete Rollbrücke
bzw. verfahrbaren Brücke getragen werden können.
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Diese Apparatur kann in solcher Weise eingesetzt werden, daß die Formvorrichtung
über einer der Rollen dieser Reihe, und zwar genau über derjenigen Rolle liegt,
in deren Bereich das Glas sich unter den für die endgültige Verformung zweckentsprechendsten
Temperatur- und Viskositätsbedingungen befindet.
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Die Vorteile, die sich für die industrielle Anwendung des vorstehend
grundsätzlich beschriebenen Verfahrens insbesondere dadurch ergeben, daß sämtliche
Organe der Apparatur ausschließlich oberhalb der Ausflußebene des Glases angeordnet
sind, sind in praktischer Hinsicht
von außerordentlicher Bedeutung.
Sie können wie folgt zusammengefaßt werden: Die vollständige Apparatur zur Herstellung
des profilierten Glases besteht praktisch aus der Kombination einer Anlage zur kontinuierlichen
Herstellung eines Glasbandes (deren bauliche und funktionelle Organe in. keiner
Weise verändert zu werden brauchen) und einer zusätzlichen Anordnung, welche die
Reihe von Streckrollen überlagern aufgesetzt wird und das Anheben der Kanten des
Glasbandes, in Übereinstimmung mit der Wirkung des-Formorgans bewirkt. Demzufolge
können diese Organe auf der üblichen Anlage von dieser getragen -bzw. auf dieser
angeordnt werden und wirken ausschließlich oberhalb der Organe der bereits vorhandenen
Anlage. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, die Montage und Demontage der zusätzlichen
Gesamtanordnung in sehr einfacher und schneller Weise, praktisch ohne Unterbrechung
der Produktion, vorzunehmen. Insbesondere kann auch die Demontage der zusätzlichen
Anordnung erfolgen, ohne daB abgewartet werden muß, daß deren durch den Kontakt
mit dem. Glas erhitzenden Elemente sich abkühlen. Nach Demontage der zusätzlichen
Anordnung ist der ursprixngliche Zustand der Anlage zur Herstellung eines
flachen
Glasbandes wieder hergestellt.
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Falls eine Anlage zur kontinuierlichen Herstellung von planen Glasbändern
von großer Breite, welche die Breite des Bandes, die für die Herstellung des Profiles
erforderlich ist, wesentlich übersteigt, vorhanden ist, ist es möglich, nur einen
Teil der Breite dieses Bandes für die Herstellung des Profils zu verwenden. Die
Tatsache, daß die Rollen des Rollganges, welche einen Teil einer normalen Anlage
zur Herstellung eines flachen Glasbandes bilden, entweder stromaufwärts oder stromabwärts
der Zone, in welcher das Glasband zwecks Überführung in das Profil (ab) gebogen
wird, als Träger verwendet werden, und die weitere Tatsache, daß sämtliche Organe
der zusätzlichen Anordnung von oberhalb dieser Reihe von Walzen angeordneten Bauteilen
getragen werden, ermöglicht es, diese Organe in sehr einfacher Weise und zwar sowohl
in in der Höhenrichtung wie in der Quer- und längsrichtung verstellbarer Weise anzubringen.
Die Beweglichkeit der zusätzlichen Anordnung in der Höhenrichtung erm4icht es, die
Organe nach Wahl in oder außer Eingriff miteinander zu bringen. Die Beweglichkeit
in
der Querrichtung gegei-dber der Fortbewegungsrichtung des Glasbandes ermöglicht
es, diese Organe in Bezug auf das Glasband zu zentrieren. Die Relativverschiebungen
der Organe, welche auf die rechte oder die linke gante des Glasbandes einwirken,
können beispielsweise benutzt werden, um die Breite der Basisfläche des Profils,
die durch zweckentsprechende an der Ausflußöffnüng des geschmolzenen Glases angeordnete
Vorrichtungen bestimmt ist, gegebenenfalls unter Änderung auch der Breite des planen
Bandes, sehr schnell zu verändern: Die Beweglichkeit der Gesamtanordnung in der
Längsrichtung ermöglicht es, deren Organe in die für die Ausnutzung des Bereichs
der Änderungen der Viskosität unter den günstigsten Bedingungen zur Herbeifüürung
der erwünschten Wirkungen geeignetste Stellung zu verbinge.n, indem ihre anhebe-,
Ablenkungs- und galibrierungsorgane in die dafür , daß die anfänglichen und endgültigen
Wirkungen des Formgebungsvorganges mit dem Abfall der Plastizitätskurzve in zweckentsprechendster
Weise und in Abhängigkeit von den Bedingungen zusammenfallen, unter welchen sich
im Einzelfalle der Wärmeaustausch und insbesondere die Verteilung der Wärme des
Glases vollzieht, zweckentsprechendste.Stellung längs des Weges des Glasbandes verbracht
werden.
Die Einzelheiten sowie weitere Merkmale der Erfindung sowie
Beispiele von durch die Erfindung eröffneten Möglichkeiten werden in der nunmehr
anhand der folgenden Beschreibung einer möglichen Ausführungsform des neuen Verfahrens
und der zu seiner Durchführung dienenden Vorrichtung anhand der schematischen Abbildungen
erläutert.
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Fig. 1 veranschaulicht hin perspektivischer Darstellung schematisch
eine Anlage zur Durchführung des neuen Verfahrens zur kontinuierlichen Herstellung
eines Glasprofiles von kanalförmigem Querschnitt, die aus der Kombination einer
vorhandenen Anlage zur kontinuierlichen Herstellung eines planen Glasbandes und
einer diese ergänzenden Anordnung besteht.
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Fig. 1a ist eine der Fig. 1 zugeordnete graphische Darstellung des
Verlaufs der Temperatur- und Viskositätskurven des Glases an den verschiedenen Stellen
seines Weges längs der Herstellungsapparatur.
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Die Figuren 2, 3 und 4 sind Schnitte, .welche verschiedene typische
Gestaltungen erkennen lassen, die das
Glasband an den in Fig. 1
mit II, III und IV angedeuteten Stellen, vor, während und am Ende der Einwirkung
der wesentlichen Organe der `Anlage auf dieses annimmt.
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Fig. 5 stellt in vereinfachter Form ein mögliches Ausführungsbeispiel
der Anlage, teilweise im vertikalen_Schnitt gemäß der Linie V-V der Fig. 6 dar,
in welcher das gleiche Ausführungsbeispiel in Ansicht und teilweise im Schnitt gemäß
Linie VI-VI der Fig. 5 gezeigt ist.
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In den Abbildungen ist, wie insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich ist,
grundsätzlich dargestellt, daß und wie das den Gegenstand der Erfindung bildende
Verfahren. es ermöglicht, zu seiner Durchführung eine übliche Anlage zur Herstellung
eines gegossenen, gewalzten und/oder armierten Glasbandes zu verwenden.
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Diese Anlage besteht in bekannter Weise aus einem Wannenschmelzofen
10, dessen Austrittsöffnungen mit 11 bezeichnet ist, aus welcher das geschmolzene
Glas kontinuierlich durch ein Paar von es auswalzenden bzw. kalibrierenden Walzen
12 und 13 hindurchläuft. Dieses-Walzenpaar kann in üblicher Weise auch verwendet
werden,
um Prägungen auf der Glasoberfläche zu erzeugen. Abgangsseitig
der Austrittsöffnung für das Glas aus dem Ofen kann ferner eine Vorrichtung zur
Einverleibung von Verstärkungsdrähten oder verstärkenden Metallnetzen in das Glasband
vorgesehen sein. Beim Austritt aus dem Walzenpaar 12, 13 liegt das Glas in Form
eines sich in plastischem Zustande befindenden Bandes von hoher Temperatur vor,
welches durch eine Reihe von Rollen 15 weitertransportiert wird, um schließlich
die Rollen 16 eines Streckwerks zu erreichen. Die Reihe von Rollen 15 ist in der
Regel auf einer Tragkonstruktion gelagert, die verschwenkbar und dadurch ablenkbar
ist, um gegebenenfalls die Ablenkung des aus der Austrittsöffnung 11 austretenden
Glases nach unten während zeitweiliger Unterbrechungen der Produktion zu ermöglichen.
Während das Glasband sich über die Reihe von Rollen 15, 16 vorwärtsbewegt, nimmt
seine Temperatur, wie das' beispielsweise durch die Kurve C der Fig. 1A veranschaulicht
ist, fortschreitend ab. Es verfestigt sich fortschreitend unter fortlaufender Erhöhung
seiner Viskosität, deren Verlauf in logarithmischen Werten auf der Ordinate der
graphischen Darstellung durch die Kurve D veranschaulicht ist. Diese logarithmischen
Werte,
die auf dem rechts in der graphischen Darstellung angegebenen Maßstab angegeben
sind, ebenso wie die links angegebenen Temperaturwerte, stellen lediglich Beispiele
dar, die sich auf ein-Glas von klassischer Zusammensetzung mit einer erheblich abgeflachten
Viskositätskurve beziehen, und zwar einer solchen, die deshalb die Verwendung einer
solchen Zusammensetzung für die Herstellung von Glasprofilen nach dem zweiten der
beiden eingangs erläuterten grundsätzlichen bekannten Verfahren verhindern würde.
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Im Hinblick darauf, daß die industrielle Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung, wie oben bereits ausgeführt wurde, keine Änderung der Arbeitsweise
der bekannten Anlagen zur Herstellung eines zu einem Kanalprofil zu verformenden
Glasbandes 14 erfordert, ist es vorteilhafterweise möglich, lediglich einen Teil
des aus der Ausflußöffnung 11 des Ofens austretenden Glases für diesen Zweck zu
verwenden.
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Beispielsweise kann das herzustellende Profil, das in den Figuren
1 bis 4 mit P bezeichnet ist, dann aus einem Glasband 14 geformt werden, das von
dem aus der Ausflußöffnung 11 des Wannenofens ausfließenden Glasband zum Beispiel
mittels eines Keils 17, der zweckmäßig, je
nach der Breite des
Glasbandes, die erhalten werden soll, seitlich versetzbar ist, ein Bereich abgetrennt
wird, wobei ein Randbereich des.Glasbandes verbleibt, welcher in seinem stromabwärts
des geiles 17 liegenden Teil seinen normalen Weg für die Herstellung von Flachglas
fortsetzt.
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Außerdem kann, obwohl die den Gegenstand der Erfindung bildende Anlage
nachstehend in ihrer Anwendung zur Herstellung nur eines einzigen Profils P beschrieben
werden wird, die gleiche Anlage auch zur gleichzeitigen Herstellung von zwei oder
mehreren Profilen in zueinander paralleler Arbeitsweise, und zwar solchem von gleichem
oder auch voneinander verschiedenem Querschnitt verwendet werden.
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Das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren besteht im wesentlichen
aus den Maßnahmen zum Biegen der Randbereiche des Glasbandes zu dem gewünschten
Profil P, welches aus einem mittleren planen Bereich 18 und Schenkeln 19 besteht,
die mit diesem mittleren Bereich einen Winkel bilden und mit diesem über Breiche
20 (Fig. 4) in Verbindung stehen, deren ungsradius so klein als möglich ist, so
das sich bei Innehaltung der aus den Fig. 1 bis 4 hervorgehenden Arbeitsbedingungen
und Notwendigkeiten scharf definierte ganten
ergeben, wobei der
Formvorgang in der Zone des_Weges, den das Band nimmt, durchgeführt wird, in welchem
die Viskositätswerte bzw. der Abfall der Viskositätam günstigsten sind.
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Gemäß der Erfindung werden die Kantenbereiche 14' des Glasbandes 14,
solange dieses sich noch in plastischem Zustand befindet, fortschreitend in der
,Richtung der Pfeile A (Fig. 2 und 3) angehoben- und nach innen geneigt. Das erfolgt
mittels ortsfester Anhebe- und-Formgebungselemente 21 mit einander gegenüberliegenden
schraubenförmig gestalteten-Oberflächen 22, welche sich von einem im wesentlichen
horizontal. verlaufenden Eintrittsende an entwickeln, bis sie in vertikale, einander
gegenüberliegende Flächen 23 (Fig. 4) übergehen.
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Der mittlere Teil des noch plastischen Glasbändes 14 folgt diesem
Anheben seiner Kantenbereiche 14# nicht. Das Glasband nimmt vielmehr zunächst im
Querschnitt die Form eines gerundeten Kanals an, dessen Seitenbereiche sich fortlaufend
aufrichten, bis sie in die vertikale Zage gelangen, während sich der Krümmungsradius
14n zwischen dem mittleren, sich auf den Rollen 14, 15 des Rollgangs abstützenden
Teil und den sich auf den ortsfesten Formgebungsorganen 21 abstützenden Randbereichen
14'
fortschreitend verringert.
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Wenn die Randbereiche 14' die nahezu vertikale Zage erreicht haben,
werden die mittleren und seitlichen Bereiche des Glasmaterials einer mechanischen
abplattenden und besäumenden Einwirkung unterworfen, welche durch eine Kalibrierwalze
bzw. einen Kalibrierzylinder 25 ausgeübt wird, dessen Seitenflächen 24, die mit
den vertikalen Flächen 23 der ortsfesten Formgebungsorgane 21 zusammenwirken, als
aufrichtende und planierende Flächen wirken und derart dem Glas den gewünschten
Querschnitt des Profils P mit planem mittleren Flanschbereich 18 und diesem gegenüber
abgebogenen Schenkeln verle len .
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Die den.Flanschbereich mit den abgebogenen Profilschenkeln verbindenden
Bereiche 20 mit kleinem KrUmmungsradius werden also durch den von innen in Richtung
des Pfeiles B(Fig.4) durch die Konturen der beiden Gru&n.-bzw. Seitenflächen
24 der Kalibrierwalze 25 ausgeübten Druck erzeugt. Dieser Druck bewirkt in der Praxis
eine zusätzliche Verringerung des Krümmungsradius, welchen die Teile 14" (Fix. 3)
des Glases während seiner Verformung durch Schwerkraftswirkung im Zuge des Anhebens
und fortschreitenden Aufrichtens der Randbereiche 14' selbsttätig annehmen..
Die
Stelle, an welcher die galibr_ rwalze 25 angeordnet ist und an welcher die schraubenförmig
verlaufenden _ Flächen der ortsfesten Formgebungsorgane 21 die Voraussetzungen für
die vertikale Stellung der Profilschenkel erreichen, fällt mit der Stelle des Weges
des Glasbandes zusammen, an welcher dessen Viskosität des Glases so gering als es
nur möglich ist, um noch seine Verformung zu ermöglichen@und jen$eitsr7erselben
das Glas sich soweit verfestigt, daß es selbsttragend wird. Diese Stelle wird auf
Grundlage der spezifischen Temperatur- und Viskositätskurven so_gewählt,daß sie
mit einer der Rollen 16 des unteren Rollganges zusammenfällt.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel ist diese Rolle die dritte Rolle 16'-des
Rollganges, jedoch kann sie selbstverständlich auch an einer-mehr vorwärts oder
der mehr rückwärts liegenden Stelle gelegen sein und dann zum Beispiel mit der zweiten
oder vierten Rolle des Rollganges zusammenfallen. Das ist von den spezifischen Viskositätskurven
der verarbeiteten Gläser und dem Verlauf der Temperaturkurve abhängig, die durch
die verschiedenen thermischen Bedingungen und die Wärmeverteilung in dem Glas bestimmt
ist.
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Eine besonders günstige Bedingung, die es ermöglicht, alle vom industriellen
Gesichtspunkt wesentlichen Vorteile
der Erfindung zu erzielen,
ergibt sich aus der Figur 3. Dadurch, daß das Glas auf die Organe, mit welchen es
in Kontakt gelangt, erhebliche Wärmemengen überträgt, d.h. ein wirksamer Wäremaustausch
zwischen dem Glasband 14, den Rollen 16 und den schraubenförmig verlaufenden Flächen
22 erfolgt, wird in den Übergangsbereichen 14" zwischen den angehobenen seitlichen
Schenkeln und dem mittleren sich durch die Schwerkraftwirkung auf die unteren Rollen
durchbiegenden Teil des Glasbandes dieser Wärmeaustausch verlangsamt, weil diese
Übergangsbereiche 14" weder mit den Rollen noch mit den genannten Flächen in Kontakt
stehen. Demzufolge befinden sich diese Übergangsbereiche vorübergehend in dem für
die endgültige in Richtung des Pfeiles B (Fig. 4) durch die Konturen der Seitenflächen
24 der Kalibrierwalze 25 ausgeübte Verformungswirkung günstigen plastischen Zustand,
während die anschließenden Bereiche des mittleren Teils 18 und der Schenkel 19 des
Profils F im Verlauf des Formgebungsvorganges bereits eine höhere Steifigkeit erreicht
haben können. Das hat zur Folge, daß unmittelbar stromabwärts der erwäbteaFormgebungsorgane
das Profil P seine endgültige Form erhalten kann.
Es bedarf keiner
besonderen Erläuterung, daß diese Wärmeaustauschvorgänge dadurch in vorteilhafter
Weise gesteuert werden können, daß den unteren Rollen, der Kalibrierwalze 25 sowie
den Anhebe- und Formgebungs= organen 21, z.B. durch diese zirkulierendes Wasser,
Luft oder ein anderes kühlendes Medium, durch intensive Belüftung o. dgl. Wärme
entzogen wird. Die thermische Steuerung des Wärmeaustausches kann vorteilhafterweise
auf den beiden Seiten der Apparatur differenziert erfolgen, um beispielsweise die
verschiedenen örtlichen Vorbedingungen auszugleichen, die sich aus dem Vorhandensein
des-Flachglases ergeben, welches sich auf dem übrigen Teil der Maschine zur Herstellung
von Flachglas an der nach dem Inneren der Maschine zu liegenden Seite des Formgebungsorganes
21 vorwärtsbewegt.
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Die Erfindung ermöglicht es, eine Anlage zu schaffen und zu verwenden,
welche als solche-im Vergleich zu den bisher bekannten Anlagen erhebliche bauliche
und betriebliche Vorteile aufweist. Diese weiteren Vorteile ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung der in den Figuren 5 und 6 veranschaulichten praktischen
Ausführungsformen von Anlagen zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung.
Sämtliche
Organe für die Herstellung des Profils P, welche der Maschine für die Herstellun&
von Flachglas in horizontaler Lage desselben zugeordnet sind, liegen oberhalb des
Rollganges 16. Demzufolge können diese Organe von einer Tragkonstruktion getragen
werden, welche zum Beispiel oberhalb dieses Rollganges angeordnete starre Träger
30 aufweist, die einen Teil einer Gesamtkonstruktion bilden, welche als solche leicht,
ohne an diesem Rollgang Änderungen vornehmen zu müssen, montiert und demontiert
werden kann.
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Die ortsfesten Organe 21 für das Anheben und die Formgebung der seitlichen
Bereiche des Bandes sowie die Kalibrierwalze 25 können ihrerseits von Längsträgern
31 getragen werden, welche z.B. durch Schraubspindeln 32, die mittels Handrädern
33 betätigt-werden, gegenüber der tragenden Konstruktion 30 absenkbar und anhebbar
sind und dadurch zur Einwirkung oder außer Einwirkung auf das Glas gebracht werden
können. Das vorübergehende Außereinwirkungbringen dieser Organe kann von Vorteil
sein, um die Möglichkeit zu schaffen, Fehler oder etwaige Betriebsstörungen auszuschalten.
Es wird hierdurch möglich, das Glasband oberhalb der Zone hindurchlaufen zu lassen,
in welcher es in Kontakt mit den
Organen 21 und / oder 25 gelangen
würde.
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Ferner ist es möglich, die gesamte oder einn Teil der zusätzlichen
Apparatur in der Richtung der Vorwärtsbewegung des Glasbandes beweglich anzuordnen,
um hierdurch diese Organe an der Stelle einsetzen zu können, welche die zweckmäßigste
im r Hinblick auf die-spezifische Viskositätskurve des verarbeiteten Glases ist.
Zum Beispiel kann in Fig. 5 die endgültige Formzone des Profils, die durch die Zage
der Kalibrierwalze 25 gegeben ist, der zweiten Rolle 16 des Rollganges entsprechen.
Ferner können die ortsfesten Formorgane 21 an den beiden Seiten der Apparatur voneinander
unabhängig von Längsträgern 31 getragen werden, die ihrerseits voneinander unabhängig
beispielsweise in der Querrichtung der Elemente 34 gegenüber den Trägern 30 verschoben
werden können, um derart eine schnelle Umstellung der Anlage auf die Herstellung
von Profilen von anderen Breiten zu ermöglichen. Im Hinblick auf diese Möglichkeit
kann die Kalibrierwalze 25, deren Wirkung im wesentlichen nur in der Einwirkung
der Konturen ihrer Seitenflächen 24 besteht,
vorteilhafterweise,
wie das in Fig. 6 dargestellt ist, aus zwei miteinander fluchtenden Teilelementen
25#, 25" bestehen, welche innerhalb der-für die Anpassung an die verschiedenen Produktionsanforderungen
erforderlichen Grenzen einander genähert oder voneinander entfernt werden können.
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Ferner kann, um die Druck- und Verformungswirkt@:ng, die durch die
Kalibrierrolle oder Kalibrierrollen 25 bzw. deren Abschnitte 25' und 25" im Innern
des Profils ausgeübt wird, verändern zu können, die Achse dieser Walze bzw. dieser
Walzen in vertikaler Richtung, z.B. in vertikalen Gleitschienen 35, verschieblich
gelagert sein und durch eine verstellbare Kraft, z.B. ein Gegengewicht 36, welches
über das Element 37 wirkt, durch Federn öder durch pneumatische bzw. hydraulische
Vorrichtungen nach unten gedrückt werden. Praktische Versuche haben bestätigt, daß
nach Verlassen dieser Formvorrichtungen die Herstellung des Profils in ordnungsgemäßer
Weise erfolgt ist. Um die Höhe der Profilschnkel.und ihr vollkommenes Abbiegen gegenüber
dem mittleren Teil des Profils zu kontrollieren, kann die Apparatur mit Hilfsvorrichtungen,
insbesondere verschwenkbaren Organen, ausgerüstet sein, welche es ermöglichen, jede
Reibung zwischen den Formvorrichtungen und
dem Glas zu vermeiden:
Die Höhe der Profilschenkel kann z.B: durch kleine Rollen 36 mit horizontaler Achse,
die beispielsweise durch Schraubenspindeln 37, welche mittels kleiner Handräder
38 betätigt- werden, in verschiedene Höhenlagen eingestellt werden können, kontrolliert
werden.
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Die vertikale Anordnung und die Parallelität der Profilschenkel zueinander
können ihrerseits durch Paare von kleinen Rollen 38 und 39 kontrolliert werden,
die sich frei um z.B. von den gleichen Querträgern-31 getragene vertikale Zapfen
drehen können. Jedes dieser Rollenpaare bildet eine Art von Gabel, die grundsätzlich
so angeordnet ist, daß sie den freien Durchgang der beiden Schenkel 19 des Profils
P, nachdem dieses das Kalibriersystem verlassen hat, ohne Kontakt mit den kleinen
Rollen ermöglicht, solange sich die Profilschenkel in ihrer ordnungsgemäßen Stellung
befinden. Praktisch besteht die Aufgabe dieser Gabeln darin, jedeetwa denkbare Verformung
des Profils bzw. der Profilschenkel beim Verlassen der Kalibrierorgane zu verhindern.
Zu diesem Zwecke sind die kleinen Rollen jedes Paars von solchen in einem-Abstand
voneinander angeordnet, der größer ist als die Dicke der Schenkel undbestimmen
die
für die Produktion zulässigen Toleranzgrensen.
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Nach Veelassen der Apparatur bewegt sich das in der besahV#@4banen
Weise kontinuierlich hergestellte von der Reihe. von Bollen, die normalerweise zum
Tragen und für die kontinuierliche Vorwärtsbewegung des Flachglases vorgesehen sind,
getragene Profil auf dem verbleibenden Teil seines-normalen Z-legäs durch den--Kühlofen
hindurch entsprechend dem vollkommenen Zyklus, der für die Behandlung des Flachglases
vorgesehen ist, für dessen Herstellung die Anlage zunächst bestimmt ist.
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Die Apparatur und das Verfahren gemäß der Erfindung ist vorstehend
an Hand nur eines Ausführuhgsbeispieles-, wel-, ches die Möglichkeiten zur praktischen
Murehführung der Erfindung, ferner ihre vorteilhaften technischen bziv: fabrihationsmäßigen:
Grundlagen veranschaulichen soll, beschrieben worden. Selbstverständlich ist sie
aber nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es sind demgegen über
Änderungen in verschiedenster Hinsicht meglich, ohne von ihrem Grundgedaulzen abzuweichen.