DE1596401A1

DE1596401A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Dickenmasshaltigkeit von Flachglas

Info

Publication number: DE1596401A1
Application number: DE19671596401
Authority: DE
Inventors: Overman Kenneth Thomas
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1967-01-03
Filing date: 1967-12-08
Publication date: 1971-02-25
Also published as: ES348796A1; FR1549081A; US3506429A; BE708704A; GB1186651A

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Verbesserung der Dickenmass-

haltigkeit von !Flachglas

Atistrakt des Inhaltes der Anmeldung

Es handelt sich im wesentlichen um ein Verfahren und um ein elektrisch "betriebenes Gerät zum Einstellen gleicher Dicke über die gesamte Breite eines aus der Glasschmelze nach unten abgezogenen Glasbandes. Dabei werden wenigstens ein unabhängig kontrollierbares elektrisches Heizelement dicht am Glasband, und zwar am Wurzelpunkt des Glasbandes angeordnet, um die gewünschte Temperaturverteilung und damit die einheitliche Glasdicke zu erreichen.

Hintergrund der Erfindung

Beim Ziehen von Flachglas aus der Glasschmelze wird das Glas von einer anfänglichen Dicke zu einer endgültigen Dicke gezogen. Beim Ziehen von Glasströmen nach unten längs der beiden

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aufeinander zu verlaufenden Oberflächen eines im Längsschnitt keilförmigen Formkörpers vereinigen sich die "beiden Glasströme an der Keilkante, nachfolgend Wurzellinie genannt (Überfluss-Abzugprozess). An der ¥urzellinie hat das Flachglasband seine anfängliche Dicke. Die G-leichmässigkeit der Dicke des fertigen Flachglases wird bestimmt während des Ziehprozesses sowohl von der anfänglichen Dickengleichmässigkeit als auch von der G-leichmässigkeit der Viskosität des Glases. Di ckenvari^.t ionen in dem fertigen Tafelglas können also von Ungenaui-gkeiten bzw. Oberflächenfehlern im Formkörper herrühren oder von Ungleichmässigkeiten in der Temperaturführung in der Umgebung des Glases, was zu ungleichmässiger Viskosität des herabfliessenden Glases und damit ebenfalls zu Dicken-Variationen führt.

Es ist gefunden worden, dass Dickenfehler, wie Schlieren oder Streifen, die ihr Ausmass und ihre Position nicht mit der Zeit verändern, durch entsprechende Änderung der Glasviskosität beim Ziehen ausgeglichen werden können. Es kann also jeder Γ Dickendefekt korrigiert v/erden, ob er nun auf mangelnder Präzision, Oberflächenfehlern des Formkörpers oder Fehlern in der Temperaturführung beruht, so lange der Fehler nur unabhängig von der Zeit ist. Es ist dabei von wesentlicher Wichtigkeit, dass zur Dickenmasshaltigkeit ein Gerät verwendet wird, welches über einer Vielzahl von sich parallel zur Zugrichtung erstreckenden Bandbereichen eine genaue, individuelle feinstufige bzw. stufenlose Temperatureinsteilung ermöglichen. Dabei muss das Gerät ausreichend beweglich und einstellbar

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sein, damit es in enger ITachbarschaft des Glases an der Wurzellinie eingesetzt werden kann, um die Viskosität der abgezogenen Glasschmelze über die gesamte Bandbreite genau einzustellen.

Beschreibung des Standes der Technik

Es sind bereits verschiedene Versuche zur Verbesserung der Dickenmasshaltigkeit von Flachglas gemacht worden. Gemäss US-Patentschrift 1 829 641 werden wassergekühlte Elemente zum Kühlen von Randbereichen des abgezogenen Slasbandes eingesetzt, so dass das Glasband beim Verlassen des unteren Endes des Formkörpers steif genug ist, um dem Bestreben des Glasbandes sich einzuengen entgegenzuwirken. Gemäss US-Patentschrift 3 22J5 werden elektrische Heizsegmente bei einem Aufzug-Process auf das Schmelzbad gerichtet, um die Viskosität des nach oben gezogenen Glasbandes zu beeinflussen, was in einer wahlweisen Änderung der Glasdicke resultiert. Das genannte Kühlglied liefert jedoch keine einheitliche Dicke über die ganze Breite des Glasbandes, sondern verhindert nur ein Einengen bzw. Einschnüren der Kanten bzw. Ränder des nach unten gezogenen Glasbandes. Die elektrischen Heizsegmente bei dem Ziehverfahren mit Zugrichtung nach oben sind Teile eines ortsfesten, starren Gerätes innerhalb des Glasziehapparates, so dass eine Einstellung und Beweglichkeit nicht möglich ist. Ferner sind die Heizelemente dabei achsial miteinander ausgerichtet, wobei ihre Längsachsen sich quer über das Schmelzbad, von dem das Glasband gezogen wird, erstrecken. Da die Elemente auf das Bad··

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gerichtet sind, werden weite Bereiche der Badoberfläche von den Heizelementen beeinflusst, so dass eine präzise, örtlich begrenzte Temperatursteuerung nicht möglich ist. Ferner ist eine grosse zeitliche Verzögerung zwischen der anfänglichen Wärmeanwendung auf das Schmelzbad und die erzielte Wirkung auf das gezogene Glasband.

Zusammenfassung der Erfindung

Von diesem Stand der Technik ausgehend befasst sich die Erfindung mit einem neuen, elektrisch gespeisten Apparat zur Erzielung eines gleichmässigen Temperaturprofils über die gesarate Breite des Glasbandes im Bereich des Wurzelpunktes, also der Linie des Zusammenfliessens der beiden Glasströme an der Keilkante des Formkörpers. Hierdurch soll die Viskosität des Glases beim Ziehen zu seiner endgültigen Dicke kontrolliert und damit eine gleichmässige Dicke des Glases über seine gesamte Breite eingestellt werden. Der Apparat weist ein oder mehrere individuell gesteuerte elektrische Widerstands- bzw. Heizelemente, vorzugsweise in Form von Zylinderspulen auf. Die Längsachse jeder dieser Heizspulen ist parallel zur Zuglinie des Glases ausgerichtet und eine Vielzahl solcher individuell kontrollierbarer Heizelemente ist über die gesamte Breite des Glasbandes angeordnet, wobei die Längsachsen der Elemente parallel zueinander und parallel zur Zugrichtung verlaufen. Demgemäss wirkt jedes Element, welches vom Nachbarelement DsokLiert sein kann, nur auf die Viskosität eines engen Längsstreifens des aus der Schmelze abgezogenen Glasbandes. Daher kann das

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·. Temperaturprofil über die gesamte Breite des Glasbandes genau eingestellt und damit auch, die Viskosität über die gesamte - Bandbreite genau eingestellt werden, so dass das Glas von seiner anfänglichen Dicke an der Wurzellinie auf seine über die gesamte Breite gleichmässige Enddicke gezogen wird.

Der erfindungsgemässe Apparat zeichnet sich ferner durch seine Beweglichkeit und Einstellbarkeit aus, so dass in kürzester Zeit eine optimale Übereinstimmung zwischen Gerät und Glasband erzielt wird. Ungleich den früheren Vorrichtungen, die ortsfest angeordnet waren und je einen sehr breiten Bereich des Bades mit Hitze beeinflussten, liefert das erfindungsgemässe Gerät eine genaue Übereinstimmung bzw. Einstellbarkeit relativ zum Glasband sowie eine genaue, präzise Einstellung, um örtliche Temperaturvariationen über die gesamte Breite des Glasbandes auszugleichen. Die Erfindung liefert auch eine gewisse Flexibilität, indem die Entfernung zwischen Heizsonde und Glasband veränderlich ist, um die Bandbreite jedes Heizelementes zu vergrössern oder zu verkleinern, während gleichzeitig die Stromzuführung gerändert werden kann, um den Hitzeffekt entsprechend zu ändern.

Hauptziel der Erfindung ist also die Schaffung eines elektrisch beheizten Gerätes für nach unten abgezogene Glasbänder der benachbart der Wurzellinie angeordnet wird, um das gewünschte Temperaturprofil an der Wurzellinie zu erhalten und dementsprechend eine gleichmässige endgiltige Dicke des gezogenen Glasbandes zu erhalten.

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Ferner hat das erfindungsgemässe Gerät eine Vielzahl einsein einstellbarer, paralleler Heizspulen, deren Längsachsen parallel zur Zugrichtung ausgerichtet sind und die über die gesamte Breite des Bandes im Bereich von dessen "uraellinie angeordnet sind.

Fifturenbeschreibung

Weitere Tort eile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Pig. 1 ist ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, Pig. 2 ist eine Stirnansicht auf das Gerät gemäss Fig. 1, Pig. 3 zeigt ausschnittsweise perspektivisch in grösserem Masstab die Ausbildung des Gerätes an seiner Stirnseite,

Pig. 4 ist eine Seitenansicht des Geräts nach Fig. 1, Pig. 5 zeigt ebenfalls in Seitenansicht ein weiteres Ausführungsbeispiel, wobei die gegenseitige Anordnung zwischen Gerät und Formglied ersichtlich ist.

Ein elektrischer Heizapparat 10 (Fig. 1 bis 4) hat einen Halter bzw. Gehäusekörper 11, einen vorderen Heizkopf und ein hinteres Trag- oder Montageteil 1p. Der Heizkopf 12 kann beispielsweise aus Aluminiumsilikat sein. Seine vordere Stirnfläche H hat eine Vielzahl vertikal sich erstreckender Ausnehmungen 15, zwischen denen sich Trennblöckg 16 erstrecken. Eine Vielzahl von Nuten 17 sind an der Oberseite und der Unterseite des Heizkopfes 12 derart ausgebildet, dass je eine Nut 17 mit einer

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■ Ausnehmung 15 an der Oberseite und an der Unterseite übereinstimmt.

Der Heiskopf ist vom vorderen Ende des Gehäuseteils 1 gehalten. Das Geliäuse 11 kann als vorne offener Kasten mit einer Vielzahl von hohlen Kanälen 18 ausgebildet sein, die je eine vordere Lippe oder einen Plansch 19 haben. Eine Deckplatte deckt den Kanalbereich ab. Das rückwärtige Ende des Heizkopfes 12 ist zwischengelagert zwischen dem vorderen Ende der Deckplatte 20 und Plansch. 19 und wird gehalten durch eine Vielzahl von Befestigungsmitteln, wie Stiften, Bolzen oder Schrauben Eine Vielzahl von Isolationsrohren 22 sind gehalten von dem Gehäuse 11 parallel zueinander über die Länge des Kanalteiles 18,

Das rückwärtige Ende des Gehäusesteils 13 hat an seinen Seitenwänden des Kanalsteils 18 ein Paar von Tragarmen 23. Eine Zugstange '24 verbindet die äusseren Enden der Tragarme 23. Zwischen den Tragarmen 23 erstreckt sich ein Abstandhalter 25. Dieser hat Anschlussmittel 26 zur Kontrolle, wobei eine passende Isolation 27 vorgesehen ist. An der Unterseite des Abstandhalters 25 ist eine kupferne Sammelschiene 28 montiert, die gegenüber dea Abstandhalter 25 durch Isolationsmaterial isoliert ist.

In jeder Ausnehmung 15 an der Stirnseite des Heizkopfes ist eine elektrische Heizspule 30 angeordnet (!"ig. 3 und 4). Jede Heizspule 30 ist mit einem Paar Leitungen 31 versehen, die sich nach rückwärts durch die Hüten 17 und diirch ein separates

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Isolationsrohr erstrecken, so dass die oberen Leitungen an die entsprechenden Anschlüsse des Steuergerätes 26 anschliessbar und die unteren Leitungen an die Sammelschiene 28 anschliessbar sind. Der Einfachheit halber sind die Nuten 17 in Pig. 2 weggelassen und Heizspulen 30 und Leitungen 31 sind in Pig. 1 und 2 weggelassen. Obwohl Spulen 30 und Leitungen 31 nur in der ersten Ausnehmung von Fig. 3 dargestellt sind, wird es ersichtlich sein, dass jede Ausnehmung 15 in gleicher V/eise mit einer individuell kontrolllierbaren elektrischen Heizspule 30 versehen ist. Passende Instrumente können an das Steuergerät 26 zur manuellen oder automatischen Betätigung angeschlossen sein. Die Leitungen 31 können auch als Doppelleitungen verlegt sein, zur besseren Sicherung oder zur Verminderung der Energieverluste.

In Fig. 5 ist ein Einzelkopfapparat 40 in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Abziehen von Glasband dargestellt. Das Gerät hat einen Rumpfteil 41, der mit vielfachen Bohrungen mit kera-) mischenRöhren versehen ist, einen Heizkopf 42 und eine Vielzahl von Leitungen 43» die sich vom Heizkopf durch den Rumpfteil 41 zu einer passenden Stromquelle erstrecken. Die Heizspule 42 ist gegenüber der Wurzellinien 44 des Formkörpers 45 angeordnet. Auf den beiden Seiten des keilförmigen Formkörpers 45 fliesst je ein Glasstrom. Beide Ströme vereinigen sich an der ^Keilkante bzw. Wurzellinie 44. Von hier wird das Glas als einzelnes Glasband 47 abgezogen. Der Apparat ist leicht beweglich und leicht in unmittelbarer Nähe der Wurzellinie 44 einstellbar

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• und zwar sowohl in horizontaler Ebene als auch der Höhe nach.

Obwohl die Wurzellinie als Bezugspunkt verwendet wurde, kann die Erhitzung auch leicht oberhalt des Wurzelpunktes, am IOrmglied 45 erfolgen, oder auch leicht unterhalb der Wurzellinie, . wo ein Strecken und Abkühlen des Bandes erfolgt. Die Längsachsen der Heizspulen 42 verlaufen parallel zur Zugrichtung des Glasbandes 47> ebenso wie bei dem Vielfach-Kopfapparat 10, der in ähnlicher Weise in der Nachbarschaft bzw. an der Wurzellinie angeordnet ist. Jedoch kann eine Vielzahl der Einzel- i kopfapparate 40 längs der Breite des Bandes 47 angeordnet werden, um Oberflächenfehler auszugleichen, wobei die Längsachsen der Heizelemente vorzugsweise vertikal ausgerichtet sind, so dass sie zueinander und zur Zugrichtung parallel sind. Die Heizelemente können in anderer als zylindrischer Form und bei Bedarf in unterschiedlicher Orientierung gegenüber der Zugrichtung vorgesehen sein.

Vorstehende Beschreibung bezieht sich nur auf ein Ausführungs- g beispiel, die Erfindung umfasst eine Vielzahl weiterer Ausführungsmöglichkeiten.

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Claims

Patentansprüche

. Yerfaliren zur Herstellung von flachglas aus scheibenartigen Glasstromen, die längs zusammenlaufender Wandungen nach unten strömen und sich an der Schnittkante der Wandungen vereinigen (Wurzellinien), von v/elcher Wurzellinien ein Glasband nach unten abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass über eine ausgewählte Zone des abgezogenen Glasbandes elektrische Hitze parallel zur Zugrichtung dem Glasband ψ zugeführt wird, um die Temperatur des Glases zu erhöhen und damit seine Viskosität zu erniedrigen, v/o durch die Dicke des abgezogenen Glasbandes einstellbar ist.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, wobei ein Formkörper mit nach unten keilförmig zusammenlaufenden Oberflächen vorgesehen ist, die sich an der Verschneidungslinie bzw. Wurzellinie treffen, dadurch gekennzeichnet, dass eine elektrische Heizvorrichtung (10) im Bereich der Wurzellinie (44) des 3?ormgliedes (45) vorgesehen ist, welche einen isolierten Rohrteil (11) zur Durchführung von Leitungen (31) zu wenigstens einer elektrischen Heizspule (30) aufweist, welche in einer Ausnehmung (15) eines Heizkopfes (12) am einen Ende des Rohrteiles (11) vorgesehen ist, welche Heizspule(30)Tazw. Heizelement (30) im Bereich der Wurzellinie (44) und mit seiner Längsachse parallel zur Zugrichtung des Glaebandes (4-7) angeordnet ist.

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3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Heiskopf (12) eine Vielzahl von Ausnehmungen (15) für elektrische Heizelenente (30) aufweist, die je über getrennte Leitungen (31) regelbar mit Strom gespeist werden.
4. Vorrichtimg nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen je zwei benachbarten Heizelementen Trennblöcke (16) vorgesehen sind.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden An- g sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Oberseite und der Unterseite des Heiskopfes (12) für jede Ausnehmung (15) je eine !Tut (17) "vorgesehen ist zur Aufnahme der elektrischen Zuführungsleitungen, und dass die Zuführungsleitungen in Isolationsrohren verlaufen, die im Rumpfteil der Vorrichtung verlegt sind, wobei der Strom zu jeder Heisspule einsein regelbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass

am hinteren Teil des Rumpfes ein Hontage- und Anschlussteil " vorgesehen ist, welches ein Anschluss- und Regelgerät (26) zur individuellen Regelung jeder Heizspule sowie eine isolierte Sammelschiene (28) aufweist.

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