DE1596403A1

DE1596403A1 - Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas mit keilfoermigem Formkoerper

Info

Publication number: DE1596403A1
Application number: DE19671596403
Authority: DE
Inventors: Cortright Stanley A; Shay George C; Pardue William F; Dockerty Stuart M; Overman Kenneth T
Original assignee: Corning Glass Works
Current assignee: Corning Glass Works
Priority date: 1966-12-28
Filing date: 1967-12-20
Publication date: 1971-02-25
Also published as: US3519411A; GB1181890A; FR1558995A; BE708534A

Description

Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas mit keilförmigem

!Formkörper

Abstrakt der Erfindung

Der keilförmige Formkörper einer Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas, von dessen "beiden Seiten "bzw. dessen Keilkante das Flachglasband abgezogen wird, ist insbesondere in seinem unteren Teil Zugkräften ausgesetzt, die von dem Gewicht des Formkörpers und des an diesem herabströmenden Glases herrühren. Gemäss der Erfindung wird der Formkörper mit einer axialen, sich quer zur Zugrichtung erstreckenden Druckkraft beaufschlagt. Diese Beaufschlagung erfolgt mit einem Druckluftzylinder od. dgl, über Druckplatten, so dass man von der hohen Druckfestigkeit des feuerfesten Formkörpers Gebrauch macht, um den Mangel an Zugfestigkeit auszugleichen.

Hintergrund der Erfindung

Bei der Herstellung von Flachglas durch Überströmen und Abziehen der Glasschmelze von den beiden Flachseiten eines keilförmigen, mit seiner Spitze nach unten weisenden Formkörpers, der an seinen beiden Stirnseiten unterstützt ist, wird ein kontinuier-

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liches Glasband von der freitragenden Unterkante (Wurzellinie) des Formkörpers abgezogen. Der Formkörper muss also über die Breite des abzuziehenden Glasbandes freitragend sein. Demgemäss ist der untere, mittlere Teil des Formkörpers erheblichen Zugkräften ausgesetzt, die vom Gewicht des Formkörpers und des an ihm herabströmenden Glases herrühren. Wenn diese Zugkräfte nicht kompensiert werden können, können sich Schaden am Formkörper ergeben.

Beschreibung des Standes der Technik

Geiääss US-Patent 1 829 641 hat man bereits versucht, diese Zugbelastung des Formkörpers durch Einbetten eines festen Trägers in den Forkörper zu beseitigen. Diese Lösung konnte jedoch nicht völlig befriedigen ., da der an seinen Enden unterstützte Träger notwendig einen vom Expansionskoeffizienten des Formkörpers unterschiedlichen Formkörper hat. Dieser Unterschied im Expansionskoeffizienten von Formkörper und Träger bewirkt andere Spannungen im Formkörper, insbesondere während des Aufheizens und Abkühlens. Ausserdem neigt der metallische Träger zum Kriechen und anderen Deformationen bei hoher Temperatur, wodurch der Nutzen einer solchen starren Unterstützung weiter in Frage gestellt wird.

Abriss der Erfindung

Die Erfindung macht demgegenüber grundsätzlich von der hohen Druckfestigkeit des feuerfesten Materials des Formkörpere Gebrauch, indem eine zusätzlich· äussere Druckkraft auf den

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Formkörper ausgeübt wird, um die geringe Zugfestigkeit des Formkörpers auszügeleichen. Demgemäss wird mittels eines Druckluft Zylinders od. dgl. eine konstante Druckkraft auf einen "beweglichen Tragblock am einen Ende des Formkörpers ausgeübt, während der Formkörper an der entgegengesetzten Stirnfläche von einem ortsfesten Tragblock gehalten ist. Mit dem Druckzylinder wird eine konstante Kraft auf die Stirnseiten des Formkörpers ausgeübt, unabhängig von thermischen Dehnungen oder Schrumpfungen des Formkörpers. Die Druckkraft wird vom Zylinder über Druckplatten auf die keilförmigen Stirnseiten des Formkörpers in Richtung seiner Keilkante aufgebracht. Die äussere Druckkraft ist also parallel zu der Keilkante bzw. Wurzellinie des Formkörpers, wodurch unerwünschte Zugkräfte in diesem Bereich beseitigt werden.

Dabei ist von besonderem Vorteil, dass die Zugkräfte unabhängig von thermischen Dehnungen des Formkörpers beseitigt werden.

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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung.

Fig. 1 zeigt das Ausführungsbeispiel schematisch in Ansicht,

teilweise geschnitten,
Fig. 2 zeigt im grösseren Masstab den Druckzylinder nebst

Zubehör der Vorrichtung,
Fig. 3 ist ein Querschnitt nach Linie III - III in Fig. 2.

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Der feuerfeste Formkörper 10 hat einen oben offenen Überlauf kanal 11 und ruht auf einem ortsfesten Tragblock 13 und einem verschieblichen Tragblock 12. Der Formkörper 10 hat in Stirnansicht die Form eines mit der Spitze nach unten weisenden Keiles. In seiner Oberseite ist der Überlaufkanal H ausgebildet, der von einer oder von beiden Seiten gespeist wird. Die Glasschmelze fliesst sodann längs der beiden Flachseiten des Formkörpers nach unten. Diese beiden Ströme vereinigen sich an der unteren Kante bzw. Wurzellinie 15. Die maximale Länge des herstellbaren Glasbandes ist bestimmt durch die freitragende Länge der unteren Kante bzw. Wurzellinie 15 des FormkSrpers.

Um die Länge des Formkörpers und damit die Breite des von ihm abziehbaren Glasbandes zu vergrössern, wird gemäss der Erfindung die längs der Wurzelkante 15 auftretende Zugkraft durch Aufbringen einer zusätzlichen äusseren,entgegengesetzt gleichgerichteten Druckkraft beseitigt. Hierdurch kann ohne Beeinflussung der Sicherheit die Weite des Formkörpers und dapit des herstellbaren Flachglases erheblich vergrössert werden.·

Die axiale Kraft wird dem Formkörper zwischen beweglichem Tragblock 12 und stationärem Tragblock 13 aufgegeben. Der T-ragblock 13 wird ortsfest in Stellung gehalten durch feuerfestes Material 16 und Stirnplatte 17. Der stationäre Tragblock 13 und das feuerfeste Material 16 werden durch eine metallene Tragplatte 18 getragen, die von einem Tragwerk 19 untersttlt&t ist. An der Tragplatte 18 ist eine mit Bolzen arbeitende Ein-

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Stellvorrichtung 20 vor ge seilen, welche mit einstellbarem Schraubbolzen 21 auf die Stirnplatte 17 wirkt. Die Stellvorrichtung gleicht Dehnungen oder Schrumpfungen des feuerfesten Blocks oder der Tragplatte 18 aus, so dass der stationäre Tragblock völlig ortsfest gehalten ist.

Der bewegliche Tragblock 12 weist einen feuerfeaten Isolationsblock 22 und eine Druckplatte 23 auf. Tragblock 12 einschliesslich Isolationsblock 22 und Druckplatte 23 werden von einer verschleissfesten Metallplatte 24 getragen, die ebenfalls auf den Traggestell 19 ruht. Zur Verminderung der Reibung sind Walzen 25 zwischen Tragplatte 24 und Auflageplatte 26 angeordnet.

Die gewünschte Druckkraft wird auf den Formkörper 10 mittels Druckluftzylinder 27 ausgeübt. Dabei wirkt die verschraubbare Kolbenstange 28 über Druckplatte 23, Isolationsblock 22, beweglichen Tragblock 12 auf die Stirnseite des Formkörpers 10. Es wurde gefunden, dass ein Zylinder von 20 cm Durchmesser eine Kraft von rund 1000 kg bei einem Druck von nur rund 2,8 kg/cm liefert. Der Druckluftzylinder 27 wird ebenfalls vom Traggestell 19 getragen und übt eine konstante Kraft auf die Druckplatte 23 aus, welche auf den Formkörper 10 unabhängig von der seitlichen Position der Druckplatte innerhalb der Grenzen der Bewegung des Kolbens 28 im Zylinder 27 übertragen wird. Demgemäss bleibt die auf die Druckplatte 23 ausgeübte Kraft konstant unabhängig von Dehnungen und Schrumpfungen des

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Formkörpers, welche "beim Aufheizen und Abkühlen entstehen.

Beim anfänglichen Erhitzen des iOrmkörpers 10 dehnt er sich längs seiner Wurzelkante 15 aus. Da der eine Tragblock 13 stationär ist, tritt die Dehnung nur am verschieblichen Tragblock 12 auf. Daher ist die zwischen beweglichen Tragblock 12 und Formkörper 10 zu dieser Zeit wirksame Kraft gleich der vom Zylinder 27 ausgeübten Kraft zusätzlich der Reibungskraft zwischen Tragblock 12 und Tragplatte 24. Beim Abkühlen und demgemäss Schrumpfen des Formkörpers 10 wird der bewegliche Tragblock 12 umgekehrt in Richtung auf den stationären Tragblock 13 verschoben. Die auf den Formkörper 10 vom Tragblock ausgeübte Kraft ist also während des Abkühlens gleich der vom Zylinder 27 ausgeübten Kraft abzüglich der Reibungskraft zwischen Tragblock 12 und Tragplatte 24. Da die auf den Formkörper ausgeübte Kraft zu jeder Zeit konstant sein soll, muss die genannte Reibungskraft so gering wie möglich sein. Daher ist die gleitende Reibung ersetzt worden durch rollende Reibung durch Einführung von Wälzkörpern 25 zwischen Tragblock 12 und Auflageplatte 24. Durch geeignete Einstellung der axialen Druckkraft wird die schädliche Zugkraft ausgeschaltet.

In Fig. 2 und 3 ist eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung gezeigt, die einem Ausfallen der axialen Kraft beim Ausbleiben der Druckluft für den Druckzylinder 27 entgegenwirkt. Wie gezeigt, wird die Druckkraft vom Kolben 28 über eine Feder 29 auf die Druckplatte 23 übertragen. Die Kompressionsschraubenfeder 29 ist an der Kolbenstange 28 durch einen Ansatz 30

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und an der Druckplatte 23 durch einen Ansatz 31 mit Schulter gehalten. Eine Anschlagmutter 33 ist auf der Kolbenstange in geringem Abstand von einem Sicherheitsanschlag 34 am vorderen Zylinderdeckel gehalten. Beim Beaufschlagen mit einer Druckkraft wird die Feder 29 entsprechend komprimiert. Beim Ausbleiben der Druckluft würde die Feder 29 dm Kolben zurückdrücken. Diese rückwärtige Bewegung ist jedoch begrenzt durch die Anschlagmutter 33, die auf der Kolbenstange 28 aufgeschraubt ist.

Im praktischen Betrieb wird durch ständige Kontrolle ein bestimmter Sicherheitsabstand zwischen Anschlag 34 und Mutter aufrechterhalten. Wenn der Abstand zwischen Schraubenmutter und Anschlag 34 beispielsweise 0,01 inch gleich 0,254 mm beträgt _t ist der Rücklauf weg der Kolbenstange ebenfalls auf 0,254 mm beschränkt. Bei einer Federkonstante der Feder 29 von 3893 pounds/inch, gleich rund 700 kg/cm nimmt die auf die Druckplatte 23 ausgeübte Kraft um nur 39 pounds gleich rund 18 kg ab.

Es ist also ersichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht nur das gewünschte Ergebnis des Ausschaltens ungewünschter Zugspannungen in feuerfesten Glasband-Formkörpern erreicht, sondern auch eine einzigartige Methode und Vorrichtung zur Erreichung dieses Resultats vorsieht, einschliesslich einer Sicherheitsvorrichtung. Obwohl ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert wurde, ist den Fachleuten ersichtlich, dass verschiedene Abänderungen und

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Modifikationen wie "beispielsweise Anwendung einer konstanten Kraft mittels 1. Gegengewichts undHe"bers,2. mittels hydraulischer Zylinder mit Drucksteuerung oder 3. mittels länglicher Feder möglich sind, ohne von dem grundlegenden Erfindungsgedanken abzuweichen. .

Pat ent ( S chut z)ana prüche:

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Patent(Schutz)ansprüche

1. Vorrichtung zur Herstellung von flachglas mit einem in Stirnansieht keilförmigen Formkörper mit einem Kanal zur Zuführung dear Glasschmelze an seinem verbreiterten oberen Ende und einer nach unten weisenden Keilkante "bzw. Wurzelkante, von der das vom Zuflusskanal über seine Flachseiten herabfliessende Glas als einheitliches Glasband abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausgleichen unerwünschter Zugkräfte eine vorbestimmte Druckkraft auf den Formkörper in axialer Richtung ausgeübt wird.

2. Vorrichtung nacli Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft parallel zu der freitragenden Unterkante bzw.■Wurzelkante (15) des Formkörpers (10) gerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckkraft unabhängig von thermischen Dehnungen oder Schrumpfungen konstant gehalten wird,

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper an einem Stirnende von einem stationären Tragblock (13) und am anderen Stirnende von einem beweglichen Tragblock (12) getragen ist, wobei die Druckkraft zwischen beiden Tragblöcken (12, 13) wirkt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass

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Claims

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sich der bewegliche Tragblock (12) über Walzen (25) auf einer Tragplatte (24) abstützt.

6. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft von einem Druckmittelzylinder (27) ausgeübt wird.

7. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zum Konstanthalten der Druckkraft unabhängig von Dehnungs- oder Schrumpfungsbewegungen vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach wenigstens einem der vorhergehenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (28) des Druckzylinders (27) über eine Schraubenfeder (29) auf den beweglichen Tragblock (12) wirkt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolbenstange (28) mit einem Gewinde versehen ist, auf der eine Mutter (33) zwecks Einsteilens ihres Abstandes von einem Sicherheitsanschlag (34) verschraubbar ist.

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