DE1596421A1

DE1596421A1 - Verfahren zur Herstellung eines endlosen Flachglasbandes auf einem Zinnbad

Info

Publication number: DE1596421A1
Application number: DE19671596421
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Robert Bourggraff; Dipl-Ing Franz Classen
Original assignee: FLOATGLAS GmbH
Current assignee: FLOATGLAS GmbH
Priority date: 1967-05-16
Filing date: 1967-05-16
Publication date: 1970-03-26
Also published as: US3607193A; ES353901A1; DE1596421B2; BE714929A; FR1578965A

Description

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Abschrift der ursprünglichen Anmeldungsunterlagen

Anmelder: Erste Deutsche Floatglas GmbH. & Co. OHG 505 Porz, Concordiaplatz 3

Verfahren zur Herstellung eines endlosen Flachglasbandes auf einem Zinnbad

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines endlosen Flachglasbandes mit feuerpolierten Oberflächen, bei dem schmelzflüssiges Glas in geregelter Menge auf ein Bad aus geschmolzenem Metall wie Zinn aufgelegt, auf diesem unter Regelung seiner Temperatur längs des Zinnbades zum Zwecke einer gesteuerten Abkühlung schwimmend fortbewegt und mit Hilfe mechanischer Fördermittel wie Transportwalzen aus dem Zinnbadbehälter ausgetragen wird.

Die Regelung der Temperatur des Glasbandes längs des Zinnbades erfolgt in der Regel durch elektrische Heizelemente, die oberhalb des Zinnbades bzw. innerhalb desselben angeordnet sind. Selbstverständlich können zur Temperaturregelung neben den Heizelementen auch Kühlelemente vorgesehen sein. Durch die Temperaturregelung längs des Zinnbades soll eine gesteuerte Abkühlung

Neue Unterlagen (Art. 7 § Ι Λ.^. 2 Nr. l Satz 3 des Änderungsges. v. 4. 9. g_AQ ORIGINAL

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des Glasbandes erreicht v/erden, durch die es ermöglicht wird, daß sich am Anfang des Bades eine gleichmäßige Dicke des Glasbandes einstellt, darauf das Glas allmählich bis zum plastischen Zustand abkühlt und schließlich durch v/eitere Abkühlung sich so v/eit verfestigt, daß es unbeschädigt von dem Zinnbad abgezogen werden kann.

Im praktischen Betrieb kommt es immer wieder vor, daß das Glasband beim oder unmittelbar nach dem Verlassen des Zinnbadbehälters bricht. Die Bruchgefahr ist offenbar an dieser Stelle besonders groß, weil die Temperatur des Glasbandes hier so niedrig wie möglich sein muß, um Beschädigungen der Glasoberfläche zu vermeiden, und v/eil auf der anderen Seite das Glasband hier plötzlich hohen thermischen und mechanischen Beanspruchungen ausgesetzt ist. Ein Bruch des Glasbandes an dieser Stelle bedeutet aber meistens eine vollkommene Produktionsunterbrechung mit außerordentlich kostspieligen "und. nachteiligen Folgen.

zs wurde die Beobachtung gemacht, daß die Bruchgefahr für das Glasband beim Austritt aus dem Zinnbadbehälter zeitweilig erheblich ansteigt. Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, hier Abhilfe zu schaffen und das Verfahren dahingehend zu verbessern, daß die Gefahr des Glasbandbruches verringert wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Energiezufuhr zu den die Temperatur des Glasbandes regelnden Heizbzw. Kühlelementen in Abhängigkeit von der dem Zinnbad zugeführten Glasmenge gesteuert wird.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zu Grunde, daß die zeitweilige Erhöhung der Bruchgefahr auf eine Erniedrigung der Temperatur des Glasbandes zurückzuführen ist, für die seinerseits Veränderungen

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der dem Zinnbad zugeführten Glasmenge verantwortlich sind. Änderungen, der zugeführten Glasmenge sind aber häufig erforderlich, um iichv.'ierigkeiten oder Störungen im Fabrikationsbetrieb zu beheben. Insbesondere eine Di-osselung der Glaszufuhr führt aber zu einem starken Ansteigen der Bruchgefahr. Das erscheint auch verständlich, vrenn man berücksichtigt, daß das Glas mit einer Temperatur von etwa 1100⁰C in den Zinnbadbehälter eintritt und ihn mit einer Temperatur von etwa 600⁰C verläßt. Eine Verringerung der zügeführten Glasmenge bedeutet also eine Verringerung der dem Zinnbadbehälter zugeführten Wärmemenge, die sich letzten Endes in einer Erniedrigung der Glaobandtemperatur auswirken muß.

Es ist zwar bekannt, die Temperatur des Glasbandes am Ende des Zinnbades zu regeln, indem man die Temperatur strahlenoptisch mißt und in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur die Energiezufuhr zu den Heiz- bzw. Kühlelementen steuert. Diese Art der Temperaturregelung hat aber entscheidende Nachteile. Einmal ist es schwierig, sehr geringe Temperaturänderungen, wie sie für die Erhöhung der Bruchgefahr bereits genügen, überhaupt exakt zu messen. Das Signal wird also u.U. erst gegeben, wenn die^Glasband temperatur ihre untere zulässige Grenze bereits unterschritten hat. Dazu kommt, daß die Messungen innerhalb des Zinnbadbe— hälters durch äußere Einflüsse stark beeinflußt werden. Zum andern setzt die Wirkung der Regelung, also die Erwärmung des Glasbandes selbst, erst mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung ein, und während dieser Zeit kann der Bruch des Glasbandes schon erfolgt sein.

In der Praxis wird die Zufuhr der Glasschmelze im allgemeinen durch einen in die Glasschmelze eingetauchten höhenverstellbaren Regelschieber geregelt. Die Höhe des Regelschiebers wird im normalen Betrieb ständig um ein geringes Maß, dem eine Änderung des

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Querschnittes des Durchtrittsspaltes von 1 bis 2 % entspricht, verändert, um auf diese V/eise Änderungen im Fabrikationsprozeß, durch die das Gleichgewicht des ganzen Prozesses gestört wird, entgegen zu wirken. Derartige geringfügige Änderungen der Stellung des Regelschiebers, die in erster Linie vorgenommen werden, um etwa bei eich ändernder Viskosität des Glases die zugeführte Glasmenge konstant zu halten, erhöhen die Bruchgefahr nicht.

Übersteigen jedoch die Veränderungen der Regelschieberstellung dieses übliche Maß, dann wird das Gleichgewicht im. Fabrikationsprozeß gestört, was zu Änderungen der Glasbandtemperatur am Austritt sende führt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der die Menge des zugeführten schmelzflüssigen Glases durch einen höhenverstellbaren, in die Glasschmelze eingetauchten Regelschieber geregelt wird, wird die Erfindung in der Weise verwirklicht, daß die Energiezufuhr zu den Heiz- bzw. Kühlelementen in Abhängigkeit von der Stellung des Regelschiebers gesteuert wird.

Während selbstverständlich auf alle längs des Zinnbades angeordnete Heizelemente erfindungsgemäß eingewirkt v/erden kann, genügt es in vielen Fällen, lediglich die Energiezufuhr zu den Heizelementen am Ende des Zinnbades zu steuern. Damit wird in der Regel das Ziel der Erfindung, nämlich die Konstanthaltung der Temperatur in dem am meisten gefährdeten Bereich am Ende des Zinnbades, bereits voll erreicht.

In je größerer Entfernung die regelbaren Heizelemente von der Stelle der Glaszufuhr liegen, in umso größerem zeitlichen Abstand wirkt sich an diesen Stellen eine Veränderung der zugeführten Glasmenge aus. Um diese Zeitdifferenz zu kompensieren, wird die Regelung der Energiezufuhr zu den Heizelementen zweckmäßig

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mit entsprechender Zeitverzögerung vorgenommen.

In vorteilhafter Weiterbildung dieses Gedankens wird die Größe der zeitlichen Verzögerung automatisch eingestellt, und zwar in Abhängigkeit von der Glasbandgeschwindigkeit. Je höher die Geschwindigkeit des Glasbandes ist, umso geringer muß die Zeitverzögerung zwischen der Änderung der Glaszufuhr und der dadurch gesteuerten Änderung der Energiezufuhr zu den Heizelementen sein.

Anhand der Abbildungen wird die Erfindung näher erläutert. Von den Abbildungen zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Zinnbadbehälter einer ■ Flachglasherstellungsnalage und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel für die Regelungsanlage inschenatischer Darstellung.

Das geschmolzene Glas 1 wird durch einen von einer fest angeordneten Bodenschwelle 2 und einen in der Höhe verstellbaren Regelschieber 3 gebildeten Spalt auf das Bad 4 aus geschmolzenem Zinn aufgelegt. Auf dem Zinnbad 4- bildet sich das Glasband 5, das mit Hilfe von hinter dem Zinnbadbehälter 6 angeordneten Transportwalzen 7 über das Zinnbad gezogen wird. Der Zinnbadbehälter 6 1st durch eine Dachkonstruktion 8 gegen die Außenatmosphäre abgeschlossen. Als öffnungen verbleiben nur die Eintrittsöffnung 9 für das geschmolzene Glas und die Glasbandaustrittsoffnung 10.

Durch die Zuführungsieitungen 11, 12 und 13 wird Schutzgas unter geringem Überdruck in den Raum über dem Zinnbad eingeführt, um auf diese Weise die Oxydation des Zinns zu verhindern.

Längs des Bades sind oberhalb und gegebenenfalls innerhalb des

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Zinnbades Heizelemente, vorzugsweise elektrische Viderstands- bzw. Induktionsheizungen angeordnet, die bei 14, 15 und 16 schematisch dargestellt sind. Durch diese Heizelenente wird ein bestimmter Temperaturverlauf längs des Bades eingestellt.

Für die Austrittstenperatur des Glasbandes aus dem Zinnbadbehälter ist im allgemeinen der Temperaturverlauf des Glasbandes im Anfangsbereich des Zinnbadbehälters nicht kritisch. Die Austrittstemperatur kann vielmehr im allgemeinen durch die Heizelemente am Ende des Zinnbades bestimmt werden. Aus diesem Grunde werden in den dargestellten Ausführungsbeispiel nur die Heizelemente 16 in Abhängigkeit von der Stellung des Regelschiebers 3 gesteuert.

Der Regelschieber 3 ist an nicht dargestellten Schraubspindeln gelagert, die von Hand oder motorisch in feiner Abstufung angehoben und abgesenkt werden, so daß sich der Durchtrittsspalt für das geschmolzene Glas dadurch vergrößert bzw. verkleinert. Der Antrieb für diese Spindelbewegung ist mit der Regelungsvorrichtung für die Energiezufuhr zu den Heizelementen 16 verbunden, und zwar in der V/eise, daß bei einem über das bei dem normalen Betrieb üblichen Anheben des Regelschiebers 3 die Energiezufuhr gedrosselt und bei einem ebenfalls über das normale Maß hinausgehenden Absenken des Regelschiebers erhöht wird.

Die Stellung des Regelschiebers 3 und der Regelungsvorrichtung für die Energiezufuhr zu den Heizelementen 16 sind so miteinander gekoppelt, daß beispielsweise bei einer Verringerung des Durchtrittsspaltes von 4 % die Energiezufuhr zu den Heizelementen 16 um etwa 10 % des eingestellten Grundwertes, bei einer Verringerung des Durchtrittsspaltes von 10 % um etwa 30 % des eingestellten Grundwertes und bei einer Verringerung des Durchtrittsspaltes von 20 % um etwa 50 % des eingestellten Grundwertes erhöht wird. Selbstverständlich sind diese Werte nur Anhaltspunkte

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und können, je nach Art und'Größe der Anlage, in weiten Grenzen geändert werden, wobei die genaue Abhängigkeit bei jeder Anlage durch einfache Versuche bestimmt werden kann.

Eine für die erfindungsgemnße Steuerung mögliche Regelungs&nlage ist in Fig. 2 schematisch wiedergegeben. Ihre Funktionsweise ist wie folgt:

Der Verstellraotor 20 für den Regelschieber 3 ist mit einem Fernsender 21, z. B.einem Potentiometer, verbunden, der mit einem an der Verstellvorrichtung 25 des Heiztransformator 26 angeschlossenen Fernsender 23 eine Brückenschaltung bildet. Eine Verstellung des Regelschiebers bewirkt eine Verschiebung des Abgriffs 22 am Fernsender 21 und erzeugt damit zwischen den Abgriffen 22 und 24 der Brückenschaltung eine je nach der Richtung der Abweichung gerichtete Spannung, deren Größe und Änderung der Regelschieberstellung proportional ist. Die Größe und Richtung dieser Spannung dient als Regelgröße. Sie wirkt über ein Verstärkerglied 28 und ein Zeitverzögerungsglied 29 auf das Stellglied, nämlich den Verstellmotor 30 für den Heiztransformator 26. Die Verstellung des Heiztransformators 26 dauert so lange, bis über die Rückführung 31 der Abgriff 24- soweit verschoben ist, daß die Brückenschaltung wieder im Gleichgewicht ist. Das Zeitverzögerungsglied 29 hat die Aufgabe, die Verstellung des Heiztransformators so lange zu verzögern, bis die durch die Verstellung des Regelschiebers veränderte Glasmenge auf ihren Wege über das Zinnbad sich etwa an der Stelle der durch den Heiztransformator 26 beaufschlagten Heizelemente befindet. Die Größe der zeitlichen Verzögerung wird ihrerseits in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Glasbandes automatisch verstellt.

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Claims

VE 89 — 8 — Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung eines endlosen Flachglasbandes mit feuerpolierten Oberflächen, bei dem schmelzflüssiges Glas in geregelter Menge auf ein Bad aus geschmolzenem Metall wie Zini aufgelegt, auf diesen unter Regelung seiner Temperatur längs des Zinnbades zum Zwecke einer gesteuerten Abkühlung schwimmend fortbewegt und mit Hilfe mechanischer Fördermittel wie Transportwalzen aus dem Zinnbadbehälter ausgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr zu den die Temperatur des Glasbandes regelnden Heizbzw. Kühlelementen in Abhängigkeit von der dem Zinnbad zugeführten Glasmenge gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Menge des zugeführten schmelzflüssigen Glases durch einen höhenverstellbaren, in die Glasschmelze eingetauchten Regelschieber geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Energiezufuhr zu den Heiz- bzw. Kühlelementen in Abhängigkeit von der Stellung des Regelschiebers gesteuert wird.

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nur die Heiz- bzw. Kühlelemente am Austragsende des Zinnbades gesteuert werden.

4-. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Energiezufuhr zu den Heiz- bzw. Kühlelementen unter Berücksichtigung des für den Weg der Glasmasse vom Regelschieber bis zu den Heiz- bzw. Kühlelementen benötigten Zeitintervalles erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das

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TS 89 - 9 -

Maß der zeitlichen Verzögerung zwischen der Veränderung der zugeführten Menge schmelzflüssigen Glases und der Steuerung der Energie zufuhr zu den Heiz- "bzw. Kühlelerr.enten in Abhängigkeit von der Glasbandgeschwindigkeit automatisch eingestellt wird.

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