DE1596514C3 - Verfahren zur Herstellung von Floatglas und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Floatglas, bei welchem ein frisch geformtes Glasband von einem Bad aus schmelzflüssigem Metall getragen und über es hinwegbewegt sowie von ihm abgehoben und anschließend in eine Kühlzone hineingeleitet wird, und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Um bei der Behandlung von Floatglas das nachträgliche Enstehen von Fehlern oder Mangeln zu verhindern, sind bekanntlich Maßnahmen bezüglich der Wärmebeaufschlagung erforderlich.

Häufig besteht die Anforderung, Floatglas zu biegen, vorzuspannen oder besonders zu härten, es mit einem Film oder spezielle Eigenschaften aufweisenden Folien zu beschichten oder sonstwie wärmezubehandeln, ohne daß dabei bezüglich der Durchsichteigenschaften u. dgl. Mängel in dem Endprodukt entstehen.

Bei der Herstellung von Scheibenglas nach dem Floatglasverfahren muß die letztlich auf einer Metallschmelze sich ausbreitende Glasschicht von stabiler Dicke bei ihrem Entstehen in Bandform über die Oberfläche des Metallbades bewegt und allmählich abgekühlt werden, bis sie mit Hilfe mechanischer Mittel unversehrt abgenommen werden kann.

Dabei wird normalerweise ein endgültiges Band mit einer Dicke erzeugt, die im wesentlichen gleich der stabilen oder Gleichgewichtsdicke des Glases am Ende des Metallbades ist. Es kann auch ein dünneres endgültiges Band erzeugt werden, indem beispielsweise die Geschwindigkeit der Fördermittel, die das Glasband von dem Bad abnehmen, erhöht wird.

Nach dem vorerwähnten Floatverfahren hergestelltes Scheibenglas stellt zumindest ursprünglich ein

ίο ideales Ausgangsmaterial auch für Spezialglasprodukte, wie gebogene Glasscheiben, vorgespannte und gehärtete Gläser, beschichtetes Glas u. dgl. m., dar. Jedoch stellen sich hierbei bei den herkömmlichen Verfahren, wenn das Glas bis auf die zum Biegen

»5 erforderlichen Temperaturen wiedererwärmt wird, sehr oft optische Fehler ein, wie beispielsweise irisierende Schleier.

Darüber hinaus zeigt sich bei Prüfung des vorliegenden Oberflächenzustandes, obwohl der Fehler

ao für das bloße Auge wie ein weißer Schleier aussieht, daß eine erhebliche Veränderung im Volumen oder eine Ausdehnung einer dünnen Schicht des Oberflächenglases stattgefunden hat, weil der Fehler unter dem Mikroskop sich als eine Anhäufung von Ober-

a5 flächenunregelmäßigkeiten erweist, wobei der schadhafte Bereich wellig oder runzelig ist und zahlreiche unterbrochene, regellos orientierte Striche enthält, die sich nur durch mechanischen Abrieb beseitigen lassen.

Der an.der Bildung dieses durch Hitze entstehenden Defekts beteiligte genaue Mechanismus ist nicht eindeutig bekannt, jedoch läßt sich vermuten, daß . er sich aus der Oxydation von Zinnoxyd an der Oberfläche des Glases ergibt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei der oben aufgezeigten Problematik die Entstehung der Weißschleier und dergleichen optische Fehler zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß eine mit dem Bad aus schmelzflüssigem Metall in Berührung gekommene Fläche des Glasbandes nach dem Abheben von dem Bad und vor dem Verlassen der Kühlzone Schwefeltrioxyddämpfen ausgesetzt wird.

Die physikalisch-chemischen Vorgänge bei der Schwefeltrioxydbehandlung sind nicht vollständig bekannt, jedoch scheint, daß der sich vollziehende chemische Vorgang darin besteht, daß das Schwefeltrioxydgas mit dem in der Glasoberfläche vorhandenen Natriumoxyd eine Reaktion eingeht und sich Natriumsulfat nach der folgenden Gleichung

Na₂O+ SO₃-^ Na₂SO₄

bildet und daß die Wirksamkeit der Behandlung auf den die Oberflächenschicht des Glases von Na₂O befreienden chemischen Reaktionen beruhen kann, mit dem Ergebnis, daß das in der Oberflächenschicht vorhandene Zinnoxyd als eine Art »Glasvernetzungsmodifikator« herangezogen wird und es sich somit im Verlaufe des späteren Wiedererwärmens des Glases nicht mehr mit dem in der Atmosphäre vorhandenen Sauerstoff verbinden kann.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung, wie sie auch den Unteransprüchen zu entnehmen sind, werden nachfolgend an Hand der Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigt F i g. 1 einen senkrechten Längsteilschnitt durch

das Austragsende der Formzone und durch das Einlaufende der Kühlzone einer kontinuierlich arbeitenden Floatglaseinrichtung und

F i g. 2 eine Teilaufsicht gemäß Linie 2-2 in F i g. 1 bei Betrachtung in Pfeilrichtung.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Band8 aus schmelzflüssigem Metall, auf welchem ein Glasband 9 gebildet worden ist und darüber vorbewegt wird, in einer Wanne 10 enthalten, die einen Böden 11,

bänder selbst dann keinen Schaden auf, wenn das Wiedererwärmen bis auf 730° C auf 45 Minuten ausgedehnt wurde. Glasoberflächen, die bei Abkühlung von 545 auf 260° C über annähernd 9 Minuten 5 SO₃-Dämpfen ausgesetzt wurden, zeigten keinerlei Schäden bzw. optisch nachteilige Effekte, wenn sie dem genormten Wiedererwärmungstest (10 Minuten bei 730° C) unterworfen wurden.
Damit bietet das Einlaufende eines üblichen Kühl-

Seitenwände 12 und Stirnwände 13 aufweist sowie ein io ofens 22 eine völlig adäquate Umgebung zur Durch-

Kopfteil mit einer Decke 14, eine senkrecht verstell- führung der Behandlung mit Schwefeltrioxyddämp-

bare Hubtür 15 und Seitenwände 16, die über dem fen. Der Ofen ist eine im wesentlichen geschlossene,

Bad 8 aus schmelzflüssigem Metall einen Tunnel tunnelartige Kammer. Er hat eine Temperatur, die

bilden und einen Freiraum abgrenzen. von etwa 585° C am heißen oder Einlaufende all-

Bei Temperaturen um 650° C am Austragungsende 15 mählich abnimmt, weiter hat er für etwa die ersten

der Wanne 10 hat das Glasband 9 eine Viskosität, die 63 m seiner Länge, durch die das Glasband sich etwa

ausreicht, um es von dem schmelzflüssigen Metall- 11 Minuten hindurchbewegt, eine Temperatur zwi-

bad unversehrt abnehmen zu können, wobei es über sehen 585 und 260° C, und schließlich ist der natür-

eine Abhebewalze 19 und die Stützwalze 20 geleitet liehe Zug bei dieser Art öfen so, daß ein in einen wird. Von hier läuft es durch den Kühlofen 22 über ao beliebigen Teil der tunnelartigen Kammern einge-

die Walzen 21. In diesem Bereich setzt die SO₃-Be- brachtes Gas das Bestreben hat, sich auf das heiße

handlung ein. Die Gaskonzentration im Verlaufe der Ende des Ofens zu zu bewegen, um sich dort anzu-

SO₃-Behandlung ist nicht von vorrangiger Bedeutung. sammeln.

Niedrige, eindeutig unter 2 % liegende Konzentratio- Gemäß einem Anwendungsbeispiel wird durch nen sind völlig ausreichend, sofern zwischen dem as öffnungen 23, die in quer zum Ofen unmittelbar un-

Gas und der sich in Behandlung befindenden Glas- terhalb der Bewegungsbahn des Glases angeordneten

oberfläche ein einwandfreier Kontakt aufrechterhal- Rohrleitungen 24 vorgesehen sind, SO₃-Gas gegen

teil wird. die Unterseite des Glasbandes gerichtet. Die Rohr-

Andererseits ist der Erfolg der Behandlung sowohl leitungen 24 sind hier in dem Abschnitt des Kühlvon der Zeit als auch von der Temperatur abhängig, 30 ofens angeordnet, in welchem die Temperatur über

wobei Temperaturen unter 260° C und über etwa 260° C liegt; beispielsweise zwischen der achten und

675° C im allgemeinen unerwünscht sind, und zwar neunten Walze 21 des Kühlofens 22, die zu erreichen

im ersten Falle, weil die Behandlung bei niedrigen das Glasband nach seinem Einlaufen in den-Ofen

Temperaturen eine übermäßige lange Zeitspanne er- etwa 51 Sekunden benötigt und wobei dort die Tem-

forderlich macht, und im letzteren Fall, weil die Be- 35 peratur etwa 575° C beträgt. Eine zweite Rohrlei-

handlung bei höheren Temperaturen zum Entstehen rung 24 ist zwischen der sechzehnten und siebzehn-

von Natriumsulfit und zu einem sich daraus ergeben- ten Walze 21 angeordnet, die zu erreichen das Glas-

den Oberflächenätzen des Glases führen kann. band etwa die doppelte Zeitspanne benötigt und an

Jedoch verhütet während eines beliebigen späteren welchen die Temperatur bei nahe 565° C liegt. Bei Biege-Vorspann- bzw. Härte-, Beschichtungs- oder 40 dieser Anordnung ist SO₃-GaS zugeführt, indem die ähnlichen Wärmebearbeitungsvorganges des Glases Rohrleitungen 24 und 24' in Anwesenheit eines die innerhalb des Temperaturbereichs von 260 bis 675° C Bildung von Schwefeltrioxyd fördernden Katalysadas Einwirken von SO₃-GaS für eine ausreichende tors mit 0,14 m³ SO₂ pro Stunde und 0,425 m³ Luft Zeitspanne auf die empfindliche Oberfläche des GIa- pro Stunde' gespeist wurden. Die Öffnungen 23 in den ses das Entstehen der bisher auftretenden negativen 45 Rohrleitungen 24 und 24' waren von einer bis zur Defekte vollkommen, wobei die erforderliche Ein- anderen Seite der Bewegungsbahn des Bandes in wirkungszeit von der Temperatur abhängig ist. einem gegenseitigen Abstand von etwa 25,4 mm von-

Beispielsweise entstand bei der Behandlung von einander getrennt angeordnet. Der Glasbändern, die bei 400⁰C für die Dauer von 15
Minuten Schwefeltrioxyddämpfen ausgesetzt wurden, 50
kein Defekt, wenn sie nachträglich für die Dauer von
15 Minuten auf 730° C wiedererwärmt wurden,
während ein unbehandelter Kontrollstreifen unter
den gleichen Bedingungen einen sehr schweren
gleichmäßigen Defekt entwickelt bzw. erhielt. 55

In gleicher Weise entwickelten sich bei Glasoberflächen, die behandelt wurden, indem sie bei 425 bzw. 480° C für die Dauer von 5 Minuten Schwefeltrioxyddämpfen ausgesetzt wurden, keinerlei Schäden

oder Mängel, wenn sie nachträglich für die Dauer 60 sichergestellt ist.

von 10 Minuten bis auf 730° C wiedererwärmt wur- Bei der vorstehend beschriebenen Rohrleitungs-

den, und für die Dauer von 5 Minuten bei 480° C anordnung ist zwischen der zweiten und dritten Ofen-

und für die Dauer von 1 Minute bei 480 bzw. 540° C walze in unmittelbarer Nähe des heißen Endes des

behandeltes Glas entwickelten bei nachträglicher Kühlofens eine weitere Rohrleitung 24" vorgesehen,

Wiedererwärmung für die Dauer von 15 Minuten auf 65 für den Fall, daß dem Glasband bei hohen Tempera-

730° C keinerlei Schäden. Darüber hinaus wiesen die türen weitere SO₃-Dämpfe zugeführt werden sollen,

für die Dauer von 5 Minuten bei 480° C und für die Es ist auch möglich, die SO.,-Dämpfe beispiels-

Dauer von 1 Minute bei 540° C behandelten Glas- weise in der Abhebezone 25 oder davor zuzuführen.

SO₃-Gasstrom durch die Öffnungen beträgt etwa 0,565 m³/h.

Wie vorstehend erörtert, berührte das über die Rohrleitungen 24 und 24' zugeführte Schwefeltrioxydgas nicht nur die Unterseite des Glasbandes 9 unmittelbar, sondern es wird außerdem durch die natürlichen Luftströmungen in dem Kühlofen um die Glasoberfläche herum und auf das heiße Ende des Ofens zu getragen, wobei es sich in der in Strömungsrichtung oberen Atmosphäre konzentrierte, so daß unter ausgezeichneten Temperatur- und Zeitbedingungen ein guter Kontakt des Gases mit dem Glas

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Floatglas, bei welchem ein frisch geformtes Glasband von einem Bad aus schmelzflüssigem Metall getragen und über es hinwegbewegt sowie von ihm abgehoben und anschließend in eine Kühlzone hineingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mit dem Bad (8) aus schmelzflüssigem Metall in Berührung gekommene Fläche des Glasbandes (9) nach dem Abheben von dem Bad (8) und vor dem Verlassen der Kühlzone (22) Schwefeltrioxyddämpfen ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Kühlzone im wesentlichen geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (9) in der Kühlzone (22) Schwefeltrioxyddämpfen in einer Konzentration von mindestens 2% ausgesetzt wird, bevor das Glas in dem Band (9) bis unter 260° C abgekühlt ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (9) für eine Zeitspanne zwischen einer und 15 Minuten bei Temperaturen zwischen 260 und 675° C mit Schwefeltrioxyddämpfen in Berührung gebracht wird.

. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 ^f ibis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwefeltrioxyddämpfe gegen mehrere in Längsrichtung voneinander getrennte Bereiche des Bandes (9) gerichtet werden, die sich über seine Breite erstrecken.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Dampfquelle, die aus mindestens einer in dem Kühlofen (22) zwischen den Rollen (21) angeordneten perforierten Rohrleitung (24) besteht.