DE1596636A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Flachglas in Bandform - Google Patents

Description

Patentanwalt

TsI.'044265 W-W-2276

Pilkington Brothers Limited, Liverpool /England Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Flachglas

in Bandform

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Flachglas in Bandform, bei dem geschmolzenes Glas gesteuert einem Bad aus geschmolzenem Metall zugespeist wird, um auf diesem eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, die bei ihrem Fortschreiten längs des Bades abgekühlt wird· Die Abkühlung erfolgt hierbei so, dass das gebildete Glasband von dem Bad mechanisch ohne Beschädigung ausgetragen werden kann«

Das Bad aus geschmolzenem Metall besteht vorzugsweise aus geschmolzenem Zinn oder einer Zinnlegierung mit einem

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grosser em spezifischem Gewioh-tyfin der Zinn überwiegt· Ein Beispiel für ein solches Bad ist in den deutschen Patenten 1 010 247 und 1 080 273 beschreiben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die ort-· liohe Steuerung dtr Ttnperaturbedingungen und damit die Vi·-

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kosität dee auf dem geschmolzenen Metall befindlichen geschmolzenen Glases In Bereichen des Bades, In denen das Glas in Berührung mit Begrenzungswänden steht, zu verbessern«

Die Erfindung besteht bei einem Verfahren zum Herstellen von Flachglas, bei dem geschmolzenes Glas gesteuert einem Bad aus geschmolzenem Metall zugespeist wird, um auf diesem eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, die bei ihrem Fortschreiten längs des Bades abgekühlt wird, darin, dass die Viskosität des Glases an den Stellen, an denen es Begrenzungsflächen berührt dadurch gesteuert wird, dass die Begrenzungsflächen als elektrische Widerstandsheizung verwendet werden, die eine gesteuerte Wärmezufuhr zum Glas bewirkte

Sie Erfindung geht also von der Erkenntnis aus, dass bestimmte feuerfeste Werkstoffe, und insbesondere solche, die durch Schmelzguß hergestellt werden, selbst als elektrische Widerstände verwendet werden können, durch die ein Heizstrom unter den bei der Herstellung von Flachglas gegebenen Betriebsbedingungen fliessen kann. Durch eine geeignete Anordnung der Elektroden oder der elektrischen Anschlüsse kann der Weg des elektrischen Stromes durch den feuerfeeten Werkstoff so gesteuert werden, dass die Flächen, mit denen das Glas in Berührung steht, als elektrisch· Wideretandsheiser wirken, und die gewünschten Wärmebedingungen Im Gla· neben diesen Flächen •inetellen. Beispielsweise kann ·· erwünscht «ein, den Stro« des/Gla··· länge dieser Fläohen eu unterstützen, und die· kann duroh Verringerung der Viekeeität de· Glas·· in einer dünnen neben der Fläohe liegenden Sohioht duroh Wärmezufuhr

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aus dem benachbarten feuerfesten Werkstoff erzielt werden«,

Bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art, bei dem ein Teil des dem Bad zugespeisten Glases in zur Portbewegungsrichtung des Glasbandes entgegengesetzter Richtung zur Bildung einer bis zu einer Begrenzungswand reichenden Hacke umgeleitet wird, in der ein Querstrom des Glases erfolgt, ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zur Unterstützung des Querstroms des Glases diese Begrenzungswand zur elektrischen Widerstandsheizung verwendet wird. Hierdurch wird die dauernde Ergänzung des in der Hacke befindlichen Glases durch neues Glas unterstützt, so dass in der Hacke eine unerwünschte Stagnation des Glases unterbunden ist ο

Bei einer anderen Verfahrensführung, bei der das dem Bad zugespeiste Glas zunächst zwischen seitlichen Begrenzungsflächen fortbewegt wird, werden diese Begrenzungsflächen zur elektrischen Widerstandsheizung verwendet, um die Strömung des Glases in diesem Bereich zu unterstützen, bis die weitere Fortbewegung des Glases ohne seitliche Begrenzung beginnt.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf Vorrichtungen Kizr Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens·

Eine derartige Vorrichtung mit einem Behälter zur Aufnahme eines Bades aus geschmolzenen Metall und einer Einrichtung zur gesteuerten Zuspeisung von geschmolzenen Glas zum Bad, um auf diesem eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, besteht darin, dass in dem Behälter eine Wand aus elektrisch leitfähigem feuerfestem Werkstoff zur Be-

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grenzung dea Stromes des geschmolzenen Glases der Schicht vorgesehen ist, die in das Badmetall eintaucht und an ihrer oberen Fläche im Bereich der mit dem Glas in Berührung stehenden Fläche mit einer Elektrode versehen ist, wobei diese Elektrode und das Bad an eine elktrische Stromquelle so angeschlossen sind, dass ein. Heizstrom durch den das Glas berührenden Bereich der Wand strömt.

Bei einer Ausführungsform, bei der die Zuspeisung des Glases durch einen die eine Stirnwand des Behälters überragenden Ausguss erfolgt, der oberhalb des Badspiegels liegt, ist vorgesehen, dass diese Stirnwand mit einer Verkleidung

versehen ist, die aus einem elektrisch leitenden feuerfesten Werkstoff besteht und an ihrer oberen Seite mit einer Elektrode versehen ist«,

Bei einer anderen Ausführungsform, bei der seitliche Begrenzungswände für das auf das Badmetall zugespeiste Glas bei seiner Fortbewegung vorgesehen sind, ist vorgesehen, dass diese Begrenzungswände mit Verkleidungen aus elektrisch leitendem feuerfestem Werkstoff versehen sind, die bis unterhalb des Badspiegels ragen und an ihren oberen Fläohen im Bereich der vom Glas berührten Fläohen Elektroden aufweisen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist

Fig. 1 ein Längsschnitt durch ein· Vorrichtung

nach der Erfindung im B»reioh der Zuspeisezone,

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Figo 2 ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig.1, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere Bauform der Vorrichtung im Bereich der Zuspeisezone·

In den Zeichnungen sind für gleiche Teile gleiche Sezugsζeichen verwendet_o

Wie Fig. 1 zeigt, ist einem Vorherd 1 eines kontinuierlich betriebenen Glasschmelzofens ein Regelschieber 2 zugeordnet, so dass geschmolzenes Glas geregelt über einen Ausguss 3 ausfliessen kann_o Der Ausguss 3 besteht aus einer Sohle 4 und Seitenwänden 5, die einen im wesentlichen reohteckigen Querschnitt begrenzen. Der Ausguss ist in bekannter Weise durch ein nicht dargestelltes Dach überdeckt·

Der Ausguss 3 ist oberhalb einer vorderen Stirnwand 6 eines Behälters 7 angeordnet, der ein Bad 8 aus geschmolzenem Metall enthält. Das Bad kann beispielsweise aus geschmolzene» Zinn oder einer Zinnlegierung, die grösseres spezifisches Gewicht als Glas hat und in der Zinn überwiegt. Das Bad 8 hat •inen Spiegel 9·

Der Behälter 7 besteht aus einer Sohle 10 und Seiten- wändtn 11. Sein Auslassend· ist nicht dargestellt. Über die dort vorgesehen· hintere Stirnwand wird das gebildete Glasband ausgetragen· Der Behälter ist ferner von einer nicht dargestellten Haube überdeckt, durch die ein tunnelförmiger Raum oberhalb des Bades begrenzt wird, in dem ein Schutzgas den Zutritt τοή Aussenluft sum Badmetall verhindert·

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Die vordere Stirnwand 6 ist auf der Innenseite von einem Ziegel 12 verkleidet, der bis unterhalb des Spiegels des Bades aus geschmolzenem Metall ragt. Wie Figo 2 zeigt, ist die Länge des Ziegels 12 etwa so gross wie die Breite des Badbehälters und seine Breite ist so gewählt, dass er sich unterhalb eines Teils des Ausgusses 3 erstreckt.

In dem Vorherd 1 wird durch den Regelschieber 2 geschmolzenes Glas 13 gestaut, so dass ein geregelter Strom von geschmolzenem Glas 14 über die Lippe des Ausgusses 3 flieset und auf den Spiegel 9 des Bades aus geschmolzenen Metall fällt_o Der Ausguss 3 liegt hierzu einige Zentimeter oberhalb des Spiegels 9 so, dass sich eine Hacke 15 aus geschmolzenem Glas unterhalb des Ausgusses 3 bildet, die sich bis zu dem Ziegel 12 ausbreitet.

Der grössere Teil des Glases H fliesst längs des Bades 8, um eine Schicht 16 aus geschmolzenem Glas auf dem Bad zu bilden, die sich in Bandform zum Auslassende des Behälters unter Abkühlen fortbewegt. Dort ist das Glas genügend verfestigt, um mechanisch unbeschädigt ausgetragen werden zu können,, Die Haoke if aus geschmolzenem Glas, die die innen liegende Fläche 17 des Ziegels 12 berührt, wird dauernd durch über den Ausguss 3 sugeepeiete« Glas ersetzt, während Glas in einem Querstrom aus der Haoke if entsprechend den Pfeilen 18 in Fig. 2 sur Seite des Behälters abgeführt wird,» Dort gelangt es in die Randsohiohten des sieh durch Querstro* des fortschreitenden Glases gebildeten Glasband**.

Duron die Verwendung des feuerfesten Ziegels 12 als elektrischer Widerstandsheiser werden die Queretrtime 18 4ee alma·· unteretütmt. „

Längs der oberen Fläche des Ziegels 12 nahe der vom Glas berührten Fläche 17 ist der elektrische Anschluss des Ziegels vorgesehen· Hierzu ist in die obere Fläche des Ziegels 12 eine Mut 19 neben der Fläche 17 eingeschnitten, deren Boden etwa in Höhe des Spiegels 9 des Bades liegt. Die Nut 19 erstreckt sich {wpeft, über den Teil des Ziegels 12, der im Betrieb mit dem geschmolzenen Glas in Berührung kommt, wie dies Fig· 2 zeigt« Die Nut 19 ist mit einem geschmolzenen elektrisch leitenden Werkstoff, zum Beispiel Zinn, gefüllt. Dieser Werkstoff reicht mindestens bis zur Höhe der oberen Fläche der Hacke 15o Ein elektrisches Anschlußstück 21 greift mit einer Zunge in das eine Ende der Nut 19· Das Anschlußstück 21 ist mit einer Verbindungsstange 22 aus hitzebeständigem Metall verbunden, die durch den Behälter nach aussen geführt ist_e Es können auch zwei oder Mehr Ansohlußstücke 21 längs der Nut verteilt vorgesehen werden, die an eine gemeinsame Stromquelle angeschlossen sind₀

&er elektrisch leiifähige feuerfeste Werkstoff für den Ziegel 12 ist so ausgebildet, dass er bei der Betriebstemperatur am Einlassende des Behälters, also etwa 1000°0_/ einen spezifischen Widerstand von 10 bis 1000 Ohm/om* hat. Der Ziegel 12 hat ferner eine geringe Wärmeleitfähigkeit, eine hohe Widerstandskraft gegen Warmestösse. Sein spezifisches Gewicht ist aweokmäseig geringer als das des geschmolzenen Metalls des Bades. Ferner ist er ohemisoh widerstandsfähig gegen das Glas und das Badmetall.

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Zu bevorzugen sind feuerfeste Werkstoffe, die im Schmelzguß hergestellt sind, beispielsweise solche mit hohem Tonerdegehalt. Als besonders geeignet wurde ein im Schmelzguß hergestellter aluminiumhaltiger Werkstoff festgestellt, der unter dem Warenzeichen Monofrax M bekannt ist_e Weitere Werkstoffe, die einen geeigneten elektrischen Widerstand aufweisen, sind feuerfeste Werkstoffe auf Zirkonbasis, beispielsweise die unter der Bezeichnung ZAO bekannten.

In das Bad 8 aus geschmolzenen Metall ist eine Graphitelektrode 23 eingetaucht, die ein Teil eines L-förmigen Blocks sein kann, der an der Seitenwand des Behälters befestigt ist, um den Kontakt mit dem geschmolzenen Metall des Bades herzustellen. Da sich der Ziegel 12 genügend weit in das Bad erstreckt, ergibt sich ein bevorzugter elektrischer Weg für einen Heizstrom, der zwischen der Badelektrode 23 und der durch das Metall in der Nut 19 des Ziegels 12 gebildeten Ziegelelektrode flieset. Dieser Strom flieset durch den innen liegenden Bereich des Ziegels 12, der neben dem geschmolzenen Glas liegend als Widerstandsheizer wirkt, gegen dessen erhitzte Oberfläche das Glas strömt. Die geringe Wärmeleitfähigkeit des Ziegelwerkstoffe und die Abmessungen des Ziegels 12 gewährleisten, dass die durch Strom erzeugte Wärme vorwiegend nahe der Fläche 17 des Ziegels verteilt ist·

Das in den Bereich dieser Fläche 17 gelangende Glas kann seit dem Fall aus dem Ausguss 3 Wärme verloren haben,

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die nunmehr durch Abstrahlung von der Fläche 17 ersetzt wird. Hierdurch wird die Viskosität des Glases mindestens in einer dünnen Schicht der Hacke 15, die neben der Fläche 17 liegt, herabgesetzt, so dass die Querströme 18 des Glases unterstützt werden. Es stellt sich somit ein dauernder Zu- und Abstrom von Glas zur bzw_e aus der Hacke 15 ein, wodurch eine Stagnation von Glas in der Hacke 15 unterbunden wird·

Der Abstand zwischen der Nut 19 und der vorderen Fläche 17 des Ziegels bestimmt den wirksamen Widerstand, der von dem Heizstrom durchströmt wird_e Um die Heizwirkung zu ändern, kann der Ziegel 12 duroh einen anderen Ziegel ersetzt werden, dessen But 19 anderen Abstand von der vorderen Fläche 17 hat·

Wie Fig. 1 zeigt, sind die Verbindungsstange 22 und die Badelektrode 23 mit der Sekundärwicklung eines vom ITetz gespeisten Transformators 24 verbundene Die Verbindungs stange 22 aus hitzebeständigen Stahl ist hierbei an •ine veränderliche Anzapfung der Sekundärwicklung angeschlossen, um die Spannung zwischen den Elektroden einstellen zu können, beispielsweise bis zu 100 Volt» Der durch den innen liegenden Bereich de· Ziegels 12 fliessende Heizstrom ist daher genau •teuerbar und damit ist auch die Wärmezufuhr zu dem Glas in der Haolce 15 über die Fläohe 17 des Ziegels einstellbar· Tür di· Heizung kann selbstverständlich auoh Gleichstrom verwendet werden·

lint ander· Bauform let in Fig. 3 dargestellt. Der

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Behälter weist hier am Einlassende einen Einsatz 25 aus feuerfestem Werkstoff auf, der sich, über die ganze Tiefe des Behälters erstreckt. Die innen liegenden Wände dieses Einsatzes 25 werden durch Ziegel 26 aus elektrisch leitenden feuerfesten Werkstoff gebildet» Der Werkstoff ist der gleiche, aus dem auch die Ziegel 12 der ersten Bauform gebildet sind» Hie innen liegenden Flächen 27 der Ziegel 26 wirken als Begrenzungsfläche! für die Schicht 16 aus geschmolzenem Glas. Diese Begrenzung wirkt während der Fortbewegung der Schicht 16 in Querrichtung· Praktisch sind die Flächen 27 divergierende Verlängerungen der Seitenwände 5 des Ausgusses $.

In der oberen Fläche jedes Ziegels 26 ist eine Mut 28 gebildet, die in gleicher Weise wie die Nut 19 des Ziegels 12 der ersten Bauform ausgestaltet ist. Jede Nut 28 ist mit einem geschmolzenen elektrisch leitenden Werkstoff 29» beispielsweise Zinn, gefülltο Am stromabwärtsliegenden Ende der Nuten greifen in diese Anschlußstücke 30, die mit Verbindungsstangen 31 aus hitzebeständigem Metall verbunden sind· Die Verbindungsstangen 31 sind durch die Seitenwände des Behälters nach aussen geführt. Auch hier können mehrere Ansohlußstüoke 30 $eder Hat 28 zugeordnet sein· Sine nicht dargestellte Badeiektrode entsprechende der Elektrode 23 der ersten Bauform liegt im unteren Teil des Einlassende· des Behälters in das Badmetall eingetaucht· Da die Ziegel 26 ebenfalle in da« Badmetall tauchen, ergibt eich ein bevorzugter elektrischer Weg für den Heisetrom, der im Bereich der flächen 27 tine Wideretandsheiiung bewirkt· Im Bereioh der eeitliohen Begrenzung der Sohioht 16 au« geschmolzenem 01a« wir« da«

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Fliessen des Glases durch Herabsetzung der Viskosität unterstützt, bis dem Glas nach, dem Fortfall der seillichen Begrenzung der Querfluss zur Bildung des Glasbandes gestattet wird, das dann zum Ausla&ende des Badbehälters fortschreitet·

Durch die Erhitzung der Randteile des Glases während der Fortbewegung zwischen den Ziegeln 26 wird diese vergleichmässigt.

Die Beheizung der Flächen 27 kann an beiden Seiten des Badbehälters getrennt eingestellt werden, so dass eine grb'ssere Unterstützung des Stromes an einer Seite erzielt werden kann«. Auf diese Weise kann die Strömungsrichtung der sich in Querrichtung nach Fortfall der seitlichen Begrenzung ausdehnenden Glasschicht beeinflusst werden.

Die ^Brfindung ermöglicht daher an gewünschten Stellen die Wärmebedingungen im Glas so zu beeinflussen, dass bestimmte Strömungen in beabsichtigter Weise beeinflusst werden.

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Claims (1)

1. - 12 Patentansprüche t

   1 ο Verfahren zum Herstellen von Flachglas in Bandform, bei dem geschmolzenes Glas gesteuert einem Bad aus geschmolzenem Metall zugespeist wird, um auf diesem eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, die bei ihrem Fortschreiten längs des Bades abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Viskosität des Glases an den Stellen, an denen es Begrenz^igsflächen berührt, dadurch gesteuert wird, dass die Begrenzungsflächen als elektrische Widerstandsheizung verwendet werden, die eine gesteuerte Wärmezufuhr zum Glas bewirkt.

   2· Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Teil des zum Bad zugespsisten Glases in zur Fortbewegungsrichtung des Glasbandes entgegengesetzter Richtung zur Bildung einer bis zu einer Begrenzungswand reichenden Hacke umgelenkt wird, in der ein Querstrom des Glases erfolgt, dadurch gekennzeichnet , dass zur Unterstützung dieses Querstroms des Glases diese Begrenzungswand zur elektrischen Widerstandsheizung verwendet wird.

   3ο Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das dem Bad zugespeiste geschmolzene Glas zunächst zwischen seitlichen Begrenzungsflächen fortbewegt wird, daduroh gekennzeichnet , dass diese Begrenzungsflächen zur elektrischen Widerstandsheizung verwendet werden, um die Strömung des Glases in diesem Bereich zu unterstützen, bis die Fortbewegung des Glases längs des Bades ohne seitliche Begrenzung beginnt.

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   4o Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem Behälter zur Aufnahme eines Bades aus geschmolzenem Metall und einer Einrichtung zur gesteuerten Zuspeisung von geschmolzenem Glas zum Bad, um auf diesem eine Schicht aus geschmolzenen Glas zu bilden, dadurch gekennzeichnet , dass in dem Behälter eine Wand aus elektrisch leitendem feuerfestem Werkstoff zur Begrenzung des Stroms des geschmolzenen Glases vorgesehen ist, die in das Badmetall eintaucht und an ihrer oberen Fläche im Bereich der mit dem Glas in Berührung stehenden Fläche mit einer Elektrode versehen ist, wobei die Elektrode und das Badmetall so an eine elektrische Stromquelle angeschlossen sind, dass ein Heizstrom durch dia. das Glas berührenden Bereich der Wand flieset.

   5. Vorrichtung nach Anspruch 4» bei der die Zuspeisung des geschmolzenen Glases durch einen die eine Stirnwand des Behälters überragenden Ausguss erfolgt, der oberhalb des Badepiegele liegt, dadurch gekennzeichnet, dass diese Stirnwand des Behälters mit einer Verkleidung versehen ist, die aus feuerfestem, elektrisch leitenden Werkstoff beeteht und sich, bis unterhalb dee Badspiegeis erstreckt und an ihrer oberen fläche mit einer Elektrode versehen ist« 6· Vorrichtung naoh Anspruch 4, bei der seitliche Be grenzung« flachem für das auf das Badmetall zugespeiste Glas, da* auf diesem fortbewegt wird, vorgesehen sind,d a d u r ο h. gekennzeichnet, dass di ese Begrenzunge- wändt mit Verkleidungen aus feurfestem, elektrisoh leitenden

   Werkstoff versehen sind» die bis unterhalb des Badspiegels

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   ragen und an ihrer oberen Fläche im Bereich der von dem Glas berührten Fläche Elektroden aufweisen·

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