DE1696014A1 - Verfahren zur Herstellung von Tafelglas und Vorrichtung zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

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PATENTANWALT . 7.JuIi 1967 . (4644 *

42 * feitori*. ei

tiytieeois-Souchon-lieuvesel 8·Α·_? 22, Boulevard Malesherbes,

Paris (!Frankreich)

Französische Priorität vom 15»Juli 1966 -aus der
französischen fatentanmeldung PY 69 .514 (Seine)

"Verfahren zur Herstellung von Tafelglas und Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens."

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Tafelglas nach dem Ziehverfahren, das allgemein unter dem
Namen Pittsburgh-Verfahren bekannt ist,, und eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bekannt,.daß das Pittsburgh-Verfahren darin besteht, eine Glastafel aus einer Masse geschmolzenen Glases bu ziehen· Bin Ziehbalken oder eine Ziehdüse, eingetaucht in die geschmolzene Glasmasse, bestimmt die senkrechte Ziehfläche der Tafel. Bei diesem Verfahren wird der Behälter, der das

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geschmolzene Material enthält, an der Seite, die dem Eintritt des geschmolzenen GKLases vom Schmelzofen her gegenüberliegt, durch eine Wand aus feuerfestem Material begrenzt und bildet so ein geschlossenes Teil, das Endteil genannt wird»

Bei dem Pittsburgh-Verfahren teilt sich"der Strom des geschmolzenen Glases, der aus dem Schmelzofen kommt, in Höhe φ der Ziehdüse in zwei Teilströme, von denen der eine, Direktströmung genannt, direkt die BlattwurzeX beim Vorbeifließen oberhalb der Ziehdüse nährt, während der andere die Ziehdüse umfließt, um die Blattwurzel auf ihrer Rückseite zu nähren. Bin Teil dieses letzten Stromes stößt -unter des Einfluß der Abkühlung durch die Wand des Endteiles gegen die Rückseite der Kammer und kehrt von dort zurück land bildet so das, was man die Rüciströmung nennt. '-"---"

Es ist bekannt, daß bei dem Pittsburgh-Verfahren der Zustand der Glasströme im Endteil koaaplex ist und Eigentümlichkelten aufweist, die bei bestimmten Fuaktionsbedingungen nachteilig werden können. So trifft, man bei den gegenwärtig bestehenden Verfahren auf folgende Schwierigkeiten«

a) Die Rückströmung widersetzt sich dem Strom, der die Rückseite des Blattes speist und stört seine Zirkulation.

b) Umgekehrt widersetzt sich, der Strom,äe3? die Rückseite der Blattwurzel speist, der Ruckströmung«

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Diese Phänomene sind die Ursache zahlreicher Hachteile:

1) Die Strömungsgeschwindigkeit in dem Endteil ist gering, und -das Glas kühlt sich in dem Endteil unter den Einfluß der Seitenwände ab und droht zu entglasen. Es bildet sich so in dem Endteil eine Masse entglasten Glases, deren Dickflüssigkeit gegen die Rückwand der Ziehkammer zunimmt und so die Zirkulation des Glases noch schwieriger macht.

2} Dadurch, daß der Strom, der die Rückseite der Blattweurzel nährt, beträchtlich verzögert wird durch die Rückströmung und durch die Schicht kalten Glases an der Wand des Endteiles, verweilt das Glas langer über der Ziehdüse und droht dort zu entglasen.

3) Aus demselben Grunde ist die Verbreitung des Glases,

das die Rückseite der Blattwurzel nährt, derjenigen beträchtlich unterlegen, die von dem Direktstrom genährt wird, wodurch eine Verringerung der Ziehgeschwindigkeit verursacht wird·

4) Die Blattwurzel, die durch das kalte Glas an der Wand des Endteiles angeheftet ist, verformt sich durch Krümmen gegen das Endteil hin, was dem guten Verlauf des Verfahrens schadet· .

5) Im Verhältnis zur senkrechten Symmetrieebene des Ziehetückes wird die Blattwurzel durch Verdickung an der Seite des Endteiles deformiert, und diese Asymmetrie kann eine Versetzung der Blattwurzel nach sich ziehen.

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β) Die Fläche, die die Rückströmung von dem Strom trennt, der die Rückseite der Blattwurzel speist, entfernt sich bedeutend von einer ideal senkrechten Fläche. Dies gibt an der Blatt-» wurzel unregelmäßige Umrisse und zielt auf eine Beschädigung der Oberfläche der gezogenen Tafel ab.

Es ist bekannt, daß einige dieser Nachteile, dia durch die Wechselwirkung zwiscnen der Rückströmung und dem Strom, der die Rückseite der Blattwurzel nährt, hervorgerufen sind, kompensiert werden können. So ist es möglich, die Entglasungstendenss zu vermindern durch recht energisches Wiedererhitzen der Glasmasse'in dem rückwärtigen Teil des Endteilee mittels elektrischer Widerstände oder Elektroden, die ganz nahe aft den Seitenwänden angebracht werden. Es ist übrigens kein Verfahren bekannt, das alle oben genannten Nachteile vermeidet·

Die Verbesserungen, die G-egenstand vorliegender Erfindung sind,- haben zum Ziel, alle diese Kachteile zu beheben durch Einwirkung auf ihre allgemeine Ursache, d«h. die Wechselwirkung -i zwischen der Ruckströmung und dem Strom, der die rückwärtige Seite der Blattwurzel nährt. .

Brfindungsgemäß ist das Verfahren zur Herstellung von Tafelglas durch senkrechtes Ziehen einer Glastafel aus einem Bad geschmolzenen Glases* das sich in einer Ziehkammer befindet und das eine vollständige Beheizung des G-lasbades umfaßt, die in dem mit Endteil bezeichneten Abschnitt der Ziehkamraer

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angebracht 1st, dadurch gekennzeichnet, daß diese Beheizung so angebracht ist, daß sie im Inneren des Endteiles und in seiner oberen Hälfte eine wahrnehmbar senkrechte Schicht heißeren G-lasee schafft, die eine niedere Viskosität hat, und so einen Vorhang bildet, der die Ziehdüse von der Begrenzungswand des Bndteiles trennt· ·

Sie so gebildete dünne Trennschicht heißeren Glases.in einem bestiemten Abschnitt des Sndteiles spielt ein* spaziflacht Soll·, die sich auf die Ziehbedingungen sehr günstig auswirkt, wie im einzelnen ausgeführt werden wird.

Vorzugsweise wird die Schicht heießen Glases parallel zur Ziehdüse und in einer waagerechten. Entfernung zu ihr erzeugt* die höchstens 2/4 so groß ist wie die Entfernung zwischen der Ziehdüse und der Rückwand des Endteiles, wobei diese Schicht sich bis zu einer Tiefe ausdehent, die höchstens 1,5 mal so groß ist wie die untere Seite der Ziehdüse. In der Praxis liegt die waagerechte Entfernung zwischen der Schicht und der Ziehdüse zwischen 10 und 25 cm, während die Tiefe der Schicht 5-40 cm beträgt.

Ebenso·erfindungsgemäß'ist die Vorrichtung zum ,Ziehen von Tafelglas, bestehend aus einer Ziehdüse, die zur Bildung der Blattwurael dient, eingetaucht in das Glasbad einer Ziehkammer, parallel zu ihrer Rückwand, bestehend weiterhin aus einem beheizten Ziehbalken, eingetaucht* das Endteil

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der Ziehkamrner, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte Ziehbalken in das Glaabad in einer waagerechten Entfernung zur Ziehdüse eingetaucht ist, die kleiner ist als 3/4 äer waagerechten Entfernung zwischen der Ziehdüse und der Rückwand der Ziehkammer» und gleichzeitig in einer Tiefe, die das Eineinhalbfache der Eintauchtiefe der unteren Seite der Ziehdüse nicht überschreitet.

In der Praxis ist der beheizte Ziehbalken in das Glas in einer-waagerechten Entfernung zur Ziehdüse von 10 bis 25 cm und in einer Tiefe zwiechen 5 und 40 cn eingetaucht.

Insbesondere kann der beheizte Ziehbalken aus einem feuerfesten Rohr von geringem Durchmesser bestehen, in dem.sich ein elektrischer Widerstand befindet, der so gespeist wird, daß nur eine geringe Wärmenienge pro Längeneinheit abgegeben wird·

Weitere Eigentümglichkeiten der Erfindung werden sich noch aus der folgenden Beschreibung ergeben.

In den beigefügten Zeichnungen, die als nicht einschränkende Beispiele anzusehen sind, stellt die P.igur 1 einen teilweisen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäS eingerichtete Zieh— kammer dar. "

Pig. 2 zeigt den entsprechenden Grundriß.

Pig. 3 stellt einen teilweisen Querschnitt in größerem Maßstab durch ΙΙΙ-ΪΙΙ der Fig. 1 dar. ·

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Fig· 4 ist der längeschnitt durch einen Teil des beheizten Rohres entsprechend einer besonderen Ausführungsform der erfindungsgeuiäßen Torrichtung ·

Fig. 5 schließlich zeigt ein Schema analog Fig* 1, das die Stellung des beheizten Ziehbalkens erklärt.

Bei der. Betrachtiong der Fig. 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen sieht men in Fig. 1 die Ziehkammer, die den Abschluß dee Schaelebeüälters bildet, der hler nicht dargestellt ist und der nach A zu liegt· Die Kammer 1 enthält das Bad des geschmolzenen Glases 2, das sich in Richtung F gegen die Ziehdüse 3 hin bewegt, welche in das Bad 2 eingetaucht 1st. Sie achwim&t in den geschmolzenen Glase, ist in ihrer Stellung fixiert (was hier nicht dargestellt ist) und erstreckt sich von der einen Seite der Kammer bis zur anderen« Senkrecht zur Mittelfläche 4 der Ziehdüse wird das Blatt 11 von seiner Wurzel 12 abgezogen. -

BrfindungsgemäB ist ein beheizter Ziehbalken 6 quer durch die Kamiaer 1, parallel zur Ziehdüse 3 angebracht« Der Ziehbalken 6 befindet sich im des Teil 7 der Keft«.&r, genannt Endteil, der sich erstreckt zwischen der Ziehdüse 2 und der Rückwand der Kaaaier 1.

Die Stellung des"beheizten Ziehbalkens 6 in dem Endteil entspricht äxitischen Bedingungen in Bezug auf die Stellung

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der Ziehdüse in dem Bndteil, wenn man die Stimme der spezifischen technischen Effekte erhalten will, die durch die Erfindung offenbart Bind·

Wenn man mit D (Fig. 5) die waagerechte Entfernung zwischen dem rückwärtigen Teil der Ziehdüse 3 und der Büokwand 8 und ait U die Tiefe des Endteiles und mit P die Tiefe der üntereeitn der Ziehdüse 3 bezeichnet, so soll der beheizte Ziehbalken im Inneren des schraffierten Rechteckes liegen, dessen Seiten die Längen 0_f75B und 1,5P haben. '

In der Praxis ist U etwa 1,40 m, P etwa 0,35 m und D etwa 0,80 m lang· Der Ziehbalken 6 hat im allgemeinen einen Abstand zur Ziehdüse von 10 bis 25 cm und eine liefe von 5 bis 40 cm·

Der beheizte Ziehbalken 6 überträgt auf die geschmolzene Glasmasse eine solche Wärmemenge, daß das Glas, das mit ihm in unmittelbarer Berührung steht, nur eine geringfügige Temperaturerhöhung in Bezug auf die umgebende Masse erfährt* Die au diesem Zweck an den Ziehbalken 6 gelieferte Energie ist selbst gering (z.B. 0,3 bis 2 kw pro Meter länge). Tatsächlich beträgt die Temperaturerhöhung des Glases vielleicht 5-10°0, Wobei die umgebende Masse eine Temperatur von etwa 99Q⁰O hat.

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Die örtlich begrenzte Beheizung erzeugt so in dem Endteil 7 von der einen Seite der Kammer t zur anderen eine dünne, senkrecht aufsteigende Schicht 9 von heißem Glas, die so einen Vorhang bildet, der an der Oberfläche des Bades.endet.

Die Schicht 9, die aus Glas niederer Viskosität besteht» trennt das Endteil 7 in zwei verschiedene ^onen, 7a urui

Die erfindungsgemäß vorgesehenen Mittel äußern sich ils elfter Summe günstiger Effekte überraschenden Charakters, wobei man , die Einfachheit dieser Mittel und die geringe Energiemenge zu berücksichtigen hat, die hierfür erforderlich i3t.

Diese technischen Effekte sind unter anderen die folgenden»

a) Die Schicht 9 des weniger viskosen Glases begünstigt das senkrechte Wiederaufsteigen des geschmolzenen Glases gegen die Blattvrurzel 12 zu, folgend dem'Pfeil G. Die Speisung der Blattwurzel 12 durch das Glas, das aus dem Endteil "7 kommt, wird so erleichtert, daß man die Ziehge-schv/indigkeit erhöhen kann

or.fiisg.·' ■ , -- ■

b) Die Schicht 9 erleichtert die Rückströmung des Glases, die

dem Pfeil H folgt. Diese Rückströmung teilt sich dort auf bekannte Weise, in eine Rückströmung in der Tiefe K und einen Strom, der die Blattwurzel speist.

c) Die Erhöhung tier Geschwindigkeit der Rückströmung läßt die Temperatur der Rückwand des Endteiles steigen, was wiederum die RuckströiDung verstärkt.

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d) Die Trennfläche, die in dem Endteil 7 durch die Schicht gebildet wird, erstreckt sich bi3 an die Oberfläche und verhindert die Bildung einer kalten Glashaut, die normalerweise

. zwischen d*r Blattwurzel 12 und der Wand 8 vorhanden ist· Dadurch wird eine Verbesserung der Nähr- und Rückströme S bzw· H erzielt. Auch diese Tatsache trägt dazu bei, eine höhere Ziehgeschwindigkeit zuzulassen und eine Entgasung zu verhindern» die nach dem älteren Verfahren häufig in der schraffierten Zone C auftritt unter Berücksichtigung der Stagnation des Glaaea an dieser Stelle.

e) Bei dem klassischen Pittsburgh-Verfahren ist die Blattwurael gegen die Wand 6 hin gewölbt, wobei die maximale Spitze sich in dem mittleren Teil der Kammer befindet« Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhält man dagegen eine Blattwurael 12, die völlig symmetrisch im Verhältnis zur Fläche des Blattes 11 ist·

f) Die Trennfläche zwischen dem direkten Nährstrom G und der Rückströmung H fällt mit der Oberfläche B-B der Schicht 9 (Pig, 2) zusammen, d.h.sie ist senkrecht und eben, wehrend sie beim klassischen Pittsburgh-Verfahren stark und unregelmäßig gewellt ist.- Auch hierdurch v/ird die optische Qualität des gezogenen Glases stark verbessert·

g) Das Wiedererhitzen des Glases und die größere Geschwindigkeit des Glases, die dem Verlauf des Pfeieles G folgt, haben noch den Vorteil, jede Entglasung des Glases längs der Seite der Ziehdüse 3 zu verhindern, an der dieser Glasstrom vorbeifließt. Die3 ist ein bedeutender Vorteil, wenn man bedenkt, daß schon zahlreiche Haßnahmen zu diesen Zweck vorgeschlagen

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wurden_t z#B* eine hohle Ziehdüse» um sie von innen her oder anders nachzuheizen! um so die Entglaaung zu verhindern und die Zieh* geschwindigkeit zu erhohen; aber keine der älteren Vorrichtungen ist van so größer Einfachheit und Wirksamkeit wie die ej·- findungagemäße Vorrichtung«. Erst diese erlaubt übrigens außerdem eine nicht geringe Verlängerung der Betriebszeit der Anlage ohne Unterbrechung ι die bisher immer wegen der Bildung ent glasten Glases notwendig waren.

Es bestehen zahlreiche Möglichkeiten! einen beheizten Ziehbalken herzustellen*

Ia Beispiel der Pig. 3 besteht der Ziehbalken 6 aus einem Metallrohr 21 (z.B. aus Molybdän oder einer Nicke1-Chromliegierung)· Das Rohr 21 stellt einen Umriß in U dar. Ss ist an seinen Enden an den Wänden 22 der Kammer 1 befestigt und durchquert das Bad 2 in der gewünschten Tiefe.

Im Inneren des Rohres 21 ist ein feuerfestes Rohr 23 angebracht ι das einen spiralförmigen eleKtrisehen Widerstand 24 enthält, der von isolierten Zuleitungen 2,5 gespeist wird, wobei der Eintritt der Zuleitungen 25 in die Enden des Rohres durch Isolierscheiben 26 geschützt ist. Der Widerstund 24 kann mit niedriger Spannung gespeist worden (z«B. 1 bis IQ Volt), wobei die abgegebene lineare Energie wie erwähnt gering ist (0,5 bis 2kw pro Meter),

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Das feuerfeste Bohr 23 trägt dazu bei, dem Ziehbalken ein« dem Grlas ähnliche Dichte zu geben und ihn mechanisch zu

flach einer anderen Ausführungsform (fig· 4) besteht der Ziehbalken 6 aus einem äußeren röhrenförmigen Widerstand 27 und einer inneren feuerfesten Schicht 23, .

Natürlich beschränkt eich die Erfindung nicht auf die beschriebe·* nen AusfUhrungsformen, die man auch in anderen Varianten anwenden kann· Auch würde es nicht über den Rahmen der Erfindung hinausgehen, den beheizten Balken 6 direkt durch die Wände 22 gehen zu lassen, in einer Höhe, die für die Durchq[uerung des Bades vorgesehen ist·

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Claims (1)

1. DipMne. DlpkMcpufal.

   DIETRICH LEWINSKY

   PATENTANWALT

   » 42 . kttlwrdilr.« «.

   Telefon »1762 /*)

   Bousspis-Souchon-ffeuvesel S.A., 22, Boulevard Maleaherbee,

   Paris (Frankreich)

   Patent an spräche;

   1> Verfahren zur Herstellung von Tafelglas durch senkrechtes Ziehen einer GrIa β tafel aus einem Bad geschmolzenen Glases, das in einer Ziehkammer enthalten ist, wobei das Glasbad» das in dem mit Endteil' bezeichneten Abschnitt der Ziehkaiafter ■ gelegen ist, voliständigjbeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Beheizung so lokalsiert ist, daß im Inneren des Bndteiles und in seiner oberen Hälfte eine wahrnehmbare senkrechte Schicht heißeren Glases gebildet wird, die eine niedrigere Viskosität hat und so einen Vorhang bildet, der die Ziehdüse von der Rückwand des Endteiles trennt.

   2e Verfahren nach Anspruch !,.dadurch gekennzeichnet,.daß die Schicht heißen Glases in einer dünnen senkrechten Fläche erzeugt wird, die parallel zur Ziehdüse liegt und eine waagerechte Entfernung zu ihr hat, die kleiner ist als 3/4 der waagerechten Entfernung zwischen der Ziehdüse und der Rückwand de3 Endteiles.

   3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch»gekennzeichnet, daß die Schicht heißen Glases sich In eine Tiefe erstreckt, die höchstens eineinhalb mal so groß ist wie die Tiefe der Unterseite der Ziehdüse.

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   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur dieser Glasschicht ungefähr 5 - 1O⁰O höher ist als die Temperatur des umgebenden Glases, die bei etwa 99O⁰O liegt. .

   5··Vorrichtung zum Ziehen von Tafelglas, bestehend aus einer Ziehdüse, die zur Bildung der Blattwurzel dient * $les· eingetaucht in das Glasbad einer Ziehkammer, parallel zu deren Rückwand, weiterhin bestehend aus einem beheizten Ziehbalken, der in das Endteil der Ziehkammer eintaucht __Jöld parallel zur Ziehdüse angebracht ist, dadurch--gekennzeichnet, daß der beheizte Ziehbalken in das Glasbad eingetaucht ist in einer waagerechten Entfernung zur Ziehdüse, die kleiner ist als 3/4 der waagerechten Entfernung zwischen der Ziehdüse und der Rückwand des Endteiles und gleichzeitig in einer Tiefe, die das Eineinhalbfache der Eintauchtiefe der Unterseite der Ziehdüse nicht überschreitet.

   6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte Ziehbalken in das Glas eingetaucht ist in einer waagerechten Entfernung z-ur Ziehdüse von 10 bis 25 cm und in einer Tiefe von 5 bis 40 cm.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der beheizte Ziehbalken aus einem feuerfesten Rohr besteht, in dem ein elektrischer Widerstand angebracht ist.

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   8. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß der trsheiftto Ziehbalken aus einem Metallrohr besteht_t das ia Inneren eine Schicht aus einem feuerfesten Material enthält»

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