DE1771619A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Flachglas nach dem Schwimmverfahren - Google Patents

Description

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Dipl.- !ng. Karl W^ssel

München 13
Hohensiaufenstr. 2, Tel. 338111 FK-2209

Ford Werke Aktiengesellschaft

ivöln-Deutz Ofctoplatz 2

"Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Flach-las nach dem ocLwimmverfuiiren."

Fur diese Anmeldung wird die Priorität der Anuiellung Ser.iio. 653 3ö5 vom H. Juli 1967 in den Vereinigten btaaten von Nordamerika in Anspruch genommen.

Kur zb e s ehre ib un,&-.

Meratellun;·· von Flachglas nach dem bchwimmverfahren findet eine Kammer mit einem Zinnbad Verwendung. Uer lioden dieser rs.ammer ist aus^ele^t mit feuerfesten Liteinen und einer kohlenstoffhaltigen Auskleidung. Zwischen den feuerfescen feinen und der Auskleidung ist eine Jchicht aus faserigem, iaolierendem, konlensCuffiialti;em material, wio ira; nitfilz od.dgl., angeordnet.

in üLeses i'as i-i^e i^ateriul ^abaurcnlar»si.^;;; ist, vermag 109882/0526

^ß^^D Original

ein über der Oberfläche der Auskleidung wirksames Vakuumsystem in der Kammer eine "chemische Reaktionsblasenbildung" zu reduzieren. Das kohlenstoffhaltige Material wirkt auch isolierend, beide Eigenschaften erhöhen die Temperatur in dem Bereich der ^ammer, in welchem hohe Temperaturen vorherrschen, auch wird dadurch das Wärmegefälle über die feuerfesten Steine reduziert und dadurch die "thermische Ausdünstungs-Blasenbildung" der Kammerβ

Hauptbeschreibung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kammer zur Herstellung von Flachglas nach dem Schwimmverfahren und auf ein Arbeitsverfahren mit dieser Kammer. Nach dem Schwimmverfahren wird geschmolzenes Glas auf die Oberfläche eines in einer Kammer enthaltenen Schmelzbades aufgebracht, um eine Glasbahn zu erhalten, deren Oberflächen genau parallel zueinander sind und ein glänzendes, feuerpoliertes Aus- ^ sehen aufweisen.

Im Schwimmverfahren findet im allgemeinen ein Bad aus einet geschmolzenen Metall Verwendung, dessen Dichte größer ist als diejenige von geschmolzenem Glas. Das geschmolaie Glas wird mit gleichmäßiger Geschwindigkeit auf die Oberfläche des Schmelzbades zur Bildung einer Glasbahn aufgebracht. Diese Glasbahn wird dann über die Oberfläche des Schmelzbades unter thermischen Bedingungen vorgeschoben, die eine kontinuierliche Aushärtung des vor-

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deren Endes gewährleisten, so dass dieses aus dem Bad ohne jegliche Beschädigung der Oberflächen der Glasbahn abgezogen werden kann. Ausserhalb der Kammer ist ein Kühl-Glühofen vorgesehen, um die Glasbahn von Festspannungen oder dergleichen zu befreien.

Das die Glasbahn stützende Schmelzbad ist in einer im wesentlichen verschlossenen Kammer mit oberen und unteren, feuerfesten Teilen, die über Seiten- und Endwände miteinander verbunden sind, enthalten. In den tindwänden ist eine Ein- bzw. Austrittsöffnung für das geschmolzene Glas bzw. die Glasbahn vorgesehen. Der untere feuerfeste Teil bildet die Wanne zur Aufnahme des Schnelzbades. In dem Raum oberhalb des Schmelzbades ist eine Schutzatmosphäre zur Verhinderung einer Oxydation des das Bad aufbauenden Metalles vorhanden.

Das Schwimmverfahren ist darin verbessert worden, dass man wenigstens einen Teil der das Schmelzbad aufnehmenden Wanne mit kohlenstoffhaltigen Platten auslegte. Solche, gewöhnlich aus Graphit hergestellten Platten sind in einer Art und Vieise und zu dem Zwecke in der Kammer angeordnet, wie dies näher ausgeführt ist in den deutschen ( Patentanmeldungen F 46 Q14 VIb/32a und F 52 750 VIb/32a. Die Verwendung einer kohlenstoffhaltigen Auskleidung brachte im wesentlichen eine Häuzierung der sogenannten "thermischen Ausdünstungs-

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Blasenbildung". Diese Blasenbildung wird dadurch verursacht, daw ein Teil der in der Kammer enthaltenen Atmosphäre über die oeitenwände nach unten gezogen wird und dann über die feuerfeste Auskleidung am Boden der Kammer nach oben aufsteigt. Die Atmosphäre durchdringt dabei die feuerfeste Auskleidung, da diese mikroskopisch aus einem Xjorösen Material besteht. Ein Teil der aufsteigenden Blasen kommt nun nach dem Durchdringen des Schmelzbades in Berührung mit der unteren Fläche der auf dem Bad schwimmenden Glasbahn und fuhrt zu Einkerbungen in dieser Fläche, so daü mindestens dieser Abschnitt der Glasbahn als Bruchglas nicht mehr weiterverwertbar ist.

Die Verwendung einer kohlenstoffhaltigen Auskleidung verhindert nun im wesentlichen eine solche "thermische Ausdünstungs-Blasenbildung", indem eine solche Auskleidung zwischen der feuerfesten Auskleidung und der Glasbahn ein Hindernis darstellt. Da jedoch beispielsweise Graphit porös ist, kann nicht verhindert werden, daß trotzdem noch Blasen aufsteigen, in Berührung kommen mit der unteren Fläche der Glasbahn und dann in dieser Einkerbungen erzeugen.

Die Verwendung einer kohlenstoffhaltigen Auskleidung hut auch zu der Erkenntnis geführt, daß diese mit den säuerst off haltigen Unreinheiten sowohl der Schutzatmosphure wie auch des Metallbades chemisch reagieren, so daß das System von diesen Unreinheiten gesäuhert wird» In vorbekannten Kammern ohne solche kohlenstoffhaltige Auskleidungen besteht die Gefahr, daß Verunreinigungen in das

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BACrORIQINAL

System eindringen und allmählich+de.u das Schmelzbad +mit aufbauenden Metall reagieren» Ist das Metall Zinn, dann erhält man beispielsweise Zinnoxyd als ^eaktionsprodukt und dieses Zinnoxyd wird dann in irgendeiner Art und Heise in die Oberfläche der Grlasb;hn eingezogen, was dazu führt, daß diese einen sogenannten "Schimmer" en-ält. tfird die erkaltete Glasbahn auf Biegetemperaturen erwärmt, dann erzeugen die im Bereich ihrer Oberfläche liegenden Zinnoxyde eine für das Auge sichtbare Schillerwirkung, die in diesem Zusammenhang als "Schimmer" bezeichnet ist. |

Verwendet man nun eine kohlenstoffhaltige Aaskleidung, dann wird dieser "Schimmer" im wesentlichen verhindert, indem die Unreinheiten in der ivammer allmählich eher mit der Auskleidung als mit dem Metallbad reagieren. Aufgrund der chemischen iueaktion zwischen der konlenstoffhaltigen Auskleidung, der Schutzatmosphäre und dem "Metallbad wird jedoch eine minimale .Blasenbildung in dem Bad erzeugt, die man aufgrund der chemischen Reaktion als

"chemische iteaktions-Blasenbildung" bezeichnen kann. Indem (

einige durch eine solche Blasenbildung zum Aufsteigen gtbracnte Blasen gleichfalls mit der unteren Fläche der auf dem Bad scnwimmenden Glasbahn in Berührung kommen können, werden auch dadurch Einkerbungen in der unteren Fläche der Glasbahn erzeugt.

Die Verwendung einer kohlenstoffhaltigen Auskleidung in einer Kammer zur Herstellung von Schwimmglas hat sich also für äußerst vorteilhaft im Hinblick auf die Verhinderung einer Bildung eines Schimmers auf der fertigen Glasbahn 109882/0526 BADORfGlNAL

erwiesen, eine solche Auskleidung reduziert auch im wesentlichen die "thermische Ausdünstungs-Blasenbildung".. Auf der anderen Seite können die "thermische Ausdünstungs- -ülasenbildung" und die "chemische Ifcaktionsblasenbildung" jedoch nicht vollständig verhindert werden, in beiden Fällen erzeugen aufsteigende Blasen in der unteren i'läche der Glasbahn Einkerbungen.

!fach dem Stande der Technik wurde vorgeschlagen, zur Reduzierung der "thermischen Ausdünstungs-Blasenbildung" am Boden der das Schmelzbad aufnehmenden Kammer ein Vakuum zu erzeugen. Durch Erzeugung eines solchen Vakuums wird nun wenigstens ein Teil der Schutzatmosphäre zum Boden der Kammer hin abgezogen. Ein solches Vakuumsystem vermag jedoch nicht in vollem Umfange die Blasenbildung in der Kammer zu verhindern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dafür Vorsorge zu treffen, daß sowohl die "thermische Ausdünstungs-Blasenbildung" wie auch die "chemische fleaktions-Blasenbildung" nahezu vollständig verhindert werden. Die zur Lösung dieser Aufgabe in Vorschlag gebrachte Kammer schafft u.a. auch eine erhöhte Temperatur im Bereich vom Einlauf der Glasschmelze in die Kammer.

Die Erfindung geht aus von früheren Vorschlägen,nach welchen die Kammer aufgebaut ist aus feuerfesten Steinen

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zur Bildung einer Wanne, die geschmolzenes Zinn zur Bildung eines Bades aufnimmt, über welchem die ^lasbahn schwimmt. Die Glasbahn wird gebildet durch über die Eintrittsöffnung der Kammer einfließendes, geschmolzenes Glas, das auf dem Zinnbad schwimmt, die Breite der ^lasbahn ist geringer als die Breite des Zinnabades. Im Bereich außerhalb der ivanten der ^lasbahn ist das geschmolzene Zinn einer in der Kammer vorgesehenen Schutzatmosphäre ausgesetzt, die im wesentlichen inert gegen kohlenstoffhaltiges Material und gegen geschmolaaies Zinn ist. Wenigstens über % einen Teilbereich des Bades ist eine Auskleidung aus kohlenstoffhaltigem i..aterial vorgesehen, die wenigstens teilweise in das .bad eintaucht. Diese kohlenstoffhaltige Auskleidung reagiert mit den sauerstoffhaltigen Unreinheiten sowohl der Schutzatmosphäre wie auch des Zinnbades, um diese von den Unreinheiten zu befreien. Wenigstens über eine Teillänge der den Boden der Kammer aufbauenden, feuerfesten Steine ist nun zwischen diesen und der kohlenstoffhaltigen Auskleidung eine Schicht aus faserigem, isolierendem, kohlenstoffhaltigem Material angeordnet, welches sowohl dazu beitragt im Bereich des Austritts der Glasbahn das Wärmehaltungsvermögen der Kammer zu erhöhen, wie auch die "thermische Ausdünstungs-Blasenbildung" und die "chemische Reaktions-Blasenbildung" zu reduzieren.

Die zwischen der Auskleidung aus Graphit und den feuerfesten Steinen angeordnete, faserige Schicht ist ein guter

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Wärmeisolator, was zur Folge hat, daß die Temperatur der oberen Schicht der feuerfesten Steine, welche die Wanne zur Aufnahme des Schmelzbades bilden, wesentlich gegenüber der Temperatur reduziert wird, die sonst in dieser Schicht vorherrschen würde, wären diese isolierenden Materialien nicht vorgesehen. Durch eine solche Erniedrigung der Temperatur wird auch das Wärmegefälle von der oberen Fläche der feuerfesten Steine zu deren unterer Fläche erniedrigt. In diesem Wärmegefälle muß aber die Hauptursache der ¹¹ thermischen Ausdünstungs-Blasenbildung" gebehen werden, indem dieses Wärmegefälle wesentlich reduziert werden kann hat dies zur JJ'olre, daß auch diese Blasenbildung wesentlich reduziert wird.

Da nun ein solches, faseriges, kohlenstoffhaltiges Material auch für Zinn undurchlässig ist,wird von der unteren Fläche der feuerfesten Steine durch diese hindurch, durch die faserige, isolierende Schicht und durch die poröse, Kohlenstoffhaltige Auskleidung hindurch ein Vakuumweg zu der zwischen der kohlenstoffhaltigen Auskleidung und der Zinnschmelze liegenden Zwischenfläche geschaffen. In dieser Zwischenfläche findet hauptsächlich die "chemische Heaktions—Blasenbildung" statt. Indem man nun die faserige, isolierende Schicht verwendet,wirkt auf diese Zwiachenflache ein Vakuum ein, so daß im Falle einer Blasenbildung diese Blasen nach unten durch die Auskleidung, das faserige Material und die feuerfesten Steine in das Vakuumsystem abgezogen^ "ird also zwischen der koh· ⁺

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lenstoffhaltigen Auskleidung und den feuerfesten Steinen einer Schwimmkammer eine solche Schicht aus faserigem, isolierendem,kohlenstoffhaltigem Material, welches ein _öuter ti/ärmeisolator und hinsichtlich Zinn im wesentlichen undurchlässig ist, angeordnet, dann bewirkt diase Schicht sowonl eine .Reduzierung der "triermischen Ausdünstungsülasenbildun.-j" wie auch eine solche der "chemischen jxeaktionsblasenbiläung".

CJemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindunp-s- -

gemäßen Schwimmkammer sollten faserige, isolierende, kohlenstoffhaltige Materialien zwischen allen mit dem Zinnbad in Berührung stehenden Flächen und den Außenflächen der feuerfesten Steine angeordnet sein. Insbesondere sollte faseriges, kohlenstoffhaltiges !Material, wie G-raphitfilz, zwischen der kohlenstoffhaltigen Auskleidung und den diese gegenüber den feuerfesten Steinen verankernden elementen und zwischen der Auskleidung und den Seitenwänden der Kammer angeordnet sein.

Lie Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. ig zeigt:

^¹ ig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kammer sur Herco CM IT)

stellung von Flachglas nach dem Schwirnmverfahren,

co cn ο

eine Draufsicht auf die Kammer nach der Linie

cn H-II der i?ig. 1, oo fig. 3 einen ochnict durch die Kammer n-^ch der LLnip IH-III der Jj'igur 2,

4 einen oennitt durch die Kammer n-ich der Linie

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IV-IV der Fig. 2, und

Fig. 5 eine Darstellung des verwendeten faserigen, isolierenden, kohlenstoffhaltigen Materials.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 11 ein Glasechmelzofen bezeichnet, in welchem die Glasschmelze 12 mit konstantem Spiegel gehalten ist. Das geschmolzene Glas wird über einen Vorherd 13 auf die Oberfläche eines Metallbades 14 aufgeliefert, das in einer Kammer 15 enthalten ist. Eine Absticheinrichtung 16 steuert die Geschwindigkeit des Grliseinflusses. Das Schmelzbad H hat eine Dichte, die größer ist als die Dichte von Glas, so daß dieses auf der °berflache des rsades schwimmen wird. Indem mnn das geschmolzene Glas 12 mit konstanter Geschwindigkeit in die Kammer einbringt, wird auf dem .bad eine Glasbahn 17 mit konstanter Geschwindigkeit vorgeschoben und kann dann, _oleichfalls mit Konstanter Geschwindigkeit, abgezogen werden. Das Bad 14 besteht vorzugsweise aus geschmolzenem ^ inn, es ttann jedoch auch eine Zinnlegierung Verwendung finden.

Die Kammer 15 umfaßt einen unteren feuerfesten Teil 18, einen oberen feuerfesten Teil 19, feuerfeste Seitenwände 21 und gleichfalls feuerfeste Stirnwände 22 und 23. Alle wände der Kammer sind aus einer Vielzahl feuerfester Steine aufgebaut, ^ie aneinander angeschlossen sind und mit Ausnahme der iiin- und Austrittsöffnung 24 bzw. 25 eine im wesentlichen verschlossene Kammer schaffen. Dip üeitenwände 21 und die Stirnwände 22 und 23 stehen über die

^{18 ϊογ}· ³^

BAD

tfanne zur Aufnahme des Zinnbades 14 geschaffen ist.

Um das Zinn geschmolzen und um die Glasbahn 17 unter der erwünschten Temperatur zu halten, die zur Erzielung einer guten optischen .tUalii.ät erforderlich ist, sind heizvorrichtungen, wie elektrische Heizvorrichtungen 26, an dem oberen !eil der Kammer 15 angebracht. Es können auch Kühleinrichtungen in Bereichen der Kammer vorgesehen sein, um eine Kühlung der GKLasbahn 17 und damit deren Aushärtung zu gewährleisten, so dal? die Glasbahn ohne Beschädigung über die Auscrittsöffnung 25 abgezogen werden kann. Die elektrischen Heizvorrichtungen 26 können einzeln gesteuert werden, um zwischen den verschiedenen Bereichen der Kammer 15 das erwünschte Wärmegefälle zu erzeugen und damit die Glasbahn 17 in dem erwünschten Maße abzukühlen. Das geschmolzene Glas 12 wird vorzugsweise mit einer Temperatur von etwa 1000 C in die Kammer 15 eingebracht, die Glasschmelze verfestigt sich allmählich und bildet eine Glasbahn 17, die dann unter einer Temperatur von etwa 600⁰C bei 25 aus der Kammer abgezogen wird.

Über Einlaßröhren 27 wird ein Gas in die Kammer eingeführt, um innerhalb dieser Kammer oberhalb der Zinhschmelze und der auf dieser schwimmenden Glasbahn eine Schutzatmosphäre zu bilden. Das eingeleitete Gas sollte inert gegenüber kohlenstoffhaltigem Material und gegenüber Zinn sein, und es eollte auf Zinnoxyd reduzierend einwirken· Das Gas sollte außerdem nicht mehr als Spuren von Sauerstoff; Kohlendioxy« ^oder₈ Wasserdampf enthalten. Vorzugsweise

sollte in der Kammer eine Schutzatmosphäre aus im wesentlichen k% Kohlenmonoxyd, *\% Wasserstoff» Rest Stickstoff vorherrschen, nähre Ausführungen hierüber finden sich in der deutschen Patentanmeldung F 46 914 VIb/32a.

Die gekühlte Glasbahn 17 wird mittels Schleppwalzen 28 auf ein Förderband 29 gezogen und tritt nach dem Verlassen der Kammer 15 in einen Kühl-Glühofen 31 ein. In diesem Ofen wird die Bahn unter gesteuerten Bedingungen weiterhin gekühlt und enthaltene Restspannungen werden entfernt oder reduziert. Die Austrittsöffnung 25 der Kammer kann mit einem Dichtring 32 versehen sein, um ein Entweichen der Schutzatmosphäre und ein Eindringen der AUSsenatmosphäre zu verhindern. Wie in der oben erwähnten Patentanmeldung F 52 750 VIb/32a näher beschrieben ist, sind in der Kammer 15 eine Reihe rechteckförmiger Platten 33 aus vorzugsweise verfestigtem, kohlenstoffhaltigem Material, wie Graphit, angeordnet, und zwar derart, dass die gesamte Bodenfläche der Kammer 15 von ihnen bedeckt ist.

Aus der Draufsicht gemSss Fig. 2 ist erkennbar, dass sich die einzelnen Platten 33 nahezu über die gesamte Breite der Kammer erstrecken, vorzugsweise sollten sie gleiche Abmessungen aufweisen wie die einzelnen feuerfesten Steine des unteren Teils 18 der Kammer. Eine Übereinstimmung der Platten 33 in ihren Abmessungen und in ihrer Anzahl mit den einzelnen feuerfesten Steinen bringt den Vorteil, dass im Falle eines Aufrichtens eines der feuer-

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festen Steine die einzelnen Platten sich der neuen Gegebenheit anpassen, also ein Brechen der Platten verhindert wird.

Wie aus den Fig. 1 und 2 erkennbar, wird jede Platte 33 bzw. alle Platten durch einen Keil 34 bzw. Keile verankert. Diese Keile 34 sind im allgemeinen in ihrer Länge kürzer als die Platten 33, die Art und V/eise, wie diese Keile die Platten verankern, ist näher beschrieben in der oben erwähnten Patentanmeldung F 52 750 VIb/32a. Die Keile 34 sind aus demselben Material hergestellt wie die Platten 33, nämlich aus Graphit.

Da die aus Graphit hergestellten Platten 33 und Keile 3²J eine wesentlich geringere Dichte als Zinn aufweisen, werden sie durch die Auftriebskraft der Zinnschmelze von den feuerfesten Steinen des unteren Teils 18 abgehoben. Ein Auftauchen an der Badoberfläche wird jedoch darch die spezifische Verankerung der Keile 34 gegenüber den einzelnen feuerfesten Steinen verhindert. Die Tiefe der Zinnschmelze oberhalb der Platten 33 wird auf ein Maß zwischen etwa 10 und 100 mm ge- ( halten, um damit jegliche Berührung der Glasbahn mit den Platten 33 zu verhindern, selbst dann, wenn die Glasbahn innerhalb der Kammer 15 wellig werden sollte.

Wie insbesondere aus Fig. 4 erkennbar, stehen die feuerfesten Seitensteine 21 über die OberflJiche der unteren feuerfesten Steine 18 vor. Den Seitensteinen 21 zugeordnet ist eine Auskleidung 36 aus kohlenstoffhaltigem Material, diese Auskleidung kann sich über die gesamte Breite der

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Seitenwand kontinuierlich erstrecken, sie kann auch aus einzelnen Platten aufgebaut sein. JJiese Graphit auskleidung ist gleichfalls gegenüber den feuerfesten Steinen verankert, sie schafft einen Schutz für diese falls die Glasbann 17 bricht und ein Teil sich zu den Seitenwand"?" 1lxi bewegt.

Aus den Figuren 3 und 4 sind weitere Einzelheiten des Aufbaue des Bodenteils der Kammer erkennbar. Die feuerfesten Steine 13 werden oberhalb der Bodenwand 37 durch Unterlagen 38 aus Stahl oder einem feuerfesten Material abgestützt. Der Zweck dieser Unterlegung ist darin zu sehen, daß dadurch alle Oberflächen der Steine 18 in einer Ebene liegen, wodurch die Oberfläche in ihrer Gesamtheit eben und glatt ist. Durch eine solche Unterlegung der einzelnen Steine 18 wird aber auch zwischen diesen und der Bodenwand 37 ein Hohlraum 39 geschaffen, der im allgemeinen eine Hphe zwischen etwa 6 und 12 mm aufweist.

In der Bodenwand 37 sind nun Öffnungen 41 vorgesehen, die in dem Kanal 42 einer Vakuumleitung 43 münden. Nachstehend wird näher beschrieben,zu welchem Zwecke diese Öffnungen und die Vakuumleitung vorgesehen sind·

Aus Fig. 4 ist erkennbar, daß in dem Raum zwischen den feuerfesten Seitensteinen 21 und der Außenwand 46 eine Stampfmasse 44 angeordnet ist, die sich nach unten erstreckt und auch die Steine 21 von unten her abstützt. ■Diese Stampfmasse 44 endet jedoch unterhalb des ersten unteren, feuerfesten Steines 18. Diese Stampfmasse ist 109882/0526 _BfoomGINM_

zum Zwecke einer Isolierung der Seiten- und -Bodenwände 46 und 37 gegenüber den feuerfesten Seitensteinen 21 vorgesehen, die Stampfmasse 44 ist porös.

nach der Erfindung wird nun vorgeschlagen, ein kohlenstoffhaltiges, faseriges, isolierendes Material 47, vorzugsweise Graphitfilz mit einer Struktur gemäß Fig. 5, zwischen allen Einzelelementen anzuordnen, die die Kammer aufbauen. Dieses kohlenstoffhaltige, faserige, isolierende Material 47 sollte also insbesondere zwischen den ein- i zelnen Graphitplatten 33 und der oberen Oberfläche der feuerfesten Steine des Wannenbodens angeordnet sein. Es sollte auch unterhalb der Keile 34 und seitlich derselben angeordnet sein, wie dies insbesondere aus 3?ig. 3 hervorgeht.

aus -iig. 4 ist erkennbar, daß das faserige, kohlenstoffhaltige Jiiaterial nicht nur zwischen den Graphit plat ten 33 und der oberen Oberfläche der feuerfesten Steine 18 angeordnet ist, sondern auch zwischen der Kante der Graphit— ( platte 33 und der Außenkante der seitlichen Auskleidung In gleicher Art und Weise ist dieses Material 47 angeordnet zwischen der Seitenwandauskleidung 36 und den seitlichen feuerfesten Steinen 21, es ist auch angeordnet zwischen der Auskleidung 36 und der oberen Oberfläche des bouenseitigen feuerfesten Steines 18. i)s ist also tatsächlich in allen Hohlräumen bzw. Anschlüssen zwischen die Kammer 15 aufbauenden Elementen eine solche Schicht aus einem kohlenstoffhaltigen, faserigen Material angeordnet, *

und zwar mindestens in dem Bereich von der oberen Ober-109882/0526

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fläche der Graphitplatten 33 und der unteren Überfläche der den noden der Kammer aufbauenden feuerfesten Steine Diese Schicht aus kohlenstüffxialtigem, faserigem iviaterial erfüllt nun folgende Funktion.

Vorzugsweise findet ein Graphitfilz Verwendung, der beziehbar ist von der i^ational Carbon Company, Division of ürixun Carbide unter dem Warennamen "Graphite Felt WDF". Es können auch andere faserige, isolierende, kohlenstoffhaltige materialien Verwendung finden, wie ein Tuch aus Graphit und Kohlenstoff, ein Kohlenstoffilz, Fasern aus Graphit und Kohlenstoff, sämtliche beziehbar von der Firma National Carbon Company, auch diese Materialien erfüllen als Isoliormaterial den gleichen Zweck wie der bevorzugte Graphitfilz.

In Fig. 2 ist mit der Llnre A der Bereich der Kammer 15 bezeichnet, in welchem das geschmolzene Glas aus dem Vorherd 13 auf das Schmelzbad 14 aufgebracht wird. In diesem' Bereich herrscht nun in der Kammer die höchste Temperatur vor. Wegen dieser hohen Temperatur tritt deshalb hier . hauptsächlich die "thermische Ausdünstungs-ülasenbildung" und die "chemische Keaktiona-Blasenbildung" auf. An diesen Bereich ist daher das Vakuumsystem 43 angeschlossen, und zwar über, die Öffnungen 41 und den Hohlraum 39 unterhalb der feuerfesten üteine 18. Eine Vielzahl solcher Offnungen 41 kann mit einem gegenseitigen Abstand von wenigen mm über diesen Bereich angeordnet sein.

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Lie "tnermische Ausdün^tun^s-Bl^senbildung" entsteht dann, wenn die oberhalb des Scrmelzbades vorherrschende bchutzatmoL'phäre durch die oberen feuerfesten Steine 'ά\ nindUT'ch^jirin !ο, darm über die otam^fmasse 44 nach unten gelangt und schließlich über die unteren feuerfesten Steine 1b zu entweichen versucht. Wenngleich ein Teil dieser Schutzatmos^häre durch das Vakuumsystem 43 abgesaugt werden kann, kann doch nicht verhindert werden, daß ein weiterer Teil durch die feuerfesten Steine 18 hindurch nach oben aufsteigt und dann in üerünrung kommt i.:it der unteren Fläche der auf dem Schmelzbad H schv/im- ^

ii.eriden Glasbahn 1?'.

.Die Verwendung einer Graphitauskleidung 33 hat nun im wesentlichen diese "thermische Ausdünstungs-Blasenbildung" reduziert, er^t die Verwendung von faserigem, isolierendem, kohlenstoffriB"I tigern Material 47 in aem Kaum zwischen der G-raphitauskleidung 33 und den unteren feuerfesten Steinen 18 vermochte jedoch diese "thermische Ausdünstungs-Blasenbildung" vollständig zu unterdrücken. Die schicht aus faserigem, kohlenstoffhaltigem Laterial 47 isoliert nämlich den feuerfesten Stein 18 gegenüber dem Schmelzbad 14 und der Graphitplatte 33, wodurch die Temperatur an der oberen Oberfläche des feuerfesten Steines 18 reduziert wird. Durch eine solche Reduzierung der Temperatur wird das w^:j,rrnegefälle über den gesamten Stein reduziert. Indem auf dieses Wärmegefälle hauptsächlich die " t:.er.!.ische Ausdün; tungs-Blasenbildung" zurückzuführen ist und indem dieses Wärmegefälle durch die Isolierung reduziert wird, wird die Blasenbildung dadurch beträchtlich 10 9 8 8 2/0526

reduziert, und zwar zu einem Grad, daß sie praktisch als nicht vorhanden zu gelten hat.

^as die "chemische Reaktions-Blasenbildung" anbetrifft, so erfolgt diese hauptsächlich in der Zwischenfläche zwischen dem iichmelzbad 14 und den Platten 33 oder den seilen 34. Indem man, v/ie vorbeschrieben, faseriges, kohlenstoffhaltiges Material 47 zwischen allen, die Kammer aufbauenden Teilen zwischen der unteren Oberfläche der steine 18 und der oberen Überfläche der Graphitplatten anordnet bringt dies eine erhöhte Wirkung des Vakuumsystems über einen längeren Bereich. Da das konlenstoff-.aaltige Material 47 durch das geschmolzene ^inn nicht angenäßt oder von diesem durchdrungen ist, wirkt sich das Vakuumsystem aber die unteren feuerfesten Steine, das gasdurchlässige, faserige Material und die porösen Graphitkeile oder -platten 34 und 33 aus. Demzufolge wird jede Gasblase, die sich eventuell aufgrund einer "thermischen Ausdünstungs-Blasenbildung" an der Zwischenfläche zwischen den GrapLitkeilen, den Platten oder der Seitenwandauskleidung bildet,nach unten gezogen, und zwar durch den benachbarten Graphitteil, das faserige Laterial und den benachbarten feuerfesten Stein hindurch aufgrund des durch das Vakuumsystem erzeugten Sogs. Um daher das Vakuumsystem wirksamer zu machen, muß faseriges, kohlenstoffhaltiges jfcaterif'I in dem oberhalb des Vakuumsystems liegenden hohlraum angeordnet sein.

Indem man die Kammer 15 in dem Bereich A auskleidet, wird das Wärrihaltungsvermögen in diesem Bereich erhöht, so d_a ^ 109882/05-26 BADORK3.NAL

ausreichend Wärme zur Verfügung steht, um das aus dem Vorherd auofliegende Glas ohne Schwierigkeiten auf das Schmelzbad 14 aufzubringen. Indem man faseriges Material auch an den Stoßflächen der Platten 33 ^und der Keile 34 anordnet, reduziert man die Wärmeübergabe"ⁿder Längsrichtung der Kammer, was zur Folge hat, daß der Wärmeverlust durch eine selche Leitung durch die Graphitplatten hindurch wesentlich reduziert wird. Me Geschwindigkeit der Wärmeübergabe wird deshalb reduziert, weil dif- Berührungsflächen zwischen den Keilen und den Platten reduziert sind und dadurch auch die zwischen diesen vorhandenen ä

Le J tstellen.

Sollte der Hohlraum 39, hervorgerufen durch eine Versickerung, mit geschmolzenem Zinn ausgefüllt werden, dann kann man die Öffnungen 41 nachbohren, und zwar bis in die feuerfesten dteine 1b hinein. Da jedoch die Kammer mit faserigem Material ausgekleidet ist, ist die Gefahr einer Versickerung von geschmolzenem Zinn wesentlich reduziert, wobei von der Voraussetzung ausgegangen werden kann, daß ^inn verfestigt,bevor es in den Hohlraum unterhalb der (

feuerfesten Steine 18 gelangt.

In einer Kammer für Versuchszwecke wählte man für die einzelnen Bauelemente folgende Maße» Dxcke der Graphitauskleidung etwa 50 mm, Dicke der feuerfesten Bodensteine etwa 305 mm, Tiefe des Zinnbades im Bereich A der Kammer etwa 30 mm, Dicke der Isolierschicht aus Graphitfilz zwischen der Graphitauskleidung und den feuerfesten Steinen etwa 25 mm, Länge der Kammer etwa 15 m, Tiefe 109882/0526

der Zinnschmelze außerhalb des Bereichs A etwa 55 mm. Die ■"eizeinrichtungen wurden etwa 25 cm oberhalb der üinnscnmelze angeordnet bei einer Gesamthöhe der Kammer oberhalb des Bades von etwa 50 cm. Das Zinnbad wies im Bereich A eine Breite von etwa 2 m und im Auslaufbereich der Glasbahn eine Breite von etwa 1,50 m auf.

Die i'emperatur wurde im Bereich A auf einem tfert von etwa 2000⁰C gehalten. Lan kann in diesem Zusammenhang von dem Tatbestand ausgehen, daß diese Temperatur etwa 10 - 25 C höher als dit sonst in diesem Bereich vorherrschende Temperatur liegt, wenn keine Isolierschicht aus Graphit Verwendung findet. Das mit dieser Kammer hergestellte Schwimmglas wies nur wenige durch eine"thermische Ausdünstun_os-.blasenbildung" und eine "chemische Reaktions-Blasenbildung" hervorgerufene Einkerbungen auf.

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Claims (9)

Ansprüche

1. Behälter zum Herstellen von Flachglas nach dem Schwimmverfahren mit einer vorzugsweise aus feuerfesten Steinen gebildeten, gegebenenfalls von den Seitenwänden und von dem Boden des Behälters einen lichten Abstand einhaltenden Wanne zur Aufnahme eines Zinnschmelzbades, in dessen im wesentlichen verschlossenen Innenraum oberhalb der auf dem Bad schwimmenden, sich aus im Auffließbereich des Behälters auf das Bad aufgelieferter Glasschmelze bildenden Glasbahn mit einer gegenüber der -breite des aaties geringeren Breite ein gegenüber Kohlenstoff und Zinn inertes Schutzgas eingeleitet ist, wobei die 7/anne mit einer sich wenigstens über einen Teilbereich der Breite des Bades erstreckenden, in dieses wenigstens teilweise eintaubhenden, kohlenstoffhaltigen Auskleidung versehen und wobei gegebenenfalls an einen Teilbereich des iiaumes zwischen Wannenboden und Behälterboden ein Vakuumsystem angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daü wenirstens über die Länge des Ausfließbereicht (A) des Behälters (15) zwischen der kohlenstoffhaltigen Auskleidung (33), (36) und den feuerfesten Steinen (18), (?1) eine Schicht (47) aus faserigem, isolierendem, kohlenstoffhaltigem iaaterial angeordnet ist.

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2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (47) aua faserigem, isolierendem, kohlenstoffhaltigem Material zwiechen der Wannenbodenauskleidung (33) aus kohlenstoffhaltigem Material und den feuerfesten Bodensteinen (1ö) wenigstens über einen Teilbereich derselben angeordnet ist.

3. Behälter nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η zei c h net, daß das an den Kaum (39) zwischen Wannenboden (16/ und Behälterboden (37) angelegte Vakuumsystem (41,42,

43) mindestens in dem Teilbereich wirkt, in welchem zwischen der Wannenbodenauskleidung (33) und den feuerfesten Bodensteinen (18) die ochicht (47) aus faserigem, isolierendem, kohlenstoffhaltigem Material angeordnet ist.

4. Behälter nach einem oder mehreren der Ansprüche 1-3 bei welchem die feuerfesten Seitenwände der Wanne mindestens über einen Teilbereich ihrer Länge mit einer kohlenstoffhaltigen Auskleidung versehen sind, dadurch gekennze ichne t, daß auch zwischen den Seitenwänden (21) und der diesen zugeordneten Auskleidung (36) eine Schicht (47) aus faserigem, isolierendem, kohlenstoffhaltigem Material angeordnet ist.

5. behälter nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Seitenwandauskleidun{ren (36) und den feuerfesten Steinen (1b) des Wannenbüdens und gegebenenfalls der diesen zugeordneten Auskleidung (33) Schichten (47) aus faserigem,

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haltigem Material an.geordnet sind.

6. Behälter nach einen; oder mehreren der Ansprüche 1-5 mit Keilen od.dgl. vorzugsweise aus kohlenstoffhaltigem Material zum Verankern der vorzugsweise aus kohlenstoffhaltigen Platten gebildeten Äuakleidun_o gegenüber den feuerfesten Steinen der Wannenwände, dadurch g e k e hnzeichnet, daß auch an den StoiBf lachen zwischen den Keilen (34) und den Auskleidungsplatten (33,36) und zwischen den Keilen (34) und den feuerfester. Steinen g (18,21) Schichten (47) aus faserigem, isolierendem, kohlenstoffhaltigem liateripl angeordnet sind.

7. Behälter mindestens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als eine Sc :icht aus faserigem, isolierenden;, kohlenstoffhaltigem laateri^l Graphitfilz (47) verwendet wird.

S. Verfahren zum Herstellen von im wesentlichen einkerbungsfreiem Flachglas nach dem Schwimmverfahren bei welchem eine Glasschmelze in einen Behälter mindestens nach Anspruch 1 eingebracht und dann von diesem als Glasbahn abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der mit dem Zinnschmelzbad in Berührung stehenden Oberfläche der Auskleidung und der unteren Fläche der feuerfesten Steine durch das Anordnen der bchicht (en) aus faserigem, isolierendem, kohlenstoffhaltigem Material zwischen der Auskleidung und den feuerfesten Steinen eine Reduzierung des Wärmegefälles und dadurch eine Re-

duzierung der thermodynamisehen, ein Aufsteigen von aaser. 109 882/0526'

bewirkenden Krai't vorgenommen wird.

9. Verfahren nach Ansnruch 8, dadurch g e k e η nze i c hn e t, daß an die untere Fläche der feuerfesten Steine ein Vakuumsystem angelegt wird.

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