DE1771706A1 - Verfahren zum Herstellen von Flachglas nach dem Schwimmverfahren - Google Patents

Description

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Hohensieufenstr. 2, Tel. 33 8111 **-*** ^ *« .

i¹ ο r d Werke Aktiengesellschaft
Köln-Deutz
Ottoplatz 2

"Verfahren zum Herstellen von flachglas nach dem Schwimmverfahren."

Pur diese Anmeldung wird die Priorität der Anmeldung Se.Ho. 674 605 vom 11. Oktober 19ö7 in den Vereinigten Staaten von Nordamerika in Anspruch genommen.

Kurzbeschreibung

Zur Herstellung von Flachglas nach dem Schwimmverfahren
wird geschmolzenes Glas kontinuierlich einem auf der Oberfläche eines geschmolzenen ^etallbades geformten Grlasteich zugeführt. Das .Bad wirä aufgenommen von einer in einer im wesentlichen verschlossenen Kammer enthaltenen Wanne aus
feuerfesten Steinen. Auf den ü-lasteich wird mit einer vorwärts treibenden Kraft eingewirkt, um das Glas aus diesem

χ ei eh. herauszuschieben. Dabei formt sich eine ü-laabahn mit 109883/0509

im Gleichgewicht stehender Dicke. Das Glas wird dann auf eine Dicke gestreckt, welche geringer als die im Gleichgewicht stehende Dicke ist und anschließend erfolgt eine Kühlung zur Bildung einer sich selbst stützenden Glasbahn*

HauptheSchreibung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von flachglas nach dem !Schwimm verfahr en. Wach dem Schwimmverfahfen 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 Aussehen aufweisen.

Nach dem Schwimmverfahren findet im allgemeinen ein Bad aus einem geschmolzenen Metall Verwendung, dessen Dichte größer ist als diejenige von geschmolzenem Glas. Das geschmolzen* Glas wird mit gleichmäßiger Geschwindigkeit auf die Oberfläche des Schmelzbades zur -Bildung einer Glasbahn aufgebracht. Die GIasbahn wird dann über die Oberfläche des Schmelzbades unter thermischen Bedingungen vorgeschoben, die eine kontinuierliche Aushärtung des vorderen indes gewährleisten, so dafi die Glasbahn aus dem Bad ohne jegliche Beschädigung ihrer Oberflächen abgezogen werden kann. Außerhalb der Kammer ist ein Kühl-Glühofen vorgesehen, um die Glasbahn von Restspannungen od.dgl. zu befreien.

Das die Glasbahn stützende Schmelzbad ist+einer im -»-in wesentlichen verschlossenen Kammer mit oberen und unteren,

109883/0509 feuerfesten Teilen, die über Seiten- und JSndwände mitein-

ander verbunden sind, enthalten, in den Endwänden ist eine Ein- bzw. Austrittsöfnnung für das geschmolzene Glas bzw. die ülasbahn vorgesehen. Der untere, feuerfeste Teil bildet die Wanne zur Aufnahme des geschmolzenen Metallbades, in den Kaum oberhalo des öchmelzbades ist eine Schutzatmosphäre zur Verhinderung einer Oxydation des das Bad aufbauenden metalls vorhanden.

Die vorbekannten Kammern zur Ausübung des Schwimmverfahrens sind nun derart Konstruiert, daß in ihrem Anfangsbereich geschmolzenes Glas kontinuierlich auf die Oberfläche des i^etallbadee einfließt und dort zunächst ein x'eich aus geschmolzenem Glas gebildet wird. In Abhängigkeit von der Jiienge der diesem Teich zugeführten Glasschmelze fließt aus diesem i'eich geschmolzenes ^las aus und bildet dadurch eine ^lasbahn. JJie tflasbahn formt sich mit einer im Gleichgewicht stehenden Dicke und wird in einen Ka..merbereich vorgeschoben, welcher kühler ist als der Anfangs- oder Ausfließbereich der Kammer, dadurch wird die Kammer auf einen Halbsteifen Zustand abgekühlt.

Wird nicht eine Glasbahn mit im Gleichgewicht stehender Dicke geformt, dann wird auf die sich famende Glasbahn eine Greifkraft ausgeübt und anschließend erfolgt eine Erwärmung auf einen plastischen Zustand. In diesem Zustand wird auf die Glasbahn eine in deren Längsrichtung wirkende Spannkraft ausgeübt, die in dem Bereich zwischen der an ihr angreifenden Greifkraft und dem Austrittsbereich der Kammer vorherrscht. Diese Spannkraft bewirkt ein Ver-

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längern der Glasbahn und eine Reduzierung von deren Dicke auf einen Wert, der unterhalb dee Wertes der im Gleichgewicht stehenden Dicke steht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen von Flachglas nach dem Schwimmverfahren zur Verfugung zu stellen, bei welchem das Strecken der Glasbahn im Bereich von deren Austritt aus dem im Ausfließbereich der Kammer befindlichen Teich aus geschmolzenem Glas wesentlich reduziert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von früheren Vorschlägen, nach welchen für eine kontinuierliche Herstellung von Flachglas nach dem Schwimmverfahren in einem Glasschmelzofen die Ausgangsmaterialien geschmolzen werden und anschließend dann die Glasschmelze in einer vorbestimmten Menge kontinuierlich auf die Oberfläche eines geschmolzenen Metallbades gebracht wird, Gleichfalle vorbekannt ist es, das Metallbad in einer Wanne aus feuerfesten Steinen auf· zunehmen, die in einer im wesentlichen verschlossenen Kammer enthalten ist.

Die auf die Oberfläche des Metallbades auffließende Glasschmelze bildet nun im Eintrittsbereich der Kammer einen Teich aus geschmolzenem Glas. Erfindungsgemäß wird auf diesen Glasteich mit einer vorwärts treibenden Kraft eingewirkt, um dadurch eine vorbestimmte Glaemenge aus dem Teich nach vorwärts in Längsrichtung der Kammer zu schieben bzw. zu treiben. Das vorwärts getriebene Glas formt nun über dem metallbad eine Glasbahn mit einer Dicke, welche im Gleich-109883/0509

gewicht steht. Diese Glasbahn wird dann auf eine Temperatur gekühlt, bei welcher das Glas selbsttragend wird.

Nach einem bevorzugten Merkmal der Erfindung wird die Glasbahn, nachdem ihre Dicke auf ein Gleichgewicht gebracht wurde/ gestreckt auf eine Dicke, die geringer als diese im Gleichgewicht stehende Dicke ist. Dieses Strecken der Glasbahn kann dadurch erzielt werden, daß man das Glas zunächst auf einen !Absteifen Zustand abkühlt und daß man dann die Bewegung der Glasbahn, nachdem diese eine im Gleichgewicht stehende Dicke erreicht hat, hemmt. Das Glas wird anschließend erwärmt und dann einer Streckkraft ausgesetzt, die an einer Stelle angreift, welche in bewegungsrichtung der Glasbahn einen Abstand von der Stelle einhält, an welcher die Bewegung des Glases verzögert wird. Diese Streckkraft streckt die plastische Glasbahn, und es wird damit erzielt, daß die Dicke der Glasbahn reduziert wird.

Indem man erfindungsgemäß das Glas aus dem Glasteich mit einer vorwärts treibenden Kraft ausschiebt, wird dadurch erreicht, daß in der Kammer eine Glasbahn mit einer größeren Breite gebildet werden kann. Dies bringt den Vorteil, daß unter Zugrundelegung einer gleichbleibenden täglichen Schmelzleistung des Glasschmelzofens die Geschwindigkeit, mit welcher die Glasbahn über die Länge der Kammer vorgeschoben wird, reduziert wird. Diese reduzierte Geschwindigkeit bringt den Vorteil, daß sowohl eine im stärkeren Maße im Gleichgewicht stehende Glasbahn geformt/wie auch eine Glasbahn,die frei ist von irgendwelchen Fehlern.

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Ein weiterer Vorteil ist darin zu erblicken, daß gegenüber den vorbekannten Herstellungsverfahren die Glasschmelze unter einer höheren Temperatur in die Kammer eingebracht werden kann. Dies ist darauf zurückzuführen, daß wegen der vorerwännten reduzierten Geschwindigkeit, mit welcher die Glasbahn in der Kammer vorgeschoben wird, die Glasschmelze eine längere Zeit in Anspruch nehmen kann, um zHwschen dem Zeitpunkt ihres Eintritts in die Kammer und dem Zeitpunkt, in welchem das Glas einen halbsteifen Zustand angenommen haben muß, ausreichend Wärme abzugeben. Der halbsteife Zustand muß deshalb erzielt werden, um das watere Vorwärtsschieben der Glasbahn vor deren Strecken zu verzögern.

Ein weiterer Vorteil des Ausübens einer vorwärts treibenden Kraft auf das Glas in dem Glasteich ist darin zu sehen, daß die Glasbahn in einem stärkeren Maße stabil wird, was darauf zurückzuführen ist, daß die vorwärts geschobene Glasbahn in einem viel geringeren Maße dazu neigt, sich zu den Seitenwänden hin zu bewegen, die Glasbahn verharrt vielmehr in der ihr aufgegebenen Vorwärtsrichtung. Eine Bewegung der Glasbahn zu den Seitenwänden der Kammer nin schaft Probleme hinsichtlich des Betriebs der Kammer, diese Probleme werden dadurch nahezu vollständig ausgeschaltet, indem man auf das Glas in dem Glasteich mit einer vorwärts treibenden Kraft einwirkt, wodurch die Glasbahn stabiler wird.

Schließlich ist ein Vorteil des erfindungsgemäßen Vorschlags noch darin zu erblicken, daß ein flachglas hergestellt werden kann, dessen Dicke geringer ist als die mit vorbe-

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-γ-

kannten Herstellungsverfahren sich im Gleichgewicht bildende Dicke; die auf die sich formende Glasbahn ausgeübte Streckkraft kann je Flächeneinheit reduziert werden, was den Vorteil bringt, daß Verwerfungen wesentlich reduziert werden.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben.

üs zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Kammer zur Herstellung

von Flachglas nach dem Schwimmverfahren, ■c'ig. 2 eine Draufsicht auf die kammer nach Fig. 1 in einem

Querschnitt,
Fig. 3 einen l'eilquerschnitt nach der Linie III-III der

Fig. 2,
Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch eine Treibwalze gemäß einer bevorzugten Ausführungsform,

Fig. b einen Teilquerschnitt nach der Linie V-V der Fig. 2, Fig. 6 eine Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der

Kalibaerwalzen,
Fig. 7 einen querschnitt nach der Linie VII-VII der Fig. 1

und
Fig. 8 eine Draufsicht entlang der Linie VIII-VIII der Fig. 7.

In Fig. 1 ist 'mit der Bezugsziffer 11 das Auslieferungsende eines Glasschmelzofens bezeichnet, in welchem die Glasschmelze 12 mit konstantem Spiegel gehalten ist. Das geschmolzene Glas wird über einen Vorherd 13 auf die Oberfläche eines Bades 14 aus geschmolzenem Metall, wie Zinn

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oder eine Zinnlegierung, aufgeliefert, das in einer Kammer 16 enthalten ist. üine Absticheinrichtung 17 steuert die Geschwindigkeit des Glaseinflusses. Pas Zinnbad 14 hat eine Dichte, die größer ist als die Dichte von Glas, so daß dieses auf der Oberfläche des Bades schwimmen wird. Indem man das geschmolzene Glas mit konstanter Geschwindigkeit anliefert wird auf dem Bad eine Glasbahn 18 mit konstanter Geschwindigkeit vorgeschoben.

Die Kammer 16 umfaßt einen unteren, feuerfesten (Teil, der aus einer Vielzahl feuerfester Steine 19 aufgebaut ist. Weiterhin umfaßt die Kammer feuerfeste Seitenwände 22 und feuerfeste Endwände 23 und 24. Alle feuerfesten Wände und Teile davon sind aus einer Vielzahl feuerfester Steine aufgebaut, die aneinander angeschlossen sind und mit Ausnahme einer Ein- und Austrittsöffnung 26 bzw. 27 die im wesentlichen verschlossene Kammer 16 schaffen. Die feuerfesten Seitenwände 22 und die feuerfesten ü-ndewände 23 und 24 stehen über die Oberfläche der unteren, feuerfesten Steine 19 vor, so daß dadurch eine Wanne zur Aufnahme des Zinnbades 14 geschaffen ist.

Um das Zinn geschmolzen und um die Glasbahn 18 unter der erwünschten Temperatur zu halten, die zur Erzielung einer guten optischen Qualität erforderlich ist, sind elektrische Heizeinrichtungen 28 (Pig.i) an dem oberen, feuerfesten Teil 21 der Kammer 16 über die Länge von deren Anfangsbereich angebracht. Dieser Anfangebereich wird als Ausfließbereich bezeichnet und ist mit der Bezugsziffer

gekennzeichnet. Es können auch Kühleinrichtungen für 109883/0509

bestimmte Bereiche der Kammer 16 vorgesehen sein, um eine ausreichende Kühlung der Ulasbahn 18 und damit deren Aushärtung zu gewährleisten, so daß die Glasbahn ohne Beschädigung über die Austrittsöflhung 27 abgezogen werden kann· Die elektrischen Heizeinrichtungen 28 können einzeln gesteuert werden, um zwischen den verschiedenen Bereichen der hammer das gewünschte Wärmegefälle zu erzeugen.

Der Ausfließbereich 29 der Kammer 16 endet bei einem StrahlungSfciitter 30. Dieses Strahlungsgitter 30 erstreckt sich von dem oberen, feuerfesten Teil 21 nach unten und hält mit seiner Stirnfläche einen Abstand von der Glasbahn 18 ein. Das Strahlungsgitter ist zu dem Zweck angeordnet, um die von den Heiζeinrichtungen 28 ausgestrahlte Wärme in dem Ausfließbereich der hammer 16 zu konzentrieren. Der Aufbau dieses Strahlungsgitters wird weiter unten noch näher beschrieben werden.

über -t-inlaßrÖhren 31 wird ein Gas in die Kammer 16 eingeführt, um innerhalb dieser Kammer oberhalb dem Zinnbad 14 und oberhalb der auf diesem schwimmenden Glasbahn 18 eine Schutzatmosphäre zu bilden. Das Gas sollte inert gegenüber kohlenstoffhaltigem Material und gegenüber Zinn sein, und es sollte auf Zinnoxyd reduzierend einwirken. Das Gas sollte außerdem nicht mehr als Spuren von Sauerstoff, Kohlendioxyd oder Wasserdampf enthalten, wenn in der Kammer eine kohlenstoffhaltige Auskleidung Verwendung findet. Vorzugsweise sollte in der Kammer eine Schutzatmosphäre aus im

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wesentlichen 4$ Kohlenmonoxyd, 4/" Wasserstoff, *iest Stickstoff verherrschen, nähere Ausführungen hierüber finden sich in dem uS-Patent 3 332 7b3, erteilt am 25. «Juli 19b7.

Die gekühlte Glasbahn wird mittels Schleppwalzen 32 auf ein förderband 3:5 gezogen und tritt nach dem Verlassen der hammer 16 in einen Kühl-Glühofen 34 ein, in welchem die Glasbahn unter gesteuerten .Bedingungen weiterhin gekühlt und enthaltene Restspannungen entfernt oder reduziert werden. Die Austrittsöffnung 27 der Kammer 16 kann mit einem Dichtring 36 versehen sein, um ein Entweichen der Schutzatmosphäre aus der Kammer und ein '"indringen der Außenatmosphäre in die Kammer zu verhindern.

Wie in dem Ub-fatent...(Anmeldung Se.fto. 497 949t angemeldet am 19. Oktober 196bJ näner beschrieben, sind etin der Kammer 1b eine üeihe rechteckförmiger Platten 37 aus massivem, kohlenstoffhaltigem Material, wie Graphit, angeordnet. Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar, bedecken die Platten 37 vorzugsweise die gesamte Bodenfläche des Zinnbades H der Kammer 16. Vorzugsweise sollten die Platten 37 gleiche Abmessungen aufweisen wie die einzelnen feuerfesten Steine 19. Eine Übereinstimmung der Platten 37 in ihren Abmessungen und in ihrer Anzahl mit den Steinen 19 bringt den Vorteil, daß im Falle eines Aufrichtens eines der feuerfesten Steine die einzelnen Platten sich der neuen Gegebenheit anpassen, also ein Brechen oder ein Verwerfen der Platten verhindert wird.

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Wie aus den ?ig. 1 und 2 erkennbar, wird jede Plattenreihe der AusHeldung 37 durch eine Vielzahl sich quer erstreckender Keile 38 verankert. Jeder einzelnen Auskleidungsplatte 37 ist eine Vielzahl solcher Keile 38 zugeordnet. Die Art- und Weise, wie diese Verankerung im einzelnen vorgenommen ist, ist näher beschrieben in dem erwähnten US-Patent... (Anmeldung Se.Ho. 497 949).

Da die Auskleidungsplatten 37 und die Keile aus kohlenstoffhaltigem Material, vorzugsweise aus Graphit, hergestellt sind, welches eine gegenüber Zinn geringere Dichte aufweist, werden diese Platten und Keile durch die Auftriebskraft der Zinnscbpelze von den feuerfesten Steinen des unteren Teils 19 abgehoben. Ein Auftauchen an der Badoberfläche und ein Schwimmen auf dieser wird jedoch durch die spezifische Verankerung der Platten durch die Keile gegenüber den feuerfesten Steinen verhindert. DÄie Tiefe der Zinnschmelze oberhalb der Platten wird auf ein Maß zwischen etwa 10 und 100 mm gehalten, um jegliche Berührung der Glasbahn 18 mit den Platten zu verhindern, selbst dann, wenn die Glasbahn innerhalb der Kammer 16 wellig werden sollte.

Wie insbesondere aus den Fig. 3» b und 7 erkennbar,erheben sich die feuerfesten Steine 22 über die Oberfläche der unteren feuerfesten Steine 19· Den feuerfesten Steinen 22 zugeordnet ist eine Seitenwandauskleidung 391 die sich entweder kontinuierlich über die gesamte Länge der Kammer erstreckt oder aufgebaut ist aus einzelnen feuer&sten

Steinen. Die einzelnen Steine der Seitenwandauskleidungen39 109883/0509

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sind in geeigneter Art und Weise gegenüber den einzelnen feuerfesten üeitensteinen 22 verankert. Diese Auskleidungen 39 sind vorgesehen, um einen Schutz für die feuerfesten Seitensteine 22 für den Fall zu schaffen, daß die Grlasbahn 1ö brechen und ein Teil derselben sich zu den Seitenwänden der Kammer hin bewegen sollte.

Eb sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen, daß die Verwendung kohlenstoffhaltiger Platten 37, kohlenstoffhaltiger Keile 38 und kohlenstoffhaltiger Seitenwandauskleidungen 39 für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht unbedingt wrforderlich sind. Die Erwähnung dieser Auskleidungen erfolgte jedoch, weil sie in Verbindung mit der erwähnten, in der Kammer vorherrschenden Schutzatmosphäre bessere Bedingungen für die Durchführung des Schwimmverfahrens schaffen. Durch die Verwendung einer solchen Auskleidung wird die Bildung eines sogenannten Schimmers in der Glasbahn wesentlich reduziert. Die Bildung eines solchen Schimmers wird dadurch hervorgerufen, daß gegenüber einer Oberfläche der Grlasbahn eine Schicht aus Zinnoxyd gebunden wird, wenn das G-Ias auf Temperaturen erwärmt ist, welche eine solche Bindung ermöglichen, ist jedoch die erwähnte Auskleidung in Verbindung mit der erwähnten Schutzatmosphäre für die Kammer vorgesehen, dann wird eine solche Schimmerbildung im wesentlichen vermieden, was darauf zurückzuführen ist, daß zwischen der kohlenstoffhaltigen Auskleidung und der Schutzatmosphäre eine Reaktion stattfindet, welche das Vorhandensein von Zinnoxyden in dem Zinnbad verhindert. 109883/0509

Erfindungsgemäß sind nun zum Ausüben einer vorwärts treibenden Kraft auf das geschmolzene Glas je ein Paar oberer Walzen 41 auf jeder Seite der kammer 16 vorgesehen, dJsse Treibwalzen schieben das Glas aus dem Glasteich 40 des Ausfließbereichs 29 der Kammer heraus. Wie insbesondere aus Pig. 3 erkennbar ι durchgreift jedes Treibwalzenpaar 41 eine Öffnung 42 der feuerfesten Seitenwand 22 der Kammer, um in Eingriff mit dem Glas des Glasteiche« 40 zu kommen, und es nach vorwärts zu schieben, d.h. in einer von der Eintrittsöffnung abgekehrten Richtung. Außerhalb der Kammer 16 ist jedes Treibwalzenpaar 41 in geeigneter Art und Weise gelagert und abgestützt, und es ist ihm eine Einrichtung zugeordnet, die jede Treibwalze in Umdrehung versetzt. Diese Einrichtungen sind herkömmlicher Art, sie bedürfen daher im nahmen der vorliegenden Erfindung keiner näheren Beschreibung, zumal sie keinen Bestandteil der Erfindung ausmachen.

Jede obere Treibwalze 41 besteht aus einem ersten in umdfehung versetzbaren ötützteil 43 und einem mit diesem Stützteil verbundenen Arm 44» welcher die eigentliche Walze 46 trägt, die mit einer gerändelten Oberfläche versehen ist. Die gerändelte .falze wird nun in einer solchen Drehrichtung in Umdrehung versetzt, daß ihre Umfangsflache das Glas aus dem Teich 40 in dichtung der Austrittsöffnung 27 der Kammer 16 schiebt bzw. vorwärts treibt. Sowohl der Stützteil 43 wie auch der Arm 44 jeder Treibwalze besitzen einen Flüssigkeitskreislauf, so daß zu dem Walzenkörper 46 hin eine Kühlflüssigkeit geleitet werden kann.
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Der Aufbau des eigentlichen Walzenkörpers 46 ist am besten aus Fig. 4 erkennbar. Mit 47 ist eine fiändelmutter bezeichnet, deren Oberfläche mit einer Vielzahl pyramidenförmiger Vorsprünge versehen ist. Ein Flüssigkeitsdurchlaß 48, der sich fortsetzt in dem Arm 44 und dem Stützteil 43, leitet eine Kühlflüssigkeit, wie Waeeer, in einen Hohlraum 49 des Walzenkörpers 46 ein. Dieser Hohlraum 49 ist unmittelbar unterhalb der gerändelten Oberfläche des Walzenkörpers 46 gebildet und er ist angeschlossen an einen die Flüssigkeit ableitenden Durchlaß 50.

Der gerändelte Walzenkörper 46 kann aus rostfreiem Stahl hergestellt sein, die vorbeschriebene Kühlung bezwedkt eine längere Lebensdauer dieses rfalzenkörpers. Wie der Walzenkörper 46 im einzelnen aufgebaut iät ist an Und für sich unerheblich, es muß nur eine solche Konstruktion gewählt sein,daß das Glas auch tatsächlich vorgeschoben wird;

einer bevorzugten Auaführungsform dir Kammer 16 MiM jeweils ein Paar solcher Treibwalzen auf jeder Seite deä GIasteicha 40 vorgesehen. Wie diese Treibwalzen im einzelnen arbeiten Wird noch näher zu beschreiben sein.

Wie insbesondere aus Fig. 2 erkennbar; sind in fiichtüng auf die Austrittsöffnung der Kammer mit einigem Abstand tön' den Treibwalzen 41 je ein Paar Kalibrierwalzen 51 auf jeder Seite der Kammer 16 angeordnet, files· Kalibrierwalzen wirken mit einer Verzögerungskraft auf das QIaB ein, die in

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Verbindung mit der von den Schleppwalzen 32 im Glühofen ausgeübten Zugkraft ein Strecken der Glasbahn 18 bewirkt, so daß diese auf eine Dicke gezogen werden kann, welche geringer ist als die im Gleichgewicht stehende Dicke.

Wie insbesondere aus Fig. 5 erkennbar,durchdringt jedes K.alibrierwalzenpaar 51 eine Öffnung 52 der feuerfesten Seitenwand 22. Jedes Walzenpaar 51 umfaßt je zwei obere gerändelte Walzenkörper 53» die je mit einem unteren Walzenkörper 54 zusammenwirken. Die Walzenkörper 53 und 54 werden je von Stützarmen 56 bzw. 57 getragen. Die Stützarme 56 und 57 sind gleichfalls drehbar gelagert und durch eine nicht dargestellte Einrichtung derart in Umdrehung versetzt, daß die in Berührung mit den Kanten der Glasbahn 18 stehenden Walzenkörper 53 und 54 die Glasbahn in Richtung auf die Austrittsöffnung der Kammer 16 bewegen. Die Walzen werden mit einer gleichmäßigen Geschwindigkeit angetrieben, sie wirken als Verzögerungselemente und verzögern die Bewegung der Glasbahn in Richtung auf die angetriebenen Schleppwalzen }2, welche auf die Glasbahn eine Zugkraft ausüben.

Insbesondere aus Fig. 6 ist der Aufbau des gerändelten Walzenkörper 43 und des unteren Walzenkörpers 54 erkennbar. Der gerändelte Walzenkörper 53 besitzt eine Oberfläche 58 mit pyramidenförmigen VorSprüngen. Über eine sich in dem Stützarm 56 fortsetzende Leitung 59 wird dem Walzenkörper 53 «la* Kühlflüssigkeit, wie Wasser, zugeführt. Die Kühlflüssigkeit tritt ein in einen Hohlraum 61, welcher unterhalb der gerändelten Oberfläche des Walzenkörpers 53

angeordnet ist und von welchem die Kühlflüssigkeit 109883/0509

über eine Leitung 62 in dem Stützarm 56 abgeführt wird.

In den unteren Walzenkörper 54 sind in Längsrichtung verlaufende Hüten 63 eingelassen, um damit einer über den Walzenkörper geschobenen Hülse 64 aus Graphit einen besseren Halt zu geben. Die Graphitiiülse 64 ist in geeigneter Art und »/eise gegenüber dem Walzenkörper festgelegt, sie schafft in der Umgehung des Walzenkörpers ein Schutzmedium, wenn dieser in geschmolzenes Zinn eingetaucht ist. Auch der Walzenkörper 54 kann aus rostfreiem Stahl hergestellt sein.

Insbesondere aus *'ig. 1 ist erkennbar, daß die Treibwalzen 41 und die Kalibrierwalzen 51 durch ein Stidilungsgitter 30 räumlich voneinander getrennt sind, so daß der Ausfließbereich 29 der Kammer 16 gegenüber dem restlichen Kammerbereich isoliert ist. Der Aufbau dieses Strahlungsgixters j>0 ist insbesondere aus den Fig. 7 und 8 erkennbar.

uemäß einer bevorzugten Aus!ührungsform des Strahlungsgitters 30 erstreckt sich ein Haarnadelkühler 67 über die gesamte .breite der Kammer 16. Die Enden dieses Kühlers 67 werden von Öffnungen 68 in den feuerfesten Seitenwänden 22 aufgenommen und von diesen abgestützt, über Schläuche 69 und 71 wird ein Kühlmittel, wie Wasser, zu- bzw. abgeführt, um damit einen kontinuierlichen Flüssigkeitskreislauf durch den Kühler hindurch zu schaffen.

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BAD ORlGIMM,

Wie insbesondere aus .cig. 8 erkennbar, wird der Kühler b/ von einer isolierschicht 72 umschlossen. Aufgenommen ist der Jiühler und diese Isolierschicht von einem ulechgehäuse Tt> von im wesentlichen rechteckfö'rmigem Querschnitt, das in seinem unteren .bereich eine !'asche 74 bildet. Dieses ü-ehäuse Ό erstreckt sich von der Decke der Kammer 16 nach unten und hält von der ülasbahn 18 einen Abstand von etwa 25 bis 100 mm ein. Die !'asche Y4 im unteren Teil dieses Gehäuses 73 ist ausgefüllt mit Isolierwolle 76. Auch das G-ehäuse 73 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt, so daß seine Oberfläche Wärme reflektiert und nicht von den relativ hohen Temperaturen und der Schutzatmosphäre beschädigt werden kann, die in der Kammer 16 vorherrschen.

Nachfolgend wird nunmehr die Wirkungsweise der Kammer zum erfindungsgemäßen Herstellen von Flachglas nach dem Schwimmverfahren näher beschrieben, wobei hauptsächlich Bezug genommen wird auf die Fig. 1 und 2 der Zeichnung. In dem Glasschmelzofen 11 werden Ausgangsmaterialien geschmolzen, um ein geschmolzenes Glas 12 zu erhalten. Das geschmolaaae Glas wird durch den Vorherd 13 bewegt,und sein Ausfluß wird gesteuert durch die Absticheinrichtung 17» so daß eine vorbestimmte Menge kontinuierlich durch die Einlaßöffnung 36 in die Kammer 16 auf das Bad 14 aus geschmolzenem Zinn aufgebracht wird. In Übereinstimmung mit der Lehre der vorliegenden Erfindung besitzt nun die auf das Bad aufgebrachte Glasschmelze eine Temperatur von etwa 1125 C.

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BAD ORIGINAL

Das eingegossene Glas vereinigt sich mit dem Glasteich 40, welcher bereits auf dem Bad schwimmt. In dem Maße wie zusätzlich Glas in die Kammer eingebracht wird, breitet sich nun dieser Glasteich aus,und es kommen dann die Treibwalzen 41 in Berührung mit dessen Oberfläche. Die gerändelten Walzenkörper 46 der Treibwalzen 41 kommen in Wirkverbindung mit der Oberfläche der Glasschmelze. Die Drehgeschwindigkeit dieser Treibwalzen wird nun derart gesteuert, daß die ümfangsoberfläche der gerändelten Walzenkörper 46 mit einer solchen vorbestimmten Geschwindigkeit dreht, daß auf das Glas eine vorwärts treibende Kraft einwirkt, welche die Glasbahn mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit von der Eintrittsöffnung weg in Richtung auf die Austrittsöffnung der Kammer bewegt. Indem man die Größe der auf den Glasteich einwirkenden, vorwärts treibenden Kraft dadurch steuert, daß man die Umdrehungszahl der Walzen 41 steuert, wird erreicht, daß jeweils eine der aus dem Glasschmelzofen 11 zugeführten Glasmenge entsprechende Menge aus dem T*ich in Richtung auf die Austrittsöffnung der hammer 16 vorgeschoben wird.

In einem praktischen Versuch wurde eine Kammer eingesetzt mit einer Breite des Zinnbades von etwa 6,60 m bei einer Tagesleistung des Glasschmelzofens von etwa 300 Tonnen. Die Glasschmelze wies eine Temperatur von etwa 1125 C auf und die Treibwalzen wurden gedreht alt einer Drehgeschwindigkeit von etwa 1,6 m pro Minute, um in Auetrittebereich der Kammer das Glas aus dem Glasteich auszuschieben. Im Bereich der Treibwalzen 41 hatte das Glae eine Temperatur von etwa 1000°c ^_n *_βι_οηβ1ι Te«peraturbereicn das lU/UbU

BAD

Glas noch in geschmolzenem Zustand vorliegt.

Nachdem das Glas von den Treibwalzen 41 erfaßt und wegen deren Drehung aus dem Glast#ich 40 vorgeschoben worden ist, passiert es auf seinem weiteren Weg das Strahlungsgitter Der Bereich zwischen der Eintrittsöffnung 26 der Kammer und diesem Strahlungsgitter 30 wird als Ausfließbereich der Kammer bezeichnet. In diesen Bereich wird durch ^eizeinrichtungen 28 ausreichend Wärme zugeführt, um damit sicher zu stellen, daß die Glasbahn in diesem Bereich in einem flüssigen bzw. geschmolzenen Zustand gehalten wird. Durch das Vorschieben des geschmolzenen Glases aus dem Glasteich wird nun sichergestellt, daß in dem Ausfließbereich der Kammer ausreichend Wärme konzentriert ist, so daß das Glas sich über dem Bad ausbreitet zu einer im Gleichgewicht stehenden Dicke von etwa 7 mm.

Die Verwendung der Treibwalzen 41 in Verbindung mit dem Teich 40 aus geschmolzenem Glas bewirkt, daß das Glas zu einer gleichmäßigen und stabilen Breite ausgew3}etet wird· Dies bringt nun den Vorteil, daß die Glasbahn mit einer geringeren Geschwindigkeit in Richtung auf die Austritts-Öffnung der Kammer vorgeschoben werden kann, und zwar deshalb, weil das Volumen der sich bildenden Glasbahn konstant und die fläche, über welche sich das Glas ausbreitet, vergrößert ist. Durch die Verringerung der Geschwindigkeit, mit welcher die Glasbahn bei einer vorgegebenen Schmelzleistung vorgeschoben wird, erreicht man insbesondere, daß die Glasschmelze im Ausfließbereich der hammer über einen

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längeren Zeitraum verbleiben kann, was dazu führt, daß der sich formenden ϋ-lasbahn keinerlei Verwerfungen oder sonstige Beschädigungen aufgegeben werden.

Zuvor wurde bereits erwähnt, daß die Glasschmelze unter einer Tengeratur von etwa 1125⁰C in die Kammer eingebracht wird. Diese Tenperatur liegt nun um etwa 4o°C höher als die Temperatur, unter welcher die Glasschmelze in die Kammer eingebracht wird, wenn in dieser keine Treibwalzen 41 angeordnet sind, um geschmolzenes Glas aus dem Glasteich vorwärts zu schieben. Dieser Temperaturunterschied ist darauf zurückzuführen, daß bei einer Kammer, in welcher keine Treibwalzen zur Anwendung kommen, das Glas mit einer größeren Geschwindigkeit vorgeschoben werden muß, und daii in einer solchen Kammer die Breite des Glases, bevor dieses von den Kalibrierwalzen erfaßt wird, hinter dem Ausfließbereich geringer wird. Auf diese größere Bewegungsgeschwindig-

■· --•Ic i·· keit ist es nun zurückzuführen, daß das Glas fm Anschluß an seinen Austritt aus dem Ausfüeßbereich 29 der Kammer 16 nicht in ausreichendem Maße gekühlt werden kann, würde es also die höehere Temperatur besitzen, die erfindungsgemäß möglich ist, dann könnten die anschließenden Verfahrensschritte des Schwimmverfahrens nicht ausgeführt werden. Kommen nun erfindungsgemäß Treibwalzen zur Anwendung, um das Glas vorwärtszuschieben, und kann dadurch die Temperatur der Glasschmelze höher gewählt werden, dann erzielt man dadurch den Vorteil, daß sich eine im Gleichgewicht stehende

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Dicke des Glases viel rascher bildet und daß außerdem

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im Bereich zwischen den Treibwalzen und den Kalibrierwalzen eine verwindungsfreie G-lasbahn gleichmäßiger .Breite erhalten bleibt.

Das Strahlungsgitter 3o trennt den Ausfließbereich 29 und isoliert den Ausfließbereich 29 von dem übrigen Bereich der Kammer 16. Unmittelbar hinter dem Strahlungsgitter 3o fällt die Temperatur zunächst ab und steigt dann wieder an, wodurch die Glasbahn zunächst auf einen halbsteifen Zustand verfestigt und dann nach einem erneuten Erwärmen auf einen plastischen Zustand gebracht wird. In diesem plastischen Zustand kann die Glasbahn auf ihre fertige Größe gezogen werden. Es kann also zunächst festgehalten werden, daß die Glasbahn 18 nach dem Passieren unter dem Strahlungsgitter 3o in einen Kammerbereich eintritt, in welchem die Temperatur gegenüber der Temperatur des Ausfließbereiche niedriger ist und zwar so niedrig, daß das flüssige Glas zunächst in einen plastischen Zustand und anschließend in einen halbsteifen Zustand überführt wird, in welch letzteren das Glas durch die Kalibrierwalzein 51 erfaßt werden kann. Im Bereich des Strahlungsgitters 3o besitzt das plastische Glas eine Temperatur von etwa 875 bis 900 C. Im Bereich der Kalibrierwalzen 51 hingegen besitzt das dann halbsteife Glas eine Temperatur von etwa 750 . Unter dieser Temperatur kann das Glas von den Kalibrierwalzen 51 erfaßt werden, so daß Über diese Kalibrierwalzen auf das Glas eine Verzögerungskraft

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ausgeübt werden kann. Das Glas kann demzufolge auf eine Dicke gestreckt werden, welche geringer ist als seine im Gleichgewicht stehende Dicke.

In der vorerwähnten Versuchskammer wurden die KaIibrierwa.lzen 51 mit derselben Geschwindigkeit von 1,6 m pro Minute gedreht wie die Treibwglzen 41· Indem man die '^reibwalzen und die Kalibrierwalzen mit einer wesentlich gleichen Geschwindigkeit dreht, wird dadurch auf die Glasbahn 18 eine im wesentlichen gleiche Kraft ausgeübt, d.h. es wird in dem Bereich zwischen den Treibwalzen und den Kalibrierwalzen keine Streckkraft auf das Glas ausgeübt. Dies heißt aber mit anderen Worten, daß die Treibwalzen geschmolzenes Glas aus dem Teich 4ο nicht herausziehen, sondern dieses Glas vielmehr aus dem Teich 4o herausschieben, wodurch das aus dem Teich kommende Glas nicht gestreckt wird.

In dem Kammerbereich hinter den Kalibrierwalzen 51 wird nun dadurch auf die Glaebahn 18 eine Ziehkraft ausgeübt, daß die Schleppwalzen 32 ie Glühofen 34 mit einer wesentlich höheren Umfangsgeschwindigkeit gedreht werden als die Kalibrierwalzen 51· Dadurch wird die Glasbahn gestreckt und zwar auf eine Dicke, welche geringer ist als die im Gleichgewicht stehende Dicke und etwa 3,3 bis 3,0 mm mißt. In dem Karaerbereich zwischen den Treibwalzen 51 und den Schleppwalzen wird eine Erwärmung vorgenommen, durch welche der

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Glasbahn 18 ausreichend Wärme zugeführt wird. Die Lrlasbahn erhält dabei eine Temperatur von etwa 87b bis 90O⁰C, in dieser Temperatur ist das Glas plastisch. Wenn die Grlasbahn plastisch ist, dann kann eine Steuerung der durch die Schleppwalzen 52 ausgeübten Zugkraft vorgenommen werden, derart, daß die Glasbahn von dem Bereich ab, in welchem sie von den Treibwalzen 51 ergriffen ist, gelenkt wird, was zur Folge hat, daß die Dicke der Glasbahn auf die erwünschte Dicke

reduziert wird. Das Maß, um welches die Glasbahn gelangt und dadurch auch deren Dicke reduziert wird, ist durch aie Temperatur steuerbar, auf welche die Glasbahn erwärmt wird,- und außerdem durch die durch die Schleppwalzen 52 ausgeübte Zugkraft, welche abhängig ist von dem Unterschied der Drehgeschwindigkeiten der Walzen und 51.

In der oben erwähnten Versuchskammer, in welcher ein Zinnbad mit einer Breite von etwa 6,b m Verwendung laud, hatte die Glasbahn in dem Glühofen eine endgültige Breite von etwa 4,b m, die zu vergleichen ist mit einer Breite von etwa 2,4 m, die bislang erreicht werden konnte mit deiner Kammer, in welcher nicht die erfindungsgemäßen i'reibwalzen angeordnet waren. In beiden fällen hetrug die tägliche Schmelzleistung ίϋϋ ΐ. Aus diesem Vergleich kann erkannt wenden, daß ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens auch darin zu sehen ist, daß die Herstellung einer breiteren

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Glasbahn möglich ist, wobei hinzukommt, daß diese ülasbahn in einem viel geringerem Maße durch das Strecken hervorgerufene Verwerfungen aufweist und daß die Glasschmelze zu Beginn eine höhere Temperatur aufweisen kann.

Weiterhin zeigt sich das erfindungsgemäße Verfahren darin.*vorteilhaft, daß wegen des Vorwärtsschiebens von Glas im Ausfließbereich der Kammer die Glasbahn äußerst stabil ist, sie kann daher nahezu geradlinig über die Länge des Bades vorgeschoben werden, und sie neigt nicht dazu, in Berührung mit den Seitenwänden der Kammer zu kommen.

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Claims (5)

1. Ansprüche

   . Verfahren zum Herstellen von Flachglas nach dem Schwimmverfahren, bei welchem das geschmolzene Glas kontinuierlich auf die Oberfläche eines von einer in einem im wesentlichen verschlossenen Behälter enthaltenen, ggf.wenigstens teilweise mit einem mit Sauerstoff reagierenden, kohlenstoffhaltigen Material ausgekleideten Wanne aus federfesten Steinen aufgenommenen Bades aus geschmolzenem Metall, vorzugsweise Zinn, welches ggf. einer gegenüber Kohlenstoff und Zinn inerten, gegen Zinnoxyd reduzierend wirkenden Schutzatmosjiäre ausgesetzt ist, aufgeliefert und dort zunächst ein Teich gebildet wird, aus welchem sich eine Glasbahn entwickelt, dadurch gekennzeichnet, daß auf das in dem !Teich enthaltene Glas mit einer dieses aus dem Teich in einer wählbaren Menge vorwärtstreibenden Iraft eingewirkt wird, daß dann das vorwärtsgeschobene Glas in eine im Gleichgewicht stehende Dicke überführt und anschließend zur Bildung einer sich selbst tragenden Glasbahn abgekühlt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch ge k e η η zeichnet, daß das Glas vor seiner AbküHfcing

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   auf eine gegenüber der in Gleichgewicht stehenden Dicke geringere Dicke gestreckt wird·
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß das Glas nach seiner

   Überführung in eine im Gleichgewicht stehende Dicke auf einen halbsteifen Zustand abgekühlt, dann seine Vorwärtsbewegung verzögert und schließlich vor seiner Streckung und nochmaligen Kühlung auf einen plastischen Zustand erwärmt wird.
4. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche

   1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß die eine wählbare Glasmenge aus dem Glasteich vorschiebende Kraft kontinuierlich wirkt und daß die das Glas streckende Kraft in einem Abstand von einer das Glas kontinuierlich erfassenden, umlaufenden Greifkraft angreift.
5. 5. Verfahren mindestens nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Glasschmelze mit einer Temperatur von etwa 1125 C in den Behälter eingebracht wird.

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