DE1806930A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern von Schaeden an nach dem Metallbadverfahren hergestelltem Flachglas - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verhindern von Scnäden an nach dem Metallbadverfahren hergestelltem Flachglas ür diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden USA-Anmeldung Ser. No. 678 953 vorn 30. Oktober 1967 in Anspruch genommen.
• Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Flach-oder Fensterglas und betrifft insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verhinderung von Schänden in dem fertigen Glas, die sich aus der Kondensation und der Anhäufung von aus zur Metallbadatmosphäre hin freiliegenden Bereichen des Metallbades verdampftem schmelzflüssigem Metall ergeben.
• Obwohl die Produktion von nach dem Netallbadverfahren hergestelltem Flach- oder Fensterglas als Handelsprodukt ver-:altnismäßig neu ist, wird dieses Glas bereits durch einige der größten Glasproduktionsfirmen hergestellt. Eine abliche Aueführungsform einer Anlage zur Herstellung dieses Glases ist in der US-Patentschrift 3 083 551 beschrieben. Wie in dieser Patentschrift näher erläutert ist, wird bei der Herstellung von Flachglas mit Hilfe des Metallbadverfahrens Glas bei gesteuerter Geschwindigkeit avl£ ein Bad aus schmelzflüssigem Metall aufgebracht und entlang der Oberfläche des Metallbades unter physikalischen und Wärme-Bedingungen bewegt, die gewährleisten, daß: 1 auf dem Bad sich eine Schicht aus schmelzflüssigem Glas bildet, 2. das Glas in dieser Schicht seitlich ungehinder so ausfließen kann, daß auf der Oberfläche des Metallbades ein schwimmfähiger Körper aus schmelzflüssigem Glas von gleicher Dicke entsteht, und 3. der schwimmfähige Körper in Band- oder Streifenform auf dem Metallbad stetig vorbewegt und dabei soweit abgekEhSt wird, daß er mit Hilfe menhanischer Fördermittel von dem Bad unversehrt abgenommen werden kann.
• Oberhalb des Bandes aus schmelzflussigem Metall ist ein dichtend umschlossener Freiraum oder eine tberdruckkammer fur die MetalLbadatmosphäre vorgesehen.
• Da einer der Vorteile von nach dem Metallbadverfahren hergestelltem Glas darin besteht, daß es mit der gewünschten Oberflächenbeschaffenheit gebildet wird und somit nicht geschliffen und poliert zu werden braucht, macht ein erfolgreicher kommerzieller Betrieb des Metallbadverfahrens erforderlich, daß sich an der oberen oder freiligenden Fläche des Glasbandes keinerlei Fremdstoffe ansetzen oder ansammeln können.
• Jedoch haben sich bei seiner bisherigen Anwendung erhebliche Schwierigkeiten aus den sog. Zinntropfen ergeben, die von der Decke der Uberdruckkammer auf die Oberfläche des heißen Glas bandes herabfallen oder -tropfen und in einigen Fällen zu Produktionsverlusten von bis zu 40 % gefuhrt haber Erfindungsgemäß werden derartige durch Metalltropfen verursachte Schäden dadurch behoben, daß fZr das schmelzfliissige Metall des Metallbades beiderseits des auf ihm verbewegten Glasbandes eine Abdeckung vorgesehen iwrd, um eine Verdampfung von Metall aus den bisher freiliegenden Oberflächenbereichen des Bades zu verringern, wenn nicht gar völlig zu verhindern.
• Die Erfindung ist im Nachstehenden anhand der beigefugten Zeichnung näher erläutert. Es zeigen.
• Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch eine mit den Badabdeckungen nach der Erfindung versehene Anlage zur Herstellung von Flachglas nach dem Metallbadverfahren, Fig. 2 ene Draufsicht auf die Anlage nach Fig. 1, bei abgenommener Überdruckkammer, Fig. 3 einen senkrechten Teilquerschnitt im wesentlichen nach der Linie 3-3 in Fig. 1, bei Voranschaulichung einer bevorzugten Form der Badabdeckung, Fig. 4 eine Teildraufsicht auf eine andere Form der Abdeckung nach der Erfindung und Fig. 5 eine eine weitere Form der Badabdeckung veranschaulichende Ansicht entsprechend Fig. 4.
• Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von Flachglas (float Glass) in Vorschlag gebracht, bei dem ein Glas band in einer eine abgegrenzte Atmosphäre enthaltenden Metallbadkammer.auf einem Bad aus schmelzflüssigem Metall, das breiter ist als das Band, schwimmend vorbewegt wird, das dadurch gekennzeichnet, ist, daß die Oberfläche des Metallbades beiderseits des Bandes abgedeckt wird, um eine Verdampfung von Metall aus dem Bad und somit das Herabtropfen von aus dem Bad verdampftem Metall auf das Glasband zu verhindern.
• Erfindungsgemäß wird außerdem eine Vorrichtung zur Durch führung des Verfahrens in Vorschlag gebracht mit einer Wanne, einem in der Wanne vorhandenen Bad aus schmelzflüssigem Metall, auf welchem ein Band aus Glas von geringerer Breite als das Bad schwimmend vorbewegt wird, und einer sich über dem Bad befindenden und über ihm eine Metallbadatmosphäre abgrenzenden Metallbadkammer, gekennzeichnet durch eine an der Oberfläche des Metallbades beiderseits des Glasbandes vorgesehene Abdeckung.
• In den Figuren 1 und 2 der beigefügten Zeichnungen ist eine typische Anlage zur Herstellung von Flach- bzw. F stergals nach dem Metallbadverfahren veranschaulicht, die im wesentlichen mit der in der US-Patentschrift 3 083 551 beschriebenen übereinstimmt. Bei dieser Anlage wird schrnelzflüssiges Glas 6 aus einem Vorherd 7 einem Speiserstein 8 in durch eine Hubtür 9 und einen Absperrstein 10 regulierter und gesteuerter Menge zugeführt.
• Das aus dem Speiserstein 8 auf das verhältnismäßig breite Metallbad 11 ausfließende Glas bildet einen mit 16 bereich4 neten schwimmfähigen schmelzflüssigen Kdrper, aus dem sich eine schwimmfähige Schicht 17 stabiler Dicke bildet.
• Das in der Wanne vorhandene Metallbad, das aus Zinn beatehen kann, und der sich über dem Bad befindende Preiraum 21 werden durch aus Heizkörpern 22 nach unten gerichtete Strahlungswärme beheizt. Dieser die Metallbadatmosphäre enthaltende Freiraum 21 ist von einem Deckenaufbau oder einer Uberdruckkammer 23 umschlossen, die es mit Hilfe der Verlängerung 27 ermöglicht, über dem in der Metallbadkammer beiderseits des Glas bandes freiliegenden Teil des Metallbades 11 ein ausreichendes Schutzgasvolumen zu unterhalten. Der Deckenaufbau rist in Abständen mit RohruFtzen 24 versehen, die über Abzweigungen 25 an Verteilerleitungen 26 angeschlossen sind, über die das Schutzgas in den Freiraum 21 bei einem Durchsatz zugeführt wird, durch den in dem Freiraum ein Uberdruck entsteht. Das Schutzgas ist ein solches, beispielsweise ein Gemisch aus Stickstoff nnd Wasserstoff, das mit Zinn keine chemische Reaktion eingeht, die zu Verunreinigungen des Glases führt, wobei durch einen den Überdruck bildenden Zustrom von Schutzgas in den Freiraum 21 ein Eindringen von Außenluft verhindert wird.
• Sofern das endgültige Glas band 29 im wesentlichen die gleiche Dicke haben soll wie die Gleichgewichts- oder stabile Dicke des Glasbandes 17 auf dem Metallbad 11, muß die Temperatur des Glases in der schwimmfähigen Schicht oder dem Band 17 sorgfältig gesteuert werden, damit es von der Hubtür 9 bis zum Austragende der Anlage al9nählich abgekühlt wird, wobei in dieser Zeitspanne die Glasbandoberfläche eine Temperatur erreichen m4ß, bei der sie ausreichend verfestigt ist, um den Transport auf mechanischen Fördermitteln ohne Beschädigung seiner Flächen in einen Ofen hinein zu ermöglichen, d.h. eine Temperatur von etwa 6500 C, bei welcher die Viskosität des Glases etwa 107 Poise beträgt.
• Die FUrdermittel bestehen aus Stützrollen 30 bis 32 und einer darüber angeordneten Rolle 33, die außerhalb des Austragendes der Wanne angeordnet sind. Jede der Rollen oder sämtliche Rollen 30 bis 33 können angetrieben werden und mit den anderen Rollen zusammenwirken, um auf das sich zum Auslaßende hin bewegende Glasband 17 eine zu seinem Vorbewegen über das Metallbad ausreichende Zugkraft aus zuüben.
• Sofern ein Glasband von geringerer Dicke als der Gleichgewichtsdicke verlangt wird, läßt sich dies durch Erhöhung der Drehzahl der Rollen 30 bis 33 erzielen, wodurch die Zugkraft der Rollen geändert und der schmelzflüssige Glaskörper 17 ausgezogen und somit dünner wird.
• In jedem Falle erzeugte eine Einrichtung dieser Art zur Herstellung von Flach- oder Fensterglas nach dem Metallbadverfahren bei ihrem bisherigen Betrieb Glas bänder mit an und/oder in ihren Oberseiten eingebetteten Metalltropfen, die Schäden entstehen ließen, die dazu führten, daß erhebliche Bereiche des Glasbandes für den handelsübliehen ebrauch untauglich, also Ausschuß wurden. Wie vorstehend erörtert, wurden diese Schäden dadurch verursacht, daß von der Decke 34 der Überdruckkammer Metall auf das über das schmelzflüssige Bad 11 vorbewegte Glasband 17 tropfte und zu bedenklich Mhen, wenn nicht unzulässigen Produktionsverlusten führte.
• Xun hat man festgestellt, daß dieses Herabtropfen von Metall auf eine Verdampfung des schmelzflüssigen Metalls aus den beiderseits des Glasbandes freiliegenden Bereichen des Metallbades zurückzuführen ist, welches in den Porenräumen der freiliegenden feuerfesten Flächen im Inneren der tberdruckkammer kondensiert oder sich darin ablagert. Nach einer gewissen Zeit wird die Metallmenge schwer genug, um sich zusammenzuballen und vornehmlich von der Decke der uberdruckkammer auf das durch die Überdruckkammer vorbewegte Glas band 17 herabzufallen oder herabzutropfen. Hier sei bemerkt, (Fig. 2) daß die Fläche des freiliegenden Metalls am größten am heißen Ende der Anlage war, an welchem sich der schwimmfähige Glaskörper 16 zu der schwimmfähigen Schicht oder dem schwimmdähigen Glasband 17 mit Gleichgewichtedicke entwickelte und wo das Glas am heißesten und fließfähigsten und somit für eine dauerhafte Beschädigung durch das herabfallende Metall am anfällig sten war.
• Es wurde nun gefunden, daß eine Verdampfung von Metall aus dem Bad 11 weitgehend verringert und das aus ihr herrührende Herabtropfen von Metall praktisch behoben werden kann, wenn das schmelzflüssige Metallbad, wie in Fig. 2 bi 35 gezeigt, beiderseits des sich vorbewegenden Glasbandes abgedeckt wird.
• Die Abdeckung 35 kann in jeder beliebigen gewünschten Weise gebildet und angebracht werden, solange sie sich in ausreichender Nähe der Oberfläche des Bades 11 befindet, um eine Verdampfung aus dem Bad zu hemmen bzw. zu unterbinden. Die Abdeckung kann aus jedem beliebigen Material bestehen, welches weder das Glas in dem Band noch das Metall in dem Bad bei der erforderlichen Temperatur und bei seiner Anbringung in der erforderlichen Lage zu dem Glas und dem Bad nachteilig beeinflußt. Die Abdeckstoffe können außerdem in jeder beliebigen zur Verfügung stehenden Form verwendet werden, in welcher sie sich dazu eignen, in zweckmäßiger Lage in bezug auf das Bad und das Glas band festgelegt zu werden.
• Beispielsweise ist eine der gangbarsten Abdeckungen eine Schicht 36 (Fig. 3) aus körnigem Kohlenstoff, die beiderseits des Glasbandes auf dem schmelzflüssigen Bad 11 schwimmend treibt. In Dicken von annähernd der Dicke des freiliegenden Teiles des auf dem Metallbad treibenden Glasbandes unterbindet dieses Material wirksam das schädliche Herabtropfen von Metall von der Decke 34 der Uberdruckkammer 23. Gleichzeitig verbessert dieses Material, da Kohlenstoff ein Reduktionsmittel ist, die Bedingungen der Metallbadatmosphäre in der Überdruckkammer, da es den schädlichen Wirkungen in die Kammer einsickernder Luft entgegenwirkt. Trotzdem lassen sich auch sonstige feinverteilte Stoffe, die bei den erforderlichen Betriebstemperaturen gegegenüber dem Glas in dem Glas band und dem Metall in dem Metallbad ausreichend neutral sind, beispielsweise andere Arten kohlenstoffhaltiger Substanzen, wie pulverförmiger Graphit, Lampenruß und dergleichen, in zufriedenstellender Weise verwenden.
• Sofern die Abdeckung 35 eine Schicht aus auf der Badoberfläche treibenden, fein verteiltem Material ist, muß das die Schicht bildende Material aufgefüllt werden, um die beim Herausziehen des auf dem Metallbad treibenden Glasbandes bei seinem Vorbewegen aus der tfberdruckkammer auftretenden Verluste auszugleichen. Dies kann unter Vermeidung einer Verunreinigung der Metallbadatmosphäre mit Hilfe einer in Fig. 2 allgemein mit 37 bezeichneten, unter der Oberfläche zuführenden Vorrichtung, kontinuierlich erfolgen, die aus einem Einfülltrichter 38 und einer von einer nicht dargestellten Energiequelle aus angetriebenen horizontalen Förderschnecke 39 besteht. Indem eine Anzahl dieser Zuführvorrichtungen beiderseits des Metallbades entlang seiner Länge ange ordnet und eine Zufuhr des fein verteilten Abdeckmaterials in die Einfülltrichter 38 aufrechterhalten wird, läßt sich das Material in den erforderlichen Mengen durch die Wand der Metallbadwanne in das schmelzflüssige Bad 11 stetig zuführen, so daß es zur Oberfläche treibt, um die Schicht 96 aufzufüllen.
• Statt aus einer Schicht aus fein verteiltem Material kann die Abdeckung 35 auch aus einer faserigen Schicht eines Materials oder aus Stoffen mit den vorstehend herausgestellten wesentlichen Merkmalen bestehen, die, wie in Fig.4 gezeigt, in stoffähnlicher gewebter Form oder, wie in Fig.5 veranschaulicht, in verfilzter oder filzähnlicher Form ausgeführt sein können. Beispiele sind die Kohlenstoff- und Graphitfilze und -stoffe, wie sie zur Verwendung für die Isolierung hochtemperaturiger Öfen durch die Carbon Products Division of Union Carbide Coroporation, 270 Park Avenue, New York, New York 10017" hergestellt werden.
• Der Vorteil der im wesentlichen monlithischen Abdeckungen dieser Art liegt darin, daß sie sich leichter und genauer gegenüber dem Metallbad und dem Glasband festlegen lassen, um die bisher freiliegenden Teile der Badoberfläche in geeigneter Weise abzudecken, während die Abdeckung gewünschtenfalls mit dem vorlaufenden Glas band außer Reibberührung gehalten wird. Außerdem können diese Abdeckungen entweder auf dem Metallbad treibend oder in einem geringen Abstand von ihm sowie in oder außer Berührung mit und/oder überlappender Lage zu dem Glas band angebracht werden.
• Nach dem Vorstehenden leuchtet ein, daß die Abdeckungen gemäß der Erfindung verwendet werden können, um die außerhalb des treibenden Glas bandes liegende Breite der Badoberfläche vollständig oder nur teilweise abzudecken. Entsprechend können sie diesen Teil der Badoberfläche von einem bis zum anderen Ende des Bades abdecken oder sie können auf ausgewählte Abschnitte entlang der Länge des Metallbades begrenzt sein, In denen die sich aus einer Metallverdampfung ergebenden Provleme am schädlichsten sind.

Claims (12)

Bnspriiche

1. Verfahren zur Herstellung von Flachglas (float glass), bei dem ein Glas band in einer eine abgegrenzte Atmosphäre enthaltenden Metallbadkammer auf einem Bad aus schmelzflüssigem Metall, das breiter ist als das Band, schwimmend vorbewegt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Oberfläche des Metallbades (11) beiderseits des Bandes (17) abgedeckt wird, um eine Verdampfung von Metall aus dem Bad und somit das Herabtropfen von aus dem Bad verdampftem Metall auf das Glasband (17) zu verhindern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Badoberflächen beiderseits des Glas bandes mit einer Schicht (36) aus auf dem Bad (11) treibendem fein verteiltem Material abgedeckt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (36) dadurch aufrechterhalten und aufgefüllt wird, laß zusätzliche Mengen des fein verteilten Materials in das Bad ( unter seiner Oberfläche zugeführt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeiehnet, daß die Oberflächen des Bades beiderseits des Glas bandes mit verflochtenen Fasern eines gegenüber dem Glas in dem Glasband (17) und dem Metall in dem Metallbad (11) bei Betriebstemperatur im wesentlichen neutralen Material abgedeckt wurden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen des Metallbades beiderseits des Glas bandes durch eine auf ihnen treibende Schicht aus kohlenstoffhaltigem Material abgedeckt werden.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, mit einer Wanne, einem in der Wanne vorhandenen Bad aus schmelzflüssigem Metall, auf welchem ein Glas band von geringerer Breite als das Bad schwimmend vorbewegt wird, und einer sich über dem Bad befindenden und über ihm eine Metallbadatmosphäre abgrenzenden Metallbdkammer, gekennzeichnet durch eine an der Oberfläche des Metallbades (t1) beiderseits des Glasbandes (17) vorgesehene, eine Verdampfung von Metall aus dem Bad und somit das Herabtropfen von aus dem Bad verdampftem Metall auf das Glasbaud verhindernde Abdeckung (35).

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung (35) eine Schicht aus fein verteiltem Material (36) ist, die bei Betriebstemperatur gegenüber dem Glas in dem Glas band und dem Metall in dem Metallbad im wesentlichen neutral ist und beiderseits des Glas band es auf der Oberfläche des Bades treibt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung, die der Schicht (36) von unterhalb der Oberfläche des Bades zuitzliches Material zwecks Aufrechterhaltung der Schicht auf dem Bad (11) zuführt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung eine Schicht aus auf dem Bad treibendem körnigem Material ist.

io. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung eine Schicht aus Pasern eines gegenüber dem Glas in dem Glas band und dem Metall in dem Metallbad im wesentlichen neutralen materials ist.

ii. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung eine Schicht aus auf dem Bad treibendem kohlenstoffhaltligem Material ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckung eine Schicht aus kohlstoffhalNgem Gewebe ist.