DE2158253C3 - Verfahren und Vorrichtung zum formhaltigen Kühlen von Flachglas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum raschen, steuerbaren, gleichmäßigen Abkühlen von frisch aus der Schmelze gezogenem Flachglas, wie Glastafeln, Glasband u.dgl. bis zur Formhaltigkeit.

Beim Ausziehen von Flachglas aus einer Schmelze muß das als Tafel, Band u.dgl. frisch gezogene Glas gekühlt und seine Viskosität so weit erhöht werden, daß es beim Ziehen nicht reißt und seine Form behält.

Zur Erzielung einer gleichmäßigeren Dicke des noch weichen Glasbands sind Vorrichtungen bekannt, welche während des Ziehens die Banddicke in Querrichtung messen und bei Abweichungen die Wärmezufuhr entsprechend erhöhen, z. B. durch jeweils quer über die gesamte Bandbreite verlaufende, einzeln regelbare Heizer (DT-PS 12 25 826). Hierdurch soll quer zur Ziehrichtung die Glasdicke gesteuert werden, das Problem der gleichmäßigen, raschen Verfestigung bis zur Formhaltigkeit wird hierdurch aber noch nicht einwandfrei gelöst.

Für die Erstarrung der Glasmasse bis zur Reißfestigkeit und Formhaltigkeit des gezogenen Glases wurde bisher meist die ganze Tafel mit einem Luftstrom oder durch der Glasfläche gegenüberliegende Wasserkühler gekühlt (US-PS 32 23 502). Hierbei entstehen aber eine ungleichmäßige Abkühlung verursachende Strömungeninsbesondere können durch Konvektionsströmuntjen'an den Wänden der Kühlgehäuse kaminartige, ungleich kühlende Strömungen entstehen. Dadurch können nicht nur spannungserzeugende Bereiche ungleichmäßiger Verfestigung entstehen, sondern es kann darüber hinaus die im weichen Glasbereich vorgenommene, gesteuerte Wärmebeaufschlagung und die dadurch angestrebte Gleichmäßigkeit der Dicke der Glastafel wieder verloren gehen.

Zur Erzielung einer gleichmäßigeren Kühlung schlägt die DT-PS 12 25 827 einen Behälter für die Kühlflüssigkeit mit einem Überzug aus einem fein verteilten, gesinterten, stark wärmeabsorbierenden, feuerfesten Material vor. Hierdurch wird zwar eine Wärmereflexion durch Metallteile des Gehäuses auf das Glasband vermieden, jedoch besteht immer noch die Gefahr ungleichmäßiger Kühlung durch unterschiedliche Wassertemperaturen am Einlaß- bzw. Auslaßende des Gehäuses. Auch sind der für eine rasche, formhaltige Verfestigung erforderlichen Kühigeschwindigkeit Grenzen gesetzt.

Zur Vermeidung der eine ungleichmäßige Kühlung bedingenden kalten Luftströmungen wird diese Kaltluft nach dem Vorschlag der US-PS 32 38 033 durch Öffnungen in der dem Glasband gegenüberliegenden Wärmeaustauschfläche abgesaugt. Jedoch erscheint es günstiger, unerwünschte Konvektionsströmungen möglichst gar nicht erst entstehen zu lassen und die Glastafel so rasch und gesteuert zu kühlen, daß entweder bereits ausgeglichene Dickenänderungen nicht wieder entstehen, oder in diesem Stadium so berücksichtigt werden, daß die ganze Tafel rasch und gleichmäßig formhaltig und reißfest ziehbar verfestigt wird.

Die Erfindung hat zur Aufgabe, dies zu erreichen. Zur Lösung dieser Problemstellung sieht das Verfahren der Erfindung vor, daß ein sich aus mehreren über die gesamte Glasbreite reichenden, unabhängig voneinander einzeln regelbaren Strömungen zusammensetzender, mit hoher Geschwindigkeit längs zur Ziehrichtung gleichsinnig oder entgegengesetzt fließender Kühlmittelstrom unabhängig von der Einzelregelung auch in seiner Gesamtgeschwindigkeit regelbar ist.

Zur Durchführung dieses Verfahrens bringt die Erfindung eine Vorrichtung in Vorschlag, in welcher ein dem frisch gezogenen Glas gegenüberliegendes Gehäuse eine Wand aus einem Material großer Wärmeleitfähigkeit, niedriger Wärmedehnung und starker Wärmeabstrahlung von der Rückseite aufweist, deren Rückseite eine veränderliche Durchlaßspalte für der. Kühlmittelstrom über die gesamte Glasbreite begrenzt. In den Zeichnungen zeigen

F i g. 1 eine die erfindungsgemäße Vorrichtung enthaltende Glasziehvorrichtung in Frontansicht und teilweise im Schnitt in der Übergangszone,

Fig.2 im Schnitt eines der Gehäuse mit der erfiiidungsgemäßen Vorrichtung,

F i g. 3 das Gehäuse der F i g. 2 in Seitenansicht,

F i g. 4 die gegenüberliegenden Gehäuse in Aufsicht.

In der F i g. 1 sind in der zwischen der GJastafelformzone 14 und der Anlaß'zone 16 liegenden Übergangszone 12 die gegenüberliegenden, luftgekühlten Gehäuse 10 angeordnet. In der Formzone wird geschmolzenes Glas G durch eine Formöffnung oder über einen Formkei! mit geeigneten Kantenrollen 18 zu einer Glastafel S ausgezogen. Meist sind die feuerfesten Gehäuse 20 um die Formzone 14 mit zusätzlichen Kühlern versehen, um eine gleichmäßige Stärke über die gesamte Tafelbreite

zu erzielen, solange das Glas noch geschmolzen oder teils geschmolzen ist

Obgleich die Dicke der frischen Glastafel S in der Formzone festgelegt wird, muß in der Übergangszone eine ausreichende Menge Wärmeenergie von der Glastafel abgezogen werden, damit das Glasband beim Eintreten in weitere Zonen, insbesondere in die Anlaßzone 16 und beim erneuten Erhitzen intakt bleibt. Der Träger aus feuerfestem Material 22 kann ebenfalls hohl ausgebildet und mit Kühlmitteln versehen sein.

MögiiJi ist auch die Ausbildung des Trägers als ein weiteres Obergangsgehäuse 10, da sich bei n-.ehreren, übereinander gestapelten mit getrennter Temperaturregelung versehenen Gehäusen die Notwendigkeit eines gesonderten Anlaßofens erübrigt.

Die beiden gegenüberliegenden Übergangsgehäuse 10 der Fig. 1 sind einander gleich, so daß nur eines beschrieben wird. Es wird von einem Traggerüst 24, 26 abgestützt und besteht aus der Stirnwand 28, der Decke 30, dem Boden 32, der Rückwand 34, den Endblöcken 36 (Fig.4) und bildet eine Durchlaßspalte 38 für das Kühlmittel. Wie die Pfeile der F i g. 2 andeuien, v/ird das Kühlmittel, z. B. Luft durch eine mit einem Drahtmaschenfilter 42 versehene Einlaßsammelleitung 40, die an einer Konsole 46 der Rückwand 34 befestigt ist und mit ausgerichteten, durch die Konsole und die Rückwand gehenden Einlaßöffnungen 44 verbunden ist, in das Gehäuse 10 gesaugt und strömt durch die Durchlaßspalte 38 und die in der Konsole 46 und der Rückwand 34 angebrachten Auslaßöffnungen 50 wieder aus.

Durch die Abteilungen 52 der Konsole 46 werden entlang der Rückseite der Gehäuse 10 mehrere, z. B. fünf an Auslaßleitungen 54 angeschlossene Auslaßöffnungen 50 gebildet. Die Auslaßleitungen 54 enthalten zweckmäßig die zur Vereinfachung der Zeichnung nur in der F i g. 1 gezeigten Regelventile oder -schieber 56 und sind an eine mit einem Hauptregelvenii! oder -schieber 60 ausgestattete Auslaßsammellcitung 58 angeschlossen. Die Luft wird z. B. durch eine an die Sammelleitung 58 angeschlossene Saugpumpe oder ähnliche, ein Teilvakuum erzeugende Vorrichtung, durch das Gehäuse 10 gefördert.

Das Gehäuse 10 enthält auf den Schienen 66 verschiebbare Heizblöcke 64. Diese bestehen aus dem feuerfesten Körper 68 in einem Metallgehäuse 70, mit einem, mit den in Isolatoren 76 angeordneten Heizelementen 74 versehenen vorderen Teil 72, und einer über die gesamte Breite reichenden Rückenplatte 78 mit einem Paar Stellblöcken 80, die je einen Haltering 82 mit einer Einstellschraube 84 tragen. Ein fester Block 86 ist an der Konsole 46 befestigt and mit den Stellblöcken 80 ausgerichtet. Eine der Stellschrauben ist in den Block 86 geschraubt, so daß die Blockanordnung 64 entlang den Schienen zur Veränderung der Spaltbreite der Spalte 48 und damit eier Geschwindigkeitsänderungdes Luftstroms verschoben werden kann.

Die Arbeitsweise ist folgende. Aus der Glasschmelze G wird in der Formzone 14 die Glastafel 5gezogen und mit den Kantenrollen 18 weiter in die Übergangszone 12 gefördert. Hier wird der Glastafel ein erheblicher Teil Wärmeenergie entzogen, so daß sie weitgehend erstarrt und bei der Weiterbeförderung in die Anlaßzotie 16 ihre Form beibehält.

Durch das Gebläse 52 wird bei entsprechender Einstellung des Hauptveniils 60 normalerweise ein Unterdruck in der Sammelleitung 58 erzeugt, so daß durch die Sammelleitung 40 und die Einlaßöffnungen 44 Luft in das Gehäuse gesaugt wird, die längs zur Glasziehrichtung durch dfc Spalte 48 entlang der z. B. aus Siiiziumcarbid bestehenden Stirnwand über die Auslaßöffnungen 50 und Leitungen 54 wieder ausströmt. Da jede Auslaßleitung 54 mit einem Regelventil 56 versehen und mit einer über eine bestimmte Breite bzw. ein Segment des Gehäuses reichenden Auslaßöffnung 50 verbunden ist, kann der die einzelnen waagerechten Teilflächen der Stirnwand 28 bestreichende Luftstrom für jeden Bereich einzeln eingestellt und geregelt werden. Damit ergibt sich die Möglichkeit, z. B. die meist stärkeren Kanten oder Randteile der Glastafel stärker und damit das gesamte Glastafelvolumen gleichmäßig zu kühlen. Hierzu werden z. B. die Ventile 56 der die Tafelränder bestreichenden Leitungen 54 weiter geöffnet als die übrigen Ventile. Andere Möglichkeiten, unterschiedliche Kühlmittelgeschwindigkeiten einzustellen, ergeben sich dem Fachmann. Die verschiedensten Glasformen sind hierdurch gleichmäßig kühlbar, wie z. B. keilförmige Glasbahnen, die an der Keilbasis stärker gekühlt werden müssen.

Durch den Kühlmitlelstrom wird der Stirnwand 28 und dadurch der Glastafel Wärme entzogen. Die Stirnwand besteht daher zweckmäßig aus einem Material hoher Emissivität, so daß es die von der Glastafel abgestrahlte Wärme gut absorbiert; hoher Wärmeleitfähigkeit, so daß die absorbierte Wärmeenergie rasch auf die Rückseite der Stirnwand geleitet und vom Kühlmittel aufgenommen werden kann: und niedriger Wärmedehnung, um gegenüber der Glastafel eine ebene, verwerfungsfreie Glasfläche zu behalten.

Die Breite der Durchlaßspalte 48 in dem Raum 38 des Gehäuses 10 ist einstellbar, z. B. durch Verschieben der Blockanordnung 46 entlang den Schienen 66 vermittels der Stellschrauben 84. Damit ist die Strömungsgeschwindigkeit des die Rückseite der Stirnwand 28 bestreichenden Kühlmittels regelbar, /. B. zwecks Anpassung an verschiedene Glasziehgeschwindigkeiten. Eine weitere Regelung ist durch Einstellung des Hauptventils 60 möglich.

Der nicht unbedingt erforderliche, aber günstige Heizer 72 kann durch Betätigung der Heizelemente 74 die Übergangszone z. B. zur Einbringung des Glasbands bei Beginn der Arbeit, oder im Falle eines Bandrisses beheizen.

Die beispielsweise für das Abwärtsziehverfahren beschriebene Erfindung ist entsprechend im Aufwärtsziehverfahren anwendbar.

Die Verwendung des Unterdrucks ist zwar besonders günstig, weil ohne weiteres der das Glas unter Umständen beschädigende Luftablaß in die Übergangszone vermieden wird. Bei entsprechenden Vorsichtsmaßregeln kann aber auch Überdruck verwendet werden.

Ferner kann der Durchfluß auch gleichsinnig anstatt im an sich bevorzugten Gegenstrom erfolgen. Da die Übergangsgehäuse getrennt regelbar sind, können auch mehrere Übergangsgehäuse zu beiden Seiten der Glastafel übereinander gestapelt werden und bewirken dann z. B. gleichzeitig das Anlassen des Glases.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum raschen Abkühlen frisch aus einer Glasschmelze in eine Formzone und von da bei noch hoher Temperatur in eine Übergangszone gezogenem Glas in Form von Tafeln, Bändern u. dgl. bis zur Formhaltigkeit über die gesamte Glasbreite unter Berücksichtigung unterschiedlicher Dicke, dadurch gekennzeichnet, daß ein sich aus mehreren über die gesamte Glasbreite reichenden, unabhängig voneinander einzeln regelbaren Strömungen zusammensetzender, mit hoher Geschwindigkeit längs zur Ziehrichtung gleichsinnig oder entgegengesetzt fließender Kühlmittelstrom unabhängig von der Einzelregelung auch in seiner Gesamtgeschwindigkeit regelbar ist.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem frisch gezogenen Glas gegenüberliegendes Gehäuse (10) eine Wand (28) aus einem Material großer Wärmeleitfähigkeit, niedriger Wärmedehung und starker Wärmeabstrahlung von der Rückseite aufweist, deren Rückseite eine veränderliche Durchlaßspalte (48) für den Kühlmittelstrom über die gesamte Glasbreite begrenzt.

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Gesamtgeschwindigkeit über eine die Einzelleitungen für die Einzelströmungen versorgende Sammelleitung erfolgt.

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Gesamtgeschwindigkeit durch Veränderung der Breite der Durchlaßspalte vorgenommen wird.

5. Vorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preitenänderung der Durchlaßspalte durch Verschieben von Heizmitte! (72) für die Übergangszone tragenden Heizblöcken (64) auf Schienen (66) vorgenommen v/ird.