DE2163894A1

DE2163894A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Scheibenglas

Info

Publication number: DE2163894A1
Application number: DE19712163894
Authority: DE
Inventors: Jean Albert Villejuif Lecourt (Frankreich)
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1970-12-22
Filing date: 1971-12-22
Publication date: 1972-07-13
Also published as: FR2123096A1; DE2163894C3; FR2123096B1; BR7108464D0; IT944170B; CA964461A; JPS5412929B1; ES398138A1; US3765857A; DE2163894B2; BE777075A

Description

Herne, ⁸⁰⁰° Mönchen 23,

FrelllgrathstraBe 19 ΠΙ η I Inn RH Bahr Eisenacher Straße 17

Postfach 140 Dipl.-1 ng. R. M. Banr _P.t.-Anw. b.ui«

PaL-Anw. Herrmann-Trenttpohl DiDI - PhVS Eduard ΒθΙΖίθΓ Fernsprecher: 398011

Fernsprecher: 51013 ^K< * ' 39 8012

⁵¹⁰¹⁴ Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl ^⁸⁰¹³

Telegrammanschrift: ., v.-rr- Telegrammanschrlft: Bahrpatente Herne P AT ENTANWA LT E Babetzpat München Telex 08 229 853 Telex 5215360

Γ "¹OICQQQ/ ^Bankkonten:

i. I O O O Ό Η Bayrische Vereinsbank München 952 287 Dresdner Bank AG Herne 7-520 499 Postscheckkonto Dortmund 558 ea

Ref.·. M 03 184 K/si

In der Antwort bitte angeben Zuschrift bitte nach:

Saint-Gobain
62, Bd. Victor Hugo, 92 Neuilly-sur-Seine / Frankreich

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Scheibenglas

Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Scheibenglas, bei der das noch flüssige Glas auf ein Bad aus geschmolzenem Metall aufgebracht wird, auf dem es sich zwischen kontinuierlichen biegsamen Führungselementen, vor allem solchen aus Metall, weiterbewegt, die zwischen ihren in der Zone vor dem Ofen - in ^Arbeitsrichtung gesehen - und in der Zone hinter dem Glasband gelegenen Zuführvorrichtungen gehalten sind. Die Erfindung betrifft darüberhinaus auch vorteilhafte Vorrichtungen zur Durchführung dieses Herstellungsverfahrens.

Ein Herstellungsverfahren der vorgenannten Art bildet den Gegenstand des DBP 1 218 672 der Anmelderin und der Zusatzpatente 1 255 871 sowie insbesondere 1 287 760 und 1 596 400, nach denen die Führungselemente zur Bildung des Glasbandes aus der auf das Bad aus Metall aufgegossenen Glasmasse beitragen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannte Verfahrensweise bei der Herstellung von Scheibenglas zu verbessern, wobei die Verbesserung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Führungselemente, bevor sie mit dem Glas in Berührung gebracht werden, auf eine über einer Temperatur im Bereich zwischen 550 und 600⁰C gelegene Temperatur aufgeheizt werden, die vorzugsweise mindestens gleich 700⁰C ist.

Es hat sich gezeigt, daß diese Verbesserung gestattet, insbesondere bei einer Bandziehgeschwindigkeit von mindestens 5 m/min die Bildung des Bandes zu regulieren und infolgedessen unerwünschte Verformungen der Oberfläche zu vermeiden sowie die Gefahr des Reißens des Bandes oder die Gefahr eines Bruchs der Führungselemente zu vermeiden. Diese Vorteile ergeben sich aufgrund der Tatsache, daß die Führungselemente eine erhöhte Benetzbarkeit gegenüber Glas bei im allgemeinen in der Größenordnung von 1000⁰C liegenden Temperaturen aufweisen, die das Glas in dem Augenblick hat, wo es in das Metallbad eingeführt wird. Dadurch wird das Eindringen der Drähte in das Glas verbessert und ihre Einbettung innerhalb des Glases reguliert. Diese Wirkungen sind besonders deutlich, wenn das hergestellte Band eine geringe Dicke aufweist.

Entsprechend einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden die Führungselemente durch Joulesche Wärme erhitzt, wobei ein Stromkreis unter Einbeziehung des Glases zwischen P -Leitern gebildet wird, die mit den Führungselementen vor deren

Eintritt in den Ofen und in das Metallbad in Kontakt gebracht —werden.

Diese Erhitzung durch Joulesche Wärme kann gleichermaßen erreicht werden längs eines ersten Teils der Länge der Führungselemente, wobei die Aufrechterhaltung der Temperatur dieser Elemente vor ihrem Eintritt in den Ofen oder auch eine Ergänzung der Heizung gewährleistet sein kann durch den Durchlauf der Führungselemente durch Heizelemente anderer Natur.

Die Erfindung hat gleichermaßen zum Zweck, geeignete Vorrichtungen für die Zuführung des elektrischen Stroms zu den Führungs-

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elementen zu schaffen wie auch den letzteren eine gewünschte Bewegungsrichtung vor deren Zuführung in das Bad zu erteilen.

Derartige Vorrichtungen werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen lediglich als Beispiele für Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematische Zusammenstellung einer ersten Ausführungsform für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung von Scheibenglas;

Fig. 2 eine Vorderansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 1, teilweise geschnitten, zur Darstellung von Rollenpaaren und deren Halterung für die Stromzuführung zu Führungselementen;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen weiteren Teil der Vorrichtung von Fig. 1, teilweise geschnitten, zur Darstellung einer im Bogen geführten Leitung, in der ein Führungselement läuft;

Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von Fig. 3;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine geradlinige Leitung in Schnittdarstellung, wobei sich das geradlinige Leitungsstück an die im Bogen geführte Leitung anschließt;

Fig. 6 eine Draufsicht auf eine schematisch zusammengestellte - - Vorrichtung entsprechend einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 7 eine Schnittansicht eines Teils der Vorrichtung von Fig. 6 zur Darstellung eines zusätzlichen Heizelementes, das von dieser Vorrichtung getragen ist.

Die Führungselemente bestehen aus Draht, Seil, Band, Flechtschnur, Tressengewebe od.dgl. im allgemeinen aus Stahl. Entsprechend einer einfachsten und, weil es so am vorteilhaftesten ist, häufigsten Ausführungsart sind die Führungselemente aus

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einfachen Drähten aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von ungefähr 1,6 mm gebildet.

In den beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen wird der Fall berücksichtigt, wo die Führungselemente aus Metalldrähten bestehen. Wie ohne weiteres einzusehen ist, können analoge Ausführungsformen gleichermaßen für den Fall Verwendung finden, wo diese metallischen Führungselemente in anderer Weise ausgebildet sind, beispielsweise in Form von Bändern oder Flechtschnuren hergestellt sind.

Wie aus Figur 1 ersichtlich ist, umfaßt die Einrichtung zur Herstellung von Scheibenglas einen Ofen, von dem ein Teil bei 1 dargestellt ist. Dieser Ofen enthält ein Bad 2 aus geschmolzenem Metall wie beispielsweise ein Zinnbad, das sich unter einer Schutzatmosphäre befindet. Das geschmolzene" Glas wird bei 3 am vorderen Ende des Ofens zugeführt. Das in den Ofen eingegossene Glas breitet sich auf dem Band aus flüssigem Metall als Schicht aus, die den vorderen Behälter 4 bedeckt, und dann wird es infolge der an jeder Seite durch einen Draht 5 erzielten Führung bei 6 rasch zur Bildung eines kontinuierlichen Bandes ausgezogen.

Jeder von einer Ablaufhaspel 7 ablaufende Draht 5 läuft über ein Rollenpaar 8 - 8¹ und dringt in eine geradlinige Leitung

9 ein, auf die in Bewegungsrichtung des Glases eine zweite Leitung 10 von bogenförmiger Ausführung folgt. Diese Leitung

10 bewirkt eine Richtungsänderung des Drahtes entsprechend einem Winkel o( , der von der Zuführrichtung des Drahtes und von der Richtung abhängt, der der Draht folgen muß, um in das Glas einzudringen, vor dem Vorbeilauf in der Nähe des Verankerungsstücks, vrorauf der Draht über die verschiedenen Einstellstücke bzw. Abstandshalter 12 läuft, an denen er gleitet.

Die Leitungen 9 und 10, die die Rolle von Drahtführungen bilden, sind feststehend ausgeführt und durch eine Stützeinrichtung gehalten, die am Gestell des Ofens durch eine nicht dargestellte Vorrichtung zur Hohen- und Richtungseinstellung angebracht ist.

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Sie haben außerdem die Aufgabe, den Draht auf diesem Teil seiner Bahn zu isolieren.

Eine regelbare elektrische Spannung wird durch eine Quelle 14 erzeugt, wobei die Spannung zwischen den Rollen 8 und 8¹ einerseits und eina?Elektrode 15 andererseits angelegt wird, die in das Metallbad 2 eingetaucht ist. Hieraus folgt, daß ein elektrischer Strom durch den Draht 5 fließt, da das die Scheibe bildende Glas infolge seiner erhöhten Temperatur einen Leiter darstellt.

Bei einer als Beispiel angegebenen Anwendungsweise beträgt der Abstand zwischen den Elektroden 8 und 8¹ und dem Bereich 16, wo der Draht in das Glas eindringt, 2,5 m und die Vorschubgeschwindigkeit des Drahtes 5 m/min. Wenn man mittels der Quelle 14 ein Spannungspotential von 35 V anlegt, wird der Draht auf mehr als 900⁰C aufgeheizt, wenn er das Glas erreicht. In der Praxis ist die Elektrode 15 nicht unentbehrlich; sie kann durch einen Masseanschluß ersetzt werden.

Die Figur 2 zeigt im einzelnen die Ausbildung der Kontaktrollen 8 und 8·. Es handelt sich um mit einem Nutkranz versehene Rollen, die aus einem gut leitenden Metall, beispielsweise aus Kupfer, bestehen und die auf Lagern 17 mit niedrigem Reibungskoeffizient, beispielsweise aus Graphit bestehend, frei drehbar sind. Die Achsen 18 sind mit einer Platte 19 fest verbunden, die eine Zunge 20 trägt, die für die elektrische Verbindung gebraucht wird. Die Achsen 18 können hohl sein, um die Einrichtung einer Wasserzirkulation zur Kühlung der Rollen 8-8» zuzulassen. Die Haltevorrichtung 21 der Rollen besteht aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Bakelite, und trägt eine Stange 22 zum Befestigen der Anordnung mittels eines nicht dargestellten Armes. Es ist nicht unerläßlich, den Kühlkreislauf zu isolieren· Vorzugsweise läuft der Draht 5 teilweise auf diesen Rollen, und zwar derart, daß der elektrische Kontakt unter guten Bedingungen gewährleistet ist.

Die Fig. 3 und 4 zeigen im einzelnen ein Beispiel für die bogenförmig ausgebildete Leitung 10. Die Leitung umfaßt ein Stück eines Kreisrihgs 23 aus Metall, in dem ein® Aussparung 24

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vorgesehen ist, die mittels eines Deckels 25 verschlossen ist. In dieser Aussparung sind Rollen 26 angeordnet, die auf Achsen 27 frei drehbar und seitlich durch Ringscheiben 28 gehalten sind. Diese Rollen 26 tragen eine Nut, in der sich der Draht 5 vorwärts bewegt. Wenn der in Bewegung befindliche Draht etwas gespannt ist, befindet er sich in Kontakt mit allen Rollen und erteilt diesen eine Drehbewegung. Die Materialien, aus denen die Bauteile 26, 27ι 28 od.dgl. gebildet sind, sind derart ausgewählt, daß ihr Reibungskoeffizient entsprechend niedrig ist und daß der Draht von der Masse elektrisch isoliert ist (Beispiele: Rollen aus Tonerde, Achsen aus Tonerde oder Wolframcarbid, seitliche Ringscheiben aus Bronze). Am Einlaß dieser, Leitung gestatten Bauteile 29, den Draht längs einer ersten Weg- ^ strecke zu zentrieren; am Ausgang verhindert ein U-förmiges Bauteil 30 einen Kontakt zwischen dem Draht und dem Körper 23. Alle diese Bauteile 29 und 30 bestehen aus einem sehr harten, hoch^hitzebeständigen und elektrisch isolierenden Material (Tonerde). Leitungen 31 und 32 gestatten die Einrichtung einer Wasserzirkulation, deren Leitungskreis durch das Zuführungsrohr 33» die Verbindung zwischen 31 und 32 durch einen Brückensteg 34 und der Rückweg durch das Rohr 35 gebildet ist. Der Körper 23 wird so gekühlt und kann es ohne Beschädigung aushalten, hohen Temperaturen ausgesetzt zu sein. Um seinen Wärmeschutz noch zu vervollständigen, ist er mit einer wärmeisolierenden Schicht überzogen.

—Wie in Fig. 5 dargestellt ist, kann die bogenförmige Leitung 10 durch ein geradlinige Führung verlängert sein. Diese Führung entspricht im wesentlichen der Führung 9« Beide bestehen aus einem hoch/warmfesten Metallkörper 36, der innen durch ein hitzebeständiges Rohr 37 aus Isoliermaterial, beispielsweise aus Tonerde oder Keramik, ausgekleidet ist. Am Eingang dieser Führung befindet sich ein Zentrierbauteil 38 und am Ausgang eine Hülse 39, die in den Körper 36 unter Zwischenschaltung elektrisch isolierender Einsätze 40 eingesetzt ist. Alle Bauteile, die in Kontakt mit dem Draht stehen können, nämlich die Bauteile 37, 38, 39, sollen hart, hochhitzebeständig und isolierend oder isoliert sein, Insbesondere das Bauteil 39 soll sehr witierstandsfähig gegenüber Verschleiß und Abrieb durch den Draht sein,

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dessen Bewegungsrichtung hinter dieser Führung nicht genau in der Verlängerung der Achse dieser Führung liegen kann. Für diesen Anwendungsfall hat mit Wolframcarbidguß gute Ergebnisse erzielt. Diese geradlinige Verlängerung gestattet, einerseits die Mündungsstelle des Drahtes abzusenken, und zwar so, daß man sie in unmittelbare Nachbarschaft der Oberfläche der Glasschmelze legt, und andererseits eine bessere Führung für den Draht bis. zu der Stelle zu gewährleisten, wo er in das Glas eingeführt wird.

Bei einer anderen Herstellungsweise, wie sie als Beispiel in den Fig. 6 und 7 dargestellt ist, wird der Draht 5 nur bis zu seinem Eintritt in die Drahtführung durch Joulesche Wärme erhitzt.

Wie dargestellt ist, läuft der Draht 5 über zwei Rollenpaare 41, 42, die den weiter oben beschriebenen ähnlich sind. Diese beiden Paare sind mit den beiden Polen einer regelbaren elektrischen Stromquelle 43 verbunden. Der Draht wird folglich von einem Strom durchflossen, und die von der Stromquelle 43 gelieferte Spannung wird in der Weise geregelt, daß die Temperatur des Drahtes zum Zeitpunkt seines Eintritts in die Drahtführung in einer Größenordnung von 800 bis 900°C liegt. Die Drahtführung ist mit einem Heizelement versehen, das die Führung längs eines Teils ihrer Länge derart umgibt, daß die Temperatur des Drahtes auf die für seinen Eintritt in den Ofen gewünschte Höhe eingeregelt wird.

In dem der Zone i.ur Einführung in den Ofen benachbarten Bereich 44, wo die Teuperatur relativ hoch ist, ist die Ausbildung der Drahtführung ähnlich derjenigen, die als Beispiel bereits oben beschrieben ist. Weiter zurück - in Bewegungsrichtung des Drahtes gesehen - besteht die Leitung aus einem Stahlrohr 45 von größerem Durchmesser, in dem ein Heizelement anzuordnen ißt, von dem ein Ausführungsbeispiel in Fig. 7 dargestellt und das aus einem rohrförmigen Widerstand 46 gebildet ist, der von dem von der regelbaren Stromquelle 47 abgegebenen Strom durchflossen wird. Dieser Widerstand ist zwischen zwei Rohren 48 und 49 aus hochhitzebständigem Isoliermaterial eingesetzt, und sein hinteres Ende ist durch Verschweißen mit einem Ring 50 verbunden, der

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wiederum an einem Metallrohr 51 aus hochhitzebeständigem Stahl "befestigt ist. Stromzuleitungen 52, 53 sind entsprechend mit dem Rohr 51 bzw. mit einem am vorderen Ende des Widerstandes 46 angebrachten Ring 54 verbunden. Das Metall, aus dem der Heizwiderstand 46 besteht, kann von auf diesem Gebiet üblicherweise verwendeter Art sein, beispielsweise aus Chromnickel bestehen. In dem beschriebenen Beispiel beträgt die Dicke dieses Rohrs 0,5 mm, und die Länge des Elementes 45 liegt in der Größenordnung von 1 m. Eine innere Temperatur von 1000⁰C wird erreicht, wenn die Stromquelle 47 einen Strom von 150 A mit einer Spannung von 11 V abgibt. Diese Ausführungsform hat den Vorteil einer besseren Stabilität der Aufheizung.

Alle diese Vorrichtungen der Drahtführung, der aufheizenden Drahtführung und für die verschiedenen Arten der Beheizung eines Drahtes können getrennt verwendet werden oder miteinander angeordnet sein, in ihrer Gesamtheit oder nur zum Teil, und zwar in der Weise, daß der oben angegebene Zweck erreicht wird; nämlich den Draht auf eine zur Verbesserung und Stabilisierung des Eindringens und des Einbettens des Drahtes ausreichende Temperatur zu bringen. Man kann insbesondere einen doppelten Kreislauf für die Heizung mit innerer Joulescher Wärme benutzen, um mit verschiedener Intensität auf die aufeinander folgenden Teilstücke der Drähte einzuwirken.

Die Heizung kann auch durch andere bekannte Vorrichtungen verwirklicht werden, nämlich beispielsweise durch einen Rohrofen · mit Flammenbeheizung, mit einem Wirbelbett oder durch indukbive Wärme mit einem Strom hoher Frequenz od. dgl..

Aus alledem ergibt sich, daß von der Erfindung Gebrauch gemacht wird, unabhängig davon, in welcher Weise die Führungselemente in das Glas eingeführt werden und welches ihre Richtung vor dieser Einführung ist, wobei die Führungselemente insbesondere einer geradlinigen Bahn folgen von der Umgebung des Ofens her bis zu ihrer Einführung in das Glas und wobei die Vorrichtung folglich keine bogenförmige Leitung umfaßt.

Die erfindungsgemäßen Vorteile werden im wesentlichen dazu

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benutzt, das Ausziehen bzw. Ausbreiten des Glases zu vergrößern und/oder die Dicke des Scheibenglases zu verringern, und zwar in einer sehr bemerkenswerten Weise im Hinblick auf die Möglichkeiten, die die Durchführung des Verfahrens früher zuließ.

Unter analogen Betriebsbedingungen einer Vorrichtung der angegebenen Art hat man die Geschwindigkeit von 5 m/min auf 9 m/min steigern und so die Dicke von 4 auf 2,2 mm verringern können, indem man die Drähte auf 800⁰C vorgeheizt hat.

Patentansprüche:

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Claims

..Patentansprüche

Verfahren zur Herstellung von Scheibenglas, bei der das noch flüssige Glas auf ein Bad aus geschmolzenem Metall aufgebracht und daraus ein Glasband zwischen zwei bewegbaren sowie biegsamen kontinuierlichen Führungselementen, insbesondere aus Metall, gebildet wird, die zwischen ihren in der Zone vor dem Ofen - in Arbeitsrichtung gesehen - und in der Zone hinter dem Glasband gelegenen Zuführvorrichtung gen gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente, bevor sie mit dem Glas in Berührung gebracht werden, auf eine über einem Temperaturwert im Bereich zwischen 550 und 600⁰C gelegene Tempe-" ratur aufgeheizt werden.

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungselemente auf eine Temperatur von mindestens 700⁰C gebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungselemente durch innere Joulesche Wärme erhitzt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Zuführung des elektrischen Stroms, der die innere Aufheizung der Führungselemente - — ■ -veranlaßtj auf der einen Seite durch elektrisch leitende Organe, die sich in Kontakt mit den Führungselementen befinden, und andererseits durch das Bad aus geschmolzenem Metall gewährleistet wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Führungselemente längs eines Teils ihrer Bewegungsbahn von einem elektrischen Strom durchflossen werden und danach vor ihrer Einführung in den Ofen ein zusätzliches Heizelement durchlaufen.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß die

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elektrisch leitenden Organe für die Stromzuführung zu den Führungselementen durch einen Satz Rollen gebildet werden.

7# Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Heizelement mit -^ Joulescher Wärme beheizt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente durch eine isolierte und gekühlte Leitung in den Ofen eingeführt werden, die ein bogenförmiges Teilstück umfaßt, das mit Vorrichtungen wie Rollen versehen ist, auf denen die Führungselemente entlangrollen.

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