DE2717238C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von FlachglasInfo
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Description
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für
Flachglas, bei dem das Glas in einer Schmelzwanne erschmolzen, dann in eine Austrittswanne geleitet und
durch freien Austritt aus einer feststehenden Düse zu einem Glasband geformt wird.
Zur Herstellung von Flachglas ist es aus der FR-PS 6 01 981 bekannt, ein Glasband durch den freien Ausfluß
von Glas aus einer feststehenden Düse zu erzeugen. Die Düse ist am unteren Teil oder im Boden einer
Austrittskammer angeordnet, der von oben durch einen mit einem Absperrorgan versehenen Überlaufkanal
flüssiges Gas zugeführt wird. Nachteilig ist bei dem bekannten Verfahren, daß die Austrittsgeschwindigkeit
des Glases nur durch eine Änderung der Viskosität des
Glaiies beeinflußt werden kann. Dies erfordert eine aufwendige Beheizungsmöglichkeit für die Austrittskammer. Des weiteren kann nicht immer mit der für die
optischen Eigenschaften günstigsten Glastemperatur gearbeitet werden.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Herstellungsverfahren für Flachglas anzugeben, das die vorstehend
genannten Nachteile nicht aufweist und insbesondere eine einfache Regelbarkeit der Produktionsmenge in
weilen Grenzen erlaubt.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Austria des
Glases durch Veränderung der Glasstandshöhen in der Austrittswanne gesteuert wird, wobui unterschiedliche
Glai.siandshöhen durch eine Beeinflussung des Glaszuflusses
zu der Austrittswanne eingestellt werden. Durch unterschiedliche Glasstandshöhen ergeben sich vorteilhaft
an der Düse unterschiedliche, so einfach herstellbare Drücke, die die Austrittsgeschwindigkeit beeinflussen.
Die Einstellung der Glasstandshöhen kann dabei überraschend einfach über eine Regelung der Zuflußmenge
erfolgen, da die AustrittsdUse für das Glas als Drosselorgan wirkt.
Aus der FR-PS 20 05 821 ist ein Flachglasziehverfahren
bekannt, das mit unterschiedlichen Drücken vor der Düse arbeitet. Der Druckunterschied wird zur Verbesserung
des Ausziehverhaltens des Glases aus der Düse benutzt. Es ist keine Austritsswanne vorgesehen und
auch keine Einstellung unterschiedlicher Glasbadhöhen. Einen Hinweis auf das erfindungsgemäße Verfahren
liefert dieses Verfahren daher nicht.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorteilhaft vorgesehen, daß das im unteren Teil der Schmcl/wannc
befindliche Glas unmittelbar in den unteren Teil der
Ausiritlswannc geleitet wird. Hierdurch wird eine
besonders günstige Verbindung zwischen Sehmelzwan nc und Aiislrillswanne erreicht, die keine Abkühlung
oder sonstige ungünstige Beeinflussung des Glases ergibt. Ils ist dabei vorgesehen, daß der Austritt des
(Ua1ICS aus der Schmclzwanne vorzugsweise über die
iresamle lireile der Schun l/wanne erfolgt iitul etwa der
Ure te der Aiistnllsdiisc in der Aiistrittswanne ent
sun, hl. I licidiircli bilden sich keine Störungen der
Sirömungslinien des Glases, so daß z. B. keine durch die
Ofenwand beeinflußten Glasmengen in die Mitte des Glasbandes gelangen können. Das fertige Glasband ist
daher nach dem Abtrennen der Ränder besonders verzerrungsfrei und homogen in seiner Zusammensetzung.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Austrittsspalt der Flachdüse in
seiner Weite und/oder Breite geregelt wird. Hierdurch ist es möglich, den jeweiligen Bedürfnissen entsprechend
veränderte Abmessungen des Glases einzustellen und auf einer Anlage in weiten Grenzen variierbare
Glasbänder herzustellen.
Weiterhin ist vorgesehen, daß das Flachglas nach seinem Austritt aus der Düse geglättet und gekühlt wird.
Hierdurch kann das Glasband vorteilhaft in seinen Eigenschaften weiter verbessert werden.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß das Flachglasband anschließend an die Glättung und Kühlung feuerpoliert
wird. Durch die Feuerpolitur wird eine besonders gute
Oberfläche erhalten, da anschließend an die Giänung und Kühlung zunächst Zugeigenspannungen im Außenbereich
des Glasbandes vorliegen, die eine Einebnung evtl. vorhandener Riefen oder dergleichen bei einem
Erweichen der Oberfläche bewirken.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß das Flachglas anschließend an die Glättung und Kühlung auf eine
tragende Heißgasschicht gelangt, auf der es wärmebehandelt wird. Durch die Anwendung der Heißgasschicht
wird vorteilhaft vermieden, daß in diesem Bereich, in dem die Glasoberfläche noch sehr weich ist, eine
Berührung zwischen Glas und tragenden Teilen erfolgt. Der aufzuwendende statische Druck kann vorteilhaft
sehr niedrig gehalten werden, so genügt beispielsweise bereits ein statischer Druck von ca. 10 mm Wassersäule.
Vorteilhaft wird das Gas des Heißgastisches beheizt, um eine einseitige Abkühlung des Glasbandes zu verhindern.
Auf der Heißgasschicht ruhend erfolgt eine Temperaturerniedrigung bei gleichzeitigem Temperaturausgleich
für das Glas, so daß das Glas für die nachfolgende Abkühlung im Kühlofen, in den das
Flachglasband anschließend gelangt, geeignet ist. Hier wird es auf Behandlungstemperatur abgekühlt, so daß es
anschließend geschnitten und gestapelt werden kann.
In Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Flachglas ist eine Herstellvorrichtung vorgesehen, mit
einer Glasschmelzwanne, einer Austrittswanne und einer feststehenden Düse, die im unteren Tei! der
Schmelzwanne eine Ausiaßöffnung aufweist, die in den unteren Teil der Austrittswanne einmündet. So steht >o
eine Vorrichtung zur Verfugung in der sich ein unterschiedliches Niveau der Glasschmelze einstellen
läßt, das erfindungsgemäß die Austrittsgeschwindigkeit des Flachglases regelt.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß am Übergang v>
Schmelzwanne — Auslrittswanne ein Durchflußmengenregelgerät und in der Austriltswanne Meß- und
Regelgeräte für die Glasspiegelhöhe und den Glaszustand angeordnet sind. Durch das Diirchflußmengenregelgcrät
kann vorteilhaft clic mis der Schmelzwanne wi
austretende Glasmenge so eingestellt werden. d;ii3 sie
der Auslritlsmengc aus der Austrittswanne entspricht,
so dalt sich die für die Aiistrittsnienge verantwortliche
(Hassp.egelhöhe nicht iiiuleri. Gleichzeitig ist es
möglich, durch das Purchfliillinengcnrcgelgera! die aus οϊ
der /ichwanne iiiislretemle Glasnienge einzustellen, da
sich die I lohe des Glasziegels in der Atisiritiswanne
,HIlOmMIiS(Ii so einstellt, dall die .ms der Hachdiise
austretende Glasmenge der aus der Schmelzwanne austretenden Glasmenge entspricht.
Bei konstanter Badhöhe in der Austrittswanne muß für ein gleichbleibendes Austreten des Glases an der
Flachdüse eine konstante Viskosität des Glases vorliegen, daher sind in der Ziehwanne Meß- und
Regelgeräte für die Badhöhe und den Badzustand angeordnet. Hierdurch wird sichergestellt, daß der
Austritt aus der Düse stets mit den spezifisch günstigsten Werten durchgeführt werden kann.
Es ist vorgesehen, daß hinter der Düse Glatt- und Kühlwalzen angeordnet sind. Durch die Glatt- und
Kühlwalzen, die synchron zur Glasbandgeschwindigkeit angetrieben werden und vorzugsweise aus Chromnikkeistahl
bestehen sollen, wird das aus der Düse austretende Glasband stark gekühlt und insbesondere
auf der Unterseite geglättet. Um den Glätteffekt zu verstärken, sind die Glatt- und Kühlwalzen in ihrer
Gesamtheit und einzeln vertikal verstellbar eingerichtet. Sie können so angeordnet we-jjn, daß sie einen
Konturkörper bilden, über den das Gia'band gezogen wird. Ein Niederhalter (Heißgaskissen oder hochglanzpolierte
Walze) gewährleistet die ebene Übergabe des Glasbandes zu der nächsten Behandlungsstation.
Es is· weiterhin vorgesehen, daß hinter den Glatt- und
Kühlwalzen Gaskissentische angeordnet sind. Die Gaskissentische erlauben sehr vorteilhaft, daß das
Glasband auf einer Trägerluftschicht ohne Berührung mit Festkörpern getragen wird. DurcL· die Trägerluftschicht
wird ebenfalls eine Wärmebehandlung erreicht, in Abhängigkeit von der Temperatur ergibt sich z. B.
eine unterschiedliche Kühlung. Die Trägerluftschicht wird vorzugsweise dadurch erzeugt, daß Druckluft mit
einem geringen Druck (10 bis 20 mm Wassersäule) durch poröses Keramikmaterial oder durch eine
siebartig ausgebildete Oberfläche strömt. Durch das Ruhen auf der Trägerluftschicht werden Beschädigungen
der Glasbandunterseite in dem Bereicii. in dem die
Oberfläche des Glasbandes wegen ihrer hohen Temperatur noch verletzlich ist, vermieden.
Ls ist weiterhin vorgesehen, daß am Glasband Glasdickenmeßgeräte angeordnet sind. Durch die
Glasdickenmeßgeräte wird die Glabdicke fortlaufend gemessen und überwacht. Vorzugsweise werden traversierende
Geräte eingesetzt, die fortlaufend über das Glasband wandern und die Glasdicke anzeigen.
Weiterhin ist vorgesehen, daß die Oberfläche der Düse einen Verschleißschutz, insbesondere aus Metallcarbid
aufweist und daß die Düsenbalken der Düse vorzeitig mehrteilig ausgeführt und einzeln einstellbar
sind. Durch die Armierung der Flachdüse mit Metallcarbiden wird eine hohe Lehensdauer erreicht, insbesondere
woiin die Metallcarbide durch Explosionsplattierung
aufgebracht worden sind und damit eine hohe Dichte und eine gute Verbindung mit den Grundmaterial
aufweisen. Die sich hierdurch ergebende Lebensdauer war bisher für derartige Düsen nicht erreichbar. Durch
die mehrteilige Ausbildung wird das Aufbringen des Verschleißschutze.s erleichtert. Daß die Düsenbalken
einzeln einstellbar sind, erlaubt die Trennung von Grob-
und Feineinstellung für die Spallweite der Flachdüse.
Die Erfii lung wird anhand von Zeichnungen näher erläutert, die eine besonders bevorzugte Ausführungsform
zeigen und aus denen weitere vorteilhafte Einzelheiten zu entnehmen sind Im einzelnen zeigt
F i g. I die Gesamtansicht einer Anlage zur Herstellung
von Flachglas.
F i g. 2 im größeren MaIKi,ib den AiisiriliswaiuuMi-
und Düsenbereich, aus F i g. I und
F i g. 3 die Ausbildung der Düse.
In F ig. I bezeichnet I die Schmelzwanne, die
wahlweise durch Öl oder Gas. wie hier durch die Brenneröffnungen 2 angedeutet, aber auch elektrisch
beheizt werden kann. Die Schmelzwanne I besitzt in Richtung auf die Austrittswanne 3 hin einen Läuterungsteil
4. Aus dem Läuterungsteil 4 wird das Gas am Boden durch den Überleitungskanal 5 entnommen und
ebenfalls am Boden in die Austriuswanne 3 eingeführt.
Das Glas verläßt die Austrittswannc 3 als Flachglasband durch die Flachdüse 6. die gegenüber dem Überlcitungskanal
5 am Boden der Austrittswanne 3 angeordnet ist. Hinter der Flachdüse 6 sind die Glatt- und Kühlwalzcn 7
angeordnet, an die sich bei dieser Ausführung der Gaskissentisch 8 anschließt, dem durch eine Heizvorrichtung
9 zonenmäßig heiße Tragluft zugeführt wird. Im Bereich des Heiügaskissentisches 8 ist noch ein
Niederhalter in Form eines Gaskissens 10 oder einer Walze angebracht, der für einen einwandfreien Übergang
des Glasbandes auf den Heißgaskissentisch sorgt. Im Bereich des Heißgaskissentisches ist noch eine
Feuerpolitureinrichtung Il angeordnet, die sowohl oberhalb als auch unterhalb des Glasbandes angebracht
sein kann.
An den Heißgaskissentisch schließt sich in diesem Beispiel das Glasdickenmeßgerät 12 zur Regelung des
Flachdüsenspalts an. das außerdem die Transportgeschwindigkeit beeinflußt. Hinter dem Glasdickenmeßgerät
12 folgt ein Kühlofen 13. der verschiedene Temperaturzonen aufweist und den das Glasband mit so
niedriger Temperatur verläßt, daß es anschließend einer Qualitätskontrolle unterzogen werden kann. Hinter den
Transportwalzen 14 gelangt das Glas zum Schneideteil
15.
In F i g. 2 bezeichnet 16 das Niveau des Glases im I.äuterimgsteil der Schmelzwanne 1 und 17 das Niveau
des Glases in der Austrittswanne 3. Zwischen der Schmelzwanne 4 und der Austrittswanne 3 befindet sich
der Überleitungskanal 5. der vorzugsweise leicht fallend
iiir-tnfi'ilirl ' ( Λ ι Q ort C«*ir»i»r D.p'in Ata t A
Breite der Düse entspricht, längsverlaufende Stützelemente
aufweist. Am F.nde des Überleitungskanals 5 befindet sich als Druchflußmengenregelgerät der
Absperrschieber 18. der den Zufluß der Glasschmelze in die Austrittswanne 3 regelt. Er besteht vorzugsweise aus
Keramik, die außen metallplattiert ist. Die Metallplattierung
ist gleichzeitig als Widerstandselement für eine Aufheizung des Absperrschiebers ausgebildet. Hierdurch
kann bei ei-..em Betriebsstillstand und/oder einem Entleeren der Austrittswanne 3 ein Einfrieren des
Schiebers vermieden werden.
In der Austrittswanne 3 befinden sich hier nur
angedeutete Meß- und Regelorgane für den Zustand und die Niveauhöhe des Glases, die dafür sorgen, daß
Niveauhöhe und Badeigenschaften, insbesondere die Zähigkeit, den gewünschten Eigenschaften des Glases
und den Produktionsdaten entsprechen. Am Boden der Austrittswanne 3 ist die Düse 6 angeordnet, die
abgeschirmte, nicht näher gezeigte Düsenbalken aufweist. Um die Austrittswanne 3 ist ein Schutzgehäuse 19
angeordnet, das ebenfalls auf dem Ofenfundamen; ruht und die Austrittswanne 3 nach außen abschirmt.
Hinter der Düse 6 befinden sich die Glatt- und Kühiwalzen 7. die das aus der Düse 6 austretende
Glasband 20 aufnehmen. Sie sind vorzugsweise höhenverstellbar ausgebildet. Unier Umständen befindet
sich zwischen den Glän- und Kiihiwalzen 7 und der
Düse 6 bereits eine nicht dargestellte Wärmebehandliingsvorrichuing.
insbesondere zur Kühlung des Glas bandcs 20. Im Anschluß an die Glatt und Kühlwal/en 7
befindet sich ein Niederhalter 10. der hier als Gaskissen
ausgebildet ist. An den Niederhalter 10 schließt sich der
Gaskissentisch 8 an. Im Bereich des Gaskissentisches sind vorteilhaft Einrichtungen Il zum Feuerpolieren
angebracht, z. B. kurzflammige Gasbrenner. An dieser Stelle wird ausgenutzt, daß hier das Glasband 20 noch
mit warmem Kern und bereits abgekühlter Oberfläche vorliegt, so daß sich in ler Oberfläche erhebliche
Zugeigenspannungen ausgebildet haben.
Der Bereich des Gaskissentisches wird mit I leißgasen
beaufschlagt, die durch die Drosselklappe 21 geregell
zugeführt werden.
Fig 3 zeigt Einzelheiten der Düse 6. Die Düse 6 ist
vorzugsweise konisch ausgebildet. Im Austrittsspalt weist die Duse ή üusenbaiken 22 auf, die verstellbar
ausgebildet sind und außen eine Sehn'/haube 23 tragen.
Der Austrittsspalt für das Flachglas weist weiterhin noch hier nicht näher dargestellte seitliche Schieber auf.
um auch die Breite des Glasbandes einstellen zu können.
Zusammenfassend ist zu dem erfindiingsgemäßen
Herstellungsverfahren für Flachglas zu bemerken, daß es sich um ein horizontales Herstellverfahrcn handelt,
das von den naturgesetzlichen Zusammenhängen besonders günstigen Gebrauch macht. So wird die
Mengenleistung direkt abhängig von der ausgenutzten hydrostatischen Druckhöhe der Glasschmelze G~\Ti
eingestellt. Im Zusammenhang mit Temperaturänderungen,
die zu einer Änderung der Viskosität der Glasschmelze führen, ergibt sich eine mögliche Variation
in der Produktionsmenge, wie sie bisher von anderen Verfahren bei weitem nicht erreicht werden
konnte.
Errechnet man beispielsweise die Austrittsgeschwindigkeit Vn und die Ziehleistung G für eine Glasschmelze
der Zähigkeit Jj=IO4 P(sogenannte Verarbeitungsviskosität)
und nimmt dabei eine Düsenspaltbreite von 4 m und eine Spalthöhe von 4 mm an. so ergibt sich für eine
/i=lm
r„ = 0.43 m s = 1548 m h .
G = 148Of 24 h und bei
G = 148Of 24 h und bei
h = 0.2 m
ι D = 0.09 ms = 324 m h .
G = 300 r/24 h .
G = 300 r/24 h .
Da sich einerseits in dem für die Verarbeitung in Frage kommenden Temperaturbereich die Viskosität
der Glasschmelze bei kleinen Temperaturänderungen erheblich verschiebt, andererseits die Viskosität sehr
stark die Reibungsverluste im Düsenstein beeinflußt, die den weitaus größten Teil der potentiellen Druckenergie
•f'GL χ h verzehren, läßt sich durch eine relativ geringe
Temperaturabsenkung der Glasschmelze deren Austrittsgeschwindigkeit und damit die Produktionsmenge
stark reduzieren. Senkt man beispielsweise die Temperatur um ca. 50= C ab (von 10280C auf 975°C). so beträgt
die Viskosität η = 2.21 χ ΙΟ4 P. Bei sonst gleichbleiben-
ili'ii DiIIt1Ii crhiili iiiiiii rm/i Im
I, I in
I, I in
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11, I·.- in - 72(1 ni Ii .
('; MO / 2 1 h und liii
11, D.O43 in s i.^s nl I1
(i 145 / 24 h
Miin rrki'iiiit. dull hci einer weileien I eniperiii.ii ,lh
ohne u eueres iiiicli I'riidiikiKi
Cu. 20 I 24 h und 1.1. 10(1 l'24 Ii ι·ινιιΊΐ
Ut1I(Ii1Ii kiiMiii'M Diihi'i ist /ιι ht'dt'iikt'n. dull Ih I t'liipiTiiliirt'ii iiiilei 1000 ( /wiw du· KciIhiiil' (Ic1· (iliist's iiiii den Diiscnhiilkcn frhchluH /iimnnni. du· Wiiinic- und I i-nipfiiiluihcsi.uidii.'ki'il der \ cru t-iidc lon Ik'schicliluiijiMiiiiU'mlien rhIikIi spriinplnifl s t c ι μ ι Du1 l.t'ht'nsiliiiii'r der Dusenhiilken im wegen dieser W ivhsi Iw irkuii^: \nn ilir Hell !ii^siiMnpecittui' rcl.iliv
Cu. 20 I 24 h und 1.1. 10(1 l'24 Ii ι·ινιιΊΐ
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Claims (13)
1. Herstellungsverfahren für Flachglas, bei dem das Glas in einer Schmelzwanne erschmolzen, dann
in eine Austrittswanne geleitet und durch freien Austritt aus einer feststehenden Düse in einem
Glasband geformt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Austritt des Glases durch
Veränderung der Glasstandshöhen in der Austrittswanne gesteuert wird, wobei unterschiedliche
Glasstandshöhen durch eine Beeinflussung des Glaszuflusses zu der Austrittswanne eingestellt
werden.
2. Herstellungsverfahren für Flachglas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im
unteren Teil der Schmelzwanne befindliche Glas unmittelbar in den unteren Teil der Austrittswanne
geleitet wird.
3. Herstellungsverfahren für Flachglas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Austrittsspalt der Düse in seiner Weite und/oder Breite geregelt wird.
4. Herstellungsverfahren für Flachglas nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
das Flachglas nach seinem Austritt aus der Düse geglättet und gekühlt wird.
5. Hersteilungsverfahren für Flachglas nach
Anspruch 1,2,3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Flachglas anschließend an die Glättung und
Kühlung feue: poliert wird.
6. Herstellungsverfahren für Flachglas nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Flachglas anschließend an die Glättung und Kühlung auf eine tragende Heißgas- r>
schicht gelangt, auf der es wärmebehandelt wird.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Herstellung von Flachglas nach einem der
Ansprüche I bis 6, mit einer Glasschmelzwanne, einer Austrittswanne und einer feststehenden Düse,
dadurch gekennzeichnet, daß im unteren Teil der Schmelzwanne (1,4) eine Auslaßöffnung angeordnet
ist, die in den unteren Teil der Austrittswanne (3) einmündet.
8. Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas nach 4-,
Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Übergang Schmelzwanne (1, 4) — Austrittswanne
(3) ein Durchflußmengenregelgerät (18) und in der Austrittswanne (3) Meß- und Rcgeigeräte für die
Glasstandshöhe (17) und den Glaszustand angeordnet sind.
9. Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß
hinter der Düse (6) Glatt- und Kühlwal/.cn (7)
angeordnet sind. -,-,
10. Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas
nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß hinter den Glatt- und Kühlwalzen (7) Gaskissentische
(8) angeordnet sind.
11. Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas mi
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dall am Glasband (20) Glasdickenmcßgcriilu (12) angeordnet sind.
12. Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- i,\
durch gekennzeichnet, chill die Oberfliiche der Düse
(h) einen Verschleißschutz, insbesondere eins Metall
carbid, aufweist
13. Vorrichtung zur Herstellung von Flachglas mich einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Düse (6) Düsenbalken (23) aufweist, die vorzugsweise mehrteilig ausgeführt
und einzeln einstellbar sind.
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JP7011062B2 (ja) | 2017-10-27 | 2022-01-26 | ショット アクチエンゲゼルシャフト | 平面ガラスを製造する装置および方法 |
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1977
- 1977-04-19 DE DE19772717238 patent/DE2717238C3/de not_active Expired
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1978
- 1978-04-19 BE BE186935A patent/BE866158A/xx unknown
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