DE2745441A1

DE2745441A1 - Herstellungsverfahren fuer flachglas

Info

Publication number: DE2745441A1
Application number: DE19772745441
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dipl Ing Pelzer; Premek Dipl Ing Stepanek
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1977-10-08
Filing date: 1977-10-08
Publication date: 1979-04-12
Also published as: DE2745441C3; DE2745441B2

Description

Herstellungsverfahren für Flachalìs
Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Flachglas, bei dem das Glas in einer Schmelzwanne erschmolzen und durch eine Düse zu einem Glasband geformt wird, wobei durch statischen Druck in einer Zzhwanne vor der Düse die Austrittsgeschwindigkeit des Glases aus der Düse geregelt wird, nach Patent . .
Patentanmeldung P 27 17 238.9.
Aus dem obengenannten Hauptpatent ist es bekannt, die Austrittsgeschwindigkeit des Glases aus der Düse durch statischen Druck in einer Ziehwanne vor der Düse zu regeln. Bei dieser Art der Herstellung von Flachglas ist es von erheblicher Bedeutung, daß der Ausfluß des Glases aus der Düse gleichmäßig ist. Um dies zu erreichen, muß das in die Düse gelangende Glas ein gleichmäßiges Fließverhalten über die Düsenbreite haben. Dazu muß das Glas insbesondere eine gleichmäßige Temperatur aufweisen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ausgestaltung des Hauptpatentsanzugeben, mit der eine Vergleichmäßigung des Fließverhaltens des in die Düse einfließenden Glases erreicht wird.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dß d:5 Glas aus einer Schicht mit Abst;nd zur Oberfläche und zum Boden der Schmelzwanne entnommen und auf seinem Weg von der Ziehwanne zur Düse vollständig oder teilweise einer Nalchbeheizung unterzogen wird. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird vorteilhaft erreicht, dß totsächlich nur Glos gleicher Temperatur und homogener Zusammensetzung in die Düse gelingt und dcß ds in die Düse gelangende Gls us dieser gleichmäßig austritt.
In Ausgestltung der Erfindung ist vorgesehen, daß m AusgJngsende der Schmelzwanne durch Heizung bzw. Kühlung n der Oberfläche bzw. m Boden zirkulierende Glasströmungen eingestellt werden. Durch die Einstellung zirkulierender Strömungen @n der Oberfläche und am Boden wird die Entnahmeseite des Glsschmelzofens strömungsmäßig stabilisiert. Hierdurch wird eine besonders gute Temperaturkonstanz und homogene Zusammensetzung erreicht, da die beiden zirkulierenden Glasströmungen den oberen und unteren Bereich der Schmelzwanne abdecken. Das Einbrechen von Glas aus der Oberfläche oder vom Boden der Schmelzwanne, das beides in sich Temperaturdifferenzen und Inhomogenitäten aufweist, ist damit ausgeschlossen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß ds Gls die Schmelzwanne über eine vorzugsweise gekühlte Schwelle verläßt. Durch diese M-Bnahme wird vorteilhaft gesichert, daß kein Glas jus den Schichten m Boden der Schmelzwanne in die Ziehwanne gelangt. Die Kühlung der Schwelle sorgt dafür, daß das Glas unmittelbar vor der Schwelle dbsinkt und das Bodenglas in Richtung zur Schmelzwannenmitte verdrängt. Um zu verhindern, daß Oberflächenglas in die Ziehwanne gelangen kann, wird durch die Heizung entsprechend eine Glasbewegung an der Oberfläche erzeugt, die von der Ziehwanne hinwegführt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, d die Nachbeheizung vor der Düse regelbar und über die Düsenbreite unterschiedlich einstellbar ist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß Temperaturunterschiede, die sich trotz der Entnahme des Glases aus der günstigsten Schicht der Schmelzwanne eingestellt haben, ausgeglichen werden können.
Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Temperatur und damit auch die Viskosität des in die Düse eintretenden Gl&-ses über die gesamte Düsenbreite gleich ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Regelung der Nachbeheizung die Glasbanddicke verwendet wird. Da das Ziel des Herstellungsprozesses ein innerhalb der Toleranzen liegendes Flachglasband ist, bietet diese Meßgröße, obwohl sie indirekt ist, besondere Vorteile. Sie kann, insbesondere beim Einsatz eines Lasermeßgerätes, fortlaufend sehr genau ermittelt werden.
Zur Durchführung des Flachglasherstellungsverfahrens ist vorgesehen, daß der Kanal zwischen der Ziehwanne und der Diese Temperaturverg] eichmäßigungselektroden aufweist und daß an der Austrittseite der Schmelzwanne Heiz- bzw.
Kühlvorrichtungen angeordnet sind. Durch diese Ausgestaltung steht eine vorteilhafte Ausführung zur Verfügung, die die Flachglasherstellung nach dem Hauptpatent verbecsert.
In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, dzß die Schmelzwanne an ihrer Austrittsseite eine Schwelle aufweist, die vorzugsweise gekühlt ist und das etwa oberhalb der Schwelle Heizvorrichtungen, insbesondere Elektroden, angeordnet sind. Durch die Kühlung der Schwelle wird das dort befindliche Glas zum Absinken gebracht und strömt von der Schwelle aus am Boden des Ofens zurück, während die Elektrode das Glas oberhalb der Entnahmestelle des Glases aus dem Ofen erwärmt, damit es zur Oberfläche aufsteigt und von hier an der Oberfläche in Richtung der Mitte der Schmelzwanne zurückfließt. So ergeben sich vorteilhaft die beiden zirkulierenden Glasströmungen.
Es ist weiterhin vorgesehen, daß in dem Kanal zwischen Ziehwanne und Düse oben und unten Beheizungselektroden angeordnet sind, die vorzugsweise einerseits als durchgehende Bandelektrode und andererseits ;ls Einzelplatten usgebildet sind, wobei die der durchgehenden B;;rldelektrode gegenüberliegenden Einzel elektroden insbesonders trapezförmig ausgebildet und zweireihig angeordnet sind wid wobei die zweite Reihe die Durchlisse zwischen den Elektroden der ersten Reihe überdeckt. Durch diese Ausbildung der Elektroden steht vorteilhaft eine Nachheizvorrichtung zur Verfügung, die so einfach wie möglich gehalten ist und trotzdem eine genau gesteuerte Stromeinleitung n s-mtlichen Wuerschnittssektoren des Einlaufkanls zu der Düse ermöglicht. In Verbindung mit einer selektiven Spannungsregelung für die Elektroden ergibt sich die Möglichkeit, die einzelnen Querschnittssektoren des Düseneinlaufs entsprechend der auftretenden Abweichung der Glasbanddicke temperaturmäßig so zu steuern, daß die Abweichungen ausgeglichen werden. Nach dem Prinzip der reibungsbehafteten Strömung entsteht nämlich @n den kälteren Stellen im querschnitt an denen das Glas langsamer ausfließt, eine Dünnstelle im Glasband. Die Messung der Glasbinddicke ergibt also indirekt die vor der Düse vorliegende Temperaturverteilung, so d die Banddicke als Indikator für den Glaszustand vor der Düse geeignet ist. So braucht die Temperatur vor der Düse nicht direkt gemessen zu werden, was mit erheblichem Aufwand verbunden wäre.
In Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, daß die Bandelektrode und/oder die Einzelelektroden in ein leitendes keramisches Material eingebettet sind, wobei d Sinbettungsm-terial für die N.chheizelektroden Materialteilchen, z. B. Graphit oder Silber enthält, die die Leitfihigkeit des M-terials erhöhen. Durch diese Anordnung wird vorteilh@ft erreicht, daß die Elektroden nicht direkt mit dem flüssigen Glas in Verbindung stehen müssen, sondern in die Ausmauerung eingebettet werden könneun. Neben Vorteilen in der werkstoffmäßigen Ausführung der Elektroden ergibt sich auch eine größere Streuung des Stromdurchflusses über die Flächen der Einzelelektroden hinaus und damit eine gleichmäßigere Erwirmung des Glases.
Iii einer anderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Einzelelektroden beweglich ungeordnet und in beliebige Positionen über die Düsenbreite verfahrbar sind. Diese Ausführung ist besonders dann geeignet, wenn das Glas bereits mit relativ gleichmäßiger Temperatur am Eingang des Kanals zwischen Ziehkammer und Düse ankommt. In diesem Falle können eine oder einige verfahrbare Elektroden vorgesehen werden, die jeweils n die Stellen verfahren werden, wo außergewöhnliche Abweichungen der Glastemperatur auftreten.
Die Erfindung wird anhand von Zeichnungen erlautert, die eine besonders bevorzugte Ausführungsform zeigen und aus denen weitere Einzelheiten zu entnehmen sind.
Im einzelnen zeigen: Fig. 1 die schematische Ausbildung der Entnahmeseite der Schmelzwanne und Fig. 2 die Anordnung der Band- und Plattenelektroden im Zuführungskanal zur Düse und Fig. 3 die Gestaltung der Plattenelektroden sowie Fig. 4 die Ausführung mit verfahrbaren Gleitelektroden.
In Figur 1 bezeichnet 1 die Bodenausmauerung der Glasschmelzwanne, in der die Schwelle 2 vor dem Auslauf 3 zngeordnet ist. In der Schwelle 2 befindet sich eine Kühleinrichtung 4 und in der Stirnwand 5 sind die Heizelektroden 6 angeordnet. Die Kühlung bzw. Heizung des Glases bewirkt, daß sich die durch die Bewegungspfeile Go, GB und GD schematisch dargestellte Glasbewegung einstellt. Gg bezeichnet dabei das Oberflächenglas, GD das zur Düse fließende Glas und GX das Bodenglas.
In Figur 2 bezeichnet 7 den Kan-l von der Ziehwanne zur Düse, uf dessen Oberseite die durchgehende Bandelektrode 8 und an dessen Unterseite die Plattenelektroden 9 in die Ausmauerung eingelassen sind. Die Elektroden 8 und 9 sind über Elektio:'nschlüsse 8&, 9 mit regelbaren SpDnnungsquellen verbundes, so daß der Durchfluß des Heizstromes durch das Glas jeweils für den Bereich über jeder Pl ttenelektrode individuell eingestellt werden kann.
Dus deni Beheizungsverfahren zugrundeliegende Prinzip ist die Ohm'sche Erwirmung der stromdurchflossenen Gl.sschmelze. Der spezifische elektrische Widerstand der Gl;sschmelze steht im umgekehrten Verhältnis zu deren Temperatur. Gemäß dem Ohm'schen Gesetz ist der Widerstand und damit die Temperatur konstant, wenn der Quotient aus Spannung und Strom konstant ist U = R = A # 1 = konst.
J Durch Anheben der Spannung läßt sich der Strom und damit die Energiezufuhr erhöhen. Die Temperatur steigt an und die Viskosität sinkt.
Die Form der Plttenelektroden ist aus Figur 3 zu entnehmen. Es werden vorzugsweise tripezförmige Plattenelektroden mit unterschiedlich großem Verhältnis von Länge zu Breite verwendet. Die Elektroden sind desh@lb trapezförmig ausgebildet, um zu erreichen, daß der Verlauf dei Stromzufuhr über benachbarte Elektroden hinweg steLiber ist (die Anpassung wird durch die sich überdeckenden Dreieckspartien der Elektroden erreicht) und daß der Stromfluß zwischen den im Regelfflll unterschiedliche Spannung ufweisenden Einzelelektroden möglichst klein ist.
Die Ausführungsform für Gleitelektroden zeigt Figur 4.
Zwischen dem Zuführungsknal 7 zur Düse, der geschnitten dargestellt ist, und den Gleitelektroden 12, bei denen die Pfeile die Verfahrb rkeit andeuten, ist ein leitendes keramisches Material 13 angeordnet, durch das der Strom in einem breiten Streufeld in d Glas eintritt.
In Figur 4 sind Ober- und Unterseite des Zuführungskanals 7 zur Düse mit Gleitelektroden versehen. Es kann aber auch z. B. die Oberseite mit einer Bandelektrode versehen sein und lediglich die Unterseite die verfahrbaren Gleitelektroden 12 ;;ufweisen.
Der Ablauf des erfindungsgemcßen Verfahrens ist wie folgt: Das in der Schmelzwanne geschmolzene Glas bewegt sich durch die Entnahme des Glases aus der Dse und durch die zirkulierenden Strömungen bewegt, Qus dem Liuterteil der Schmelzwanne über die Schwelle 4 in den Kanal 3, der zu der nicht dargestellten Ziehwanne führt. Aus der Ziehwanne gelingt es 111 den Kanal 7, in dem es, nach den Maßabweichungen des fertigen Glasbandes geregelt, iiber den Querschnitt selektiv von den Elektroden erwärmt wird. Im Normalfall wird die Temperatur des aus der Düse austretenden Glases etwas höher als die des in den Kanal 7 eintretenden Glases gewalt, so daß eine ständige leichte Aufheizung des Glases in dem Zuführungskanal 7 stattfindet. Hierdurch wird für eine stabile Regelung gesorgt. Hinter der nicht dargestellten Dse, die sich am Auslauf des Kanals 7 befindet, sind Glasdickenmeßger-ite angeordnet, die fortlaufend die Glsdicke messen und Abweichungen einer Regel ein richtung für die Elektrodenspannung ufgeben. Diese erhöht oder erniedrigt entsprechend die Spannung in den Elektroden, so daß sich ein die Abweichungen ausgleichender unterschiedlicher elektrischer Strom durch das Glas einstellt und die einzelnen Gl<steilströme der jeweiligen Abweichung entsprechend beheizt werden.
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Claims

Herstellungsverfahren für Flachglas Patentansprüche Herstellungsverfahren für Flachglas, bei dem das Glas in einer Schmelzwanne erschmolzen und durch eine Düse zu einem Glasband geformt wird, wobei durch statischen Druck in einer Ziehwanne vor der Düse die Austrittsgeschwindigkeit des Glases aus der Düse geregelt wird, nach Patent . . . . . . . (Patentanmeldung P 27 17 238.9), d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß das Glas aus einer Schicht mit Abstand zur Oberfläche und zum Boden der Schmelzwanne entnommen und auf seinem Weg von der Ziehwanne zur Düse vollständig oder teilweise einer Nachbeheizung unterzogen wird.
2. Herstellungsverfhren für Flachglas nch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgangsende der Schmelzwanne durch Heizung bzw. Kühlung an der Oberfläche und am Boden zirkulierende Glasströmungen eingestellt werden.
3. Herstellungsverfahren für Flachglas nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas die Schmelzwanne über eine vorzugsweise gekühlte Schwelle verläßt.
4. Herstellungsverfahren für Flachglas nch Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbeheizung vor der Düse regelbar und über die Düsenbreite unterschiedlich einstellbar ist.
5. Herstellungsverfahren für Flachglas nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Regelung der Nachbeheizung die Glasbanddicke verwendet wird.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Flachglasherstellungsverfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal zwischen der Ziehwanne und der Düse Temperaturvergleichmäßigungselektroden aufweist und daß @n der Austrittsseite der Schmelzwanne Heiz- bzw. Kühlvorrichtungen angeordnet sind.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Flechglsherstellungsverfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzwanne an ihrer Austrittsseite eine Schwelle aufweist, die vorzugsweise gekühlt ist und daß etwa oberhalb der Schwelle Heizvorrichtungen, insbesondere Elektroden, angeordnet sind.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Flachglssherstellungsverfahrens nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Kanal zwischen Ziehwanne und Düse oben und unten Beheizungselektroden angeordnet sind, die vorzugsweise einerseits als durchgehende Bandelektrode und andererseits als Einzelplatten ausgebildet sind.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Flachglasherstellungsverfahrens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die der durchgehenden Bandelektrode gegenüberliegenden Einzelelektroden insbesondere trapezförmig ausgebildet und zweireihig angeordnet sind, wobei die zweite Reihe die Durchlässe zwischen den Elektroden der ersten Reihe überdeckt.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Flachglasherstellungsverfahrens nach einem der Ansprüche 6, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandelektrode und/oder die Einzelelektroden in ein leitendes keramisches Material eingebettet sind.
11. Vorrichtung zur Durchführung des Flachglasherstellungsverfahrens nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß des Einbettungsmaterial für die Nachheizelektroden Materialteilchen, z. B. Graphit oder Silber enthalt, die die Leitfähigkeit des Materials erhöhen.
12. Vorrichtung zur Durchführung des Flachglasherstellungsverfahrens nuch Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelelektroden beweglich angeordnet und in regelbare Positionen entlang der Düsenerstreckung verfahrbar sind.