-
Beschreibung Die Erfindung bezieht sich auf ein Herstellungsverfahren
für Flachglas, bei dem das Glas in einer Schmelzwanne erschmolzen und über einen
Zuführungskanal auf ein Bad aus geschmolzenem Metall geleitet wird, wobei zwischen
Zuführungskanal und Metallbad eine Dosiereinrichtung angeordnet ist.
-
Bei der Herstellung von Flachglas nach dem sogenannten Floatverfahren
wird das auf einem Bad aus geschmolzenem Metall erzeugte Glasband durch Anwendung
von longitudinalen und/ oder seitlichen Kräften gestreckt oder ausgezogen, um eine
Gas tafel von gewünschter Dicke zu erhalten. Eine entsprechende Vorrichtung ist
beispielsweise in der deutschen Auslegeschrift 25 08 471 beschrieben. Das Ausziehen
und Strecken des Glasbandes hat stets eine Beeinträchtigung der optischen Eigenschaften
des Glases zur Folge.
-
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Ausbildung eines entsprechenden
Flachglasherstellungsverfahrens anzugeben, bei der ein unverformtes Flachglasband
mit verbesserten optischen Eigenschaften erhalten wird, das sich insbesondere für
Automobil-Windschutzscheiben eignet. Des weiteren soll eine
Ausbildung
des Flachglasherstellungsverfahrens erreicht werden, bei dem die Produktionsmenge
in weiten Grenzen verändert und insbesondere gegenüber den bekannten Vorrichtungen
verkleinert werden kann.
-
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Austritt des Glases durch
die Dosiereinrichtung durch Veränderung der Glasstandshöhe in einer, vorzugsweise
an den Zuführkanal anschließenden Austrittswanne gesteuert wird, wobei unterschiedliche
Glasstandshöhen in der Austrittswanne durch eine Beeinflussung des Glaszuflusses
zur Austrittswanne eingestellt werden.
-
Durch die erfindungsgemäße Beschickung der Austrittswanne wird vorteilhaft
erreicht, daß die Austrittsgeschwindigkeit des aus der Dosiereinrichtung austretenden
Glases in weiten Grenzen variiert werden kann. So kann vorteilhaft die Dosiereinrichtung
auf eine kleinere Spaltbreite als bisher eingestellt werden. Durch die mögliche
Erhöhung der Austrittsgeschwindigkeit des Glases ist es vorteilhaft möglich, ein
verbessertes verzerrungsfreies Glasband zu erhalten, das eine bisher nicht erreichbare
optische Qualität aufweist.
-
Abstriche an der Produktionsmenge brauchen dabei nicht gemacht werden.
-
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das geformte Glas
von dem metallbad mit einer geringfügig größeren oder vorzugsweise gleichen Geschwindigkeit
abgezogen wird, wie die Austrittsgeschwindigkeit des Glases aus der Dosiereinrichtung
ist und daß in der Dosiereinrichtung durch Spaltweitenveränderung die Dicke des
auf das Metallbad gelangenden Glasbandes eingestellt wird.
-
Durch diese Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vorteilhaft
erreicht, daß ein Abziehen des Glases ohne Verzerrung und die gewünschte Enddicke
des Glasbandes erreicht wird. Die Einzelmaßnahmen der angepaßten Abzugsgeschwindigkeit
an die Austrittsgeschwindigkeit und die Einstellung der Spaltweite der Dosiereinrichtung
auf Endmaß bilden zusammen mit der Variation der Austrittsgeschwindigkeit einander
ergänzend die Merkmale des neuen Verfahrens zur Herstellung verzerrungsfreien Flachglases.
-
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß bei der Herstelivorrichtung
zwischen Schmelzwanne und Metallbad eine Austrittswanne angeordnet ist, die ein
Eintrittsdosierorgan, vorzugsweise am Ende eines Eintrittskanals, aufweist. Durch
diese Ausgestaltung steht vorteilhaft eine Vorrichtung zur Verfügung, mit der das
erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt
werden kann. Durch das
Eintrittsdosierorgan kann der Glas zufluß zur Austrittswanne gesteuert eingestellt
werden.
-
Der Glas sand in der Austrittswanne stellt sich dann im Rahmen des
Gleichgewichts zwischen Zufluß und Ausfluß zu und aus der Austrittswanne von selbst
ein.
-
In Ausgestaltung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Boden der
Austrittswanne tiefer als der Boden des Zuführungskanals und/oder der Schmelzwanne
angeordnet ist und daß die Dosiereinrichtung an der Austrittsseite der Austrittswanne
in gleicher Höhe oder tiefer als der Eintrittskanal angeordnet ist. Durch diese
Ausbildung ergibt sich vorteilhaft eine Vergrößerung der die Austrittsgeschwindigkeit
beeinflussenden Glasstandshöhe gegenüber den üblichen Zuführkanälen und weiterhin
eine einwandfreie wirbellose Einströmung und Durchströmung der Austrittswanne.
-
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß auf der
Metallbadseite der Dosiereinrichtung ein Meßgerät zur Messung der Austrittsgeschwindigkeit
des Glases, insbesondere ein optisches Meßgerät, angeordnet ist und daß das Meßgerät
zur Messung der Glasaustrittsgeschwindigkeit aus der Dosiereinrichtung mit einer
Geschwindigkeitssteuervorrichtung für die Abzugsvorrichtung des Glases von dem Metallbad
verbunden
ist. Durch diese Ausgestaltung ist vorteilhaft die Abzugseinrichtung des Glases
mit der Austrittsgeschwindigkeit des Glases aus der Dosiereinrichtung gekoppelt,
so daß stets ein einwandfreier,streckungs- und verzerrungsfreier transport des Glasbandes,
auch auf der Gberfläche des Metallbades, erreicht werden kann. Die Regelung des
Gesamtsystems ist besonders einfach, da der Zufluß des Glases zu der Austrittswanne
in Abhängigkeit von der Glasstandshöhe einfach eingestellt werden kann und sich
die Abzugsgeschwindigkeit nach der Austflttsgeschwindigkeit richtet. So wird eine
einfache, leicht anwendbare Regelung bei der Herstellung von verzerrungsfreiem Flachglas
erreicht, bei der die Glasstandshöhe in der Austrittswanne als Sollwert vorgegeben
wird. Die Größe des Sollwertes (Glasstandshöhe) richtet sich nach der gewünschten
Produktionsmenge.
-
Die Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert, aus der
weitere Einzelheiten zu entnehmen sind und die ein besonders bevorzugtes Ausführungsbeispiel
zeigt.
-
Im einzelnen zeigt die Zeichnung einen schematischen Querschnitt durch
das System Zuführungskanal, Austrittswanne, Metallbad, Abzugsvorrichtung.
-
In der Zeichnung bezeichnet 1 den Zuführungskanal für das geschmolzene
Glas, an den sich der Eintrittskanal 2 zu der Austrittswanne 3 anschließt. Die Austrittswanne
3 weist am Ende des Eintrittskanals 2 das Eintrittsregulierorgan 4 auf, das insbesondere
als beheizbarer, z. B. mit Platinblech ummantelter,Schieber ausgebildet ist. Die
Austrittswanne 3 ist von einer Wärmeschutzhaube 5 umgeben.
-
An und/oder in der Austritt3wanne sind Meß- und Regel organe 6, 7
für die Einstellung der gewünschten Glasstandshöhe und Überwachung der Glastemperatur
angeordnet. Das Eintrittsregulierorgan 4 ist in der gezeigten Weise mit dem Glasstandshöhenmeßorgan
(7) verbunden. Auf der Austrittsseite weist die Austrittswanne 3 die Dosiereinrichtung
8 auf, die oberhalb einer, insbesondere aus gesintertem Quarz oder Korund bestehenden,
Austrittsschwelle 9 angeordnet ist. Die Dosiereinrichtung 8 ist vorteilhaft sowohl
durch die Einstellorgane 8a in sich beweglich als auch insgesamt in Vertikalrichtung
verfahrbar ausgebildet.
-
An die Austrittsschwelle 9 schließt sich das Metallbad 10 an, das
von einer Schutzhaube 11 überdeckt wird. Im Oberteil der Schutzhaube 11 befinden
sich Heiz- und Kühlkörper 12, 13 zur
gesteuerten Beeinflussung
der Temperatur oberhalb des Glasbandes 15 und direkt hinter der Dosiereinrichtung
8 das Glasaustrittsgeschwindigkeitsmeßgerät 16. Dieses ist mit dem Abzugsgeschwindigkeits-Steuergerät
17 verbunden. Das Glasband 15 wird von den Rollen 14 aufgenommen, die sich in Bewegungsrichtung
hinter dem Metallbad 10 befinden.
-
Insbesondere bei der besonders vorteilhaften Ausführung der Dosiereinrichtung
8 mit durch die Einstellorgane 8a einstellbarer Biegelinie kann bereits eine sehr
große Gleichmäßigkeit des austretenden Glasbandes erreicht werden. In diesem Fall
kann die Fläche des Metallbades sehr kurz gehalten werden, wodurch sich eine insgesamt,
wie in der Zeichnung angedeutet, vorteilhafte geringe Baulänge der Herstellvorrichtung
ergibt.
-
Der Ablauf des erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens für Flachglas
ist wie folgt: Das flüssige Glas aus dem Glasschmelzofen gelangt durch den Zuführungskanal
1 zunächst in den Verbindungskanal 2 und von dort durch die Eintrittsdosiervorrichtung
4 dosiert in die Austrittswanne 3. Hier wird der Glasstand mit Hilfe der MeB- und
Regelgeräte 6, 7 so eingeregelt, daß die Austrittsgeschwindigkeit des Glases
aus
dem Öffnungsspalt zwischen der Dosiervorrichtung 8 und der Schwelle 9 der gewünschten
Produktionsmenge Flachglas entspricht.
-
Die Dosiereinrichtung 8 ist vorzugsweise in sich beweglich zur Kompensation
eines Verzugs o. ä. ausgebildet, da so Fehler, die sich durch Verzug oder ungleichmäßiges
Verhalten des Glases auf dem Metallbad einstellen, ausgeglichen werden können. Hierfür
sind die Stellorgane 8a mit einem nicht gezeigten, etwa im Bereich der Abzugsrollen
14 angeordneten Meßgerät verbunden, das fortlaufend die Glasbanddicke und die Abweichungen
vom Sollwert registriert und die Form der Dosiereinrichtung 8 steuert. Hierdurch
kann das Metallbad, wie bereits erwähnt, vorteilhaft besonders kurz gehalten werden.
-
Von dem Metallbad 10 wird das Glasband 15 durch die Rollen 14 gesteuert
abgezogen, insbesondere mit ganz geringfügiger tberschußgeschwindigkeit zu der Austrittsgeschwindigkeit
aus der Dosiervorrichtung 8. Es gelangt so verzerrnngsfrei in die nicht näher dargesbilten,
den Ab7ugsrollen 14 nachgeschalteten Wärmebehandlungsvorrichtungen, wo das Glasband
zu Glastafeln mit besonders guten optischen Eigenschaften weiter verarbeitet wird.
Das auf diese Weise erzeugte Glas ist insbesondere
für Kraftfahrzeugwindschutzscheiben
geeignet und kann besonders einfach und ohne Verzug weiterbehandelt werden.
-
Zusammenfassend ist zu dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren
für Flachglas zu bemerken, daß es sich um ein horizontales Herstellverfahren handelt,
das von den naturgesetzlichen Zusammenhängen besonders günstigen Gebrauch macht.
So wird die Nengenleistung direkt abhängig von der Druckhöhe der Glasschmelze in
der Austrittswanne G
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 nicht erreicht werden konnte.
-
Errechnet man beispielsweise die Austrittsgeschwindigkeit VD und die
Mengenleistung G für eine Glasschmelze der Zähigkeit zu = 104 P (sogenannte Verarbeitungsviskosität
und nimmt dabei eine Austrittsspaltbreite von 4 m und eine Spalthöhe von 4 mm an,
so ergibt sich für eine Niveauhöhe h=1m VD = 0,43 m/s = 1548 m/h G = 1480 t/24 h
und bei
h = 0,2 m VD = 0,09 m/s = 324 m/h G = 300 t/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 am Austritt beeinflußt,
die den weitaus größten Teil der potentiellen Druckezergie ggLx 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. 500 C ab (von 10280 a auf 9750 C), so beträgt die Viskosität # = 2,21 x 104
P. Bei sonst gleichbleibenden Daten erhält man jetzt für h=1m VD = 0,2 m/s = 720
m/h G = 690 t/24 h und für h = 0,2 m VD = 0,043 m/s = 155 m/h G = 145 t/24 h.
-
Man erkennt, daß bei einer weiteren Temperaturabsenkung ohne weiteres
auch Produktionsmengen zwischen ca. 20 t/24 h und ca. 100 t/24 h erzielt werden
können.