DE3228536C2 - Vorrichtung zur Herstellung relativ dünner Glasbänder nach dem Floatverfahren - Google Patents

Abstract

Bei der Herstellung einer dünnen Glasschicht nach dem Schwimmverfahren wird in einem Stau befindliche Glasschmelze (40) auf der Oberfläche einer Metallschmelze (25) zu einer dünnen Schicht (60) dadurch ausgeformt, daß die Glasschmelze durch einen engen Vertikalspalt hindurchtritt, der durch eine quer über der Metallschmelze angebrachte Schützwand (36) bestimmt wird. Die dünne Schicht wird zur weiteren Verringerung ihrer Stärke gestreckt. An der dem Glasschmelzestau zugewendeten Frontseite ist an der Schütz wand eine geneigte Fläche (36b) ausgebildet, um eine glatte Einführung der Glasschmelze in den Spalt zu erreichen, und die Wand ist, zumindest in dem das Glas berührenden Bereich, aus praktisch isotropem Graphit mit einer Porosität unter 23, vorzugsweise mindestens 9, gefertigt. Zur Verbesserung der Qualität der Glasschicht kann die Schützwand zusätzlich zu der schrägliegenden Frontfläche statt einer ebenen Unterfläche (36d) eine entgegengesetzt geneigte Unterfläche erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung /ur Herstellung relativ dünner Glasbänder nach dem Floatverfahren mit einer Kammer /um Formen des Glases, die einen ein Metallbad aufnehmenden Boden, zwei .Seilenwände, ein mit Abstand zum Metallbad angeordnetes Dach sowie an ihrem einen Kndc einen Einlaß für die Glasschmelze und an ihrem anderen F.ndc einen Auslaß für das Glasband aufweist, mit einer Einrichtung zum Strecken des Giasbandes und mit einer im Innern der Kammer quer zur Strömungsrichtung der Glasschmelze und mit Abstand zum Einlaß angeordneten Schützwand, zwischen deren unterem Ende und der Oberfläche des Metallbades ein schmaler Spalt besteht, der einen Rückstau der Glasschmelze auf dem Metallbad zwischen Einlaß und Schützwand erzeugt, wobei die dem Rückstau zugewandte Vorderseite der Schützwand mit einer zum ίο unteren Ende der Schutzwand reichenden schrägen Fläche versehen ist, die von der Oberfläche der Glasschmelze in dem Stau geschnitten wird, und deren Abstand zur Oberfläche des Metallbades mit zunehmendem Abstand vom Einlaß abnimmt, und wobei die Schützwand zumindest in ihrem unteren mit der Glasschmelze in Berührung stehenden Endbereich aus Graphit hergestellt ist.

Bei dem bekannten Floatverfahren verteilt sich geschmolzenes Glas auf der Oberfläche eines Metallbades, beispielsweise einer Zinnschmeize, urn ein Glasband auszubilden, das sich allmählich beim Floaten auf dem Metallbad abkühlt, bis sich ein dimensionsstabiles, flaches Band aus Glas bildet. Im Gleichgewichtszustand nimmt das auf dem Metallbad schwimmende geschmolzenc Glasband eine Gleichgewichtsstärkc von ca. 6 bis 7 mm an.

Um mit dem Floatverfahren Glasbänder mit geringerer Stärke herzustellen, als sie im Gleichgewichtszustand erreichbar ist wird üblicherweise ein noch nicht jo verfestigter Bereich des Glasbandes auf dem Metallbad längs der Laufrichtung des Glasbandes dadurch gestreckt, daß eine Zugkraft auf den abgekühlten und verfestigten Bereich des Glasbandes von außerhalb des Auslasses des Metallbades her aufgebracht wird. In diescm Fall entsteht eine in Seitenrichtung zusammenziehende Kraft auf das Glasband, und es ist daher übiich, dieser zusammenziehenden Kraft durch auf der Oberseite oder auf die Kante einwirkende V.'alzen entgegenzuwirken, die längs und oberhalb der Metallbadoberfläehe so angeordnet sind, daß sie auf die seitlichen Randbcrciche des Glasbandes einwirken. Deshalb müssen die Randbercichc des Glasbandes in diesem Zustand stark genug sein, um ein gutes Erfassen durch die erwähnten Walzen sicherzustellen: es ist jedoch schwierig, diese Bedingung zu erfüllen, falls die Stärke des Glasbandes in seinem ebenen Hauptbereich unbegrenzt verringert wird. Aus diesem Grimd erweist es sich als sehr schwierig, auf industrielle Weise ein Schichtglas mit einer Stärke von weniger als ca. 2 mm rnii diesem Verfahren zu erzeugen.

Im Hinblick auf diese beschriebene Schwierigkeit ist in der )P-OS 54(1979)31012 vorgeschlagen, den Fluß des geschmolzenen Glases auf dem Metalibad dadurch zu steuern, daß eine Art Schutzwand mit kurzem Abstand vom Einlaß des Metallbades ausgebildet und das geschmolzene Glas während seines Vorschubes durch den Schützspalt erhitzt wird. Genauer gesagt, wird die Schutzwand als ein länglicher massiver Block aus wärmebeständigem und elektrisch leitfähigem Material ausgebildet, der mit geringem Abstand über der Oberfläche des Mclallbades so angeordnet ist, daß er sich quer zur Vorschubrichtung des geschmolzenen Glases erstreckt, so daß das geschmolzene Glas auf dem Metallbad in einem Bereich /wischen dem F.inlaß des Metallbades ι,', und dem länglichen massiven Mock aufstaut und durch den Spalt zwischen dem unteren Ende des massiven Blocks und der Oberfläche des Metallbades in Abflußrichtung hindurch/wängt. Das geschmolzene Glas wird

lufgeheizt, indem elektrischer Strom durch das geichmolzene Glas zwischen der Schutzwand und dem Metallbad fließt und Joule'sche Wärme erzeugt. Durch dieses Verfahren ist es möglich, Glasbänder mit sehr geringer Stärke zu erzeugen.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei einer Herstellung von Schichtglas mit einer Stärke von weniger als ca. 1 mm nach dem Verfahren der angeführten japanischen Offenlegungsschrii; sich Störungen in Form einer Anzahl von kontinuierlichen Linien in Laufrichtung des Glases auf dem Metallbad und/oder eine Anzahl von kleinen Bläschen in der Glasmasse zeigen. Damit wird es sehr schwierig, Schichtglas mit zufriedenstellender Handelsqualität durch dieses Verfahren zu erzielen, wenn die Stärke des Glasbandes kleiner als ca. 1 mm betragen soll. Daneben ergibt die elektrische Aufheizung des geschmolzenen Glases an der Schutzwand oder in ihrer Nähe eine Vielzahl von Problemen für den Glasformungsvorgang, so daß sich die Ausbeute verringert

Aus der US-PS 36 37 36i ist ein Verfahren zur Herstellung von Glasbändern bekannt, bei dem die .stärke des Glasbandes durch eine Druckgassperre eingestellt wird. Die Sperre ist aus Graphit mit einer Porosität von 30%. Die Sperre selbst steht nicht in Kontakt mit der Glasschmelze, sondern ist durch einen Gasfilm von ihr getrennt Mit diesem Verfahren ist die Herstellung von Glasbändern unter etwa 2 mm nicht möglich wegen der sehr schwachen Reibung zwischen dem Gas urid der Glasschmelze.

Aus H. Jebsen-Marwedel und Rolf Bruckner »Glastechnische Fabrikationsfehler«, Springer-Verlag, Berlin, 1980, S. 252 bis 254 ist zu entnehmen, daß die Porosität des mit der Glasschmelze in Kontakt stehenden feuerfesten Materials zur Blasenbildung führt, und daß Materialien mit geringer Porosität die geringste Blasenbildung ergeben.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art wird in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 31 42 567 beschrieben. Diese Vorrichtung ermöglicht bereits die Herstellung dünner Glasbänder mit einer Stärke auch unter 1 mm, deren Qualität gegenüber den mit herkömmlichen Vorrichtungen hergestellten Glasbändern wesentlich besser ist Zumindest der Teil der Schützwand, der mit der G'asschmelzc in Berührung kommt, ist bei dieser Vorrichtung aus Graphit. Graphit für industrielle Verwendungen ist üblicherweise anisotrop und besitzt eine Porosität von 30 bis 35%. Bei der Vonichtung der DE-OS 31 42 567 mit einer Schutzwand aus diesem Graphit tritt nach längerem Gebrauch ein ungleichmäßiger Verschleiß der Schützwand auf. was die Herstellung dünner Glasbänder mit gleichmäßig hoher Qualität schwierig macht.

Aufgabe der vorfegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die die Herstellung von Glasbändern mit einer Stärke unter 1 mm und gleichmäßig guter Qualität ermöglicht.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der untere Endberesch der Schützwand aus praktisch isotropem Graphit mit einer Porosität nicht über 23% und einer Kohlenstoffteilchengröße nicht über 0,1 mm hergestellt ist.

Die an der Vorderseite der Schützwand ausgebildete schräge Fläche läßt die Glasschmelze sanft in den Spalt zwischen der Schutzwand und der Oberfläche des Mctallbades ohne Stillstand an der Vorderseite dieser Wand eintreten, ohne daß ein zunehmender Widerstand dieser Wand bei dem Fließen des Glases stromabwärts ausgeübt wird. Die Verwendung von praktisch isotropem Graphit mit angemessener Porosität, einem Material, das von der Glasschmelze nicht leicht benetzt wird, ergibt eine hohe Wirksamkeit bei der Herstellung von dünnem Schichtglas, das weder Störungen noch Bläschen enthält.

Bevorzugterweise beträgt die Porosität des verwendeten Graphits mindestens 9%.

Vorzugsweise besitzt die Schützwand aan ihrer Rückseite eine vertikale Fläche sowie eine weitere schräge Fläche zwischen der unteren Kante der an der Vorderseite befindlichen schrägen Fläche und der unteren Kante an der vertikalen Fläche der Rückseite, wobei der Abstand dieser weiteren schrägen Fläche von der Oberfläche des Metallbades mit zunehmendem Abstand dieser schrägen Fläche zum Einlaß des Metallbades ebenfalls zunimmt Durch diese Ausbildung der Schutzwand wird auch die Abtrennung der fließenden Glasschmelze von der Rückseite der Schützwand sehr rr'att und gleichmäßig, so daß der Weiterlauf der durch .i<e Schutzwand in eine dünne Schicht geformten Glasschmelze auch dann nicht unregelmäßig gestört wird, wenn eine durch die Affinität der Glasschmelze an der Schützwand crzeugte Anziehungskraft nicht gleichmäßig über die Gesamtlänge der Schutzwand wirkt, welche sich in Breitenrichtung der geschmolzenen Glasschicht erstreckt.

Durch die beschriebene Form und das beschriebene Material der Schutzwand ergibt sich zusammen die Auswirkung, daß die Glasschmelze zu einer dünnen Schicht geformt und weiter gestreckt werden kann, ohne ihre Gleichförmigkeit zu verlieren, und deshalb wird ein in dieser Vorrichtung erzeugtes Schichtglas frei von linearen Störungen und kleinen Bläschen auch dann, wenn Schichtglas mit einer Stärke von weniger als 1 mm erzeugt wird.

Bei der erfindungsgemäöen Vorrichtung wird die Formung der Glasschmelze zu einer dünnen Schicht unter Verwendung der Schutzwand erzielt, ohne die Glasschmelze besonders aufzuheizen, da nachgewiesen wurde, daß das Aufheizen der Glasschmelze in diesem Zustand sehr leicht in den Siedezustand für das Glas führen und dadurch die Erzeugung von Bläschen in der Glasschmelze fördern kann, und daß dann, wenn die Erhitzung durch die Glasschmelze durchtretenden elektrischen Strom erfolgt, zusätzliche Bläschenbildung in der Glasschmelze erfolgen kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt

so F i g. I eine seitliche Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.2 eine Teildraufsicht auf die Vorrichtung nach Fi % 1.
F i g. 3 eine vergrößerte Schnittdarstellung des Bereichesder Schützwand aus F i g. 1,

F i g. 4 und 5 zwei unterschiedlich ausgebildete Schützwändc nach dem Stand der Technik in gleicher Abbildungsform wie F i g. 3,
Fig.6 eine bevorzugte Abwandlung der Ausführungsform der Schützwand nach F i g. 3 in etwa gleicher Schnittdarstellung, und

F i g. 7 eine weitere bevorzugte Abwandlung der Schützwandform aus F i g. 3 in gleichartiger Schnittdarstellung.

b5 F i g. I und 2 zeigen eine Kammer 10 zum Formen des Glases. Ein Zuleitungskanal 12 verbindet diese Glasformkammer 10 mit einem Glasschmelz- und -reinigungsofen (nicht dargestellt). In der Kammer 10 bilden

eine hitzebeständige Bodenplatte 18, zwei hiizebeständige, sich in Längsrichtung der Kammer erstreckende Seitenwände 20 und eine am Einlaßendc angeordnete Abschluß- oder Abdichtplattc 22 ein Metallschmelzenbad 16, das mit Metallschmelze 25 aus Zinn oder Zinnlegierung gefüllt ist. Der Einlaß zum Melallschmelzenbad 16 wird durch eine wärmebeständige Lippenplatte 26 und einen Steuerschütz 28 aus wärmebeständigem Material in bekannter Weise gebildet. Mit etwas Abstand vom Einlaßende und über dem wärmebeständigen Bodenaufbau 18 überspannt eine wärmeisolierende Wand 30 den Raum zwischen den beiden Seitenwänden 20 so, daß das untere Ende dieser Wand 30 einen gewissen Abstand von der Oberfläche der Metallschmelze 25 einhält. Ein Dachaufbau der Kammer 10 im Bereich zwischen dem Einlaßende und der wärmeisolierenden Wand 30 bildet ein flaches Gewölbe 32. das eine relativ weit oben gelegene Decke ergib:, während ein Dachaufbau 34 im Bereich in Strömungsrichlung hinter der Wand 30 eine relativ niedere Decke ergibt.

Stromauf benachbart zur wärmeisolierenden Wand 30 befindet sich eine wärmeisolierende Hilfswand 31, die ebenfalls zwischen den beiden Seitenwänden 20 aufgespannt ist, jedoch zwischen ihrem unteren Ende und der Oberfläche der Metallschmelze 25 einen beträchtlich großen Spalt läßt, und ein einen Schütz bildender Block 36 in Form einer Vertikalwand (von nun ab als Schutzwand bezeichnet) ist an der wärmeisolierenden Hilfswand 31 befestigt. Die Schützwand 36 erstreckt sich quer zum Metallschmelzebad 16, endet jedoch, wie F i g. 2 zeigt, mit etwas Abstand von den jeweiligen Seitenwänden 20. Zwischen dem unteren Ende der Schützwand 36 und der Oberfläche der Metallschmelze 25 besteht nur ein sehr geringer Abstand. Wenn Glasschmelze 15 in das Metallschmelzenbad 16 als nach unten gerichteter Strom über die Oberfläche der Lippenplatte 26 mit angemessener Strömungsgeschwindigkeit eingeführt wird, welche durch die Vertikalstcllung des Stcuerschützen 28 bestimmt wird, bildet sich ein Rücks'au 40 der Glasschmelze auf der Metallschmelze 25 zwischen der Abschlußplatte 22 und der Schützwand 36, wenn auch die Glassschmelze allmählich und kontinuierlich aus diesem Rückstau 40 durch den Spalt zwischen der Schutzwand 36 und der Metallschmelze 25 sowie durch die Seitenspalte 52 zwischen der Schützwand 36 und den Seitenwänden 20 ausfließen kann.

Damit unterteilen die wärmeisolierende Wand 30 und die Schützwand 36 den Innenraum der Glasformkammer 10 in einen stromaufliegenden Raum 42 und einen stromabwärts liegenden Raum 44. In dem stromaufliegenden Raum 42 sind Heizelemente 46 über dem Rückstau der Glasschmelze angebracht, um die Gasatmosphäre in diesem Raum 42 aufzuheizen und dadurch eine unerwünschte Absenkung der Temperatur der Glasschmelze durch natürliche Hitzeabstrahlung zu verhindern. Im stromabgelegenen Raum 44 befindet sich ein Kühler 48, der die dort befindliche Gasatmosphäre abkühlt. Um eine Oxidation der Metallschmelze 25 zu vermeiden, wird ein nichtoxidierendes Gas, beispielsweise ein Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff in den stromabgelegenen Raum 44 der Glasformkammer 10 über (nicht dargestellte) Gasleitungen in dem Dachaufbau 34 eingeführt. Das Melallschmelzenbad 16 kann mit im wesentlichen gleichförmiger Tiefe versehen sein, doch wird vorzugsweise die hiizebeständige Bodenplatte 18 so geformt, daß das Metallschmelzebad 16 einen vergleichsweise tiefen Bereich besitzt, der sich vom Einlaßende bis zu der durch die wärmeisolierende Wand 30 bestimmten Stelle erstreckt, sowie einen vergleichsweise flachen Bereich, von dort zum Auslaßende im Hinblick auf eine Unterdrückung einer Konvektion der Metallschmelze 25 durch die von der Glasschmelze übertragene Wärme.

Da die Glasschmelze 15 kontinuierlich zu dem Rückstau 40 der Glasschmelze zugeliefert wird, fließt die Glasschmelze in dem Stau 40 allmählich nach unten ab, und zwar zum Teil durch den engen Spalt zwischen der

lu Schutzwand 36 und der Metallschmelze 25 und zum Teil durch die Seitenspaltc 52 zwischen der Schützwand 36 und der jeweiligen Seitenwand 20. Beim Durchtritt durch den engen Spalt zwischen der Schützwand 36 und der Metallschmelze 25 wird aus der Glasschmelze ein dünnes Band 60. das auf der Metallschmelze 25 schwimmt. Eine Zugkraft wird auf das Glasband 60 durch (nicht dargestellte) außerhalb des Auslaßendes rjrr Olaxformkammcr 10 angebrachte Austragwalzen und ebenfalls durch die Wirkung dahinter angebrachter (nicht dargestellter) Förderwalzen übertragen. Aus diesem Grund wird das Glasband 60 gestreckt und schreitet längs der Oberfläche der Metallschmelze 25 zum Auslaßendc des Metallschmelzenbades hin fort. Bei dieser Vorschubbewegung wird das Glasband 60 allmählieh abgekühlt und dimensionsstabil, bevor es am Auslaßende ankommt. Wie zu verstehen ist, wird die Endstärke des Olasbandes 60 nicht direkt durch die Höhe des Spaltes zwischen der Schützwand 36 und der Oberfläche der Metallschmelze bestimmt, sondern hängt

jo auch noch von anderen Faktoren, wie der Viskosität der Glasschmelze, der Größe der genannten Zugkraft und/ oder der Vorschubgeschwindigkeit des Glasbandes 60 ab.

Da ein Anteil der Glasschmelze aus dem Stau 40

j5 durch die Seitenspaltc 52 zwischen der Schützwand 36 und der Seitenwand 20 ausfließt, ohne durch den engen Spalt zwischen der Schützwand 36 und der Metallschmelze 35 hindurchzutreten, besitzt das Glasband 60 seitliche Grenzbereiche 61, deren Stärke beträchtlich größer als die des Glasbandes im ebenen Hauptbereich ist. Dementsprechend kann die Glasformkammer 10 wahlweise noch mit an der Oberseite oder an der Kante angreifenden Walzen 64 versehen werden, die an den seitlichen Kantenbereichen 61 des Glasbandes 60 von der Oberseite her angreifen, um eine seitliche Zusammenziehung des Glasbandes 60 zu vermeiden.

Anhand der F i g. 3 wird die erfindungsgemäß eingesetzte Schützwand 36 im einzelnen näher erläutert Als Grundeigenschaft für die Erfindung ist die Schützwand

w 36 entweder insgesamt oder nur in einem unteren Edabschnitt, der in Berührung mit der Glasschmelze 40 steht, aus einem isotropen Graphit gefertigt, der nicht mehr als 23% Porosität besitzt, und sie besitzt eine schräge Fläche 36£> in ihrem unteren Endbereich. Wie sich aus der vorhergehenden Beschreibung und der Darstellung ergibt, steht nur ein unterer Endabschnitt der Schutzwand 36 mit der Glasschmelze in Berührung. Dementsprechend spielt weder das Material noch die Form des restlichen oberen Abschnittes der Wand 36

W) eine Rolle. An der dem Glasschmelzenstau 40 zugewendeten Vorderseite besitzt die dargestellte Schützwand 36 eine vertikale ebene Fläche 36a im oberen Abschnitt, jedoch ist dies nur aus Vereinfachungsgründen so gezeigt.

Die schräge Fläche 36b der Schützwand 36 ist so ausgebildet, daß die Oberfläche 41 des Glasschmelzenstaus 40 immer an diese schräge Räche 366 angrenzt und der Abstand zwischen dieser schrägen Fläche 36b

und der Oberfläche der Metallschmelze 25 mit wachsendem Abstand der schrägen Fläche 36ύ vom Einlaßende des Metallschmelzenbades 16 abnimmt. Mit anderen Worten, die durch den Spalt zwischen der Schützwand 36 und der Metallschmelze 25 hindurchfließende Glasschmelze trifft auf einen zunehmenden Widerstand durch die Schutzwand 36. wenn sie sich stromabwärts bewegt, f.:; der Rückseite besitzt der untere Endabschnitt der Schützwand 36 eine vertikale ebene Fläche 36c, die bis zum oberen Ende der Schützwand 36 reicht. Die dargestellte Schützwand 36 besitzt eine flache und horizontale Fläche 36</ als untere Endfläche zwischen der schrägen Fläche 366 und der vertikalen Fläche 36c, das ist jedoch nicht unbedingt erforderlich.

Die beschriebene Form des unteren Endabschnittes der Schutzwand 36 wurde auf Grundlage der Erkenntnis ausgelegt, daß das Auftreten von linearen Störungen an dünnen Glasschichten, die nach dem Verfahren gemäß der jP-ÖS 54(i97ä)-31012 hergesicüi wurden, zum großen Teil von der Form der Schützwand herrührt.

Zum Vergleich sind in den F i g. 4 und 5 zwei Formen von Schützwänden 66 gezeigt, wie sie in der genannten JP-OS empfohlen sind, und zwar in gleicher Schnittdarstellung wie die erfindungsgemäße Schützwand 36 in Fig. 3.

In F i g. 4 ist der untere Endabschnitt der Schutzwand 66 mit einer Vertikalfläche 66a an der Frontseite ausgestattet, und einer schrägen (und leicht gekrümmten) Oberfläche 66b, die sich vom unteren Ende der Vertikalflache 66a bis zu einer an der Rückseite ausgebildeten Vertikairtäche 66c so erstreckt, daß der Abstand zwischen der geneigt und gekrümmt liegenden Fläche 666 und der Oberfläche der Metallschmelze 25 mit zunehmendem Abstand dieser geneigten Fläche 66b vom Einlaßende des Metallschmelzenbades vergrößert In diesem Fall liegt die Oberfläche 41 des Glasschmelzenstaus 40 an der vertikalen Frontfläche 66a der Schutzwand 66 an. Aus diesem Grunde kann ein bestimmter Anteil der Glasschmelze in der Nähe der Stauoberfläche 41 nicht gleichmäßig in den Spalt zwischen dem unteren Ende der Wand 66 und der Metallschmelze 25 einfließen und stagniert deshalb längs der Frontfläche 66a der Wand 66, wie es durch Pfeile 71 und 73 angedeutet ist, so daß sich ein Aufstau 70 längs der Berührungslinie zwischen der Glasoberfläche 41 und der Wandoberfläche 66a ausbildet. Infolge dieses Phänomens verbleibt der obere Anteil der Glasschmelze länger im Stau 40 als der untere Anteil der Glasschmelze, so daß die durch den Spalt unterhalb der Schutzwand 66 hindurchtretende Glasschmelze ungleichförmige Viskositätsstellen besiut Wenn das so entsstehende Glasband 6OA zur Bildung einer dünnen Glasschicht gestreckt wird, erscheinen die Ungleichförmigkeiten der Viskosität der Glasschmelze als lineare Störungen in der Glasschicht

In F i g. 5 ist das untere Ende einer bekannten Schützwand 66 zu einer gerundeten und sehr wenig schrägliegenden Fläche 66d ausgebildet Der Abstand zwischen dieser gerundeten Oberfläche €6d und der Oberfläche der Metallschmelze 25 nimmt mit wachsendem Abstand der gerundeten Oberfläche vom Einlaßende des Metallschmelzenbades zu. An der Rückseite ist diese Schützwand 66 mit einem Fortsatz oder einer Nase 66e versehen, die eine scharfe Kante 75 an der Auslaufstelle der gerundeten Oberfläche 66d besitzt Wegen der gerundeten und glatt schrägiiegenden Fläche der unteren Endfläche 66i/wird sich in diesem Fall die Möglichkeit weniger zeigen, daß eine Stagnierung eines oberen Abschnittes der Glasschmelze auftritt, die einen kleinen Aufstau an der Frontseite der Schützwand 66 bildet. Jedoch treten bei einer unter Benutzung dieser Schützwand 66 erzeugten dünnen Glasschicht immer noch lineare Störungen auf. Es sind dafür wahrscheinlich zwei Gründe maßgebend. Der erste Grund besteht in der ungleichförmigen Streckung des Glasbandes 6OA infolge der Nase 66e der Schutzwand 66. Die Reaktionskraft auf die Zugkraft, die auf die oberen und unteren Flächen des Glasbandes 60/4 ausgeübt wird, verteilt sich nicht ίο gleichmäßig über die Berührungsfläche zwischen der Glasschmelze und der Schützwand 66. sondern konzentriert sich in einem beträchtlichen Maße an der scharfen Kante 75 der Nase 66e. Das Glasband 6OA wird unmittelbar nach dem Ablösen von der Schutzwand 66 an der is Kante 75 gestreckt, und eine besonders große Strekkung des Glasbandes 6OA tritt an der an die Kante 75 der Wand 66 anstoßenden oberen Fläche auf. Eine derartig lokal verstärkte Streckung führt in einem Oberflächcnbcrcich der erhaltener. Glasschicht zu linearen Ver-Zerrungen oder Störungen. Als zweiter Grund kann die Anziehungskraft genannt werden, die infolge der Affinität der Glasschmelze zur Schützwand 66 besteht, und die in ungünstigen Richtungen auf das Glasband 6OA einwirkt. Da der Fortsatz oder die Nase 66e der Schützwand 66 zwischen der scharfen Kante 75 und der verti kalen Oberfläche 66c eine geneigte Fläche besitzt, weist die durch den Pfeil A dargestellte Anziehungskraft eine Komponente auf, die umgekehrt zur Hauptstreckungsrichtung (Pfeil F) des Glasbandes 6OA liegt Dadurch läßt eine geringfügige Ungleichförmigkeit der Verteilung der Anziehungskraft über die Breite des Glasbandes 6OA die Streckkraft ungleichförmig werden, und aus diesem Grunde bilden sich lineare Störungen oder Verzerrungen in der ausgebildeten Glasschicht aus. Darüber hinaus läßt die Wirkung der Anziehungskraft in zur Zugrichtung umgekehrt liegender Richtung einen Anteil der Glasschmelze längs den Oberflächen des Fortsatzes oder der Nase 66e der Schutzwand 66 stagnieren, und das führt zusätzlich zu weiteren linearen Störungen oder Verzerrungen in der ausgebildeten Glasschicht.

Wie F i g. 3 zeigt, erlaubt die schräge Fläche 36b der erfindungsgemäß eingesetzten Schützwand 36 der Glasschmelze 40, sanft und gleichmäßig in den Spalt zwisehen dem unteren Ende 36dder Schützwand 36 und der Metallschmelze 25 einzutreten. Dementsprechend fließt auch der obere Anteil der Glasschmelze im Stau 40 sanft, wie Pfeil 77 zeigt, in den Spalt ein und neigt kaum zum Stagnieren längs der Oberfläche der Schützwand so 36. Als zusätzlicher Vorteil ergibt die geneigte Fläche 36d eine Erhöhung in der Geschwindigkeit der Glasschmelze, wenn sie sich dem stromabwärts gelegenen Ende des Spaltes zwischen der Schützwand 36 und der Metallschmelze 25 nähert, so daß hier ein beträchtlicher Viskositätswiderstand der Glasschmelze entsteht, der als Reaklionskrafl zu der auf das Glasband 60 einwirkenden Streckkraft dient, so daß die Konzentration der Reaktionskräfte an der Schnittkante zwischen der vertikalen Fläche 36c der Wand 36 und der Rückfläche der Glasschmelze aufgelöst wird. Es ist dazu in diesem Fall unnötig, das Glasband in einem Bereich unmittelbar stromabwärts von der Schutzwand 36 in großem Maße zu strecken, da die Stärke des Glases am stromabseitigen Ende des Spaltes zwischen der Wand 36 und der i>5 Metallschmelze 25 bereits sehr gering ist-

Die Berührung der Glasschmelze mit der Schützwand 36 endet am unteren Ende der vertikalen Rückfläche 36c der Wand 36. Aus diesem Grund wirkt die Anzie-

hungskraft A, die sich durch die Affinität der Glasschmelze gegenüber der Schutzwand 36 ergibt, auf das Glasband 60 nur in einer senkrecht zur Hauptrichtung F der Streckkraft liegenden Richtung ein. Das bedeutet, daß eine ungleichförmige Verteilung der Anziehungskraft A über die Breite des Glasbandes 60 keinen Einfluß auf die Gleichförmigkeit der Streckkraft F besitzt. Daneben besteht keine Möglichkeit einer Stagnierung von Glasschmelze längs der Rückfläche 36c der Schützwand 36 durch Wirkung der Anziehungskraft A. Aus diesen Gründen ist es möglich, eine dünne Glasschicht frei von linearen Störungen und Verzerrungen mit Hilfe dieser Schützwand 36 auszubilden.

Bezüglich des Materials der Schützwand 36 wurde ursprünglich angenommen, daß eine relativ große Auswahl aus den wärmebeständigen Materialien getroffen werden könnte, die nicht leicht mit Glasschmelze benetzt werden- Es zeigte sich jedoch, daß die Verwendung von praktisch isotropem Graphit mit angemessener Porosität als Schützwandmaterial sich bei der Verhinderung des Auftretens von linearen Störungen oder Verzerrungen und/oder kleinen Bläschen in der relativ dünnen, durch die beschriebene Vorrichtung ausgebildeten Glasschicht als äußerst wirksam erweist.

Die obere Begrenzung für die Porosität des Graphits wird bei 23% festgesetzt, da sowohl die Reaktivität der aus Graphit bestehenden Schützwand 36 an den Oberflächen zur Glasschmelze als auch die Benetzbarkeit des Graphits mit Glasschmelze mit zunehmender Porosität zunimmt, so daß die Verwendung von Graphit mit größerer Porosität als 23% ein Auftreten von kleinen Wellungen an der Oberfläche der erzeugten Glasschicht ergeben kann. Die Poren der aus Graphit bestehenden Schützwand 36 dienen dazu, eine bestimmte Menge an der Stoßfläche zwischen der Wand 36 und der Glasschmelze entwickelten Gases abzuführen und dadurch das Auftreten von Bläschen in der ausgebildeten Glasschicht zu verhindern. Von diesem Gesichtspunkt aus wird eine Porosität des verwendeten Graphites von mindestens 9% bevorzugt. Es besteht eine definierte Beziehung zwischen der Pcrosität isotropen Graphits und seiner Raumdichte. Die Raumdichte besitzt den Wert 2,10, wenn die Porosität 9% beträgt, und den Wert 1,77, wenn die Porosität 23% beträgt.

Außerdem wird die Teilchengröße der Kohlenstoffpartikel in dem benutzten Graphit auf nicht mehr als 0,1 mm festgesetzt, da Kohlenstoffpartikel mit größeren Ausmaßen es erschweren, die Formwand 36 mit Wandoberflächen von ausreichend hoher Glätte auszubilden, so daß auch dadurch die Möglichkeit von kleinen Wellungen an der Oberfläche des unter Benutzung der Schützwand 36 ausgebildeten Schichtglases besteht.

Falls hochanisotroper Graphit als Material für die Schützwand 36 eingesetzt wird, wird diese Wand 36 wahrscheinlich durch die fortgesetzte Einwirkung der Glasschmelze auf die Oberflächen ungleichmäßig verschleißen während des industriellen Einsatzes, auch wenn die Schutzwand anfänglich hochpräzise bearbeitet wurde, und der ungleichmäßige Verschleiß der Schützwand 36 ergibt dann Schwierigkeiten, dünnes Schichtglas mit zufriedenstellend hoher Qualität zu erzielen. Bei der vorliegenden Erfindung wird deswegen praktisch isotroper Graphit verwendet, der in praktischer Hinsicht keine Anisotropie seiner physikalischen Eigenschaften, einschließlich Verschleißwiderstand, zeigt Außer der genannten günstigen Auswirkung für die Qualität des erzeugten Schichtglases ermöglicht die Verwendung eines isotropen Graphits als Material für

die Schützwand einer kontinuierlichen langen Einsatz der Schützwand 36 bei der industriellen Herstellung dünnen Schichtglases.

F i g. 6 zeigt eine bevorzugte Abwandlung der Form des unteren Endabschnittes der Schützwand 36 nach F i g. 3. In F i g. 3 läuft das untere Ende der Schützwand 36 in die ebene horizontale Fläche 36c/aus, während die abgewandelte Schützwand 36/1 nach Fig.6 eine geneigte Fläche 36c besitzt, die zwischen der unteren Kante der schrägen Fläche 36t an der Vorderseite und der unteren Kante der vertikalen Fläche 36c an der Rückseite sitzt, so daß die Schnittkante 37 der beiden schrägen Flächen 366 und 36e das untere Ende der Schützwand 36,4 darstellt. In F i g. 6 ist die schräge Fläche 36e leicht konvex ausgeführt, sie kann aber auch als ebene, schräge Fläche ausgebildet sein.

Im Vergleich zur horizontalen unteren Endfläche 36c/ der Schützwand 36 nach F i g. 3 ist die schräge Fläche 36e in F i g. 6 wirksamer zur Giättung einer nach oben gerichteten Bewegung der Metallschmelze 25, die durch das Gewicht der Glasschmelze im Stau 40 an dem Ort der Schützwand 36Λ nach unten gedrückt wird. Außerdem löst sich die Glasschmelze an dieser schrägen Fläche 36e und nicht an der vertikalen Rückfläche 36c von dieser Schützwand 36Λ, so daß die Möglichkeit einer Konzentration der oben erklärten Reaktionskraft infolge des Viskositätswiderstandes der Glasschmelze weiter verringert wird. Dementsprechend wird noch mehr sichergestellt, daß das durch diese Vorrichtung erzeugte Schichtglas frei von kleinen Fehlern, wie linearen Störungen oder kleinen Bläschen, ist, auch wenn die Glasschicht dünner als 1 mm ist. F i g. 7 zeigt eine weitere Abwandlung der Schutzwand 36-4 der Fig.6. An der Vorderseite der abgewandelten Schützwand 36ß nach F i g. 7 befindet sich eine schräge und konvex gerundete Oberfläche 36/" statt der schrägen und ebenen Oberfläche 36Ö in F i g. 3 und 6. Dies*: schräge und gerundete Fläche 36/" geht glatt in die untere schräge Oberfläche 36c. die anhand von F i g. 6 beschrieben wurde, so über, daß das untere Ende 37 dieser Schützwand 36ß keine scharfe Kante aufweist. Die Rundung der schrägen Frontfläche 36/"bewirkt eine weitere Glättung des Einströmens der Glasschmelze aus dem Stau 40 in den schmalen Spalt zwischen der Schützwand 36ß und der Metallschmelze 25, so daß sich eine günstige Auswirkung auf die Qualität der erzeugten Glasschicht ergibt.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Herstellung relativ dünner Glasbänder nach dem Floatverfahren mit einer Kammer zum Formen des Glases, die einen ein Metallbad aufnehmenden Boden, zwei Seitenwände, ein mit Abstand zum Metallbad angeordnetes Dach sowie an ihrem einen Ende einen Einlaß für die Glasschmelze und an ihrem anderen Ende einen Auslaß für das Glasband aufweist, mit einer Einrichtung zum Strecken des Glasbandes und mit einer im Innern der Kammer quer zur Sirömungsrichtung der Glasschmelze und mit Abstand zum Einlaß angeordneten Schutzwand, zwischen deren unterem Ende und der Oberfläche des Metallbades ein schmaler Spalt besteht, der einen Rückstau der Glasschmelze auf dem Metallbad zwischen Einlaß und Schutzwand erzeugt, wofofci die dem Rückstau zugewandte Vorderseite der ächüizwäriu niii eine? /.um unier en Ende der Schutzwand reichenden schrägen Fläche versehen ist, die von der Oberfläche der Glasschmelze in dem Stau geschnitten wird, und deren Abstand zur Oberfläche des Metallbades mit zunehmendem Abstand vom Einlaß abnimmt, unri wobei die Schützwand zumindest in ihrem unteren mit der Glasschmelze in Berührung stehenden Endbereich aus Graphit hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Endbereich der Schutzwand (36, 36/i, 36B) aus praktisch isotropem Graphit mit einer Porositäi nicht f'ber 23% und einer Kohlenstoffteiichengröße nicht über 0,1 mm hergestellt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß Graphit mit einer Porosität von mindestens 9% verwendet wird.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die durchschnittliche Massendichte des Grapiiits im Bereich von 1.77 bis 2,10 liegt.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Rückseite der Schutzwand mit einer vertikalen Fläche versehen ist, und die untere Kante dieser vertikalen Fläche sich hinter der unteren Kante der schrägen Fläche der Vorderseite der Schutzwand befindet, dadurch gekennzeichnet, daß an der Schützwand (364) eine weitere schräge Fläche (36e) ausgebildet ist, die zwischen der unteren Kante der schrägen Fläche (366) an der Vorderseite und der unteren Kante der vertikalen Fläche (36c) an der Rückseite liegt, wobei der Abstand der weiteren schrägen Fläche (36e) zur Oberfläche des Metallbades (25) mit zunehmendem Abstand zum Einlaß (12) zunimmt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere schräge Fläche konvex gerundet ist.