DE3787575T2

DE3787575T2 - Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von Float-Glas.

Info

Publication number: DE3787575T2
Application number: DE87109555T
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Haruyama; Hiroshi Mase; Tsunehiro Saito; Yasuo Sato; Masaaki Yoshikawa
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1987-07-02
Publication date: 1994-05-11
Anticipated expiration: 2007-07-03
Also published as: EP0251325A3; JPS63156023A; EP0251325A2; CN87104655A; US4784680A; DE3787575D1; KR880001539A; KR950002327B1; CN1011886B; EP0251325B1; JPH0813688B2; CA1297297C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind in GB-A-1 555 360 beschrieben.
Es wurde auch ein Verfahren zum Herstellen einer Glasplatte mit einer Dicke kleiner als der Gleichgewichtsdicke der Glasplatte unter Verwendung eines Floatprozesses beschrieben. Genauer gesagt, wird geschmolzenes Glas einem Metallschmelzenbad zum Ausbilden eines Glasbandes zugeführt, und das Glasband wird auf dem Metallschmelzenbad einer Zugkraft unterworfen, um es zu strecken. Da das Glasband dazu neigt, sich während des Streckvorgangs in seiner Breitenrichtung zusammenzuziehen, ist ein Paar Oberseitenwalzen so angeordnet, daß beide Kanten des Glasbandes in Berührung mit den Oberseitenwalzen stehen, um zu verhindern, daß sich das Glasband zusammenzieht. Die Verlängerung des Glasbandes wird bei relativ niedriger Temperatur wie einer solchen von 950ºC-800ºC ausgeführt, um die Verwendung der Oberseitenwalzen wirkungsvoll zu gestalten. Jedoch erhöht eine derartig niedrige Temperatur die Viskosität des Glases (bei einem Glas aus der Produktreihe N&sub2;O-CaO-SiO&sub2;, wie es für Fenstergläser für Gebäude verwendet wird, ist log η (die Viskosität von Glas in der Einheit Poise) etwa 4,8-6,5). Daher bestand eine Schwierigkeit dahingehend, daß eine große Strecke erforderlich war, um das Floatglas ausgehend von seiner Gleichgewichtsdicke auf eine Solldicke zu verringern (z. B. trägt dann, wenn die Solldicke 1 mm ist, die Länge etwa 20 m). Infolgedessen wird die Größe eines das Glasschmelzenbad enthaltenden Behälters groß, und es wurde eine große Energiemenge verloren. Ferner nimmt in diesem Fall der Arbeitsgang-Wirkungsgrad für Glaserzeugnisse ab, da die beiden Kanten des Glasbandes sehr dick sind.
Die Veröffentlichung Nr. 6844/1975 eines geprüften Japanischen Patents offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines dünnen Glasbandes, bei dem eine stehende Welle auf einem Metallschmelzenbad ausgebildet wird, und das Glasband über einen durch die stehende Welle ausgebildeten Vorsprung bewegt wird. Jedoch beeinflußt eine kleine Änderung in der stehenden Welle die Dicke des Glasbandes stark. Demgemäß ist es schwierig, die Dicke des Glasbandes einzustellen. Ferner ist es, da die stehende Welle durch Anheben eines Teils der Oberfläche eines geschmolzenen Metalls erzeugt wird, schwierig, eine stehende Welle mit stabiler Form zu erzeugen. Demgemäß kommt es zu einer Verformung im Glasband, wodurch keine gleichförmige Dicke für das Glasband erhalten werden kann. Beim Verfahren, das die stehende Welle verwendet, bricht das Glasband leicht, da es dann, wenn es über die Reichweite der stehenden Welle hinaus geführt wird, eine Dicke aufweist, die geringer als die Solldicke ist. Als ein Verfahren zum Herstellen eines Floatglases mit einer Dicke größer als die Gleichgewichtsdicke wird eine Bandbreite- Steuereinrichtung wie eine Kohlenstoff-Prelleinrichtung oder die Oberseitenwalzen zu beiden Seiten des Behälters angebracht, um die Form des Glasbandes zwischen einem Ablaufrand und der Bandbreite-Steuereinrichtung zu erfassen, und der Anteil des über den Ablaufrand laufenden Glases wird eingestellt. Jedoch tritt die Schwierigkeit auf, daß der Arbeitswirkungsgrad gering ist.
Schließlich ist aus EP-A-0 131 230 die Verwendung eines linearen Induktionsmotors bei einem Prozeß zum Herstellen von Flachglas bekannt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas mit einer Dicke unter der Gleichgewichtsdicke, ohne daß es zu Verspannungen im Glas kommt, und mit einem kleinen Metallschmelzenbad anzugeben, um Energie zu sparen und einen hohen Arbeitsgang- Wirkungsgrad zu erzielen.
Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas anzugeben, die für eine Glasplatte mit einer Dicke unter der Gleichgewichtsdicke einfachen Betrieb erlauben.
Die vorige und andere Aufgaben der Erfindung wurden dadurch gelöst, daß ein Verfahren zum Herstellen von Floatglas geschaffen wurde, wie in Anspruch 1 definiert, und eine Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas geschaffen wurde, wie in Anspruch 8 definiert.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Erfindungsgemäß wird ein Höhenunterschied zwischen der ersten horizontalen Metallschmelzenbad-Oberfläche stromaufwärts im Behälter und der zweiten horizontalen Metallschmelzenbad-Oberfläche stromabwärts geschaffen. Wenn ein Glasband mit einer Dicke unter der Gleichgewichtsdicke des geschmolzenen Glases auf dem Metallschmelzenbad ausgebildet wird, wird das Niveau der ersten Badoberfläche niedriger als das der zweiten Badoberfläche vorgegeben. Wenn ein Glasband mit einer Dicke über der Gleichgewichtsdicke ausgebildet wird, wird die erste Badoberfläche höher vorgegeben als die zweite Badoberfläche. Der Höhenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche wird wünschenswerterweise so vorgegeben, daß er im Bereich von 0,5 mm-6 mm liegt, wenn ein Glasband herzustellen ist, dessen Dicke dünner als die Gleichgewichtsdicke ist. Der Höhenunterschied kann abhängig von der Dicke des herzustellenden Glases bestimmt werden.
Der Höhenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche wird dadurch hergestellt, daß eine elektromagnetische Kraft auf das geschmolzene Metall ausgeübt wird, und der Unterschied kann leicht dadurch geändert werden, daß die elektromagnetische Kraft verändert wird. Als Einrichtung zum übertragen der elektromagnetischen Kraft offenbart GB-A-1 107 099 einen linearen Induktionsmotor, bei dem eine dreiphasige Wechselspannung einem Primäreisenkern mit kammähnlichen Zähnen zugeführt wird, auf den Spulen aufgewickelt sind, und die Spulen werden aufeinanderfolgend erregt, um ein in einer vorgegebenen Richtung wanderndes Magnetfeld zu erzeugen, wodurch durch das wandernde Magnetfeld ein elektrischer Strom im geschmolzenen Metall induziert wird. Durch das wandernde Magnetfeld und den elektrischen Strom wird eine Lorenzkraft erzeugt. Demgemäß wird im Metallschmelzenbad eine Volumenkraft erzeugt, die in derselben Richtung wirkt wie das wandernde Magnetfeld, wodurch der Höhenunterschied zwischen der ersten Badoberfläche und der zweiten Badoberfläche geschaffen wird. Genauer gesagt, wird dann, wenn ein wanderndes Magnetfeld mit etwa 50 Gauss (wenn die Länge eines linearen Induktionsmotors etwa einen Meter beträgt) an das Metallschmelzenbad angelegt wird, ein Höhenunterschied von etwa 2,8 mm im Metallschmelzenbad ausgebildet. Wenn ein Höhenunterschied von etwa 16 mm erforderlich ist, ist es notwendig, ein wanderndes Magnetfeld von etwa 120 Gauss anzulegen. An der Grenze zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche wird ein geneigter Oberflächenbereich ausgebildet. Wenn das Glasband über die geneigte Oberfläche geführt wird, wird die Viskosität vorzugsweise so festgelegt, daß sie im natürlichen Logarithmus (η) im Bereich von 3,1-4,8 liegt. Wenn log η größer als 4,8 ist, besteht die Neigung zum Ausbilden von Spannungen im Glas, wohingegen dann, wenn log η kleiner als 3,1 ist, die Temperatur des Bades übermäßig hoch ist, was einen hohen Energieverlust und eine Erosion des Behälters bewirkt. Es wird bevorzugt, daß dann, wenn das Glasband die zweite Badoberfläche erreicht, die Viskosität des Glases durch Abkühlen des Glasbandes auf log η = 6,5 erniedrigt werden sollte, damit es zu keiner Verminderung der Breite des Glasbandes kommt.
Bei der Erfindung erreicht die Dicke des Glasbandes im Grenzbereich zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche nahezu die Solldicke, und im stromaufwärtigen Bereich der zweiten Badoberfläche weist das Glasband genau die Solldicke auf. Die Position zum Bestimmen der Solldicke verschiebt sich in Richtung der stromaufwärtigen Seite, wenn die Geschwindigkeit zum Ziehen des Glasbandes erhöht wird. Im allgemeinen liegt die Position innerhalb von 3 m vom Grenzbereich zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche.
In den Zeichnungen ist folgendes dargestellt:
Fig. 1 ist ein Längsschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas;
Fig. 2 ist eine teilgeschnittene Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung;
Fig. 3 ist eine teilgeschnittene Teildraufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas;
Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang einer Linie A-A in Fig. 3;
Fig. 5 ist eine teilgeschnittene Teildraufsicht auf ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas;
Fig. 6 ist ein Querschnitt entlang einer Linie A-A in Fig. 5;
Fig. 7 ist eine teilgeschnittene Teildraufsicht auf noch ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas; und
Fig. 8 ist ein Querschnitt entlang einer Linie A-A in Fig. 7.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
In den Fig. 1 und 2 wird geschmolzenes Glas 10 in einem Glasschmelzofen vorwärtsbewegt, und die Fließgeschwindigkeit zum Vorwärtsbewegen des geschmolzenen Glases wird durch eine hitzebeständige Hubtür eingestellt, die an der Vorderkante eines auf den Glasschmelzofen folgenden Kanals vorhanden ist. Dann fließt geschmolzenes Glas, dessen Fließgeschwindigkeit eingestellt wurde, vom Ende eines Überlaufrandes 12 auf eine erste horizontale Oberfläche 13 eines Metallschmelzenbades hinunter. Die Temperatur des gerade heruntergeflossenen geschmolzenen Glases beträgt etwa 1100ºC, und es weist eine extrem kleine Viskosität auf (die Viskosität für eine Zusammensetzung, wie sie für gewöhnliches Fensterglas verwendet wird, beträgt 3,65 im natürlichen Logarithmus (log η = 3,65). Das geschmolzene Glas breitet sich auf der ersten Badoberfläche entlang beschränkenden Platten 15 auf, um zu einem Glasband 16 mit Gleichgewichtsdicke zu werden, und dann bedeckt es das erste Metallschmelzenbad, wobei beide Seiten des Glasbandes in flüssiger Berührung mit den Seitenwänden eines Behälters 17 stehen, der das Metallschmelzenbad enthält.
Ein linearer Induktionsmotor 19 mit im wesentlichen derselben Breite wie derjenigen des Behälters 17 ist unter dem Boden des Behälters 17 angeordnet, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das in Flußabwärtsrichtung des Behälters (rechts in den Fig. 1 und 2) wandert. Das Magnetfeld erzeugt eine Kraft zum Bewegen des geschmolzenen Metalls in stromabwärtiger Richtung, wodurch eine zweite horizontale Badoberfläche 20 an der stromabwärtigen Seite geschaffen wird, deren Niveau höher ist als dasjenige der ersten Badoberfläche, und eine geneigte Badoberfläche 22 im Grenzbereich zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche gebildet wird. Da durch den linearen Induktionsmotor eine im wesentlichen gleichförmige Kraft auf das geschmolzene Metall von seinem Bodenabschnitt zu seinem Badoberflächenabschnitt hin ausgeübt wird, bewirkt dies im wesentlichen keine Strömung des geschmolzenen Metalls. Der Höhenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche wird abhängig von der Dicke einer herzustellenden Glasplatte bestimmt. Wenn z. B. eine Glasplatte mit einer Dicke von 3 mm herzustellen ist, beträgt der Höhenunterschied vorzugsweise etwa 2 mm. Für eine Glasplatte mit einer Dicke von 0,5 mm ist ein bevorzugter Bereich für den Höhenunterschied 3 mm-4 mm. Der Unterschied kann dadurch verändert werden, daß die dem linearen Induktionsmotor zugeführte Leistung verändert wird. Der lineare Induktionsmotor kann in einem Raum 23 über dem Metallschmelzenbad vorhanden sein.
Die Seitenwände 18 des das geschmolzene Metall enthaltenden Behälters sind vorzugsweise durch ein Material gebildet, das eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die größer ist als die des geschmolzenen Metalls. Als derartiges Material wird vorzugsweise Wolfram, eine Legierung aus Wolfram oder ZrB&sub2; verwendet, da dann im wesentlichen keine Hinderungskraft betreffend das Vorwärtsbewegen des Glasbandes durch den linearen Induktionsmotor besteht. Das Glasband mit der Gleichgewichtsdicke auf der ersten Badoberfläche wird zur geneigten Badoberfläche 22 vorbewegt, wo die Dicke des Glasbandes durch eine Verringerungskraft schnell dünn wird, die durch den Höhenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche gegeben ist, und die Dicke des Glasbandes erreicht beinahe die Solldicke, wenn es die zweite Badoberfläche 20 erreicht. Auf der zweiten Badoberfläche weist das Glasband stromaufwärts zutreffend die Solldicke auf. Vorzugsweise liegt in diesem Moment die Viskosität des Glasbandes im Bereich von 3,1-4,4. Die dieser Viskosität entsprechende Temperatur beträgt für normales Fensterglas etwa 1200-1000ºC.
Vorzugsweise wird das Glasband schnell abgekühlt, während es auf der zweiten Badoberfläche 20 vorwärtsbewegt wird, so daß die Viskosität des Glasbandes zunimmt, damit seine Dicke nicht zunimmt. In diesem Fall beträgt log η für das Glasband etwa 6,5. Es ist erwünscht, daß das Glasband Benetzbarkeit zu den Seitenwänden hin aufweist, bis log η für das Glasband 4,0-4,8 wird, da angenommen wird, daß die Wirkung der Oberflächenspannung des Glasbandes verlorengeht und eine Kraft zum Vergrößern der Dicke des Glasbandes im wesentlichen beseitigt wird. Es ist bevorzugt, daß beide Seitenkanten des Glasbandes von den Seitenwänden getrennt werden, nachdem das Glasband so stark abgekühlt wurde, daß log η im Bereich von 4,0-4,8 liegt. Dies, weil bei der oben angegebenen Viskosität eine starke Verringerungskraft auf die beiden Seitenkanten des Glasbandes wirkt und die Spannung im Glas groß wird.
Wenn die Möglichkeit besteht, daß die Dicke des Glasbandes zunimmt, während das Glasband so abgekühlt wird, daß sich log η von 4,0-4,8 auf 6,5 ändert, können Oberseitenwalzen an beiden Seiten verwendet werden. In diesem Fall ist die Verringerung des Wirkungsgrades extrem klein, da es ermöglicht ist, daß das Glasband die Solldicke aufweist. Ferner kann die Anzahl von Oberflächenwalzen sehr klein sein. Dann wird das Glasband weiter abgekühlt und dem Behälter entnommen, um einem (nicht dargestellten) Kühlofen zugeführt zu werden.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung ist ein linearer Induktionsmotor 32 mit einer Breite, die geringfügig größer als die Breite eines Glasbandes 33 ist, unter einem Behälter 31 angeordnet. Ein Paar elektrischer Leiterteile 34 aus einem elektrisch leitenden Material wie W, ZrB&sub2; usw. ist an den beiden Seiten im Behälter 31 an Positionen unter den Kantenbereichen des Glasbandes 33 in einem Metallschmelzenbad 36 angeordnet. Auf jedem der elektrischen Leiterteile 34 ist ein Glasbandbreiten-Beibehaltungsteil 35 angeordnet. Die Beibehaltungsteile 35 sind ebenfalls in das Metallschmelzenbad 36 eingetaucht. Die Beibehaltungsteile 35 verhindern eine Verringerung der Breite des Glasbandes mit einer Dicke unter der Gleichgewichtsdicke aufgrund der Wirkung der Oberflächenspannung und der Zugkraft. Die Oberseite der Beibehaltungsteile 35 ist jeweils zur Mitte des Behälters hin nach unten geneigt, und der höchste Punkt der Oberfläche fluchtet im wesentlichen mit der Badoberfläche des Metallschmelzenbades 36. Die Beibehaltungsteile bestehen aus einem Material wie Graphit, Bn, AlN usw., das keine Benetzbarkeit zum geschmolzenen Glas und zum Metallschmelzenbad aufweist. Demgemäß nimmt die Badoberfläche eine Form ein, bei der sich beide Kantenbereiche abgewinkelt absenken und mit der Oberfläche der Beibehaltungsteile in Berührung kommen, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Von für die Beibehaltungsteile verwendbaren Materialien ist Graphit das geeignetste, da es Nichtbenetzungseigenschaften zum Metallschmelzenbad aufweist. Durch den linearen Induktionsmotor wird von der stromaufwärtigen Seite zur stromabwärtigen Seite hin eine Volumenkraft auf das Metallschmelzenbad ausgeübt, so daß die an der stromabwärtigen Seite in bezug auf den linearen Induktionsmotor 32 ausgebildete zweite Badoberfläche höher als die erste Badoberfläche an der stromaufwärtigen Seite des Motors ist.
Die Oberseite der Beibehaltungsteile 35 ist nach innen geneigt, und demgemäß fließt das geschmolzene Metall nicht über die Beibehaltungsteile über, obwohl die zweite Badoberfläche höher als die erste Badoberfläche ist. Es ist erwünscht, daß der Neigungswinkel der Oberseite jeder der Beibehaltungsteile im Bereich von 5º-60º gegenüber der Horizontalen liegt. Wenn der Neigungswinkel größer als der oben angegebene Wert ist, nimmt die Dicke des Glasbandes zu und der Arbeitsgang-Wirkungsgrad für Glaserzeugnisse nimmt ab. Wenn andererseits der Neigungswinkel größer als der oben angegebene Wert ist, besteht eine Neigung zur Breitenverringerung des Glasbandes.
Die Beibehaltungsteile 35 erstrecken sich vorzugsweise entlang der Vorwärtsbewegungsrichtung des Glasbandes von der stromaufwärtigen Seite bezogen auf den linearen Induktionsmotor aus, bis zu einer Position, bei der log η für das Glasband etwa 6,5 wird. Ein zufriedenstellendes Ergebnis kann erzielt werden, wenn die elektrischen Leiterteile 34 an der stromaufwärtigen Seite des linearen Induktionsmotors angeordnet werden.
Bei der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Vorrichtung wird das der ersten Badoberfläche zugeführte, geschmolzene Glas in ein Glasband mit der Gleichgewichtsdicke überführt. Das Glasband weist die Solldicke auf, während es von der ersten Badoberfläche zur zweiten Badoberfläche bewegt wird. In diesem Moment sind die Kantenabschnitte 37 des Glasbandes gemäß der Form der zweiten Badoberfläche leicht nach unten gekrümmt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Die gekrümmten Kantenbereiche 37 des Glasbandes verhindern eine Breitenverringerung desselben durch die Wirkung der Oberflächenspannung und die an es gelegte Zugkraft. So wird das mit der Solldicke ausgebildete Glasband so abgekühlt, daß es eine Viskosität log η von etwa 6,5 aufweist, so daß kein Zusammenziehen des Glasbandes in Richtung seiner Breite stattfindet. In diesem Fall wird, da das Glasband nicht in benetzender Berührung mit den Beibehaltungsteilen steht, von diesen keine Verringerungskraft ausgeübt, um die Vorwärtsbewegung des Glasbandes zu verhindern, selbst wenn das Glas auf die oben angegebene Viskosität abgekühlt wird. Daher besteht keine Gefahr für Verspannungen im Glasband.
Dann wird das Glasband unter Kühlung ohne die Beibehaltungsteile auf der zweiten Badoberfläche vorwärtsbewegt, und schließlich wird das Glasband dem Behälter entnommen. Die durch den linearen Induktionsmotor ausgeübte Volumenkraft wird in der Nähe der Beibehaltungsteile nicht erniedrigt, da die elektrischen Leiterteile 34 unter den Beibehaltungsteilen 35 angeordnet sind. Demgemäß wird der Höhenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche an Orten nahe den Beibehaltungsteilen 35 nicht klein.
Die Fig. 5 und 6 zeigen ein getrenntes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas.
In Fig. 6 sind Glasbandbreite-Beibehaltungsteile 45, die jeweils aus einer Innenwand 46, einer Bodenwand und einer Außenwand, die im Querschnitt U-Form bilden, auf elektrischen Leiterteilen 44 angeordnet, die an den beiden Innenseiten eines Behälters vorhanden sind. Das obere Ende der ein Aufbauteil jedes der Beibehaltungsteile 45 bildenden Innenwand 46 erstreckt sich bis auf ein Niveau, das mit einer zweiten Badoberfläche 48 an der stromabwärtigen Seite bezogen auf den linearen Induktionsmotor fluchtet, oder geringfügig niedriger ist. Da die Beibehaltungsteile aus einem Material bestehen, das keine Benetzungseigenschaften zum geschmolzenen Metall und zum geschmolzenen Glas aufweist, besteht keine Gefahr, daß das geschmolzene Metall über das obere Ende der Innenwand 46 in einen Kanal 49 überläuft.
Das obere Ende der Innenwand an der stromaufwärtigen Seite bezogen auf den linearen Induktionsmotor ist so festgelegt, daß es mit der ersten Badoberfläche fluchtet oder geringfügig niedriger ist als diese. Die Breite des Kanals 49 ist gering, und daher wird durch den linearen Induktionsmotor keine wesentliche Volumenkraft auf das geschmolzene Metall ausgeübt. Infolgedessen ist die Badoberfläche im Kanal auf ein niedrigeres Niveau festgelegt als es dem oberen Ende der Innenwand 46 entspricht.
Die Funktion des in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiels ist im wesentlichen dieselbe wie desjenigen in den Fig. 3 und 4. Genauer gesagt, wird im Behälter stromabwärts bezogen auf den linearen Induktionsmotor eine zweite Badoberfläche geschaffen, die ein höheres Niveau aufweist, während an der stromaufwärtigen Seite eine erste Badoberfläche mit niedrigerem Pegel geschaffen wird.
Das geschmolzene Glas wird der ersten Badoberfläche zugeführt, und es wird ein Glasband mit Gleichgewichtsdicke ausgebildet. Dann wird das Glasband in die Solldicke überführt, während es von der ersten Badoberfläche zur zweiten Badoberfläche bewegt wird. In diesem Moment nehmen beide Seitenkanten des Glasbandes eine Form dahingehend auf, daß sich beide freie Enden, die sich über die Oberkanten der Innenwände 46 erstrecken, leicht nach unten krümmen, und die beiden freien Enden werden durch die Badoberfläche des in den Kanälen 49 aufgenommenen geschmolzenen Metalls gehalten. Die Form der freien Enden des Glasbandes verhindert eine Verringerung der Breite des Glasbandes aufgrund der Oberflächenspannung und der Zugkraft. Das Glasband wird auf der Badoberfläche vorwärtsbewegt, wobei der oben genannte Zustand beibehalten wird, und es wird abgekühlt, bis log η etwa 6,5 wird.
Die Fig. 7 und 8 zeigen noch ein anderes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas.
Glasbandbreite-Beibehaltungsteile 61 sind aus einem Material hergestellt, das Benetzungseigenschaften zum Glasband aufweist. Als für die Beibehaltungsteile zu verwendendes Material wird wünschenswerterweise ein hochschmelzendes Material aus der Silimanit-Produktreihe verwendet. Jedes der Beibehaltungsteile 61 ist im Behälter so angeordnet, daß es mit einem Winkel R in Vorwärtsbewegungsrichtung des Glasbandes geneigt ist, so daß die Breite des Glasbandes zur stromabwärtigen Seite in bezug auf die Position des linearen Induktionsmotors verringert wird, wodurch ein Glasband erzeugt wird, das Seitenkanten aufweist, deren Dicke in örtlichen Abschnitten klein ist. Ein bevorzugter Bereich des Neigungswinkels R ist 5º-30º. Wenn der Winkel R kleiner als der oben angegebene Bereich ist, ist die Wirkung zum Verhindern des Ausbildens von Kantenbereiche des Glasbandes mit örtlich dünneren Abschnitten klein. Wenn andererseits der Neigungswinkel R größer als dieser Bereich ist, wird die Dicke der Kanten des Glasbandes zu groß, und die Breite des Glasbandes wird verringert.
Ein elektrisches Leiterteil 63 ist entlang der Innenwände des Behälters angeordnet und in ein Metallschmelzenbad 64 eingetaucht. Die elektrischen Leiterteile sind über einem linearen Induktionsmotor 62 angeordnet.
Bei der in den Fig. 7, 8 dargestellten Vorrichtung wird ein Glasband mit Gleichgewichtsdicke auf der ersten Badoberfläche durch die Wirkung des linearen Induktionsmotors zur zweiten Badoberfläche bewegt, die ein höheres Niveau als die erste Badoberfläche aufweist, während welcher Bewegung das Glasband so geformt wird, daß es die Solldicke aufweist. Da die beiden Kanten des Glasbandes in benetzender Berührung mit den Beibehaltungsteilen 61 stehen, besteht keine Verringerung der Breite des Glasbandes durch die Einwirkung der Oberflächenspannung und der Zugkraft. Die Breite des Glasbandes wird entlang den schräg angeordneten Beibehaltungsteilen beibehalten. Nachdem das Glasband so abgekühlt wurde, daß es eine vorgegebene Viskosität aufweist (etwa 4,0-4,8 für log η), wird das Glasband von den Beibehaltungsteilen abgetrennt, an denen es schnell so abgekühlt wird, daß es eine Viskosität von etwa 6,5 für log η aufweist. Die Breite des Glasbandes kann vorzugsweise aufrecht erhalten werden, wenn die Abkühlgeschwindigkeit 2ºC/sec oder höher ist.
Wenn log η 4,8 oder niedriger ist, wird im wesentlichen keine Verhinderungskraft auf die Kantenabschnitte des Glasbandes in Vorwärtsbewegungsrichtung ausgeübt, selbst wenn die Kantenbereiche des Glasbandes in benetzender Berührung mit den Beibehaltungsteilen stehen. Demgemäß besteht keine Spannung im Glasband.
Vorstehend wurde die Herstellung eines Glasbandes mit einer Dicke beschrieben, die geringer als die Gleichgewichtsdicke ist. Jedoch wird ein Glasband mit einer Dicke, die größer als die Gleichgewichtsdicke ist, wie folgt hergestellt.
Unter Bezugnahme auf Fig. 1 ist festzustellen, daß ein wanderndes Magnetfeld, das in Stromaufwärtsrichtung wandert, dadurch verändert wird, daß die Phase der an den linearen Induktionsmotor 19 zu legenden Spannung geändert wird. Dann wird, im Gegensatz zu dem in Fig. 1 dargestellten Fall, die erste Badoberfläche an der stromaufwärtigen Seite des Behälters höher als die zweite Badoberfläche an der stromabwärtigen Seite. Das Glasband mit der Gleichgewichtsdicke auf der ersten Oberfläche wird zur zweiten Badoberfläche vorwärtsbewegt, im Verlauf welcher Bewegung die Dicke des Glasbandes groß wird, und dann wird das Glasband auf der zweiten Badoberfläche schnell abgekühlt. Der Höhenunterschied zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 mm-15 mm, jedoch kann er abhängig von der Dicke des herzustellenden Glasbandes verändert werden. Wenn z. B. ein Glasband mit einer Dicke von 8 mm herzustellen ist, ist ein Unterschied von 1 mm erwünscht. Wenn andererseits ein Glasband mit einer Dicke von 18 mm herzustellen ist, ist ein Unterschied von etwa 13 mm erwünscht. Ein bevorzugter Viskositätsbereich für das Glasband beträgt 3,1-4,4 für log η im Grenzbereich zwischen der ersten und der zweiten Badoberfläche. Noch bevorzugter liegt die Viskosität im Bereich von 3,1-4,0 für log 71.
In diesem Fall ist es bevorzugt, daß das Glasband Benetzung mit den Seitenwänden des Behälters hat, bis es auf 4,4 für log η abgekühlt ist. Auch ist es bevorzugt, daß das Glasband schnell zum Erzielen einer Viskosität von 6,5 für log η abgekühlt wird, damit es seine Dicke nicht verringert. In diesem Fall sollten die beiden Kanten des Glasbandes nicht in Berührung mit den Seitenwänden stehen. Wenn eine Tendenz zur Verringerung der Dicke aufgrund eines unzureichenden Kühleffekts besteht, können Oberflächenwalzen oder eine Kohlenstoff-Prelleinrichtung im Bereich der zweiten Badoberfläche angeordnet werden.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren muß die dem Behälter zugeführte Menge geschmolzenen Glases genau eingestellt werden, da ein Glasband mit Gleichgewichtsdicke auf der ersten Oberfläche ausgebildet wird.

[Beispiel]

Es wurde die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung verwendet. Der lineare Induktionsmotor wurde betrieben. Dann wurde ein Magnetfeld von etwa 50 Gauss (wenn die Länge des linearen Induktionsmotors etwa einen Meter beträgt) in der Badoberfläche eines geschmolzenen Zinnbades induziert, wodurch das Niveau der zweiten Badoberfläche an der stromabwärtigen Seite etwa 2,8 mm höher war als das Niveau der ersten Badoberfläche an der stromaufwärtigen Seite. Auf etwa 1100ºC erhitztes geschmolzenes Glas (Natronkalk-Silikatglas, wie es für Fenstergläser verwendet wird) wurde kontinuierlich auf die erste Badoberfläche geleitet, um ein Glasband mit der Gleichgewichtsdicke auszubilden. Das Glasband wurde, wie durch das Pfeilzeichen angedeutet, von der ersten Badoberfläche auf die zweite Badoberfläche bewegt, und es wurde unter Streckung so geformt, daß es eine Dicke von 1,1 mm aufwies. Während der Bewegung des Glasbandes nahmen seine beiden Seitenkanten eine Form auf, gemäß der sie auf der Oberfläche der Beibehaltungsteile 37 leicht nach unten gekrümmt waren, und durch das geschmolzene Zinn in den Kanälen gehalten wurden, während das Glasband auf der zweiten Badoberfläche nach innen gebogen wurde. Während der Vorwärtsbewegung des Glasbandes wurde es auf 800ºC abgekühlt. Dann wurde das Glasband weiter vorwärtsbewegt, auf der Badoberfläche im Bereich ohne Beibehaltungsteile abgekühlt und aus dem Behälter herausgezogen. Die Temperatur des Glasbandes zum Zeitpunkt des Herausziehens betrug etwa 600ºC. Die Breite des Glasbandes betrug 4 m, und die Zuggeschwindigkeit betrug 80 m/h.
Unter Verwendung einer Ebenheit-Meßvorrichtung (von Tokyo Koon Denpa Kabushiki Kaisha hergestellt) wurde die Oberflächenebenheit des Glasbandes gemessen. Die sich ergebende Oberflächenrauigkeit war 0,05 um/2 mm oder weniger. Beim hergestellten Glasband zeigte es sich, daß sich der Oberflächenbereich mit gleichförmiger Dicke bis nahe den Kantenabschnitten erstreckte und etwa 95 Gewichts-% des Glasbandes für Erzeugnisse verwendbar waren.

[Vergleichsbeispiel]

Die Vorrichtung gemäß den Fig. 3 und 4 wurde verwendet, wobei der lineare Induktionsmotor und die Beibehaltungsteile entfernt waren. Ein Glasband (Dicke 1,1 mm) wurde mit dem herkömmlichen Verfahren hergestellt. Oberflächenwalzen wurden in den beiden Kantenbereichen des Glasbandes verwendet, um eine Verringerung der Breite des Glasbandes zu verhindern. Die Oberflächenrauigkeit des sich ergebenden Glasbandes wurde wie im Fall des oben angegebenen Beispiels gemessen. Im Ergebnis betrugen die Werte für die Oberflächenrauigkeit 0,2-0,5 um/2 mm.
Das Glasband wies sehr dicke Kantenbereiche auf, und etwa 50 Gewichts-% des Glasbandes waren für Erzeugnisse verwendbar.
Wie oben beschrieben, wird gemäß der Erfindung ein Glasband dadurch mit vorgegebener Dicke ausgebildet, daß ein Höhenunterschied bei der Badoberfläche eines Metallschmelzenbades hergestellt wird, wenn eine Glasplatte mit einer Dicke unter der Gleichgewichtsdicke herzustellen ist. Demgemäß kann die sich im Glasband einstellende Verspannung extrem klein sein, und die Verarbeitungslänge, wie sie zum Herstellen eines vollständigen Glaserzeugnisses erforderlich ist, kann verkürzt werden. Infolgedessen kann ein das Metallschmelzenbad enthaltender Behälter eine kleine Größe aufweisen, und der Energieverlust kann verringert werden. Die oben angegebene Wirkung wird weiter dadurch verbessert, daß das Glasband mit einer Viskosität im Bereich von 3,1-4,4 für log 71 von der ersten Badoberfläche zur zweiten Badoberfläche bewegt wird.
Bei der Erfindung sind Oberflächenwalzen, die herkömmlicherweise in Kantenbereichen eines Glasbandes vorgesehen werden, um eine Verringerung der Breite des Glasbandes zu verhindern, nicht erforderlich, oder es ist nur eine sehr kleine Anzahl an Walzen erforderlich, und daher kann der Arbeitswirkungsgrad verbessert werden. Selbst wenn Oberflächenwalzen verwendet werden, kann der Arbeitsgang-Wirkungsgrad beachtlich erhöht werden, da die Dicke der Kantenbereiche des Glasbandes gering ist.
Andererseits wird dann, wenn eine Glasplatte mit einer Dicke über der Gleichgewichtsdicke herzustellen ist, ein Glasband mit der Gleichgewichtsdicke auf der ersten Badoberfläche ausgebildet, und demgemäß kann die der ersten Badoberfläche zuzuführende Menge an geschmolzenem Glas genau eingestellt werden. Daher kann ein Glasband mit kleinen Dickeschwankungen hergestellt werden.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen von Floatglas mit vorgegebener Dicke durch kontinuierliches Zuführen geschmolzenen Glases (10) auf die Oberfläche eines Metallschmelzenbades in einem Behälter (17, 31) zum Herstellen eines Glasbandes (16, 33), und durch Vorwärtsbewegen dieses Glasbandes, wodurch eine erste horizontale Metallschmelzenbad-Oberfläche (13) und eine zweite horizontale Metallschmelzenbad-Oberfläche (20) mit jeweils unterschiedlicher Höhe auf der stromaufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite im Behälter durch eine elektromagnetische Induktionseinrichtung auf der stromabwärtigen Seite des Behälters erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die elektromagnetische Induktionseinrichtung ein linearer Induktionsmotor (19, 32, 62) ist, und die Dicke des Glasbandes (16, 33) während der Vorwärtsbewegung des Glasbandes (16, 33) von der ersten Metallschmelzenbad-Oberfläche (13) zur zweiten Metallschmelzenbad-Oberfläche (20) geändert wird.

2. Verfahren zum Herstellen von Floatglas gemäß Anspruch 1, bei dem ein Glasband (16, 33) mit Gleichgewichtsdicke auf der ersten Badoberfläche (13) ausgebildet wird.

3. Verfahren zum Herstellen von Floatglas gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem das Glasband (16, 33) von der ersten Badoberfläche (13) zur zweiten Badoberfläche (20) bewegt wird, während es in benetzender Berührung mit den Seitenwänden des Behälters (17, 31) steht.

4. Verfahren zum Herstellen von Floatglas nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, bei dem das Glasband (16, 33) von der ersten Badoberfläche (13) zur zweiten Badoberfläche (20) bewegt wird, während sich seine Viskosität ausgedrückt durch den natürlichen Logarithmus in Poise im Bereich von 3,1 bis 4,4 liegt.

5. Verfahren zum Herstellen von Floatglas nach einem der vorstehenden Ansprüchen, bei dem die zweite Badoberfläche (20) 0,5 mm-6 mm höherliegend als die erste Badoberfläche (13) ausgebildet wird, so daß ein Glasband (16, 33) mit einer Dicke unter der Gleichgewichtsdicke hergestellt wird.

6. Verfahren zum Herstellen von Floatglas nach Anspruch 3, bei dem die Seitenwände des Behälters (17, 31), mit denen das Glasband (16, 33) in benetzender Berührung steht, durch W, eine W als Hauptbestandteil enthaltende Legierung, oder ZrB&sub2; gebildet sind.

7. Verfahren zum Herstellen von Floatglas nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die erste Badoberfläche (13) um 0,5 mm-15 mm höherliegend als die zweite Badoberfläche (20) ausgebildet wird, so daß eine Glasplatte mit einer Dicke über der Gleichgewichtsdicke hergestellt wird.

8. Vorrichtung zum Herstellen von Floatglas mit vorgegebener Dicke durch kontinuierliches Zuführen geschmolzenen Glases auf die Oberfläche eines in einem Behälter (17, 31) enthaltenen Metallschmelzenbades, um ein Glasband (16, 33) zu bilden, und durch Vorwärtsbewegen des Glasbandes, mit einer Induktionseinrichtung, die für einen Höhenunterschied zwischen einer ersten horizontalen Oberfläche (13) des Metallschmelzenbades auf der stromaufwärtigen Seite des Behälters und einer zweiten horizontalen Oberfläche (20) des Metallschmelzenbades auf der stromabwärtigen Seite des Behälters sorgt; dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionseinrichtung ein linearer Induktionsmotor (19, 32, 62) ist, der unter dem Behälter (17, 31) oder über dem Metallschmelzenbad angeordnet ist, daß ein Paar Glasbandbreite-Beibehaltungsteile (35, 45, 61) entsprechend den beiden Seitenkanten des Glasbandes (16, 33) angeordnet sind, um zu Verhindern, daß sich das Glasband in Breitenrichtung zusammenzieht, und daß sich die Dicke des Glasbandes (16, 33) während seiner Vorwärtsbewegung von der ersten zur zweiten Oberfläche des Metallschmelzenbades verändert.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Beibehaltungsteile (35, 45, 61) aus einem Material bestehen, das das Metallschmelzenbad nicht benetzt, und daß die Oberfläche jedes der Beibehaltungsteile im Wesentlichen mit der zweiten Badoberfläche (20) fluchtet und nach innen geneigt ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Beibehaltungsteile (35, 45, 61) aus einem das Metallschmelzenbad nicht benetzenden Material bestehen, und sie im Querschnitt U-Form aufweisen, mit einer Innenwand, einer Bodenwand und einer Außenwand, wobei die Oberfläche der Innenwand mit der zweiten Badoberfläche (20) fluchtet.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, bei der die Beibehaltungsteile (35, 45, 61) aus Graphit bestehen.

12. Vorrichtung nach Anspruch 8, bei der die Beibehaltungsteile (35, 45, 61) aus einem Glas benetzenden Material bestehen, und sie so mit einem Oberflächenneigungswinkel angeordnet sind, daß die Breite des Glasbandes während der Stromabbewegung verringert wird.