-
Verfahren zum ununterbrochenen Herstellen eines Glasbandes durch Auswalzen
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines endlosen Glasbandes
durch Überführung kontinuierlich in Wannen geschmolzener Glasmengen in eine kontinuierlich
arbeitende Walzmaschine. Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind an sich bekannt.
Man hat z. B. Vorrichtungen, bei denen das geschmolzene Glas aus dein Schmelzofen
über eine schräg angeordnete Platte zwischen zwei festgelagerte Walzen einer Walzmaschine
geleitet und vor den Walzen ein Glasposten aufgestaut wird.
-
Es sind auch Vorrichtungen bekannt, bei denen das Glas unmittelbar
aus der Wanne unterhalb des Wannenglasspiegels entnommen und unter Bildung eines
seitlich starr begrenzten Zwischenpostens den Walzen zugeführt wird.
-
Alle diese und ähnliche bekannten Vorrichtungen verfolgen den Zweck,
in ununterbrochener Arbeitsweise ein Glasband herzustellen, wobei jedoch mehr auf
die Erzielung einer inneren Homogenität :der zu walzenden Glasmasse als auf Erzielung
beiderseits ebener Oberflächen und Gleichmäßigkeit der Glasstärke Rücksicht genommen
ist. Dagegen hat man beispielsweise bei diskontinuierlichen Hafengießverfahren für
Spiegelrohglas versucht eine einheitlichere Glasstärke dadurch zu erzielen, daß
man die Glasoberfläche durch gerillte Walzen oder Tische profiliert. Diese Methode
bedingt jedoch einen. erhöhten Aufwand an Glasmasse und Schleifarbeit. Eine weitgehende
Planparallelität des gewalzten Glases ohne Wellen, Runzeln und Riefen, verbunden
mit nicht glatter Oberfläche, ist 'aber insbesondere für Gläser, die geschliffen
werden sollen, ein wirtschaftliches Haupterfordernis zwecks Ersparnis an Glasmasse
und. Schleifkosten. Nicht das Walzen eines fortlaufenden Glasbandes als solches,
sondern die gleichzeitige Erreichung der erwähnten Oberflächenbeschaffenheit, Gleichmäßigkeit
der Stärke und Planparallelität, insbesondere für Schleifzwecke, sind der Kernpunkt
der Erfindung. Mit dem vorliegenden Verfahren sollen die Abkühlungs- und Fließvorgänge,
die bei den bekannten Vorrichtungen. während der Tafelbildung auftreten und die
Ursache der Wellen-undRunzelbildung sind, so weit beeinflußt werden, .daß eine wesentliche
Verbesserung der Oberfläche und Vergleichmäßigung der Glasstärke erreicht werden.
-
Das geschmolzene Glas befindet sich in einem Glasschmelzofen r, dessen
vorderer Teil an den Längsseiten sich keilförmig verjüngend von einer etwa unter
35° zur Horizontalen angeordneten Überlaufplatte a mit einer Überlauffläche 3 abgeschlossen
'wird. Die einzuhaltende Glashöhe über Fläche 3 wird allein :durch die Höhe des
Glasspiegels in Ofen r bestimmt; die Breite des Überlaufs beträgt etwa die Hälfte
des zu walzenden Glasbandes. Das über die Fläche 3 laufende Glas sammelt sich in
dem .durch die Schrägfläche .4, das Walzenpaar 5 und 6 und seitliche Begrenzungswände
gebildeten Raum zu
einem Glasposten 7. Diese schräge Fläche 4 wird
so kurz als konstruktiv möglich gehalten und wird zweckmäßig unter etwa 45° zur
Horizontalen und dicht auf der Unterwalze 5 anliegend angeordnet. Zur geeigneten
Formgebung des Postens 7 erhält die untere Walze 5 einen größeren Durchmesser als
die obere (6). Außerdem ist die obere Walze 6 um den Mittelpunkt der unteren Walze
5 schwenkbar angeordnet, so daß durch Vergrößerung oder Verkleinerung des Winkels
a die Größe und die freie Oberfläche des Glaspostens 7 variiert werden können. Es
sind auch Walzmaschinen für Gußglas bekannt, bei denen die Oberwalze gemeinsam mit
der Aufgußplatte geschwenkt wird. Diese Vorrichtung bezweckt aber nicht den Querschnitt
des Glaspostens zu ändern, sondern beim Hochschwenkers der zunächst beim Ausgießen
des Hafens horizontal liegenden Aufgußplatte ein Auslaufen von Glas zwischen Platte
und Walze zu verhindern. Durch Veränderung des Neigungswinkels a bei der vorliegenden
Vorrichtung dagegen soll mit der Veränderung des Glaspostens 7 entsprechend den
physikalisch-thermischen Eigenschaften des verarbeitenden Glases Lind der für das
Walzen günstigsten Glastemperatur das Verhältnis der luftberührten und metallberührten
Außenfläche des Glaspostens 7 so eingestellt werden, daß unter Zuhilfenahme entsprechender
Kühl- und Heizvorrichtungen während des Durchtritts .des Glases durch die Walzen
eine weitgehende Temperaturgleichheit in der Glasdicke vorhanden ist.
-
Infolge der Größenunterschiede der vom Metall berührten Fläche auf
der Unter- und der von der Luft berührten Glasfläche auf der Oberseite des Glaspostens
7 wird dieser Zweck nicht ganz erreicht, es bleibt trotz möglichst heiß gehender
Flächen 3 und 4 die mit der Außenfläche der Walze 6 in Berührung kommende Glasschicht,
also die obere, heißer als die mit der Walze 5 in Berührung kommende untere. Außerdem
wird ein, wenn auch geringes Temperaturgefälle von der Glasmittelschicht nach den
Außenschichten hin bestehen bleiben, auf Grund der im Glasinnern sich langsamer
vollziehenden Alykühlung des Glases. Die obere Glasschicht wird. somit nach dem
Verlassen der Walze 6 das Bestreben haben, da sie viskoser ist, zum Teil nachzufließen,
zum Teil unter dem Einfluß der nachfließenden mittleren und heißesten Schicht des
Glasbandes auszubeulen, Wellen und Runzeln bildend. Aus diesem Grunde wird die Umfangsgeschwindigkeit
der Oberwalze 6 unabhängig von der Umfangsgeschwindigkeit der Unterwalze regelbar
eingerichtet und bis zu 8 "j" kleiner als die der Walze 5 gehalten. Im Gegensatz
zu der bekannten Wirkung besonders angeordneter Polierwalzen, die ein nachträgliches
Glätten bereits entstandener Wellen bezwecken, ist :das Neuartige im vorliegenden
Falle, daß die sonst auftretenden Wellen an ihrer Entstehung gehindert werden umd
eine glättere Glasoberfläche erzielt wird, als dies bei Anwendung von Polierwalzen
oder Verwendung eines einzigen Walzenpaares mit gleicher Umfangsgeschwindigkeit
der Fall ist.
-
Die Temperaturregelung des der Überlauffläche 3 zugeführten Glases,
die jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist, erfolgt durch Konvektionskühlung
bzw. Warmhaltung durch aus dem Glasbehälter i mittels der Schornsteine 8 und io
abgezogene Heizgase, deren Strömungsgeschwindigkeit im Abzug i o durch eine im oberen
Teil angeordnete Klappe oder Schieber, im Abzug 8 durch ein entgegen der Heizgasströmung
aus einer Düse g eingeblasenes gasförmiges Kühlmittel zwecks Einstellung einer in
oben beschriebenem Sinne zweckentsprechenden Glastemperatur reguliert werden kann.
Durch Öffnen des oberen Absperrorganes von Abzug io und Steigerung ,der aus der
Düse g eingeblasenen Lwft- oder Dampfluftgemischmenge kann an Stelle der Warmhaltung
erforderlichenfalls eine Kühlwirkung auf die Glasoberfläche erzielt werden. Zum
Zweck der weiteren Temperaturregelung des Glaspostens 7 ist eine Vorrichtung i i
vorgesehen, die nach Bedarf zur Kühlung mittels eines gasförmigen Kühlmittels oder
zur Nachheizung als Gasbrenner benutzt werden kann, wobei auch die Möglichkeit besteht,
beispielsweise die Mittelzone des Glaspostens zu kühlen und die an sich rascherer
Abkühlung unterworfenen Enden .des Postens warm zu halten. Durch die Regelung der
Glastemperatur in Abhängigkeit von der Durchflußgeschwindigkeitdurch die Walzen
wird bezweckt, mit Rücksicht auf eine glatte Oberfläche des Glasbandes, die Temperatur
des Glases beim Passieren der Walzen nicht nur, wie erwähnt, auf den Querschnitt
des entstehenden Glasbandes möglichst gleichmäßig zu verteilen, sondern auch weitgehen.dst
der höchstmöglichen Temperatur der Walzen zu nähern. Die Annäherung kann bei gleichzeitiger
Steigerung der Walzentemperatur um so weitgehender erfolgen, je höher die Klebetemperatur
des verwandten Walzenmaterials liegt und um so niedriger die Temperatur des Glases
j e nach seinen physikalischen Eigenschaften gehalten werden kann, ohne daß das
Durchfließen durch die Walzen erschwert wird.
-
Nach dem Durchfluß und Verlassen der Formwalzen wird das Glasband
beispielsweise,
wie gezeichnet, über eine schräg angeordnete Gleitfläche
1z auf einen endlosen Bandtisch 13 aus Stahl geleitet, dessen Oberfläche metallisch
bleiben oder mit einem wärmeisolierenden Belag versehen werden kann.
-
Zwecks Erstarrens des Glasbandes zur Vermeidung eines Durchhanges
beim Glastransport über die Rollen des Kühlofens gleitet das Tischband über eine
gekühlte feststehende Tischplatte i4.. Die vorliegende Vorrichtung des Bandtisches
auf fester Unterlage bezweckt, das Band während einer gewissen Zeit in noch plastischem
Zustande zug- und druckfrei so lange zu transportieren, bis das Glas so weit abgekühlt
ist, daß die Gefahr der Durchbiegung und Stärkeverzerrung beseitigt ist.
-
Die fortschreitende Geschwindigkeit des Stahlbandes 13 wird normalerweise
gleich der Geschwindigkeit des Glasbandes i8 nach dem Verlassen der Walzen 5 und
6 bzw. gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Unterwalze 5 gehalten oder, wenn bei
höheren Temperaturen Anklebegefahr besteht, um einige cm/Min. niedriger, als der
Geschwindigkeit des Glasbandes entspricht, um eine geringe Relativverschiebung zwischen
Glas und Tisch 13 zu ermöglichen. In diesem letzteren Falle ist der Rollentransportmechanismus
des anschließenden Kühlofens in gewissem Sinne als Zugvorrichtung zu betrachten,
ohne daß hiermit eine Streckung des Glasbandes oder ein Ziehen im üblichen Sinne
verbunden sind.
-
Zur zeitweisen Unterbrechung der kontinuierlichen Arbeitsweise bei
beispielsweise eintretender Qualitätsverschlechterung durch übermäßige Glasentnahme
aus dem Ofen i oder sonstigem Anlaß dient ein von innen gekühltes Tauchsegment ig,
das so weit in die Glasmasse über Fläche 3 eingetaucht werden kann, daß die Glasmasse
einen Viskositätsgrad erreicht, -der das Fließen des Glases unterbricht. Nach dem
Wiederanheben des Segmentes ig beginnt das Glas wieder in dem Maße zu fließen, als
die aus der angrenzenden Glasmasse in Gefäß i zugeführte Eigenwärme gegebenenfalls
unter Zuhilfenahme der vorbeschriebenen Zusatzbeheizungen io, 8 und i i die Viskosität
bis zur Fließmöglichkeit wiederum vermindert.