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Verfahren zur Herstellung von Drahtglas Die Erfindung betrifft die
Herstellung von Drahtglas, insbesondere in stetigem Verfahren.
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Hierbei ließ man früher geschmolzenes Glas über eine ;gekühlte Fläche
zu einem Plattenformungsdurchlaß, strömen und führte einen Verstärkungsdraht in
das geschmolzene Glas -ein, bevor letzteres durch den Plattenformungsdurchlaß ging.
Zur Regulierung der Eindringungstiefe des Verstärkungsdrahtes in dem Glas waren
jedoch mechanische Vorrichtungen vorgesehen, z. B. Gitterglieder oder Rippen auf
den Einbettungswalzen.
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Nach der Erfindung wird der Verstärkungsdraht in das geschmolzene
Glas so eingeführt, daß er sich gegen die durch die Kühlfläche gebildete, versteifte
Glasschicht legt und die Eindringungstiefe des Drahtes in das Glas durch die Dicke
der versteiften Fläche ohne Verwendung irgendwelcher mechanischen Vorrichtungen
begrenzt wird. Die versteifte Glasschicht, die bei Durchgang des geschmolzenen Glases
über eine Walze des Kühlwalzenpaares gebildet wurde, kontrolliert also durch ihre
Dicke die Stellung des Drahtes oder seine Eindringungstiefe in das Glas, so daß
mechanische Vorrichtungen irgendwelcher Art hierfür nicht mehr erforderlich sind.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele schematisch dargestellt.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch eine Anlage, Abb. 2 ein Teilgrundriß
der Abb. i, Abb.3 und q. senkrechte Schnitte durch andere Ausführungen, Abb.5 ein
senkrechter Teilschnitt durch eine Drahtzuführung.
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Geschmolzenes Glas i wird in einem Strom von einem Behälter 2 über
einen breiten Ablauf 3 abgeführt. Gewünschtenfalls können für stetigen Betrieb Glasbereitungsstoffe
in den Ofen durch eine Schurre 2a in einer zur Aufrechterhaltung des gewünschten
Flüssigkeitsstandes im Behälter 2 ausreichenden Menge zugeführt werden. Der Strom
i hat ungefähr die Breite der gewünschten Platte und wandert zum Durchlaß eines
Paares hohler, wassergekühlter Formwalzen q., 5, die etwas breiter sind als die
gewünschte Platte. Der Strom fällt zunächst auf die Walze q. und wird von ihr zum
Durchlaß zwischen den Walzen a und 5 mitgenommen. Ein Glasballen 6 in der Breite
der Platte wird am Durchlaß als Zwischenvorrat ansammeln gelassen. Wenn der Strom
i über die Walze q. zum Durchlaß läuft, wird eine Platte aus Drahtgewebe 7 in die
Oberfläche des ,geschmolzenen Glases beim Übergang zum Ballen 6 und dem Walzendurchlaß
eingeführt.
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Der Glasballen wird durch Seitenschienen 8 in Stellung gehalten, die
aber fehlen können, wenn bei entsprechender Geschwindigkeit der Formung der Ballen
eine Geringstgröße erhält oder wenn das Glas später getrennt, geschliffen und poliert
wird.
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Ein wichtiger Schritt im Verfahren ist die Zuführung des Drahtgewebes
7 zu dem g:eschiiolzenen Glas beim Hingang über die Walze 4 zum Ballen 6 und dem
Durchlaß. Es
hat sich gezeigt, daß bei Verwendung wassergekühlter
Schilde g und 1 o beiderseits des Gewebes und Anordnung der Öffnung zwischen den
Schilden dicht an dem geschmolzenen Glase das Drahtgewebe nicht oxydiert und in
das Glas ohne Schädigung seines erwünschten Hochglanzes eingeht. Die Schilde 9 und
i o bilden eine Einlaufbahn für das Drahtgewebe und sind waagerecht und senkrecht
einstellbar, um das Einführen des Drahtgewebes in das ,geschmolzene Glas am richtigen
Punkt zwischen dem Ablauf 3, dem Ballen 6 und dem Durchlaß zu sichern.
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Das Glas 1 hat beim Verlassen des Ablaufes 3 eine hohe Temperatur,
und wenn es auf die gekühlte Walze ¢ tritt, so erlangt seine Unterfläche eine gewisse
Steifigkeit. Diese wird dazu ausgenutzt, das Drahtgewebe, wenn es in die obere Schicht
eingeführt wird, in ungefähr einer Lage schwebend zu stützen, welche der Mitte der
Platte hinter dem Durchlaß zwischen den Formwalzen entspricht. Die Oberschicht des
Glases ist am Eintrittspunkt des Drahtgewebes praktisch unbeeinflußt durch die Kühlwirkung
der W alze 4.; das Glas ist daher dort flüssig genug, um durch die Maschen und um
die Drähte zu fließen und eine geschlossene Deckschicht über dem Gewebe in der im
Durchlaß geformten Platte zu bilden. Das Drahtgewebe 7 wird mit der Geschwindigkeit
des geschmolzenen Glases über Rolle q. zugeführt, und es wird dabei genügender Durchhang
aufrechterhalten, um das richtige Schweben des Gewebes 7 in dem geschmolzenen Glase
auf der gekühlten Unterschicht, welche die Walze berührt, ohne Verzerrung bei der
Bildung der Platte zu ermöglichen. Dies wird durch richtige Einstellung des Führungsschlitzes
und des Laufes der Förderwalzen 11, 12 erzielt, die durch eine Kette 13 angetrieben
werden, um das Drahtgewebe 7 mit der gewünschten Geschwindigkeit zuzuführen. Die
wassergekühlten Führungsglieder 9, io, die Drahtgewebewalzen 7' und die Gewebeförderwalzen
i 1, 12 sind an einem durch .ein Gegengewicht ausgeglichenen Arm 1 4 (Abb. 5) gelagert,
der von einer Gleisführung i 5 gestützt wird, so daß der Drahtzuführmechanismus
je nach den Bedingungen des Zustromes des geschmolzenen Glases senkrecht und waagerecht
einstellbar ist.
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Das Drahtgewebe und die die Walze 4. berührende Glasschicht treten
unter den Ballen und in den Durchlaß zwischen den wassergekühlten Walzen ¢ und 5,
wo auch das geschmolzene Glas der Oberschicht an der Oberfläche durch die Kühlwirkung
der Walze 5 steif gemacht wird. Wenn die Platte aus dem Durchlaß tritt, ist das
Drahtgewebe in der Mitte zwischen den beiden steifen Oberflächen festgelegt. An
diesem Punkte ist die Platte äußerst elastisch, aber doch genügend: fest, um ihre
Form beizubehalten. Die Platte wird dann auf eine Gleitbalni 16 geleitet, die nach
unten weit genug entfernt sein sollte, daß die geformte Platte sich rasch an diesem
Punkt abkühlen und genug zusätzliche Steifheit erlangen kann, um ihr Gefiige unverändert
zu halten. Nach Erreichung der Gleitbahn ist die Platte steif genug, um sich auf
der Gleitbahn selbst zu tragen, dabei aber noch plastisch :genug, um zwischen einer
Musterwalze 17 und einer Glättwalze 18 durchzulaufen und dabei ein Muster zu empfangen.
Hinter den Walzen 17 und 18 ist die Platte beträchtlich abgekühlt und wird von einer
wassergekühlten Gleitbahn 1 g empfangen und zu den Walzen 2o der Ausglühzone geleitet.
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Es ist erwünscht, die Walzen 5 und 1 S gegen die Hitze der plastischen
geformten Platte zu schützen, z. B. durch wassergekühlte Schirme 21, 22. Für die
Walzen q. und 17 leisten die Glieder 16 und 1 g diese Schirmwirkung. Eine Welle
23 treibt an. Eine Kette 24 z. B. läuft von der Welle 23 zur Walze 4., die mit Walze
5 durch Zahnräder 25 gekuppelt ist. Eine Kette 26 läuft von Walze 5 über ein loses
Kettenrad an Walze 4. zur Walze 18. Eine Kette 27 läuft von der Walze i. zur Walze
17.
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Die Lage der Walzen relativ zum Auslaß ist wichtig. Bei Herstellung
hoch polierten Drahtglases - glatt oder gemustert - ordnet man die Formwalze 5 eine
kurze Strecke vom Auslauf entfernt an (Abb. 3), um Raum für das Zuführen des Drahtes
zu dem vorn Auslauf kommenden Glase zu schaffen, wie die anderen Abbildungen zeigen,
während man die Platte ungefähr mit der Temperatur formt, die das Glas am Auslauf
hat. Die Formwalzen werden wassergekühlt und auf solcher Kühltemperatur gehalten,
daß: die Berührungsflächen der Glasplatte im Durchlaß steif werden und man eine
Feuerpolitur erhält. Man läßt den Draht auf dem geschmolzenen Glase unter Regelung
an einem geeigneten Punkt zwischen dem Durchlaß und dem Auslauf schwimmen, und wegen
der Berührungskiihlung der Oberflächen der Platte bei Bildung der Platte im Durchlaß
und wegen des entsprechenden Steifwerdens der Flächen der Platte wird die Drahteinlage
in der relativ weicheren Mitte der Platte bei ihrer Bildung zentriert, und jedem
Bestreben des Drahtes zur Annäherung an eine der Oberflächen der Platte wird durch
die erwähnten steiferen Oberschichten entgegengewirkt. Die Platte ist beim Verlassen
des Durchlasses in plastischem Zustande, und es ist manchmal erwünscht, sie auf
ihrem Wege vorn Durchlaß aus frei niedersinken zii lassen.
bis sie
genügend steif ist, um die Drahteinlage sicher in der Mitte zu halten.
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Statt Drahtgewebe können Einzeldrähte .oder sonstige Drahtverstärkungen
dem Glase zugeführt werden, und der Abstand der Empfangsgleitbahn vom Durchlaß wird
je nach Art des Glases eingestellt. Bei einigen Glasdicken findet das Steifmachen
der Platte nahe dem Durchlaß statt, und die Gleitbahn 16 kann daher entsprechend
weit entfernt sein. Bei anderen Stärken tritt das Steifwerden nicht so rasch ein,
und in diesem Falle wird die Gleitbahn 16 näher am Durchlaß angebracht, um die plastische
Platte auf dem Wege zu den Kühlofenwalzen zu stützen.
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Die Gegenwalze 5 ist mit der Oberfläche nur auf eine relativ kurze
Strecke und für kurze Zeit in Berührung und macht daher die damit in Berührung tretende
Schicht nicht so steif wie die Unterschicht, aber doch genug, um die Drahteinlage
in der Mitte zwischen den Oberflächen zu halten. Die :obere Außenfläche erhält dadurch
die gewünschte hohe Feuerpolitur. Die Walzen 17 und 1 e dienen als Glätt- oder Nachwalzen
und können beide glatt oder gemustert sein. Sie kühlen die Platte beträchtlich,
so daß sie durch die Gleitbahn geleitet oder unmittelbar auf die Kühlofenwalzen
abgelegt werden kann. Alle diese Schritte geschehen bei Temperaturen, die denen
des frisch vom Behälter kommenden Glases sehr nahe liegen und beträchtlich höher
als bei anderen Verfahren sind, und das den Kühlraum verlassende Glas hat zum Schlusse
eine hohe Politur.
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Als fernerer Vorteil ergibt sich ein besseres Produkt gegenüber den
bisherigen Gießverfahren sowohl hinsichtlich Oberfläche wie Ebenheit, und die Endverluste
des bisherigen periodischen Gießverfahrens werden völlig vermieden, so daß man erheblich
an Herstellungskosten spart. Das Zierglas hat größeren Glanz, und der Draht ist
im Gegensatz zu früher frei von eingeschlossener Luft.
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.Fin weiterer Vorteil ist der Fortfall der zum Zentrieren des Drahtes
in der Platte bisher üblichen genuteten Walze und der entsprechenden Oxydationsmarken
an der Drahteinlage und der Eindrücke der genuLeten Walze.
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Das Glas kommt vom Behälter mit etwa 1175' ' C: bis .etwa 1300°C,
je nach Art des Glases. Bei Drahtglas von etwa 6 mm Dicke hat das Glas am Auslauf
etwa i 26o- C und beim Einlauf in den Durchlaß der Walzen wahrscheinlich
etwa logo C. Das Produkt des neuen Verfahrens ist frei von den Fehlern der Erzeugnisse
des alten Gießverfahrens, d. h. die Hämmerung ist weniger ausgesprochen, die Platte
ist flach, und die auf dem örtlichen Abschrecken beim Berühren des Gießtisches beruhenden
Fehlstellen des alten Verfahrens sind nicht vorhanden. Soll ferner das Erzeugnis
des neuen Verfahrens poliert werden, wie z. B. zur Herstellung von Windschutzscheiben
mit Einzeldrahteinlage für Kraftwagen oder zur Herstellung sonstigen polierten Drahtglases,
so braucht man weniger Schleifarbeit und spart Zeit und Kosten. Dies wird deutlich,
wenn man erfährt, daß man, um durch das alte Gießverfahren poliertes Glas von etwa
6 mm Dicke zu erhalten, eine Platte von etwa 13 mm Dicke gießen muß, bei dem neuen
Verfahren aber nur eine Platte von etwa i o mm Dicke wegen der Ebenheit und Gleichförmigkeit
des Erzeugnisses.
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Der Vorteil des Bewirkens aller der Stufen des Verfahrens mit dem
geschmolzenen Glase in den hohen Temperaturbereichen ist, daß man mit hoher Erzeugungsgeschwindigkeit
ohne Verlust an Qualität arbeiten kann. Tatsächlich wird das Glas um so freier von
Luftblasen, Schlieren, Wellen, Krissehi oder Fehlstellen, je höher die Erzeugungsgeschwindigkeit
und die Arbeitstemperatur relativ zur Zuführungstemperatur des zugeführten geschmolzenen
Glases ist, während die alte Gießtischmethode diese Fehler ergibt. So wird z. B.
erfolgreich gemustertes Drahtglas von etwa 8 mm Dicke und etwa i m Breite mit einer
Geschwindigkeit von etwa 3 m je Minute :erzeugt.
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Wegen des praktisch geradlinigen Fließens des Glases vom Auslaß gegen
und durch den Durchlaß werden bei dem neuen Verfahren Oberflächenschäden am Fertigprodukt
durch eingeschlossene Luft vermieden, und man kann bequem gewisse Sorten Zierglas
herstellen, die bisher durch Gießen nicht herstellbar sind.
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Für Drahtglas muß die geformte Platte mit solcher Geschwindigkeit
in den verschiedenen Verfahrensstufen gestützt und getragen werden, daß die Zusammenziehung
des Glases in der Platte ermöglicht wird und keine störende Verlagerung des Drahtes
aus seiner Ursprungslage beim Eintritt in den Strom verursacht wird. Hierzu hat
es sich als nötig gezeigt, die Walzen der Formungs- und Fertigungseinrichtung mit
leichter Voreilung relativ zu den Kühlofenwalzen laufen zu lassen, um der Zusammenziehung
der geformten Platte zwischen dem Durchlaß der Formwalzen und der Kühleinrichtung
unter dem Einfluß der Kühlwirkung der Drahteinlage und der Berührung mit den Walzen
und Gleitbahnen und der allgemeinen Abstrahlung zwischen diesen Punkten Rechnung
zu tragen. Ferner ist eine Spannung an der Platte zu vermeiden, da zwar die Oberflächenschichten
der Glasplatte steif genug sind, um die Drahteinlagen
in der Mitte
in Stellung zu halten, aber an diesem Punkt doch noch sehr weich sind und jede auf
den Draht wirkende Druck-und Zugspannung vor Erlangung weiterer Starrheit den Draht
zu verzerren und in der Platte zu verlagern sucht. Aus diesem Grunde gibt man den
Formwalzen Voreilung, um zu gewährleisten, daß kein Zug auf die Drahteinlagen in
der Platte ausgeübt wird; der zu dieser Zeit das Drahtgewebe strecken, seine Seiten
einziehen und die Lage des Gewebes zu den Oberflächen der einbettenden Glasplatte
stören würde, die zu dieser Zeit noch zu plastisch und weich ist, um der Streckung
des Gewebes bei Einwirkung von Zugkraft zu widerstehen. Hat die -Glasplatte die
Kühleinrichtung erreicht, so ist sie starr genug, um den Wirkungen irgendwelcher
Zugkraft genügend zu widerstehen. " Es ist zu beachten, daß bei dem neuen Verfahren
und Apparat, wie oben beschrieben, die Masse des durch Schwerkraft aus dem Ofen
2 über den Auslauf 3 fließenden Glases und die Masse der im Durchlaß gebildeten
Platte stets im wesentlichen gleich sind, und daß Schwankungen in der Strömung vom
Aus1aB durch Veränderung der Geschwindigkeit der Formwalzen q. und 5 aufgenommen
werden oder durch Regelung des Stromes am Auslauf, z. B. durch einen Steuerschieber.
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Statt ein Paar Formwalzen zu verwenden, kann man das Glas durch :einen
wassergekühlten Schlitz an diesem Punkt leiten, um die Platte zu formen.