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Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Drahtglas Die Erfindung
betrifft die Herstellung von Drahtglas, insbesondere in ununterbrochenem Verfahren.
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Bei der Anwendung der bisher bekannten Verfahren ist es schwierig,
die Drahteinlage unverzerrt zu halten und gleichmäßig in die Mitte der Glastafel
zu bekommen, die Oxydation der Drähte und das Entstehen von Schleiern und Verfärbungen
durch Auflösen des Metalls der Drähte im Glas zu verhindern, das Entstehen von Blasen
im Glas beim Einbringen der Drahteinlage zu vermeiden und eine glatte Oberfläche
zu erhalten, die frei ist von den durch den Durchtritt der Drahteinlage verursachten
Nähten.
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Bei diesem Verfahren spielen Wärme, Zähigkeit und Oberflächenspannung
des Glases, die Höhe des Glasständes sowie Strömungen und Rückflüsse innerhalb der
Glasmasse eine große Rolle. Dies sind Umstände, die sich schwer genau regeln oder
gleichhaften lassen, bei denen sich eine Veränderung zeitlich nur sehr langsam auswirkt,
und die in der Mitte und an den Seiten der Glastafel untereinander häufig verschieden
sind. Diese Verfahren sind daher empfindlich, bedingen eine dauernde aufmerksame
Überwachung, und es entsteht viel Ausschuß, da Fehler, bis zu deren Behebung viel
Zeit verstreicht, leicht eintreten: Das Verfahren, das den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung bildet, vermeidet diese Schwierigkeiten - und Nachteile, der Anfall an
Ausschuß ist äußerst gering und die erzielte Güte des Drahtglases besser als die
anderer, nach ähnlichen bekannten Verfahren hergestellter Drahtgläser.
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Bei bekannten Verfahren der in Frage kommenden Art wird die Drahteinlage
in die schmelzflüssige Glasmasse eingebracht durch eine Einbettungswalze, die mit
der Unterwalze des Walzwerkes die Glastafel vorformt und mit zu der Erzeugenden
der Walzenoberfläche wendelartig oder pfeilförmig verlaufenden Rillen versehen ist;
diese Glastafel geht dann durch das Polierwalzwerk, das aus der gemeinsamen Unterwalze
und einer oberen Polierwalze gebildet wird; alle Walzen des Walzwerkes haben dieselbe
Umfangsgeschwindigkeit.
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Diese Verfahren stellen eine Anwendung des bekannten Shumantischver
Fahrens .auf ein ununterbrochen arbeitendes Walzwerk dar und zeigen die diesem Verfahren
anhaftenden Nachteile: Oxydationsstellen der Drahteinlage, Lufteinschlüsse und schlechte
Oberfläche.
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Erfindungsgemäß wird der in die Schmelze tauchenden Führungswalze
für die Drahteinlage eine Umfangsgeschwindigkeit erteilt,
die .niedriger
als- die der Formwalzen oder in ihrem Drehsinn der Bewegungsrichtung der Drahteinlage
entgegengerichtet ist, wobei die Führungswalze mit. der unteren Formwalze einen
Durchlaßspalt bildet, dessen O_uer-. schnittsfläche höher ist als die des 'von .der
oberen mit der unteren Formwalze gebildeten Formspaltes. .
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Nach Verlassen des Durchlaßspaltes geht die Drahteinlage unter einer
sich zwischen Führungswalze und oberer Formwalze bildenden, sich ständig"erneuernderi.und
in ihren Abmessungen gleicbhaltendenGlaswulst hindurch und gelangt in den eigentlichen
Formspalt, der die Glastafel bildet.
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Dadurch, daß die Drahteinlage auf- den Rillenkämmen der Führungswalze
aufliegt. und in die Glasmasse eintaucht, quillt die Glasmasse durch die Lücken
oder Maschen der Drahteinlage hindurch in die Rillentäler hinein. Da die Drahteinlage
mit einer Geschwindigkeit, die etwa gleich der Umfangsgeschwindigkeit der Formwalzen
ist, über die Rillen der sich mit niedrigerer oder entgegengesetzter Geschwindigkeit
drehenden Führungswalze hinweggleitet, wird das durch die Maschen oder Lücken der
Drahteinlage hindurchtretende oder hindurchgetretene Glas über die Drähte, Knoten
und Kreuzüngspünkte hinweggebügelt, so daß die Drahteinlage nicht freiliegt und.
nicht oxydieren kann; gleichzeitig werden Lufteinschlüsse, vermieden: Dadurch, daß
der Durchlaßspalt, der durch die Führungswalze und untere Formwalze gebildet wird,
eine größere Querschnittshöhe ha:t als der durch die, beiden Formwalzen gebildete
Formspalt, läßt der Durchlaßspalt mehr Glas durch -als der Formspalt. Zwischen Führungswalze
und oberer Formwalze bildet 'sich hierdurch eine Glaswulst, die so lange zunimmt,
bis sich einerseits die Wirkung des Flüssigkeitsdruckes der Glasmasse vor dem Durchlaßspalt,.
die Förderwirkung der Drahteinlage und der unteren Formwalze und andererseits die
Wirkung des Flüssigkeitsdruckes der Glaswulst sowie die Druckwirkung, die auf die
in der Wulst enthaltene Glasmasse durch den Zug ausgeübt wird, dem die obere in
ihrer Längenausdehnung durch Veränderung der Stellung der Führungswalze veränderliche
Glashaut der Wulst durch den Unterschied zwischen den Umfangsgeschwindigkeiten-
der Führungswalze und der oberen Formwalze unterworfen wird, das Gleichgewicht halten.
Da hierbei die Förderwirkung der Drahteinlage und der unteren Formwalze und die
Druckwirkung der Glashaut die Hauptrolle spielen, stellt sich bei irgendwie hervorgerufenen
Schwankungen dieser Gleichgewichtszustand von selbst wieder ein,- die Glaswulst
regelt sich in ihrer Stärke gewissermaßen selbst und bleibt während der Ausübung
des Verfahrens gleich.
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Die Einflüsse von Wärme und Zähigkeitsschwankungen des Glases, von
Glasstand, Strömungen, Rückflüssen und Glashautbildung sind somit so gut wie ausgeschaltet,
und es wird eine schöne glatte Glasoberfläche dadurch erzielt, daß infolge des durch
den Unterschied der Umfangsgescliwindigkeiten der Führungswalze und der oberen Formwalze
auf die obere Glashaut der Wulst ausgeübten Zuges Eindrücke und Fältchen, die von
den Rillen der Führungswalze-herrühren könnten, ausgezogen werden.
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Die Stärke der Glaswulst ist regelbar durch Veränderung des Durchlaßspaltes,
d. h. der Stellung der Führungswalze in bezug auf die Formwalzen, oder durch Veränderung
des Winkels der durch die Achsen der beiden Formwalzen gehenden Ebene mit der Senkrechten
und durch Veränderung der Stellung der drei Wälzen in bezug auf den Glasspiegel.
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Beispielsweise wird auf die Ausführungsmöglichkeiten verwiesen, die
auf der Zeichnung bildlich dargestellt sind.
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Abb. r ist ein senkrechter Schnitt durch eine Vorrichtung zur Ausführung
des vorstehend beschriebenen Verfahrens.
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Abb. 2 stellt die Abwicklung eines Teiles des Umfanges der Führungswalze
in Berührung mit der Drahteinlage und der Glasmasse dar: Abb. 3 und 4 zeigen die
an sich bekannte Verstellbarkeit der einzelnen Walzen sowie die Veränderung des
Umschlingungsbogens der Drahteinlage mit den. verschiedenen Walzen.
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In Abb. i bezeichnet i das schmelzflüssige Glas, das dem Walzwerk
zuläuft oder ihm zugeführt wird und so in den Durchlaßspalt 2 gelangt, der von der
Führungswalze 3 und der unteren Formwalze q. gebildet wird. Zwischen der Führungswalze
3. und >der oberen Formwalze 5 wird die Glaswulst 6 gebildet. Die Glasmasse gelangt
dann in den von der unteren Formwalze q. und der oberen Förmwalze 5 gebildeten Formspalt
7, den sie als Glastafel 8 verläßt, die in bekannter Weise über die Abnahmewalzen
9 und io und die Förderwalzen i i und I2 läuft, unter der Polierwalze
13 durchgeht und dann in den Kühlkanal gelangt. Die Drahteinlage 1q. läuft
von einer Rolle 15 -ab, geht durch eine Führung 16 und läuft dann auf die Führungswalze,3
auf, .die sie ins Glas bringt.
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In Abb. 2 liegt - in der Abwicklung die Drahteinlage 1q., beispielsweise
'ein Drahtgeflecht, auf den (Kaminen der Rillen 17 der Führungswalze 3 auf, wobei
das flüssige Glas, unter dem durch die Eintauchtiefe der Walze 3. bedingten Flüssigkeitsdruck
stehend, durch
die Maschen der Drahteinlage hindurchquillt. Die
Umfangsgeschwindigkeit 18 der Führungswalze 3 ist erfindungsgemäß wesentlich kleiner
als die Geschwindigkeit ig der Drahteinlage 14, so -daß sich die tatsächliche Geschwindigkeit
2o als Unterschied der beiden Geschwindigkeiten ergibt; die Gleitbewegung zwischen
der Führungswalze 3 und der Drahteinlage 14 mit der Geschwindigkeit 2o bewirkt das
Verstreichen des durch die Maschen hindurchgetretenen Glases über die Drähte, Knoten
und Kreuzungspunkte der Drahteinlage 14. Die Geschwindigkeiten i8 und i9 und mithin
auch die Geschwindigkeit 2o können beliebig geändert werden und der Beschaffenheit
der Drahteinlage angepaßt werden. Ebenso müssen Form und Zahl der Rillen 17 der
Führungswalze 3 nach der Art der Drahteinlage passend gewählt werden.
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In den Abb. 3 und 4 ist 2r der Schnitt der Zeichnungsebene mit der
Ebene, die durch die Achsen dei beiden Formwalzen 4 und 5 gelegt ist. Die Veränderung
des Neigungswinkels 22, den diese Ebene mit der Lotrechten bildet, wird beispielsweise
dadurch erreicht, daß die obere Formwalze 5 auf einem Zylindermantel mit der Achse
der unteren Formwalze 4 als Zylinderachse nach beiden Seiten geschwenkt werden kann,
wobei die untere Formwalze die obere beispielsweise durch Zahnräder antreibt.
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Die Veränderung der Stellung der Führungswalze 3 wird beispielsweise
dadurch erzielt, daß dieselbe an beiden Seiten der oberen Formwalze 5 angelenkt
wird durch j e zwei Hebel 23 und 24, die durch ein Gelenk 25 miteinander verbünden
sind, wobei der Hebel 23 um die Achse der oberen Formwalze '5 und der Hebel 24 um
das Gelenk 25 geschwenkt werden können. Auf diese Weise kann der Führungswalze 3
jede jeweils gewünschte Stellung erteilt werden, wobei zweckmäßig der Antrieb von
der oberen Formwalze 5 abgenommen und z. B. durch Ketten und Kettenräder über das
Gelenk 25 auf die Führungswalze 3 übertragen wird. Durch Verändern des Winkels 22,
der Höhe des Durchlaßspaltes 2 und durch Verstellung der Führungswalze 3 sowie gegebenenfalls
durch Veränderung der Geschwindigkeiten kann die Stärke der Glaswulst 6 in gewünschter
Weise geregelt werden. .
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Durch Veränderung der Stellungen der Führungswalze 3 und der oberen
Formwalze 5 kann der Drahteinlage 14 ein beliebiger Umschlingungswinkel3o mit -der
unteren Formwalze erteilt werden. In Abb. 3 ist beispielsweise der Umschließungswinkel
gleich Null, so daß die Drahteinlage keiner Einwirkung unterworfen wird; die ihre
Höhenlage im -Glas verändern könnte.
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In Abb. 4 besteht ein gewisser Umschlingungswinkel3o. Da die Drahteinlage
unter Spannung -steht, hat sie das Bestreben, ihre Lage der Berührungslinie an die
Führungswalze 3 und die Abnahmewalze 9 anzupassen und zieht sich demgemäß in dem
Glas nach unten hin. Durch entsprechende Veränderung des Umschlingüngswinkels 3o
kann die Höhe der Drahteinlage im Glas also beliebig verändert werden. Gegebenenfalls
kann der Drahteinlage sogar ein Zug nach oben erteilt werden.
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In bekannter Weise kann die Glastafel gleichzeitig gemustert werden.