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Verfahren und Vorrichtung zum fortlaufenden Ziehen von Tafelglas Die
Erfindung betrifft eine Verbesserung für das Ziehen von Tafelglas und Vorrichtungen
zur Durchführung des verbesserten Verfahrens. Gezogenes Glas besitzt bekanntlich
verschiedene Nachteile. So ist diesem Glas beispielsweise eine Wellung eigentümlich.
Beim Schneiden der Glastafeln läuft die Schnittkante manchmal aus der richtigen
Linie, und das Schleifen und Polieren gezogenen Glases ist mit Schwierigkeiten verbunden.
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Durch die Erfindung gelingt die Herstellung von gezogenem Tafelglas,
das die geschilderten Nachteile nicht bzw. in wesentlich geringerem Ausmaße besitzt
als das bisher bekannte gezogene Tafelglas. Die Herstellung von gezogenem Tafelglas
ist allgemein bekannt. Nach dem Fourcault-Verfahren wird beispielsweise ein ununterbrochenes
Glasband aus einer Glasschmelze ausgehoben und senkrecht an Kühlern vorbeigeführt,
wodurch das Band erstarrt. Das Band wandert dann durch die Ziehkammer hindurch nach
oben in einen anschließenden senkrechten Kühlofen oder Kühlschacht. Am oberen Ende
des Kühlofens wird das zusammenhängende Band in Stücke passender Länge zerschnitten.
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Es wurde nun gefunden, daß die eingangs geschilderten nachteiligen
Eigenschaften des gezogenen Glases offenbar auf unvollkommener Entspannung des Glases
beruhen. Die Entspannung kann einerseits unvollständig und andererseits ungleichmäßig
erfolgt sein. Der letztere Gesichtspunkt ist besonders wichtig. Es ist für die meisten
Zwecke unnötig, das Glas vollständig zu entspannen; doch ist es wünschenswert, den
größten Teil der Spannurig auszugleichen und die restlichen Spannungen im wesentlichen
gleichförmig über die Tafel zu verteilen. Ein gewisser Restbetrag von Spannungen
ist in gewissen Fällen wünschenswert, da solches Glas unter bestimmten Bedingungen
weniger leicht bricht als eine vollkommen entspannte Tafel. Sind jedoch die restlichen
Spannungen nicht gleichmäßig verteilt, so besteht eine erhöhte Bruchgefahr, und
es besteht auch die Wahrscheinlichkeit, daß beim Schneiden solcher Tafel die Schnittkante
aus der richtigen Linie läuft. Auch hat man für solche Tafeln, wie schon erwähnt,
Schwierigkeiten beim Schleifen und Polieren nicht nur wegen der Bruchgefahr, sondern
auch deshalb, weil das Schleifen und Polieren in der Regel nicht gleichmäßig erfolgt.
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Es wurde gefunden, daß das Auftreten unerwünschter Spannungen in dem
Glas ausgeschaltet
und die in dem Glas zurückbleibende Spannung
gleichmäßig verteilt werden kann, wenn man ein gasförmiges Mittel in Berührung mit
der sich bewegenden Glastafel und quer zu dieser kreisen läßt, während die Temperatur
der Tafel oberhalb der unteren Entspannungsgrenze liegt. Es ist dabei nicht nötig,
da.ß das gasförmige Mittel genau waagerecht über die Tafel kreist; es genügt, wenn
es in einer Richtung über die Tafel kreist, die eine waagerechte Teilrichtung besitzt,
und in diesem Sinne wird das Wort quer im folgenden benutzt. Der Entspannungsbereich
erstreckt sich ungefähr von 450 bis 595° C. Arbeitet man nach der Erfindung, so
braucht der restlichen Spannung keine Bedeutung beigemessen zu werden, da sie die
Eigenschaften des so hergestellten Glases in keiner Weise schädlich beeinflußt.
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Das Einwirken von Kühlluft auf das gerade ausgehobene Glasband ist
an sich bekannt; doch wird bei den bisher vorgeschlagenen Arbeitsweisen die Luft
entweder senkrecht auf das noch weiche Glasband aufgeblasen, oder der Luftstrahl
wird senkrecht auf die Kanten des Glasbandes gerichtet, um die Abkühlung und das
Erstarren dieser zumeist etwas dickeren Stellen des Bandes zu beschleunigen. Es
ist auch bekannt, das gasförmige Mittel in eine in der Längsrichtung des Glasbandes
verlaufende Bewegung zu versetzen. Doch bewirkt keine dieser bekannten Maßnahmen
das erwünschte Ergebnis. Wahrscheinlich beruht die günstige Wirkung des erfindungsgemäß
vorgeschlagenen Querumlaufes auf einer dadurch erzielten Vergleichmäßigung der Temperaturbedingungen
über die Breite des Glasbandes hin.
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Der Querumlauf des gasförmigen Mittels kann auf die verschiedensten
Arten bewirkt werden. Beispielsweise werden sehr gute Ergebnisse erzielt, wenn das
in der Ziehkammer oder im untersten Teil des Kühlofens befindliche gasförmige Mittel
in der N achbarschaft der Glastafel quer zu der aufwärts bewegten Tafel kreist.
Die Vorteile nach der Erfindung treten auch ein, wenn Blasvorrichtungen benutzt
werden, um zusätzliche Luft in die Ziehkammer oder in den untersten Teil des Kühlofens
quer au der Tafel einzublasen. Man kann eine gewöhnliche Blasvorrichtung zum Einblasen
gewöhnlicher Luft in die Kammer oder in den Kühlofen benutzen; man kann auch eine
Venturi-Blasvorrichtung benutzen, um frische Luft und einen Teil des schon in der
Kammer oder in dem Ofen befindlichen gasförmigen Mittels quer zu der Tafel zu blasen.
Dabei ist es wesentlich, daß das mit der aufwärts wandernden Glastafel in Berührung
stehende gasförmige Mittel quer zur Tafel kreist. Wird dieses Kreisen durchgeführt,
während die Temperatur der Tafel oberhalb des Entspannungsbereiches liegt, so erzielt
man eine sehr gute Entspannung. Die besten Ergebnisse hinsichtlich der Entspannung
werden jedoch erreicht, wenn das Kreisen in Querrichtung sowohl erfolgt, während
das Glas sich innerhalb als auch während es sich in der Umgebung des Entspannungsbereiches
befindet.
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Die gewünschten Ergebnisse können durch Benutzung einer oder mehrerer
Blasvorrichtungen zum Umlauf des gasförmigen Mittels erzielt werden. Obwohl man
auch mit einer einzigen Blasvorrichtung gute Ergebnisse erzielen kann, hat die Beobachtung
ergeben, daß es vorzuziehen ist, zumindest zwei Vorrichtungen zu benutzen, deren
eine in der Nähe einer Kante der Tafel liegt und einen Umlauf quer über die eine
Fläche der aufwärts wandernden Tafel bewirkt, während die andere in der Nähe der
gegenüberliegenden Kante der Glastafel liegt und so angeordnet ist, daß sie einen
Umlauf über die andere Fläche der Tafel bewirkt. Auf diese Weise bekommt man um
die Glastafel herum sozusagen eine kreisende Hülle des gasförmigen Mittels.
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Bekanntlich hat bei Anwendung des Fourcaultschen Ziehverfahrens das
fertige Glas eine Welle, die sich in der Längsrichtung der gezogenen Tafel erstreckt.
Es hat sich ergeben, daß diese dem Fourcaultschen Glas eigentümliche Welle ganz
oder zu einem erheblichen Teil vermieden werden kann, wenn man das in Berührung
mit der aufwärts wandernden Glastafel stehende gasförmige Mittel quer zu der Tafel
kreisen läßt, und zwar an einer oder mehreren Stellen, an denen sich die Glastafel
innerhalb oder oberhalb des Entspannungsbereichs befindet. Hierdurch ergeben sich
für das Tafelglas erhebliche Vorteile, da das fertige Erzeugnis angenähert ebenso
glatte Flächen hat wie Spiegelglas.
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Es hat sich herausgestellt, daß hinsichtlich :der Aufhebung der für
Tafelglas eigentümlichen Welle die besten Ergebnisse erzielt werden, wenn der Querumlauf
an einer Stelle erfolgt, an der die Temperatur der Glastafel oberhalb des Entspannungsbereichs
liegt. Dieser Querumlauf kann an der Zwiebel erfolgen oder in dem unmittelbar über
der Zwiebel liegenden Gebiet, das man als den Ziehbereich bezeichnen kann, oder
in dem Erstarrungsbereich oder in dem Bereich zwischen dem Entspannungsbereich und
dem E rstarrungsbereich. Vorzugsweise wird der Querumlauf des gasförmigen Mittels
ein kleines Stück oberhalb der Zwiebel hervorgerufen, ehe die Tafel erstarrt ist.
Doch ist darauf hinzuweisen, daß auch gute Ergebnisse
hinsichtlich
der Entfernung der Welle erzielt werden, wenn dieser Querumlauf nur an irgendeiner
der erwähnten Stellen benutzt wird.
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Es hat sich ferner ergeben, daß durch diesen Querumlauf des gasförmigen
Mittels in der Nachbarschaft der aufwärts wandernden Glastafel, während die Tafel
sich in dem Erstarrungsbereich oder in dem Bereich unmittelbar oberhalb des Entspannungsbereichs
befindet, oder durch diesen Querumlauf in der Nähe oder an der Zwiebel nicht nur
die Wellen verringert oder ausgeschaltet werden, sondern auch das richtige Entspannen
der Glastafel erheblich erleichtert wird.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels
unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Es ist jedoch darauf
hinzuweisen, daß die Erfindung nicht auf die dargestellte Vorrichtung beschränkt
ist, daß sie in verschiedenen Abänderungen und mit Hilfe vieler anderer Vorrichtungen
ausgeführt werden kann, sofern diese nur bewirken, daß das gasförmige Mittel in
der Umgebung der aufwärts wandernden Glastafel in Querrichtung kreist, und zwar
an einer oder mehreren Stellen, an denen die Temperatur der Glastafel in der Nähe
oder oberhalb der unteren Entspannungstemperatur des Glases liegt, d. h. in der
Nähe oder innerhalb des Entspannungsbereichs, in dem Bereich unmittelbar oberhalb
des Entspannungsbereichs, in dem Erstarrungsbereich oder an der Zwiebel.
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Abb. i ist ein senkrechter Schnitt durch einen Glasziehbehälter und
einen Teil der Ziehvorrichtung.
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Abb. 2 ist ein Schnitt längs der Linie II-II der Abb. i.
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Abb. 3 ist ein Schnitt längs der Linie III-III der Abb. 2.
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Die Tafel S wird in der üblichen Weise aus der in dem Behälter q.
befindlichen Schmelze B ausgehoben. Dabei wird die Tafel durch eine in der Ziehkammer
6 vorgesehene Ziehdüse 5 hindurchgezogen. Sie wandert dann aufwärts durch den Ausgang
7 der Ziehkammer in den Kühlofen 8, in dem sie durch eine Anzahl Rollensätze 9 nach
oben bewegt wird. In der Nähe der Zwiebel sind an sich bekannte Kühler io angeordnet,
um die durch den Schlitz der Ziehdüse nach oben gezogene Tafel zu kühlen und zum
Erstarren zu bringen.
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Während die Tafel nach oben wandert, kühlt sie sich auf die Temperaturen
des Entspannungsbereichs ab, durchläuft diesen Bereich und erreicht dann nach und
nach tiefere Temperaturen, bis sie in dem Zeitpunkt, zu dem sie aus dem oberen Ende
des Kühlofens 8 herauskommt, eine Temperatur von ungefähr 9o° C aufweist. In einer
bevorzugten Ausführungsform der Erfindung fördert eine Blasvorrichtung I
I gewöhnliche Luft unter Druck in die Ziehkammer. Die Blasvorrichtung ist
zu einer Seite der Glastafel so angeordnet, daß sie einen OOuerumlauf des der aufwärts
wandernden Glastafel benachbarten gasförmigen Mittels bewirkt. Eine entsprechende
Blasvorrichtung 12 ist -an der schräg gegenüberliegenden Ecke der Ziehkammer vorgesehen.
Wenn die Blasvorrichtungen derart angeordnet sind, bewirken sie einen ausgezeichneten
Querumlauf des gasförmigen Mittels um die Tafel herum; Streuströmungen, die örtliche
Abkühlung hervorrufen könnten, werden dadurch ausgeschaltet, und es wird eine Gashülle
gebildet, die eine im wesentlichen gleichförmige Temperatur aufweist oder zumindest
frei von ausgeprägten und plötzlichen Temperaturunterschieden ist. In Abb. i sind
die Blasvorrichtungen oder die sonstigen den Umlauf des Gases in dem Schacht bewirkenden
Mittel außerhalb der Kühler angeordnet. Es hat sich ergeben, daß man auf diese Weise
gute Ergebnisse erzielt, ohne Gefahr zu laufen, daß die Tafel durch das Auftreffen
kalter Luft blind oder raub wird.
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Die Blasvorrichtung i i besitzt zwei Einlaßstücke 13 und 14
zum Einblasen der Luft in die Kammer. Der Luftzutritt durch den Einlaß
13 kann durch ein Ventil 15 geregelt werden und der Lufteintritt durch den
E.inlaß 1q. durch ein entsprechendes Ventil 16. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich,
sind die Einlaßöffnungen 13 und 1q. mit senkrechtem Abstand voneinander angeordnet,
so daß auf dem Weg, den die Tafel zurücklegt, Luft an verschiedenen senkrecht übereinanderliegenden
Punkten zugeführt werden kann.
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Auch die Blasvorrichtung 12 besitzt zwei senkrecht mit Abstand übereinanderliegende
Einlaßvorrichtungen 17 und 18 zum Einblasen von Luft in die Kammer. Der Luftzutritt
durch diese Öffnungen wird durch die Ventile i9 und 2o geregelt.
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Das gasförmige Mittel in der Umgebung der Tafel kann entweder in der
Kammer oder in dem untersten Teil des Kühlofens zum Kreisen gebracht werden. Wesentlich
ist nur, daß diese Bewegung des mit der Tafel in Berührung stehenden gasförmigen
Mittels der Tafel zu einer Zeit überlagert wird, in der die Temperatur der aufwärts
wandernden Glastafel in der Nähe, innerhalb oder oberhalb des Entspannungsbereichs
liegt.
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An Stelle der in den Zeichnungen dargestellten Art von Blasvorrichtungen
können Blasvorrichtungen von der Venturi-Bauart benutzt werden. Werden solche Blasvorrichtungen
benutzt, so wird zusammen mit der
zusätzlich in die Kammer oder
in den untersten Teil des Kühlofens durch die Blasv orrichtungen eingeblasenen Luft
auch ein Teil des schon in der Kammer oder in dem untersten Teil des Kühlofens befindlichen
Gases zum Kreisen gebracht.
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Es ist nicht nötig, ein zusätzliches, gasförmiges Mittel in die Kammer
oder in den untersten Teil des Kühlofens einzublasen. Man erhält zufriedenstellende
Ergebnisse schon dann, wenn man Blasvorrichtungen in die Kammer oder in den untersten
Teil des Kühlofens so einsetzt, daß dort ein Querumlauf des darin befindlichen gasförmigen
Mittels in der Nachbarschaft der Tafel bewirkt wird.
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Polariskopische Untersuchungen in dem so hergestellten Glas zeigen,
daß das Enderzeugnis gut entspannt ist, daß ein wesentlicher Teil der Spannung aufgehoben
ist, während die in der Tafel verbliebenen restlichen Spannungen gleichförmig verteilt
sind, so daß keine schädliche Wirkung auf das Enderzeugnis hervorgerufen wird. Das
so hergestellte Glas läßt sich gut schneiden, ohne daß durch Spannungen Bruch verursacht
wird; es kann gut geschliffen und poliert werden, wiederum ohne daß durch Spannungen
Bruch verursacht wird. Außerdem ist das nach der Erfindung hergestellte Glas weitgehend
frei von den dem gewöhnlichen gezogenen Tafelglas eigentümlichen Wellen. Die Vorteile,
die in der Vermeidung dieser Wellen liegen, sind für jeden Fachmann ohne weitere
nähere Erklärung einleuchtend.