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Einrichtung zum Ausheben eines endlosen Glasbandes aus der geschmolzenen
Masse Bei den Tafelglasziehverfahren, bei denen ein Glasbarnd senkrecht aus dem
Glasbade durch eine Düse ausgehoben wird, beispielsweise bei dem Verfahren nach
F o u r c a u 1 t , ist bekanntlich die Ziehkammer so ausgebildet, daß die Ziehdüse,
die in das Glas eingedrückt v@ird, frei im Glasbade der Ziehkammer liegt, so daß
von allen Seiten Glas in den Düsenschlitz eintreten kann. Diese bekannte Ausführung
ist in Fig. i dargestellt. Die Darstellung nach Fig. i läßt gleichzeitig den Verlauf
der Glasströmungen erkennen, soweit diese für die Bildung der Glasbandwurzel und
damit für die Beschaffenheit des Glasbandes selbst von Bedeutung sind.
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Das die Wurzel des Glasbandes bildende Glas wird verschiedenen Strömungsschichten
der Ziehwanne entnommen, die in der Temperatur erhebliche Unterschiede aufweisen.
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Ein noch weitaus größerer Mangel hinsichtlich der thermischen Gleichmäßigkeit
der ,die Wurzel des Glasbandes bildenden Glasmasse ist indes dadurch bedingt, .daß
die äußeren Schichten des Glasbandes sich aus Strömungsschichten bilden, die in
ihrem Verlauf durch die Zwischenräume zwischen Düse und Brücke bzw. zwischen Düse
und Ziehkammer-' rückwund einer besonders starken Abküh-
lung unterworfen
sind. Das ist hauptsächlich an der Glasoberfläche der Ziehkammer der Fall. An Iden
in Fig. i mit i und a bezeichneten Stellen. bildet sich während des Ziehens durch
die von der Ziehkammer aus erfolgende starke Abkühlung sehr bald eine starre Glashaut,
die eine Dicke vori etwa i bis 2 cm er-, reicht, dann aber nicht mehr zunimmt.
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Es stellt sich also sehr bald ein Gleichgewichtszustand hinsichtlich
des Wärmeflusses durch diese Glashaut ein, der sich darin äußert, daß der starren
Glashaut durch das :in den Zwischenräumen 3 und q. umströmende Glas genau so viel
Wärme zugeführt wird, als die in der Ziehkammer umströmende Luft aus der Glashaut
ableitet. Das bedingt zwangsläufig eine erhebliche Temperaturabnahme des in den
Zwischenräumen 3 und 4
(Fig. i) umströmenden Glases, die durch die
. Temperatur der Grenzschicht s:tarresiflüssiges Glas gekennzeichnet wird. Diese
Temperatur beträgt .etwa 7oo°. Auf diese Temperatur müssen die äußersten umströmenden
Glasschichten abkühlen, um dann auf dem Wege in den. Düseneingang von .den anderen
Glasschichten wieder Wärme aufzunehmen. Bei den in verhältnismäßig rascher Bewegung
befindlichen Glasschichten kann indes ein Ausgleich der verschiedenen Temperaturen
nicht mehr in -dem Maße stattfinden, daß die Gesamtmasse -des Glases, aus der sich
die Glasbandwurzel bildet, ,in thermischer Beziehung als einigermaßen homogen angesprochen
werden könnte.
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Es liegt bekanntlich in der Natur der Glasziehverfahren, daß ungleiche
Temperatur und die davon abhängige Zähigkeit der verschiedenen die Wurzel des Glasbandes
bildenden gezogenen Glasschichten sich im Glasband als Streifen verschiedener Dicke,
als sogenannte Wellen, -die in der Ziehrichtung verlaufen, auswirken, :die in schräger
Durchsicht durch das gezogene Glas eine Bildverzerrung hervorrufen.
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Man hat versucht, diesen Mangel durch die verschiedenartigste Ausbildung
.der Ziehdüsen zu beseitigen, beispielsweise .dadurch, daß man das Glas nur einer
bestimmten Strömungsschicht :der Ziehwanne zu entnehmen sucht. Bei all diesen Vorschlägen
ist indes nicht berücksichtigt, daß die ungleiche Abkühlung der Glasmasse in der
Ziehkammer selbst vor dem Eintritt in die Ziehdüse in viel stärkerem Maße die thermische
Homogenität der zu ziehenden Glasmasse nachteilig heeinflußt, als dies .durch die
Entnahme des Glases aus- verschiedenen Strömungsebenen der Ziehwanne überhaupt möglich
ist. Daher müssen alle :.Mittel, die die Bildung der Glasbandwurzel aus einer thermisch
homogenen Glasmasse bezwecken, erfolglos bleiben, wenn " mit ihrer Anwendung nicht
.die starke Abkühlung einzelner Schichten der in die Ziehdüse eintretenden Glasmasse
in der Ziehkammer vermieden wird.
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Die mit der, vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Einrichtung beseitigt
die bei den bisher bekannten Ziehverfahren mittels Ziehdüse bestehenden Nachteile
dadurch, daß der. Ziehherd so ausgebildet ist, daß die darin frei mit Abstand von
den beiden Längs- und Seitenwänden -des Ziehherdes schwimmende Ziehdüse in der niedergedrückten
Arbeitsstellung unten so abdichtend gegen -die Innenfläche des Ziehherdes anschließt,
daß das Glas aus dem Verbindungskanal mit dem Schmelzofen en der Hauptsache nur
geradewegs und unter der Vorderwand hinweg zum Düseneinlaß gelangen kann, dagegen
keinerlei Glasschichten, die auf ihrem Wege zu dem Eingang der Ziehdüse einer Abkühlung
unterworfen sind, insbesondere nicht solche, welche abseits des geraden Weges zwischen
Düsenaußenfläche und Herdinnenfläche sich bewegt haben. Diese abschweifende Strömung
bei der üblichen Bauweise des Ziehherdes ist in Fig. i durch Pfeile bezeichnet.
Bekanntlich sind aber in diesen üblichen tiefen Ziehherden noch andere an den Wänden
und dem Boden des Herdes der Abkühlung ausgesetzte und wieder zurückkehrende Strömungen
möglich.
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Zum Zwecke des oben gedachten Abschlusses schließt .die in Arbeitsstellung
befindliche Düse mit ihrer dem Schmelz- oder Läuterraume des Ofens zugekehrten Seitenfläche
gegen die in das Glas eintauchende Trennwand und mit der Bodenfläche gegen die Bodenfläche
des Ziehherdes mit Hilfe leistenförmiger Vorsprünge an.
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Unter Umständen, wenn nicht die höchsfmögliche Qualitätsverbesserung
des gezogeien Glases erforderlich ist, kann der abdichtende Anschluß an den Ziehher
dboden wegfallen. Der vordere Anschluß allein verhindert natürlich nicht, daß aus
dem Zwischenraum zwischen der Hinterwand des Ziehherdes und,der Ziehdüse ungleich
gewordenes Glas in den Ziehherd absinkt. Aber die hieraus entspringende Glasverschlechterung
ist nicht ausschlaggebend, weil einmal das aus dem hinteren Zwischenraum absinkende
Glas auf dem Wege zum unteren Düseneinlaß auf den von der Wanne her, also aus entgegengesetzter
Richtung kommenden Glasstrom stoßen und von ihm zurückgedrängt werden würde. Außerdem
ist dieses Glas an sich kälter und unbeweglicher als das Glas zwischen Ziehherdvorderwand
und Ziehdüse.
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Es ist zweckmäßig, wenn auch nicht unbedingt erforderlich, hierbei
dem Ziehherd keine größere Tiefe zu geben, als zur Einstellung des richtigen Glasauftriebes
der Düse und zum Eintritt des Glases zum Düseneinlaß nötig ist. Auf diese Weise
wird ein Abirren des Glasstromes vom geraden Weg auch nach der Tiefe hin verhindert.
Dieser flache Herd wird vorzugsweise mit einer die übermäßige Wärmeabstrahlung verhindernden
Bodenbeheizung versehen, die also an Stelle des weggefallenen tieferen Glasbades
für das erforderliche Wärmegleichgewicht im Herde sorgt. Solche flachen Ziehherde
mit Warmhaltung vom Boden her sind bei Ziehverfahren ohne Düsenschwimmer bekannt.
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Andere weitere Ausbildungen werden noch beschrieben werden.
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Die vorgeschlagene Einrichtung ist in Fig.2 bis q. in einer von vielen
möglichen Ausführungsformen gezeichnet.
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Fig.2 zeigt einen Querschnitt,
Fig. 3 einen Längsschnitt
durch die Ziehkammer nach AB der Fig. 2, Fig. q. einen waagerechten Schnitt
nach CD
der Fig.2.
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Die Vorrichtung ist an einen der üblichen Wannenöfen oder an den Verbindungskanal
zu einem solchen angebaut. Die Wand i bildet den Abschlüß gegen den Wannenofen oder
,den Verbindungskanal. Die Oberkante dieser Wand liegt in an sich bekannter Weise
einige Zentimeter unter der Glasoberfläche der Ziehwanne, so daß nur die oberen
gleichmäßigen Schichten ,des Glases aus dem Wannenofen über diese Wand in,den Ziehherd
überlaufen können. Ein Schieber 3, dessen Unterkante beim Ziehen um einige Zentimeter
über dem Glasspiegel steht, ist in seiner Höhenlage beweglich angeordnet; er gestattet,
in an sich bekannter Weise einen vollkommenen Abschluß der Zieheinrichtung von den
Wannenöfen herzustellen.
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Bei notwendigen Reparaturen am Ziehherd wird der Schieber 3 auf die
Abschlußwand i herabgelassen und durch ädie Öffnung 4 in den Raum zwischen dem Schieber
und dem Ziehherd Luft eingeblasen, wodurch das im überlauf befindliche Glas rasch
erstarrt, so daß .durch die nicht vermeidbaren Undichtigkeiten zwischen Abschlußwand
i und Schieber Glas aus dem Wannenofen nicht mehr austreten kann. Man ,kann so den
Ziehherd vollkommen erneuern, ohne daß das Glas aus der Wanne abgelassen wenden
müßte.
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Die Sohle des Ziehkanals :2 wird durch die Grundplatte 5 gebildet.
An' die Grundplatte 5 ist eine Rippe 6 angeformt, die, im Grundriß gesehen, U-förmig
verläuft und deren obere Begrenzung die Paß.flächen gegen die in Arbeitsstellung
eingetauchte Düse 7 bildet. Die Seitenwände der Ziehkammer bestehen aus den Bfücken
8 und 9; sie entsprechen der bei ,dem Ziehverfahren nach F o u r c a u 1 t schon
angewendeten Form.
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Unter der Vorderwand (vorderen Längswand) 9 ist, wie üblich, eine
schwimmende Brücke io angeordnet. Sie ist gemäß der Erfindung quer zu ihrer Länge
seütlich verschiebbar, und ihre Unterseite ist so abgeschrägt, @daß sie die obere
Begrenzung .des abfallenden Ziehkanals bildet. In der Stellung' nach Fig.2 und 3,
der Stellung beim Ziehvorgang, ist die, Brücke io durch den Keil i i mit ihrem unteren
vorspringenden Rand iol gegen die Düse 7 fest angedrückt, wobei sich die Düse mit
ihren beiden Köpfen gegen die Nasen 13 auf eine Länge von je 2o bis 30 crn
anlegt. Die Brücke reicht mit ihrem Rande iol über beide Kopfenden der Düse hinaus
bis an ,die Herdwand. Die Verbindung der an den Kopfenden der Düse liegenden Bereiche
des Glasbades mit dem Ziehkanal ist bei der Arbeitsstellung der Teile durch die
in Fig. q. ersichtlichen Vorsprünge i8 und i9 der Brücke io bzw. der Rippe 6 abgeschlossen.
12 ist ein Widerlager -in der Seitenwand -des Überlaufes für den Keil 11. 1q. ist
eine abnehmbare Platte in der Seitenwand der Ziehwanne mit .der Öffnung q.. Durch
die Öffnung q. kann der Überlauf je nach den Bedürfnissen durch Luft gekühlt oder
aber durch Brenner beheizt werden. Die Platte 14 wird bei der Vorbereitung des Ziehens
zum Einrichten der Düse und der Brücke io herausgenommen, so daßvon dieser Stelle
aus- durch Verkeilen der Brücke io der A.bschluß des Ziehkanals 2 gegen die Ziehkammer
leicht und sicher erfolgen kann.
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Der Raum 15 unter dem Ziehherd ist, wie schon erwähnt, durch -die
Brenner 16 beheizbar. Die Abführung der Heizgase aus der Heizkammer 15 geschieht
dabei durch die Abzugsöffnung 17, die an einen Kamin angeschlossen-ist. Die Beheizung
der Kammer 15 kann auch elektrisch erfolgen. Die Temperatur ist in diesem Raum so
regelbar, -daß eine Wärmeableitung von dem den Ziehkanal 2 durchströmenden Glas
durch die Ziehheridsohle 5 vermieden wird: Dadurch wird gleichzeitig die Bildung
von Entglasungen im Ziehkanal 2 und'im Schlitz der Düse 7 vermieden. Das bei dem
Ziehverfahren nach F o u r c.a u 1 t notwendige periodische Aufschmelzen der Ziehkammer,
wobei alle q. bis 5 Tage das Ziehen für mehrere Stünden unterbrochen werden muß,
-wird dadurch auf die Fälle beschränkt, 'in denen das Glasband unter denn erstenWalzenpaar
abreißt oder die Ziehdüse zu- erneuern ist. Hierdurch ergibt sich auch eine. bedeutend
längere Haltbarkeit der'Ziehdüsen, deren Lebensdauer von der Anzahl der Aufschmelzungen
der Ziehkammer abhängig ist.
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Das Aufschmelzen der Ziehkammern-geschieht in bekannter Weise durch
Beheizung des Ziehraumes über der Düse durch in die Stirnseite der Ziehkammer eingebaute
Brenner.
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Bei der vorgeschlagenen Einrichtung wird das Äufschmel,zen der Ziehkammer
durch Erhöhung der Temperatur in der unter dem Ziehherd gelegenen Heizkammer 15
wirksam unterstützt.
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Beim Aufheizen der Ziehkammer ist der Keil i i entfernt und die bewegliche
Brücke io in Richtung des Schiebers 3 - zurückgeschoben, ,so daß die Düse in dem
Glase über dem Ziehherd frei beweglich ist. In diesem Falle besteht also auch eine
unmittelbare Verbindung des- in der Ziehkammer neben -der Düse befindlichen Glases
mit der Ziehwanne durch,den Ziehkanal 2.
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Dne Stellung, die die Düse während des Ziehens einzunehmen hat, ist
in Längsrichtung
der Düse durch die Mittellage in der Ziehkammer,
in der Querrichtung durch die Nasen 13 und in der Tiefe durch die Rippe 6 gegeben.
Die Höhe der Düse ist so bemessen, daß sich bei ihrem Eindrücken in das Glasbad
bis zum Aufsitzen auf der Paßfläche der Rippe 6 der notwendige Auftrieb des Glases
für die Bildung der Glashandwurzel beim Ziehen ergibt.
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Das Ausheben des Glasbandes gestaltet sich wie folgt: Nachdem die
Ziehkammer in bekannter Weise für den Ziehbeginn vorbereitet ist, die Kühlrohre
und Düsenniederdrückvorrichtung eingebaut sind, wird die Düse in die Mitte der Ziehkammer
und an die Nasen 13 gedrückt und nun die Ziehtafel in den Düsenschlitz geführt.
Danach wird die Düse mit der gebräuchlichen Niederdrückvorrichtung auf die Rippe
6 der Ziehherdsohle gedrückt und hierauf langsam mit dem Ziehen begonnen. Nun wird
die Platte 14- vor der festen Brücke 9 entfernt und durch die damit entstandene
Öffnung die Abschlußbrücke To an -die Düse 7 schließend angedrückt und . durch den
Keil i i gegen das aus der Ziehkammerseitenwand herausragende Widerlager rz verkeilt.
Der Ziehkanal a ist nun allseitig geschlossen und abdichtend an den Düsenschlitz
angeschlossen, so daß der Glashandwurzel Glas nur -durch diesen Ziehkanal zufließen
kann.