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Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen blättrigen Glases Die Erfindung
betrifft ein Verfahren und eine. Vorrichtung zur Herstellung blättrigen Glases,
wie es beispielsweise in gemahlenem Zustand als Zusatz zu Anstrichfarben verwendet
wird, um die Deckfähigkeit dieser Farbe in ähnlicher Weise wie durch Zusatz von
Aluminiumpulver zu erhöhen.
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.Es ist bereits vorgeschlagen worden, blättriges Glas durch Aufblasen
von Glasblasen bis zum Zerspringen herzustellen.. Bei diesem Verfahren entsteht
jedoch ein blättrig ges Glas, dessen Flocken ungleichmäßige Dicke haben, da die
Wandungen solcher Glasblasen sich von der Wurzel aus verjüngen, während ein weiterer
beträchtlicher Teil der Flocken eine Dicke hat, die außerhalb der gewünschten Grenzen
liegt, so däß nur ein gewisser Teil des so gewonnenen Glases brauchbar ist.
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Weiterhin ist es auch bekannt, zur Herstellung eines mehrschichtigen
Glases dünne Schichten zu verwenden, die durch Ziehen aus dickeren Glasplatten erzeugt
werden. Es bestände an sich wohl die Möglichkeit, aus solcherart hergestellten dünnen
Glasschichten durch Zerbrechen blättriges Glas von genügender Gleichmäßigkeit zu
erhalten, doch würde dies viel zu teuer werden.
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Die Erfindung beseitigt die -Nachteile des
erstgenannten
Verfahrens und ermöglicht eine wirtschaftliche Herstellung des gewünschten blättrigen
Glases aus einer flüssigen Glasmasse. Dies geschieht dadurch, (laß die Glasmasse
auf einen möglichst niedrigen Viskositätsgrad erhitzt und in Form eines dünnwandigen
hohlen Stromes zum Ausfließen gebracht wird, daß durch Einblasen eines Gases mit
ausreichendem Druck und von ausreichender Temperatur und Menge ein Zusammenfallen
des Glasstromes verhindert, die Stärke der Wände des Stromes vermindert und die
(.lastnasse in festen Zustand übergeführt wird, und daß der so entstandene Glaszylinder
fortlaufend ai)gebrochen 1>z«-. abgeschla-"en wird, "wobei der Abstand der Stelle,
an der der Glaszylinder völlig erstarrt ist. von der _@usflttßöfftiung des Glasstromes
in L`bereinstimmung mit der beabsichtigten Stärke des blättrigen Glases geregelt
wird. Um das Entweichen der Luft aus dem Glaszylinder zu verringern, wird der Glaszylinder
vorzugsweise unterhalb der Stelle, an der die Luft in ihm eingeführt wird, abgeflacht.
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Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
die, ähnlich wie bekannte Vorrichtungen zum Herstellen von Glasröhren u. dgl., eine
Einrichtung zum Erzeugen eines hohlen Glasstromes in Form °illes Zylinders, ein
Gehäuse zur Aufnahme des Zylinders und Düsen zum Einführen eine Gases von solcher
Menge und Dichte in da: Innere des Zylinders aufweist, daß eine Erstarrung des Zylinders
herbeigeführt wird, enthält gemäß der Erfindung Mittel. um fortlaufend das Glas
in blättriger Form von dein unteren erstarrten Ende des Glaszylinders abzutrennen,
ferner einen Aufnahmebehälter für das Glas und schließlich Mittel, um das blättrige
Glas in diesen Behälter hineinzubringen. Vorzugsweise sind außerdem Mittel vorge.,selie,ii,
die in Verbindung mit dein in den hohlen Glasstrom eingeführten Gas ein Zusammenfallen
des Glasstromes verhindern bzw. ein Aufblasen desselben vor dein Erstarren ermöglichen.
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Einige Durchführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden
nachfolgend an Hand der Zeichnungen beschrieben, die einige Ausfiibrungsbeispiele
der zugehörigen Vorrichtung veranschaulichen. In den Zeichnungen zeigen Abb. i und
2 eine Seitehansicht. teilweise im Schnitt, einer Vorrichtung zur Herstellung blättrigen
Glases nach -der Erfindung, wobei Abb. i oberhalb von Abb. 2 angordnet zti denken
ist, Abb.3 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Teiles einer abgeänderten
Ausführungsform nach Abb. 2, Abb. 4 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines
feiles einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung nach Al>b. r, Abb. 5 eine
Seitenansicht des unteren Teiles der Abb..I.
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Abb. 6 eine Oberansicht nach Linie 6-6 der AIA>. ..1.
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Gemäß Abl). 1 besitzt der Schmelztank 1 r einen Schieber 12 od. dgl.,
um den Strom des Glases 13 zu dein Vorherd 14. abzuschneiden. Die aus dem Vorherd
14 durch einen 13odettauslaß 15 und eine hiermit verbundene Mündung 16 ausströmende
Glasmenge -,wird durch einen Steuerzapfen 17 geregat, der durch eine oben angeordnete
(nicht dargestelk°) Vorrichtung gehoben oder gesenkt werden kann.
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Die Vorrichtung, welche den aus der -Mündung 16 ausfließenden Glasstroh
aufnimmt und das Glas in blättrige Form verwandelt, ist auf einem `Wagen 2o angebracht.
I?ill quadratisches rahmenartiges GtiI;iStüCk 21 ist an vier Pfosten 23 aus `Winkeleisen
angebracht, die ihrerseits an dem Wagen 20 Ixfestigt sind. Das Gußstück 21
besitzt auf seiner olyeren Oberfläche einen flachen Ringkanal 27, der das obere
Ende eines Ilanschenartigen zylindrischen Teiles 28 umgibt. 27 dient als eine Bahn
für c@in Ringzahnrad 31, welches einen Zylinder 32 trägt. Dieser Zylinder besitzt
mehrere innere Rippe» 3.4, von denen jede einen vorstehenden Ansatz besitzt, der
zur Aufnahme einer Kopfschratlbe 35 miteinem Schraubengewinde versehen ist. DieseKopfschrauben
dienen als einstellbare Träger für ein ringförmiges Gußstück 36, das als Bett für
einen feuerfesten Ring 37 dient, auf dem seinerseits eine feuerfes@t.e Schale 38
unterhalb der 1Iündung 16 angebracht ist. Die Außenwandung der Schale 38 ist durch
isolierendes feuerfestes Material .I1, das zwischen ihr und dem Zylinder 32 angeordnet
ist, gegen zu großen Hitzeverlust isoliert und durch einen feuerfesten Dom .4o abgedeckt,
der von einem ringförmigen Flansch.Ll eines außen quadratischen Gußstückes 4.5 getragen
wird, das seinerseits voll vier sich zwischen ihm und dein Gußstiick 21 erstreckenden
Pfosten .16 gehalten wird. In dem Dom .Io ist eine Anzahl von Öffnungen .I7 zur
Aufnahme von (nicht dargestellten) Brennern und außerdem eine Öffnung .49 vorgesehen,
die als Abzugskanal für die Abgase dient. Selbstverständlich sind auch noch ötl#-nungen
zur Aufnahme der Mündung ifi und einer Luftzufuhrleitung 5o vorgesehen.
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Ein mit einer Zahnstange 53 versehener Pfosten 52 erstreckst sich
von dem Gußstiich .I5 nach oben. An dieseln Pfosten kann eine zum Tragen der Luftzufuhrlei.tung
5o dienende Konsole 54 mittels eines durch ein Handrad 55 drehbaren und im Eingriff
mit
der Zahnstange 53 stehenden (nicht dargestellten) Ritzels entlang
auf und ab bewegt werden. Das Gewicht der Konsole 54 und der von dieser getragenen,
weiter unten beschriebenen Einrichtungen wird durch ein mit einem Gegengewicht versehenes
Kabel 58 im Gleichgewicht gehalten, so daß die Konsole 54 in jeder Lage stehenbleibt,
in die sie gebracht wurde. Das freie Ende der Konsole 54 besitzt zwei horizontal
angeordnete Ringe 56, durch welche. die Zufuhrleitung 50 geht. Das obere
Ende dieser Leitung ist mit einem Schraubengewinde versehen, das mit einem entsprechenden
Schraubengewinde eines Handrades 6o im Eingriff steht. Dieses Handrad 6o ruht auf
einer Scheibe 61, die ihrerseits auf der oberen Seite des oberen Ringes 56 angeordnet
ist, und gestattet eine genauere Einstellung der Höhe der Leitung 50, als es mit
dem Handrad 55 praktisch möglich ist. Kopfschrauben 62, welche durch die Wandungen
der Ringe 56 geschraubt sind, stehen im Eingriff mit einer senkrechten Nut 63 der
Leitung oder Röhre 50, um die Leitung oder Röhre während der Drehung des Handrades
6o an einer Drehung zu verhindern. Die Luft wird dem Rohr 5o in. irgendeiner geeigneten
Weise zugefiihrt, beispielsweise mittels eines biegsamen Schlauches, der mit dem
oberen Ende des Rohres 5o verbunden ist.
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Mit den Zähnen des Ringzahnrades 31 steht ein Ritzel 65 im Eingriff,
das an einer Welle 66 angebracht ist, die durch ein Lager im Gußstück 21- geht und
durch eine Kraftquelle angetrieben wird, die beispielsweise als Eleldromotor 67
und zwischengeschaltetes Untersetzungsgetriebe 69 dargestellt ist. Um das Ringzahnrad
31 herum ist eine Anzahl von Konsolen 70, welche Rollen 71 tragen, einstellbar an
dem Gußstiick 21 befestigt. Diese Rollen werden mit dem Flansch 72 des Zylinders
32 in Berührung gebracht, um das Auftreten einer Reibung zu verhindern, die anderenfalls
zwischen dem Zahnrad 31 und den Seitenwänden des Kanals 27 entstehen würde..
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Am Flansch des zylindrischen Teiles 28 des Gußstückes 21 ist.ein hohles
kegelstumpfartiges Gußstück 73 angebracht, das konzentrisch angeordnete feuerfeste
Ringe 74 und 75 trägt, die miteinander eine ringförmige Brenneröffnung bilden, deren
Öffnung nach dem unteren äußeren Rand des Schalenauslasses 76 gerichitet ist. Eine
Brennstoffleitung 77 umgibt das Gußstück 73 und ist auf. Blöcken, die von durch
zum Gußstück 73 gehörende Ansätze geschraubten Kopfschrauben 78 getragen werden,
einstellbar angeordnet. Die Brennstoffleitung besitzt eine Anzahl von Abzweigungen
81, welche in Brenneröffnungen durch den. feuerfesten Ring 75 enden. Ein die- Abschnitte
83 und 83' enthaltender Blechmantel erstreckt sich von dem unteren Rand des GußSitückeS
73 durch den Wagen 2o zu einem unterhalb der @@'agenebene -befindlichen Boden, wo
er mit einer entfernbaren Ausschußpfanne 8d. versehen ist. Eine Reihe von Röhren
82, Welche mit einer Luftzüfulirquelle verbunden sein können, führen in den Abschnitt
83 hinein und dienen zu einem weiter unten dargelegten Zweck. Der Mantelabschnitt
83' ist auf der einen Seite mit einer Seitenöffnung 85 versehen, die mit einem Abzugsv,eiitilator'86
ausgestattet ist, der das blättrige Glas durch einen Kanal 87 in einen Behälter
9o fördert. Gegenüber und etwas oberhalb der Öffnung des Kanals 87 treibt ein Motor
88 einen Arm 89, der in einer gewünschten -Höhe an der Motorwelle
89' einge@stellt werden kann. Dieser Arm geht durch die Bahn des Glaszylinders,
wenn gewisse Größen blättrigen Glases erzeugt werden sollen, und wird in einer Höhe
eingestellt, die abhängig von der gewünschten Abmessung des Glases ist, wie es weiter
unten ausführlich beschrieben wird. Ein Wärter kann durch die Fenster 63 in dem
Gußstück 73 und durch das Fenster cri in dein Mantelabschnitt 83' die Beschaffenheit
des erzeugten Produktes beobachten.
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Während des Betriebes wird die Schale 38 mit gleichbleibender Geschwindigkeit
gedreht und der Steuerzapfen 17 angehoben, so daß ein'Strom geschmolzenen Glases
in die Schale fließen kann. Das Glas sammelt sich in der Schale 38 an, steigt hoch
und beginnt schließlich über den Rand des Bodenauslasses 76 zu fließen. Anfänglich
wird das Glas die Form von Fäden besitzen, die als Ausschuß auf den Boden des Mantels
herabtropfen. «'-enn das Glas noch weiter hochsteigt, verläßt es schließlich den
Auslaß in Form eines zylindrischen Stromes, der mittels durch die Leitung 5o in
sein hohles Innere eingeführter Luft in verdünnter Form gehalten wird. Die Wandstärke
dieses Stromes hängt sehr sitarlt von der Einstellung des Steuerzapfens 17 und dem
Zustand des Glases ab, der durch Regelung der dem Glas in der Schale 38 und dem
aus dem Schalenauslaß austretenden Glasstrom zugeführten Hitzemenge: sehr genau
auf einer Viskosität gehalten wird, welche von der Stärke und Abmessung des zu erzeugenden
blättrigen Glases abhängig ist.
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Wenn blättriges Glas ( geringer Größen oder Abmessungen, d. h. von
einer Dicke zwischen i bis 5 Mikron, erzeugt werden soll, werden die verschiedenen
Brenner, welche die Hitze zu dem Glas in der Schale 38 und dem aus dem Schalenauslaß
austretenden Glasstrom zuführen, derart eingestellt, daß die Viskosität des Glases
sehr gering ist. Es wurde festgestellt,
daß man die Wandstärke des
aus dem Schalenauslaß austretenden zylindrischen Stromes so dünn machen kann, daß
die aus dem Rohr 5o austretende Luft das Glas unmittelbar zum Erstarren bringt und
in blättrige Form bläst. Durch Erhöhung der Viskosität des Glases und der Strömungsgeschwindigkeit
kann man die Wandstärke des Stromes fortlaufend vergrößern, so daß der erstarrte
Glasteil des Zylinders ganz bleibt, bis er eine Ebene unterhalb des unteren Endes
des Rohres 50 erreicht hat, die von der Viskosität des aus dem Schalenauslaß
austretenden Glases abhängig ist, und dann in blättrige Form zerbricht.
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Wenn man gewisse Glaszusammensetzungen benutzet, kann man die Entfernung
von dem Auslaß der Schale 38, an dem das Glas zerbricht, konstanter halten und daher
ein gleichförmigeres Produkt erhalten, indem man die Luft auch direkt in den Mantelabschnitt
83 durch eine Röhre 82 einführt. Die durch eine ausgewählte Röhre 8:z zugeführte
Luft arbeitet mit der durch das Rohr 5o zugeführten Luft derart zusammen, daß eine
wirbelnde Luftbewegung innerhalb des Mantels erzeugt wird, um mit Sicherheit das
Zerbrechen des erstarrten Glases genau in der Entfernung unterhalb des Schalenauslasses
zu erhalten, an der die gewünschte Abmessung des blättrigen Glases am besten erzeugt
werden kann.
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Wenn man blättriges Glas größerer Abmessungen und Schwere herstellt,
nimmet das erstarrte Glas des Zylinders eine mechanische Stärke an, die das Zerbrechen
durch mechanische Mittel notwendig macht. Unter diesen Umständen wird das Gewicht
dieses erstarrten herabhängenden Glases als Ziehmittel ausgenutzt, und man kann
einen bestimmten und gleichförmigen Zug auf den Glaszylinder an der Entstehungsstelle
ausüben, wenn man das untere Ende des Zylinders in einer bestimmten Entfernung unterhalb
des Schalenauslasses zerbricht. Es wurde festgestellt, daß bei richtiger Regelung
der Viskosität des aus dem Schalenauslaß austretenden Glases und bei Einstellung
des Zerbrecherarmes 89 in einer geeigneten Entfernung unterhalb des Schalenauslasses
blättriges Glas von irgendeiner größeren Abmessung oder Schwere hergestellt werden
kann. Wenn man blättriges Glas von solcher Abmessung erzeugen will, daß die gezogenen
Zylinder die geringste Wandstärke besitzen, die bereits mechanisch zerbrochen «-erden
muß, wird der Zerbrecherarm 89 zweckmäßig in einem solchen Abstand von dem Auslaß
76 eingestellt, daß er das untere Ende des Zylinders zerbricht, bevor das Gewicht
des Zylinders eine Trennung der Masse an dem Auslaß hervorruft. Wenn man blättriges
Glas von noch größerer Abmessung und Schwere erzeugen will, muß man den Zerbrecherarm
89 näher an den Auslaß heranbringen, um die Größe der ausgeübten Zugkraft zu verringern.
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Noch schwereres blättriges Glas, beispielsweise Glas von 5 bis io
Mikron Stärke, kann man nach dein vorstehenden Verfahren herstellen, indem man die
Viskosität des Glases und die Ausflußmenge in geeigneter Weise vergrößert und den
Zerbrecherarm höher einstellt, so daß die Menge des hängenden Glases auf einem Minimum
gehalten wird. Wenn man jedoch die Wandstärke des zylindrischen Stromes in dem Maße
vergrößert, wie es für die Erzeugung des blättrigen Glases größerer Schwere notwendig
ist, muß man auch die durch das Rohr 50 zugeführte Luftmenge vergrößern,
um ein Zusammenfallen des Zylinders größerer Abmessungen zu verhindern, und wenn
nicht dafür Sorge getragen wird, daß das Luftvolumen konstant bleibt, wird der Durchmesser
und die Wandstärke des erzeugten Zylinders Änderungen unterworfen. Daher flacht
man zweckmäßig bei der Massenherstellung des blättrigen Glases dieser größeren Abmessungen
den Zylinder ab, während er noch in plastischem Zustand ist, um die Fläche für das
Entweichen von durch das Rohr 5o zugeführter Luft erheblich zu verringern. Auf diese
Weise kommt man mit einem verhältnismäßig geringen Luftvolumen aus, um den Zylinder
in verdünnter Form zu halten; und dieses geringe Luftvolumen kann leicht reguliert
werden, um einen konstanten Druck gegen die Zylinderwand aufrechtzuerhalten, so
daß eine bessere Gleichförmigkeit der Wandstärke möglich wird, als wenn man eine
große Luftmenge benötigen würde.
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Abb. 4 bis 6 zeigen eine Ausführungsform dar erfindungsgemäßen Vorrichtung,
welche zur Durchführung des zuletzt erwähnten Verfahrens zur Herstellung blättrigen
Glases schwererer Größen benutzt werden kann. Diese Vorrichtung besitzt einen Rahmen
93, der an den vier aufrechten Winkeleisen 23 befestigt ist und ein Paar mit Nuten
od. dgl. versehener Schienen 94 trägt, in denen Lager 96 verschoben werden können.
Zwischen den Schienen 94 sind die beiden Walzen 95 und 95' angeordnet, von denen
jede an ihren End,-n mit eingeschraubten Röhren versehen ist, die als Wellen dienen,
mit denen sie gedr°lit werden können. Diese Wellen sind in den Lagern 96 gelagert.
Die Lager 96 können mittels der Seh.raubspindeln 97 und 98, welche durch den unteren
Teil der Lager geilen, aufeinander zu oder voneinander weg bewegt «-erden. Gemäß
Abb.6 sind die Spindeln an der Stelle gg verkeilt, um eine
Bewegung
in Längsrichtung zu verhindern. Eine Handkurbel ioo ist an dem einen Ende dir Spindel
98 angebracht, die ihrerseits mit der Spindel 97 durch Kettenräder und Kette ioi
zwangsläufig verbunden ist. Auf diese Weise kann der Abstand zwischen den Walzen
leicht reguliert werden.
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Die Walzen 95 und 95' werden im und entgegengesetzt -"zum Uhrzei.gersinn
durch 'eine Antriebskette rot angetrieben, welche mit dien auf den Walzenwellen
angebrachten Kettenrädern io- und 104, einem in einem verschiebbaren Lager roh gelagerten
Leerlaufltetten.rad io5 und "einem am einen Ende einer Welle io8 (ebb. 4) befestigten.
Kettenrad 107 im Eingriff steht. Das andere Ende dieser @@@elle io8 trägt ein Kettenrad
io9, welches von einer Kette i io (4bb. 5 und 6) angetrieben wird, die von einem
-Kettenrad 1 I i eines Untersetzungsgetriebes 112 kommt, das seinerseits von einem
Motor 113 angetrieben wird.
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Die Walzen 95 und 95' sind was'sergekühltr und zu diesem Zweck ist
das eine Ende einer jeden Walze mit einer Leitung gekuppelt, die in- ein T-Stück
114 (ebb. 5 und 6) endet, dessen Seiteneinlaß mit einem nicht dargestellten Schlauch
für die Wasserzuführung zu verbinden ist. Ein Rohr i 15 geht durch das T-Stück in
die Walze und sorgt für den Wasserablaß aus der Walze.
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Wenn man die oben beschriebene Vorrichtung benutzt, können die Walzen
95 und 95' anfänglich so zweit voneinander entfernt werden, daß der herabfließende
plastische Glaszylinder leicht zwischen ihnen durchgehen kann, -,vorauf die Walzern
so weit aufeinander zu bewegt werden können, daß der Zylinder in dem Maße abgeflacht
wird, wie es sich als am zweckmäßigsten herausgestellt hat. Die Umfangsgeschwindigkeit
der Walzen kann derart gewählt werden, daß sie das durch das Schwergewicht erfolgende
Ziehen des Zylinders unterstützt; es wurden aber zufriedenstellende Ergebnisse erzielt,
indem die Umfangsgeschwindigkeit der Walzen derart eingestellt wurde, daß sie die
durch das Schwergewicht erfolgende Bewegung ein wenig zu verzögern bestrebt. Da
in den Walzen dauernd ein Kühlmittel umläuft, isst der hinter den Walzen herauskommende
abgeflachte Zylinder völlig erstarrt und wird, wenn er in den Weg des Zerbrecherarmes
89 kommt, in blättrige Form zerbrochen.
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Unabhängig von den Abmessungen des herzustellenden blättrigen Glases
wird dieses blättrige Glas durch die Öffnung 85, den Kanal 87 in eine Kammer 9o
getrieben. Zu diesem Zweck ist der Ventilator 86 angeordnet. Das blättrige Glas
kann also nicht auf den Boden des Mantels herabfallen und dort mit dem Ausschuß
vermischt werden.. Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 ist der Kanal 87 auch mit
einer Reihe von Abzweigkanälen 92 versehen, durch die die blättrigen Glaspartikel
entsprechend ihrem Gewicht gehen. Selbstverständlich kann man jede beliebige Anzahl
von Abzweigkanälen anordnen.
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Es ist ohne weiteres verständlich, daß die Umdrehung der Schale 38
nicht wesentlich ist, daß sie aber die Gleichförmigkeit der Wandstärke des vom Schalenauslaß
austretenden Stromes gewährleistet und dadurch zur Gleichförmigkeit der Dicke des
erzeugten blättrigen Glases beiträgt.
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Während die in Abb. i dargestellte Vorrichtung einen Ringbrenner zur
Zuführung von Hitze zum Rand des Schalenauslasses und zu dem hier austretenden Glas
aufweist, kann ein solcher Brenner weg gelassen werden, wie es in Abb.4 dargestellt
ist. In einem solchen -Fall wird reichlich Hitze zu dem aus lern Schalenauslaß austretenden
Glas dadurch zugeführt, daB man die Höhe der Luftzufuhrröh.re 5o ändert. Nenn dieseRöhre
richtig eingestellt ist, erzeugt die durch sie fließende Luft einen Abwärtszug der
heißen Gase, die normalerweise durch den Kanal d.9 abströmen würden, von der Fläche
oberhalb der Schale über das aus dem Schalenaus:laß austretende Glas, wodurch die
Anordnung des Ringbrenners unnötig wird.