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Verfahren und Vorrichtung zum senkrechten Ziehen von Glas Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum senkrechten Ziehen von Glas
in Platten- und Bandtafeln. Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, in den Tafelkörper
nur geschmolzenes Glas von im wesentlichen gleichförmiger Viskosität unterzubringen,
so daß die beiden Flächen der sich bildenden Tafel aus geschmolzenem Glas von im
wesentlichen gleicher Temperatur zusammengesetzt sind; dies ist gleichbedeutend
damit, daß die Bildung eines Spannungszustandes in dem Glasband, der zum Werfen
oder Brechen der Tafel Veranlassung geben kann und durch .Unterschiede der Temperatur
in den Tafelflächen bzw. zwischen den Tafelflächen hervorgerufen wird, herabgesetzt
wird.
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Die Erfindung besteht in einem Verfahren der Regulierung der Strömung
des geschmolzenen Glases in einer Ziehkammer, aus der das Glas in Band- oder Tafelform
senkrecht abgezogen wird, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die allgemeine Strömung
des geschmolzenen Glases zu der Abzugslinie oder Ziehstelle von der Oberfläche des
geschmolzenen Glases bis zu einem Barunterliegenden Niveau teilweise behindert wird,
mit dem Erfolg, daß eine Glasmenge gezwungen wird, von dem unteren Niveau zu der
Abzugslinie und längs der Mittellinie der Abzugskammer zu strömen, wobei dieser
Menge genügend Bewegung erteilt wird, um zu gewährleisten, daß die gesamte Glasmenge,
welche die Tafel bildet, die Abzugskammer um deren Mittellinie herum betrifft, und
zwar als Schicht von geringer Tiefe in dem besagten unteren Niveau, wodurch Glasmaterial
von der gleichen Viskosität beiden Flächen der Tafel zugeführt
wird,
die zum Abzug gelangt. Bei der Verwirklichung des Verfahrens gemäß der Erfindung
zeigt sich, daß kein anderes in die Abzugskammer gelangendes Glas seinen Weg in
die Glasschicht findet, die aus der Abzugskammer abgezogen wird.
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Die Erfindung umfaßt auch die Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
der Regulierung der Strömung in einer Abzugskammer, wobei charakteristisch eine
Auswölbung ist, die an einem Körper ausgebildet ist, der sich quer über die Breite
der Abzugskammer erstreckt; der genannte Körper ragt über die Oberfläche des geschmolzenen
Glases in der Breite der Abzugskammer hervor, und er taucht in das Glas bis zu dem
vorher genannten unteren Niveau ein. Die Auswölbung ist so geformt, daß der durch
sie hindurchwandernde Glasstrom längs der Mittellinie der Abzugskammer in die Nähe
der Abzugslinie geleitet wird.
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Im Rahmen der Erfindung liegt eine Abzugskammer in Form einer Verlängerung
eines Schmelzbehälters, -wobei das Glas aus der Abzugskammer senkrecht abgezogen
wird, gleichgültig, ob das Glas in einem senkrechten Kühlschacht zur Erstarrung
gebracht oder in waagerechter Ebene weiterbehandelt wird; der eingetauchte Körper
kann als Sperrwand ausgebildet sein, d. h. er kann sich über die Oberfläche des
in der Abzugskammer befindlichen Glases so weit erstrecken, daß die Atmosphäre des
Schmelzbehälters von der Abzugskammer getrennt ist, oder der eingetauchte Körper
kann auch durch eine Stange oder Brücke gebildet werden, die unterhalb der Sperrwand
als nach unten weisende Verlängerung, entweder aus einem Stück mit. der Sperrwand
bestehend oder räumlich darunter angeordnet sein.
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Da das Glas, das beim Strömen die Wandung der Auswölbung berührt,
durch Reaktion mit dem Werkstoff, aus welchem die Auswölbung oder die Sperrwand
gebildet ist, verunreinigt werden kann, wird idieses unmittelbar den: Werkstoff
berührende Glas nach oben und von dem verhältnismäßig schnell strömenden Glas weg
abgelenkt, das aus der Auswölbung austritt und sich zu der Abzugslinie hin bewegt;
dies wird dadurch hervorgerufen, daß die Begrenzungswand der Auswölbung zu der Abzugslinie
sich so weit erstreckt, daß an der Vorderfläche des Körpers, an dem die Auswölbung
sich befindet, eine Rippe ausgebildet ist, wobei der Körper in der Draufsicht mindestens
so lang wie die innere Weite der Auswölbung ist.
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Anstatt die Auswölbung an einer Kombination Sperrwand und Abstreifstange
vorzusehen, kann die Auswölbung sich in bekannter Weise an einer als Abstreifer
wirkenden Stange befinden, die zwischen einer normalen Sperrwand und der Abzugslinie
vorgesehen ist. Bei einer derartigen Verkörperung der Erfindung erstreckt sich das
untere Ende der Abstreifstange in das Glas nach unten bis zu einem Niveau, das unter
dem Niveau liegt, aus welchem die an der Abzugslinie benötigte Glasmenge entnommen
wird, d. h. unter dem Niveau der Unterfläche einer normalen Ziehstange. Die Ouerschnittsfläche
der Auswölbung ist vorteilhaft so zu wählen, daß sie die Strömung einer Glasmenge
zuläißt (die nicht in Berührung mit der Sperrwand oder der Abstreifstange gelangt),
die ausreicht, die Menge an Glas zu liefern, die für die abzuziehende Tafel benötigt
wird; dadurch wird und bleibt der zu der Abzugslinie sich vollziehende Strom begrenzt,
und die Glasmenge innerhalb der Abzugskammer, die nicht durch die Auswölbung hindurchtritt,
um in die Abzugskammer zu gelangen, wird nicht zwecks Bildung der Glasschicht abgezogen.
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Ein Verfahren zur Regulierung der Glasströmung zur Abzugslinie hin
kann demgemäß nach der Erfindung auch darin gesehen werden, daß die Glasmenge, der
eine Bewegung erteilt wird, so reguliert wird, daß der Teil, der einer Verunreinigung
nicht unterwofen ist, mindestens so groß ist, wie die Glasmenge, die für die abzuziehende
Tafel notwendig ist.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der aus einer Verlängerung
eines Schmelzbehälters das Glas ununterbrochen senkrecht als Glasband durch einen
Kühlschacht abgezogen wird, ist an der Sperrwand eine Auswölbung vorgesehen. Die
Sperrwand ist in einem geeigneten Abstand von der Ziehstange angeordnet, und da
sie in das innerhalb der Verlängerung befindliche Glas eintaucht, ist eine Abstreifstange
zwischen der Sperrwand und der Ziehstange nicht notwendig.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben
und wird im folgenden beschrieben. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch eine
Abzugskammer; die als Verlängerung eines Glasschmelzbehälters ausgebildet ist, unter
Einschluß des darüber angeordneten Zieh- und Kühlschachtes, durch welche das Glas
senkrecht abgezogen wird, Fig. 2. eine Vorderansicht einer mit einer Auswölbung
versehenen Sperrwand, Fig. 3 eine Draufsicht auf die Sperrwand gemäß der Fig. 2
und Fig. 4 eine schaubildliche Darstellung der Sperrwand und der Ziehstange unter
gleichzeitiger Einzeichnung der in Betracht kommenden Strömungswege.
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In -den Figuren ist das Ende des Glässchmelzbehälters bei i und dessen
Decke bei 2 angedeutet; die Verlängerung des Behälters ist mit 3, die Abschlußwand
der Verlängerung mit 4 und der Boden der Verlängerung mit 5 bezeichnet. Die übliche
Abschirmung 6-6 von L-förmigem Querschnitt grenzt eine Eintrittskammer 7 in bezug
auf den bei 8 angedeuteten Ziehschacht ab. In diesem zieht eine Anzahl von Walzenpaaren,
von denen eines bei 9 veranschaulicht ist, ununterbrochen ein Glasband io nach oben,
welches durch die Mündung ii der Eintrittskammer 7 in den Ziehschacht 8 übergeführt
wird. Am oberen Ende des Ziehschachtes 8 wird das Glasband in bekannter Weise in
einzelne Abschnitte zerschnitten. Bei 12, 13 und 14 sind die übliichen voirderen,
mittleren und hinteren Deckenelemente angedeutet, die entsprechend der
Verlängerung
3 angeordnet sind, und bei 15 erkennt man eine im Abstand von der Abzugslinie
angeordnete Sperrwand, welche in an sich bekannter Weise derart wirkt, daß die flüchtigen
Gase am Austritt aus dem Schmelzbehälter gehindert werden und- mithin nicht die
Oberflächenzone der Glasmasse erreichen können, von welcher das Glasband io abgezogen
wird.
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Der normale Stand des geschmolzenen Glases ist bei 16 angedeutet,
und eine untergetauchte Ziehstange 17 ist unterhalb der Ziehlinie der Glasmasse
vorgesehen.
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Wie aus Fig.2 deutlicher zu ersehen ist, sind die Enden der Sperrwand
15 mit Schultern i8 versehen, die auf den Seitenwänden der Abzugskammer aufruhen.
Die Unterkante r9 der Sperrwand ragt in die Glasmasse his zu einem Niveau, das unterhalb
der Unterfläche der Ziehstange 17 liegt, die Unterkante i9 geht in eine Auswölbung
2o über, die ?wischen den Enden der Sperrwand liegt. Die Auswölbung verläuft symmetrisch
zur Mittellinie der Sperrwand und somit auch symmetrisch zur Mittellinie der Abzugskammer,
indessen kann sie auch unsymmetrisch angeordnet werden. Allerdings ist hierbei Voraussetzung,
daß die gesamte Mittellinie eingeschlossen bleibt.
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Die Auswölbung 2o ist mit einer Umschließungsrippe 21 versehen, welche
sich von der Sperrwand zur Ziehstange hin nach vorn erstreckt.
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Die Bodenfläche der Sperrwand ragt in das Glas bis zu einem Niveau
ein, das unterhalb des Niveaus der Unterfläolie der Ziehstange liegt; die Auswölbung,
(die sich an der Sperrwand berflndet, kann senkrechte Wandungen besitzen, während
das obere Ende der Auswölbung als waagerechte Wandung sich darstellt; die drei die
Auswöfbwng ergelhentden Begrenrungswändeerstrecken sich zweckmäßig von der Sperrwand
nach vorn hin, so daß eine umlaufende Rippe gebildet ist. Die so geformte Rippe
ist die Ursache dafür, daß das Glas, das von dem zur Bildung der Glasfläche bestimmten
Glas abgetrennt worden ist, aus der Verlängerung wieder zum Schmelzbehälter zurückgeführt
wird, indem es seitlich zu jeder Wandung der Verlängerung unter der senkrechten
Wand hin und in den Schmelzbehälter zurück gelenkt wird. Die Breite der Auswölbung
beträgt ungefähr ein Drittel der Breite .der Verlängerung, und die Höhe ist -derart,
daß eine Menge von verhältnismäßig schnell sich bewegendem Glas zum Ausgleich für
die Glasmenge erzeugt wird, die durch die in dem Ziehschacht hinaufwandernde Glasfläche
verbraucht wird. Nach der Erfindung kann die Rippe entweder .mit einer waagerechten
oberen Begrenzungsfläche oder mit einer geneigten oberen Begrenzungsfläche versehen
sein.
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Wie aus Fig.:1 deutlicher zu ersehen ist, ist die Ziehstange
17 so gekrümmt, (laß sie eine flache Auswölhung 22 an ihrer Unterfläche bildet,
die sich zu beiden Seiten der Mittellinie der Abzugskammer erstreckt, so daß der
verhältnismäßig schnell sich bewegende, unter die Ziehstange gelangende Glasstrom
umschlossen wird. Die Zielistange ist auch mit einem nach oben hin sich verjüngenden
düsenartigen Querschlitz 23 versehen.
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Die Strömungswege des geschmolzenen Glases innerhalb der Abzugskammer
sind in Fig.4 aufgezeichnet; da die Strömung durch den Schlitz 23 vernachlässigt
werden kann, hat sie aus Gründen der deutlichen Übersicht in der Figur keine Berücksichtigung
gefunden. Gemäß Fig.4 ist der Strömungsweg des Glases, das die Rückfläche der Tafel
bildet, in gestrichelten Linien 24 versinnbildlicht, während der Strömungsweg der
Glasmasse, welcher die vordere Fläche der Tafel bildet, in ununterbrochenen Linien-
25 veranschaulicht ist. Der Strömungsweg der Glasmasse, der keinen Teil der Tafel
bildet, vielmehr zu dem Schmelzbehälter zurückkehrt, ist in strichpunktierten Linien
26 angedeutet. Aus dieser Figur ist ersichtlich, daß die Gesamtheit der Glasmasse,
welche die Tafel io bildet, aus einer verhältnismäßig dünnen Schicht abgeleitet
ist, die durch die Auswölbung zo in einem Niveau unterhalb der Innenfläche der oberen
Wandung der Auswölbung liegt. Die Glasmasse, die mit der Innenfläche der oberen
Wandung der Auswölbung in Berührung kommt, wird veranlaßt, über die Rippe 2i zurückzuströmen,
worauf diese Strömung unter den Unterrand der Sperrwand und damit in den Schmelzbehälter
zurückgelangt, wie in strichpunktierter Linie 26 angegeben. Die Glasmenge, die in
Berühung mit den Seitenwandungen der Auswölbung kommt, wird zum Auseinanderströmen
veranlaßt, dergestalt und wie in Linien 26 wiedergegeben, daß sie an jeder Seite
der Glasströmung zu der Abzugsschicht hinwandert, und zwar mit Rücksicht auf die
konzentrierte Strömung längs der Mittellinie.
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Um die Anordnung der Symmetrielinie des Volumens des nicht beeinträchtigten
Glases zu überwachen, das die Auswölhung verläßt und sich zu der Abzugslinie hin
bewegt, kann erfindungsgemäß die Auswölbung, von der Sperrwand aus gesehen, nach
hinten verlängert werden, oder es kann ein anderer mit Auswölbung versehener Körper
in einem solchen Ausmaß verlängert werden, daß eine ausreichende Kontrollmöglichkeit
geschaffen wird.
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Der seitliche Kanal 27 und die damit in Zusammenhang stehenden
senkrechten Schlitze 28 sind in der Sperrwand 1s zu dem Zweck angeordnet, das Anheben
der Sperrwand zu erleichtern. Besteht der Wunsch, die Sperrwand anzuheben oder zu
bewegen, dann werden hakenartig geformte Stangen mit den nach unten gerichteten
Haken iii die Schlitze 28 eingeführt, und es wird des weiteren eine Stange in den
Kanal 27 eingeführt, derart, daß sie die gesamten Halsen durchsetzt. 1)ie
genannten hakenartigen Stangen besitzen an ihren oberen l?nclen Augen, so daß ein
Hebegetriebe leicht angehr4acht werden kann. Wenn die Sperrwand in die gewünschte
Lage bewegt worden ist, werden die seitliche Stange und die hakenartigen Stangen
entfernt.
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An Stelle einer nahezu rechteckigen Auswölbung kaum diese auch anders
gekrümmt sein, z.13. als
Halbkreis oder in elliptischer Form an
Stelle eines Polygons; eine oberhalb der Krone der Auswölbung vorgesehene Rippe
kann sich etwas nach unten über jede Seite erstrecken, so daß sich eine Länge ergibt,
die mindestens so groß wie die Innenseite der Auswölbung ist; in Abwandung jener
Ausführung, bei der die Begrenzungswärvde ider Aueivölbung vor der Stange endigen
und so eine Umfassungsrippe an der Stange gebildet wird, wie dies bereits beschrieben
ist; die Rippe kann sich etwas in waagerechter Richtung und in seitlicher Richtung
von dem unteren Teil der Auswölbung über ein kurzes Stück von der Auswölbung sich
entfernend erstrecken.
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Durch die Erfindung wird Glas vorn praktisch gleicher Temperatur und
Viskosität über die Glastafel verteilt, und es werden Verluste durch Werfen oder
Brechen während des Erstarrungsvorganges auf ein Geringstrnaß herabgesetzt, während
die vorteilhafte Möglichkeit besteht, ein gutes Qualitätsglas fortlaufend zu erzeugen,
das frei von Einschlüssen, Fremdbestandteilen oder Streifenlinien ist. Derartige
Linien oder Streifen kommen dann zustande, wenn das Glas, das eine Oberflächenberührung
mit einer Sperrwand oder eine Abstreifstange gehabt hat, in die Abzugslinie strömt.