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Verfahren zur Herstellung von Glastafeln Die Erfindung bezieht sich
auf ein Verfahren zur Herstellung von Glastafeln ,durch fortlaufendes Ausheben des
Glases aus einer Schmelze. Durch das neue Verfahren bzw. die hierfür vorgesehene
Einrichtung wird ein Werfen oder Ausbeulen -der Glastafel während der Herstellung
im wesentlichen verhindert oder ausgeschlossen; die Glastafeln können daher erzeugt
werden, ohne daß sie in irgendwie nennenswertem Maße Wellenbildungen oder sonstige
Fehlstellen aufweisen.
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Bei den bisher bekannten üblichen Verfahren zur Herstellung von Glastafeln
ist in einer Ziehkammer eine Glasschmelze vorgesehen, aus der mittels einer geeigneten
Zieh- und Härteeinrichtung fortlaufend eine Glastafel herausgezogen wird. Bei allen
diesen Verfahren wird die Glastafel in senkrechter Richtung aus der Schmelze ausgehoben
und wandert durch die Ziehkammer wenigstens auf einem kurzen Wege in senkrechter
Richtung, wobei die Glastafel wenigstens schon teilweise erhärtet. Beim Fourcault-Verfahren
wird die aus der Schmelze ausgehobene Glastafel durch .den Längsschlitz eines Schwimmers
oder einer Ziehdüse hindurchgezogen, die in teilweise untergetauchtem Zustand in
der Schmelze gehalten wird; das Glas quillt nach oben durch den Ziehschlitz und
wird anfänglich mittels einer geeigneten Leiste nach oben gezozen. Die Glastafel
wird mit Hilfe von Kühlern zur Erstarrung gebracht, die
innerhalb der
Ziehkammer zu, beiden Seiten_ des i geordnet _ sind; das Glas tritt zwischen
diesen Kiihlern hindurch und setzt die
Ziehbewegung -durch die Ziehkammer
in senkrechter Richtung fort. Die angehobene Glastafel wird dann oberhalb der Ziehkammer
durch eine lange Behandlungskammer in senkrechter Richtung hindurchgeführt. Diese
Behandlungskammer weist mehrere Rollenpaare auf, mit deren Hilfe die Glastafel gehalten
wird. Am oberen Ende :der Behandlungskammer wird die Glastafel in einzelne Längen
zerteilt. Bei einer bekannten Abänderungsform des Fourcault-Verfahrens wird kein
Schwimmer bzw. keine Ziehdüse verwendet; die Glastafel wird hier aus der Oberfläche
der Glasschmelze herausgehoben und in senkrechter Richtung durch die Ziehkammer
und eine Behandlungskammer hindurchgeführt. Beim Colburn-Verfahren und bei dessen
verschiedenen Abänderungsformen gelangt das aus der Schmelze ausgehobene Glasband
in senkrechter Richtung :durch einen Teil der Ziehkammer, worauf das Glasband über
eine geeignete Walze in waagerechter Richtung abgelenkt wird. Das Glasband tritt
dann in waagerechter Richtung .durch eine Behandlungskammer, in der es gekühlt,
nachbehandelt und dann in geeignete Längen zerschnitten wird. Die vorliegende Erfindung
ist auf jedes dieser Verfahren und auch auf ähnliche Verfahren anwendbar, rbei denen
das Glasbanrd ununterbrochen .aus einer Glasschmelze herausgehoben wird.
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Bei allen diesen zur Zeit bekannten Verfahren weist .das erzeugte
Glas eine eigentümliche Wellenbildung auf, die sich in :der Längsrichtung und gelegentlich
auch in der Ouerrichtung .des nach oben wandernden Glasbandes erstreckt; das Glas
hat gegebenenfalls auch andere Fehler, z. B. eine ungleichmäßige Oberfläche, die
das Glas für gewisse Zwecke unverwendbar macht im Gegensatz zu dem bekannten Plattenglas,
d. h. Glas, das geschliffen und sehr fein poliert worden ist. Solche Fehlerstellen
im Glas haben zur Folge, daß die durch das Glas hindurch betrachteten Gegenstände
verzerrt erscheinen, und zwar insbesondere dann, wenn die Gegenstände unter einem
verhältnismäßig spitzen Winkel betrachtet werden.
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Ein Verfahren bzw. eine Einrichtung ist in Vorschlag gebracht worden,
um diese Übelstände zu beseitigen; aber bei der Anwendung :dieses Verfahrens, und.
zwar insbesondere wenn -der Ziehkammer Warmluft zugeführt wird und diese Luft quer
zur aufsteigenden Glastafel von einer Tafelkante zur anderen an oder neben der Glastafel
entlangstreicht, entstehen Schwierigkeiten, und zwar wegen der Neigung der aufsteigenden
Glastafel, sich zu biegen oder zu werfen. Dieses Biegen oder Werfen hat zur Folge,
daß die über die Rollen geführte Glastafel bricht; :diese Beulen oder Biegungen
verbleiben gegebenenfalls auch unter Umständen in dem Fertigerzeugnis. Gemäß der
vorliegenden Erfindung wird dieses nachteilige . Verbeulen oder Verwerfen des Glasbandes
vermieden, so daß .das Fertigerzeugnis nicht nur frei von Wellenbildungen und Fehlstellen
an der Oberfläche ist, son: dern auch keine Ausbeulungen aufweist und auch nicht
mehr geworfen ist. Derartige Ausbeulungen od. dgl. haben bekanntlich zur Folge,
:daß die durch das Glas hindurch betrachteten Gegenstände verzerrt und gelegentlich
auch vergrößert erscheinen.
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Wenn die Erfindung auch mit Vorteil bei :diesen vorerwähnten Verfahren
verwendbar ist, bei welchen Luft quer über die sich nach oben bewegende Glastafel
in der Gegend der Erzeugungsstelle strömt, so ist sie doch auf ein solches Verfahren
nicht beschränkt, kann vielmehr bei irgendeinem .der weiter oben erwähnten Verfahren
zur Anwendung kommen, bei welchem ein Ausbeulen oder Werfendes Glases stattfindet.
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Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird die eine Seite des Glasbandes,
.nachdem es im wesentlichen erstarrt ist, in einem stärkeren Maße gekühlt als die
andere .Seite. Auf :diese Weise wird ein Werfen des Glases verhindert bzw. korrigiert.
Das Kühlen. kann dadurch erfolgen, .daß ein Gasschleier gegen mindestens die eine
Fläche des Glasbandes geblasen wird, wenn :dieses sich im wesentlichen erhärtet
bat; das Gas ist hierbei wesentlich kühler als die Glastafel. Der aus einem gasförmigen
Stoff, zweckmäßig Luft, bestehende Schleier- kann bei einer Temperatur, die erheblich
niedriger als diejenige des Glasbandes liegt, gegen wenigstens die eine Fläche der
Glastafel an einer Stelle des Tafelweges auf die Tafel geblasen werden, an der sie
nahezu erhärtet ist; zweckmäßig erfolgt das Aufblasen, nachdem das Glasband wenigstens
einen Teil .der Kühl- bzw. Temperzone durchlaufen hat, d. h. im Falle des üblichen
:gezogenen Tafelglases in dem Bereiche zwischen etwa 450 und 59o° C. Durch unmittelbares
Aufblasen der Luft auf das aufsteigende Glasband in diesem Augenblick wird erreicht,
-daß das lästige Werfen oder Ausbeulen verhindert oder wieder ausgeglichen wird.
Es ist festgestellt worden, daß es beim Fourcault Verfahren zweckmäßig ist, den
Schleier des gasförmigen Stoffes so zu richten, daß er unter einem Winkel von etwa
q:5° zur Glastafel auf :diese auftrifft, wobei die Luft in der.Bewegungsrichtung
der Glastafel nach oben gerichtet ist. Es ist weiterhin als zweckmäßig beim Fourcault-Verfahren
festgestellt worden, daß der Schleier des gasförmigen Stoffes auf die Glastafel
zwischen derjenigen Stelle trifft, an der die Glastafel die Ziehkammer verläßt und
derjenigen Stelle, in der sie von dem ersten Rollensatz in .der Behandlungskammer
erfaßt wird; zweckmäßig wird Luft mit einer Temperatur von 2r7° C verwendet.
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Praktisch können die angestrebten Erfolge dadurch erreicht werden,
daß ein Zuführungsrohr von 30 mm in -der Behandlungskammer an :der obenerwähnten
Stelle vorgesehen wird, wobei in diesem Rohr ein Längsschlitz von 3 mm Breite vorgesehen
wirrt, wobei sich das Zuführungsrohr von der einen Kante der Glastafel bis zur anderen
erstreckt und die Luft mittels eines Gebläses zugeführt wird; zweckmäßig wird die
Luft auf einer Temperatur von .etwa 27° C gehalten und,der Rohrleitung unter einem
Druck von etwa 72 mm Wassersäule mit Hilfe des Gebläses zugeführt.
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Wenn es auch zweckmäßig ist, gegenüber jeder Seite der aufsteigenden
Glastafel ein derartiges
Rohr vorzusehen und Luft gegen beide Seiten
der aufsteigenden Glastafel zu ablasen, so konnte doch festgestellt werden, .daß
in den meisten Fällen zufriedenstellende Ergebnisse auch erreicht werden können,
wenn die Luft nur gegen eine Seite -der aufsteigenden Glastafel, und zwar zweckmäßig
gegen diejenige Seite geblasen wird, die der Kanalseite der Ziehkammer zugewandt
ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachstehenden
Beschreibung eines in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels einer
nach der Erfindung arbeitenden Einrichtung hervor.
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Fig. i zeigt einen Querschnitt durch die T'afelzieheinrichtung; Fig.2
ist ein Längsschnitt durch die Einrichtung nach Fig. i ; Fig. 3 ist ein waagerechter
Schnitt durch die Einrichtung nach den Fig. i und 2, der unmittelbar über den Hauptkühlern
geführt ist; Fig.4 zeigt eine Einzelheit des Rohres, mit dessen Hilfe der gasförmige
Stoff gegen die Glastafel geführt wird; Fig. 5 zeigt schematisch die Anordnung der
Gaszuführungseinrichtung nach Fig.i.
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Das geschmolzene Glas B wird der Ziehkammer 2 durch einen Kanal 3
zugeführt, der von der Ziehkammer durch eine Brückenwand14 getrennt ist.
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In der Ziehkammer liegt eine Zielhdüse 5 mit einem Längsschlitz 6.
Die Ziehdüse bzw. der Schwimmer 5 wird mit Hilfe geeigneter, auf die Ecken der Ziehdüse
einwirkender Stangen teilweise niedergetaucht in der Glasschmelze gehalten. Das
Glas quillt nach oben .durch den Schlitz 6, und die Glastafel S wird anfänglich
mittels einer Leiste nach oben gezogen.- Die aufsteigende Glastafel tritt nach oben
.durch die Ziehkammer und gelangt in den Behandlungsraum 7, der mit dem oberen Ende
.der Ziehkammer in Verbindung steht und sich in senkrechter Richtung nach oben über
der Ziehkammer erstreckt. Die Behandlungskammer 7 ist so lang, daß sich die angehobene
Glastafel so weit abkühlen kann, daß sie gehandhabt werden kann. Am oberen Ende
der Behandlungskammer wird die angehobene Glastafel in geeignete Längen zerschnitten.
Wie schon erwähnt, wird die .aufsteigende Glastafel anfänglich mittels einer Leiste
ausgehoben; wenn sie aber ihre Bewegung in senkrechter Richtung aufgenommen hat,
so wird sie von den Rollen 8, von denen mehrere Paare in der Behandlungskammer vorgesehen
sind, erfaßt und senkrecht nach oben bewegt.
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Die Ziehkammer ist mit längs gerichteten Kühlern g versehen, die auf
den gegenüberliegenden Seiten des aufsteigenden Glasbandes liegen und sich im wesentlichen
über die ganze Länge des in der Ziehdüse vorgesehenen Schlitzes erstrecken. Durch
geeignete Verbindungsrohre io wird jedem ,der Kühler Wasser zugeführt bzw. aus den
Kühlern wird das- Wasser wieder abgeleitet. Die Kühler liegen für gewöhnlich
verhältnismäßig ficht über &r Oberfläche der Glasschmelze, und zwar neben der
Erzeugungsstelle, i i der aufsteigenden Glastafel. Oberhalb der Hauptkühler g sind
Hilfskühler 12 vorgesehen, um eine weitere Kühlwir-' kung auf die aufsteigende Glastafel
auszuüben und den Kühlvorgang der Glastafel richtig zu unterstützen, wie dies in
der USA.-Patentschrift 2 002 544 dargelegt ist. Auch diese Kühler sind mit geeigneten
Rohranschlüssen 13 zum ununterbrochenen Zu- bzw. Abführen von Wasser versehen. Für
gewöhnlich sind die Kühler 12 etwa 72 mm und die Hauptkühler g etwa 144 mm hoch;
selbstverständlich können aber auch andere Anordnungen und andere Größen für die
Kühler gewählt werden.
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An jedem der Hauptkühler g ist am unteren Ende ein Rohr 14 angeschlossen;
diese Rohre stützen sich für gewöhnlich an der Oberfläche der Ziehdüse ab. Diese
Rohre haben den Zweck, den Spalt zwischen jedem Kühler und der Ziehdüse abzuriegeln,
so daß Luft unter den Kühlern weder nach innen noch nach außen dringen kann. Bei
der in der Zeichnung veranschaulichten Einrichtung finden außerdem Wärmeverteilungsglieder
und die Kühlung verhindernde Glieder 15 Anwendung, zu dem Zweck, die Temperaturen
in der Glasschmelze in der Längsrichtung der Ziehkammer gleichmäßig hoch zu halten.
Diese Wärmeverteilungsglieder und die Glieder, die gleichzeitig .die Kühlung verzögern,
sind als Winkelstücke ausgebildet, die aus irgendeinem gegen Hitze widerstandsfähigen
Baustoff, z. B. aus einem Metall, bestehen, das unter dem Handelsnamen »Duraloy«
bekannt ist. Bei der in der Zeichnung veranschaulichten Anordnung sind -die senkrechten
Schenkel der Winkelstücke etwa 12o mm und die waagerechten Schenkel der Winkelstücke
etwa ioSmm lang. Wie schon erwähnt, erstrecken sich die Winkelstücke in der Längsrichtung
der Ziehkammer und können in ihr verschiedene Stellungen einnehmen. Zweckmäßig werden
bei der dargestellten Ausführungsform die beiden Winkelstücke 15 auf der Mauerbrüstung
16 abgestützt, wobei der waagerechte Arm .sich gegen die zugewandte Seite .des benachbarten
Kühlers g legt. Durch Abstützen der Winkelstücke auf der Mauerbrüstung werden die
Winkel unter normalen Verhältnissen in einem etwas mehr als 24 mm betragenden Abstand
oberhalb des Spiegels der Schmelze gehalten.
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Wie schon erwähnt, werden bei der veranschaulichten Anordnung Wellenbildungen
und damit Verformungen des Glases im wesentlichen dadurch verhindert, daß Luft neben
der Erzeugungsstelle des Glasbandes quer über dieses Glasband von einem Rand bis
zum anderen Rand strömt. Zu diesem Zweck kann entweder Atmosphärenluft oder vorgewärmte
Luft verwendet werden. Vorgewärmte Luft läßt jedoch die besten Erfolge erzielen,
da sie nicht nur in erheblichem Maße der Verformung entgegenwirkt, sondern auch
der Bildung von Fehlstellen in der Glastafel kräftig entgegenwirkt und die Bildung
solcher Fehlstellen im wesentlichen verhindert. Die oberhalb der Brüstung an beiden
Seiten der Ziehkammer vorgesehenen Öffnungen 2o wenden zweckmäßig verschlossen.
Entsprechend
werden auch die am unteren .Ende der Behandlungskammer vorgesehenen" Öffnungen 21
zweckmäßig geschlossen gehalten, obwohl es ,unter gewissenSedingungen empfehlenswert
sein kann; eine oder mehrere .dieser Öffnungen offen-,.zu haften. Die zur Beseitigung
von Verformungen des Glases verwendete Luft bzw. ein hierfür benutztes sonstiges
Gas wird der Ziehkammer durch eine tunnelartige Leitung 22 zugeführt. Diese, Lei-;turig
22 `stützt sich auf der Mauerbrüstung 16 ab;: das Einlaßende der Leitung liegt außerhalb
der Ziehkammer. Dieses Einlaßende ist mit einem einstellbaren Schieber 23 versehen,
um die Menge der in .die. Ziehkammer zugeführten Luft regeln zu können. Das gegenüberliegende
Mündungsende der Leitung 22- ist gabelförmig geteilt, so ;daß zwei im Abstand voneinander
liegende Leitungsenden 24 entstehen, von denen je ein Ende auf jeder Seite der aufsteigenden
Glastafel liegt.
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Die Leitungsenden.-24 liegen zweckmäßig in einem Abstand von etwa
7& mm, und ihre Mün= dungsöffnungen-25 sind zweckmäßig etwa 72 mm hoch und 27
mm breit. Die Leitungsenden 24 reichen bis -zu dem benachbarten Rand der aufsteigenden
Glastafel und münden auf den gegenüberliegenden Seiten der Tafel. Die in die Leitung
eindringende Luft ist für gewöhnlich atmosphärische Luft, die jedoch über ein in
der Leitung vorgesehenes elektrisches Heizelement 26 tritt. Die Luft ist hierbei
zweckmäßig bis auf etwa igö° C erhitzt. .
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Mittels einer ähnlichen, auf der- gegenüberliegenden Seite der Ziehkammer
vorgesehenen Leitung 27 wird Luft - aus der Ziehkammer abgesaugt. Die Leitung 27
ist gleichfalls mit zwei gabelartigen Leitungssträngen 28 versehen, die nach innen
in die Ziehkammer ragen, und zwar bis an Stellen, die neben der Erzeugungsstelle
ii der Glastafel auf beiden Seiten dieser Tafel liegen. Auch. die Leitung 27 wird
von der. Mauerbrüstung 16 an dem Auslaßende .,der Ziehkammer getragen.
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Der Eintritt der Luft in die Ziehkammer durch die Leitung 22 und.
aus dieser Kammer wieder heraus durch die Leitung 27 wird mittels eines Sauggebläses
29 bewirkt, das .durch ein geeignetes Rohr 30 mit der Leitung 27 verbunden ist.
Das Sauggebläse ist mittels eines Motors 31 äntreibbar. Die aus,der-Ziehka-mmer
durch die IAitung-27 mittels des Gebläses 29 abgesaugte Luft wird durch ein Auspuffrohr
32 abgeführt, die unter .den Fußboden ;geführt ist und mit :der Absaugeanlaae der
Werkstatt verbunden sein kann. Die Temperatur der durch die Auslaßleitung 27 hindurchtretenden
Luft ;beträgt . etwa 28o° C. Zur Ermittlung der Temperaturen der eingeführten und
-der wieder abgezogenen Luft kann ein Potentiometer 33 Verwendung finden. In der
Einlaßleitung 22 ist zu diesem Zweck ein Anschluß 34 und in der Abs.augleitung sind
Anschlüsse 36 und, 36d vorgesehen.
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Um den obenerwähnten Luftstrom abzuschirmen und seine Bewegung in
der Querrichtung zu ge--#vährleisten, sind Metallschirme 37 oberhalb :der Hauptkühler
9 angeordnet: Jeder Schirm 37 erstreckt sich in der Längsrichtung :der Ziehkammer
über die ganze Breite der aufsteigenden Glastafel. Das eine Ende.eines jeden Schirmes
wird auf .dem senkrechten Arm des benachbarten Verteilungsgliedes 15 - getragen;
das andere Ende jedes Schirmes stützt sich auf dem öenachbarten Kühler ab. Diese
Schirme erstrecken sich von :den Kühlern ausgehend "nach innen in- Richtung .auf
die aufsteigende Glastafel; zweckmäßig liegen die Enden der Schirme in einem Abstand
von etwa 9 bis 30' mm von der aufsteigenden Glastafel. ,Die Schirme tragen dazu
bei, zu verhindern, daß vägabundderende - Luftströme auf den quer gerichteten Luftstrom
treffen, und sorgen dafür, daß die nach oben steigende Luft von der aufsteigenden
Glastafel abgehähen wird: Sie verhindern weiterhin, -daß der- quer gerichtete Strom
der warmen Luft zwischen den Kanten der aufsteigenden Glastafel nach oben entweicht
und abfließt." Wie schon-'oben - erwähnt;- trat bei Verwendung: einer solchen Anlage
der Übelstand auf, daß sich die aufsteigende Glastafel warf und bog. Es ist festgestellt
worden, daß diese Erscheinung vermieden werden kann, wenn ein geschlitztes Rohr
4o zu beiden Seiten des aufsteigenden Glasbandes verwendet wird, um Luft bei -Atmosphärentemperatur
gegen die Flächen des Glasbandes zu führen. Diese Rohre 4o können in irgendeiner
geeigneten Weise, beispielsweise :durch Träger`.4, gehalten werden. Jedes Rohr weist
einen Längsschlitz 42 auf, der etwa so lang ist, wie die Breite :der aufsteigenden
Glastafel. Die Schlitze sind zweckmäßig so angeordnet, daß die aus ihnen austretende
Luft etwa in einem Winkel von 45° auf die aufsteigende Glastafel trifft. Das eine
Ende jedes Rohres:4or ist mit einer Abschlußkappe 4.3 versehen, und das andere Ende
ist mit einem -geeigneten, in der Zeichnung nicht veranschaulichten Gebläse verbünden,
mit -dessen Hilfe Druckluft bei normaler Temperatur den Rohrein zugeführt wird.
Bei der in der Zeichnung veranschaulichten Einrichtung weisen die Rohre etwa einen
Durchmesser von 3,o mm auf; die darin befindlichen Schlitze sind etwa 3 mm breit
und ig2o mm lang. Mit derartigen Einrichtungen können zufriedenstellende Ergebnisse
erzielt werden, wenn die Luft unter einem Druck von etwa 72@ mm Wassersäule zugeführt
wird.
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Bevor die aufsteigende Glastafel die Rohre 4o erreicht, ist sie hinreichend
erhärtet, so daß das Aufblasen von' Luft; die unter normaler Temperatur steht, unmittelbar
gegen- die Fläche der aufsteigenden Glastafel die gute Beschaffenheit dieser Glastafel
-nicht beeinträchtigt, sondern im Gegenteil das Ausbeulen oder Werfen .dieser Tafel
verhindert. Bei einer Anlage der .dargestellten Art hat sich die aufsteigende Glastafel
bis zur oberen Grenze des Kühlbereiches abgekühlt, wenn sie die Rohre 40 erreicht
hat; infolge der Verzögerung der Abkühlung in :der Ziehkammer kann es jedoch sein,
daß die aufsteigende Glastafel noch nicht vollständig den Kühlbereich durchlaufen
hat, wenn sie die Rohrleitungen 4o erreicht. Es ist aber festgestellt
worden,
daß das Aufblasen von Luft unmittelbar gegen die aufsteigende Glastafel keinen irgendwie
beachtlichen schädlichen Einfluß auf das Abkühlen der Glastafel hat.