DE919193C - Formen von Tafeln aus Glas oder anderen in der Hitze plastischen Massen - Google Patents

Description

Eines der bekannten Verfahren zur Erzeugung von Glasstreifen besteht darin, daß man ein Glasband aus der Schmelzmasse herauszieht. Man hat auf verschiedene Weise versucht, derartige Bänder eben und in gleichbleibender Stärke zu erzeugen, aber da die Stärke von der Dehnungsgeschwindigkeit abhängt und diese wiederum von der Temperatur und der Konsistenz des Glases und in dieser Hinsicht an verschiedenen Stellen kleine Abweichungen unvermeidlich sind, kann eine völlig gleichmäßige Stärke nicht ausschließlich durch Ziehen erreicht werden, und es ist auch schwierig, das Band vollkommen eben zu halten. Wenn das Band über eine Biegewalze oder zwischen Walzenpaaren heraufgezogen wird, so beeinflussen die kleinen Unregelmäßigkeiten der Walzenöberflächen die Oberfläche des Glases. Wenn man eine bestimmte Stärke des Glases durch Walzen erzielen will, so hat es sich als unmöglich erwiesen, das Glas bei einer Temperatur auf einen verringerten Querschnitt zu walzen, die tief genug ist, daß das Glas seine Maße während der weiteren Verarbeitung beibehält, weil der Kontakt im wesentlichen nur längs einer Linie erfolgt, und wenn das Glas an diesem Punkt schon zu zähe ist, so wird es sich nur durch übermäßige Druckanwendung verformen lassen. Wenn es aber andererseits genügend plastisch ist, um seinen Querschnitt leicht zu verringern, so dehnt es sich nach dem Passieren der Rollen noch weiter aus.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von Bändern aus in der Hitze plastischem Glas, bei welchem ein plastisches Band aus geschmolzenem Glas mit einem etwas größeren Quer-

schnitt geformt wird, als das fertige Band haben soll, das dann durch Pressen auf das Fertigmaß gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische Band einer raschen Aufeinanderfolge von Anpressungsdrücken ausgesetzt wird, wobei zwischen den Oberflächen des plastischen Bandes und der Werkzeuge ein Gaskissen aufrechterhalten wird, um die Glühpolitur der Oberflächen des Bandes nicht zu beeinträchtigen.

ίο Ferner betrifft die Erfindung eine zur Ausübung des Verfahrens geeignete Vorrichtung, welche Mittel aufweist, um das plastische, aus geschmolzener Masse gebildete Band zu formen, und mit zwei einander gegenüberliegenden Elementen ausgerüstet ist, zwischen welchen das plastische Band hindurchgeführt wird, und dadurch gekennzeichnet ist, daß Mittel vorgesehen sind, um mindestens eines der Elemente während des Durchganges des Bandes in Schwingung zu versetzen. An Hand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise erläutert, und zwar zeigt

Fig. ι einen senkrechten Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher ein Band aus geschmolzenem Glas nach oben gezogen wird;

Fig. 2 ist ein Schnitt nach 2-2 der Fig. 1; Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht nach 3-3 der Fig. 1;

Fig. 4 ist ein senkrechter Schnitt durch eine andere Ausführungsform der 'erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher ein Band aus geschmolzenem Glas nach unten fließt;

Fig. 5 ist ein senkrechter Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, bei welcher ein Glasband horizontal aus dem Schmelzgut herausfließt;

Fig. 6 zeigt einen Schnitt durch gekrümmte Formplatten, die gleichzeitig zur Richtungsänderung des Bandes und zur Formung seiner Öberflächen verwendet werden, und

Fig. 7 ist ein Schnitt nach 7-7 der Fig. 5, wobei aber die eine Formfläche so profiliert ist, daß dem Glas eine prismatische Oberfläche aufgeformt wird.

In Fig. ι ist mit 10 eine Wanne bezeichnet, die zur Aufnahme des geschmolzenen Glases 11 dient. Auf der Oberfläche der Glasmasse ist ein Schwimmer 12 angeordnet, und über diesem sind die Schutzwände 13 vorgesehen. Eine Glastafel 14 wird aus dem Ziehschlitz des Schwimmers mittels der Rollen 15 herausgezogen. Bei der Aufwärtsbewegung kühlt sich die Tafel ab und wird auf ihrem Wege zwischen dem Schwimmer und den Ziehrollen fest. Während dieses Festwerdens werden die Oberflächen der. Tafel geformt oder geglättet. Dieses Glätten erfolgt in einer Vorrichtung, die mit den Formstücken oder Glättungselementen 16 ausgerüstet ist. Die beiden Begrenzungsflächen dieser Formstücke zur Bahn der Glastafel sind über den größten Teil ihrer Ausdehnung planparallel angeordnet. In der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform sind die unteren Teile dieser Flächen als schwach divergierende Flächen 17 ausgebildet. Die Formstücke sind hohl, wie bei 19 angedeutet, und können mit Kühlflüssigkeiten gefüllt werden.

An beiden Enden der Formstücke 16 sind auf beiden Seiten die Arme 20 angebracht, die auf den horizontal angeordneten Trägern 21 gleiten. Die beiden horizontalen Wellen 22 sind mit Kurbeln 23 ausgerüstet, die in die Führungsschlitze 24 der Arme 20 greifen, wodurch die Drehbewegung der Wellen in eine schwingende Bewegung der Formstücke oder Glättungselemente 16 umgewandelt wird. An den Enden der Wellen sind die Kettenräder 25 angebracht, die von den auf Antriebswellen 28 angeordneten Kettenrädern 27 mittels Ketten angetrieben werden.

Es ist leicht einzusehen, daß ein Glasband in der bekannten Weise aus dem Ziehschlitz des Schwimmers 12 herausgezogen und die Ziehbewegung durch die Rollen 15 fortgesetzt wird. Wenn man ein Rollenpaar zur ungefähren Festsetzung der Stärke des Glasbandes verwendet, so werden die Rollen, wie oben erwähnt, gewöhnlich an einer solchen Stelle mit dem Glas in Berührung gebracht, wo es noch ganz plastisch ist, so daß es dem Verformungsdruck der Rollen leicht nachgibt. Wenn man dagegen die in Fig. 1 gezeigte Anordnung verwendet, kann das Glas an der Stelle, an der es der Wirkung der Formstücke 16 ausgesetzt wird, schon viel fester sein. In der Praxis beträgt die Viskosität vorzugsweise über 1 000 000 Poise beim Eintritt in den Raum zwischen den Glättungselementen 16. Die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung der Tafel ist mit der Konsistenz des Glases und der Weite des Ziehschlitzes im Schwimmer 12 in der Weise verknüpft, daß die Tafelstärke beim Erreichen der Glättungselemente etwas größer ist als der gegenseitige Abstand dieser beiden Elemente bei ihrer engsten Stellung. Die Bewegung der Glättungselemente gegeneinander ist genau bestimmt. Der von ihnen ausgeübte Druck genügt, um den Querschnitt des Glases auf den gewünschten Wert zu vermindern. Die durch die Umdrehung der Wellen 22 bewirkte Schwingung der Glättungselemente gegeneinander erfolgt zweckmäßig sehr schnell. Eine Schwingungszahl von 1800 in der Minute hat sich als zweckmäßig erwiesen.

Theoretisch ist eine Verminderung des durchschnittlichen Glasquerschnittes nicht unbedingt no notwendig. Die Tafel erreicht die Glättungsvorrichtung mit kleinen Unregelmäßigkeiten hinsichtlich ihres Querschnittes. Wenn es so eingerichtet werden könnte, daß die gewünschte Stärke genau gleich der Durchschnittsstärke gewählt würde, so brauchten die Glättungselemente nur den Querschnitt an den stärkeren Teilen des Glases zu verringern und durch die Bewegung des Glases von den dickeren zu den dünneren Stellen deren Querschnitt wiederum vergrößern. Praktisch jedoch ist diese exakte Einstellung nur schwierig zu erreichen, und deshalb hat die Tafel beim Eintritt in die Glättungsvorrichtung zweckmäßig eine durchschnittliche Stärke, die etwas größer als der gegenseitige Abstand der Glättungselemente in ihrer engsten Stellung ist.

Wenn die Glättungselemente am weitesten voneinander entfernt sind, so befindet sich zwischen ihren Grenzflächen zur Glastafel und dieser selbst noch ein merklicher Luftraum. In ihrer engsten Stellung muß zwischen ihnen und der Tafel ebenfalls noch eine geringe Gasschicht sein, damit bei der anschließenden Auseinanderbewegung der Glättungselemente kein Unterdruck entsteht, welcher die geglätteten Flächen des Glases ungünstig beeinflüssen würde. Im praktischen Betrieb hat man gefunden, daß man durch dieses Verfahren der Glättung der Tafeln exakt parallele Oberflächen erhält, wenn die Stirnflächen der Glättungselemente 16 ihrerseits absolut planparallel angeordnet sind, wobei gleichzeitig die feuerpolierten Oberflächen des Glases erhalten bleiben. Dies kann trotz der Kühlung der Glättungselemente 16 erreicht werden, weil die Berührung so kurzzeitig erfolgt und sich zwischen den Schichten eine Gasschicht befindet.

ao In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform ist mit 30 eine Wanne bezeichnet, die an ihrem Boden eine schlitzartige Austrittsöffnung 31 hat. Der Plunger 32 kann gehoben oder gesenkt werden, um den Strom des aus dem Bodenschlitz ausfließenden Materials zu regeln. Weiterhin sind unterhalb dieses Austrittsschlitzes Glättungselemente 33 vorgesehen, die den entsprechenden Teilen 16 der Fig. 1 ähneln. Wenn auch in Fig. 4 keine Vorrichtung gezeigt ist, um die Glättungselemente 33 in Schwingung zu versetzen, so sei doch darauf hingewiesen, daß dies in der gleichen Weise ausgeführt werden kann, wie in Fig. ι gezeigt, oder durch gleichwirkende Mittel. Wenn auch die Masse den Raum zwischen den Glättungselementen 33 in schon genügend plastischem Zustand verläßt, um Form und Querschnitt gegen die Wirkung der Schwerkraft beizubehalten, so läßt sie sich doch noch leicht biegen. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform wird das Band um eine Biegewalze 34 gebogen und horizontal über die Leitrollen 35 weitergeführt, wobei der Übergang zur horizontalen Richtung aus Bequemlichkeitsgründen erfolgt.

In der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform hat die Wanne 36 seitlich eine horizontale Lippe 37,

♦5 die etwas unterhalb der Oberfläche der Glasschmelze 38 angebracht ist. Der Absperrschieber 39 ist verstellbar angeordnet und bestimmt die Stärke des Bandes oder der Tafel 40, welche horizontal über die Lippe ausfließt. Das Band fließt abwärts auf eine Aufnahmerolle 41, an welche es durch Rolle 42 gepreßt wird.

Während das Glas noch verhältnismäßig plastisch ist, wird es über die Rollen 43 in eine Glättungsvorrichtung geführt, die mit den Glättungselementen 44 und 44' ausgestattet ist, die ihrerseits den Teilen 16 und 33 in den Fig. 1 bzw. 4 ähneln. Nachdem der Querschnitt der Tafel auf den gewünschten endgültigen Wert verringert und die Oberfläche geglättet ist, wird sie über die Walzen 45 oder ähnliche Fördervorrichtungen weitergeführt. Die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform und entsprechende, klar erkennbare Abweichungen hiervon eignen sich besonders für Massen, welche nur in einem verhältnismäßig engen Temperaturbereich plastisch sind. Die in den Fig. 1 und 5 gezeigten Ausführungsformen sind dagegen dann besser geeignet, wenn sich der plastische Zustand der zu verformenden Massen über einen beträchtlich weiteren Temperaturbereich erstreckt.

Die in Fig. 6 gezeigte Vorrichtung eignet sich für die Verwendung in einer Ausführungsform ähnlich der in Fig. 1 gezeigten, wo aber das Glasband an der Glättungsstelle eine neue Richtung erhält, indem es von dort in einem Winkel zur Vertikalen weitergeführt wird. Bei dieser Ausführungsform haben die Formflächen 50 und 51 gekrümmte Oberflächen, so daß die Tafel 52 durch die Ziehrollen 53 in einem Winkel zur Vertikalen weggezogen wird. Diese Weiterbeförderung kann, wenn gewünscht, in horizontaler Richtung erfolgen.

Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Platte 50 gleitend auf dem Armstück 54 angeordnet und wird mittels des Exzenters 55 radial zu seiner gekrümmten Fläche in Schwingungen versetzt. Die Platte 51 ist bei der gezeigten Ausführungsform fest mit dem Armstück 56 verbunden. Wenn gewünscht, kann die Platte 51 ebenfalls schwingend angeordnet werden.

Es ist leicht einzusehen, daß die Arbeitsweise der in Fig. 6 gezeigten Vorrichtung im wesentlichen die gleiche ist, wie sie an Hand von Fig. 1 für die Glättungselemente 16 beschrieben wurde, jedoch mit der Einschränkung, daß 50 und 51 außerdem noch als Biegewalze wirken. Es muß beachtet werden, daß, gleichgültig ob eine oder beide Platten 50 und 51 in Schwingungen versetzt werden, die entscheidende Verformung dann erfolgt, wenn sich die beiden Platten in ihrer kürzesten Entfernung zueinander befinden, so daß ihre Flächen für diese engste Stellung konzentrisch ausgebildet sein müssen. Ein Plattensatz kann nur für eine Stellung exakt konzentrisch geformt sein und kann nur einen Tafelquerschnitt erzeugen. Wenn der Tafelquerschnitt verändert werden soll, so muß eine Platte oder beide Platten 50 und 51 verändert werden, daß sie bei dem gewünschten neuen Abstand wiederum konzentrisch ausgebildet sind.

In Fig. 7 ist die Formfläche 46 der oberen Formplatte 44' gegenüber der ebenen Form abgewandelt, indem man mit ihr fortlaufende Prismen auf der Tafeloberfläche erzeugen kann. Wenn man derartiges Prismenglas durch Gießen herstellt, so ist es schwierig, scharfe und formtreue Begrenzungsflächen zu erhalten. Wenn nämlich bei diesem Ver- fahren das Glas in Berührung mit der Gießform bleibt, bis es vollständig erstarrt ist, so springt es leicht; wenn man dagegen die formende Fläche entfernt, solange das Glas noch plastisch ist, werden die scharfen Kanten etwas abgerundet und die ebenen Flächen etwas deformiert. Durch eine Vorrichtung gemäß Fig. 7 aber kann der immer wieder erfolgende Kontakt der Formfläche mit dem Glas fortgesetzt werden, bis dieses vollständig fest geworden ist, ohne daß die Oberfläche Schäden erleidet oder größere innere Spannungen entstehen.

Auf diese Weise wird also das Prismenmuster genau gebildet und verändert sich nicht, wenn das Glas vollkommen erstarrt ist. Der Querschnitt des Glases bleibt ebenfalls über die ganze Länge unverändert.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der entsprechenden Vorrichtung erreicht man eine präzise Glättung der Tafeloberflächen, wenn die Masse schon so fest geworden ist, daß sie die ihr

ίο aufgeformte Glättung beibehält, und ohne daß die Feuerpolitur Schaden erleidet. Auf diese Weise kann man Tafeln herstellen, welche genau maßhaltig sind und in bezug auf ihre Oberflächenpolitur durchaus befriedigen. Bei der Herstellung von Glastafeln wird dadurch das Schleifen und Polieren überflüssig, welches man bisher als unbedingt notwendig angesehen hatte, wenn man optisch vollkommen ebenes Glas erzeugen wollte. In gleicher Weise können organische Massen, welche entweder

so thermoplastisch oder härtbar sein können, in dem Zustand geglättet werden, in welchem die Masse entweder durch Kühlung oder durch fortgesetzte Hitze erstarrt. In dem letztgenannten Falle müssen natürlich die Glättungselemente geheizt statt gekühlt werden. Weiterhin ist darauf hinzuweisen, daß das Formen von Tafeln mit planparallelen Flächen zwar die einfachste Ausführungsform der Erfindung ist, diese sich aber auch auf andere Bänder anwenden läßt, die einen gleichmäßigen Querschnitt haben.

Wenn eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Fig. ι ziemlich ausführlich gezeigt ist und Abweichungen hiervon in den Fig. 4 und 5 angedeutet sind, so soll doch darauf hingewiesen werden, daß ausgedehnte Änderungen der konstruktiven Einzelheiten und der Mittel zum Antrieb der Glättungselemente wie auch ihrer räumlichen Anordnung getroffen werden können, ohne daß der Erfindungsgedanke verlassen wird.

Wenn zwar die Elemente 16 in der Fig. 1 mit einem durchgehenden Hohlraum zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit abgebildet sind, so kann auch, wenn gewünscht, die dem Glas zugewendete metallische Vorderfläche des Glättungselementes dünn gehalten sein, um einen schnellen Temperatu'fübergang zu ermöglichen, und es können Streben oder Stützrippen im Hohlraum angeordnet sein, um die Metallfläche so dünn machen zu können, daß sie ohne derartige Stützrippen nicht mehr vollkommen eben bleiben würde.

Wenn man eine Kühlwalze zur Ableitung der aus dem Glas austretenden Wärme verwendet, muß das den hohlen Innenraum umgebende Metall sehr dick sein, damit die Walze formtreu bleibt. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dagegen kann die Festigkeit der Glättungselemente 16 von deren Rückwänden geliefert werden, so daß man nach Wunsch ihre dem Glas zugekehrten Vorderflächen dünn halten kann. Die Masse kann bei Glättung durch die Elemente 16 besser erstarren, als wenn sie gewalzt wird, und wenn auch die Elemente 16 auf einer viel größeren Fläche Kontakt haben als früher die Walzen, so ist doch der Bruchteil der Zeit, in welcher sich die Elemente 16 in ihrer engsten gegenseitigen Stellung befinden und dabei das Glas pressen, sehr kurz. Hierdurch können die Oberflächen der Glättungselemente ohne Schwierigkeit und ohne schädigenden Einfluß auf die Politur des Glases sehr kühl gehalten werden.

Wie obenerwähnt, ist die durchschnittliche Stärke der Tafel beim Eintritt in die Glättungsvorrichtung größer als der Abstand der Glättungselemente in ihrer engsten gegenseitigen Stellung. In den Figuren ist diese Differenz zur Erleichterung der Darstellung etwas übertrieben dargestellt. Die Querschnittverringerung der Tafel durch die Aufnahmekanten der Glättungselemente verzögert die Fortbewegung der Masse so, daß ihre Bewegung vor Erreichen der Glättungsvorrichtung nicht so schnell wie beim Verlassen dieser Vorrichtung ist. Wenn die Tafel, wie in Fig. 1 gezeigt, nach oben gezogen wird, so dehnt sie sich durch die Wirkung der Schwerkraft, so daß ihre Stärke am größten ist, wenn sie den Schwimmer verläßt. Offensichtlich bestimmt die Geschwindigkeit, mit welcher das Material zwischen den Glättungselementen nach oben gezogen wird, die Geschwindigkeit, mit welcher es zur Glättungsvorrichtung hingezogen wird, und diese Ziehgeschwindigkeit kann der Schlitzweite des Schwimmers, der Konsistenz des Glases und der Kühlgeschwindigkeit angepaßt werden, um zu jeder Zeit sicherzustellen, daß genügend Glas in die Glättungszone eintritt.

Claims (5)

1. Patentansprüche·.

   i. Verfahren zur Erzeugung von Bändern aus in der Hitze plastischem Glas, bei welchem ein plastisches Band aus geschmolzenem Glas mit einem etwas größeren Querschnitt geformt wird, als das fertige Band haben soll, das dann durchpressen auf das Fertigmaß gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische Band einer raschen Aufeinanderfolge von Anpressungsdrücken ausgesetzt wird, wobei zwischen den Oberflächen des plastischen Bandes und der Werkzeuge ein Gaskissen aufrechterhalten wird, um die Feuerpolitur der Oberflächen des Bandes nicht zu beeinträchtigen.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das plastische Band gleichzeitig von beiden Seiten her einer raschen Aufeinanderfolge von Anpressungsdrücken ausgesetzt wird,
3. 3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, welche mit zwei einander gegenüberliegenden Elementen ausgerüstet ist, zwischen welchen das plastische Band hindurchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel (20, 21, 22, 23 und 24; 54 und 55) vorgesehen sind, um mindestens eines der Elemente (16; 33; 44 und 44'; 50 und 51) während des Durchganges des Bandes (14; 40; 52) in Schwingung zu versetzen.
4. 4· Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden einander gegenüberliegenden Elemente (50, 51) in ihrer geschlossenen Stellung koaxial gekrümmt sind.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß dasjenige Element (50), das mit den Bewegungsmitteln (54, 55) ausgerüstet ist, einen kleineren Krümmungsradius aufweist.

   Hierzu ι Blatt Zeichnungen

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