DE973921C

DE973921C - Verfahren und Vorrichtung zum Ziehen von Glas

Info

Publication number: DE973921C
Application number: DEU238A
Authority: DE
Inventors: Edgard Brichard
Original assignee: Union des Verreries Mecaniques Belges SA
Current assignee: Union des Verreries Mecaniques Belges SA
Priority date: 1949-05-17
Filing date: 1950-05-06
Publication date: 1960-07-21
Also published as: US2693052A; BE489096A

Description

(WiGBl. S. 175)

AUSGEGEBEN AM 21. JULI 1960

U 238 IVcf32a

Charleroi (Belgien)

Die vorliegende Erfindung betrifft das Ausziehen von Glasplatten, Tafeln oder Bädern und hat ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Gegenstand, um das Aussehen des ausgezogenen Glases zu verbessern. Es wurde nämlich gefunden, daß jede Bewegung von kalter Luft längs der noch plastischen Glasobernäche in der Nähe des Austritts des Glases aus der Düse, d. h. an dem Ort, an welchem die Scheibe geformt wird, Änderungen in den Eigenschaften des Glases zur Folge hat, welche sich durch Veränderungen der Oberfläche der ausgezogenen Scheibe bemerkbar machen. An dem Fuß der ausgezogenen Scheibe zeigt sich die Neigung zur Ausbildung eines gewissen Unterdrucks infolge der Tatsache, daß die Luft sich in Berührung mit derselben erwärmt und längs der beiden Flächen emporsteigt. Hieraus folgt ein Zufluß kalter Luft nach der Entstehungsstelle einerseits von dem oberen Teil der Umfassung her, andererseits von außen her durch die Öffnungen der Einfassung, die man nicht vollständig ausgleichen kann. Diese kalte Luft ist bestrebt, nach der Ziehstelle, d. h. der Entstehungsstelle der Glasscheibe hinzuströmen und in dünner Schicht längs der Scheibe auf ihrem Ausziehweg emporzusteigen und übt auf letztere schädliche Wirkungen aus, insbesondere die Ausbildung von Streifen.

Man hat versucht, diese schädlichen Ströme durch die Erzeugung anderer Ströme abzulenken, deren Wirkung auf die Scheibe weniger schädlich sein sollte;

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aber die Ergebnisse dieser Verfahren sind immer unvollkommen, da die Luftströme immer in der Nähe des Glasaustritts aus der Düse entstehen. Man hat versucht, die schädlichen Ströme zu unterdrücken, indem man die Scheibe durch Sperrvorrichtungen schützte, aber aus Gründen der Bedienung mußten diese Sperrvorrichtungen Unterbrechungen haben, was zur Folge hatte, daß der Luftzufluß sich auf diese Unterbrechungspunkte konzentrierte und die schädlichen ίο Wirkungen an diesen Stellen verstärkt auftraten.

Die vorliegende Erfindung setzt sich das Ziel, diese Nachteile zu vermeiden und die Ausbildung schädlicher Luftströme in der Nähe der Ziehstelle zu unterdrücken, indem man den Druck in der ganzen Umgebung oder einem Teil derselben der Ziehstelle und dem unteren Teil der Umwallung, in welcher das Ausziehen stattfindet, ausgleicht. Zu diesem Zweck bildet man in der Umwallung der Zone, in welcher das Ausziehen stattfindet, und in einer Gegend, wo das Glas noch plastisch ist, eine Druckverminderung aus, welche in dieser Gegend gegen die Platte sich auswirkt. Es bildet sich so ein Luftzug aus, welcher den ausgleicht, der durch die auf hoher Temperatur befindliche Scheibe erzeugt wird, und welcher von dem unteren Teil der Scheibe die kalten Luftströme abhält, die die Neigung zeigen, sich dorthin zu richten.

Die Druckverminderung in der Nähe der Ziehstelle kann mit allen geeigneten Mitteln erzeugt werden, beispielsweise mit einem Rohr oder einem hohlen Organ, das mit einer Saugpumpe in Verbindung steht, oder auch indem man lokal eine Temperaturerhöhung hervorruft, um ein Aufsteigen der stark erhitzten Luft hervorzurufen oder auf die nachfolgend beschriebene Weise. Vorzugsweise verwendet man Rohre, die mit Öffnungen durchbohrt sind, durch welche Luftströme unter Druck oder Gase nach oben oder auf die Wände der Umwallung gerichtet werden, und zwar in einer genügenden Entfernung von der Glasscheibe und in einer geeigneten Richtung, damit die letztere nicht erhitzt oder abgekühlt wird.

Einige Ausführungsformen zur Durchführung der Erfindung sind beispielsweise in den Zeichnungen wiedergegeben.

Fig. ι ist ein Vertikalschnitt längs der Linie I-I der Fig. 2;

Fig. 2 ist ein halbsenkrechter Schnitt längs der Linie U-II der Fig. 1;

Fig. 3 ist ein horizontaler Querschnitt längs der Linie IH-III der Fig. 1;'

Fig. 4 ist ein Vertikalschnitt längs der Linie IV-IV der Fig. 2;

Fig. 5 und 6 zeigen in größerem Maßstab der Fig. 1 ähnliche Querschnitte, aus welchen die Zirkulation der Gasströme in einem Ofen üblicher Bauweise und in zwei mit den erfindungsgemäßen Vorrichtungen versehenen Öfen erkennbar ist;

Fig. 7, 8, 9, 10 und 11 zeigen schematisch verschiedene Blasrohrvorrichtungen, die zur Verwirklichung der Erfindung angewendet werden können. In der Zeichnung bedeutet 1 die Abschließung eines von der Atmosphäre des Ofens 5 durch eine feuerfeste Scheidewand 6 isolierten vertikalen Ausziehschachtes. Die auszuziehende Glasscheibe 4, welche sich aus einem geformten Glasfuß 3 entwickelt, welcher durch einen als Ziehdüse dienenden feuerfesten Rahmen 7 umgrenzt ist, wird aus dem Glasbad 2 gespeist. Die Scheibe 4 läuft zwischen den Kühlrohren 9 hindurch und wird durch die Walzen 8 einer Streckung unterzogen.

In der üblichen Praxis offenbaren sich die hauptsächlichen Strömungen, welche in dem Ausziehschacht entstehen, wie in der Fig. 5 angegeben; die auf höherer Temperatur in einer verhältnismäßig kühlen Umgebung sich befindende Scheibe erzeugt aufsteigende Ströme a längs ihrer Oberfläche, die eine Druckverminderung in der Nähe der formgebenden Austrittsöffnung der Düse verursachen. Diese Druckverminderung erzeugt einen Strom, welcher die kalten Luftströme δ zur Folge hat, sei es, daß sie von dem oberen Teil der Umwallung kommen und sich längs der Wand derselben abkühlen, sei es, daß sie von außen kommen und quer zu den Öffnungen verlaufen; praktisch kommt man niemals dazu, sie vollständig zu unterdrücken. Die Ströme b bringen also verhältnismäßig kalte Luft in Berührung mit der Glasscheibe in der Zone, in welcher das Glas noch plastisch ist, und geben Ursache zu den weiter oben erwähnten Unzuträglichkeiten.

Bei der Durchführung der Erfindung gemäß den Fig. ι bis 4 bringt man in den unteren Teil der Umwallung i, vorzugsweise in einem der Ziehstelle benachbarten Gebiet, zwei mit nahe aneinanderliegenden Löchern 11 versehene Rohre 10 an, durch welche die unter Druck befindliche Luft entweicht, warm oder kalt oder auch noch flammend. Der Druck im Innern des Rohres 10 soll höher sein als der umgebende Druck, so daß die Gase durch die Öffnungen 11 mit einer gewissen Geschwindigkeit entweichen. Man kann vorher die Temperatur der geblasenen Gase erhöhen oder brennbare Gase einblasen, welche sich beim Austritt aus den Löchern entzünden und die so einen thermischen' Luftstrom erzeugen. Die Öffnungen 11 können augenscheinlich durch eine dünne Längsspalte ersetzt werden, welche eine dünne Gasschicht an Stelle einer Gruppe von einander angenäherten Strömen erzeugt.

Die Öffnungen oder Spalten 11 sind derart gerichtet, daß die Ströme oder die Gasschicht, welche austreten, die Scheibe nicht berühren können, sondern im Gegenteil gerichtet werden, sei es gegen die Wände 6 und 13 der Umwallung 1, sei es gegen die Kühlorgane 9, sei es auch noch gegen die feuerfesten Konstruktionsteile, welche einen Teil der Ausrüstung der Ausziehanlage bilden.

Man erhält so eine Gruppe von parallelen Strömen, die eine solche Richtung haben, wie sie mit gestrichelten Pfeilen unter 12 in den Fig. 1 und 2 wiedergegeben ist.

Man hat festgestellt, daß unter diesen Bedingungen, dank ihrer lebendigen Kraft und ebensowohl auch dank ihrer Temperatur oder dank der gemeinsamen Wirkung der beiden Faktoren, die Gase, welche aus den Rohren 10 austreten, die benachbarte Luft mit sich reißen und um die Rohre 10 eine Drucksenkung hervorrufen. Diese Drucksenkung ist regulierbar als Funktion des Blasedruckes, der Abmessungen und der Zahl der Öffnungen, der Temperatur der Gase und ihrer Natur,

wenn sie brennbar sind. Die Form der Zone der Luftdruckerniedrigung kann auch reguliert werden, indem man die Richtung der geblasenen Luftströme, die Temperatur der geblasenen Gase und die Stellung der Blasvorrichtung verändert. Man hat festgestellt, daß es bei Anwendung dieser Regulierungen leicht ist, den Druck zwischen einem Teil der Zone des Ausziehschachtes, welcher der Ziehstelle der Glasscheibe benachbart ist, und andererseits dem Restteil des

ίο Schachtes, der sich auf derselben Höhe befindet und in welchem die Luft verhältnismäßig kühl ist, im Gleichgewicht zu halten. Man kann selbst die Druckerniedrigung um die Rohre io bis zu dem Grad betonen, daß die Beziehung der Drücke umgekehrt wird, derart, daß der Druck der warmen Luft in der Nähe der Ziehstelle der Scheibe stärker ist als der der kalten Luft, die sich auf derselben Höhe an einer etwas von der Entstehungsstelle der Scheibe entfernten Stelle befindet.
Unter diesen Bedingungen werden die Luftströmungen umgekehrt, d. h. anstatt daß die kalte Luft aufsteigt und sich längs der Glasplatte erwärmt, gelangt man dazu, längs der Glasplatte warme Luft absinken zu lassen, welche sich dann gegen die kalten Zonen des Ausziehschachtes hin entleeren.

Diese neuen Bedingungen sind in der Fig. 6 dargestellt. Die Gasströme 12 treten aus den Röhren 10 aus und verursachen eine Druckerniedrigung entlang denselben, eine Erniedrigung, die man reguliert, um diejenige ins Gleichgewicht zu bringen, die die Neigung hat, sich an der Ziehstelle der Glasscheibe zu bilden. Es entsteht hierdurch ein Zug in Richtung der Röhren 10 und die Ausbildung der Strömungen c, welche entweder von außen oder von der Nachbarschaft der Ziehstelle her kommen. Man unterdrückt auf diese Weise die Ströme a, und wie weiter oben gesagt ist, kann man selbst, indem man den Druck längs der Röhren 10 erhöht, längs der Glasscheibe absteigende Luftströme erzeugen, wie das durch die Pfeile d angedeutet ist. Die Bewegung der warmen Luft entlang der Glas-

scheibe verursacht keinerlei Änderung der Oberfläche derselben.

Um zu verhindern, daß die verursachten, künstlich erregten oder entstehenden Luftströme die Scheibe beeinflussen, kann ein Interesse daran vorhanden sein, die Blasvorrichtung von der Scheibe zu trennen, sei es durch vorhandene Organe, wie die Kühlrohre, sei es durch Spezialorgane. Zu diesem Zweck kann man auf den Kühlröhren 9 Schutzwände 16 befestigen, der Art, wie sie in den Fig. 2 bis 4 wiedergegeben sind. Diese Scheidewände verlängern den durch die Kühlröhren 9 gebildeten Durchlaß derart, daß sie im Rahmen des Möglichen jede nur denkbare Wirbelbildung an der Glasscheibe durch die Wirkung der am äußeren Ende befindlichen Röhren 15 beschränken, wobei man im Auge hat, diese der ganzen Breite der Glasscheibe nach auch von den Rändern fernzuhalten. Die Druckerniedrigung, deren Einwirkung geschaffen ist, überträgt sich bis zur Nachbarschaft der Ziehstelle in dem auf diese Weise verlängerten Durchlaß.

Wenn man brennbare Gase in die Röhren 10 einführt, die man im Innern des Schachts entzündet, das will sagen, an dem Austritt aus den Öffnungen 11, so wird durch die Flammen die Lufttemperatur örtlich erhöht und an dieser Stelle ein Zug erzeugt, den man so regulieren kann, daß er im Gleichgewicht steht mit dem durch die Platte geschaffenen Zug.

Die Einführung von Gas unter Druck in die Röhren 10 kann im vorliegenden Fall auf mehrfache Weise erfolgen. Die einfachste besteht darin, die erwähnten Röhren mit einem Druckluftbehälter zu verbinden, diese Luft wird vorzugsweise vor ihrer Einführung in die Röhren 10 angeheizt, um schädliche Einflüsse zu vermeiden, die bei Einführung kalter Luft in den Ausziehschacht entstehen könnten.

Wenn man keine warme Druckluft einführt, kann man, wie in Fig. 7 bis 9 ausgeführt, am Ende des Rohres 10 ein Rohr 17 anordnen, dessen Ende ausgezogen ist und das von einem zweiten Rohr 18 umgeben ist. Wenn die unter Druck stehende kalte Luft durch das Rohr 17 austritt, führt man Verbrennungsgase in das Rohr 18 ein. Infolge der Form des Rohres 17 wird eine Injektorwirkung erzeugt, die eine Druckerniedrigung am Anfang des Rohres 10 zur Folge hat, welche einen Gasstrom aus dem Rohr 18 und von warmer Luft aus dem die Vorrichtung umgebenden Schacht zur Folge hat. Das aus dem Rohr 18 austretende Gas brennt am Ende des Rohres 10 mit der Luft des Rohres 17 und ergibt in dem Rohr 10 ein Gemisch von Luft und warmem Gas, welches unter Druck steht, infolge der lebendigen Kraft der Luft im Rohr 17.

Man kann auch Einführungsrohre anordnen, wie sie in der Fig. 9 wiedergegeben sind, in welcher das Rohr 10 durch einen vertikalen Teil verlängert ist, dessen äußeres Ende 20 sich in einer Höhe des Ausziehschachtes befindet, in der die umgebende Luft verhältnismäßig warm ist. Die durch das Rohr 17 eingeführte Druckluft verursacht in gleicher Weise eine Injektor wirkung wie diejenige in den Fig. 7 und 9 und erzeugt einen warmen Luftzug in dem Schacht.

Anstatt die Luft oder das Gas in eine Richtung senkrecht zur Längsachse der Ziehstelle einzustellen, kann man ihnen vorteilhaft eine schräge Richtung mit Bezug auf diese Achse geben. Zu diesem Zweck genügt es, die Löcher schräg zu bohren oder sie mit schrägen Ansätzen 21 (Fig. 8) auszurüsten, so daß alsdann die unter Druck stehenden Strömungen, die durch die punktierten Pfeile 14 angedeutete Richtung einnehmen. Man erzeugt so in Richtung der Komponente verlaufende Gasströme, die gegen das Ende der Glasscheibe gerichtet sind.

Durch diese Arbeitsweise werden die Luftströme neutralisiert, die im allgemeinen aus den Endverschlußstellen 22 des Ausziehschachtes kommen und welche die Ziehstelle an ihren Rändern abkühlen, d. h. an den Orten, an welchen sich die Ränder bilden. Man verfügt so über ein Mittel, die Qualität der Ränder der Glasscheibe zu verbessern. Wenn die beiden Röhren 10, an der einen und anderen Seite der Scheibe angeordnet, Öffnungen 21 in der Weise besitzen, daß die Strömungen 14 die umgekehrte Richtung haben, wie das in der Abb. 11 angedeutet ist, erzeugt man eine allgemeine kreisende Luftbewegung. Die wiedergegebene Anordnung hat außer den früher angegebenen Vorteilen noch denjenigen, daß die Luft im gesamten Schacht, in welchem das Ausziehen erfolgt, homogenisiert wird.

Man kann auch den schrägen Strömen 14 die allgemeine in der Fig. 11 wiedergegebene Anordnung geben, in welcher die Ströme in jeder Hälfte der Röhren 10 verschieden gerichtet sind, so daß die Ströme zur einen Hälfte nach dem Rand des Schachtes gerichtet sind, dem sie am nächsten hegen. Man hebt so die Längsströmungen auf, welche in dem Ausziehschacht eine schädliche Wirkung haben könnte.

Andere Abwandlungen können augenscheinlich an den beschriebenen Vorrichtungen angebracht werden, ohne daß man aus dem Rahmen der vorliegenden Erfindung heraustritt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

i. Verfahren zum Ziehen von Tafelglas aus einer Glasschmelze in einer von der Außen- und der Ofenatmosphäre im wesentlichen isolierten Ziehkammer, bei dem die verhältnismäßig kalten, ins-

ao besondere von den Wänden der Ziehkammer kommenden; auf die Ziehwurzel hin gerichteten Gasströme durch Einführung von Gasen in die Ziehkammer zu beiden Seiten des noch plastischen Glasbands beeinflußt werden, dadurch gekenn- zeichnet, daß durch die Einführung nach oben gerichteter Gasströme an einer zwischen der Ziehwurzel und den kalten Ziehkammerwänden gelegenen Stelle in solcher Weise, daß diese Gasströme das Glas nicht erreichen, ein örtlicher Unterdruck erzeugt wird, daß entlang den beiden Seiten des noch plastischen Glasbandes ein Druckausgleich zu jenem Unterschied stattfindet, der von den aufsteigenden Gasen entlang der Oberfläche des plastischen Glasbandes herrührt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck durch Beeinflussung der Richtung und/oder der Geschwindigkeit und/ oder der Temperatur der eingeführten Gase geregelt wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase auch an den Scheibenrändern eingeführt werden, so daß sich der Unterdruck über eine kontinuierlich rings um das Glasband herumlaufende Zone erstreckt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß brennbare Gase eingeführt werden.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase zur Bildung der Unterdruckzone in Ziehrichtung und parallel zur Glasband- oder -fläche oder sich von der Glasband- oder -fläche entfernend eingeführt werden.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase in Form von längs der beiden Glasbandflächen bzw. rings um das ganze Glasband verteilten einzelnen Gasströmen eingeführt werden.
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Ziehwurzel ein ^ßo Einlaßrohr (10) für eine Luft- und/oder Gasquelle mit nach oben oder gegen die Wände des Ziehschachts gerichteten Öffnungen (11) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auch an den Rändern des Glasbands in der Nähe der Ziehwurzel solche Einlaßrohre (15) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (11) schräg gegen das Glasband (4) gerichtete Ansatzrohre (21) haben.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an einer Breitseite des Glasbands (4) gelegenen Ansatzrohre (21) umgekehrt gerichtet sind wie die Ansatzrohre (21) auf der anderen Seite.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzrohre (21) jeder Hälfte des Rohres (10) gegen die dieser Hälfte

• benachbarte Ofentür geneigt sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Glasband (4) und den in die Umfassung des Ziehschachts durch die Rohre (17) eingebrachten Gasströme Schutzwände (16) angebracht sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzwände durch Kühler (9) und die den Raum zwischen diesen Kühlern bis in die Nähe der Ziehstelle verlängernden Wände (16) gebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 289919, 543301, 684579, 761 419, 761420, 756386, 873603; USA.-Patentschriften Nr. 1 726 114, 1 967 025; französische Patentschriften Nr. 842 279, 842 282; belgische Patentschrift Nr. 437 146; tschechische Patentschrift Nr. 40 651.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen