EP0996596A1 - Verfahren und vorrichtungen zur herstellung von glasfolien sowie daraus hergestellten verbundkörpern - Google Patents

Description

Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Glasfolien sowie daraus hergestellten Verbundkörpern

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glasfolien gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner Verbundkörper, welche unter Einsatz derartiger Glasfolien hergestellt sind. Sie betrifft schließlich noch Vorrichtungen, welche zur Durchführung derartiger Verfahren geeignet erscheinen, sowie vorteilhafte Anwendungen derartiger Glasfolien.

Glas ist bekanntlich ein Rohstoff mit ganz besonderen Eigenschaften, welche für die diversesten Anwendungszwecke eingesetzt werden können. Ein relativ hoher Prozentsatz des hergestellten Glases wird heutzutage zu Flachglas verarbeitet. Mit großtechnischen Anlagen lassen sich dabei Flachgläser mit Dicken bis herunter zu etwa 0,6 mm relativ gut herstellen. Die Herstellung von noch dünneren Flachgläsern erweist sich jedoch als ziemlich problematisch, weil die bekannten Verfahren eine industrielle Fertigung von großflächigen, noch dünneren Flachgläsern nicht zulassen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit welchem Glasfolien mit Dicken im Bereich zwischen 0,05 und 0,6 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 und 0,4 mm großtechnisch herstellbar sind.

Erfindungsgemäß wird dies durch Vorsehen der im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 aufgeführten Verfahrensschritte erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich anhand der Unteransprüche 2 bis 4.

Vorteilhafte Verfahren zur Herstellung von Verbundkörpern unter Verwendung von Glasfolien entsprechend den Ansprüchen 1 bis 4 ergeben sich anhand der Unteransprüche 5 bis 11.

Vorteilhafte Vorrichtungen, so wie sie im Rahmen der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Glasfolien und daraus hergestellten Verbundkörpern einsetzbar sind, ergeben sich schließlich anhand der Unteransprüche 12 bis 19.

Vorteilhafte Verwendungen von im Rahmen der Erfindung hergestellten Glasfolien nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ergeben sich schließlich anhand des Anspruchs 20.

Die Erfindung soll nunmehr anhand von Ausfuhrungsbeispielen nährer erläutert und beschrieben werden, wobei auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen ist. Es zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines zur Herstellung der erfindungsgemäßen Glasfolien verwendbaren Schmelzofens.

Figur 2 eine schematische Ansicht einer in Verbindung mit dem Schmelzofen von Figur 1 verwendbaren Folienzieheinrichtung.

Figur 3 eine schematische Ansicht einer Folienzieheinrichtung ähnlich Figur 2, mit welcher profilierte Glasfolien herstellbar sind.

Figur 4 eine schematische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Folienzieheinrichtung, welche in Verbindung mit dem Schmelzofen gemäß Figur 1 verwendbar ist, Figuren 5a - c schematische Ansichten von mit der Vorrichtung gemäß den Figuren 2 oder 3 hergestellten profilierten Glasfolien, welche bei Übereinanderstapelung Glasverbundkörper ergeben, die als Thermo- gläser verwendbar sind.

Figuren 6a - g schematische Ansichten von Glasverbundkörpern, welche entlang ihrer Außenflächen mit Glasfolien gemäß der Erfindung versehen sind.

Figuren 7a - f schematische Ansichten von plattenförmigen Ver- bundkörpern, welche bei einer Übereinanderschichtung von Glasfolien und Kunststoffplatteneinsätzen herstellbar sind, und

Figuren 8a-c schematische Ansichten von Glasverbundkörpern, welche unter Verwendung der Folienzieheinrichtung gemäß Figur 4 herstellbar sind.

Figur 1 zeigt einen Schmelzofen 1, welcher zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einsetzbar ist. Dieser Schmelzofen 1 besitzt dabei in seinem oberen Bereich einen Aufnahmetrichter 2, in welchen das aufzuschmelzende Glasgranulat in körniger Form eingebracht wird. Im Bereich dieses Auf ahmetrichters 2 sind beispielsweise zwei rotierende Dosierräder 3 und 4 vorgesehen, mit welchen das innerhalb des Aufnahmetrichters 2 befindliche . Glasgranulat in genau dosierten Mengen jeweils zwei Ofenaufhahmeöffnuήgen 5 und 6 zugeführt wird. Bei größeren Schmelzöfen 1 können dabei bis zu sechs derartige Ofenauf- nahmeöffhungen 5 und 6 vorgesehen sein. Von diesen Ofenaufnahmeöffnungen 5 und 6 aus gelangt das Granulat über eine Mehrzahl von kaskadenartig angeordneten Ablenkelementen 7 bzw. Schikanen in den unteren Bereich einer vorgesehenen Ofenkammer 8. Mit zunehmender Anzahl der Ablenkelemente 7 erhöht sich dabei auch die Durchsatzmenge des betreffenden Schmelzofens 1. Unterhalb dieser Ablenkelemente 7 befinden sich jeweils elektrische Heizstäbe 9, mit welchen durch Bestrahlung ein Aufschmelzen des von oben her zugeführten Glasgranulats erfolgt. Durch das langsame Heruntertropfen des flüssig gewordenen Glasgranulats über die verschiedenen Kanten der Ablenkelemente 7 hinweg ergibt sich innerhalb der Ofenkammer 8 eine gewünschte Homogenisierung und Entgasung des aufgeschmolzenen Glasgranulats, so daß innerhalb eines im unteren Bereich der Ofenkammer 8 vorgesehenen Trichters 10 eine gewisse Menge von homogenisierter flüssiger Glasschmelze zur Ansammlung gelangt, welche für eine Weiterverarbeitung zur Verfügung steht. Am unteren Ende des Trichters 10 ist zu diesem Zweck ein in Längsrichtung verlaufender Spalt 11 vorgesehen, welcher mit Hilfe eines Verschlußelementes 12 verschlossen werden kann, um auf diese Weise eine kurzzeitige Unterbrechung des abfließenden Glasflusses zu ermöglichen.

Figur 2 zeigt eine im Rahmen der Erfindung verwendbare Folienzieheinrichtung 13, welche unterhalb des Schmelzofens 1 von Figur 1 angeordnet werden kann. Anhand dieser Figur ist der im unteren Bereich des Schmelzofens 1 befindliche Trichter 10 erkennbar, innerhalb welchem eine gewisse Menge von Glasschmelze 14 vorhanden ist. Diese Glasschmelze 14 fließt dabei durch den am unteren Ende des Trichters 10 befindlichen Spalt 11 , aus welchem unter Schwerkrafteinfluß eine in etwa 1 bis 13 mm dicke, zähflüssige Glasschicht 15 kontinuierlich zum Abströmen gelangt, wobei die Breite des Spaltes 11 entsprechend der Durchlaufkapazität des Schmelzofens 1 und der Dicke der herzustellenden Glasfolien eingestellt wird. Bei einem Schmelzofen 1 mit einer Schmelzkapazität von etwa 5 bis 6 t und einer gewünschten Dicke der herzustellenden Glasfolien im Bereich zwischen 0,2 und 0,4 mm wird die Breite des Spaltes 11 vorzugsweise im Bereich zwischen 6 und 10 mm eingestellt.

Die auf diese Weise erzeugte zähflüssige Glasschicht 15 wird in der Folge in den Bereich eines rotierenden Zylinders 16 geführt, welcher derart angetrieben wird, daß sich durch Ziehen und Strecken der zähflüssigen Glasschicht 15 eine bereits mehr oder weniger abgekühlte Glasfolie 17 mit einer Dicke im Bereich zwischen 0,05 und 0,6 mm, vorzugsweise im Bereich zwischen 0,2 und 0,4 mm ergibt. Falls die auf diese Weise hergestellte Glasfolie 17 in mehreren Lagen auf dem rotierenden Zylinder 16 aufgewickelt wird, kann auf diese Weise ein Glaszylinder hergestellt werden, dessen Durchmesser durch den Durchmesser des rotierenden Zylinders 16 bestimmt wird, während die Wanddicke desselben durch die Anzahl von übereinander gelegten Lagen der Glasfolie 17 zur Festlegung gelangt. Im Anschluß an eine Aktivierung des Verschlußelementes 12 des Schmelzofens 1 kann der auf diese Weise hergestellte Glaszylinder von dem rotierenden Zylinder 16 abgezogen werden, zu welchem Zweck es zweckmäßig erscheint, daß der rotierende Zylinder 16 nur von der einen Seite her angetrieben und gelagert ist.

Zur kontinuierlichen Herstellung von anderweitig zu verwendenden Glasfolien 17 ist die Wandung des rotierenden Zylinders 16 vorzugsweise mit einer feinen Perfbrierung versehen. Innerhalb dieses rotierenden Zylinders 16 ist dann wiederum ein nicht dargestellter stationärer Einsatz mit einer ebenfalls feinperförierten Außenwandung vorgesehen. Dieser Einsatz ist in seinem Inneren mit Hilfe einer Trennwand in zwei getrennte Kammerbereiche geteilt, wobei der eine Bereich an einer Unterdruckquelle angeschlossen ist, während der andere Bereich mit einer Überdruckquelle in Verbindung steht. Auf diese Weise kann erreicht werden, daß die durch den Spalt 11 des Schmelzofens 1 abgezogene zähflüssige Glasschicht 15 auf dem Außenumfang des rotierenden Zylinders 16 fest zum Aufliegen gelangt und demzufolge bei der Durchführung des Zieh- und Streckvorgangs im wesentlichen schlupffrei mitgeführt wird, während die bereits gestreckte und zum Teil verfestigte Glasfolie 17 in der Folge aufgrund des in dem zweiten Bereich des stationären Einsatzes herrschenden Überdruckes von dem rotierenden Zylinder 16 abgehoben wird, so daß sie zur weiteren Abkühlung über eine gekrümmte Edelstahlrutsche 18 zur Abgabe gebracht werden kann.

Falls die auf diese Weise hergestellte Glasfolie 17 eine sehr geringe Dicke im Bereich zwischen 0,05 und 0,3 mm aufweist, kann dieselbe im Anschluß an die Edelstahlrutsche 18 auf einer nicht dargestellten Trommel mit einem Trommeldurchmesser im Bereich zwischen 20 und 40 cm aufgewickelt werden. Glasfolien 17 geringer Dicke besitzen nämlich die Eigenschaft, daß sie auch im abgekühlten Zustand eine ausreichende Eigenelastizität bzw. Biegsamkeit besitzen, welche einen derartigen Aufwickelvorgang erlaubt. Bei Glasfolien mit einer Dicke von etwa 0,5 mm sind hingegen bereits Trommeldurchmesser von etwa 120 cm erförderlich, um einen ungewünschten Bruch der hergestellten Glasfolie zu vermeiden.

Von dieser Aufwickelspule aus kann dann eine Weiterverarbeitung der hergestellten dünnen Glasfolie 17 erfolgen. Ähnlich wie im Fall von Papier oder Kunststoffolien können dabei Schneideeinrichtungen zum Einsatz gebracht werden. Derartige dünne Glasfolien 17 eignen sich beispielsweise zur Beschichtung von beliebigen Metall-, Stein- und/oder Kunststoffkörpern, welche auf diese Weise eine stark erhöhte Kratz-, Korrosionsund/oder Säurefestigkeit erhalten.

Im Fall einer Herstellung dickerer Glasfolien 17 mit Wandstärken im Bereich zwischen 0,3 und 0,6 mm ist am Ende der gelcriirnmten Edelstahlrutsche 18 vorzugsweise eine pneumatisch oder mechanisch zu betätigende Folienabschneideeinrichtung 19 vorgesehen, mit welcher die hergestellte Glasfolie 17 im Bereich einer vorgesehenen Kante abgeschnitten wird. Die auf diese Weise hergestellten Abschnitte der Glasfolie 17 werden in der Folge auf einem nicht dargestellten Tisch oder einer Palette gestapelt, von wo aus die übereinandergestapelten Glasfolienabschnitte einer Weiterverarbeitung zugeführt werden können.

In Abwandlung des erfmdungsgemäßen Verfahrens kann anstelle des eine glatte Außenoberfläche aufweisenden rotierenden Zylinders 16 ebenfalls ein modifizierter Zylinder zum Einsatz gelangen, welcher entlang seiner Außenfläche mit einer Profilierung versehen ist. Auf diese Weise können somit Glasfolien 17 mit einer entsprechenden Profilierung, beispielsweise in Form von vorspringenden Stegen, Prismen, Pyrarrüdenstrukturen und/oder Halbkugelelementen hergestellt werden. Solange diese Profilierungen in Querrichtung verlaufen, kann weiterhin eine Aufwicklung der Glasfolie 17 als Rollenware vorgenommen werden. Falls aber die Profilierungen diagonal verlaufen oder unregelmäßig angeordnete Oberflächenstrukturen ergeben, fuhrt dies zwangsläufig zu einer Versteifung der hergestellten Glasfolien 17, so daß dieselben nur mehr in Form von Blattware gestapelt werden können.

Figur 3 zeigt ein abgewandelte Ausfu irungsform einer Folienzieheinrichtung, mit welcher unprofilierte Glasfolien 17 mit einer entsprechenden Profilierung versehen werden können. Im Bereich der vorgesehenen Edelstahlrutsche 18 sind in diesem Fall gegenläufig angetriebene Prägewalzen 20 vorgesehen, zwischen welchen die unprofilierte glatte Glasfolie 17 hindurchgeleitet wird, so daß auf diese Weide eine profilierte bzw. geprägte Glasfolie 21 entsteht, welche in der bereits beschriebenen Art und Weise entweder aufgerollt oder gestapelt werden kann. Falls die Prägewalzen 20 nach außen hin glatt ausgeführt sind, können dieselben auch zur Glättung der hergestellten Glasfolie 17 eingesetzt werden. Auf diese Weise lassen sich somit Glasfolien 17 herstellen, welche aufgrund ihrer Flachheit optische Qualitäten aufweisen.

Figur 4 zeigt eine abgewandelte Ausfiihrungsform einer Folienzieheinrichtung 22, welche in Verbindung mit dem in Figur 1 dargestellten Schmelzofen 1 verwendet werden kann. Unterhalb des mit der Glasschmelze 14 gefüllten Trichters 10 und seinem Spalt 11 befindet sich hier in diesem Fall ein hin- und herbewegter Wagen 23, mit dessen Hilfe die aus dem Spalt 11 austretende, zähflüssige Glasschicht 15, welche in diesem Fall eine Dicke von maximal 2 mm aufweisen sollte, gezogen und gestreckt wird, bevor sie dann in Form einer dünnen Glasfolie 17 mit einer Dicke von etwa 0,5 mm zick-zackformig in mehreren Lagen übereinander auf dem Wagen 23 zur Ablage gelangt. Durch unmittelbares Aufeinanderlegen mehrerer Lagen von Glasfolie 17 kann dabei eine relativ dicke äußere Wandung des herzustellenden Glasverbundkörpers 24 erzeugt werden. Im mittleren Bereich eines herzustellenden Glasverbundkörpers kann dann zusätzlich auf jede Lage der gezogenen Glasfolie 17 eine mattenförmige Einlage 25 aufgelegt werden, so daß auf diese Weise ein geschichteter Glasverbundkörper 24 entsteht, bei welchem zumindest in seinem mittleren Bereich abwechslungsweise eine Glasfolie 17 und eine mattenförmige Einlage 25 in regelmäßiger Schichtung übereinander zu liegen gelangen.

Die folgenden Figuren 5 bis 9 zeigen verschiedene Glasverbundkörper, so wie sie mit den in den Figuren 1-4 dargestellten Vorrichtungen unter Einsatz von profilierten Glasfolien 21 und/oder nicht-profilierten glatten Glasfolien 17 hergestellt werden können.

Die Figuren 5a-c zeigen dabei drei verschiedene Glasverbundkörper 26-28, welche durch Übereinanderlagerung von unterschiedlich profilierten Glasfolien 21 gebildet werden. Aufgrund ihrer in Querrichtung verlaufenden Profilierung ergeben sich dabei bei einer Übereinanderstapelung ebenfalls in Querrichtung verlaufende Hohlräume, was die Herstellung von entsprechend ausgebildeten Thermogläsern mit im Innern befindlichen wärmeisolierenden Bereichen gestattet.

Bei der in Figur 5a dargestellten Ausführungsform eines Glasverbundkörpers 26 handelt es sich um profilierte Glasfolien 21 mit in Förderrichtung unterschiedlich gezackten Profilierungen 29 und 30. Diese Profilierungen 29, 30 der Glasfolien 21 sind dabei derart gewählt, daß jeweils eine Glasfolie mit kleingezackten Profilierungen 29 und eine Glasfolie mit grob gezackten Profilierungen 30 abwechselnd übereinander zu liegen gelangen, wobei der Zackenabstand bei den großgezackten Profilierungen 30 genau doppelt so groß wie bei den kleingezackten Profilierungen 29 gewählt ist. Auf diese Weise ergibt sich ein Glasverbundkörper 26 aus übereinanderliegenden, unterschiedlich gezackten Glasfolien 21, welcher quer zur Förderrichtung jeweils Hohlräume 31 mit quadratischen Querschnitt aufweist.

Figur 5b zeigt eine abgewandelte Ausftuhrungsform eines Glasverbundkörpers 27, welcher aus einem Stapel von identisch profilierten Glasfolien 21 aufgebaut ist, die in Förderrichtung jeweils abwechselnd kleine Zacken 32 und große Zacken 33 aufweisen, wobei die großen Zacken 33 genau doppelt so groß wie die kleinen Zacken 32 sind. Bei einer derartigen Auslegung der profilierten Glasfolien 21 können dieselben geringrugug in Förderrichtung versetzt aufeinandergelegt werden, wobei jeweils die großen Zacken 33 einer oberen profilierten Glasfolie in den kleinen Zacken 32 der darunter liegenden Glasfolie zu liegen gelangen. Auch auf diese Weise werden in Querrichrung verlaufende Hohlräume 34 gebildet, welche der Herstellung von Thermogläsern mit einer im Inneren vorhandenen thermischen Isolierung gestatten.

Figur 5c zeigt schließlich eine dritte Ausfuhrungsform eines Glasverbundkörpers 28, welcher ebenfalls aus einem Stapel von identisch profilierten Glasfolien 21 aufgebaut ist. Die profilierten Glasfolien 21 sind in diesem Fall in Förderrichtung mit einer wellenförmigen Struktur 35 versehen. Die Anordnung ist dabei derart getroffen, daß die profilierten Glasfolien 21 nach oben hin im Bereich der Wellenkämme in Querrichtung verlaufende Eindellungen 36 aufweisen, innerhalb welcher die Wellentäler 37 der jeweils darunger liegenden profilierten Glasfolie zu liegen gelangen. Auch auf diese Weise entstehen in Querrichtung verlaufende Hohlräume 38, welche im Fall einer Verwendung eines derartigen Glasverbundkörpers 28 für den Innenaufbau von Thermogläsern die gewünschte thermische Isolierung ergeben.

In Abwandlung des erfmdungsgemäßen Gedankens können derartige profilierte Glasfolien 21 oder nicht profilierte Glasfolien 17 zusätzlich ein- oder beidseitig mit einer nicht dargestellten dünnen metallischen Beschichtung versehen sein, wobei die Wahl der Metalle derart erfolgt, daß sich beim Übereinanderstapeln derartiger profilierter oder nicht proflierter Glasfolien 17, 21 Säulen von Thermoelementen und/oder elektro- voltarischen Säulen ergeben, die bei Vorhandensein eines entsprechenden Temperaturgradienten bzw. bei einer zur Klimatisierung vorgenommen Durchströmung mit Kalt- oder Warmluft zur Stromerzeugung herangezogen werden können. Figur 6 zeigt verschiedene Ausführungsformen von Glasverbundkörpern 39-45, bei welchen sandwichartig zwischen zwei äußeren, nicht profilierten Glasfolien 17 plattenförmige Glasstrukturen vorgegebener Dicke angeordnet sind, welche im Fall der Figuren 6a-d aus untereinander verbundenem Glasgranulat 46 und im Fall der Figuren 6e-g aus untereinander verbundenen Glasperlen 47 bestehen. Bei den Ausfuhrungsformen der Figuren 6a und b handelt es sich um Glasgranulat 46 mittlerer und kleinerer Körnung, während bei der Ausfülirungsform der Figur 6c unterschiedlich gekörnte Glasgranulat- Verbundmassen zum Einsatz gelangen. Dieselben können dabei zusätzlich in verschiedenen Farben eingefärbt sein, so daß sich im zusammengesetzten Zustand in Verbindung mit den beiden äußeren Glasfolien 17 ein Glasverbundkörper 41 in Form eines farbgemusterten Thermoglaselementes ergibt. Bei der Ausführungsform der Figur 6d ist hingegen im mittleren Bereich ein grobkörniges Glasgranulat 46 und in dem äußeren Bereich ein entsprechend feinkörnigeres Glasgranulat vorgesehen, was bei einer entsprechenden Dicke des sich ergebenden Glasverbundkörpers 42 eine zufriedenstellende mechanische Festigkeit sowie eine ausreichende Lichtdurchlässigkeit ergibt. Bei den Ausfuhrungsformen der Figuren 6e und f sind zwischen den beiden äußeren Glasfolien 17 plattenförmige Glasstrukturen dazwischen- gesetzt, welche aus Glasperlen 47 gleichmäßigen Durchmessers bestehen. Diese Glasperlen 47 sind dabei mit Hilfe aufgeschmolzener Brücken untereinander verbunden. Figur 6g zeigt schließlich einen mit Glasperlen 47 hergestellten Glasverbundkörper 45, welcher in seiner Mitte mit einer zusätzlichen weiteren Glasfolie 17 versehen ist, die einen Luftaustausch zwischen dem äußeren und dem inneren Bereich des auf diese Weise gebildeten Thermoglases verhindert.

Anstelle von Glasgranulat 45 oder Glasperlen 46 können im Rahmen der Erfindung auch Granulate aus einem thermoplastischen Kunststoff, vorzugsweise aus transparenten Kunststoffharzen in den verschiedensten Körnungen verwendet werden. Bei Anordnung dieser Kunststoffgranulate zwischen den entsprechenden nicht-profilierten Glasfolien 17 ergeben sich dabei Verbundkörper, welche in ihrem Aufbau weitgehend dem Aufbau der Glasverbundkörper 39-45 der Figuren 6a-g entsprechen, nur mit dem Unterschied, daß hier anstelle des Glasgranulats 45 bzw. der Glasperlen 46 entsprechendes thermoplastisches Kunststoffgranulat zum Einsatz gelangt. Zur Verklebung derartiger thermoplastischer Kunststoffe mit den Glasfolien 17 genügt in diesem Fall eine Wärmebehandlung im Bereich zwischen 180 und 300° C.

Anstelle von thermoplastischen Kunststoffen in kömiger Form können gemäß den Figuren 7a-f ebenfalls plattenförmige Acrylelemente zwischen jeweils zwei nicht-profilierten Glasfolien 17 angeordnet werden, was zu sehr robusten Verbundkörpern führt. Gemäß Figur 7a sind dabei zwischen einer entsprechenden Anzahl von Glasfolien 17 drei Acrylplatten 48 jeweils mit dazwischengelegten Glasfolien 17 angeordnet, wodurch sich ein sehr leichter plattenförmiger Verbundkörper 49 ergibt, welcher beispielsweise als kugelsichere Scheibe eingesetzt werden kann. Der in Figur 7b dargestellte Verbundkörper 50 mit drei Glasfolien 17 und dazwischen angeordneten Acrylplatten 48 eignet sich hingegen vor allem als belastbarer, begehbarer Fußboden, in welchem Fall es zur Verbesserung der Abriebsfestigkeit zweckmäßig erscheint, wenn die oberste Glasfolie 17 mit einer sehr harten Mineralbeschichtung 51 beispielsweise aus Zirkon versehen wird. Ensprechend Figur 7c können zwischen jeweils zwei unprofilierten Glasfolien 17 - abgesehen von einer einzelnen Acrylplatte 48 - zusätzlich metallische Kupfer-, Eisen- oder Wolframdrähte oder entsprechende Metallgitter 52_. eingesetzt werden, wodurch sich ein plattenförmiger Verbundkörper 53 für zusätzliche Anwendungsfälle, beispielsweise mit Heizmöglichkeiten oder einer erhöhten mechanischen Festigkeit ergibt. Gemäß Figur 7d können zwischen drei nichtprofilierten Glasfolien 17 quer- und längsweise verlaufende Acrylstäbe 54 eingesetzt werden, wodurch sich ein plattenförmiger Verbundkörper 55 ergibt, welcher bei Einbau in einer vertikalen Lage sowohl horizontal verlaufende Luftkanäle 56 als auch vertikal verlaufende Luftkanäle 57 aufweist. Diese Luftkanäle 56, 57 können dabei zur Klimatisierung von Räumen herangezogen werden, indem wahlweise eine Luftzirkulation in vertikaler oder in horizontaler Richtung vorgenommen wird. Gemäß Figur 7e - kann die zwischen zwei Glasfolien 17 vorgesehene Acrylplatte 48 mit einer Vielzahl von rautenförmigen Aussparungen versehen sein, wodurch sich in Verbindung mit den beiden Glasfolien 17 quaderförmige Luftkammern 58 ergeben, aufgrund derer die Wärmedämmeigenschaften des auf diese Weise gebildeten Verbundkörpers 59 wesentlich verbessert werden. Figur 7f zeigt schließlich einen plattenförmigen Verbundkörper 60, welcher nach außen hin zwei unprofilierte Glasfolien 17 aufweist, während in seinem Inneren eine Acrylplatte 48 angeordnet ist, welche eine Vielzahl von kreisförmigen Durchbrechdungen aufweist, die durch einseitig an der Oberfläche der Acrylplatte 48 vorgesehene Kerben untereinander verbunden sind. A.uf diese Weise ergeben sich in Verbindung mit dem beiden Glasfolien 17 zylindrische Kammern 61, welche durch einseitig verlegte dünne Kanäle 62 untereinander verbunden sind. Diese zylindrischen Kammern 61 können nachträglich evakuliert werden, worauf im Rahmen punktförmiger Erwärmungen der äußeren Glasfolie 17 ein permanenter Verschluß der dünnen Kanäle 62 erreicht werden kann. Aufgrund der vorhandenen evakuierten Kammern 61 besitzt der betreffende plattenförmige Verbundkörper 60 ausgezeichnete Wärmedämmeigenschaften.

Figuren 8a-c zeigen schließlich drei verschiedene Glasverbundkörper 63- 65, welche in Verbindung mit der in Figur 4 dargestellten Vorrichtung hergestellbar sind. Bei dem in Figur 8a dargestellten Glasverbundkörper 63 werden zwischen den einzelnen Lagen der zick-zackförimig abgelegten Glasfolie 17 unterschiedliche mattenformige Einlagen 66 eingebracht. Dabei kann es sich entweder um ^'glasperlenbeschichtete Glasfolien, um mit Metallpulver- oder feinkörnigen kristallischen Mineralien, wie Zirkon, Rutil, Turmalin, Granat, Beryll, Quarz, Calcit, Flußspat oder Feldspat beschichtete Glasfolien, um profilierte Glasfolien, um Keramik- oder Glasfasermatten, um Metalldrahtgitter oder andere plattenförmige Elemente handeln. Bei der in Figur 8b dargestellten Ausführungsform werden hingegen auf eine Lage der hergestellten Glasfolie 17 jeweils eine dünne Schicht von Glasperlen 47 aufgebracht, so daß ein geschichteter Glasverbundkörper 64 gebildet wird, welcher abwechslungsweise aus einer Lage Glasfolie 17 und einer Lage Glasperlen 47 besteht. Bei der in Figur 8c dargestellten Ausführungsform werden schließlich zwischen den einzelnen Lägen der Glasfolie 17 Metalleinlagen 67 aus Wolframdraht bzw. Wolframdrahtnetzen dazwischengelegt, welche je nach Auslegung entweder als elektrische Heizdrähte oder zur Erhöhung der mechanischen Festigkeit des hergestellten geschichteten Verbundkörpers 65 dienen. Bei Glasfolien 17 aus Duran oder Ceran können derartige elektrische Heizdrähte unmittelbar in dieselben eingebettet werden, wobei die geringe Dicke der Glasfolien 17 die gewünschte Thermoschockfestigkeit ergibt.

Die im Rahmen der Erfindung zum Einsatz gelangenden Glasfolien 17 bzw. 21 mit Dicken im Bereich zwischen 0,05 und 0,6 mm, vorzugsweise 0,2 und 0,4 mm weisen ganz generell die folgenden sehr günstigen Eigenschaften auf: hohe Säurefestigkeit, relativ hohe Oberflächenhärte, je nach Wunsch hohe Transparenz, hohe Thermoschockfestigkeit, gute UV-Strahlungsabsoφtionsfähigkeit, hohe Elastizität, gute gegenseitige Verschmelzbarkeit,

Möglichkeit einer Bedampfung mit Metallen oder Mineralien, beliebige Einfärbbarkeit, gute Umweltverträglichkeit und gute Recyclefähigkeit.

Die im Rahmen der Erfindung hergestellten Glasfolien 17,21 können dabei vor allem für folgende Anwendungen eingesetzt werden:

Zur Beschichtung von Metalloberflächen, vor allem aus Eisen, Aluminium oder Kupfer, um auf diese Weise auftretende Korrosionen zu verhindern, während gleichzeitig bei Verwendung von Farbglasfolien beliebige farbige Einfärbungen möglich sind. Zum Beschichten von beliebigen Steinoberflächen vor allem aus Beton, Kalkstein oder Marmor, um damit ebenfalls auftretende Korrosionen zu verhindern. Zur Beschichtung von Fahrzeugen, wie Kraftfahrzeugen, Schiffsrümpfen und Flugzeugen, um auf diese Weise bei erhöhter Schlagfestigkeit geringere Reibungswiderstände gegenüber Medien, wie Luft oder Wasser zu erreichen.

Als Wasserschutzschicht beispielsweise im Straßenbau oder bei Dachabdeckungen bzw. der Anlage von Dachgärten oder zum Auskleiden von Flüssigkeitsbehältern, beispielsweise in der Verpackungsindustrie.

Als dekoratives Element bei Auftrag von zugeschnittenen Farbglasfolienabschnitten auf bereits vorhandenen Glasscheiben. Zur Beschichtung von Kunststoffscheiben, um auf diese Weise leichtere bruchfestere Gläser zu schaffen.

Zur Erstellung von intelligenten Produkten der Thermotechnik in der Architektur, indem Glasverbundkörper mit besonderen Eigenschaften in Bezug auf eine Hindurchleitbarkeit von Kalt- oder Warmluft, einer Licht- oder Wärmereflexion oder Wärmespeicherfähigkeit geschaffen werden.

Zur Herstellung von Sicherheitsgläsern bei Glasverbundkörpern aus geschichteten Glasfolien und Acrylglasplatten für die Herstellung von architektonischen Glaskuppeln, im Flugzeugbau, im Bankwesen oder zum Personenschutz in Gebäuden oder Fahrzeugen. Zur Erstellung von feuerfesten transparenten Raumteilern bei Einsatz von Glasfolien aus Ceran- oder Durangläsem in Verbindung mit Zwischenschichten, welche unter Hitzeeinwirkung Stickstoff abgeben.

Als stromerzeugende Elemente in Verbindung mit besonders gestalteten Glasverbundkörpern, bei welchen Glasfolien zum Einsatz gelangen, die mit metallischen Beschichtungen versehen sind. Als elektrisch heizbare Kanäle in Verbindung mit besonders gestalteten Verbundglasanordnungen, in welchen zusätzliche Stromleiter, Metallgitter oder ähnliche Elemente worden sind, und als Dämmungsplatten für den Kälte- oder Wärmeschutz von Geräten oder Gebäudestrukturen.

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Herstellung von Glasfolien unter Einsatz eines der Erzeugung einer Glasschmelze dienenden Schmelzofens, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Schmelzofen nach unten hin eine in etwa 1 bis 13 mm dicke zähflüssige Glasschicht (15) kontinuierlich zum Abfließen gebracht wird, daß diese zähflüssige Glasschicht (15) unter Schwerkraftseinfluß einer Folienzieheinrichtung (13,22) zugeführt wird, in welcher die sich bereits abkühlende Glasschicht (15) durch Ziehen und Strecken auf eine Dicke im Bereich zwischen 0,05 und 0,6 mm, vorzugsweise 0,2 und 0,4 mm reduziert wird, und daß die auf die gewünschte Dicke gebrachte, teilweise bereits verfestigte Glasfolie (17) in der Folge weiter zum Abkühlen gebracht wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die sich bereits abkühlende Glasschicht (15) im Bereich der Folienzieheinrichtung (13,22) mit einer Profilierung versehen wird, welche vorzugsweise in Querrichtung der hergestellten Glasfolie (2) verläuft.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die innerhalb des Schmelzofens (1) befindliche Glasschmelze (14) im Hinblick auf die Herstellung farbiger Glasfolien (17) durch den Zusatz von Glasfarbmitteln eingefärbt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch geken zeichnet, daß auf die der Folienzieheinrichtung (13,22) zugeführte, noch stark verformbare Glasschicht (15) eine zusätzliche Materialschicht aufgeschmolzen wird, welche wahlweise aus Mikroglasperlen (47), einem Mineralpulver, einer Metallsalzverbindung oder einer Nitritverbindung besteht (siehe beispielsweise Figur 8b).

5. Verfahren zur Herstellung von Glasröhren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kontinuierlich hergestellte Glasfolie (17) im noch erwärmtem Zustand auf einem Zylinder (16) beliebigen Durchmessers aufgewickelt wird, wodurch Glasrohre gebildet werden, deren Wandstärke von der Foliendicke und der Wicklungsanzahl abhängig ist.

6. Verfahren zur Herstellung von Glasverbundkörpern nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die noch im erwärmten Zustand befindliche Glasfolie (17,21), welche wahlweise mit oder ohne Profilierung versehen sein kann, in mehreren Lagen übereinandergtestapelt und unter Ausbildung eines Glasverbundkörpers zum Abkühlen gebracht wird (Fig.5-8).

7. Verfahren zur Herstellung von Glasverbundkörpern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere profilierte Glasfolien (21) derart übereinändergestapelt werden, daß aufgrund der vorhandenen Profilierung in Querrichtung verlaufende Hohlräume (31,34,38) innerhalb der auf diese Weise gebildeten Glasverbundkörper (26-28) gebildet werden (Fig.5).

8. Verfahren zur Herstellung von plattenfδrmigen Verbundkörpem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich der hezustellenden Glasverbundköprer (39-45) im Hinblick auf die Erzeugung von Thermogläsern ein oder mehrere plattenförmige Elemente eingelegt werden, welche entweder aus unter- einander verbundenen Glasgranulat (46), Glasperlen (47) oder thermoplastischen Kunststoffgranulat bestehen (Fig.6).

9. Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Verbundköφem nach Anspruch 6 dadmch gekennzeichnet, daß im Hinblick auf die Erzeugung von Sicherheitsgläsern, belastbaren Bodenplatten und dgl. mehrere Schichten von nicht-profilierten Glasfolien (17) mit jeweils daszwischengelegten Acrylplatten (48), welche gegebenenfalls mit Hohlräumen oder Kammern (56,57,58,61) versehen sein können, übereinander gestapelt und untereinander thermisch verklebt werden (Fig.7).

10. Verfahren zur Herstellung von Verbundköφem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Hinblick auf die Erzeugung von Thermogläsern im mittleren Bereich der herzustellenden geschichteten Glasverbundköφer (26-28) eine vorgegebene Anzahl von Lagen aus unterschiedlich profilierten Glasfolien (21) übereinander angeordnet und untereinander verklebt werden (Fig.8).

11. Verfahren zur Herstellung von plattenförmigen Verbundköφem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im mittleren Bereich des herzustellenden Glasverbundköφers (63-65) zusätzlich ein oder mehrere Einlagen aus glasperlenbeschichteter Glasfolie (17), Keramik- oder Glasfasermatten und/oder eines Wolframdrahtnetzes (67) eingelegt werden (Fig.8).

12. Vorrichtung zur Herstellung einer Glasfolie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Glasschmelze (14) aufnehmende Schmelzofen (1) im unteren Bereich einen oder mehrere verschließbare Spalte (11) aufweist, durch welche eine in etwa 1 bis 13 mm dicke zähflüssige Glasschicht (15) kontinuierlich zum Abfließen gelangt, und daß unterhalb dieses oder dieser Spalte (11) ein rotierender Zylinder (16) vorgesehen ist, mit welchem die 1 bis 13 mm dicke zähflüssige Glasschicht (15) im noch verformbaren Zustand auf eine Dicke im Bereich zwischen 0,05 und 0,6 mm, vorzugsweise 0.2 und 0,4 mm reduziert wird (Fig.1, 2).

13. Vorrichtung nach Anspmch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Zylinder (16) mit einer vorzugsweise in Querrichtung verlaufenden Profilierung versehen ist (Fig.2).

14. Vorrichtung nach Anspmch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der rotierende Zylinder ( 16) mit einer feinporigen Perförierung versehen ist, und daß innerhalb des rotierenden Zylinders (16) ein ebenfalls mit einer Perförierung versehener stationärer Einsatz angeordnet ist, welcher in Längsrichtung gesehen einen Unterdruckbereich zur Positioniemng und Halterung der noch verförmbaren Glasschicht (15) und einen Überdruckbereich zur Freigabe der auf der Außenfläche des rotierenden Zylinders (16) aufliegenden, bereits gezogenen und gestreckten Glasfolie (17) aufweist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgabebereich des rotierenden Zylinders (16) eine gekrümmte Edelstahlrutsche (18) vorgesehen ist, an deren Ende eine dem Aufwickeln der hergestellten dünnen Glasfolie 17 dienende Aufwickelspule angeordnet ist (Fig.2).

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Abgabebereich des rotierenden Zylinders (16) eine gekrümmte Edelstahlrutsche (18) vorgesehen ist, an deren Ende eine pneumatisch oder mechanisch zu betätigende Folienschneideinrichtung (19) sowie ein daran anschließender Folienstapeltisch angeordnet sind (Fig.2).

17. Vorrichtung nach Anspmch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Edelstahlrutsche (18) ein Paar von angetriebenen Prägewalzen (20) vorgesehen ist, zwischen welchen die Glasfolie (17) für eine gewünschte Prägung oder Glättung hindurchgeführt ist (Fig.3).

18. Vorrichtung zur Herstellung von Glasverbundköφem nach Anspmch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der die Glasschmelze (14) aufnehmende Schmelzofen (1) im unteren Bereich einen verschließbaren Spalt (11) aufweist, durch welchen eine in etwa 1 bis 2 mm dicke zähflüssige Glasschicht (15) kontinuierlich zum Abfließen gelangt, und daß unterhalb dieses Spaltes (11) ein hin- und herbe wergbarer Wagen (37) vorgesehen ist, auf welchem die sich bereits abkühlende und gestreckte Glasfolie (17) in mehreren Lagen zickzackförmig übereinander zur Ablage gelangt (Fig.4).

19. Vorrichtung zur Herstellung von Glasfolien und/oder Glasverbundköφem nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadmch gekennzeichnet, daß der der Erzeugung der Glasschmelze (14) dienende Schmelzofen (1) in seinem oberen Bereich einen der Aufnahme von Glasgranulat dienenden Aufhahmetrichter (2) mit entsprechenden dosierenden Fördereinrichtungen (3, 4) aufweist, daß dieser Schmelzofen (1) in seinem mittleren Bereich eine Ofenkammer (8) besitzt, in welcher jeweils eine Mehrzahl von kaskadenartig versetzt angeordneten lamellenartigen Ablenkelementen (7) vorgesehen sind, die der Entgasung und Homogenisierung der sich herausbildenden Glasschmelze dienen, während jeweils unmittelbar unter diesen Ablenkelemententen (7) elektrisch gespeiste Heizstäbe (9) vorgesehen sind, und daß im unteren Bereich des Schmelzofens (1) ein der Aufnahme der Glasschmelze (14) dienender Trichter (10) mit einem quer verlaufenden verschließbaren Spalt (11) vorgesehen ist, durch welchen unter Schwerkrafteinfluß eine in etwa 1 bis 13 mm dicke zähflüssige Glasschicht (15) auf einer kontinuierlichen Basis abgebbar ist (Fig. 1).

20. Verwendung von eingefärbten oder nicht eingefärbten Glasfolien zur Beschichtung von metallischen oder nicht metallischen Köφem, insbesondere Fahrzeugen, wie Kraftfahrzeugkarosserien, Schiffsrümpfen oder Flugzeugen, oder zur Auskleidung von Flüssigkeitsbehältern oder zur Wasserdämmung in Straßenbelägen, Dachbedeckungen und dgl. nach einem der Ansprüche 1 bis 4.