.XI.1962 Wielka Brytania Opublikowano: 31.V.1969 57505 KI. 32 a, 19/00 MKP C 03 b \Moo UKD Wlasciciel patentu: Pilkington Brothers Limited, Liverpool, Lancashire (Wielka Brytania) Sposób wytwarzania szkla plaskiego w postaci tasmy oraz urza¬ dzenie do stosowania tego sposobu Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania szkla plaskiego w postaci tasmy na kapieli metalowej oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.Wedlug znanego sposobu wytwarzania szkla plaskiego w postaci tasmy roztopione szklo dostar¬ cza sie na powierzchnie kapieli metalowej z re¬ gulowana predkoscia i przesuwa wzdluz kapieli w takich warunkach cieplnych, aby utrzymywala sie na kapieli masa plywajacego roztopionego szkla.Powoduje sie rozplyw tej masy szkla w kierun¬ ku poprzecznym az do granicy swobodnego roz¬ plywu szkla pod wplywem sily ciazenia i napie¬ cia powierzchniowego. Nastepnie te mase szkla przesuwa sie naprzód na kapieli w sposób ciagly chlodzac ja az do utworzenia tasmy szkla wystar¬ czajaco skrzepnietej aby mozliwe bylo mechanicz¬ ne zdjecie jej z kapieli metalowej bez spowodo¬ wania szkodliwego uszkodzenia. Tasmie szkla na¬ daje sie zadana szerokosc i grubosc przez odpo¬ wiednie regulowanie warunków cieplnych i pred¬ kosci przesuwania tasmy wzdluz kapieli.Ten znany sposób wykazuje jednak powazne wady ze wzgledu na wystepujace tu duze trud¬ nosci w regulowaniu warunków nadawania goto¬ wej tasmie dokladnych zadanych wymiarów. Wy¬ nalazek umozliwia wyeliminowanie tych trud¬ nosci dzieki zastosowaniu scisle dobranej zalez¬ nosci miedzy wielkoscia stosowanej sily ciagna¬ cej i lepkoscia roztopionego szkla.Celem wynalazku jest opracowanie udoskonalo- 10 15 20 25 nego sposobu wytwarzania szkla plaskiego w po¬ staci tasmy na kapieli metalowej, umozliwiajacego nadawanie gotowej tasmie szkla zadanej szerokos¬ ci i grubosci.Dzieki ustaleniu zaleznosci miedzy zmiana lep¬ kosci przesuwajacej sie naprzód tasmy szkla a regulowana sila ciagnaca otrzymuje sie tasme o zadanych wymaganiach, na przyklad przez dosto¬ sowanie rozkladu i zmiany lepkosci szkla do wiel¬ kosci sily ciagnacej lub tez przez dostosowanie si¬ ly ciagnacej do zakresu lepkosci osiaga sie wa¬ runki niezbedne do wytwarzania tasmy szkla o zadanych wymiarach. Unoszenie sie roztopionego szkla na kapieli metalowej powoduje to, ze sily napiecia powierzchniowego i sily ciazenia wy¬ wieraja na warstwe szkla dzialanie splaszczajace.Ta plaskosc powierzchni zachowuje sie równiez i w gotowej tasmie usztywniajacej, usuwanej z powierzchni kapieli.Najkorzystniej jest gdy roztopione szklo dostar¬ cza sie na kapiel z regulowana predkoscia, przesu¬ wa je naprzód wzdluz kapieli w warunkach ciepl¬ nych, zapewniajacych wytwarzanie sie plywajacej masy roztopionego szkla. Mase te utrzymuje sie w stanie roztopionym na kapieli, umozliwiajac jej rozplywanie poprzeczne az do granicy swobodne¬ go rozplywu roztopionego szkla pod wplywem sily ciazenia i napiecia powierzchniowego. Mase szkla przesuwa sie naprzód w celu utworzenia tasmy, regulujac przy tym cieplne warunki wzdluz ka- 5750557505 3 pieli w celu uzyskania zadanej zmiany lepkosci szkla przesuwajacej sie naprzód tasmy w stosun¬ ku do sily ciagnacej; gdy tasma osiagnie juz za¬ dana szerokosc i grubosc, wówczas zwiekszona jej lepkosc zapobiega dalszej zmianie wymiarów. Wy¬ nalazek dotyczy sposobu regulowania lepkosci roz¬ topionego szkla tasmy utworzonej na kapieli.Szklo utrzymuje sie w stanie roztopionym podczas przesuwania go naprzód wzdluz kapieli w postaci tasmy, która poddaje sie dzialaniu regulowanej sily ciagnacej w kierunku przesuwania sie tasmy naprzód wzdluz kapieli oraz wypadkowemu dzia¬ laniu pod wplywem sily ciazenia i napiecia po¬ wierzchniowego.Zmiane lepkosci szkla podczas przesuwania go naprzód reguluje sie za pomoca odpowiednich zmian warunków cieplnych w tej czesci tasmy, w której lepkosc szkla jest wystarczajaca do zapo¬ biezenia dalszej zmianie wymiarów tasmy. Pod tym wzgledem wynalazek wyróznia sie tym, ze utrzymuje sie szklo w stanie roztopionym w mia¬ re przesuwania go naprzód w postaci tasmy wzdluz kapieli; poddaje sie tasme dzialaniu re¬ gulowanej sily ciagnacej w kierunku przesuwania sie tasmy wzdluz kapieli i dzialaniu sily wypad¬ kowej napiecia powierzchniowego i sily ciazenia w miare przesuwania sie tasmy naprzód. Warun¬ ki cieplne reguluje sie tak, aby zmiany lepkosci szkla przesuwajacego sie naprzód tasmy naste¬ powaly w zakresie od 103 do 107 poisów.Przy stosowaniu sposobu wedlug wynalazku mo¬ ze okazac sie konieczne odpowiednie uksztalto¬ wanie krawedzi tasmy, w celu uzyskania wiek¬ szego stopnia dokladnosci koncowej szerokosci wytworzonej tasmy. Uzyskuje sie to za pomoca walców krawedziowych.Wynalazek obejmuje równiez urzadzenie do sto¬ sowania opisanego wyzej sposobu. Sklada sie ono ze zbiornika zawierajacego kapiel metalowa, zao¬ patrzonego w otwór wlotowy do doprowadzania na kapiel roztopionego szkla i otwór wylotowy do usuwania gotowej tasmy, urzadzenia do dostarcza¬ nia szkla na kapiel z regulowana predkoscia, z na¬ stawnych elementów do regulowania temperatury oraz z urzadzenia do usuwania gotowej tasmy z kapieli.W celu regulowania ruchliwosci warstwy roz¬ topionego szkla utworzonej na kapieli oraz lep¬ kosci szkla w tej warstwie mozna umiescic ele¬ menty regulujace temperature na kapieli przy otworze wlotowym.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony, w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie w pionowym przekroju wzdluznym, fig. 2 — czesc konstrukcji zbiornika w widoku z góry, a fig. 3 — wykres wzajemnej zaleznosci miedzy szerokoscia i gruboscia tasmy szkla wytworzonej sposobem wedlug wynalazku.Na rysunku czesc wanny szklarskiej przezna¬ czonej do topienia szkla oznaczono cyfra 1, a prze¬ grode poprzeczna do regulowania strumienia szkla cyfra 2. Roztopione szklo 3 plynie z wanny 1 do rynny spustowej utworzonej z dna 4 i p bocznych scianek 5. Rynna ma w zasadzie przekrój po¬ przeczny prostokatny. . ' Dno 4 rynny spustowej zachodzi na sciane kon¬ cowa 6 zbiornika zawierajacego kapiel metalowa 5 7, majaca charakterystyki kapieli opisanej w pol¬ skim patencie nr 39775. Najlepiej jest przy tym, gdy kapiel jest utworzona z roztopionej cyny lub ze stopu o przewazajacej zawartosci cyny. Kon¬ strukcja zbiornikowa sklada sie z dna 8, bocznych 10 scian 9 i koncowych scian 6 i 10. Dno 8, sciany boczne i sciany koncowe tworza nierozdzielna kon¬ strukcje. Odleglosc miedzy bocznymi scianami 9 jest ,wieksza niz szerokosc warstwy szkla wytwo¬ rzonej na kapieli. 15 Na konstrukcji zbiornika spoczywa konstrukcja dachu. Jest ona utworzona z koncowej sciany 13, znajdujacej sie przy wlotowym koncu zbiornika, bocznych scian 15 i koncowej sciany 16 w wylo¬ towym koncu zbiornika. Konstrukcja dachowa two- 20 rzy nad kapiela 7 górna przestrzen 17. Koncowa sciana 13 jest umieszczona tak, iz jej dolna kra¬ wedz tworzy waski otwór wlotowy 18 do dopro¬ wadzenia roztopionego szkla 19, plynacego ryn¬ na spustowa na kapiel, w celu utworzenia war- 25 stwy 20 roztopionego szkla.Odleglosc dna 4, rynny spustowej od powierzch¬ ni kapieli wynosi kilka centymetrów i zapewnia tworzenie sie wstecznego skupienia roztopionego szkla poza szklem plynacym wzdluz kapieli. Sku¬ pienie to rozciaga sie ku tylowi pod dnem 4 ryn¬ ny ku koncowej scianie 6 zbiornika.Koncowe sciany 10 i 16 tworza waski otwór wylotowy 22, a z zewnatrz konca wyladowczego zbiornika wmontowane sa walce 23 do usuwania gotowej tasmy. Sa one umieszczone nieco nad po¬ ziomem dna otworu wylotowego 22. Tasma szkla¬ na 24 jest podnoszona z powierzchni kapieli i usu¬ wana przez otwór wylotowy 22. Jest ona najpierw podtrzymywana walcami 23, a nastepnie zostaje 40 uchwycona para walców napedzanych 25, 26.Kazdy dolny walec 23 i 25 polaczony jest za po¬ moca slimaka napedowego 27 z walem glównym 28, napedzanym mechanizmem 29 o napedzie przy¬ musowym bezstopniowym. Elektryczny silnik 30 napedza wal wejsciowy 31 mechanizmu 29, a pred¬ kosc walu glównego 28 jest dostosowywana przez regulowanie mechanizmu 29 za pomoca pokretne¬ go kola 32. 50 Kazdy walec 26, pary walców 25, 26 jest pola¬ czony za pomoca slimakowej przekladni 33 z gór¬ nym walkiem 34, na którym zamontowane jest ko¬ lo lancuchowe 35, polaczone za pomoca lancucha napedowego 36 z kolem lancuchowym 37, zamoco- 55 wanym na wale glównym 28. Wspólpracujace wal¬ ce 25 i 26 sa napedzane zawsze z ta sama regulo¬ wana predkoscia, aby mozna bylo zastosowac re¬ gulowana sile ciagnaca do tasmy szklanej 24 prze¬ suwana ku otworowi wylotowemu. Sila ta okresla 60 predkosc przesuwania sie naprzód szkla wzdluz kapieli. Walce 23, 25 i 26 sa umieszczone przy koncu wlotowym zbiornika przy znanej tunelowej odprezarce 38 o dzialaniu ciaglym. Dostosowanie predkosci walców 23, 25 i 26 za pomoca pokret- 65 nego kola 32 reguluje predkosc posuwania sie 35 455 57505 6 usztywnionej tasmy szklanej 24 wzdluz kapieli, a zatem reguluje predkosc przesuwania sie na¬ przód roztopionego szkla wzdluz kapieli zanim szklo osiagnie lepkosc zapobiegajaca dalszej zmia¬ nie wymiarów tasmy szklanej. Predkosc te regu¬ luje sie sila ciagnaca przekazywana przez posu¬ wajace sie naprzód szklo wzdluz kapieli.Usztywniona tasma 24 usunieta z kapieli ma polysk taki sam, jak szklo poddane obróbce ciepl¬ nej oraz jednolita grubosc i plaska powierzchnie i jest pozbawiona znieksztalcen. Tasma 24 jest przesuwana w odprezarce tunelowej 38 o dzialaniu ciaglym i przed wydostaniem sie z odprezarki jest cieta na duze arkusze, z których wycina sie arkusze o wymiarach handlowych.Dachowa konstrukcja zaopatrzona jest w prze¬ wody 39 rozmieszczone w pewnych odstepach wzajemnych, polaczone za a pomoca odgalezien 40 z komorami wymiennika rurowego 41. Przez te przewody dostarcza sie gaz ochronny do górnej przestrzeni 17 konstrukcji, w celu utworzenia'at¬ mosfery ochronnej pod cisnieniem wiekszym niz* cisnienie atmosferyczne. Gaz ochronny nie wchodzi w reakcje chemiczne z metalem kapieli i dzieki temu chroni powierzchnie kapieli w miejscach nie przykrytych usztywniona tasme 24 opuszczajaca kapiel i nie dopuszcza do tworzenia sie zanieczysz¬ czen w szkle.Temperature kapieli metalowej reguluje sie za pomoca elementów 42 zanurzonych w kapieli.Przestrzen górna 17 nad kapiela ogrzewana jest cieplem promieniowania wysylanym przez grzej¬ niki 43 zmontowane pod konstrukcja dachowa. W celu zapewnienia regulowania wzdluz kapieli zmiany lepkosci w przesuwajacej sie naprzód tas¬ mie szklanej, konstrukcja dachowa ma budowe wglebiona, jak zaznaczono liczba 44 i we wnece 45 utworzonej w ten sposób wmontowane sa do¬ datkowo promieniujace grzejniki 46. W ten sposób tworzy sie strefe w górnej przestrzeni, przez któ¬ ra przesuwa sie tasma. Chlodnica 47, oznaczona schematycznie jako pudelko chlodzone woda, wmontowana jest do konstrukcji zbiornikowej w poblizu górnej powierzchni tasmy. Chlodnica ta ma plaska, pochlaniajaca cieplo denna powierzch¬ nie 48, skierowana na tasme szklana, gdy tasma przesuwa sie naprzód wzdluz kapieli.Grzejniki promieniujace 46 i chlodnica 47 sa nastawne badz oddzielnie, badz razem w celu re¬ gulacji cieplnej wzdluz zmiany- lepkosci w prze¬ suwajacej sie' naprzód tasmie szklanej. Chociaz grzejniki i chlodnica umieszczone sa w pewnej odleglosci od konca otworu wlotowego, to jed¬ nak skutek ich dzialania odczuwa sie az do konca otworu wlotowego. Grzejniki i chlodnica sa na¬ stawne osobno lub razem dla regulowania wzdluz dlugosci kapieli zmiany temperatury kapieli. Dzie¬ ki temu reguluje sie zmiane lepkosci przesuwaja¬ cego sie szkla. Jezeli wzdluz kapieli lepkosc ma byc zmniejszona, to cieplo przenoszone przez pro¬ mieniowanie z grzejników 46 zwieksza sie i od¬ wrotnie, gdy lepkosc ma byc zwiekszona, to uru¬ chamia sie chlodnice 47. W niektórych przypad¬ kach dokladna regulacje lepkosci otrzymuje sie przez synchronizacje dzialania grzejników 46 i chlodnicy 47.W przykladzie wykonania urzadzenia przedsta¬ wionego na fig. 1 i 2, roztopione szklo 19 opada z rynny spustowej z regulowana predkoscia przez pionowe ustawienie poprzecznej przegrody 2.Ruchliwosc szkla 19 w warstwie 20 jest regulowa¬ na na przyklad za pomoca grzejników promieniu¬ jacych przedstawionych schematycznie jako grzej¬ nik 49 wmontowany w przestrzeni górnej 17 blisko koncowej iciany z wlotem 13. Ewentualnie scianki boczne 5 rynny moga byc ogrzewane.Roztopione szklo 19 spada z rynny na kapiel metalowa, gdzie tworzy warstwe 20 roztopionego szkla, która jest przesuwana naprzód wzdluz ka¬ pieli. Warstwe 20' utrzymuje sie w warunkach cieplnych, umozliwiajacych boczny rozplyw roz¬ topionego szkla bez przeszkód do granic mozli¬ wosci swobodnego przeplywu, w celu utworzenia na kapieli plywajacej masy 50 z roztopionego szkla.Wytworzona tasma 24 jest dostatecznie sztywna, aby zachowac swe wymiary i aby umozliwic zdje¬ cie jej bez uszkodzenia z kapieli za pomoca wal¬ ców 23, 25 i 26.Aby tasmie 24 nadac zadana szerokosc i grubosc, reguluje sie lepkosc szkla przesuwajacej sie na¬ przód tasmy szklanej jak opisano wyzej, w sto¬ sunku do sily ciagnacej przenoszonej na posuwa¬ jacej sie naprzód szklo 50 przez usztywniona tasme 24. W wyniku dzialania na te tasme re¬ gulowanych sil, grubosc tasmy ciagle sie zmniejsza i tasma osiaga juz nabyta zadana szerokosc i gru¬ bosc do chwili az lepkosc tasmy wzrosnie tak, ze zapobiega sie dalszej zmianie wymiarów tasmy.W miare przesuwania sie naprzód warstwy szkla jest ona poddawana dzialaniu regulowanej sily ciagnacej, dzialajacej w kierunku przesuwania sie tasmy naprzód wzdluz kapieli i wypadkowemu dzialaniu splaszczajacemu sil napiecia powierzch¬ niowego i sily ciazenia, których wartosc jest za¬ lezna od lepkosci szkla.Regulacja cieplna zmiany lepkosci przesuwaja¬ cej sie wzdluz kapieli tasmy szklanej za pomoca grzejników 46 i chlodnicy 47 lub tylko chlodnicy 47 dokonuje sie w zakresie lepkosci od 103 do 10*. poisów. Przy górnej czesci granicy lepkosci wy¬ noszacej okolo 107 poisów, zatrzymuje sie dalsza zmiana wymiarów tasmy. Rzeczywista lepkosc szkla, przy której wszelka dalsza znaczna zmiana wymiarów zatrzymuje sie, zalezy od wielkosci si¬ ly ciagnacej przekazywanej przesuwajacemu sie naprzód szklu przez usztywniona tasme 24. Dosto¬ sowanie dzialania grzejników 46 i chlodnicy 47 reguluje zmiane lepkosci w przesuwajacym sie na¬ przód szkle w stosunku do sily ciagnacej wzdluz kapieli, przy której osiaga sie te górna granice lepkosci szkla.Zmiana wymiarów warstwy szkla w miare prze¬ suwania sie jej naprzód polega na tym, ze staje sie ona coraz ciensza pod dzialaniem sily ciagna¬ cej i wypadkowego dzialania splaszczajacego sil napiecia powierzchniowego i sily ciazenia, zmie¬ nia sie równiez szerokosc, co wiaze sie ze zmiana 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6057505 grubosci. Stwierdzono, ze wspólzaleznosc szerokosci i grubosci tasmy szklanej przyjmuje okreslona po¬ stac, "jak przedstawiono na wykresie na fig. 3, który jest krzywa zaleznosci szerokosci tasmy ja¬ ko rzednej 51 i grubosci tasmy jako odcietej 52.Wykres przedstawia uklad krzywych odpowiada¬ jacych róznym zmianom lepkosci wzdluz dlugosci kapieli w przesuwajacym sie naprzód szkle. Zmia¬ na wzdluz wszystkich krzywych jest przylozona sila ciagnaca. Im bardziej plaska krzywa zmiany lepkosci, tym ciensza jest tasma szklana 24, któ¬ ra mozna wytworzyc o zadanej szerokosci przez zastosowanie pewnej odpowiedniej sily ciagnacej.Na przyklad pracujac ze zmiana lepkosci wzdluz kapieli przedstawiona za pomoca krzywej 53 na fig. 3 i przez przylozenie odpowiedniej sily ciag¬ nacej do warstwy szkla przesuwajacego sie na¬ przód wzdluz kapieli, mozna wytworzyc tasme o grubosci 6 mm i szerokosci 2,5 m, gdy zmiana lepkosci i sila ciagnaca przyjmuja wartosci przed¬ stawione w punkcie 54.Jezeli wymagane jest szklo o wiekszej grubosci niz 6 mm, o szerokosci 2,5 m, to utrzymujac te sama przepustowosc szkla, stosuje sie bardziej strome krzywe zmiany lepkosci wzdluz dlugosci kapieli przez dostosowanie chlodnicy 47 i zmniej¬ sza sie predkosc walców 23, 25 i 26 tak, ze warun¬ ki robocze odpowiadaja punktowi 55 na krzywej* 56, który wykazuje zadane wymiary, co znaczy grubosc wieksza . niz 6 mm, ale szerokosc wciaz jeszcze 2,5 m. Splaszczenie krzywej zmiany lep¬ kosci przez regulowanie dostosowania grzejników 33 i wzrost predkosci walców 23, 26 i 28 czyni punkt 57 na krzywej 58 punktem roboczym i wy¬ twarza sie szklo ciensze niz 6 mm o szerokosci 2,5 m.¦¦* Przez regulowanie temperatury wzdluz dlugosci kapieli wedlug zaleznosci zmiany lepkosci szkla w zakresie lepkosci od 103 do 107 poisów do wiel¬ kosci stosowanej sily ciagnacej, mozna wytworzyc szklo handlowe o wymaganym asortymencie.Chociaz szklana tasma 24 jest jak opisano wy¬ zej zwykle usuwana z konstrukcji zbiornikowej do odprezarki tunelowej o dzialaniu ciaglym, to kapiel mozna przedluzyc w jej koncu wylotowym, a jej temperatura moze byc tak regulowana, iz tasma 24 bedzie przynajmniej czesciowo odprezo¬ na przed usunieciem jej z kapieli.Dodatkowa regulacje szerokosci i grubosci tas¬ my mozna osiagnac przez regulowanie lepkosci roztopionego szkla dostarczonego na kapiel tak, aby utworzyc warstwe 20 roztopionego szkla na kapieli. Mozna otrzymac uklad krzywych, podo¬ bnych do uwidocznionych na fig. 3, przedstawia¬ jacych rózna lepkosc szkla dostarczanego do ka¬ pieli i wykazuja wspólzaleznosc miedzy regulacja lepkosci szkla dostarczanego do kapieli i wzajem¬ nie zaleznymi regulacjami, juz opisanymi zmiana¬ mi lepkosci w przesuwajacym sie naprzód szkle i sily wywierajacej na przesuwajaca sie naprzód tasme szklana. PL