Uprawniony z patentu: Pilkington Brothers Limited, Liverpool (Wielka Brytania) Sposób wytwarzania plaskiego szkla Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania plaskiego szkla, w którym wylewa sie stopione szklo z kontrolowana szybkoscia do kapieli stopio¬ nego metalu. Wylane szklo moze rozlewac sie po¬ przecznie na powierzchni kapieli az do granicy swobodnego plyniecia. Nastepnie powstaje tasma plynnego szkla, która ochladza sie w czasie przesu¬ wania po powierzchni kapieli do koncowego usu¬ niecia z kapieli.Zazwyczaj kapiel stopionego metalu jest kapiela stopionej cyny lub stopu cyny.Wytwarzane szklo moze miec rózna grubosc, jed¬ nak korzystnie jest gdy wytwarza sie szklo cien¬ kie o grubosci 2 mm i ponizej.Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 51027 sposób wytwarzania szkla o grubosci do 3 mm, w którym kontroluje sie gradient lepkosci przesuwajacej sie tasmy szkla i sily ciagnace, przy¬ lozone do tasmy szkla. Zmniejszeniu grubosci tas¬ my do pozadanych rozmiarów towarzyszy zmniej¬ szenie jej szerokosci, a rozmiary ostatecznie wytwo¬ rzonej tasmy zaleza w pewnym stopniu od szyb¬ kosci doprowadzania szkla do kapieli.Znany jest równiez z polskiego opisu patento¬ wego nr 51026, sposób wytwarzania cienkiego szkla, w którym umozliwia sie twardnienie tasmy, a nastepnie chwyta sie ja i poddaje dzialaniu sily ciagnacej dla zmniejszenia grubosci tasmy w trak- -cie przechodzenia przez strefe polozona dalej w 10 15 20 25 kierunku jej ruchu niz miejsce uchwycenia, w któ¬ rej zostaje ponownie rozgrzana.Znanymi sposobami wytwarza sie szklo o grubos¬ ci od 7 do 3 mm. W kazdym z tych sposobów zmie¬ niaja sie rozmiary tasmy szkla, która przesuwa sie po goracej kapieli.Mozliwe jest równiez wytwarzanie cienszego szkla, o grubosci ponizej 2 mm. Ciensze szklo nie traci cech charakterystycznych, a mianowicie ma plaskie równolegle powierzchnie pozbawione znieksztalcen. Osiaga sie to przez dokladniejsza kontrole stopniowego zmniejszania grubosci i szero¬ kosci tasmy niz to robiono dotychczas oraz przez zapewnienie by sily dzialajace na szklo nie zakló¬ caly swobodnego plyniecia poprzecznego, w trakcie którego powstaje poczatkowa tasma szkla.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu wy¬ twarzania plaskiego szkla o dowolnej grubosci, mniejszej od grubosci poczatkowej tasmy szkla powstajacej w trakcie swobodnego plyniecia po¬ przecznego szkla po powierzchni kapieli oraz za¬ pewnienie duzej wydajnosci cienkiego szkla, a w szczególnosci wytworzenie szerszej tasmy cienkie¬ go szkla.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze przy¬ klada sie do krawedzi tasmy szkla sily w kierun¬ ku na zewnatrz i wzdluz przyspieszanej tasmy, której grubosc i szerokosc ciagle sie redukuje, oraz reguluje sie wielkosc i kierunek dzialania sil kra¬ wedziowych dla regulowania stopniowego i jedno- 79 8033 79 803 4 Wedlug wynalazku mozna dostarczac szklo do kapieli stopionego metalu z kontrolowana szyb¬ koscia tak aby na powierzchni kapieli tworzyc tasme szklana. Do tasmy przyklada sie sily, po- 5 czatkowo by przesuwac szklo wzdluz kapieli wtedy, gdy tasma sie tworzy, nastepnie, by usunac z ka¬ pieli tasme o pozadanej grubosci i szerokosci przy tym samym przeplywie masy i ze zwiekszona pred¬ koscia. Przesuwana tasma szkla przechodzi przez io obszar o tak dobranych warunkach temperatury, ze tasme mozna deformowac w pewnym obszarze wzdluz jej dlugosci, w którym to obszarze szklo staje sie stopniowo coraz ciensze wtedy, gdy predkosc tasmy wzrasta. W obszarze tym przykla- 15 da sie do krawedzi tasmy sily dzialajace wzdluz i w poprzek tasmy w szeregu miejsc, przy czym dobiera sie wielkosc i kierunek sil dzialajacych na krawedzie w kazdym z tych miejsc, tak, by dawa¬ ly one reakcje na sile zmniejszajaca szerokosc i 20 grubosc szkla dzialajaca w kierunku ruchu tasmy dalej niz rolki. Poprzez zapewnienie stopniowej kontroli zmniejszanie szerokosci i grubosci szkla przez sily ciagnace osiaga sie pozadana grubosc i szerokosc ostatecznej tasmy. czesnego zmniejszania sie szerokosci i grubosci przesuwanej tasmy wzdluz dlugosci tasmy.W sposobie wedlug wynalazku reguluje sie sily -dzialajace na szklo poprzez dobranie predkosci przesuwu szkla w zaleznosci od temperatury szkla, tak, by sily miedzypowierzchniowe powstajace po¬ miedzy poruszajacym sie szklem i stopionym metalem kapieli stanowily reakcje na sily zmniej¬ szajace grubosc i szerokosc szkla.Stopione szklo dostarczone do kapieli plynie na boki, nie zaklócone, po powierzchni kapieli two¬ rzac tasme szkla. Do krawedzi tworzacej sie tas¬ my przyklada sie sily skierowane poprzecznie i w kierunku mchu* aby regulowac szybkosc przesuwu tworzacej sie tasmy. W ten sposób kontroluje sie sily miedzypowierzchniowe pomiedzy szklem i ka¬ piele Jrtóre dostarczaja zmieniajacej sie stopniowo reakcji nfc wspomniane sily ciagnace wtedy, gdy zmienia sie predkosc tasmy. Nastepnie tasma przechodzi przez obszar regulowanej temperatury i zostajs przyspieszona do predkosci koncowej co kontroluje wielkosc sil miedzypowierzchniowych po¬ miedzy kapiela i szklem w trakcie zmniejszania grubosci i szerokosci tasmy. Sily miedzypowierz¬ chniowe wzmacniaja dzialanie sil przylozonych do krawedzi powodujac rozklad reakcja na zmniejsza¬ jace grubosc i szerokosc sily ciagnace i regulujac stopniowe zmniejszanie grubosci i szerokosci szkla do zadanej grubosci.Do krawedzi tworzacej sie tasmy szkla przyklada sie sily skierowane na zewnatrz, aby kontrolowac szybkosc przesuwu tworzacej sie tasmy i poczat¬ kowe stopniowe zmniejszanie szerokosci tasmy.Wedlug wynalazku mozna do kapieli stopionego metalu podawac z kontrolowana szybkoscia prze¬ plywu masy szklo, a nastepnie na powierzchni kapieli tworzyc tasme szklana. Do tasmy przykla¬ da sie sily, poczatkowo, by przesuwac szklo wzdluz kapieli wtedy, gdy tasma sie tworzy, a nastepnie by usunac z kapieli tasme szklana o pozadanej grubosci przy tym samym przeplywie masy i ze zwiekszona predkoscia. Przesuwana tasma prze¬ chodzi przez obszar o dobranych warunkach tem¬ peratury, w których tasme mozna deformowac w pewnym obszarze wzdluz jej dlugosci, w którym to obszarze szklo staje sie stopniowo coraz ciensze, a jego predkosc wzrasta. W obszarze tym do kra¬ wedzi tasmy przyklada sie sily dzialajace wzdluz i w poprzek tasmy i stopniowo kontroluje dzia¬ lanie zmniejszajace grubosc i szerokosc tasmy za pomoca sil ciagnacych, przylozonych do szkla, któ- Te mozna deformowac. Sily dzialajace na krawe¬ dzie tasmy ustala sie tak, by zapewnic wlasciwy rozklad reakcji na sily ciagnace wzdluz tego ob¬ szaru, a tym samym regulowac przyspieszanie szkla do wspomnianej powiekszonej predkosci.Sily krawedziowe mozna przykladac do krawe¬ dzi tasmy szklanej w calym obszarze tasmy, w którym stopniowo zmniejsza sie grubosc i szero¬ kosc szkla. W sposobie wedlug wynalazku zastoso¬ wano korzystnie ustawione na przeciw siebie gór- .ne rolki, które stykaja sie z górna powierzchnia krawedzi tasmy w jednym lub wielu miejscach wzdluz tasmy.Wedlug wynalazku korzystnie jest przykladac sily krawedziowe poprzez ustalenie kierunku i szybkosci szkla na krawedziach tasmy w kazdym z miejsc tak, by utrzymac pozadana szerokosc tasmy az do miejsca, w którym osiagnie ona osta¬ teczna grubosc, wbrew silom dazacym do zwezenia tasmy.Droga, jaka przebywala kazda z krawedzi tasmy wtedy, gdy tasma zmienia swa szerokosc i grubosc, jest scisle okreslona, dzieki czemu tasma szklana ma gladka krawedz w calym obszarze, w którym zmniejsza sie grubosc i szerokosc tasmy. Stopnio¬ we zmniejszenie grubosci i szerokosci do pozada¬ nej wielkosci zachodzi bez poddawania szkla na¬ glym zmianom warunków, co mogloby dac w wy¬ niku wprowadzenie znieksztalcen szkla.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac do wytwarzania szkla o grubosci ponizej 6 mm, ko¬ rzystnie o grubosci od 3 do 1,5 mm.Sposób wedlug wynalazku daje najbardziej ko¬ rzystne wyniki przy wytwarzaniu szkla o grubos¬ ci 2 mm.Na fig. 1 przedstawiono urzadzenie do stoso¬ wania sposobu wedlug wynalazku w przekroju pionowym, fig. 2 — zbiornik urzadzenia z fig. 1 z usunieta pokrywa w widoku z góry, fig. 3 — urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku w innym przykladzie wykonania w przekro¬ ju pionowym, fig. 4 — urzadzenie z fig. 3 w wido¬ ku z góry, fig. 5 — urzadzenie do stosowania spo¬ sobu wedlug wynalazku w jeszcze innym przykla¬ dzie wykonania w przekroju pionowym, a fig. 6 — urzadzenie z fig. 5 w widoku z góry.Czesc topliwna 1 pieca szklarskiego pracujacego ciagle (fig. 1, 2) polaczona jest z regulatorem 2 wy¬ plywu szkla. Regulator 2 isteruje wyplywem stopio¬ nego szkla przez wypust 3, który sklada sie z lejka 4 oraz scian bocznych 5. Sciany bocznie i le¬ jek tworza wypust o przekroju protokatnym. 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6079 803 Wypust 3 znajduje sie nad jedna ze scian szczy¬ towych zbiornika zawierajacego kapiel stopionego jnetalu, na przyklad stopionej cyny lub stopio¬ nego stopu cyny, którego glównym skladnikiem jest cyna. Zbiornik sklada sie z dna 8, scian bocznych 5 9 i scian szczytowych 6, 10 u wylotu z kapieli 7 .stopionego metalu o powierzchni 11. Zbiornik jest tak zbudowany, ze odleglosc pomiedzy scianami Txcznymi zbiornika zawsze przewyzsza szerokosc szkla na kapieli tak, ze szerokosc powierzchni ka- 10 pieli stopionego metalu jest zawsze dostatecznie duza by umozliwic poprzeczne plyniecie szkla na powierzchni kapieli.Na zbiorniku znajduje sie pokrywa zawierajaca •czesc dachowa 12, sciane szczytowa 13 przy wlocie 15 do kapieli, czesc 14 pokrywajaca wlew 3, sciany boczne 15 oraz sciane szczytowa 16 przy wy- _locie z kapieli. Pokrywa tworzy w ten sposób tunel nad kapiela, w którym utrzymuje sie pod zwiekszonym cisnieniem atmosfere ochronna do- 20 prowadzona przewodami 17 polaczonymi z rozga¬ leznikiem 18. Szczytowa wlotowa sc|ana 13 tworzy przy wlocie do kapieli nad powierzchnia 11 sto¬ pionego metalu wlot 19 o ograniczonej wysokosci, przez który przesuwa sie warstwa stopionego szkla 25 utworzona na kapieli. W podobny sposób wylotowa .sciana szczytowa 16 dachu tworzy lacznie z wylo¬ towa sciana 10 zbiornika wylot 20 o ograniczonej wysokosci. Przez ten wylot wyladowuje sie z po¬ wierzchni kapieli ostateczna tasme cienkiego szkla 30 na rolki przesuwajace 21 zamontowane w znany sposób na poziomie wylotu 20 z kapieli poza wylo¬ towym koncem zbiornika.Pionowa wysokosc lejka 4 wlewu nad po- wierznia 11 kapieli stopionego metalu wynosi okolo 15 cm, dzieki czemu poza szklem tworzy sie falda 22 stopionego szkla, rozciagajaca sie do tylu pod lejkiem 4 wlewu do sciany szczytowej 6 zbiornika..Dzieki swobodnemu spadkowi stopionego szkla z lejka 4 wlewu na powierzchnie kapieli, szklo, które 40 tworzy dolna powierzchnie tasmy szkla na wlewie ..splywu ku tylowi, podczas gdy szklo, które utwo¬ rzylo górna powierzchnie tasmy szkla na wlewie plynie ciagle do przodu do górnej powierzchni warstwy 23 stopionego szkla, która tworzy sie na 45 powierzchni kapieli ze stopionego szkla wlewane¬ go przez wlew. W ten sposób znieksztalcenie dol¬ nej powierzchni wynikajace z fizycznego kontaktu stopionego szkla z wlewem jest minimalne w sto¬ pionym szkle tworzacym wiekszosc warstwy 23, po¬ za zupelnie skrajnymi jej obszarami. Wszelkie znieksztalcenia zostaja zawarte w waskich paskach . krawedzi warstwy stopionego szkla na kapieli.Regulator 24 temperatury umieszczony w prze- 55 : strzeni nad kapiela, przy wlocie oraz regulator 25 umieszczony w samej kapieli ustalaja takie warun¬ ki termiczne przy wlocie do kapieli, ze stopione . szklo moze swobodnie splywac poprzecznie do gra¬ nicy swobodnego plyniecia w trakcie pierwszej M czesci drogi na kapieli.Regulatory 24 i 25 temperatury ustalaja wzdluz : kapieli warunki temperatury, którym jest poddawa¬ ne szklo w trakcie przesuwania do kapieli. Te wa- : runki temperatury utrzymuja szklo w pewnym ob- 65 35 50 szarze wzdluz tasmy w stanie, w którym mozna je deformowac. W obszarze tym szklo jest podda¬ wane stopniowemu zmniejszaniu jego grubosci i szerokosci wtedy, gdy jego predkosc. zwieksza sie, dzieki czemu powstaje ostateczna tasma szkla. Na ogól warunki temperatury ustala sie tak, by tem¬ peratura szkla zmniejszala sie stopniowo w trakcie przechodzenia przez kapiel, lecz mozna wyregulo¬ wac regulatory 24 i 25 tak, by mozliwe bylo, na przyklad, ponowne ogrzanie tasmy w trakcie zmniejszania jej grubosci i szerokosci.Sposób wytwarzania przedstawiony na fig. 1 i fig. 2 jest dogodny do produkcji szkla o grubosci 3 mm. Stopione szklo sodowo wapniowo krzemo¬ we wlewa sie na powierzchnie kapieli 7 stopionego metalu z przeplywem okolo 3 000 ton na tydzien i szklo rozplywa sie na boki po dotarciu do po¬ wierzchni kapieli do szerokosci 6,4 m. Szerokosc ta zostaje osiagnieta gdy szklo dociera do granicy swo¬ bodnego plyniecia pod dzialaniem sil napiecia po¬ wierzchniowego i ciezkosci, jak równiez sil ciagna¬ cych, przesuwajacych szklo do przodu po kapieli* Miejsce, w którym konczy sie swobodne plyniecie poprzeczne jest polozone okolo 4,5 m do przodu ka¬ pieli. W tym obszarze szklo ma temperature okolo 1050°C i grubosc niewiele ponizej 7 mm.Wytworzona w ten sposób na powierzchni ka¬ pieli warstwa 23 stopionego szkla jest przesuwa¬ na do przodu w postaci tasmy, a tworzaca sie tas¬ ma sklada sie ze szkla o malej lepkosci, na przy¬ klad o lepkosci 104»2 puazów.W trakcie poczatkowego przesuwania sie tworza¬ cej sie tasmy wzdluz kapieli z predkoscia 2,5 m/min. szklo tasmy jest obrabiane termicznie przy uzyciu regulatorów 24 i 25 w taki sposób, aby stopniowo sie oziebialo. Na pewnej odleglosci szklo ma nadal tak mala lepkosc, ze kazda próba zmniejszenia sze¬ rokosci przez dzialanie przylozonej od strony wylotu z kapieli sily ciagnacej powinna, o ile nie zostanie powstrzymana, dac w wyniku plyniecie szkla ku srodkowi tak, aby utrzymac taka sama grubosc szkla, jaka mialo ono wtedy, gdy zakonczylo sie swobodne plyniecie poprzeczne. W przykladzie realizacji sposobu wedlug wynalazku w trakcie pierwszych 18 metrów drogi tasma jest poddana gradientowi temperatury, który obniza temperatu¬ re szkla do 840°C, co odpowiada lepkosci 106 pua¬ zów. W czasie gdy szklo osiaga te wieksza lepkosc, dazenie szkla do plyniecia ku srodkowi, aby odzy¬ skac swa poczatkowa grubosc jest znacznie zmniej¬ szone. Miejsce, w którym szklo osiaga lepkosc 106 puazów jest wyznaczone przez przegrode 26, która dzieli przestrzen nad kapiela i zwieksza sie z po¬ krywy do nieduzej odleglosci od powierzchni tas¬ my szklanej przesuwajacej sie po powierzchni ka¬ pieli. Przegroda 26 jest w omawianym przykladzie umieszczona w odleglosci 18 m od wlotowej sciany szczytowej zbiornika. Rysunki nie zostaly wyko¬ nane w skali i maja jedynie charakter ilustracyj¬ ny.W trakcie przesuwania sie stopionego szkla so- dowo-wapniowo-krzemowego przez wieksza czesc poczatkowych 18 metrów kapieli, jego lekkosc za¬ wiera sie w granicach od 104 do 105 puazów. Gdy79 803 8 lepkosc szkla wzrasta powyzej 105 puazów, skiero¬ wana wzdluzna sila ciagnaca, która jest przekazy¬ wana od rolek 21 przy wylocie, poprzez tasme w kierunku wlotu od kapieli, zaczyna bardziej efek¬ tywnie rozciagac tasme, poniewaz lepkosc wzrasta 5 do wartosci, przy której szklo moze przenosic wie¬ ksze sily zmniejszajace jego grubosc i szerokosc.Na poczatku kapieli, jednakze, gdzie szklo ma mniejsza lepkosc, w celu utrzymania szerokosci szkla, po obu stronach zbiornika, w odleglosci 9 10 metrów od wlotowej sciany szczytowej 6 zamonto¬ wano skosnie dwie górne rolki 27 i 28. Te górne rolki sa wykonane z moletowanego grafitu lub stali nierdzewnej i osadzone na walach przechodza¬ cych przez boczne sciany zbiornika. Górne rolki 27, 15 28 chwytaja krawedzie tasmy od góry, wkrótce po rozpoczeciu przez tworzaca sie tasme ruchu wzdluz kapieli.W tym obszarze temperatufa szkla wynosi 950°C, a lepkosc okolo 104.6 puazów. Górne rolki 27, 28 sa 20 ustawione pod katem, na przyklad 5° do 7° (na rysunku zaznaczony przesadnie) do osi prostopadlej do kierunku przesuwu tasmy i wywieraja na kra¬ wedzie tworzacej sie tasmy sily skierowane na zew¬ natrz i wzdluz. Rolki 27 i 28 sa napedzane z taka 25 szybkoscia, aby przesuwaly krawedzie szkla z pred¬ koscia okolo 2,9 m/minute, a skladowe skierowane na zewnatrz powstrzymuja przed nadmierna utrata szerokosci.Szerokosc szkla zmniejsza sie do okolo 6,1 metra 30 i wystepuje niewielkie zmniejszenie grubosci szkla spowodowane dzialaniem sil ciagnacych zmniejsza¬ jacych nieco grubosc i szerokosc szkla dzieki reakcji jaka wywieraja sily miedzypowierzchniowe pomie¬ dzy przesuwajacym sie szklem i kapiela i pewnej 35 reakcji wywieranej przez górne rolki 27 i 28.W odleglosci 4,5 metra od rolek 27 i 28 w kierun¬ ku wylotu z kapieli zamontowano nastepna pare górnych rolek 29 i 30, które w podobny sposób od- 40 dzialywuja na krawedzie przesuwajacego sie szkla, którego temperatura jest nieco nizsza, na przyklad okolo 900°C, w której ot temperaturze lepkosc szkla wynosi okolo 1052 puazów.Szklo znajduje sie nadal w warunkach takich, ze 45 wystepuje dazenie do zmniejszenia jego szerokosci wywolane napieciem powierzchniowym, jak równiez dzialaniem zwezajacym sily cignacej. Górne rolki 29 i 30 sa ustawione pod katem i napedzane tak, aby przesuwaly szklo z predkoscia 3,5 m/minute. 50 Górne rolki sa usytuowane w taki sposób, aby utrzymywaly szerokosc tasmy okolo 6 metrów pod¬ czas gdy grubosc szkla zmniejszyla sie po przej¬ sciu przez górne rolki 29 i 30 do okolo 6 mm.Charakter szkla w trakcie przesuwania nie zmie- 55 nia sie podczas przyspieszania szkla od predkosci postepowej rzedu 2,5 m/minute wtedy, gdy zachodzi nie zaklócone plyniecie poprzeczne do predkosci rzedu 3,5 m/minute gdy szklo przesuwa sie obok .górnych rolek 29 i30. 60 Gdy szklo przesuwa sie w kierunku przegrody 26 nastepuje dalsze jego ochlodzenie i wtedy, gdy prze¬ chodzi ono pod przegroda 26 ma szerokosc rzedu 5,4 metra i grubosc zmniejszona nieco ponizej 6 mm.Pomiedzy przegroda 26 i umieszczona dalej w kie- 65 runku ruchu szkla podobna przegroda 31, w odle¬ glosci 12 metrów od przegrody 26 znajduje sie okre¬ slona strefa ponownego ogrzewania, w której grzej¬ niki 32 umieszczone w pokrywie i grzejniki 33 umie¬ szczone w kapieli ogrzewaja szklo ponownie do tem¬ peratury 870°C, wtedy, gdy przesuwa sie ono przez te strefe.Rolki 21 znajdujace sie przy wylocie z kapieli wyladowuja ostateczna tasme 36 cienkiego szkla z kapieli z predkoscia 12,5 m/minute. W strefie ponownego ogrzewania nastepuje wiec znaczne przyspieszenie szkla i grubosc szkla zostaje rap¬ townie zmniejszona do 3 mm wtedy, gdy szklo przesuwa sie pod przegroda 31. Podczas ponow¬ nego ogrzewania szklo osiaga maksymalna tem¬ perature 870°C, przy której ma ono lepkosc okolo 1056 puazów, mniej wiecej w polowie drogi przez strefe ponownego ogrzewania. Gdy szklo znaj¬ duje sie w tym stanie, chwyta je kolejna para górnych rolek krawedziowych 34 i 35, które wy¬ wieraja na krawedzie szkla sily skierowane wzdluz i w poprzek tasmy. Sily te progresywnie przeciwdzialaja sile ciagnacej, która wywiera na krawedzie szkla dzialanie zwezajace i zapobie¬ gaja niekorzystnej stracie szerokosci podczas raptownego przyspieszania i zmniejszania grubo¬ sci tasmy szkla. Podluznie skierowana reakcja na dzialanie sily ciagnacej, zmniejszajacej grubosc i szerokosc tasmy, wywierana przez górne rolki 27, 28 i 29, 30 jak równiez sily miedzypowierz¬ chniowe wystepujace pomiedzy tasma szklana i ka¬ piela wspomagaja sily wywierane na krawedzie przez górne rolki w wytwarzaniu rozkladu efek¬ tywnej reakcji wzdluz obszaru, w którym zmniej¬ sza sie grubosc szkla, co reguluje progresywne zmniejszanie grubosci szkla do pozadanej wielko¬ sci koncowej.Ustalenie predkosci obrotu górnych rolek w kaz¬ dym z polozen, w których stykaja sie one z kra¬ wedziami szklanej tasmy, jest zawsze uzgodnio¬ ne z szybkoscia przeplywu masy szkla dostarcza¬ nego do kapieli z predkoscia, z jaka jest wylado¬ wywana z kapieli tasma 36 oraz z ustalonymi warunkami temperatury. W efekcie urzadzenie zostaje dostrojone, dzieki czemu sily przylozone do krawedzi szkla sa w kazdym punkcie uzgod¬ nione z innymi przyspieszajacymi silami dziala¬ jacymi na szklo w tym punkcie jak równiez z reakcja na wyciaganie wywolana przez sily mie¬ dzypowierzchniowe miedzy szklem i metalem dzialajace w tym punkcie.W czasie gdy szklo przesuwa sie pod przegro¬ da 31 jego szerokosc wynosi 3,5 metra, a gru¬ bosc 3 mm. Grzejniki 32 i 33 umieszczone w stre¬ fie ponownego ogrzewania sa wyregulowane w ta¬ ki sposób, aby tasma szklana przechodzaca pod przegroda 31 miala na przyklad temperature okolo 830°C, a lepkosc szkla wynosila okolo 106»2 pua¬ zów tak, ze szklo staje sie ustabilizowane ter¬ micznie. Dalsze ochladzanie szkla nastepuje poza przegroda 31 i nie zachodza tu juz zadne zmiany szerodkosci i grubosci tasmy. Reszte swej drogi po kapieli szklo przebywa z predkoscia 12,5 metra na minute. W czasie gdy szklo osiaga wylot ze zbiornika jego temperatura spada do okolo 650°C.79 803 9 10 Duza predkosc cienkiej tasmy o grubosci 3 mm przesuwajacej sie po powierzchni kapieli i rap¬ towne przyspieszenie szkla wtedy, gdy jego gru¬ bosc i szerokosc ulegaja zmniejszeniu, zapewniaja wystapienie efektywnego podluznego rozkladu 5 reakcji na sily zmniejszajace grubosc i szerokosc.Reakcja ta pojawia sie dzieki silom miedzypo- wierzchniowym pomiedzy dolna powierzchnia szkla i powierzchnia kapieli stopionego metalu. Zmniej¬ szenie grubosci i szerokosci szkla w strefie po- io nownego ogrzania zachodzi wbrew silom reakcji -spowodowanym przez sily miedzypowierzchniowe dzialajace lacznie z trzema parami górnych rolek "27 i 28, 29 i 30 oraz 34 i 35. Powyzej przegrody "26 zostaja przekazane jedynie niewielkie sily ciag- 15 nace, dostateczne na to, by zapewnic przesuw two¬ rzacej sie tasmy do przodu wzdluz goracego ob¬ szaru kapieli, chociaz wystepowanie niewielkiej sily ciagnacej, dzialajacej w tym obszarze oczy¬ wiscie powoduje pewne zmniejszenie grubosci 20 tworzacej sie tasmy, jak to opisano powyzej, pod¬ czas gdy szklo jest utrzymywane poprzecznie wskutek dzialania górnych rolek 27, 28 i 29, 30.Wszystkie pary rolek 27, 28, 29, 30 i 34, 35 sa zamontowane pod katem do bocznych scian zbiór- 25 nika. Kat jaki tworza osie rolek z kierunkiem prostopadlym do kierunku przesuwu tasmy moze wynosic od 0° do 10°. Nawet jesli osie górnych rolek tworza ze scianami zbiornika kat prosty, rolki wywieraja na szklo sily skierowane podluz- 30 nie i poprzecznie na skutek ksztaltu krawedzi tasmy szklanej, której szerokosc zmniejsza sie .stopniowo, co widac na rysunku.W sposobie wytwarzania szkla wedlug wyna- 35 lazku (fig. 3 i 4) o grubosci 3 mm, stopione szklo wlewa sie na powierzchnie kapieli stopionego me¬ talu z szybkoscia 2600 ton na tydzien. Szklo po wylaniu na powierzchnie kapieli rozplywa sie na boki i tworzy wanstwe 23| o szerokosci 6,35 m. 4Q Szerokosc ta zostaje osiagnieta, gdy szklo dociera do granicy swobodnego plyniecia pod dzialaniem sil napiecia powierzchniowego i ciezkosci, jak równiez sil ciagnacych, przesuwajacych szklo po kapieli do przodu. Swobodne plyniecie ustaje wtedy, gdy szklo przebedzie okolo 4,5 metra wzdluz kapieli.W tym obszarze szklo ma temperature okolo 1025j°C i grubosc nieco ponizej 7 mm.Z wylotu kapieli ku poczatkowi zostaje przeka¬ zana sila ciagnaca, która wystarcza do przesuwa- 50 nia tasmy o takiej samej szerokosci, jaka zostala osiagnieta po ustaniu swobodnego plyniecia.^W trakcie tego przesuwania szklo ochladza sie -stopniowo pod wplywem dzialania temperatury, az jego lepkosc osiagnie wielkosc, przy której szklo 55 jest w stanie, w którym mozna je deformowac.Poczatkowo, w przypadku szkla sodowo wapniowo krzemowego lepkosc w trakcie niezaburzonego ply¬ niecia poprzecznego wynosi okolo 104*2 puazów, a w trakcie przebywania po kapieli pierwszych 18 60 metrów temperatura szkla zmniejisza sie do okolo 870°C, w której to temperatura lepkosc szkla wy¬ nosi okolo 105»5 puazów. Gdy szklo ma te lepkosc, rsily ciagnace skierowane podluznie bardziej sku¬ tecznie deformuja tasme. 65 Szklo dociera do obszaru tasmy, w którym gru¬ bosc i szerokosc szkla ulega progresywnemu zmniejszeniu. W celu kontroli zmniejszania gru¬ bosc i szerokosc tasmy, do jej krawedzi przyklada sie w pewnym punkcie sily, które ustalaja wiel¬ kosc i kierunek predkosci szkla na krawedziach tasmy w tym punkcie. Osiaga sie to przez zamo¬ cowanie w tym punkcie pary ustawionych skosnie górnych rolek 37 i 38 chwytajacych krawedz szkla.Rolki /te sa zamocowane w odleglosci 15 metrów od szczytowej sciany wlotowej 6 zbiornika na kon¬ cach walów 39 i 40, które przechodza przez usz¬ czelnienia dlawieniowe w bocznych scianach 9 zbiornika. Górne rolki sa zamontowane na prze¬ ciw siebie i sa ustawione pod katem 5° do kie¬ runku poprzecznego Itak, ze wywieraja na krawe¬ dzie tasmy sily skierowane podluznie oraz po¬ przecznie. Górne rolki 37 i 38 sa obracane z taka szybkoscia, by pjredkosc przesuwu krawedzi szkla wynosila 2,5 m/minute. Szklo chwytane przez te górne rolki ma temperature okolo 870°C. Szero¬ kosc szkla zmniejsza sie do okolo 6,1 metra, a grubosc tasmy równiez niewiele sie zmniejsza.Gdy szklo przechodzi pod górnymi rolkami 37 i 38 temperatura spada stopniowo do okolo 810°C i nastepuje stopniowe zmniejszenie grubosci i sze¬ rokosci tasmy w trakcie jej przesuwania. Aby za¬ pewnic lagodne zmniejszanie sie szerokosci tasmy w trakcie stopniowego zmniejszania grubosci i sze¬ rokosci szkla, w odleglosci 9 metrów w kierunku przesuwu tasmy od rolek 3j7 i 38 zamontowano nastepna pare górnych rolek 41j i 42. Rolki 41 i 42 sa osadzone na koncach walów 43 i 44, które równez przechodza przez uszczelnienia dlawienio¬ we w scianach bocznych 9 zbiornika i tworza z kierunkiem poprzecznym zbiornika kat 7°.Górne rolki 41 i 42 sa obracane synchronicznie z taka szybkoscia, ze predkosc liniowa krawedzi szkla w kierunku ku srodkowi wynosi 3,9 m/minute. Zanim szklo osiagnie górne rolki 41 i 42 zostaje lekko podgrzane do okolo 830°C, zeby zwiekszyc wydajnosc sil wywieranych przez górne rolki 41 i 42 przy nie zmniejszeniu szerokosci tas¬ my i przy jednoczesnym zmniejszaniu jej grubosci.W trakcie przechodzenia szkla wzdluz czesci ob¬ szaru pomiedzy górnymi rolkami 37, 38 i górnymi rolkami 41, 42 szklo ulega przyspieszaniu. Predkosc obrotu górnych rolek 41, 42 jest uzgodniona z predkoscia obrotu górnych rolek 37, 38 w taki sposób, by zapewnic wystapienie sil reakcji na zmniejszanie grubosci i szerokosci przez sily ciag¬ nace, iktóre dzialaja od wylotu w kierunku wlotu do kapieli. Nastepuje stopniowe zmniejszanie gru¬ bosci i szerokosci szkla pod wplywem i w miare jego przyspieszania, podczas gdy sily dzialajace na krawedzie sa zsynchronizowane.Sily wywierane na krawedzie przez górne rolki ustalaja wzdluz obszaru, w którym szklo mozna deformowac, rozklad efektywnej reakcji na dziala¬ nie sily ciagnacej, zmniejszajacej grubosc i szero¬ kosc szkla.Po przejsciu szkla poza rolki 41 i 42 zostaje 'ono dalej chlodzone do temperatury 820°, a nastepnie do okolo 780° po dalszych 9 metrach. W tej (tern-79 803 11 12 peraturze szklo ma lepkosc 106»8 puazów i nie pod¬ daje sie juz dzialaniu (deformujacych sil ciagna¬ cych wywieranych na ostateczna tasme przez rolki 21 umieszczone przy wylocie z kapieli. Rolki te wyladowuja tasme 36 cienkiego szkla z kapieli z 5 takim samym przeplywem masy, 2600 ton/tydzien, z jakim wlewano do kapieli stopione szklo, lecz ze znacznie zwiekszona predkoscia, wynoszaca 12 m/iminute. Po przejsciu szkla pod górnymi rolkami 41 i 42 nastepuje raptowne przyspieszenie tasmy io aby osiagnac predkosc 12 m/minute wtedy, gdy szklo stwardnieje dostatecznie na to, by zachowy¬ walo swe rozmiary. Tasma 36 ma szerokosc 3,1 metra i grubosc 3 mm. Gladka powierzchnia uzys¬ kana przez warstwe 23! w trakcie niezaburzonego 15 plyniecia poprzecznego zostaje zachowana w trak¬ cie zmniejszania grubosci i szerokosci tasmy. Górne rolki dostarczaja reakcji silom zmniejszajacym grubosc i szerokosc tasmy, a równiez kontroluja stopniowe zmniejszanie szerokosci tasmy tak, ze 20 tasma szklana ma krawedz o gladkim zarysie (fig. 4). Sily dzialajace na szklo wytwarzaja stop¬ niowe zmiany rozmiarów szkla, co w polaczeniu z ciagloscia stopniowego wzrostu lepkosci szkla w trakcie zmniejszania grubosci i szerokosci tasmy, 25 zapewnia utrzymywanie cech charakterystycznych powierzchni w trakcie produkcji szkla.Obróbka cieplna szklanej tasmy w trakcie jej przesuwania zmniejsza mozliwosc znieksztalcenia 30 powierzchni szkla w procesie zmniejszania jego grubosci i szerokosci. Gdy uklady górnych rolek przestana dzialac, na przyklad gdy straca kontakt z krawedziami tasmy, jedynym tego przejawem bedzie zwiekszenie grubosci tasmy, co czyni sposób ^ wedlug wynalazku bezpiecznym, poniewaz ewen¬ tualna awaria daje w wyniku produkowanie szkla o zwyklej grubosci od 6 mm do 7 mm.W czasie gdy cienka tasmy 316 osiaga wylot ze zbiornika, zostaje oziebiona do 600°C, a szybkosc *o 12 m/minute, z która tasma jest wyladowywana, za¬ pewnia, ze sily reakcji sa generowane w calym obszarze, w którym zmniejsza sie szerokosc i gru¬ bosc szkla. Nawet gidy predkosc szkla jest znacznie mniejsza w poblizu goracego wlotu do kapieli, ta- 45 kie sily miedzypowierzchniowe, jakie wystepuja pomiedzy szklem o malej lepkosci i stopionym me¬ talem sa w tym procesie efektywne dzieki mniej¬ szej lepkosci szkla. 50 Lepkosc szkla w miejscu, w którym jest ono chwytane przez górne rolki, ma taka wielkosc aby regulowanie predkosci przesuwu zachodzilo na ca¬ lej szerokosci tasmy. Sily wywierane na krawe¬ dzie przez górne rolki 41 i 42 oraz sily miedzypo¬ wierzchniowe wystepujace pomiedzy szklem a me¬ talem w tym obszarze i w kierunku wylotu od niego, lacza sie i daja w wyniku efektywna reakcje na sily zmniejszajace grubosc i szerokosc szkla dzialajace w obszarze polozonym poza rolkami 41 i 42 w kierunku wylotu kapieli.Podobnie dzialanie rolek 37 i 38 jest wywierane na calej szerokosci tasmy. Kontroluja one pred¬ kosc tasmy i dostarczaja reakcji na sily zmniej¬ szajace szerokosc i grubosc tasmy dzialajace w 65 55 60 obszarze pomiedzy rolkami 37, 38 i rolkami 41, 42.Predkosc katowa górnych rolek 37 i 38 zostaje rów¬ niez ustalona zgodnie z dostrojeniem urzadzenia w celu wytwarzania szkla o pozadanej szerokosci i grubosci tak, aby regulowaly one wczesniejsze sta¬ dium stopniowego zmniejszania grubosci i szero¬ kosci tasmy. To znaczy, miedzypowierzchniowe sily reakcji sumuja sie z reakcja wywierana przez górne rolki 37, 38 i 41, 42 i bierze sie je pod uwage przy wyznaczaniu kata pod jakim ustawia sie gór¬ ne rolki oraz przy ustalaniu ich predkosci w taki sposób, by spelnic wymagany rozklad wzdluz ob¬ szaru, w którym zachodzi zmniejszenie szerokosci i grubosci tasmy. Przed rolki 37 i 38 w kierunku wlotu kapieli zostaje przekazana sila ciagnaca wy¬ starczajaca do zapewnienia przesuwania sie po¬ czatkowej tasmy z predkoscia okolo 2,5 m/minute w goracym obszarze kapieli.W urzadzeniu do stosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku (fig. 5 i 6) rozklad efektywnej reakcji w obszarze zmniejszania grubosci i szerokosci tas¬ my jest wspomagany przez jeszcze jedna pare górnych rolek 45 i 46. Pierwsza para górnych rolek 37 i 38 i druga para rolek 41 i 42 sa usytuowane w tej samej pozycji, jak na fig. 3 i 4. Dodatko¬ wa para górnych rolek 45 i 46 jest umieszczona okol 4,5 metra za druga para rolek 41 i 42, a waly 47 i 48, na których osadzono trzecia pare rolek 45 i 46 siegaja dalej w glab zbiornika i sa ustawione pod takim samym katem 7° jak waly rolek 41, i 42.Skala na fig. 5 i 6 jest w porównaniu ze skala fig. 3 i 4 zmniejszona.Ruch krawedzi szkla jest kontrolowany w kon¬ cowym stadium zmniejszania grubosci i szerokosci tasmy gdzie szybko rosnie predkosc szkla.Przy takim ustawieniu trzech par rolek mozna wytwarzac szklo o grubosci 3 mm z takim sa¬ mym przeplywem masy, wynoszacym 2600 ton/ty¬ dzien. Wytwarza sie warstwe szkla o zwyklej gru¬ bosci od okolo 6 mm do 7 mm, a nastepnie war¬ stwe te ochladza sie w trakcie przesuwania w kie¬ runku rolek 37 i 38 do okolo 860°C. Górne rolki 37 i 38 sa napedzane tak, by przekazywaly krawe¬ dziom tasmy predkosc 2,8 m/minute, a poza rol¬ kami 37 i 38 szklo ochladza sie najpierw do tem¬ peratury 825°C a nastepnie do temperatury okolo 820°C, w której szklo osiaga druga pare, rolek 41 i 42. Rolki te sa napedzane tak, by przekazywa¬ ly krawedziom tasmy predkosc 4,4 m/minute, a poniewaz sa ustawione pod katem 7° wywieraja równiez dzialanie hamujace i stopniowe zmniej¬ szanie szerokosci tasmy w trakcie przyspieszania szkla.Przed przesunieciem sie do miejsca uchwycenia przez trzecia pare górnych rolek 45 i 46 tasma zo¬ staje ogrzana do temperatury okolo 840°C. Rolki 45 i 46 sa napedzane tak, aby przekazywaly kra¬ wedziom szkla predkosc 5,6 m/minute, a nastepnie szklo w trakcie przyspieszania dalszego do konco¬ wej predkosci tasmy, 10 m/minute, jest utrzymy¬ wane w temperaturze 815°C.W kazdym z kolejnych polozen, w których prze¬ suw tasmy jest kontrolowany przez górne rolki, wystepuje skladowa sila skierowana na zewnatrz.79 803 13 14 Predkosc tasmy w kazdym z tych miejsc jest tak powiazana z predkoscia tasmy w innych miejscach, ze w kazdym z nich wystepuje reakcja ma sily zmniejszajace grubosc i szerokosc tasmy pocho¬ dzace z miejsc lezacych dalej w kierunku przesu- 5 wu szkla.Ustalenie i oddzialywanie sil wzdluz calej tasmy zapewnia wystepowanie efektywnego rozkladu reakcji zapewniajacej progresywna kontrole dzia¬ lania zmniejszajacego grubosc i szerokosc wy¬ wieranego przez sile ciagnaca na szklo, które daje sie deformowac. Dzieki temu szklo ma gladka krawedz, co swiadczy o tym, ze grubosc i szero¬ kosc tasmy zmniejszaja sie stopniowo do zadanych wielkosci w powoli zmniejszajacej sie temperatu¬ rze. Szerokosc koncowej tasmy 36 o grubosci 3 ram wynosi 3,3 metra, a stopniowe zmniejszanie sie sze¬ rokosci do tej wielkosci koncowej pod wplywem dzialania górnych rolek swiadczy o tym, ze w trak¬ cie raptownego zmniejszania grubosci i szerokosci szkla usunieto jego znieksztalcenia.Urzadzenie przedstawione na fig. 5 i 6 mozna w prosty sposób przystosowac do produkcji cien¬ szego szkla poprzez regulacje predkosci trzech par górnych rolek i rolek ciagnacych 21 przy wylocie z kapieli. Aby wytwarzac tasme szklana o grubos¬ ci 2,5 mim i szerokosci 2,8 m z tym samym prze¬ plywem masy 2600 ton/tydzien i w takich samych warunkach temperatury, nalezy ustalic predkosc poszczególnych rolek tak, by krawedzie szkla prze¬ suwaly sie pod rolkami 37 i 38 z predkoscia 2,8 m/minute, pod rolkami 41 i 4g z predkoscia 4,2 m/minute, a pod rolkami 45 i 46 z predkoscia 5,4 m/minute. Rolki 21 sa napedzane tak, aby wylado¬ wywaly tasme z predkoscia 15 m/minute. Szklo wy¬ twarzane w ten sposób nie przejawia obnizenia ja¬ kosci.Szklo o grubosci 2 mm i szerokosci 2,8 metra produkuje sie po dalszej regulacji uzgodnionych ze soba predkosci. Przy tym samym przeplywie masy i tych samych warunkach temperatury oraz predkosci wyladowywania z kapieli wynoszacej 18 m/minute, górne rolki 27 i 28 napedzane sa z nieco zwiekszona predkoscia 3,1 m/minute, rolki 29 i 30 z predkoscia 5,3 m/minute, a trzecia para rolek 34 i 35 z predkoscia 6,7 m/minute. Przy tych wiek¬ szych predkosciach ^wieftszune sily miedzypowierz- chniowe reakcji zapewniaja pozadany rozklad reak¬ cji wzdluz obszaru, w którym grubosc szkla zosta¬ je raptownie zmniejszona do ostatecznej wielkosci 2 ma przy czym raptowne przyspieszenie w za¬ den sposób nie zaklóca powierzchni szkla wytwa¬ rzanej w goracym koncu kapieli.Efektywne uchwycenie krawedzi tasmy przez gór¬ ne rolki w celu ustalenia wielkosci i kierunku predkosci szkla w krawedziach tasmy w kazdym z miejsc osiaga sie dzieki zastosowaniu moleto- wanych rolek grafitowych, a przy wiekszych pred¬ kosciach nalezy stosowac rolki ze stali nierdzewnej odpornej na wysoka temperature, wyposazone w ostre zeby na krawedziach.Ulatwia to efektywna regulacje predkosci kra¬ wedzi szkla, zwlaszcza przy duzych predkosciach stosowanych przy wytwarzaniu szkla o grubosci 2 mm, poniewaz, przyspieszenie krawedzi tasmy musi byc takie same jak i jej srodkowej czesci.Podane powyzej katy ustawienia rolek sa najko¬ rzystniejsze, przy czym kat ustawienia pierwszej pary rolek mozna zmieniac od 0° do 51°, a dru¬ giej i wszystkich nastepnych par rolek, w zakre¬ sie od 5° do 10°.Przez dalsze podwyzszenie predkosci obrotu ro¬ lek ciagnacych 21 i par górnych rolek bez wiek¬ szego dopasowywania warunków temperatury moz¬ na wytwarzac ciensze szklo, na przyklad do 1,5 mm grubosci z szybkoscia koncowa rzedu 28 m/minute.Jesli to jest konieczne, mozna zamontowac wiecej górnych rolek, których dzialanie dodaje sie do roz¬ kladu efektywnej reakcji na sily zmniejszajace grubosc i szerokosc w obszarze tasmy, w którym szklo mozna deformowac. W ten sposób nadal za¬ chodzi stopniowe zmniejszanie grubosci i szero¬ kosci szkla pod wplywem przyspieszania szkla, które nastepuje jednakowo w poprzek tasmy, nawet przy duzych predkosciach koniecznych do produk¬ cji cienszego szkla o grubosci 1,5 mm, które jest wyladowywane z kapieli z szybkoscia na przyklad rzedu 24 m/minute.Gdy rolki utraca stycznosc z krawedzia tasmy, tasma powraca do podstawowej grubosci 7 mm, a wytwarzanie cienkiego szkla rozpoczyna sie rap¬ townie na nowo gdy tylko górne rolki zetkna sie znów z krawedziami szkla.To zabepieczenie produkcji jest wazne zwlasz¬ cza przy duzych predkosciach, w szczególnosci, ze odprezarka tunelowa, przez która przechodzi tas¬ ma szkla jest napedzana z ta sama duza predkos¬ cia co i rolki ciagnace 21.Przy zastosowaniu sposobu wedlug wynalazku mozna wytwarzac szklo o grubosci od 6 mm do 1,5 mm, a nawet ponizej. Zmiane grubosci produ¬ kowanego szkla wprowadza sie przez zmiany usta¬ wienia i predkosci górnych rolek bez wiekszego zmieniania warunków temperatury tak, ze zmiany mozna wykonywac szybko, nie powodujac przy tym przestojów w produkcji. Szklo wytworzone sposo¬ bem wedlug wynalazku ma powierzchnie wolna od znieksztalcen. Pó wygieciu i zahartowaniu mozna je uzywac do produkcji laminowanych szyb sa¬ mochodowych. Dzieki charakterystykom powierzch¬ ni unika sie klopotów zwiazanych z dopasowywaniem par szkiel. PL