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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung eines feuerpolierten
Glasbandes Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines feuerpolierten Glasbandes, bei dem eine Glasschicht auf einem Schmelzbad kontinuierlich vorwärts bewegt wird, wobei diese Vorwärtsbewegung durch Walzen unterstützt wird und dabei dem Auftriebsdruck des aus einem Stoff mit grösserer Dichte als Glas bestehenden Schmelzbades ausgesetzt ist, während die Temperatur des Schmelzbades von einer gei nügend hohen Temperatur, um der Glasschicht die Feuerpolitur zu geben, in der Fortbewegungsrichtung der Schicht fortlaufend vermindert wird, bis auf eine genügend tiefe Temperatur, um eine Beschädigung der im Kontakt mit dem Bad während ihrer Vorwärtsbewegung abgekühlten Schicht.
durch Transportvor- richtungen mit denen sie in Berührung kommt, nachdem sie das Bad verlassen hat, zu vermeiden.
Bisher bewirkte man die Verschiebung eines kontinuierlich gebildeten Glasbandes, das man im Kontakt mit einem Schmelzbad bewegt und fortlaufend innerhalb der oben angegebenen Temperaturgrenzen abkühlt, durch Ausübung einer parallel zur Längsachse wirkende Zugkraft durch Walzen nur auf den Teil des Bandes, der endgültig das Schmelzbad verlässt. An dieser Stelle des Bandes ist es dann nötig, eine relativ bedeutende Kraft auszuüben, weil diese Kraft den ganzen Teil des Bandes von der Stelle an, wo es bereits gebildet ist und wo es sich in Berührung mit einem genügend warmen Teil des Bades befindet, um
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wo die Walzen den Zug bewirken, wenn das Glasband nach den angeführten Bedingungen fortschreitend abgekühlt ist.
Der Druck, der auf das Glasband, dass das Bad verlassen hat, ausgeübt wird, um den noch auf dem Bad befindlichen Teil mitzuziehen, ist also relativ bedeutend, was dazu zwingt, das Bandvor der Berührung mit den Zugwalzen stärker abzukühlen. Dies verlängert folglich die Strecke, die das Band in Berührung mit dem Schmelzbad durchlaufen muss. Es ist aber offensichtlich, dass man an einer Verkürzung der Länge des Bades interessiert ist.
Es muss ausserdem bemerkt werden, dass die auf Abschnitte, in denen das Band noch wenig viskos ist, ausgeübteKraft dieGefahr von unregelmässigen Verminderungen der Stärke des Bandes und damit des Rei- ssens mit sich bringt, obgleich die auf das gebildete Band ausgeübte longitudinaleKraft in einem der w ärmeren Zone des Bades näher gelegenen Abschnitt geringer ist als in einem von dieser Zone entfernteren Abschnitt.
Die Erfindung hat zum Zweck, diese Übelstände zu beseitigen. Erfindungsgerräss wirdanstatt eine Zugbeanspruchung nur auf das genügend abgekühlteBand auszuüben, um die Oberfläche nicht zu beschädigen, auf die Glasschicht zwischen zwei Zonen, in denen sie dem Druck des Schmelzbades ausgesetzt ist, mittels mindestens einer Walze, die nicht am Glas haftet, ein gegebenenfalls regelbarer Druck ausgeübt, wobei diu Walze mit der Glasschicht über ihre ganze Breite in Kontakt ist und sich derart dreht, dass der mit der Schicht in Berührung kommende Teil der Walze die Schicht in der Fortbewegungsrichtung mit einer gegebenenfalls regelbarer Geschwindigkeit mitnimmt.
Dabei arbeitet jede Transportwalze beim Vorschub mit einer reduzierten Länge des Bandes auf dem Bad zusammen, so dass keine Gefahr besteht, dass das Band infolge einer übertriebene Zugbeanspruchung mit Rücksicht auf den Grad der erreichten Viskosität des Glases eine Verminderung seiner Stärke an der
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Stelle erfährt, wo die erwähnte Walze das Band berührt. Jede Walze wirkt an der Vorwärtsbewegung des Bandes mit durch Ziehen an dem benachbarten Teil des Bandes, der auf der Ankunftseite des Bandes liegt und durch Schieben an dem Teil des Bandes, der dieWalze soeben hinter sich gelassen hat. Die Zugkräfte in jedem transversalen Abschnitt sind daher minimal und sind umso schwächer, je grösser die Zahl der An- i griffsstellen ist.
Das Verfahren gemäss der Erfindung besitzt noch den Vorzug, dass eine Einschnürung oder Verengung des Bandes, die immer ein longitudinales Ziehen begleitet, vermieden wird und dass daher an den Kanten des Bandes wirkende zusätzliche V orrlchtungen. wie Randwalzen. die eine Verengung des Bandes verhindern sollen, aber die Randzonen an denen sie tätig sind, beschädigen, nicht notwendig sind.
Das Verfahren gemäss der Erfindung ermöglicht auch ein Glasband zu erhalten, das genau so dünn ist wie ein gewöhnlich gezogenesGlasband, jedoch ohne die Nachteile, die bei dem Ziehverfahren auftreten, wie Unebenheiten und Verengung des Bandes.
Die Erfindung betrifft auch eineEinrichtung zurHerstellung eines feuerpoliertenGlasbandes nach dem Verfahren der Erfindung, die in bekannter Weise aus einem Behälter für das Schmelzbad eines gegenüber Glas dichteren Stoffes, das auf eine Glasschicht, die sich in Kontakt mit der Schmelze verlagert, einen Auftriebsdruck ausübt und aus Transportmitteln für das schliesslich erhaltene feuerpolierte Glasband, die auf einen Teil dieses. Bandes einwirken, der genügend abgekühlt ist, um von diesen Transportmitteln ohne Beschädigung aus dem Bad herausgeführt zu werden sowie auf das Band wirkende Walze besteht.
Gemäss der Erfindung ist die Einrichtung dadurch gekennzeichnet, dass sie zwischen zwei Zonen. in denen die Glasschicht dem Druck des Bades unterworfen ist, über die ganze Breite der Schicht mindestens eine Walze angeordnet ist. die nicht an Glas haftet und in eine derartige Drehung versetzt wird, dass sich ihr mit der Glasschicht in Berührung befindlicher Teil in Laufrichtung der Schicht bewegt, wobei jede Walze voneinander unabhängige Regelvorrichtungen für ihre Geschwindigkeit und ihre Höhenlage besitzt.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in einigenAusführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen Fig. l einen lotrechten Längsschnitt nach der Linie I - I in Fig. 2 durch eine Einrichtung zur Herstellung eines feuerpolierten Glasbandes ; Fig. 2 einen waagrechten Schnitt nach der Linie TI - II in Fig. l : Fig. Sin vergrössertem Massstab einen Querschnitt nach der Linie In - TII in Fig. 1 einer Ofenhälfte ; die Fig.
4 -11 verschiedene Mittel, die zum Verdünnen und zur Bewegung einer viskosen Glasschicht dienen können, undFig. 12 und 13 lotrechte Längsschnitte entsprechend Fig. 1 bei abgewandelten Einrichtungen.
In den Figuren sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen, gleichartige Teile mit Indizes versehen.
Wie dieFig. 1 und 2 zeigen, strömt das in einem Schmelzbecken 3 befindliche Glas 2 über eine Schwelle 4 und ergiesst sich in einenBehälter 5, dessen Boden 6 eine Lage aus feuerfestem Werk- stoff 7 trägt. die von einer Schicht 8 aus von Luft oxydierbarem geschmolzenem Metall von grösserer Dichte als Glas bedeckt ist. Die auf diese Weise überströmende Glasmasse wird schnell dünner, während sie sich in Richtung des Pfeiles X parallel zurLSngsachse desBeh & lters fortbewegt und seitlich ausbrei- tet. Der an das Becken "3 angrenzende Teil des Behälters 5 stellt daher eine Vorrichtung zur Bildung eines Glasbandes 9 dar.
Wenn die viskose Glasschicht sich auf diese Weise seitlich ausgebreitet hat, wird sie verdünnt, während sie gleichzeitig mittels fester, nicht an dem Glas haftender Bewegungsorgane im Sinne des Pfeiles X fortbewegt wird, wobei diese Bewegungsorgane über die ganze Breite der Glasschicht mit deren Oberfläche in Berührung stehen. Diese Bewegungsorgane bestehen vorteilhaft aus drehbaren Walzen 10 aus Kohle, die jeweils von einem Motor 11 (Fig. 3) über ein Geschwindigkeitsregelgetriebe 12 angetrieben werden. Die Motoren 11 und die Regelgetriebe 12 sind aus Gründen der Übersichtlichkeit in Fig. 2 nicht dargestellt.
Jede Walze 10 ist in ihrer Höhe. einstellbar, damit sie so angeordnet werden kann, dass sie die Glasschicht verformen kann, indem sie diese nach unten drückt aus der stabilen Lage, die sie einnimmt, während sie auf der Metallschmelze schwimmt und Gleichgewicht zwischen ihrem Eigengewicht und der
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oben gerichteten Reaktionskraft der Metallschmelze, in der sie eingebettet ist. besteht. Jedegem). Vorzugsweise besitzt jede Walze eine Umfangsgeschwindigkeit, die grösser ist als die Geschwindigkeit, mit der sich die viskose Glasschicht im Augenblick der Berührung mit der betrachteten Walze fortbewegt, um dadurch dieVerdrängung der sich verlängernden Glasschicht zu erleichtern.
Die aufeinanderfolgenden Verformungswalzen 10 drehen sich mit umso grösserer Geschwindigkeit, je näher sie an der Stelle 13
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angeordnet sind, an der das schliesslich gebildete Glasband die Oberfläche der Schmelze 8 verlässt, nachdem es genügend fest geworden ist, um bei Berührung mit einer Umlenkwalze 14 und in einem
Kühlofen 16 angeordneten Transportwalzen 15 an seiner Oberfläche nicht mehr beschädigt werden zu können.
I Das Glas kühlt sich fortschreitend unter Berührung mit der Schmelze 8 ab undwird zunehmend vis- kos, je näher es zu der Stelle 13 gelangt. Damit wird der Vorteil erzielt, dass es die grössten Verfor- mungen durch diejenigen Walzen 10 erfährt, die dem Eintritt des Behälters 5 am nächsten gelegen sind. In Fig. l erkennt man, dass die Abstände der unteren Erzeugenden dieser Walzen von der Oberfläche des Bades umso kürzer sind, je näher die Walzen der Stelle 13 liegen.
Um eine gute Durchführung der Verdünnung der Glasschicht zu erleichtern ist es zweckmässig, die Lager oer Walzen 10 mit nicht dargestelltenLaufgewichten zu versehen, die die Regelung und Markie- rung des von jeder Walze auf die Glasschicht ausgeübten Druckes ermöglichen.
Die Achsen 17 (Fig. 3) dieser Walzen sind oberhalb des Schmelzbades 8 in Lagern 18 gela- gert, die mittels in ortsfeste Teile 20 eingreifenden Schrauben 19 höhenverstellbar sind. Diese Ach- I sen gehen durch Öffnungen 21, deren Höhe grösser ist als der Durchmesser der Walzen, um deren Einbau und Einstellung auf eine Höhe zu ermöglichen, die der Dicke der Glasschicht und dem Eindruckmass der
Glasschicht im Schmelzbad 8 entspricht. Diese Öffnungen sind während des Betriebes der Einrichtung verschlossen und sind in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellt, um diese Figuren zu vereinfachen.
Die Temperatur der Glasschicht wird während ihrer Bewegung zur Stelle 13 von der Temperatur der Schmelze 8 und der Atmosphäre 22 oberhalb des Schmelzbades bestimmt. Elektrische Wider- stände 23 in der Metallschmelze und nicht dargestellte Brenner, die aber in Öffnungen 24 einge- führt werden können, tragen dazu bei, die Regelung dieser Temperatur zu gewährleisten. Bei der Atmo- sphäre 22 handelt es sich um eine nichtoxydierende Atmosphäre, die eine Oxydation des oxydierbaren
Metallschmelzbades 8 sowie der aus Kohle bzw. Kohlenstoff bestehenden Walzen verhindert.
Der örtliche Druck, der das Fliessen des Glases in der Glasschicht hervorruft, kann durch eine Walze 10'aus Kohle (Fig. 4) ausgeübt werden, die statt mit einer Antriebswelle mit Reibrollen 25 ausge- stattet ist, die an beiden Enden treibend angreifen. Diese Reibrollen gewährleisten zugleich die Höhen- einstellung der Walze, die dem Gegendruck des Schmelzbades ausgesetzt ist.
Die Verdünnung der Glasschicht kann auch durch Walzen erfolgen, etwa so wie dies in Fig. 5 darge- stellt ist, wo das Glas zwischen eine in der Höhe verstellbare Walze 10 und eine ortsfest gelagerte
Walze 10" geführt wird. Gleichermassen kann dies auch dadurch geschehen, dass, wie Fig. 6 zeigt, das
Glas. zwischen einer höhenverst ellb aren W. alze 10 und einen festen Metallboden 26 geleitet wird, der statt horizontal, wie in Fig. 6 dargestellt, auch gemäss Fig. 7 geneigt sein kann.
Gemäss Fig. 8 erhält man eine Verdünnung der viskosen Glasschicht durch örtliches Herausheben über die Oberfläche des Schmelzbades, auf der sie schwimmt, was mittels einer Walze 10'aus Kohle er- folgen kann, die keine Antriebswelle besitzt und wobei deren Antrieb und Höhenlage von Reibrollen 25 abhängt, die an beiden Enden angreifen.
Gemäss Fig. 9 erfolgt die Fortbewegung der Glasschicht durch den Antrieb mittels einer Kohlewalze
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eine sich drehende Walze 10. Das Mass, wie hoch die Glasschicht 9 angehoben wird, hängt ab von der Anordnung der Reibrollen und der Walze lü.
In Fig. 10 hält ein Walzenpaar 10, das mit Antriebswellen 17 versehen ist und in der Höhe verstellbar gelagert ist, eine Walze 10'ohne Welle unterhalb der Höhe, die sie einnehmen würde, wenn sie sich unter der Wirkung des Auftriebes im Schmelzbad 8 bewegen könnte, während es sich bei der Walze 10" in Fig. 11 um eine ortsfest gelagerte Walze handelt.
Dadurch, dass die Viskosität des Glases bei sinkender Temperatur beträchtlich zunimmt, wird die Fliesswirkung schliesslich vernachlässigbar, wenn sich das gebildete Glasband der Stelle 13 genügend genähert hat. Es herrscht dort eine Temperatur, bei der die auf das gebildete Glasband drückenden Walzen allein noch die Wirkung haben, das Band vorwärts zu bewegen, während es bis auf eine Temperatur abkühlt, bei der es, ohne Schaden zu nehmen, die Schmelze verlassen kann. Dieser Transport kann dadurch gesichert werden, dass der örtliche Druck bis auf ein für den Vorschub unumgängliches Mass verringert wird.
In den Fig. 1 und 2 sind drei Walzen 28 abgebildet, die zum Antrieb des Glasbandes 9 auf der Schmelze 8 dienen. Dieser erfolgt unter diesen Umständen ohne Hilfe der von den Walzen 15 in dem Kühlofen 16 ausgeübten Zugkraft. Diese Zugkraft kann darauf beschränkt werden, das Glasband an der Stelle 13 anzuheben, wobei keinerlei Ausrecken des Bandes beim Durchlaufen der Walzen 28
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oder danach stattfindet. Die verschiedenen Transportwalzen 28 sind vorteilhaft wie die Walzen 10 gelagert und angetrieben. Die Einstellung ihrer Höhe kann dabei leicht so erfolgen, dass sie zwischen zwei aufeinanderfolgenden Walzen keineDurchbiegung des Bandes verursachen und auf die Viskosität des Glases zwischen diesen Walzen Rücksicht nehmen.
Diese Transportart auf einem Schmelzbad kann für jede Art der Formung eines Glasbandes angewen- detwerden. Insbesondere ist es weder unbedingt erforderlich, dass das Glasband auf derSchmeIzegebildet, noch einer Fliessverdünnung ausgesetzt worden ist.
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Fig. 12 erzeugt ein WalzenstuhlNach Ablauf von diesem taucht das Glasband in eine Schmelze 31 aus einem Salz oder Salzgemisch, die das von Luft oxydierbareMetallschmelzbad 8 bedeckt, in das das Glasband durch die Kohlewalzen 10 eingedrucktMird. In seiner Temperatur vergleichmaBigt es sich durchAufw Snnen in dem von elektri- schen Widerständen 23 und durch Öffnungen 24 ragenden Brennern erhitzten Schmelzbad.
Das nach dem Fliessen an derStelle 13 erhaltene Band zeigt eine regelmässigeDicke, die geringer als die durchschnittliche Dicke am Ausgang des Walzenstuhles 29 ist. Schaber 32 aus Glasfasern, die bel einer hoherenTemperatur schmeizen aïs das Glas des Glasbandes, entfernen das Salz., das das Band 9 bedeckt, bevor es über die Umlenkwalze 14 geführt wird.
Bei dieserAusfuhrungsformist eine nichtoxydierendeAtmosphäre im Raum 22 nicht erforderlich, denn das geschmolzene Salz oder die Mischung von geschmolzenen Salzen, z. B. eine Mischung von Halogensalzen, von Alkali- und Erdalkalimetallen, schützt die Metallschmelze 8 sowie die Kohlewalzen 10 und 28 vor Oxydation, die sich beim Drehen mit einer Schicht der geschmolzenen Salze bedecken.
Die in Fig. 13 dargestellte Vorrichtung entspricht derjenigen nach Fig. 12, bis auf das Bad 33 aus geschmolzenem Werkstoff, das aus einem Salz oder einer Mischung von Salzen besteht, z. B. Halogensalzen oder Alkali-oder Erdalkalimetallen, die dichter sind als das Glas.
Um eine Oxydation der Kohle der Walzen 10 und 28 zu vermeiden, wird das Band 9 dauernd eingetaucht gehalten. Beim Verlassen der Schicht 33 werden die Walzen dann von einer Schutzschicht aus Salz bedeckt.
Der feuerfeste Boden 7 in den Fig. l, 3,12 und 13 ist vorteilhaft überdecktvoneinemebenen,
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6übernehmen kann. Ein solcher fester Boden erleichtert auch den Ersatz der elektrischen Widerstände 23, denn diese können dann unterhalb des Bodens 26 untergebracht werden, statt dass sie sich im Schmelzbad befinden.
Die Erfindung ist nicht auf obigeAusführungsbeispiele beschränkt. So sind im Rahmen des Erfindungsgedankens Abwandlungen in Form, Aussehen und Anordnung gewisser Teile denkbar.
PA TENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines feuerpolierten Glasbandes, bei dem eine Glasschicht auf einem Schmelzbad kontinuierlich vorwärts bewegt wird, wobei diese Vorwärtsbewegung durch Walzen unterstützt wird und dabei dem Auftriebsdruck des aus einem Stoff mit grösserer Dichte als Glas bestehenden Schmelzbades ausgesetzt ist, während die Temperatur des Schmelzbades von einer genügend hohen Temperatur, um der Glasschicht die Feuerpolitur zu geben, in der Fortbewegungsrichtung der Schicht fortlaufend vermindert wird bis auf eine genügend tiefe Temperatur, um eine Beschädigung der im Kontakt mit dem Bad während ihrer Vorwärtsbewegung abgekühlteSchicht durch Transportvorrichtungen, mitdenen sie in Berührung kommt, nachdem sie das Badverlassen hat, zu vermeiden, dadurch gekennzeichn et,
dass man auf die Glasschicht zwischen zwei Zonen, in denen sie dem Druck des Bades des geschmolzenen Stoffes ausgesetzt ist, mittels mindestens einer Walze, die nicht am Glas haftet, einen ge-
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in der Fortbewegungsrichtung mit einer gegebenenfalls regelbaren Geschwindigkeit mitnimmt.
2. Verfahren nachAnspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da ( ! mandieGlasschichtzwischen mindestens einer Walze und einem andern festen Element walzt.