DE1471910B2

DE1471910B2 - Verfahren zur herstellung von tafelglas

Info

Publication number: DE1471910B2
Application number: DE19651471910
Authority: DE
Inventors: Hideo Amagasaki; Ito Kunihiko Nishinomiya; Kita (Japan)
Original assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority date: 1964-08-22
Filing date: 1965-08-21
Publication date: 1971-08-19
Also published as: US3637361A; BE668565A; GB1112969A; DE1471910A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur . gleichförmigen Dicke über dessen Breite nach dieser

kontinuierlichen Herstellung von Tafelglas. Arbeitsweise kaum erhalten werden; um die Dicke

Bei der kontinuierlichen Herstellung; von Tafel- des hergestellten Tafelglases über die Breite auszuglas wurden verschiedene Verfahren in der Praxis gleichen und gleichförmig zu machen, muß das ausgeübt. So gibt es z. B. ein Verfahren, bei welchem 5 Tafelglas auf einem geschmolzenen Metallbad bei geschmolzenes Glas aufwärts von seiner freien Ober- einer beachtlich hohen Temperatur während einer fläche oder durch einen Schlitz aus feuerfestem langen Zeitdauer gehalten werden. Hierfür ist ein Material gezogen wird. Es ist auch ein Verfahren beträchtlich langes Bad aus geschmolzenem Metall , zum Glätten von geschmolzenem Glas mittels eines erforderlich, und der Verbrauch an Brennstoff oder Paars von Metallwalzen bekannt. Das in dieser io elektrischer Energie ist dementsprechend hoch. Weise zwischen einem Paar von Metallwalzen ge- Es wurde ein Verfahren zur Herstellung von walzte geschmolzene Glas kann erneut auf einem Tafelglas vorgeschlagen, das von dem vorstehend, geschmolzenen Metallbad erhitzt werden. Außerdem beschriebenen, den gebräuchlichen Verfahren angibt es noch eine bekannte Arbeitsweise, bei welcher haftenden Nachteilen frei ist, bei welchem man gegeschmolzenes Glas- direkt auf ein Bad aus ge- 15 schmolzenes Glas kontinuierlich eine geneigte Ebene schmolzenem Metall ohne vorhergehende Glatt- herabfließen und unmittelbar danach zwischen einer behandlung fließen gelassen wird, um erneut erhitzt Metallwalze und der oberen Oberfläche eines Bades und unter einer geeigneten Spannung oder Dehnung aus geschmolzenem Metall weiterbewegen läßt und gestreckt zu werden. dadurch glättet. Diese Arbeitsweise ist in der japani-

Es ist ferner ein Verfahren zum Glätten eines auf so sehen Patentanmeldung 69 417/1963 beschrieben, einem Schmelzbad hergestellten Glasbandes be- Selbst bei diesem verbesserten Verfahren kann jekannt, wobei in Bewegungsrichtung des Glasbandes doch die Bildung von feinen Unebenheiten während ζ wenigstens ein festes, nicht an dem viskosen Glas der Glättung der Glasoberfläche, die in direkte Beanhaftendes Glied in Berührung mit diesem Band rührung mit der Metallwalze kommt, noch nicht · geführt wird, das örtlich über die gesamte Breite 35 völlig vermieden werden, da die Oberfläche durch der Glasschicht einen ausreichenden Druck ausübt. die Walze rasch gekühlt wird. Außerdem kann die

Es ist schließlich auch ein Verfahren bekannt,; wo- Walzenoberfläche durch Glas verunreinigt werden,

bei zwischen einer aus porösem Material bestehen- Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung

den Vorrichtung und einem geschmolzenen Glas- eines Verfahrens zur mühelosen Herstellung von

band ein gasförmiger Film ausgebildet wird. Bei 30 glattem, glänzendem Tafelglas, wobei die vorstehend

diesem Verfahren wird das Glasband mittels einer geschilderten Nachteile vermieden werden,

hohlen Rolle aus einem feuerfesten und porösen Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur

Material gehoben und ein neutrales oder reduktives 1 Herstellung von Tafelglas geschaffen, bei dem man

Gas in den Mittelteil der Rolle eingeführt und durch eine geregelte Menge von geschmolzenem Glas auf

die Poren derselben entweichen gelassen. 35 einer geneigten Ebene auf ein Bad aus ge-

Die vorstehend beschriebenen bekannten Arbeite- schmolzenem Metall fließen läßt und das auf dem weisen sind jedoch jeweils mehr oder weniger mit ; Metallbad schwimmende Glasband durch eine auf Nachteilen verbunden. So liefert das Verfahren, bei die Oberfläche des Glasbandes einwirkende Einweichem das geschmolzene Glas aufwärts gezogen richtung geglättet wird, das dadurch gekennzeichnet wird, kaum ein Tafelglas gleichförmiger Dicke, und 40 ist, daß zwischen der Oberfläche des geschmolzenen außerdem kann die Streck-- oder Zuggeschwindigkeit ; Glases und der Einrichtung zum Glätten des Glases ein nicht über eine bestimmte Grenze erhöht werden. gasförmiger Film gebildet und aufrechterhalten wird. Bei dem Verfahren zum Glätten von geschmolzenem Zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Er- ,-Glas mittels eines. Paars von Metallwalzen neigt die findung wird eine Vorrichtung verwendet, die da- v. Glasoberfläche; nach dem Glätten zum Aufweisen von 45 durch gekennzeichnet ist, daß die Einrichtung zum zahlreichen feinen Unebenheiten auf Grund einer Glätten des sich auf dem Metallbad bewegenden Schrumpfung,! da das geschmolzene Glas bei hoher Bandes aus geschmolzenem Glas aus einem porösen. Temperatur djirch die wassergekühlten Metallwalzen und gasdurchlässigen Material besteht, rasch abReküljlt oder'abgeschreckt wird. Außerdem ! Die Erfindung wird nachstehend an Hand der können Unebenheiten durch die auf den Oberflächen 50 Zeichnung näher erläutert.

der Walzen gebildeten Abschilferungen verursacht Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung im senkrechten

werden, so daß ein glattes, glänzendes und durch- _ Schnitt, die für die Durchführung des Verfahrens

sichtiges Tafejglas nicht erhalten werden kann. Bei gemäß der Erfindung geeignet ist;

der Arbeitsweise, bei welcher das geglättete Glas ,,] Fig. 2 und 3 zeigen Ausschnitte von Abänderun-

wieder aufgeheizt wird, wird eine große Menge an 55 gen der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in senk-

Brennstoff oder elektrischer Energie verbraucht, wo- rechter Schnittansicht;

bei für die herabsetzung der Unebenheit in der Fig. 4 und 4', 5 und 5', 6 und 6', 7 und 7'zeigen

Glasoberfläch^ auf ein zufriedenstellendes Ausmaß verschiedene Einrichtungen zum Glätten, die für die

ein beträchtlich langes Bad aus geschmolzenem _; Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung

Metall erforderlich ist. Das Verfahren, bei welchem 60 geeignet sind;

man geschmolzenes Glas auf ein Bad aus ge- F i g. 8 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform

schmolzenem- Metall ohne Glättung fließen läßt, einer Vorrichtung in Schnittansicht, die zum Tragen

kann zwar die durch die Glättung hervorgerufenen des geglätteten Tafelglases geeignet ist;

Mängel vermeiden, wobei jedoch die Regelung der Fig. 9 und 9' erläutern eine Ausführungsform

Strömungsmenge von geschmolzenem Glas und dem- 65 einer unterteilten Einrichtung zum Glätten, und

gemäß der Dicke des erhaltenen Tafelglases mittels F i g. 10 zeigt einen Querschnitt entlang der

einer Klappe aus feuerfestem Material schwierig ist. Linie I-I von F i g. 9.

Es kann daher ein Tafelglas mit einer erwünschten Wie in F i g. 1 gezeigt, verläßt das geschmolzene

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Glasl den Vorwärmofen oder Vorderherd 2 eines Unterschieds in den spezifischen Gewichten des ge-Schmelzbehälters und fließt auf eine als Lippe aus- schmolzenen Metalls von dem Bad 5 und dem Glas gebildete Fliese 3 herab und wird zu einem Raum sowie des Abwärtsdrucks der Glätteinrichtung 4 gezwischen der Einrichtung zum Glätten 4 und der glättet. Die Höhe der Glätteinrichtung mit Bezug oberen Oberfläche des Bades 5 aus geschmolzenem 5 auf die obere Oberfläche von Bad S wird in geMetall geführt. Die Strömungsmenge des _: ge- eigneter Weise in Abhängigkeit von der erwünschten schmolzenen Glases kann mittels einer senkrecht Dicke des zu erzeugenden Tafelglases und den bebewegbaren Klappe 6, die am Ausgang aus dem sonderen Arbeitsbedingungen, wie Strömungsmenge, Vofwärmherd 2 vorgesehen ist, geregelt werden. und der Temperatur des Glases und dem Über-Die Glätteinrichtung 4 besteht aus einem porösen io führungsausmaß des Tafelglases geregelt, und durchlässigen Graphit, und ihre Ausbildung oder Während der Glättung des geschmolzenen Glases

ihr Aufbau ist in den Fig.4 und 4' gezeigt. Der zwischen der porösen Glätteinrichtung 4 und der hierfür verwendete Graphit besitzt eine Porosität oberen Oberfläche des Bades 5 wird ein Gas, dem von etwa 30 %. Die Glätteinrichtung kann im ein vorbestimmter. Druck und eine vorbestimmte wesentlichen vollständig aus einem porösen Material 15 Temperatur erteilt sind, in die Glätteinrichtung 4 so hergestellt sein, es ist jedoch ausreichend, wenn der eingeführt, daß ein dünner Film des Gases gebildet untere Teil davon, d. h. die dem geschmolzenen Glas werden kann und zwischen den Oberflächen der gegenüberliegende Fläche, porös und durchlässig ist. Glätteinrichtung und der Schicht des geschmolzenen Für den porösen Teil der Glätteinrichtung können . Glases beibehalten werden kann, solche feuerfesten Materialien, wie hochfeuerfestes ao Wenn die poröse Glätteinrichtung aus Graphit aluminiumhaltiges Material, gesintertes Siliconcarbid hergestellt ist, wird für diesen Zweck zweckmäßig od. dgl., gesinterte Legierungen und auch Graphit Stickstoffgas verwendet, während, wenn die poröse verwendet werden. Die Oberflächen des porösen Glätteinrichtung aus einem feuerfesten Material geTeils sollen vorzugsweise eine Nach- oder End- . bildet ist, Luft oder ein brennbares Gas, z. B. behandlung erhalten haben. Die Glätteinrichtung as Generatorgas, ein Kohlenwasserstoffgas, wie Propan kann feststehend sein, oder sie kann walzenähnlich oder Butan, in gleicher Weise brauchbar ist. Ein drehbar sein. Im letzteren Fall muß die gesamte derartiges brennbares Gas brennt auf der Oberfläche Oberfläche porös sein. Eine Ausführungsform, bei der Glätteinrichtung und bewirkt daher gleichzeitig welcher die poröse Glätteinrichtung in Form einer mit der Glättung eine sogenannte Feuerpolitur, wenn Walze vorliegt, ist in den Fig. 2,5 und 5' gezeigt. 3° es bei dem Verfahren gemäß der Erfindung zur An-Die Glätteinrichtung kann einen mit einer Wasser- wendung gelangt, wobei dadurch die Bildung von kühlung versehenen Aufbau aufweisen, wie dies Tafelglas mit besonders stark glänzenden und glatten in den Fig. 6, 6' und 7 und 7' gezeigt ist Die Oberflächen ermöglicht wird. F i g. 9, 9'und 10 zeigen eine Ausführungsform mit Der Druck des in die Glätteinrichtung einzueiner über die Breite unterteilten Glätteinrichtung, 35 führenden Gases soll in Abhängigkeit von dem die aus einer Mehrzahl von kleinen Glättgliedern Widerstand der Glätteinrichtung gegen den Gasbesteht, in welcher 16 jeweils eine kleine Glatt- durchtritt, d.h. von der Durchlässigkeit und Dicke einrichtung darstellt, die stets in senkrechter Rieh- des porösen Teils davon, bestimmt werden. Wenn tung beweglich sind; 17 bezeichnet die Einstellstange der poröse Teil eine Porosität in der Größenordnung für die senkrechte Bewegung der kleinen Glatt- 40 von 20 bis 30% aufweist, ist der Druck des Gases einrichtungen 16,18 eine Leitung für die Einführung in einem Kompressor von 1 bis 3 kg/cm² im allvon Gas unter Druck, 19 den Teil, der aus einem gemeinen zufriedenstellend. Wenn der Druck des hitzebeständigen Stahl hergestellt ist, und 20 den Gases zu hoch ist, können unerwünschte Streifen in Teil, der aus einem porösen Material gebildet ist. dem Glas in. Erscheinung treten, während, wenn der Bei Anwendung einer derartigen Glätteinrichtung 45 Druck zu niedrig ist, das Glas an der Glätteinrichtung kann die Dicke über die Breite des erzeugten Tafel- anhaften kann. Dem Fachmann ist es jedoch ohne glases hinweg leichter gleichförmig ausgebildet wer- weiteres möglich, den optimalen Druck des Gases den als bei Verwendung einer nicht unterteilten in jedem besonderen Fall für die Bildung und Auf-Glätteinrichtung, da durch die unterteilte Glatt- rechterhaltung eines dünnen gasförmigen Films zwieinrichtung die Dicke über die Breite des geglätteten 50 sehen den Oberflächen der Glätteinrichtung und der Tafelglases hinweg festgestellt wird und im An- Glasschicht mühelos experimentell zu bestimmen, sprechen auf die gemessene Dicke und automatisch ^: Es ist zweckmäßig, das in die Glätteinrichtung und genau die Anordnung der kleinen Glatt- einzuführende Gas auf eine der Glastemperatur einrichtung in senkrechten Stellungen entsprechend möglichst nahekommende Temperatur zu erhitzen, geregelt wird; Das für das Bad 5 verwendete Metall 55 Das Strömungsausmaß oder die Strömungsmenge des muß im geschmolzenen Zustand ein höheres spezi- Gases kann relativ gering sein, und in den meisten fisches Gewicht als das geschmolzene Glas auf- Fällen ist eine Menge von etwa 60 cm'/min je cm* weisen und darf nicht mit dem geschmolzenen Glas des Oberflächenbereichs des porösen und .durchreagieren können. Metalle mit einem Schmelzpunkt lässigen Teils der Glätteinrichtung (im Standardbis zu etwa 600⁰C und einem Siedepunkt von 60 Zustand) oder weniger ausreichend. J_ft Il :1 i" wenigstens etwa 1100⁰C, wie Zinn, Blei, Legierun- Bei Verwendung von Graphit als poröses Material

gen von Zinn und Blei oder von Zinn und Alu- für die Glätteinrichtung findet selbst bei Verwendung minium, sind brauchbar, wobei insbesondere Zinn eines Stickstoffgases von hoher Reinheit eine Erosion bevorzugt wird. Die Temperatur des geschmolzenen oder ein Anfressen von Graphit bisweilen auf Grund Metalls im Bad soll bei etwa 900 bis HOO⁰C ge- 65 der oxydierenden Art der Atmosphäre der Glätthalten werden. einrichtung oder der Einwirkung des Auftreffens Das geschmolzene Glas wird kontinuierlich unter eines Abgases aus dem Glasschmelzofen oder des dem Einfluß von statischem Auftrieb infolge des geschmolzenen Metallblocks gegen die Glätteinrich-

tung statt. Daher wird zweckmäßig eine mit einem Schutzgas (N₂) gefüllte Kammer 21 rund um die Glätteinrichtüng vorgesehen, um eine derartige, gegebenenfalls eintretende Erosion von Graphit zu verhindern.

Das Tafelglas 9 wird nach der Glättung durch einen Kühlbehälter 10 auf etwa 600° C gekühlt und danach mittels einer Rollenfördereinrichtung 11 weggeführt. Bei einer derartigen Temperatur ist das glas nach dem Glätten nicht erneut erhitzt werden, da es bereits völlig zufriedenstellend glatte Oberflächen besitzt. Es ist bei dem gemäß dem i Verfahren der Erfindung geglätteten Tafelglas ausreichend, das Glas anschließend auf einem Bad aus einem geschmolzenen Metall zu kühlen, bis es eine ausreichende Härte erreicht, so daß seine Berührung mit Metallwalzen einer gebräuchlichen Walzenfördereinrichtung zu keiner Beschädigung seiner

Glas bereits ausreichend verfestigt, so daß die Ober- io Oberflächen führt. Daher kann bei der praktischen flächen von ihm nicht mehr durch die Berührung' Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung mit den Metallwalzen beschädigt werden. In Fig. 1 die Länge des Bades aus geschmolzenem Metall, ist ein Kühlbehälter 10 aus Kühlbädern 12,13 und welches für diesen Zweck verwendet wird, wesent-14, die Zinn mit einer allmählich oder fortschreitend lieh kürzer sein als die Länge, die bei einem geniedriger eingestellten Temperatur in der ange- 15 bräuchlichen Bad aus für das Wiedererhitzen von gebenen Reihenfolge enthalten, gezeigt, wobei je- Tafelglas verwendetem geschmolzenem Metall erdoch dies nicht die einzig mögliche Ausbildungs- forderlich ist; dies führt zu solchen Vorteilen, wie form darstellt und andere Abänderungen davon zur Verminderung an Einrichtungskosten, Bodenfläche Anwendung gelangen können. Beispielsweise kann und Brennstoffkosten. Auch kann nach dem Veran Stelle der Anwendung des Kühlbehälters 10 das ao fahren gemäß der Erfindung ein solches Produkt, Glas weggeführt werden, während es von der gegen das für die Verarbeitung nach gebräuchlichen das Glas gepreßten Luft getragen wird, wobei die

die

Temperatur dieser Luft geregelt wird, um Kühlung des Glases zu bewirken (vgl. Fig. 8). Die in Fig. 8 gezeigte flache Platte aus feuerfestem «5 Material 15 besitzt auf ihrer Oberfläche viele Poren oder Offnungen, durch welche Luft aufwärts zum Tragen des Tafelglases 9 gepreßt wird.

Überdies kann an Stelle der vorstehend beschriebenen Klappe 6 für die Regulierung der Strömungsmenge des geschmolzenen Glases eine Klappe oder Drossel 8 mit einer erhöhten Wirksamkeit aufgenommen werden (vgl. F i g. 3), die aus einem porösen Material, ähnlich wie die gemäß der Erfindung verwendete Glätteinrichtung, gebildet ist. Da die gewöhnliche Klappe 6 zum Verkleben mit dem geschmolzenen Glas neigt, ist der Strom von dem Glas aus einer solchen Klappe nicht glatt und kann unerwünschte Streifen darin aufweisen. Demgegenüber kann bei Verwendung der porösen Klappe 8 ein derartiges Anhaften von Glas auf der Klappe vermieden werden und auf diese Weise ein glatter Strom aus geschmolzenem Glas mit einer praktisch einheitlichen Dicke über dessen Breite mit einer Oberfläche, die von den vorstehend beschriebenen Fehlern frei ist, der Glätteinrichtung zugeführt werden.

Gemäß der Erfindung wird das geschmolzene Glas zwischen dem dünnen gasförmigen Film, der auf der Oberfläche der Glätteinrichtung gebildet und beibehalten wird, und der oberen Oberfläche des Bades aus geschmolzenem Metall ohne direkte Berührung mit der Glätteinrichtung oder ohne durch diese abgekühlt oder abgeschreckt zu werden, geglättet. Andererseits kann auch die Glätteinrichtung durch den gasförmigen Film vor einer Verunreinigung durch das Glas oder durch Abgas geschützt werden. Demgemäß kann ein Tafelglas mit einer sehr glatten und glänzenden Oberfläche besonders mühelos und kontinuierlich hergestellt werden. Da die Bodenoberfläche des Tafelglases geglättet wird, während sie in Berührung mit dem geschmolzenen Metall von hoher Temperatur ist, wird diese außerdem während der Giättung nicht abgeschreckt oder rasch abgekühlt, und so kann auf diese Weise eine sehr glatte Bodenoberfläche entsprechend der oberen Oberfläche erhalten werden. Überdies muß das gemäß dem Verfahren der Erfindung geglättete Tafeldas für die Verarbeitung nach Arbeitsweisen unter Anwendung von geschmolzenem Metallbad zu dünn ist, mühelos erhalten werden.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Tafelglas, bei dem man eine geregelte Menge von geschmolzenem Glas auf einer geneigten Ebene auf ein Bad aus geschmolzenem Metall fließen läßt und das auf dem Metallbad schwimmende Glasband durch eine auf die Oberfläche des Glasbandes einwirkende Einrichtung geglättet wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Oberfläche des geschmolzenen Glases und der Einrichtung zum Glätten des Glases ein gasförmiger Film gebildet und aufrechterhalten wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (4,7) zum Glätten des sich auf dem Metallbad bewegenden Bandes aus geschmolzenem Glas aus einem porösen und gasdurchlässigen Material besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse und gasdurchlässige Material aus Graphit besteht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse und gasdurchlässige Material aus einer gesinterten Legierung oder einem anderen feuerfesten Material besteht.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas zur Bildung des gasförmigen Films aus der Einrichtung zum Glätten des Glases mit einer Geschwindigkeit von bis zu etwa öOcmtymin je cm² der Oberfläche des porösen und durchlässigen Teils der Glätteinrichtung im Standard-Zustand ausgeblasen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Stickstoff verwendet wird, wenn die Einrichtung zum Glätten des Glases aus Graphit besteht.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Gas Luft, Stickstoff oder Rauchgase verwendet werden, wenn die Einrichtung zum Glätten des Glases aus einer gesinterten Legierung oder einem anderen feuerfesten Material besteht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen