DE1596605B2 - Verfahren zur Herstellung von Glas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Glas, bei dem geschmolzenes Glas aus einem »Sjchmelzbehälter auf die durch ein Paar divergierender Seitenwände begrenzte Oberfläche einer Flüssigkeit, die eine größere Dichte als das Glas besitzt, aufgegeben, aus dem durch die Seitenwände begrenzten Bereich ausgetragen, entlang einem Teil der Oberfläche der Flüssigkeit unter Druckeinwirkung geführt, wobei der Druck von dem auf die Flüssigkeit außerhalb und in Berührung mit dem geschmolzenen Glas einwirkenden Druck verschieden ist, das vorwärts bewegte Glas gekühlt und als Glasband abgezogen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man zur Dimensionierung des geschmolzenen Glases auf eine gewünschte Dicke auf das Glas außer in den Abschnitten, in denen sich das Glasband seitlich ausbreiten kann, auch in dem von den divergierenden Seitenwänden umgrenzten Restriktionsbereich Druck ausübt.

Es ist bekannt, Flachglas herzustellen, indem man das Glas auf der Oberfläche eines Bades aus einer Flüssigkeit, wie geschmolzenem Zinn, schwimmen läßt. Ein derartiges Verfahren ist als »Flotationsverfahren« bekannt und liefert ein Produkt, das feuerpolierte Oberflächen oder Oberflächen besitzt, die feuerbehandelten Oberflächen nahekommen, und das als »Flotationsglas« bekannt ist. Zur Herstellung eines Qualitätsproduktes ist, wenn überhaupt, nur ein geringfügiges Schleifen der Oberfläche erforderlich.

Wenn Glas der üblichen Soda-Kalk-Kieselsäure-Zusammensetzung auf einem Bad aus geschmolzenem Zinn oder einer Legierung, die zum größeren Teil aus Zinn besteht, zur Flotation aufgebracht wird und man das Glas ungehindert und bis zur Erreichung einer Gleichgewichtsdicke ausfließen läßt, so daß die Oberflächen eben und parallel sind, dann hat das Glas eine Dicke von etwa 6 mm. Glas dieser Dicke, die als Gleichgewichtsdicke bekannt ist, läßt sich zur Herstellung von Spiegeln verwenden, ist jedoch für andere Verwendungszwecke unerwünscht, bei denen dünneres Glas zweckmäßiger ist. Automobilwindschutzscheiben werden beispielsweise im allgemeinen aus einem Paar etwa 3 mm dicker Scheiben hergestellt, die durch eine plastische Zwischenschicht voneinander getrennt und aneinander gebunden sind. Die Seiten- und Rückfenster von Automobilen werden in einer Dicke von 4,5 mm oder weniger gewünscht. So wie die Glastechnologie verbessert wird, steigt der Wunsch zur Verwendung von dünnerem, jedoch in seiner Festigkeit verbessertem Glas. ..

Bei der üblichen Herstellung von Flotationsglas wird geschmolzenes Glas aus einer Ausflußöffnung direkt

ίο auf die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Zinn aufgebracht und breitet sich etwa kreisförmig aus und nimmt dabei quer zum Behälter eine Dimension ein, die über die Breite der gebildeten Glasstreifen hinausgeht. Dabei kann zwar dünneres Glas, d. h. Glas mit einer Dicke, die kleiner ist als die Gleichgewichtsdicke, hergestellt werden, es wird jedoch gegenwärtig durch ein Ziehverfahren hergestellt, bei dem die Ränder des Glasstreifens durch Greifrollen erfaßt werden und das Glasband mit einer Geschwindigkeit abgezogen wird.

die über der normalerweise angewendeten Geschwindigkeit liegt. Ziehverfahren ergeben fehlerhaftes Glas infolge ungleichmäßiger Abkühlung quer zur Glasbewegung und erzeugen ferner ein Glasband mit geringerer Breite als normalerweise hergestellt wird. So wird sogar bei einer Erhöhung der Bandgeschwindigkeit der Durchsatz des Systems im allgemeinen herabgesetzt, so daß weniger Quadratmeter Glas hergestellt werden. Erhöhte Abzugsgeschwindigkeiten setzen die Zeit herab, während der das Glas sich auf der Flüssigkeit befindet, d. h. die Verweilzeit, und können eine schlechte Oberflächenqualität des Glases zur Folge haben, da das Flotationsverfahren im wesentlichen ein Oberflächenbehandlungsverfahren ist, das zur Herstellung von Glas mit Qualitätsoberfläche eine Verweilzeit erfordert. Unabhängig von der Dicke des Glasstreifens oder seiner Breite hat der Glasstreifen die Neigung, sich zu »schlängeln«, d. h. die gewünschte Bahn zu verlassen, während er sich auf dem Metallbad entlang bewegt. Dies führt zu einem ungleichmäßigen Verfahren.

Aus der DT-OS 14 71 936 ist ein Verfahren zur Herstellung von Glas bekannt, das von einem flüssigen Bad getragen wird und eine Dicke hat, die von der üblichen Gleichgewichtsdicke abweicht. Um dies zu erreichen, wird eine Masse aus geschmolzenem Glas auf einem

45- Teil der Oberfläche eines Flüssigkeitskörpers, wie z. B. geschmolzenem Zinn, aufgebracht und auf einen zentralen Bereich des Glases ein Druck angewendet, der von dem Druck auf das Zinn an einer Kante des Glases, die in Berührung mit dem Glas steht, verschieden ist.

Wenn der Druck auf das Glas größer ist als der auf das Zinn wirkende Druck, wird ein Glas einer Dicke hergestellt, die geringer ist als die übliche Gleichgewichtsdikke. Ist jedoch der Druck auf das Glas geringer als der Druck auf die Flüssigkeit, dann wird das Glas eine Dikke haben, die über der Gleichgewichtsdicke liegt. Nach der genannten DT-OS 14 71 936 wird das Glas in einer einzigen Druckkammer hinsichtlich seiner Dicke dimensioniert, und diese Dicke wird in der Druckkammer stabilisiert, indem man das Glas darin abkühlen läßt, bevor es aus der Kammer ausgetragen wird. Selbstverständlich muß das Glas die gewünschte Dicke beibehalten, während es sich in geschmolzenem Zustand befindet, um eben zu werden, d. h. um flache und parallele Oberflächen feuerpolierter Qualität zu erreichen. Hierfür ist eine Druckkammer beträchtlicher Länge und eine beträchtliche Zeit erforderlich.

In der BE-PS 6 45 298 wird ein Verfahren zur Herstellung von Glas beschrieben, das im wesentlichen

dem in vorgenannter Druckschrift beschriebenen Verfahren entspricht, sich in der Hauptsache jedoch von demselben dadurch unterscheidet, daß sich zwischen Ausflußöffnung und Druckkammern ein durch ein Paar divergierender Seitenwände begrenzter Bereich befindet. Dadurch können die Länge der Druckkammer(n) und die Bearbeitungszeit verkürzt werden.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem zusätzlich auch auf den von den divergierenden Seitenwänden umgrenzten Bereich Druck ausgeübt wird, läßt sich nicht nur das gesamte Fertigungsband verkürzen, sondern es werden noch weitere im Nachstehenden erläuterte Vorteile erzielt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird Glas aus einem Schmelzbehälter auf die Oberfläche des geschmolzenen Zinns und zwischen ein Paar divergierender Wände abgelegt, wo es auf die gewünschte Dicke oder auf eine Dicke dimensioniert wird, die der endgültigen Dicke nahekommt, und wird mit einer Breite ausgetragen, die schließlich seine endgültige Breite werden wird. Dadurch, daß man das Glas zwischen den divergierenden Wänden dimensioniert, die nachstehend auch als »Restriktionsbereich« bezeichnet werden, ist es möglich, das Fertigungsband wesentlich zu verkürzen, weil der Glasstreifen im Hauptteil der Anlage in der gewünschten Breite und Dicke vorliegt. Die einzige Zeit, die vor der Entfernung vom Bad erforderlich ist, ist dt£ Zeit für den Einebnungsvorgang oder das Glätten, wofür Verweilzeit auf dem Bad und ferner eine Temperatursteuerung des Bandes erforderlich sind. Eiwas anders ausgedrückt: wenn ein gegebenes Volumen Glas so auf geschmolzenes Zinn abgelegt wird, daß es sich mit seinem mittleren Teil mit einer im wesentlichen konstanten Geschwindigkeit auf dem Zinnbad entlang bewegt, wird die Glasmasse nach einer bestimmten Zeitspanne zu ihrer Gleichgewichtsdicke auseinanderfließen. Wenn Druck zur Dimensionierung des Glases angewendet wird, während im mittleren Teil eine im wesentlichen konstante Geschwindigkeit aufrechtgehalten wird, wird das Glas innerhalb einer sehr verkürzten Zeitspanne auf seine Gleichgewichtsdicke oder eine geringere Dicke eingestellt. So kann ein unter Druck stehender Restriktionsbereich, wie er vorstehend beschrieben wird, verwendet werden, um die Geschwindigkeit der Ausbreitung einer auf die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Zinn aufgebrachten Glasmasse zu verändern.

Die Erfindung hat auch gewisse Vorteile gegenüber dem Verfahren zur Herstellung von Glas mit von der Gleichgewichtsdicke abweichender Dicke, bei dem das Glas durch Formwalzen vorgeformt und danach auf dem Flüssigkeitsbad abgelegt wird. Formwalzen haben im allgemeinen die Neigung, das Glas abzukühlen, wodurch zusätzliches Erwärmen für die Oberflächenbehandlung erforderlich wird, und sind ferner gewöhnlich geriffelt, so daß sie auf dem Glas ein eingepreßtes Muster hinterlassen. Zur Herstellung eines oberflächenbehandelten Qualitätsproduktes muß das Riffelmuster entfernt werden wozu eine längere Verweilzeit auf dem Flüssigkeitsbad erforderlich wird.

Durch die Erfindung wird die Beständigkeit des Flotationsverfahrens wesentlich verbessert, da die divergierenden Wände das Glasband verankern und im wesentlichen die endgültige Bandbreite bestimmen, wodurch das Schlängeln des Bandes beseitigt oder wesentlich verringert wird.

Weiterhin wird das übliche Ausmaß der Ausbreitung des auf dem Bad beim üblichen Flotationsverfahren abgelagerten Glases verringert, so daß keine spezielle Behälterkonstruktion erforderlich ist, was bei dem üblichen Verfahren zur Herstellung eines Bandes bestimmter Größe der Fall wäre. Selbst bei einer gewissen Ausbreitung des Glases auf dem Bad bestimmen die divergierenden Wände im allgemeinen die endgültige Bandbreite des herzustellenden Glases.

F i g. 1 ist ein Aufriß einer Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; . . ....

F i g. 2 ist ein Längsschnitt entlang der Linie 2-2 der Fig. 1; :

F i g. 3 ist ein Schnitt entlang der Linie 3-3 der F i g. 1 und zeigt Einzelheiten der Anlage. - . .

In den Zeichnungen ist das Beschickungsende eines allgemein mit 10 bezeichneten Glasschmelzbehälters, dem Glasmaterial zugeführt, in dem es geschmolzen und geläutert und aus dem Glas durch einen Hals 12 auf die Oberfläche eines Bades einer Flüssigkeit 14, wie z.B. geschmolzenem Zinn, aufgegeben wird, die eine größere Dichte hat als das Glas. Die Aufgabe des Glases über einen Auslaß 16 am Hals wird durch einen Schieber 18 geregelt und kann durch einen Schieber 20 vollständig unterbrochen werden. Beide Schichten 18 und 20 sind senkrecht verstellbar.

Das Flüssigkeitsbad 14 ist in einem Behälter 22 enthalten und wird durch verschiedene Heizvorrichtungen flüssig gehalten, die nicht gezeigt sind, jedoch von üblicher Art sind. Das Glas fließt aus dem Auslaß 16 auf die Flüssigkeit 14 als Glaseinsatz, aus dem das Glasband 26 entwickelt wird. Das Glas wird zunächst zwischen einem Paar divergierender feuerfester Wände 28 auf die Flüssigkeit in den sogenannten Restriktionsbereich abgelassen. Das in Strömungsrichtung hintere Ende der Wände 28 wird durch die Blöcke 30 gebildet (»Kiss-Off«-BIöcke). Die Wände 28 des Restriktionsbereiches können aus feuerfestem Material gefertigt sein, das durch das Glas benetzt wird. Die Blöcke 30 bestehen aus einem feuerfesten Material, das Graphit sein kann. Die Breite des Abstandes der Blöcke 30 bestimmt im wesentlichen die äußerste Breite des endgültigen oder fertigen Glasbandes; jedoch kann sich das Glas des Bandes unmittelbar nach dem Austritt aus dem Restriktionsbereich und den Blöcken 30 verbreitern oder ausbreiten, verengt sich jedoch, wenn dies der Fall ist, kurz danach im wesentlichen auf die Breite, die es zwischen den Blöcken 30 hatte.

Der Behälter 22 für das Flüssigkeitsbad 14 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er einen ersten Teil 32 über dem Restriktionsbereich, einen zweiten Teil 34 und einen dritten Teil 36 umfaßt, wobei der erste Teil und der dritte Teil vorzugsweise in der Nähe des Eingangsendes bzw. des Ausgangsendes des Behälters 22 angeordnet sind.

Der erste Teil 32 des Behälters 22 ist von dem Schmelzbehälter durch die Schieber 18 und 20, insbesondere durch den Schieber 18, getrennt, der sich bis zum Glas erstreckt, und ist vom zweiten Teil 34 durch eine Querwand 38 abgetrennt, die sich von der Deckenwand bis zu einer Stelle unmittelbar über dem Glas erstreckt. Der Teil 32 umfaßt daher eine mit der Bezugszahl 40 bezeichnete Kammer, in die ein Gas unter Druck mittels eines Einlaßrohres oder mehrerer Einlaßrohre 42 eingeführt werden kann. Ferner sind Pumpvorrichtungen 44 und eine Gaszuführung 46 vorgesehen.

Wie aus der Zeichnung (insbesondere aus F i g. 2) ersichtlich ist, ist der Behälter 22 breiter als der Abstand zwischen den Blöcken 30, und der zweite Teil 34 des

Behälters 22 ist von dem dritten Teil 36 des Behälters 22 durch eine Querwand 48 abgetrennt, die sich von der Deckenwandung bis zu einer Stelle unmittelbar über dem Glas 26 auf etwa die gleiche Weise erstreckt wie die Wand 38. Ferner sind Längswände 50 vorgesehen, die sich von Bereichen unmittelbar über dem Glas und zwischen den Wänden 38 und 48 innerhalb der Seitenwände des Behälters 22 erstrecken. Die Wände 50 hängen von der Decke des Behälters 22 herab. Die Wände 38,48,50 und 50 bilden daher eine zweite Kammer 54, in die mittels eines Rohres 56 und einer Pumpe 58 aus einer Quelle 46 Gas unter Druck eingeführt werden kann.

Der dritte Teil 36 ist das Ausgangsende des Behälters 22 und endet in einer Austrittsöffnung 56, durch die sich das Glasband 26 bewegt. Die Zugkraft, durch die das Glasband auf dem Flüssigkeitsbad entlang bewegt wird, wird durch eine Reihe von Austragswalzen 59 bewirkt, die das Glas in einen Glühofen 60 fördern, der ebenfalls eine Reihe von Zugwalzen enthält.

Gas aus Quelle 46 wird den Kammern 62, 62, die durch die Seitenwände des Behälters und die Wände 50 gebildet werden, und der Kammer 64, die durch den dritten Teil 36 des Behälters 22 gebildet wird, durch die Rohre 65 zugeführt. Das den Kammern 40, 54, 62, 62 und 64 zugeführte Gas ergibt eine schützende Atmosphäre innerhalb des Behälters 22, so daß die Oxydation der Flüssigkeit des Bades 14 im wesentlichen verhincfeift wird. Darüber hinaus steht das den Kammern 40 und 54 zugeführte Gas zu den nachfolgend beschriebenen Zwecken unter Druck.

Weil das Gas den Kammern 40 und 54 unter Druck zugeführt wird und infolgedessen einen anderen Druck hat als das den Kammern 62,62 und 64 zugeführte Gas, sind vorzugsweise Abdichtungsvorrichtungen vorgesehen, die mit den Wänden 38, 48, 50 und 50 verbunden sind. Die Abdichtungsvorrichtungen können so ausgebildet sein, wie es in der US-PS 32 41 937 vorgeschlagen worden ist. Eine ähnliche Abdichtungsvorrichtung kann am Ausgang 66 des Behälters 22 vorgesehen sein, um das Eintreten von atmosphärischer Luft in die Kammer 64 zu verhindern. Zusätzlich kann ein Vorhang 68 oder eine Reihe von Vorhängen verwendet werden, um das Ausströmen der schützenden Atmosphäre aus der Kammer 64 zu verringern.

Gemäß der Erfindung wird das geschmolzene Glas zu einem Band geformt und im Restriktionsbereich auf die endgültige Breite und jede gewünschte Dicke vordimensioniert, und das vordimensionierte Band wird dann in und durch eine Druckkammer geführt, in der das Glas geglättet und oberflächenbehandelt wird.
Im allgemeinen ist das aus dem Restriktionsbereich und seiner Kammer austretende Glasband auf eine gewünschte Dicke vordimensioniert, und diese Dicke wird beibehalten und fixiert, während das Glas sich durch die Druckkammer bewegt. Weil das Glas erstarrt ist, wenn es aus der Druckkammer austritt, kann es dann ohne Druck zum Ausgang und in den Vergütungsofen weiterbefördert werden. Das Glas kann in der Restriktionskammer auf eine Dicke vordimensioniert werden, die unter der schließlich gewünschten Dicke liegt, und man kann dann zulassen, daß das Glas in der Druckkammer auf die gewünschte Dicke wächst.

Das Glas kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch in einer Dicke hergestellt werden, die über der Gleichgewichtsdicke liegt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von Glas, bei dem geschmolzenes Glas aus einem Schmelzbehälter auf die durch ein Paar divergierender Seitenwände begrenzte Oberfläche einer Flüssigkeit, die eine größere Dichte als das Glas besitzt, aufgegeben, aus dem durch die Seitenwände begrenzten Bereich ausgetragen, entlang einem Teil der Oberfläche der Flüssigkeit unter Druckeinwirkung geführt, wobei der Druck von dem auf die Flüssigkeit außerhalb und in Berührung mit dem geschmolzenen Glas einwirkenden Druck verschieden ist, das vorwärts bewegte Glas gekühlt und als Glasband abgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Dimensionierung des geschmolzenen Glases auf eine gewünschte Dicke auf das Glas außer in den Abschnitten, in denen sich das Glasband seitlich ausbreiten kann, auch in dem von den divergierenden Seitenwänden (28) umgrenzten Restriktionsbereich Druck ausübt.