DE1696029A1 - Waermestrahlungssperre - Google Patents

Description

Für diese Anmeldung wird die Priorität der entsprechenden US-Anmeldung, Ser.-No. 612 680 vom

30. Januar 1967*ia Anspruch genommen.

Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Erzeugen von über ein Metallbad gezogenem sowie gleichzeitig von oben beheiztem und demzufolge feuerpolierte Oberflächen aufweisendem Fensterglas (float glass) und sie betrifft insbesondere eine Wärmestrahlungssperre (radiation gate), die besonders geeignet ist zur Verwendung in der erhitzten Atmosphäre über dem Bad aus schmelzflüssigem Metall in einer Fensterglasmaschine.

Bei der Herstellung von Flachglas nach dem sog. Metallbad-Verfahren (float process) wird Glas bei gesteuerter

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Geschwindigkeit auf ein Bad aus schmelzflussigem Metall aufgebracht und entlang der Oberfläche des Metallbades in einer die "Eetallbad-Atmospbäre" enthaltenden Überdruckkammer mnter physikalischen und Wärmebedingungen vorbewegt, die gewährleisten,

1·) auf dem Bad sich eine Schiebt aus schmelzflussigem Glas bildet,

2.) das Glas in dieser Schicht seitlich ungehindert so ausfließen kann, daß auf der Oberfläche des Metallbades ein schwimmfähiger Körper aus scbmelfcflüssigem Glas von stabiler Dicke entsteht, und

3.) der schwimmfähige Körper in Band- oder Streifenform auf dem Metallbad stetig vorbewegt und dabei soweit abgekühlt wird, daß er mit Hilfe mechanischer Fördermittel von dem Bad unversehrt abgenommen werden kann.

In dem Bereich, in welchem sich auf dem Bad die Schicht aus schmelzflüssigem Glas bildet und in welchem sich diese Schicht zu einem schwimmfäbigen Körper von stabiler Dicke entwickelt, werden in der über diesem Bereich liegenden Metallbadatmosphäre verhältnismäßig hohe

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BAD ORIGINAL -

Temperaturen unterhalten, während in Bewegungsrichtung des Glasbandes hinter diesem Bereich zum Kühlen des sich vorbewegenden Glasbandes herabgesetzte Temperaturen verwendet werden. In entsprechender Weise ist, sofern der schwimmfähige Körper ausgezogen, d.h. in seiner Dicke' reduziert, werden soll, um ein endgültiges Glasband von geringer Dicke zu erzeugen, vor dem Küblbereich ein sog. Aufheizbereich erforderlich, wobei es notwendig ist, diese Bereiche unterschiedlichen Temperaturen in der Überdruckkammer voneinander zu trennen*

Zu diesem Zweck wurden nach dem bisherigen Stande der Technik Sperren oder Hubtüren verwendet, die sich jedoch als nicht zufriedenstellend erwiesen haben. Darüber hinaus kondensiert, sofern die bisher verwendeten Sperren ver- M hältnismäßig kalte, der Metallbadatmpsphäre ausgesetzte Metallflächen aufweisen, an diesen Flächen Feuchtigkeit, so daß Wassertropfen auf die hochempfindliche Oberfläche des auf dem Metallbad vorbewegten Glasstreifens herabtropfen und somit in dem fertigen Glas schwerwiegende Fehler entstehen.

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Mit Hilfe der Erfindung werden die Betriebsbedingungen

merklieb Verbessert und die vorstebend erörterten Febler und Mangel gänzlich beboben durcb Schaffung einer in der tiberdruckkanmier einer Fensterglas-Formmascbine an beliebiger Stelle verwendbaren verbesserten Wärmestrablungs sperre, die mit Metall verkleidet ist und in passender Weise gebalten wird, bei welcher jedoch die der Sperre zugeordnete notwendige Kühlvorrichtung von der Metallbadatmospbäre so isoliert ist, daß an keinem freiliegenden Teil der Warmestrablungssperre Feuchtigkeit kondensiert.

Ein Ausführungsbeispiel und eine Variante dir Erfindung sind in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1) einen Längsteilscbnitt durch eine übliche Fenster

glas-lOrmmascbine,
Fig· 2) eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Fig.1 unter Fortlassung der Deckenbaube oder Über-

druckkammer,
Fig. 3) einen in Querrichtung der Kaoaier verlaufenden Schnitt im wesentlichen nach der Linie 3-3 in Fig.1, 109343/0361

Fig. 4) einen Querschnitt durcb eine bevorzugte Ausfübrungsfor© der Wärmestrablungssperre nach der Erfindung, in perspektivischer Darstellung, und

Fig. 5) eine Variante der Wärmestrablungssperre nacb Fig. 4.

Erfindungsgemäß wird eine Einrichtung zur Erzeugung von über ein Metallbad gezogenem sowie gleichzeitig von oben beheiztem und demzufolge feuerpolierte Oberflächen aufweisendem Fensterglas in Vorschlag gebracht, die aus einem Bebälter, einem sich in dem Bebälter befindenden Bad aus scbmelzflüssigem Metall, einer im wesentlichen geschlossenen Kammer, die über dem Metallbad eine Atmosphäre umscbliesst, die eine andere ist als die Außenatmosphäre, aus Mitteln, um auf dem Metallbad einen schwimmfäbigen, streifen- oder bandförmigen Körper aus scbmelzflüssigem Glas zu bilden, Mitteln, um den Streifen über das Bad vorzubewegen und ihn in Richtung seines Vorlaufes einer gesteuerten Zugkraft zu unterwerfen, und aus einer der Kammer zugeordneten Wärmestrahlungssperre besteht, die in der Kammer im wesentlichen einen Bereich mit gegebenen Temperaturen von einem anderen Bereich mit anderen Temperaturen trennt, dadurch gekennzeichnet,

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daß die Warmes trab lungs sperre ajis* einem Metallgehäuse, einem im unteren Teil des Gehäuses angeordneten Isoliermaterialkern, aus dem Gehäuse herausragenden, in einem oberen Teil des Gebäuses angeordneten Halterungsmitteln, Mitteln zum Kühlen der Halterungsmittel, einem den die Halterungsmittel enthaltenden Teil des Gebäuses umgebenden und von ihm in einem Abstand angeordneten Mantel, zwischen dem Mantel und dem Gehäuse angeordnetem Isoliermaterial und aus sich außerhalb der Kammer befindenden Mitteln besteht, um das Gehäuse in Bezug auf das Metallbad und die Kammer in der richtigen Lage anzubringen.

In den Figuren 1 und 2 ist eine typische Fensterglasmascbine mit den stetig vorbewegten Glasstreifen aus scbmelzflüssigem Glas tragendem Metallbad veranschaulicht. In dieser Anlage wird schmelzflüssiges Glas 6 aus einem Speiserkanal 7 einem Auslaufstein 8 in einer durch eine Hubtür 9 und einen Ansperrstein 10 regulierten und gesteuerten Menge zugeführt. Das von dem Auslaufstein 8 aus auf das Metallbad 11 fliessende Glas bildet einen mit bezeichneten, schwimmfähigen schmelzflüssigen Körper, aus welchen sich eine schwimmfähige Schicht 17 von stabiler

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Das sieb in'der Wanne befindende Metallbad und der sieb

über dem Bad befindende Freiraum 21 werden mit Hilfe von aus Heizvorrichtungen 22 nach unten gerichteter Strahlungswärme erhitzt, wobei der die Metallbadatmosphäre enthaltende Freiraum 21 von einer Deckenhaube oder Überdruckkammer 23 umgeben ist, die es mit ihrer Verlängerung 27 möglich macht, über dem in der Metallbadkammer beiderseits des Glases (Glasstreifens) ™

freiliegenden Teil des Metallbades ein ausreichendes Schutzgasvolumen zu unterhalten. Die Deckenhaube 23 ist in Abständen mit Leitungen 24 verseben, die mittels Abzweigungen 25 an Verteilerleitungen 26 angeschlossen sind, über die das Scbutzgas in den Freiraum 21 bei einer solchen Förderleistung eingebracht wird, daß in den Freiraum ein leichter Überdruck (plenum) entsteht. Das Schutz- gas ist ein Gas, welches mit Zinn keine chemische Verbindung eingeht, durch die Verunreinigungen des Glases entstehen (beispielsweise ein Gemisch aus Stickstoff und Wasserstoff), wobei durcb Schaffung eines Zugangs für den Überdruck in den Freiraum 21 ein Eindringen von atmosphärischer Luft verhindert wird.

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Sofern das endgültige Glasband 29 im wesentlichen die gleiche Dicke baben soll wie die Gleichgewichts- oder stabile Dicke des Glases, muß die Temperatur des Glases in der scbnimnfähigen Schicht oder dem Band 17 sorgfältig gesteuert werden, damit das Band 17 von der Hubtür oder Sperre 19 aus bis zu dem Austragende der Anlage allmählich so abgekühlt wird, daß die Oberfläche des Glasbandes eine Temperatur erreicht, bei welcher das Glasband soweit erstarrt ist, daß es ohne Schaden für seine Oberflächen, beispielsweise bei 650 C, einer

7 Temperatur, bei welcher die Viskosität etwa 10 P

beträgt, auf mechanischen fördermitteln in einen Kühlofen hineingeleitet werden kann.

Bine für diese Zwecke verwendbare Art von mechanischen Fördermitteln besteht aus Stützrollen 30 bis 32 und einer darüber angeordneten Gegenrplle 33« die außerhalb des Austragendes der Wanne angeordnet sind. Eine beliebige der Rollen 30 bis 33 oder alle Sollen 30 bis 33 können angetrieben werden und zusamaienwirken, um auf das sich in Richtung auf das Austragende vorbewegende Glasband eine Zugkraft auszuüben, die genügt, um es über das Metallbad vorzubewegen. 109843/0361

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ORIGINAL INSPECTED

.Sofern ein Glasband mit einer geringeren Dicke als die Gleicbgewicbtsdicke verlangt wird, lässt sieb dies erzielen durcb Erböbung der Drebzabl der Rollen 30 bis 33» so daß ibre Zugkraft geändert und der Körper 17 aus scbmelzflüssigem Glas von stabiler Dicke ausgezogen und somit in seiner Dicke reduziert wird. Um jedoch am Austragende der Anlage ein endgültiges Glasband zu erzeugen, welches eine Breite aufweist, die annähernd gleicb der Breite des scbwimmfäbigen Körpers aus scbmelzflüssigem Glas mit stabiler Dicke ist, Jedoch dünner ist als der stabile Körper, werden horizontal angeordnete, mit 28 bezeichnete Kantenrollen verwendet, um das Breitbalten des Glasbandes zu unterstützen, wobei die Glastemperatur genau gesteuert werden muss, um die Längenveränderung bei seiner Viskosität im Verhältnis zu der Zugkraft der Rollen 30 bis 33 zu regulieren und auf diese Weise eine weitere Maßveränderung zu unterbinden, sobald das Glasband die gewünschte Breite und Dicke angenommen hat.

Brfindungßgeoäß werden an für die Durchführung wichtigen Stellen, wie beispielsweise an den Stellen 18 und 19» Wärmestrahlungssperren verwendet. Diese Sperren sind so

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aufgebangt, daß sie,, sofern es die Betriebsbedingungen erfordern, in Bezug auf das scbmelzflüssige Metallbad in ibrer Höbe nacb oben und unten eingestellt werden können. Im wesentlichen trennen sie jedoch Bereiche mit unterschiedlichen Temperaturen in der Überdruckkammer voneinander und bewirken sie, was noch wichtiger ist, eine Unterbindung der Wärmestrahlung aus einem dieser Bereiche in einen anderen hinein. Wie in Pig. 4 gezeigt, besteht eine solche Sperre aus einem länglichen, im wesentlichen rechteckigen Metallgehäuse 40, in dessen unterem Teil ein Kern aus isolierendem oder feuerfestem Material 41 vorhanden ist, und aus Halterungsmitteln, wie beispielsweise den übereinander angeordneten Vierkantrobren 42 und 4-3, durch welche über die Zufübrleitungen ein Kühlmittel in Umlauf gebracht werden kann. Bei dieser Bauweise kann die Wärmestrablungssperre in der Überdruckkammer 23 von außen her (fig. 3) mit Hilfe passender, in senkrechter Richtung einstellbarer Schellen 44 gehalten werden, in welchen die Vierkantroh re 42 und 43 aufgehängt sind, wobei durch richtige Steuerung des Umlaufs des Kühlmittels eine Beschädigung sowie ein Durchhängen der Halterungsmittel in der Metall-

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badatmosphäre verbindert wird.

Nun würde nacb der bisherigen Beschreibung des Aufbaus der Wärmestrablungssperre bei ibrer Verwendung an dem die gekühlten Halterungsrobre enthaltenden Teil des ' Gehäuses 40 Feuchtigkeit kondensieren, woraus sich ein unzulässiges Herabtropfen von Wasser von der Oberfläche des Gehäuses 40 auf das unter ihm vorbewegte Glasband 17 ergeben würde. Dies ist jedoch bei der vollständigen Wärmestrahlungssperre nach der Erfindung nicht der Fall.

Erfindungsgemäß ist nämlich in umgebender und getrennter Lage zu dem Teil des Gehäuses 40, in welchem die wassergekühlten Vierkantrobre 42 und 43 angeordnet sind, ein Hantel oder eine Eilfswand 46 vorgesehen und ist der Baum zwischen dem Mantel und den Gehäuse mit leichtem Isoliermaterial 47 ausgefüllt. Der isolierte Hantel 46 überlappt den unteren, mit Isoliermaterial ausgefüllten Teil des Gehäuses 40 etwas und hat dadurch bei der praktischen Produktion das Problem der Kondensation an den WärmestrablungBsperren völlig behoben und somit GIasscbäden infolge des Herabtropfens von Feuchtigkeit beseitigt.

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In Fig. 5 ist eine Variante der Wärmestrahlungssperre nacb Fig. 4 veranschaulicht, bei welcher das Gebäuse 40' aus einer gesonderten einwandigen, den Isoliermaterialkern 41* enthaltenden unteren Kammer 48 und einer gesonderten doppelwandigen wärmeisoliert en oberen Kammer für die gekühlten Halterungsrobre 42' und 4J· bestebt. Die obere und untere Kammer sind durcb Verschweißen bei 50 zusammengefügt zur Schaffung eines effektiv zusammenhängenden Gehäuses, das in entsprechender Weise und genau so wirksam arbeitet wie das aus einem Stück gefertigte, mit einer Haube oder einem Mantel versebene Gebäuse nacb Fig. 4.

Nacb den Vorstehenden ist klar, daß die Bauweise nacb Fig· 5 Vorteile haben kann durcb eine verbesserte Isolierung der gekühlten Halterungsrobre, insbesondere dort, wo die Wärmeisolierung des Kerns 41* zwischen den oberen Teil der Wand der unteren Kaaaer 48 und den Halterungsrohren verläuft.

Patentansprüche: 109643/0361

ORIGINAL INSPECTED - 13 -

Claims (4)

Patentansprüche = JC =

1. Einrichtung zur Erzeugung von über ein Metallbad

gezogenem sowie gleichzeitig von oben beheiztem und demzufolge feuerpolierte Oberflächen aufweisendem Fensterglas (float glass), bestehend aus einem Bebälter, einem sich in dem Behälter befindenden Bad aus scbmelzflüssigem Metall, einer im wesentlichen geschlossenen Kammer, die über dem Metallbad eine Atmosphäre umscbliesst, die eine andere ist als die Außenatmosphäre, aus Mitteln, um auf dem Metallbad einen scbwimmfäbigen, streifen- oder bandförmigen Körper aus schmelzflüssigem Glas zu bilden, Mitteln, um den Streifen über das Bad vorzubewegen und ihn in Richtung seines Vorlaufes einer gesteuerten Zugkraft

der zu unterwerfen, und aus. einer/Kammer zugeordneten

Wärmestrablungssperre, die in der Kammer im wesentlichen einen Bereich mit gegebenen Temperaturen von einem anderen Bereich mit anderen Temperaturen trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmestrablungesperre (19) aus einem Metallgehäuse (40), einem im

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OBlGJNAL INSPECTED

unteren Teil des Gehäuses angeordneten Isolierina te ri alkern (4-1), aus dem Gehäuse (40) herausragenden, im oberen Teil des Gehäuses angeordneten Halterungsmitteln (42, 4J), Mitteln (45) zum Kühlen der Halterungsmittel, einem den die Halterungsmittel enthaltenden Teil des Gehäuses umgebenden und von ihm in einem Abstand angeordneten Mantel (46), zwischen dem Mantel (46) und dem Gehäuse (40) angeordnetem Isoliermaterial (47) und aus sich außerhalb der Kammer (23) befindenden Mitteln (44) besteht, um das Gehäuse (40) in Bezug auf das Metallbad (11) und die Kammer (23) in der richtigen Lage anzubringen.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (40) einen länglichen, im wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist, die Halterungsmittel aus durch das längliche Gehäuse (40) verlaufenden Rohren (42, 43) besteben mit Mitteln (45) für den Umlauf eines Kühlmittels durch die Bohre, wobei die Anbringungemittel die Fora von Schellen (44) haben, in weichen die Rohre (42, 43) aufgehängt sind.

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ORIGINAL INSPECTED

3· Binricbtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (46) und das Isoliermaterial (4-7) den Isoliermaterialkern (41) überlappen.

4. Einricbtung nacb einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (40*) und der Mantel (46) eine den Isoliermaterialkern (41·) enthaltende einhändige untere Kammer (48) und eine an der unteren Kammer befestigte, die gekühlten Halterungsmittel (42, 43) enthaltende obere Kammer (49) mit voneinander getrennten Doppelwänden bilden, wobei das Isoliermaterial in dem Raum zwischen den Wänden der ober~en Kammer angeordnet ist.

5· Einrichtung nach Ansprucb 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Isoliermaterialkerns (41') zwischen der Wand der unteren Kammer (48) und den gekühlten Halterungsmittel (42', 43') liegt, so daß er die untere Kenner (48) von den Halterungsmitteln isoliert.

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