DE2035126B2

DE2035126B2 - Vorrichtung zur herstellung von flachglas

Info

Publication number: DE2035126B2
Application number: DE19702035126
Authority: DE
Inventors: Eizo Yokohama Kanagawa Kanal (Japan)
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1969-07-15
Filing date: 1970-07-15
Publication date: 1973-07-05
Also published as: GB1302772A; FR2051755B1; DE2035126A1; FR2051755A1; DE2035126C3; BE753466A; US3679389A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen eines feuerpolierten Flachglases in Bandform mit einem Behälter für ein geschmolzenes Metallbad und Fördermittel, welche das Glasband auf das Metallbad auflegen und es längs diesem vorrücken und aus dem Behälter bringen, wobei entlang der Seitenwände des Behälters Kühlmittel vorgesehen sind. Eine derartige Vorrichtung ist bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 210 144).

Um bei der bekannten Vorrichtung die Bewegung des bandförmigen Flachglases auf dem Metallbad zu steuern, d. h. um sicherzustellen, daß die Ränder des Flachglases einen gleichbleibenden bestimmten Abstand von den Behälterrändern haben, wird vorgeschlagen, wasserdurchflossene U-förmig gebogene Kühlrohre zu verwenden, deren vordere parallel zur Kante des Glasbandes verlaufende Schenkel in Richtung auf die Kante des Glasbandes zu und von dieser weg bewegt werden können. Es sollen auf diese Weise quer zur Fortbewegungsrichtung des Glasbandes gerichtete Steuerkräfte ausgeübt werden. Sollten die Steuerkräfte nicht ausreichen, um das Glasband in der Mitte des Metallbades zu halten, wirken die wasserdurchflossenen Rohre als Puffer. Das Glasband kann mit ihnen wieder in die Mitte verschoben werden. Nachteilig erweist es sich, daß quer zur Fortbewegungsrichtung des Glasbandes gerichtete Konvektionsströmungen im Metallbad nicht unterbunden werden, sondern vielmehr zusätzliche Konvektionsströmungen bei der Steuerung erzeugt werden. Es ergibt sich hieraus ein verhältnismäßig unruhiges Metallbad.

Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Konvektionsströmung des geschmolzenen Metalls weitgehend zu unterbinden und eine durchgehende Kühlung an den beiden Rändern des Glasbandes zu erzielen.

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein in Transportrichtung des Glasbandes sich erstreckendes Paar von Bodentrennwänden,

ίο welche in der Unterstruktur des Behälters angeordnet und völlig in dem Metallbad eingetaucht sind, den Behälter in einen Mitteltrog und zwei danebenliegende Seitentroge aufteilt, wobei in den letzteren die Kühlmittel die Metallschmelze auf einer niedrigeren Temperatur als in dem Mitteltrog halten, so daß dementsprechend beide Ränder des Glasbandes auf dem Bad auf verhältnismäßig niederen Temperaturen gehalten werden.

Bei der praktischen Durchführung des Verfahrens der Erfindung wird aus einer Glasschmelze kontinuierlich ein Glasband mit einer bestimmten Stärke und Breite geformt. Für diese Verfahrensstufe kann jedes übliche Flachglasformverfahren, z.B. Walzverfahren, ein Colburn-Verfahren oder ein Verfahren mit nach abwärts gerichtetem Zug auf die Glasschmelze angewendet werden. Man läßt das so gebildete Glasband in im wesentlichen horizontaler Lage vorrücken, bis es auf das in einem langen Behälter befindliche Bad aus geschmolzenem Metall aufläuft.

Das Metallbad wird auf einer Temperatuc im Bereich zwischen etwa 1000° C und etwa 1100⁰C am Glaseingangsende (heißes Ende) und auf einer Temperatur zwischen etwa 600 ° C und etwa 650° C an dem Glasausgangsende (kaltes Ende) gehalten. Das Glasband auf dem geschmolzenen Metallbad befindet sich in der Hochtemperaturzone auf einer Temperatur zwischen etwa 850° C und etwa 1100⁰C und ist dementsprechend in einem Viskositätsbereich, in dem es sich verformen kann.

Es fließt also zur Seite hin und ändert seine Breite und Stärke, und zwar letztere auf die obenerwähnte Gleichgewichtsstärke hin.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun, um eine Änderung der Abmessungen des Glasbandes, und zwar sowohl hinsichtlich der Stärke als auch hinsichtlich der Breite auf Grund seines seitlichen Ausfließens zu verhindern, beide Ränder des Glasbandes auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur in der Hochtemperaturzone des Bades gehalten.

Der Mittelteil des Glasbandes befindet sich jedoch auf hoher Temperatur in dem Bereich von etwa 850° C bis etwa 1100° C und vorzugsweise von etwa 900⁰C bis etwa 1050° C, um eine feuerpolierte Oberfläche zu erzielen.

Die sich in der Nähe der beiden Ränder befindenden Teile des Glasbandes, d. h. die Zonen innerhalb von 10 cm bis etwa 40 cm oder manchmal auch etwas mehr, von jedem Rand weg gerechnet, befinden sich im allgemeinen außerhalb der Schneidelinien, auf welche das Glas zugetrimmt wird. Diese Zonen werden auf einer so niedrigen Temperatur gehalten, daß ein seitliches Ausfließen des Glases verhindert wird.

Im Fall von normalem Natronkalkglas liegt die Temperatur unter etwa 850° C, vorzugsweise im Bereich von etwa 650° C bis etwa 800° C.

Wenn also in der Hochtemperaturzone des schmelzflüssigen Metallbades der Mittelteil und die

Randteile des Bandes beispielsweise auf 1000° C bzw. auf 700° C gehalten werden, dann wird die Oberfläche des Mittelteiles geglättet, während die Randteile des Bandes so weit verfestigt sind, daß sie ein freies seitliches Verfließen des Bandes verhindem. Das Glasband lauft also durch die Hochtemperaturzone ohne irgendeine Dimensionsänderung. Da in der Niedertemperaturzone des Metallbades das Glasband sich sowieso in seinen Abmessungen nicht ändern kann, ist es dort nicht mehr notwendig, die Randteile besonders zu kühlen.

Um die Ränder des Glasbandes auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur in der Hochtemperaturzone des schmelzflüssigen Metallbades zu halten, wird bei der praktischen Ausführung der Erfindung der in der Nähe der Ränder gelegene Teil des Bades oder die Atmosphäre unmittelbar über diesen Rändern auf niedriger Temperatur gehalten oder gekühlt.

Folgende Einrichtungen können zu diesem Zweck einzeln oder in Kombination verwendet werden.

(1) Am Boden des das schmelzflüssige Metallbad enthaltenden Behälters sind zwei sich in Längsrichtung erstreckende Trennwände angeordnet, die sich jedoch nicht ganz bis zur Oberfläche des Bandes erstrecken. Derjenige Teil des Bades, welcher sich in dem Raum zwischen der Trennwand und der zugeordneten Seitenwand des Behälters befindet, wird gekühlt und auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur gehalten.

(2) Unter der Oberfläche des schmelzflüssigen Metallbades in der Nähe der beiden Ränder des Glasbandes sind Kühleinrichtungen, z.B. wassergekühlte Rohre, angeordnet, welche die Ränder des Bandes von der Bodenseite her kühlen.

(3) Im Oberbau des Behälters und insbesondere im Raum über dem schmelzflüssigen Metallbad sind zwei Trennwände oder Vorhänge angeordnet, die sich in Längsrichtung erstrecken. Die Atmosphäre in dem Raum zwischen den Trennwänden und den zugeordneten Seitenwänden wird jeweils auf einer relativ niedrigen Temperatur gehalten. Die untere Kante jeder Teilwand befindet sich dabei ziemlich nahe an dem Glasband auf dem Bad. Zweckmäßigerweise sind noch Einrichtungen vorgesehen, um ein Puffergas zwischen die untere Kante und die Oberfläche des Glasbandes einzublasen, um auf diese Weise einen besseren Abschluß gegenüber der Atmosphäre zu erzielen.

(4) In dem Raum über dem schmelzflüssigen Metallbad in der Nähe der Oberfläche des Glasbandes sind Kühleinrichtungen, z.B. wassergekühlte Rohre, vorgesehen, welche die beiden Ränder des Glasbandes kühlen können.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird in der Hochtemperaturzone des schmelzflüssigen Metallbades lediglich der Mittelteil des Glasbandes auf einer ausreichend hohen Temperatur gehalten, um den erwünschten Feuerpoliereffekt und eine ausreichende Fließeigenschaft des Glases zu erzielen, während die Randteile des Glases auf niedriger Temperatur gehalten werden. In der Niedertemperaturzone wird das gesamte Glasband auf niedriger Temperatur gehalten. Dementsprechend behält das Glasband die ihm bei dem vorgängigen Formverfahren erteilte Stärke und Breite.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn Rollen oder Rändelränder am Rand vorgesehen werden, weiche die beiden Ränder des Glasbandes in der Hochtemperaturzone erfassen, wobei auf diese Weise nicht nur eine entsprechende Antriebskraft auf das Glasband übertragen werden kann, sondern dieses auch vielmehr an Schaukelbewegungen in Querrichtung gehindert wird.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1, 2 und 3 je Mittellängsschnitte von drei Vorrichtungen gemäß der Erfindung, wobei die Formung des Glasbandes schematisch dargestellt ist,

F i g. 4 eine Seitenschnittansicht der Hochtemperaturzone des das schmelzflüssige Metallbad enthaltenden Behälters,

Fig. 5 eine Draufsicht längs der Linie A-A in F i g. 4, aus welcher die Hochtemperaturzone zusammen mit einem Teil der Niedertemperaturzone des Behälters ersichtlich ist, und

F i g. 6 einen Teilquerschnitt der Hochtemperaturzone des Behälters.

Unter Bezugnahme auf F i g. 1 wird geschmolzenes Glas 1 aus einem Vortiegel 2 des Glasschmelzbehälters kontinuierlich in ein Band zwischen ein Paar Formwalzen, d. h. eine Oberwalze 3 und eine Unterwalze 4, geformt. Das so geformte Glasband 10 läuft dann auf ein in einem Behälter 11 befindliches schmelzflüssiges Metallbad 12 auf.

Der Behälter 11 besitzt einen Überbau, durch welchen sich mehrere Rohre 13 erstrecken, die dazu dienen, dem Behälter ein nichtoxydierendes Gas, im allgemeinen Stickstoff mit einem kleinen Anteil Wasserstoff zuzuführen. Das Gas bildet eine Schutzatmosphäre in dem Freiraum des Behälters 11.

Wenn das Glasband 10 über das schmelzflüssige Metallbad 12 läuft, werden seine Oberfläche geglättet und feuerpoliert. Anschließend wird das Glasband nach und nach gekühlt. Dann verläßt es den Behälter 11 am Ausgangsende und läuft auf ein Förderwalzenpaar 14 auf.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Glasband durch einen nach abwärts gerichteten Ziehprozeß geformt. Die Glasschmelze 1 fließt durch einen Schlitz 5 nach unten, welcher in dem vorderen Bodenteil des Vordertiegels 2 vorgesehen ist, und bildet ein Glasband 10 mit einer bestimmten Breite und Stärke. Das Glasband 10 wird nach und nach gebogen, bis es in den Tank 11 in im wesentlichen horizontaler Lage einläuft.

Bei dem in F i g. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Glasband 10 mittels eines Colburn-Verfahrens gebildet. Bei diesem Verfahren wird geschmolzenes Glas 1 in den Vordertiegel oder in einer Glasziehkammer 2 vertikal nach oben gezogen, so daß ein Glasband 10 gebildet wird. Dieses Band wird mittels einer Biegewalze 6 gebogen, bis es im wesentlichen in eine horizontale Stellung kommt. Anschließend läuft es auf das in einem Behälter 11 befindliche Metallschmelzbad auf.

In den F i g. 1, 2 und 3 sind die Trennwände, die Kühleinrichtungen und Erhitzungseinrichtungen, welche in dem Oberraum des Behälters und bzw. oder in dem Metallbad zu installieren sind, nicht dargestellt.

Das aus der Schmelze gebildete Glasband besitzt also eine bestimmte Stärke und Breite, bevor es auf das geschmolzene Metallbad aufläuft. Wenn es über

das Metallbad läuft, wird seine Oberfläche geglättet, ohne daß sich dabei seine Stärke im wesentlichen ändert.

Die F i g. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform, bei der der Tank 11 einen entsprechenden unteren Einbau hat; der Boden ist mit dem Bezugszeichen 15 bezeichnet.

Die Seitenwände des Unterbaues sind mit 16 bezeichnet. Der Überbau des Behälters besitzt ein Dach 17 mit Seitenwänden 18. Längs des Bodens 15 erstrecken sich in Längsrichtung des Behälters Trennwände 19 und 20, welche vollkommen in dem Metallbad liegen. Von dem Dach 17 erstrecken sich nach unten obere Trennwände 21 und 22, die sich ebenfalls in Längsrichtung durch den über dem Bad befindlichen Raum erstrecken.

Durch die Trennwände 21 und 22 wird der Raum über dem Metallbad in ein Mittelabteil und zwei danebenliegende Seitenabteile aufgeteilt. Das Metallbad ist ebenfalls durch die unteren Trennwände 19 und 20 in einen Mitteltrog und in zwei Seitentroge aufgeteilt.

In dem Mittelabteil des oberen Raumes ist eine Erhitzungseinrichtung 23, beispielsweise aus elektrischen Heizelementen, vorgesehen. In dem Mitteltrog des Metallbades ist ein Taucherhitzer 28 installiert. Auf diese Weise kann der Mittelteil des Glasbandes 10 auf der Feuerpoliertemperatur, beispielsweise auf 1000° C, gehalten werden. In den Seitenabteilen des Überraumes sind Wasserkühlrohre 24 und 25 in der Nähe der zugeordneten Ränder des Glasbandes 10 angeordnet. In den Seitentrogen des Metallbades sind Wasserkühlboxen 26 und 27 eingetaucht (siehe Fig. 5). Die Ränder des Glasbandes werden dementsprechend durch die Kühleinrichtungen auf eine Temperatur von beispielsweise 800° C gekühlt, so daß das Band nicht nach der Seite hin verfließen kann.

Auf diese Weise ist also das Glasband 10 während seines Vorrückens durch die Hochtemperaturzone des Metallbades gegen Änderungen in der Stärke und Breite geschützt. Der Mittelteil des Bandes wird zufriedenstellend feuerpoliert.

Das Glasband 10, welches durch die Hochtemperaturzone des Metallbades gelaufen ist, besitzt dann eine Temperatur von etwa 800° C bis 850° C. Es wird nach und nach von einer Wasserkühlbox 29 (F i g. 5) auf eine Endtemperatur von etwa 600° C am Glasausgangsende des Behälters gekühlt.

In der Nähe der Ränder des Glasbandes 10 sind Randrollen 30 vorgesehen, welche angetrieben werden und sich in Reibkontakt mit den zugeordneten Rändern befinden, so daß eine entsprechende Zugkraft auf das Glasband übertragen wird. Diese Rollen können in der Hochtemperaturzone des Behälters installiert sein.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Glasband im allgemeinen auf einer Temperatur von etwa 800° C bis 900° C am Einangsende des Behälters gehalten. Das geschmolzene Metallbad wird auf einer Temperatur von etwa 1000° C bis etwa 1050° C in dem Mitteltrog in der Nachbarschaft des Eingangsendes des Behälters und auf etwa 700° C bis 800° C in den Seitentrogen in derselben Zone gehalten. Mit Vorrücken des Glasbandes nimmt die Temperatur dann nach und nach ab, so daß am stromabwärts gelegenen Ende der Hochtemperaturzone über die gesamte Breite hinweg gleichmäß eine Temperatur von etwa 700° C vorherrscht. Bei dem in F i g. 6 erläuterten Beispiel ist längs der Unterkante der oberen Trennwand 21 ein Gaseinblasrohr 31 vorgesehen, durch welches ein Gas nach unten durch die Schlitze eingeblasen wird.

Dieses Gas kann dasselbe nichtoxydierende Oas wie zuvor angegeben sein, welches die Schutzatmosphäre bildet. Die Atmosphäre in dem über dem Glasband stehenden Raum ist dementsprechend durch diesen Gasvorhang völlig abgeschlossen. Auf diese Weise können auch die Seitenabteile des überstehenden Raumes leicht auf einer verhältnismäßig niederen Temperatur gehalten werden.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist auch auf die Herstellung von Glasprodukten anwendbar, welche eine größere Stärke als die Gleichgewichtsstärke haben, z. B. eine Stärke von 10 bis 15 mm. Die Vorteile der Erfindung sind jedoch bei der Herstellung von ultradünnen Glasscheiben von etwa 1 bis 2 mm Stärke besonders ausgeprägt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Herstellen eines feuerpolieren Flachglases in Bandform mit einem Behälter für ein geschmolzenes Metallbad und Fördermittel, welche das Glasband auf das Metallbad auflegen und es längs diesem vorrücken und aus dem Behälter bringen, wobei entlang der Seitenwände des Behälters Kühlmittel vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein in Transportrichtung des Glasbandes sich erstrekkendes Paar von Bodentrennwänden (19, 20), welche in der Unterstruktur des Behälters (11) angeordnet und völlig in dem Metallbad (12) eingetaucht sind, den Behälter in einen Mitteltrog und zwei danebenliegende Seitentroge aufteilt, wobei in den letzteren die Kühlmittel (24, 25, 26, 27) die Metallschmelze auf einer niedrigeren Temperatur als in dem Mitteltrog halten, so daß dementsprechend beide Ränder des Glasbandes (10) auf dem Bad auf verhältnismäßig niederen Temperaturen gehalten werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich der über dem Metallbad (12) und dem Glasband (10) sich befindliche Raum in der Hochtemperaturzone des schmelzflüssigen Metallbades durch ein sich in Längsrichtung erstreckendes Paar von Trennwänden (21, 22) in ein Mittelabteil und zwei danebenliegende Seitenabteile unterteilt ist.