DE2048618C3 - Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Glas mit bandförmigem Querschnitt - Google Patents

Description

Glasplatten mit größter Genauigkeit hinsichtlich Fig. 2 die Viskosität des Glases längs des Her-Größe und Form und mit glatter Oberfläche erzielt Stellungsweges der Einrichtung nach Fig. I₁
werden. Da die Walzen, deren Umfangsgeschwindig- F i g. 2 a die Geschwindigkeit des Glases längs des keit gleich der linearen Geschwindigkeit des Glas- Herstellungsweges der Einrichtung nach F i g. 1,
bandes ist, sich infolge örtlicher Oberhitzungen ver- 5 F i g. 3 eine Draufsicht auf die Einrichtung nach ziehen und das geschmolzene Glas korrodierend und Fig. 1,

ätzend auf die Oberfläche der Walzen wirkt, werden Fig. 4 einen Querschnitt durch ein Glasband mit

diese in kurzer Zeit verschlissen und mehr oder we- eingebetteten Drähten,

niger verzogen, wodurch sich Unregelmäßigkeiten des Fig. 5 eine Ansicht eines Teils eines Glasbandes

Glases ergeben. Um das zu vermeiden, sollen einer io mit eingebetteten Drähten,

zur Schnellabkühlung dienenden Kammer Kühlrollen F i g. 6 den Verlauf der Geschwindigkeit des Glases

vorgeschaltet werden, die mit hoher Geschwindigkeit und der eingebetteten Drähte beim Strecken des

angetrieben werden, damit an ihrer Oberfläche ein Glasbandes.

Luftfilm mitgerissen wird, der eine Isolierschicht zwi- Das Verfahren nach der Erfindung ermöglicht die

sehen den Kühlrollen und der Glasoberfläche bildet. 15 Herstellung von Walzgläsern mit höherer Festigkeit.

Mit diesem bekannten Verfahren ist eine rationelle Nachfolgend wrJen an Hand der F i g. 1 bis 6 AusHerstellung von hochtransparentem Flachglas größe- führungsbeispiele des Verfahrens nach der Erfindung rer Dicke und hoher Festigkeit mit verzerrungsfreier zur kontinuierlichen Herstellung von Walzglas ohne Oberfläche nicht möglich. Hierzu muß, wie in der und mit einer Drahteinlage beschrieben.
DL-PS 42 943 angedeutet, das Fließverfahren auf 20 Zur Herstellung der Walzgläser wurde ein Glassatz einer Metallschmelze erfolgen, um ein transparentes mit folgender Zusammensetzung verwendet:
Glas mit verzerrungsfreier Oberfläche zu erzielen.
Hier sind aber enge Grenzen gesetzt, wenn das so er- 69 00° 0 SiO
zeugte Glasband entweder weniger als 6 mm oder ' " _D *'
mehr als 6mm, z.B. 15mm dick sein soll. Dann 25 ' ° ² '

stößt die Fachwelt auf größte Schwierigkeiten, und 12,00 °/o RO (wobei R ein Alkali- oder ein Erd-

der Ausschußanteil wird unvertrebar hoch. kalimetall ist),

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, im kon- l,46°/o R₂O₃,
tinuierlichen Verfahren auf einfache und rationelle 1,94° 0 B.,O ,
Weise Flachglas mit auch in größeren Dicken hoher 30 ^_est jJq' ^q
Festigkeit in Längsrichtung und/oder mit verzerrungs- ²' ³'
freier Oberfläche herzustellen, das eine gute Transparenz und Oberflächengüte aufweist. F i g. 1 zeigt eine Einrichtung zur kontinuierlichen

Die Lösung der Aufgabe besteht erfindungsgemäß Herstellung von Walzglas. Das im Ofen 1 geschmoldarin, daß das Glas in an sich bekannter Weise einer 35 zene Glas 6 gelangt über einen Auslauf 18 und einen mehrseitigen Druckbeaufschlagung vermittels eines Brückenstein 20 zu einem gegebenenfalls ornamenuntcr einem Druck stehenden fließfähigen Mediums tierten ersten Walzenpaar, das aus den Walzen 21 unterworfen wird, daß der zur Aufhebung des be- und 22 besteht, welche gegensinnig mit einer Umstreckenden Glases entstehenden Querkontraktion fangsgeschwindigkeit von V₁ =1,6 m/min umlaufen, aufgebrachte Druck des Mediums 0,7 bis 6 atü be- 4° Das Glas wird vom ersten Walzenpaar erfaßt und zu trägt und daß die Temperatur des Mediums ange- einem Glasband 23 ausgewalzt, das über Transportnähert die gleiche ist, die das Glas an der Stelle der walzen 21 zwecks Entspannung zu einem Rollenkühl-Druckbeaufschlagung aufweist. kanal 25 transportiert wird. Auf seinem Weg zum

Durch die Erfindung wird der technische Fort- Rollenkühlkanal läuft das Glasband durch ein zweischritt erzielt, daß im kontinuierlichen Verfahren 45 tes Walzenpaar, bestehend aus den gegensinnig mit Flachglas mit wesentlich höherer Festigkeit und mit einer Umfangsgeschwindigkeit von v₂ = 2,2 m/min sehr guter Transparenz auch in größeren Dicken her- umlaufenden Walzen 26 und 27, sowie durch ein gestellt werden kann. Dies ist für durchsichtiges drittes Walzenpaar, bestehend aus den gegensinnig Flachglas nicht nur eine erhebliche Verbesserung der mit einer Umfangsgeschwindigkeit von V₃ = 3,3 m/min Glasqualitäten, sowohl hinsichtlich seiner optischen 50 umlaufenden Walzen 28 und 29 hindurch. Dadurch Eigenschaften als auch hinsichtlich seiner Festigkeit, wird das Glasband zwischen dem ersten und zweiten sondern auch ein wesentlich vereinfachter Weg der Walzenpaar um etwa 37 %> und zwischen dem 2. und Herstellung, wie an späterer Stelle noch beschrieben 3. Walzenpaar um etwa 32«/o gestreckt. Die gesamte werden wird. Sogar Spiegelglas ist auf diese Weise Streckung des Glasbandes beträgt somit etwa 69⁰O. herstellbar, wenn der aus dem Ofen kommende regel- 55 Man könnte diese Streckung in Prozenten auch dabare Glasstrom über eine hochfeuerfeste glatte etwas durch ermitteln und ausdrücken, daß man den Anvorgezogene Überlaufschwelle so austritt, daß der fangs- und Endquerschnitt des Glasbandes, ersteren Glasstrom in Bandform etwas Gefälle hat, bevor er F₁, letzteren F₃ bezeichnet, ins Verhältnis setzt. Daüber eine Umlenkwalze in die Walzenstreckvorrich- durch läßt sich vermeiden, daß die ansteigende Folge tung einmündet. Zur Bildung einer besseren Ober- 60 der Walzengeschwindigkeiten mit der Glasbandgeflächenhaut können dabei eine oder zwei Asbestwal- schwindigkeit (Streckung) gleichgesetzt wird und eine zen vorgeordnet sein. Abweichung zwischen theoretischer und effektiver

Nachfolgend werden an Hand der Zeichnungen Streckung unerkannt bleibt.

Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. In Zwischen dem ersten und zweiten Walzenpaar soder Zeichnung zeigt 65 wie zwischen dem zweiten und dritten Walzenpaar

F i g. 1 eine Einrichtung zur kontinuierlichen Her- sind auf der Ober- und Unterseite des Glasbandes

stellung von Glas durch das Verfahren nach der Er- Glocken 30 und 31 bzw. 32 und 33 angeordnet,

~ ' welche das Glasband in Querrichtung allseitig um-

geben. In den Glocken befinden sich Düsen, denen rungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung zur über Leitungen unter Druck stehendes fließfähiges Herstellung von U-förmigem Drahtglas hervor.
Medium, vorzugsweise Helium oder Luft, zur Druck- Die Herstellung des Drahtglases erfolgte ebenfalls beaufschlagung des Glasbandes zugeführt wird, wo- auf der in der F i g. 1 dargestellten Einrichtung und bei das Medium an der ersten Druckbeaufschlagungs- 5 im wesentlichen nach dem vorstehend beschriebenen stelle mit einem Druck von 0,7 bis 2 atü und an der Verfahren, nur mit dem Unterschied, daß am Anfang zweiten Druckbeaufschlagungsstelle mit einem Druck des Herstellungsweges in das Glasband in Längsrichvon 2 bis 4 atü aus den Düsen strömt, wenn die Dicke tung Metalldrähte 34 eingebettet (F i g. 4 und 5) und des Glasbandes an dieser zweiten Stelle etwa 5 mm zusammen mit dem Glasband gezogen wurden. Dabei beträgt. Das Medium besitzt dabei jeweils minde- io ist die Drahteinlage etwa mittig in der Kernzone des stens angenähert die gleiche Temperatur wie das Bandquerschnittes einzubetten.
Glasband an der Druckbeaufschlagungsstelle. Die In der F i g. 6 ist der Verlauf der Geschwindigkeit ν Düsen sind in den Glocken derart angeordnet, daß des Glasbandes und der Verlauf der Geschwindigdas Medium auf das Glasband einen in Querrichtung keit v' der Metalldrähte über eine Strecklänge / darpraktisch allseitig gleichen Druck ausübt. 15 gestellt. Die Metalldrähte als kristalliner Werkstoff

Die Temperatur des Glases an der ersten Druck- dehnen sich langsamer bzw. weniger stark aus als das

beaufschlagungsstelle unmittelbar hinter dem ersten Glas, weshalb die Anfangsgeschwindigkeit v' der

Walzenpaar ist derart, daß die Viskosität des Glases Drähte im Glasband höher ist als die Anfangs-

an dieser Stelle mindestens 10* oder 10³ Poise be- geschwindigkeit V₁ des Glasbandes. Dadurch werden

trägt. 20 die Glaspartien, welche die Drähte umgeben, von den

Durch den natürlichen Wärmeverlust längs des Drähten mitgenommen, so daß die Streckung nicht weiteren Transportweges nimmt die Temperatur des auf eine Oberflächenschicht des Glasbandes beGlases derart ab, daß die Viskosität des Glases an schränkt bleibt, sondern durch die von den eingebetder zweiten Druckbeaufschlagungsstelle etwa 10⁸ bis teten Drähten bewirkte Mitnahme der die Drähte um-10¹⁰ Poise beträgt. 25 gebenden Glaspartien den ganzen Querschnitt des

Durch die Beaufschlagung des Glasbandes mit Glasbandes erfaßt. Dadurch werden nicht nur die dem unter Druck stehenden Medium wird die durch unerwünschten Zusatzspannungen, die bei dem bedie Streckung des Glasbandes bewirkte Querkontrak- kannten Herstellungsverfahren vom Drahtglas infolge tion des Glasbandes aufgehoben bzw. je nach dem der gegen die Oberfläche des Glases stark zunehmenauf das Glasband ausgeübten Druck eine Verbreite- 30 den Streckung des Glasbandes auftreten, vermieden, rung des Glasbandes über seine Breite vor der Strek- sondern auch eine bis zu 50 ⁰Zo höhere Festigkeit des kung hinaus bewirkt. Durch die gleichzeitige Strek- Drahtglases erzielt. Dabei hat es sich gezeigt, daß bei kung und Druckbeaufschlagung des Glasbandes wird gleichbleibender Viskosität und Bandgeschwindigkeit dessen Festigkeit in seiner Längs- und Querrichtung ein zu geringer Querschnitt der Längsdrahteinlage wesentlich erhöht, wobei die Biegefestigkeitswerte 35 den Neueffekt der Festigkeitserhöhung wieder wegin der Querrichtung höher sind als in der Längsrich- nimmt. Ebenso geht dieser Effekt verloren, wenn der tung des Glasbandes und den Wert von 700 kg/cm² Drahtquerschnitt gleich, der Glasbandquerschnitt übersteigen. aber größer wird. Als geeignet hat sich ein Verhältnis

Beispielsweise wiesen Einfeldbalken mit über 3,3 m von Drahtquerschnitt zu Glasquerschnitt mit etwa

Stützweite aus U-Baugilas, das nach dem vorstehend 40 1:12 erwiesen.

beschriebenen Verfahren hergestellt wurde, eine Bei Anwendung von hohen Zugkräften können die

Bruchfestigkeit von über 1000 kg cm² auf. Die Dicke in das Glasband eingebetteten Drähte im Bereich

des Glases betrug dabei in Glasbandmitte ^Λ ,8 mm. hoher Viskosität des Glasbandes wegen Überdehnung

Bei einer Streckung des Glasbandes von wenige reißen, wodurch sich nicht nur ein wertvermindern-

als 30⁰O tritt keine wesentliche Erhöhung der Festig- 45 des, unschönes Aussehen des Drahtglases ergibt, son-

keit des Glases in Längsrichtung mehr auf. Dies ist dem auch die splitterbindende Wirkung über ein

offenbar darauf zurückzuführen, daß bei diesen ge- drahtfreies Glasfeld verlorengehen kann. Dies läßt

ringen Streckungen nicht mehr der ganze Querschnitt sich vermeiden, wenn Drähte mit vorbestimmten

des Glasbandes von der Streckung erfaßt wird. Daß Drahtrißstellen eingebsttet werden, so daß sich ein

die höhere Festigkeit in Längsrichtung des nach dem 50 regelmäßiges Muster ergibt, wenn die Drähte beim

beschriebenen "Verfahren hergestellten Glasbandes Strecken des Glasbandes reißen,

zumindest teilweise darauf beruht, daß der ganze Das Verfahren kann auch zur Herstellung anders

Querschnitt des Glasbandes durch den Streckvorgang geformter Querschnitte als ein ebenes Band genutzt

erfaßt wird, geht aus dem nachfolgenden Ausfüh- werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

migen Unterlage einer Fehleraufbereitung seiner ? Patentansprüche: Oberfläche zu unterwerfen, in der die Glasoberfläche enier Temperatur ausgesetzt wird, bei der die obere

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung Glasoberfläche fließbar wird, während die untere von Glas mit bandförmigem Querschnitt, bei wel- 5 Glasoberfläche auf einer Temperatur unter dem chem das Glas an mindestens einer Stelle des Fließpunkt gehalten wird. Um ein Schweben des Herstellungsweges in einem Viskositätsbereich Glasbandes sicherzustellen^ ist der auf die untere von 10» bis 10" Poise gestreckt wird, insbeson- Glasoberfläche wirkende Druck großer als der auf dere nach dem deutschen Patent 2048 619, die obere Glasoberfläche ausgeübte Druck. Nach der wonach die Streckung unter im wesentlichen io FR-PS 13 99 830 liegt die Temperatur des Gases zwinatürlicher Abkühlung mindestens 30°/o und sehen 816 bis 1093° C und die Druckbeaufschlagung der natürliche Wärmeverlust des Glases über in den Grenzen zwischen 140 und 700 g pro art*, einen Streckbereich höchstens 300° C beträgt, Während der Druckbeaufschlagung ist eine Streckung dadurch gekennzeichnet, daß das Glas des Glasbandes nicht vorgesehen, denn Transportin an sich bekannter Weise einer mehrseitigen 15 rollen greifen erst an, -wenn das Glasband so weit ab-Druckbeaufschlagung vermittels eines unter gekühlt ist, daß es ohne Beschädigung seiner Obereinero Druck stehenden fließfähigen Mediums fläche weitertransportiert werden kann,
unterworfen wird, daß der zur Aufhebung der Nach einem durch die US-PS 16 16405 bekannten durch Strecken des Glases entstehenden Quer- Verfahren wird das aus einem Schmelzofen komkontraktion aufgebrachte Druck des Mediums 0,7 20 mende Glasband durch ein Rollenpaar klassiert und bis 6 atü beträgt und daß die Temperatur des Me- durch folgende mit größerer Umlaufgeschwindigkeit diums angenähert die gleiche ist, die das Glas an umlaufende Rollenpaare gereckt, wobei das Glasband der Stelle der Druckbeaufschlagung aufweist durch eine mit Gasflammen geheizte Temperatur-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- Regulierkammer und anschließend durrh eine ebenkennzeichnet, daß das fließfähige Medium ein »5 falls mit Gasflammen geheizte Glasierkammer geEdelgas, insbesondere Helium, Luftstickstoff, ein führt wird.

Flüssigkeits-Gas-Gemisch, eine Flüssigkeit oder Bei einem der DL-PS 42 943 als bekannt zu ent-

ein Flüssigkeits-Gemisch ist. nehmenden Verfahren zur kontinuierlichen Herstel-

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch lung von Flachglas wird das aus der Glasschmelze gekennzeichnet, daß wasserfreie Salze die festen 30 kommende Glasband durch ein Walzenpaar auf die Bestandteile des fließfähigen Mediums sind. Stärke von Dick-Glasband ausgewalzt. Die durch den

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Walzvorgang gebildete Haut an der Oberfläche des bis 3, · dadurch gekennzeichnet, daß das fließ- Dick-Glasbandes wird einerseits durch Aufheizen fähige Medium Kalium, Rubidium oder Cäsium und andererseits durch die latente Wärme des Dickenthält. 35 Glasbandes wieder erweicht. Im Formungsbereich

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfah- wird das Fertigmaß zu einem Fiach-Glasband durch rens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Zugkräfte ausgezogen, die durch eine höhere UmStreckung des Glasbandes mit Hilfe mindestens fangsgeschwindigkeit nachfolgender Walzen erzeugt eines Paares von Zylinderwalzen erfolgt, zwischen werden.

denen das Glasband durchläuft und die auf das 40 Ein Verfahren nach der DT-OS 14 96 447 ist dar-Glasband durch Reibungshaftung eine Zugkraft auf abgestellt, die Glasoberflächenbeeinträchtigung ausüben, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen durch »Hämmerung«, d. h. die entstehenden Planizizwei eine Zugkraft auf das Glasband ausübenden tätsfehler durch den Kontakt des Glases mit der kal-Walzenpaaren (21, 22; 26, 27; 28, 29) auf der ten Oberfläche der Walzen zu beseitigen, indem die Ober- und Unterseite des Glasbandes Glocken 45 Temperatur der Walzen wesentlich höher eingestellt (30, 31; 32, 33) angeordnet sind, in denen sich werden kann, ohne daß wie bisher die Gefahr des Düsen befinden, denen über Leitungen unter Anklebcns des Glasbandes an den Walzen bei hohen Druck stehendes fließfähiges Medium zuführbar Temperaturen besteht. Um das zu erzielen, ist dieser ist. DT-OS 14 96 447 als Lehre zu entnehmen, das Glas-

50 band vor dem Walzen mit Teilchen eines schwer

schmelzbaren Materials zu überziehen, das an dem

warmen Glasband, jedoch nicht an den Walzen haftet. Die Walzen können daher eine verhältnismäßig

Die Erfindung bezieht -ich auf ein Verfahren zur hohe Temperatur aufweisen, ohne daß das Glasband kontinuierlichen Herstellung von Glas mit bandför- 55 an den Walzen kiebt. Nach diesem bekannten Vermigem Querschnitt, bei welchem das Glas an minde- fahren wird die Glasschmelze über Walzen einem Bestens einer Stelle des Herstellungsweges in einem Vis- reich zugeführt, in dem das Überziehungsmaterial kositätsbereich von 10³ bis 10¹⁰ Poise gestreckt aufgebracht wird. Anschließend läuft das Glasband wird, und bezweckt insbesondere die weitere Ausbil- durch die auf 800° C erhitzten Walzen. Die hauchdung der durch das deutsche Patent 20 48 619 ge- 60 dünne mit Teilchen versetzte Oberfläche kann anschützten Erfindung, wonach die Streckung unter schließend durch einen Schleifvorgang entfernt werim wesentlichen natürlicher Abkühlung mindestens den, wenn beabsichtigt ist, poliertes Spiegelglas zu er-3O^fl/o und der natürliche Wärmeverlust des Glases zeugen. Die vorgesehenen Induktionsbrenner bzw. über einen Streckbereich höchstens 300° C beträgt. Sprühpistolen dienen dazu, das schmelzbare Material Sowohl der GB-PS 10 15 517 als auch der FR-PS 65 aufzubringen, aber nicht einen verformenden Druck 99 830 ist als bekannt zu entnehmen, ein aus der auf das Glasband aufzubringen.
Schmelze kommendes Glas in ein Glasband zu for- Mit einem Verfahren nach der US-PS 23 87 886

men und im schwebenden Zustand auf einer gasför- sollen bei geringer Oberflächenabnutzung der Walzen