DE2127491A1

DE2127491A1 - Verfahren und Vorrichtungen zum Her stellen von Floatglas

Info

Publication number: DE2127491A1
Application number: DE19712127491
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. M Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1970-06-04
Filing date: 1971-05-28
Publication date: 1972-01-20
Also published as: US3771985A; FI52963B; ES391947A1; DK130408C; ZM7271A1; NL7107622A; DE2127491C3; DE2127491B2; IE35627L; SU959620A3; JPS5327730B1; FR2094030A1; BE768133A; KR800000775B1; CS164300B2; AT314128B; FR2094030B1; ES391934A1; YU39158B; YU202078A

Description

Patentanwalt Dlpl.-Ing. K. Walther

1 BERLIN 19

*^N Bolivaralee 9

Tel. ^044265

W/Vh-2754 28.5·71

Pilkington Brothers Limited, 201-211 Martins Bank Building, Water Street, Liverpool 2, Lancashire/England

Verfahren und Vorrichtungen zum Herstellen von Floatglas

Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Floatglas, hei dem ein Glasband längs eines Bades aus geschmolzenem Metall durch am Auslassende des Bades auf das Glasband ausgeübte Zugkräfte fortbewegt wird und hierbei eine Zone durchläuft, in der das Glasband unter Steuerung der Viskosität des Glases gestreckt wird.

Veränderungen der Sicke von im Floatverfahren hergestelltem Flachglas hängen unter anderem von der auf das Glasband ausgeübten Zugkraft ab, die von angetriebenen Austragewalzen ausgeübt wird, die das endgültige Glasband durch den Auslass des Badbebältere von dem in diesem enthaltenen Bad aus geschmolzenem Metall austragen. Ferner sind diese Änderungen

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voα den Xemperaturverhältniesen, denen das Glas ausgesetzt ist, und ferner von der Durchaatzmenge in Tonnen je Woche ausgedrückt, abhängig.

Zum Verringern der Sicke des Glases wird die Temperatur während der Portbewegung so eingestellt, dass während einer Zeit der !Fortbewegung des Glases die Viskosität so ist, dass ein Strecken des Glases erfolgen kann, wobei sich das Glas unter der Wirkung der es streckenden Zugkraft beschleunigt.

Bei einer Verfahrensführung, bei der Floatglas bis zu einer Dicke von 3 mm herab hergestellt werden kann, wird eine Reaktion zu der das Glasband beschleunigenden Zugkraft durch Abkühlen des Glasbandes bei seinem Portscbreiten vom heissen Ende des Bades, wo das Glasband durch ungehinderten Querfluss des geschmolzenen Glases auf dem geschmolzenen Metall gebildet wird, erzeugt. Durch das Abkühlen wird die Viskosität des Glases so weit erhöht, dass das verfestigte Glasband von Bandwalzen gegriffen werden kann. Dieser verfestigte Teil des Glasbandes bildet die Reaktion zu der Zugkraft, die das Strecken des Glasbandes bewirkt, das weiter stromab erneut erhitzt wird» um die Viskosität so einzustellen, dass ein Strecken des Glases durch die Zugkraft eintritt.

Bei einer anderen Verfahrensführung, bei der Glas-

und weniger

dicken bis herab zu 1, 5 mm/erreicht werden können, wird geschmolzenes Glas mit einer grossen Zuflussmenge dem Bad zugespeist und da« erzeugte dünne Glasband von dem Bad mit grosser

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Geschwindigkeit ausgetragen. Das fortschreitende Glasband wird Temperaturen ausgesetzt, la denen das Glas über einen längeren Bereich in verformbarem Zustand ist, in welchem Bereich das Strecken erfolgt, während sich seine Geschwindigkeit zu der hohen Austragsgeschwindigkeit erhöht. In Querrichtung und Längsrichtung wirkende Kräfte werden auf die Ränder des sich bildenden Glasbandes ausgeübt, um die Fortbewegungsgeschwindigkeit des sich bildenden Glasbandes zu steuern, um gleichzeitig die Oberflächenkräfte zwischen dem Glas und dem Badmetall einzustellen, die fortschreitend sich ändernde Reaktionskrafte zu der das Glas beschleunigenden Zugkraft darstellen. Danach wird das Glas den erwähnten Temperaturen ausgesetzt, um unter Beschleunigung auf die Austragsgeschwindigkeit gestreckt zu werden, wobei die Stärke der Oberflächenkräfte zwischen dem Badmetall und dem Glas während des Streckens des Glasbandes wirksam sind, die die im Randbereich wirkenden Kräfte erhöhen und die Terteilung der Reaktionskraft zu der streckenden Zagkraft so steuern, dass ein fortschreitendes Strecken des Glases auf die gewünschte Dicke eintritt·

Um beispielsweise ein dünnes Floatglas einer Dicke von 1,5 bis 2 mm herzustellen, ist eine hohe Beschleunigung des Glases während seines Streckens erforderlich. Die Geschwindigkeit des Glases kann sich während des Streckens auf das Dreifache und mehr erhöhen. Bei der hohen fortbewegungsgeschwindigkeit des Glasbandes längs des Bades, beispielsweise

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bei einer Geschwindigkeit von 40 m/min, wird Badmetall durch das Glasband mitgenommen, so dass sich eine Pumpwirkung in Richtung auf das kühlere Auslassende des Bades ergibt. Diese bewirkt einen stromaufwärts gerichteten Strom von kaltem Badmetall längs des Bodens und der Seiten des Badbehälters in de ti- Bereich, in dem das Glas gestreckt wird und eine Viskosität aufweist, bei der es besonders empfindlich gegen Beschädigungen ist, die in diesem Bereich an der Unterfläche leicht eintreten können. Während sich das Glas stromabwärts durch den Bereich, in dem es gestreckt wird, beeVegt, erhöht sich die Viskosität des Glases so, dass das Glas am Ende dieses Bereichs so weit verfestigt ist, dass es keine weiteren Formänderungen erleiden kann. Irgendwelche während des Streckens des Glases entstandenen Beschädigungen bleiben somit in dem endgültigen Glasband erhalten.

Man hat nun festgestellt, dass bei der Herstellung von dünnem Floatglas mit hohen Fortbewegungsgeschwindigkeiten die erwähnten Ströme kühleren Badmetalls in Stromaufwärtsrichtung zu örtlichen Temperaturgefällen im Bereich der Berührungsfläche des geschmolzenen Metalls mit dem Glas in der Zone führt, in der das Strecken des Glases erfolgt. Diese lemperaturgefälle bewirken aber Beschädigungen des Glasbandes, insbesondere an dessen unterer Fläche.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Floatverfahren zur Herstellung von dünnem Glas zu ver-

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bessern, um ein Mindestmass an Beschädigungen an der Unterfläche des Glasbandes zu erzielen, und insbesondere dünnes floatglas» beispielsweise einer Dicke von 2 mm, zu erzeugen, dessen Eigenschaften es zur Bildung von Schichtkörpern, beispielsweise für Kraftfahrzeugwindschutzseheiben, geeignet macht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in einerZone, in der die Viskosität des Glases zwischen ICr* ^J und 10 ¹^ Poises beträgt, im Bereich der Berührungsfläche zwischen dem Glas und dem geschmolzenen Metall eine thermische Homogenität bewirkt wird, um zufällig auftretende örtliche Temperaturgefälle an der das Glas tragenden Metalloberfläche und damit Beschädigungen in der unteren Oberfläche des gestreckten Glasbandes weitgehend zu vermindern. In weiterer Ausgestaltung dieses Verfahrens zur Herstellung von Floatglas einer Dicke zwischen 1.5 bis 2.5 mm, bei dem geschmolzenes Glas mit geregelter Geschwindigkeit auf ein Bad aus geschmolzenem Metall zugespeist wird, um auf diesem eine Schicht aus geschmolzenem Glas zu bilden, und bei dem dem Glas ein ungehinderter Querfluss zur Bildung eines Glasbandes gestattet wird, worauf das Glasband so weit abgekühlt wird, dass es gegriffen werden kann, danach am Rand gegriffen wird, um eine Reaktion für eine über das endgültig gebildete Glasband ausgeübte Zugkraft zu bilden, worauf das Glasband wieder erhitzt wird, um es durch die Zugkraft zu strecken und

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das wiedererhitzte Glas einem solchen Temperaturgefälle ausgesetzt wird, dass die eintretende Beschleunigung des Glases bei Erreichen einer vorgegebenen Dicke des Glasbandes endet, ist vorgesehen, dass das Wiedererhitzen des Glases zum Erreichen einer Viskosität zwischen 1O⁵*²⁵ - 1O⁶'⁷⁵ Poises erfolgt, und der diesen Teil des Glasbandes tragende Bereich des geschmolzenen Metalls thermisch homogenisiert wird.

Bei einer bevorzugten Verfahrensführung ist vorgesehen, dass das thermische Homogenisieren des geschmolzenen Metalls durch Bilden von sich mischenden Strömen des gescbmol* zenen Metalls bewirkt wird. Hierbei ist es zweckmässig, wenn die sich mischenden Ströme des geschmolzenen Metalls durch elektromagnetisch induzierte Querflüsse an der Oberfläche des geschmolzenen Metalls erzeugt werden. In der Praxis hat sich gezeigt, dass die Herstellung dieser sich vermischenden Ströme in dem geschmolzenen Metall im Bereich der Zone, in der das ψ Glas gestreckt wird, bereits wesentlich dazu beiträgt, Beschädigungen an der unteren Oberfläche dünnen Floatglases auszuschliessen.

Eine weitere Verbesserung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin, dass stromabwärts der Zone, in der das Glasband gestreckt wird, Querströme im geschmolzenen Metall gebildet werden, um vom Auslassende des Bades stromaufwärts fliessende Ströme kälteren Metalls in stromabwärts liegende Richtung umzulenken. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn das

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gestreckte Glasband der vorgegebenen Dicke durch einen in der Breite engeren Teil des Bades unter Abkühlen zum Auslass des Bades gefördert wird und die die Umlenkung der stromaufwärts gerichteten Ströme kühleren Metalls bewirkenden Querströme des Metalls im Bereich des Beginns des engeren Teils des Bades erzeugt werden.

Die Erfindung bezieht sich auch auf Vorrichtungen zur Herstellung von Floatglas nach dem erfindungsftemässen Verfahren mit einem länglichen Behälter für ein Bad aus geschmolzenem Metall, Einrichtungen zum Zuspeisen von Glas zum Bad mit geregelter Geschwindigkeit und zur Portbewegung des Glases längs des Bades, mit Temperaturregeleinricbtungen zum Einstellen der Viskosität des Glases auf einen Wert, bei dem das Glasband gestreckt werden kann, und mit Einrichtungen zum Ausüben einer das Strecken bewirkenden Zugkraft auf das endgültig gebildete Glasband. Eine derartige Vorrichtung kennzeichnet sich erfindungsgemäss durch elektromagnetische Einrichtungen, die quer zur Fortbewegungsrichtung des Glasbandes an dem Badbehälter oberhalb des Glasbandes in dem Bereich angeordnet sind, in dem dieses die zum Strecken geeignete Viskosität aufweist, und durch Regeleinrichtungen für die elektromagnetischen Einrichtungen, um in diesem Bereich die sich vermischenden Ströme des geschmolzenen Metalls zu bilden.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung mit Einrichtungen zum Verfestigen des Glasbandes, bis es durch Randwalzen

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zum Bilden einer Reaktion für die das Strecken bewirkende Zugkraft gegriffen werden kann, und stromabwärts der Bandwalzen liegenden T_emperaturregeleinricbtungen zum Wiedererhitzt des Glases bis zur Erzielung der zum Strecken geeigneten Viskosität und mit die Breite des Glasbandes beim Strecken aufrechterhaltenen Randwalzen, ist vorgesehen, dass die elektromagnetischen Einrichtungen zwischen dem ersten Paar von die Breite ψ des Glasbandes aufrechterhaltenden Randwalzen angeordnet sind.

Torzugsweise sind die elektromagnetischen Ein* richtungen lineare I duktionsmotoren.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, bei der das Auslassende des Bades auf eine etwas grössere Breite als die Breite des endgültigen Glasbandes durch von dem gröSBere Breite aufweisenden Teil des Badbehälters ausgehenden geneigte Seitenwände verringert ist, ist vorgesehen, dass zwei lineare Induktionsmotoren, von denen je einer an je eine der geneigten Seitenwände zur Bewegungsrichtung des Glasband es stromaufwärts geneigt angeordnet ist, vorgesehen sind, und dass stromaufwärts dicht vor den Induktionsmotoren angeordnete in das Bad reichende Sperrwände gebildet sind, und Regeleinrichtungen für die Induktionsmotoren, die Ströme des geschmolzenen Metalls von dem in Bewegungsrichtung zentralen Seil des Bades zu den Spervänden erzeugen, die von diesem zum Auslass des Badbehälters abgelenkt werden·

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Eine weiter· Ausführuagsform dieser Art

kennzeichnet sich durch zwei weitere lineare Induktionsmotoren stromaufwärts dicht vor den geneigten Seitenwänden, denen Regeleinrichtungen zugeordnet sind, und die Ströme des geschmolzenen Metalls aus dem in Bewegungsrichtung des ßlasbandes zentralen Teil des Bades zu dessen Seiten erzeugen.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele

von Yorrichtungen zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens dargestellt. Iq der Zeichnung ist

fig. 1 eine sobeoatleohe Draufsicht auf einen Badbehälter eiger floatglasanlage zur Herstellung τοη dünnen !Floatglas nach einer Yerfahrensführung,

fig. 2 ein Schnitt nach der Linie H-II in fig.l, Fig. 3 eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform einer Torrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, fig· 4 eine Draufsicht auf eine weitere abgewandelte Ausführungsform der Erfindung mit in der Breite verringertem Auslassende des Badbehälters,

flg. 5 ein Schnitt nach der linie V-V in flg.4 und fig. 6 eine weitere abgewandilte Ausführung«-

form Ihnlich der nach fig. 4«

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Die fig. 1 und 2 zeigen einen Badbehälter einer Eloatglasanlage zur Herstellung von dünnem Floatglas. Der Badbehälter besteht aus Seitenwänden 1, einer Stirnwand am Einlassende und einer Stirnwand 3 am Auslassende. Der Behälter hat solche Ausmasse, dass er die grösstmöglicbe Breite des Glasbandes bei dessen Bildung am heissen Einlassende aufzunehmen imstande ist» so dass ein ungehinderter Querstrom des geschmolzenen Glases auf dem Badmetall eintreten kann.

Geschmolzenes Kalk-Soda-Silikaglas wird auf das Bad, das üblicherweise aus geschmolzenem Zinn besteht, am Einlassende des Badbehälters über einen Ausguss 4 mit geregelter Geschwindigkeit, beispielsweise I960 Sonnen je Woche, zugespeist. Die Regelung wird durch einen Regelschieber 5 bewirkt.

Der Badbehälter ist von einer in Pig. I fortgelassenen Haube überdeckt, wobei in dem Raum oberhalb des Bades eine Schutzgasatmosphäre unter Überdruck aufrechterhalten wird.

In bekannter Weise sind in dem geschmolzenen Metall 6 des Bades und in dem Raum oberhalb des Bades nicht dargestellte Tamperaturregeleinrichtungen vorgesehen. Die Temperaturbedingungen am Einlassende des Bades werden so eingestellt, dass das zugespeiste geschmolzene Glas 7 sich in Querrichtung frei bis an die Grenzen des freien Querflusses aus-

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breitet, während es sich in Längsrichtung des Bades fortbewegt.

Während der weiteren Portbewegung des Glasbandes werden die Temperaturbedingungen so eingestellt, dass das Glas im verformbaren Zustand in einem Bereich verbleibt, in dem es fortschreitend unter Erhöhung der Fortbewegungsgeschwindigkeit durch eine auf das Glasband ausgeübte Zugkraft gee&ckt wird.

Bas geschmolzene Glas 7 breitet sick nach den Selten nach der Ankunft auf dem Badoetall bis zu einer Breite von etwa 4,5 m aus. Bie Temperatur des Glases beträgt hierbei etwa 990°0 und bei Erreichen der grössten Breite beträgt seine

Dicke etwa 7i

Die Schicht 8 aus geschmolzenem Glas schreitet dann unter Bildung eines Glasbandes fort, wobei das entstehende Glasband aus einem Glas niedriger Tlskosität, beispielsweise von ΙΟ⁴*⁸ Poises besteht. Das Glas wird allmählich während seiner weiteren Fortbewegung längs des Bades abgekühlt, wodurch seine Viskosität langsam zunimmt und mit zunehmender Viskosität wird eine Zugkraftfeum Strecken des Bandes wirksamer. Diese wird durch das endgültig gebildete Glasband 9 aus dünnem floatglas übertragen, das durch Austragswalzen 10 am Auslassende des Badbehälters von dem Bad ausgetragen wird. In dem Bereich geringer Viskosität des Glases sind zwei zur Fortbewegungerichtung des Glases geneigte Randwalzen 11 vorgesehen, die auf Wellen 12 sitzen. Diese sind durch die Seitenwände 1 des Badbehälter nach aussen geführt und werden durch geregelte Antriebsmotoren 13

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angetrieben. Die Randwalzen 11 greifen die Händer des sich bildenden Glasbandes mit geriefelten Oberflächen. Die Randwalzen bestehen aus Graphit, rostfreiem Stahl oder weichem Stahl und sind innen wassergekühlt. Sie sind in einem Winkel von 5° zur Senkrechten zur Bewegungsrichtung des Glasbandes geneigt.

Iq diesem Bereich beträgt die Temperatur des Glases ο
etwa 900 und die Randwalzen werden mit einer Geschwindigkeit

" von 2.42 m/min angetrieben. Die Randwalzen üben nach aussen und in Längsrichtung auf die Ränder des entstehenden Glasbandes wirkende Kräfte aus. Die nach auseen gerichtete Komponente wirkt einer ungebührlichen Verringerung der Breite entgegen. Ein leichtes Strecken des Glasbandes beginnt in diesem Bereich.

Weitere Paare von Randwalzen 14, 15 und 16 sind mit Abstand voneinander stromabwärts des Bades vorgesehen. Sie sitzen auf zugeordneten Wellen 17,18 bzw. 19, die von Motoren 20, 21 bzw. 22 angetrieben werden.

k Die Randwalzen 14 sind in einem Winkel von 8° zur

Senkrechten zur Bewegungsrichtung des Glasbandes geneigt und werden mit einer Geschwindigkeit von 3.35 m/min angetrieben. Die Randwalzen 15 sind ebenfalls in einem Winkel von 8° zur Senkrechten zur Bewegungsrichtung des Glasbandes geneigt und werden mit einer Geschwindigkeit von 4.00 m/min angetrieben.

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Sie Randwalzen 16 sind la einem Winkel von 10° zur Senkrechten zur Bewegungsrichtung des Glasbandes angeordnet und werden mit einer Geschwindigkeit von 4·83 m/min angetrieben. , Die Wirkung dieser Sätze von Randwalzeα besteht

darin, eine ungebührliche Verringerung der Breite des Glasbandes zu unterbinden, während dieses von 2.42 m/min auf 4*83 m/min beschleunigt wird. Beim Durchlauf des Glases unter den Randr walzen 16 beträgt seine Temperatur etwa 845⁰C, so dass es also eine Viskosität von ICr Poises aufweist. Das Glas hat hier eine Dicke von etwa 4.5 mm.

Das endgültige Glasband 9 hat eine Dicke von

3 mm und eine Breite von 2.6 m und wird von den Austragswalzen 10 mit einer Geschwindigkeit von 9.25 m/min ausgetragen, so dass bis zum Austragen eine erhebliche Beschleunigung des Glases eintritt, durch die das Glas schnell auf 3 mm Dicke gestreckt wird. Dieses Strecken erfolgt gegen die Reaktion, die durch die Kräfte zwischen den Oberflächen des geschmolzenen Badmetalls und des Glasbandes im Bereich der Randwalzen 11,14, 15 und 16 entstehen.

Wthrend das Glas gestreckt wird, wird es langsam

auf etwa 800⁰C abgekühlt, wodurch sich seine Viskosität auf

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etwa 10 ^%J Poises erhöht. Es ist dies der kritische Bereich, bei dem das dünne Glas mit hoher Fortbewegungsgeschwindigkeit gebildet wird und in dem das Glas insbesondere an seiner unteren

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Oberfläche gegen Beschädigungen anfällig ist, die durch thermische Homogenität der das Glas abstützenden fläche bedingt sind. Um derartige zufällige, örtliche Temperaturgefälle in der das Glas abstützenden Metalloberfläche zu verhindern, sind zwei lange lineare Induktionsmotoren 23 und 24 in dem Badbehälter oberhalb des Glasbandes in der Streckzone angeordnet, in der die Viskosität des Glases zwischen 1O⁵*²⁵ und 10^6#75 Poises beträgt. Die linearen Induktionsmotoren sind für sich gekühlt und von gegossene» feuerfesten Werkstoff umschlossen. Elektrische Energie wird ihnen von Quellen 25 und 26 zugeleitet, wie auch ein Umlauf von Kühlwasser vorgesehen ist. Die Kühlwasserleitungen und die elektrischen Leitungen sind in einstellbaren !Pragarmen 27 und 23 vorgesehen, die in den Seitenwänden 1 des Badbehälters abgestützt sind. Wie Fig. 2 zeigt, ist die untere Fläche jedes linearen Induktionsmotors dicht oberhalb der Glasoberfläcbe in deren Randbereich vorgesdBÜ..

Die elektrische Versorgung der linearen Induktionsmotoren 23 und 24 veranlasst elektromagnetisch induzierte Ströme in dem geschmolzenen Metall, die durch die Pfeile 29 angedeutet sind. Diese strömen von den Seiten des Badbehälters zu dessen in Bewegungsrichtung des Glasbandes zentralen Bereich. Die Ströme 29 des geschmolzenen Metalls stellen sich vermischende Ströme in der Oberfläche des geschmolzenen Metalls dar, die jegliche Neigung zur Bildung örtlicher Zirkulationen des Badmetalls unterbinden, wodurch örtliche Temperaturgefälle ver-

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hindert sind und d durch mögliche Beschädigungen der Glasoberfläche auf ein Kleinstmass beschränkt werden.

Ein zweites Paar linearer Induktionsmotoren 30 und 31 kann stromabwärts der ersterwähnten linearen Induktionsmotoren vorgesehen sein, um die thermische Homogenität in dem geschmolzenen Metall in dem Bereich aufrecht zu erhalten, in dem das Glas seine endgültige Dicke von 3 mm erreicht. Die linearen Induktionsmotoren 30 und 31 werden von Tragarmen 32 und 33 getragen, die die elektrischen Zuleitungen von Quellen 34 und 35 enthalten.

flg. 3 veranschaulicht eine abgewandelte i.«sführungsform zur Herstellung von dünnem Floatglas einer Sicke von 2.2 mm bei grosser Durchsatzmenge. Geschmolzenes Kalk-Soda-Silikaglas wird auf das Bad mit einer Menge von 1730 bis 2600 Tonnen je Woche zugespeist.

In der Haube oberhalb des Badbehälters sind Temperaturregeleinrichtungen vorgesehen, ebenso wie in dem geschmolzenen Metall 6 des Bades. Die Temperaturbedingungen am Einlassende des Bades werden so eingestellt, dass das geschmolzene Glas 7, das von dem Ausguss 4 mit einer Menge von 235ü Tonnen jeWoche zugespeist wird, ungehindert in Querrichtung sich ausbreitet, um einen schwimmenden Körper 8 aus geschmolzenem Glas zu bilden, der eine Breite von etwa 6.5 m und eine Dicke von 7.4 mm aufweist. Dieser Körper 8 aus geschmolzenem Glas wird mit einer Geschwindigkeit von 1.9 m/min

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durch eine Zugkraft fortbewegt, die auf das endgültig gebildete Glasband 9 ausgeübt wird, das von angetriebenen Austragswalzen 10 aus dem Bad ausgetragen wird.

Auch hier ist die übliche Schutzgasatmosphäre

mit Überdruck über dem Bad aufrechterhalten, um die freiliegenden !Flächen des Badmetalls zu schützen.

Die Temperatur des geschmolzenen Glases bei der

W Zuspeisung auf das Bad beträgt etwa 1000 bis HOO⁰C und bei Erreichen der Grenzen des freien Querflusses hat sich das Glas auf etwa 95O⁰C abgekühlt. Es wird dann bei der weiteren Portbewegung allmählich weiter abgekühlt, bis es sich soweit verfestigt hat, dass es gegriffen werden kann. Beispielsweise erfolgt eine Abkühlung bis auf etwa 79O⁰C. Dann wird das Glas in seinem verfestigten Bereich 37 von zwei Randwalzen 36 gegriffen, die die Portbewegungsgesehwindigkeit beispielsweise auf 1.9 m/min steuern. Dieser verfestigte Teil des Glasbandes

^ stellt eine Reaktion zu der auf das endgültige Glasband 9 ausgeübten Zugkraft dar und verhindert eine Übertragung dieser Zugkraft auf den stromaufwärts liegenden schwimmenden Körper 8, so dass dieser ungestört seine Ausbreitung in Querrichtung ausführen kann.

Bei der weiteren Portbewegung des verfestigten Glasbandes wird dieses wieder erhitzt, um es in einen Zustand zu bringen, in den es durch die Zugkraft gestreckt werden kann.

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Im Ausführungsbeispiel wird das Kalk-Soda-Silikaglas auf eine temperatur von etwa 84O⁰C erhitzt, wobei Temperaturen von 86O⁰O bis höchstens 900⁰C möglich sind. Die Temperatur des Glases wird in diesem Bereich für eine kurze Zeit der weiteren Fortbewegung aufrechterhalten, wobei das Glas durch die Reaktion des verfestigten Bereichs 37 bedingt sich von der anfänglichen Geschwindigkeit von 1.9 m/min auf eine Geschwindigkeit mm 14 m/min beschleunigt, mit welcher Geschwindigkeit das hergestellte dünne Glasband 9 aus dem Badbehälter ausgetragen wird. In dem Bereich 38 des Glasbandes (Fig. 3) erfährt das Glas eine schnelle Beschleunigung. U_m die Breite des Glasbandes aufreeht zu erhalten und auch die Bedingungen im Randbereich des Glasband es während des Streckens zu steuern, sind zur Bewegungsrichtung des Glasbandes geneigte Randwalzen 39 in diesem Bereich vorgesehen. Diese sind in einem Winkel von 7° zur Senkrechten zur Bewegungsrichtung des Glasbandes geneigt und werden mit einer Geschwindigkeit von 3.5 m/min angetrieben, die etwa der zunehmenden Geschwindigkeit des Glasbandes in diesem Bereich entspricht. Die Temperatur des Glases entspricht etwa der Temperatur des Badmetalls und beträgt im Ausführungsbeispiel

ο im Bereich der Randwalzen 39 etwa 850 C. Danach ersrfolgt eine beträchtliche Beschleunigung des Glasbandes in dem stromabwärts liegenden Bereich und an der Stelle, an der die Fortbewegungsgeschwindigkeit den Wert von 4.5 m/min erreicht, ist eine weitere Steuerung der Breite durch einen zweiten Satz von Rand-

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walzen 40 vorgenommen, die in einem Winkel von 5° zur Senkrechten zur Bewegungsrichtung des Glasbandes angeordnet sind. Hinter diesen Randwalzen setzt sich die Beschleunigung des Glasbandes bis zu der endgültigen Geschwindigkeit von 14 m/min fort. Hinter den Randwalzen 40 ist das Glas so weit verfestigt, dass ein weiteres Strecken des Glasbandes nicht mehr eintritt. Das endgültige Glasband 9 hat eine Breitenron 3 m und eine Sicke von 2.2 mm.

Um zufällige örtliche Temperaturgefalle in dem das Glas unmittelbar hinter dem Bereich 33 abstützenden Badmetall zu unterbinden, in welchem Bereich die Viskosität des Glases zwischen Kr* ^J und 10 Poises beträgt, sind zwei lange lineare Induktionsmotoren 22 und 24 in dem Badbehälter vorgesehen. Diese Induktionsmotoren 23 und 24 liegen zweckmässig zwischen den Randwalzen 39 und 40.

Die linearen Induktionsmotoren 23 und 24 erstrecken sich symmetrisch quer zur Portbewegungsrichtung des Glasbandes und werden von Tragarmen 27 und 28 getragen, die in den Seitenwänden 1 des Badbehälters abgestützt sind. Sie enthalten die Versorgungszuleitungen der Motoren von Quellen 25 und 26. Auch bier ist eine Kühlung der Induktionsmotoren vorgesehen. Die untere !Flächen der Indektionsmotoren liegen hier ebenfalls dicbt oberhalb der Glasoberfläche.

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Wie twi der Ausftthrungsform nach den Pig. I und erfolgt die elektrische Versorgung der Induktionsmotoren ao, dass elektromagnetisch Ströme in dem geschmolzenen Metall induziert werden, die durch die Pfeile 29 angedeutet sind, und quer durch die Wiedererwärmungszone 38 fliessen. Das nach einwärts turn in Bewegungsrichtung des Glasbandes zentralen Teil des Bades von beiden Seiten fliessende Metall stellt die sich vermischenden Ströme dar, die jegliche Neigung zur Bildung örtlicher Zirkulationen in der das Glas abstüte&nden Metalloberfläche unterbinden, und damit die notwendige thermische Homogenität der abstützenden Metalloberfläche gewährleisten.

Sie linearen Induktionsmotoren 23 und 24 bewirken offensichtlich eine thermisch gleichmässige Oberfläche des geschmolzenen Metalls in dem Bereich, in dem das Glas besondere anfällig auf Verformungen ist, so dass jede Pompwirkung des sich rasch beschleunigenden Glases, durch das geschmolzenes Metall stromabwärts mitgenommen wird, unschädlich ist, da es nicht durch in entgegengesetzter Richtung strömendes kühleres Metall in diesem Bereich ersetzt wird. Ein spiralig verlaufendes Einschleusen des im unteren Teil des Bades zurückströmenden kühleren Badmetalls in dem Bereich der Berührungsfläche wird durch die lineraren Induktionsmotoren 23 und 24 verhindert, so dass unerwünschte zufällige örtliche Temperaturgradienten in der abstützenden Metalloberfläche nicht eintreten können.

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1 0 9 8 8 k I 1 0 3 ß

In den Fig. 4 und 5 ist eine weitere abgewandelte Ausführungsform dargestellt· Im Bereich des Auslassendes des Badbehälters sind die Seitenwände mit geneigten Teilen 41 versehen, die die Breite des Badbehälters zu Teilen 42 am Auslassende verringern. Die Breite des Badbehälters am Einlassende ist so gross gewählt, dass sich das zugespeiste Glas bis zur Grenze des freien Querflusses ungehindert ausbreiten kann, während die Breite des Badbehälters am Auslassende etwas grosser als die Breite des endgültig ausgetragenen Glasbandee 9 ist.

Wenn sich das Glasband dem Bereich der schrägen Seitenwände 41 nähert, erhöht sich seine Geschwindigkeit schnell auf den Wert, mit dem es durch den in der Breite begrenzten Teil des Bades tritt, wo eine grössere Wirkung auf die Ströme des geschmolzenen Metalls eintritt. Die hohe Geschwindigkeit des dünnen Glasbandes 9 innerhalb des schmaleren Teils des Badbehälters in Verbindung mit der Wirkung der schrägen Seitenwände 41 bedingt eine Pumpwirkung auf das geschmolzene Metall auf das Auslassende des Badbehälters zu, in dem die Temperatur etwa 650 bis 700⁰C beträgt. ES stellt sich ein entsprechender Gegenstrom in stromauf wärtiger Richtung ein.

An den Enden der Seitenwände 41» die mit den Seitenwänden 42 zusamraenstossen, sind daher zwei zusätzliche kurze lineare Induktionsmotoren 43 vorgesehen, die sich über den Rand des sich beschleunigenden Glasbandes erstrecken, und

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an Tragstangen 44 gehalten sind. Sie werden von regelbaren Quellen 45 in gleicher Weise wie die Induktionsmotoren 23 und 24 gespeist.

Die linearen Induktionsmotoren 43 sind in Stromaufwärtsrichtung zur Senkrechten zur Portbewegungsrichtung des Glasbandes geneigt und bewirken Ströme des geschmolzenen Metalls von dem in Fortbewegungsrichting des Glas band es zentralen Teil zu den Seiten des Bades, wie dies die Pfeile 46 andeuten. Stromaufwärts jedes Induktionsmotors 43 ist in der Seitenwand 41 eine Sperrwand 47 vorgesehen, die in das Bad ragt und sich über die ganze Höbe der Seitenwand bis zum Boden des Baibehälters erstreckt. Die von den Induktionsmotoren induzierten Ströme des Badmetalls werden durch die Sperrwände 47 in Stromabwärtsrichtung umgelenkt, wie dies durch die Pfeile angedeutet ist, also in den schmaleren Teil am Auslassende des Badbehälters.

Die Steuerung der Induktionsmotoren 43 ist so eingestellt, dass ihre Wirkung sich tief in das geschmolzene Metall des Bades erstreckt, so dass Ströme von küblerem Badmetall dicht oberhalb des Bodens des Badbehälters gebildet werden und diese zum Auslassende geleitet werden, so dass von diesem kein kühles Metall in die Wiedererwärmutigaaone 38 gelangen kann, in der ein derartiger Zustrom von kühlem Metall die erwähnten schädlichen Einflüsse ausüben könnte.

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Eine weitere Verbesserung der Verfahreasführung kann durch die in Mg. 6 dargestellte Ausbildung der Vorrichtung erzielt werden, bei der zwei weitere lineare Induktionsmotoren 48,ähnlich den Induktionsmotoren 23 und 24» oberhalb des Glasbandes stromabwärts des Zweitpaares der Randwalzen 40 vorgesehen ist» Diese linearen Induktionsmotoren 43 werden von gesteuerten Quellen 50 so verborgt, dass sie aus dem in Fortbewegungsricbtung des Glases zentralen Bereich des Bades Ströme geschmolzenen Metalls nach aussen bewirken, wie dies durch die Pfeile 49 angedeutet ist. Der Strömungsverlauf ist also den durch die Induktionsmotoren 23 und 24 indizierten Strömen 29 entgegengesetzt. Das Zusammenspiel der nach aussen gerichteten Ströme 49 und der nach innen gerichteten Ströme 2y zusammen mit den von den Induktionsmotoren 43 erzeugte« Strömen 46 vermeidet jede Störung der Stabilität der thermischen Verhältnisse, so dass in dem hinter der Wiedererwärmungszone liegenden Bereich, in dem das Glas sehr stark beschleunigt wird, und sich gleichzeitig abzukühlen beginnt, die schädlichen örtlichen Temperaturgefälle einwandfrei vermieden sind·

Durch sorgfältige Auswahl der Einstellung der Temperaturen längs des Bades vom Einlass-bis zum Auslassende wie auch der Zuspeisegeschwindigkeit des geschmolzenen Glases zum Bad, ferner die Lage und Geschwindigkeit der Bandwalzen 36,39 und 40 und shhliesslich der Einstellung der linearen

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Induktionsmotoren 23, 24, 43 und 48 kann der Behandlungsvorgang auf die Geometrie des Bades so abgestimmt werden, dass stabile Temperaturverhältnisse bei hohen Durchlaufgeschwindigkeiten des Glasbandes zur Herstellung von dünnem Floatglas einer Stärke von 2 mm mit zur Bildung von Schichtkörpern geeigneten Eigenschaften erreicht werden kann.

Die Riojitung sämtlicher linearer Induktionsmotoren kann wahlweise geändert werden, um die beste Abstimmung der Yerfabrensführung zu erzielen. Unter besonderen Umständen können z.B. die Induktionsmotoren 23 und 24 so gesteuert werden, dass sie geschmolzenes Metall längs der Oberfläche des Bades aus dem in Bewegungsrichtung des Glasbandes zentralen Teil zu den Seiten des Bades bewirken, wie auch die Induktionsmotoren 43 in ihrer Wirkung umgekehrt werden können und einen Strom von den Seiten des Bades zu dessen zentralem Bereich bewirken. Durch weitere Steigerung der Geschwindigkeit, mit der das Glasband aus dem Bad abgezogen wird, beispielsweise bis zu 20m/min, können noch dünnere Gläser, beispielsweise von 1.5 bis 1.7 mm Dicke, hergestellt werden. Für die Herstellung von Gläsern dieser Dicke wurde festgestellt, dass durch Anordnung und Wirkungsweise der Randwalzen und der linearen Induktionsmotoren örtliche Temperaturgefälle im geschmolzenen Metall verhindert werden können, das das Glas abstützt, wenn seine Viskosität zwischen 10⁵*²⁵ und 1O⁶'⁷⁵ Poises beträgt, so dass Beschädigungen des endgültigen Glasbandes vernacblässigbar klein

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Das erfindungsgemässe Verfahren kann auch bei einer Verfahrensführung verwendet werden, "bei der das anfängliche im Floatverfabren gebildete Glasband allmählich abgekühlt, aber nicht so kräftig wie bei der zuvor beschriebenen Methode, und dann ohne Pesthalten seiner Ränder erwärmt wird, um eine Viskosität zwischen 10 und 10 Pihises zu erhalten, um dann in diesem Bereich durch eine ausgeübte Zugkraft gestreckt zu werden.

Das erfindungsgemässe Verfahren ist daher bei allen Abarten des Floatverfahrens verwendbar, bei dem eine Beschleunigung des Glasbandes als Ergebnis seiner Streckung in Längsrichtung eintritt, und ist besonders nützlich zur Herstellung von dünnem Flachglas im Ploatverfahren, das verbesserte Eigenschaften an der unteren Oberfläche aufweist. Dadurch ist die Anwendungsmöglichkeit des Ploatverfahrens auf solche dünnen Gläser erweitert, bei denen eine hohe Güte zur Bildung von Schichtkörpern verlangt wird, wie sie für Windschutzscheiben von Kraftfahrzeugen und anderen Zwecken in der Kraftfahrzeugindustrie gefordert werden.

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Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zum Herstellen von floatglas, bei dem ein Glasband längs eines Bades aus geschmolzenem Metall durch am Auslassende des Bades auf das Glasband ausgeübte Zugkräfte fortbewegt wird und hierbei eine Zone durchläuft, in der das Glasband unter Steuerung der Viskosität des Glases gestreckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Zone, in der die Viskosität des Glases zwischen ICr' * und 10 '^ Poises beträgt, im Bgreioh der Berührungsfläche zwischen dem Glas und dem geschmolzenen Metall eine thermische Homogenität bewirkt wird, um zufüllig auftretende örtliche Temperaturgefälle an der das Glas tragenden Metalloberfläche und damit Beschädigungen in der unteren Oberfläche dea gestreckten Glasbandes weitgehend zu vermindern·

2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung von Floatglas einer Sicke zwischen 1.5 bis 2,5 mm, bei dem geschmolzenes Glas mit geregelter Geschwindigkeit auf ein Bad aus geschmolzenem Metall zugespeist wird, um auf diesem eine Schibht aus geschmolzenem Glas zu bilden, und bei dem dem Glas ein ungehinderter Querfluss zur Bildung eines Glasbandes gestattet wird, worauf das Glasband so weit abgekühlt wird, dass es gegriffen werden kann, danach am Rand gegriffen wird, um eine Reaktion für eine über das endgültig gebildete Glasband

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ausgeübte Zagkraft zu bilden, worauf daa Glasband wieder erhitzt wird, um es durch die Zugkraft zu strecken und das wiedererhitzte Glas einem solchen Temperaturgefälle ausgesetzt wird, dass die eintretende Beschleunigung des Glases bei Erreichen einer vorgegebenen Sicke des Glasbandes endet, dadurch gekennzeichnet, dass das Viedererhitzen des Glases zum Erreichen einer Viskosität zwischen ICr* ^J und 10 ¹^ Poises erfolgt, und der diesen Teil des Glasbandes tragende Bereich des geschmolzenen Metalls thermisch homogenisiert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch . gekennzeichhet, dass das thermische Homogenisieren des geschmolzenen Metalls durch Bilden von sich mischenden Strömen des geschmolzenen Metalls bewirkt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die sich mischenden Ströme des geschmolzenen Metalls durch elektromagnetisch induzierte Querflüsse an der

\ Oberfläche des geschmolzenen Metalls erzeugt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts der Zone, in der das Glasband gestreckt wird, Querströme im geschmolzenen Metall gebildet werden, um vom Auslassende des Bades stromaufwärts fliessende Ströme kälteren Metalls in stromabwärts liegende Richtung umzulenken.

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6. Vf 'fahren nach Anspruch 5> dadurch gekennzeichnet, dass das gestreckte Glasband der vorgegebenen Dicke durch einen in der Breite engeren Teil des Bades unter Abkühlen zum Auslass des Bades gefördert wird und die die Umlenkung der stromaufwärts gerichteten Ströme kühleren Metalls bewirkenden Querstrome des Metalls im Bereich des Beginns des engeren Tills des Bades erzeugt werden.

7. Torrichtung zur Herstellung von Floatglas nach dem Verfahren nach Anspruch 1 mit einem isJggestreckten Behälter für ein Bad aus geschmolzenem Metall, Einrichtungen zum Zuspeisen von Glas zum Bad mit geregelter Geschwindigkeit und zum Fortbewegen des Glases längs des Bades, mit Temperaturregeleinrichtungen zum Einstellen der "Viskosität des Glases auf einen Wert, bei dem das Glasband gestreckt werden kann, und mit Einrichtungen zum Ausüben einer das Strecken bewirkenden Zugkraft auf das endgültig gebildete Glasband, gekennzeichnet durch elektromagnetische Einrichtungen (23,24;30, 31;29;43j48), die quer zur Fortbewegungsrichtung des Glasbandes an dem Badbehälter (1) oberhalb des Glasbandes in dem Bereich angeordnet sind, in dem dieses die zum Strecken geeignete Viskosität aufweist, und durch Hegeleinrichtungen (23,26) 34,35; 45;50) für die elektromagnetischen Einrichtungen, um in dem Bad die sich vermischenden Ströme geschmolzenen Metalls zu bilden.

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8. Vorrichtung nach Anspruch 7 mit Einrichtungen zum Verfestigen des Glasbandes, bis es durch Randwalzen zur Bildung einer Reaktion für die das Strecken bewirkende Zugkraft gegriffen werden kann, und stromabwärts dar Randwalzen liegenden Temperaturregeleinrichtungen zum Wiedererhitzen des Glasbandeβ bis zur Erzielung der zum Strecken geeigneten Viskosität und mit die Breite des Glasbandes beim Strecken aufrechterhaltenen Randwalzen, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Einrichtungen (23,24;30,31;29;43;48) zwischen dem ersten Paar von die Breite des Glasbandes aufrechterhaltenden Randwalzen (39,40) angeordnet sind·

9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektromagnetischen Einrichtungen lineare Induktionsmotoren sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, bei der das Auslassende des Bades auf eine etwas grössere Breite als die Breite des endgültigen Glasbandes durch von dem grössere Breite aufweisenden Teil des Badbehälters ausgehende geneigte Seitenwände verringert ist, ^kennzeichnet durch zwei lineare Induktionsmotoren (43), von denen je einer an je einefder geneigten Seitenwände (41) zur Bewegungsrichtung des Glasbandes stromaufwärts geneigt angeordnet ist, und durch stromaufwärts dicht vor den'Induktionsmotoren angeordnete in das Bad reichende Sperrwände (47) sowie durch Regeleinrichtungen (45) für die Induktionsmotoren, die Ströme des gesohmolze-

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nen Metalls von dem in Bewegungsrichtung zentralen Teil des Bades zu den Sperrwänden erzeugen, die von diesem zum Auslass des Badbehälters abgelenkt werden.

11. Torrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch zwei weitere lineare Induktionsmotoren (48) stromaufwärts dicht vor den geneigten Seitenwänden (41)» denen Hegeleinrichtungen (50) zugeordnet sind, und die Ströme des geschmolzenen Metalls aus dem in Bewegungsrichtung des Glasband es zentralen feil des Bades zu dessen Seiten erzeugen.

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