DE2222265A1 - Lippenformstueck fuer Schmelzoefen zur Herstellung von Scheibenglas - Google Patents

Description

222Z2M.

PATENTANWÄLTE Dipi.-ing. H. Seiler Dipi.-Ing. J. Pfenning Dipi.-Phys. K. H. Meinig

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1 Berlin 19

Oldenburgallee 1O Tel. O311/3O455 21 304 55 22

Drahtwort: Seilwehrpatent ! Postscheckkto. Bln.W.ö938

■■-.-■ 3. Mai -1972

. Me/St

LIBBEY-OWENS-FORD COMPANY 811 Madison Avenue, Toledo, Ohio, USA

Lippenformstück für Schmelzofen zur Herstellung von Scheiben

glas

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Vorrichtung zur Verbesserung des Ziehvorganges bei der Herstellung von Scheibenglas und im besonderen auf ein Lippenformstück für entsprechende Schmelzöfen und dessen Anbringung zur Verhinde-|- rung von Verwerfungen und der Deformation, wie auch von Rißbildungen des Lxppenformstuckes während des Betriebes, so daß eine wesentliche Vergrößerung der Lebensdauer desselben in dem Schmelzofen möglich wird.

Mit dem kontinuierlichen Abziehen von Scheibenglas aus dem Bereich der Glasschmelze innerhalb eines Schmelzofenbehälter ändert sich auch fortwährend die gewünschte Zusammensetzung des Rohglases zufolge der Nachlieferung entsprechenden Materials für die Schmelzmasse, wobei auch in der Ausgangs-

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masse vorhandene Zusätze in der Schmelzmasse vorliegen. Die geschmolzene Masse bewegt sich entlang des Schmelzofenbehälters fortschreitend nacheinander durch Reinigungs- und Kühlbereiche, bis schließlich derjenige Bereich innerhalb des Schmelzofens erreicht wird, aus welchem das Glas in Form eines Bandes abgezogen wird. Entsprechend dem bekannten Colburn-Verfahren, für welches die vorliegende Erfindung in besonders vorteilhafter Weise Anwendung finden kann, obwohl sie nicht auf dieses beschränkt ist, ist der Abziehbereich verhältnismäßig flach ausgebildet und grenzt unmittelbar an eine Kühlzone des Ofens an. Das kontinuierlich aus der Schmelzmasse im Abzugpunkt in Aufwärtsrichtung abgezogene Schmelzglas wird nur über eine verhältnismäßig kurze Wegstrecke vertikal geführt, um dann im noch hocherhitzten plastischen Zustand aber bereits in der abschließenden Schei-· benform, um eine Walze geführt, in eine im wesentlichen horizontal liegende Bewegungsbahn umgelenkt zu werden, entlang welcher das Scheibenglas in und durch einen angrenzenden j Kühlofen über eine Reihe von im Abstand zueinander angeordneten und horizontal fluchtend ausgerichteten Walzen getragen zu werden.

Die Glasschmelze wird im Abziehbereich und insbesondere innerhalb des s.g. Ziehtiegels auf der für den Ziehvorgang erforderlichen Temperatur gehalten, wobei hier zusätzliche

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Heizvorrichtungen vorgesehen sind, die normalerweise aus herkömmlichen Brennern bestehen. Diese Brenner befinden sich unmittelbar in einer Ziehkammer, welche den Bereich unterhalb des Ziehtiegels und den um diesen herum angrenzenden einschließt. Die heißen, gasförmigen Verbrennungsprodukte der Brenner strömen über die äußeren Oberflächen des Ziehtiegels in Aufwärtsrichtung und übertragen dabei zusätzlich zu der Wärmestrahlung durch die heißen Wandungen des Ziehtiegels weitere Wärme. Bisher wurde es für erforderlich gehalten, daß die heißen, gasförmigen Verbrennungsprodukte frei nach oben und über die rückwärtige Wandung des Ziehtiegels innerhalb der Ziehkammer strömen können, so daß zufolge der zusätzlichen Wärmebeaufschlagung das an die rückwärtige Wandung des Ziehtiegels angrenzende bzw. zu dieser benachbarte Glas entsprechend zusätzlich beheizt wird, um die Bildung von sogenanntem entglasten Material in diesem Be-|· reich zu verhindern. Andererseits ist es jedoch bekannt., daß diese Gase schädliche Staubpartikel und dergleichen in den Ziehtopf und die Kammer mit einbringen. Solche Partikel vermögen dann leicht in das Scheibenglas einzudringen und führeiji ! dabei zu Beschädigungen und zur Qualitätsminderung der Scheibe. Darüber hinaus erzeugen die Gase selbst turbulente

j Strömungen, in dor die Glasschmelze umgebenden Atmosphäre

sowie um das bereits ausgeformte Scheibenglas herum, was zu j unerwünschten Temperaturunterschieden "innerhalb der Kammer

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führt und damit möglicherweise zu Dickenänderungen innerhalb des Glasbandes.

Der in der Vergangenheit vorherrschende Gesichtspunkt bestand jedoch in der Verhinderung von sogenannten Entglasungen in der Glasschmelze hinter dem Ziehbereich zufolge des Heißgasflusses der frei aus der Ziehkammer über ihren rückwärtigen Bereich streichend austreten mußte. Dieser Gesichtspunkt überdeckte bisher die durch die Gase verursachten Nachteile in Form von verschiedenartigen Defekten innerhalb des gezogenen Scheibenglases. In der jüngeren Entwicklung wurden bereits einzelne Vorschläge zur Lösung dieser Problemstellung gemacht, die eine gewisse Erleichterung brachten So wurde beispielsweise gefunden, daß eine zusätzliche Heizvorrichtung, die über der hinteren Wandung des Ziehtopfes in Stellung gebracht ist-, die Lieferung der erforderlichen zusätzlichen Wärme mit der das geschmolzene Glas in diesem Bereich zu beaufschlagen ist, zu erbringen vermag. Diese zusätzliche Heizvorrichtung macht die sonst erforderliche Ableitung der Brennungsgase durch diesen Bereich überflüssig und es wird möglich, den Abstand zwischen dem oberen Abschnitt der rückwärtigen Wandung des Ziehtopfes und einem in diesem Zusammenhang verwendeten Lippenformstück abzudichten.

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Eine derartige Vorrichtung ist in der US-PS 3 458 302 (erteilt am 29. Juli 1969) beschrieben. Wie in dieser Patentschrift dargestellt, kann eine elektrische Heizvorrichtung innerhalb einer Ausnehmung in der Unterseite des rückwärtigen Lippenformstückes in Stellung gebracht werden, oder aber auch auf einem der Blöcke befestigt werden, die die Abdichtung über der hinteren Wandung des Ziehtiegels bilden. Ähnliche Vorrichtungen sind darüber hinaus auch in der US-PS 3 314 776 (erteilt am 18. April 1967) beschrieben und dargestellt. Diese in ihrer Art durchaus vorteilhaften Vorrichtungen bieten jedoch noch keine zufriedenstellende Lösung für das vorliegende Gesamtproblem. Lippenformstücke bestehen normalerweise aus einem verhältnismäßig schweren, feuerfesten Keramikmaterial aus einem einzigen Abschnitt, der nach Instellungbringung innerhalb des Schmelzofens von/einem Ringelement aufgenommen ist, das durch eine mittlere Bohrung innerhalb des Formstückes hindurchgeführt ist. Das Ringelement überspannt seinerseits die Breite der Kammer und wird insofern an seinen Enden vom äußeren Aufbau der Kammer gehalten. Während des Betriebes des Schmelzofens- zeigen solche Lippenformstücke Durchbiegungen, die bei 2,5 und auch bei 3,8 cm liegen und die auf die starke Wärmbeaufschlagung der Kammer und zufolge ihres eigenen Gewichtes auftreten. Derartige Deformationen führen zu Verwerfungen und auch zum Bruch von Lippenformstücken und damit zum Austritt von Gas

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durch die defekte Abdichtung. Die Querschnittbeschaffenheit der Formstückenden, die Öffnungsbohrung in diesen und der damit verminderte Durchmesser und die Festigkeit des durch dieses hindurchverlaufenden Trägerelementes schafft zusätzliche Verformungen zufolge des Eigengewichtes der Lippenformstücke. Bei der Bildung von Rissen in dem genannter Formstück vergrößert sich die Verformung, bzw. der Durchhang des mittleren Abschnittes des Halterungsteiles, wodurch v/eitere undichte Stellen in der Abdichtung auftreten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrund, die Deformationen und die Bildung von Sprüngen, Rissen und dergleichen, in Lippenformstücken der genannten Art zu verhindern, und damit eine wirksame Ab ichtung zwischen der Kammer des Ziehtiegels des Schmelzofens und der Ziehkammer oberhalb der rückwärtigen Wandung des Ziehtiegels zu schaffen und aufrecht zu erhalten und insofern eine Verbesserung der Lippenformstücke zu ermöglichen. Es werden zusätzliche unterteilte Lippenformstücke von einen quer über die Kammer in Längsrichtung des Lippenformstückes verlaufenden Trägerorgan herabhängend angeordnet. Die untere Kante des Formstückes greif in ein lose ganuliert vorliegendes Material ein und gibt damit eine Abdichtung entlang des oberen Abschnittes der rückwärtigen Wandung des Ziehtiegels vor. Zur Erhitzung des an die rückwärtige Wandung angrenzenden Bereiches ist ein Heiz-

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strahler vorgesehen.

Erfindungsgemäß wird ein Lippenformstück für Schmelzöfen zur Herstellung von Scheibenglas geschaffen, welches sich dadurch kennzeichnet, daß es einen Halterungsaufbau, ein langgestrecktes Trägerorgan und entland desselben angeordnete Kühlelemente aufweist, die das Trägerorgan über seine gesamte Länge auf einer gewünschten Temperatur halten, wobei des weiteren eine Vielzahl wärmebeständiger Lippenformstück-Abschnit te, Hilfsmittel zur Anbringung der Lippenformstücke bzw. entsprechende Abschnitte an dem Halterungsorgan in gegenseitiger Seitenlage mit Bewegungsmöglichkeit entlang des Trägerorgans und Mittel, die an dem Trägeraufbau· befestigt sind, vorhanden sind, wovon letztere gegen das äußere Ende eines der Lippenformstück -Abschnitte nachgiebig eine Druckbeaufschlagung vorgibt, so daß die einzelnen Abschnitte dich aneinander anstoßend gehalten werden.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung beruht in der Vermeidung von Deformationen und Sprüngen in dem Lippenformstück

einer Scheibenglasziehvorrichtung.

Das erfindungsgemäße Lippenformstück ist derart ausgebildet, daß es keinerlei Verformungsdrucken oder entsprechenden Zugbelastungen unterliegt. Besonders vorteilhaft ist auch, daß

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ORIGINAL SNSPEGTED

das Lippenformstück den gesamten Bereich des Ziehtiegels gegen den Eintritt von Gasen aus der Kammer abdichtet.

Schließlich ist es für die Erfindung noch vorteilhaft, daß das Schmelzglas im rückwärtigen Teil des Ziehtiegels durch Wärmebeaufschlagung auf der erforderlichen Temperatur gehalten werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, die eine beispielsweise Ausführungsform der Erfindung darstellen und es bedeutet:

Fig. 1 eine Teilwiedergabe eines Längsschnittes durch den Ziehabschnitt eines Schmelzofens zur Herstellung von Scheibenglas mi.t angrenzendem Kühlofen,

Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt entlang der Linie 2-2 von Fig. 1 gesehen,

Fig. 3 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung des Lippenformstuckes mit den zugehörigen Halterungsorganen,

Fig. 4 eine vergrößerte perspektivische Teildarstellung des Endabschnittes des Lippenformstuckes mit entsprechen-

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den Halteorganen,

Fig. 5 eine vergrößerte Querschnittwiedergabe der erfin— dungsgemäßen Halterungsorgane und

Fig. 6 eine perspektivische Darstellung eines Abschnittes des erfindungsgemäß ausgebildeten Lippenformstückes, wobei ein Abschnitt aufgebrochen dargestellt ist, um den Heizstrahler zu zeigen.

In Fig. 1 ist das Arbeitsende bzw. der Ziehbereich des Schmelzofens allgemein mit dem Bezugszeichen 10 versehen, wobei - wie dargestellt - das Ende des Schmelzofens zur Herstellung von Scheibenglas in einem sogenannten Ziehtopf oder Arbeitsbehälter 11 mündet, dem das geschmolzene Glas 12, wie aus der Darstellung ersichtlich, zugeführt wird. Bevor die Glasschmelze den Ziehtopf 11 erreicht, fließt dasselbe zunächst nacheinander durch nicht dargestellte Schmelz- und Reinigungskammern, sowie schließlich durch eine Kühlkammer, deren Auslaß in der Zeichnung mit dem Bezugzeichen 13 versehen ist. Innerhalb des Ziehtiegels 11 wird ein konstanter Schmelzglaspegel aufrechterhalten. Aus der Masse des Schmelz glases wird ein Glasband 14 kontinuierlich in Aufwärtsrichtung abgezogen, wobei sich für das Scheibenband zunächst der bei dem Bezugszeichen 15 gezeigte sichelförmige Querschnitt

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erglbt. In Übereinstimmung mit dem Colburn-Verfahren wird das Band, nachdem es eine kurze vertikale Wegstrecke durchlaufen hat, um eine Biegewalze 16 herumgeführt, um nachfolgend in einer im wesentlichen horizontalen Ebene weiter zu laufen. Nachfolgend durchläuft das scheibenförmige Band einen Kühltunnel 17 und wird hierbei über eine Re-ihe von im Abstand zueinander und horizontal fluchtend ausgerichteten Walzen 18 geführt, um schließlich nach einer gesteuerten Kühlperiode in Rohlinge gewünschter Größe geschnitten zu werden.

Der Ziehtiegel oder Arbeitsbehälter 11 setzt sich zusammen aus dem Bodenabschnitt 19, der rückwärtigen Wandung 20 und den sich gegenüberliegenden Seitenwandungen 21 (siehe Fig.2); er stützt sich auf eine Vielzahl von Auflageblöcken 22 ab. Unterhalb und um den Ziehtiegel herum wird die Tiegelkammer 23 von den seitlichen Wänden 24 und der Endwandung 25 begrenzt. Die zur Aufrechterhaltung der gewünschten Arbeitstemperatur in dem Ziehtiegel erforderliche Temperatur für das Schmelzglas wird normalerweise durch Wärmezufuhr zu der Tiegelkammer mittels direkter Befeuerung über herkömmliche Gas- oder Ölbrenner bewirkt, die in nicht dargestellten Durchlässen innerhalb der Seitenwandungen 24 und der Endwandung 25 angeordnet sind.

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Oberhalb des Ziehtiegels 11 ist eine im wesentlichen in sich geschlossene Ziehkammer 26 durch die im Abstand zueinander angeordneten Seitenwandungen 27 ein Dach 28 vorgegeben und von der Kühlkammer durch eine Endwandung 29 getrennt, Innerhalb der Ziehkammer 26 wird somit eine ruhige,Atmosphäre über dem Schmelzglas und um das frisch ausgeformte Scheibenglas vorgegeben. Die Aufrechterhaltung einer ruhigen und reglosen Atmosphäre in diesem Bereich ist zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Temperaturverteilung über die Oberfläche der Glasschmelze von wesentlicher Bedeutung. Das gleiche gilt im besonderen Maße auch in der unmittelbaren Umgebung der miniskusartigen Abzugstelle 15, da hier das Fehlen einer gleichmäßigen Temperaturverteilung über diesen Bereich unerwünschte Dickenänderungen für das zu ziehende Glasband mit sich bringt, wodurch sich bekanntlich die Sichtqualität des Scheibenglases verschlechtert.

Um weitere Wärmeverluste aus der Glasschmelze innerhalb des Ziehtiegels 11 zu vermeiden, bzw. die Wärmeverluste zu reduzieren und die Oberfläche der Glasmasse von unerwünschten Luftkonvektionsströmen innerhalb der Ziehkammer 26 fern zu halten, ist ein Lippenformstück 30, angrenzend an die End-

j wandung 29, in Stellung gebracht, während ein hinteres Lippenformstück 31 in gleicher Weise in der Umgebung der

! rückwärtigen Tiegelwandung 20 vorgesehen ist. Kühlorgane 32

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flankieren das gerade entstehende neue Glasband, um die von diesem abgestrahlte Wärme zu absorbieren und dadurch die Aushärtung desselben einzuleiten. Paarweise angeordnete Riffelwalzen 33 greifen entlang der äußeren Kantenbereiche des Glasbandes, wie dargestellt, über der Miniskus-Abzugstelle an, um es in der gewünschten Breite zu halten und das natürliche Bestreben des gezogenen Bandes, sich zu verschmälern, zu verhindern.

Wie zuvor bereits ausgeführt, besteht für das sich im rückwärtigen Bereich des Ziehtiegels,angrenzend an die hintere Tiegelwandung 20,befindende Schmelzglas die Gefahr, daß sich dasselbe hier zu stark abkühlt und dabei der Effekt der s.g. Entglasung auftritt. Die Ziehkammer 26 ist normalerweise gegenüber der Tiegelkammer 23 entlang ihrer Seiten mittels der Deckblöcke 34 (siehe Fig. 2) abgedichtet, um hierdurch

i die genannte Entglasung entlang der hinteren Tiegelwandung 20 zu verhindern und die in der Tiegelkammer erzeugten heißer] Verbrennungsgase zirkulieren entlang und über die hintere Tiegelwandung quer über den gesamten rückwärtigen Abschnitt des Ziehtiegels. Während durch eine solche Verfahrensweise die s.g. Entglasung des Schmelzglases innerhalb des Ziehtiegels durch Wiedererhitzung im Bereich der rückwärtigen Wandung verhindert wird, führen die Gase gewisse Schmutzmengen an und in das Glas heran und sorgen darüber hinaus für

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nicht unerhebliche Turbulenzen der Atmosphäre in der Ziehkammer, wobei beide Erscheinungen zu einer Qualitätsminderung der gezogenen Glasscheiben führen. Durch Anbringung einer zusätzlichen Wärmequelle in der Nachbarschaft der rückwärtigen Tiegelwandung oberhalb des Schmelzglases ist es andererseits möglich, die Öffnung zwischen dem oberen Bereich der rückwärtigen Wandung und dem Lippenformstück abzudichten, wobei jedoch festgestellt werden mußte, daß die verwendeten Formstücke erheblichen Verformungen während des Betriebes des Schmelzofens unterworfen sind und sich Sprünge und Brüche nicht vermeiden lassen. Das Ergebnis hiervon ist der Verlust der Abdichtwirkung und ein häufiger Austausch der Formstücke, was widerum den Wirkungsgrad des Verfahrensablaufes mindert.

Erfindungsgemäß wird das Problem der Verformung und der Sprungbildung der Lippenformstücke und die damit verbundenen Nachteile überwunden, ohne daß hierbei irgendwelche Vorteile, die sich durch die Abdichtung der Ziehkammer .26 gegen die Tiegelkammer 23 ergeben, geopfert werden müßten. Wie aus den Fig. 1 bis 4 ersichtlich, werden die bisher bestehenden Nachteile dadurch überwunden, daß ein in einzelne Abschnitte unterteiltes rückwärtiges Lippenformstück 31 zur Anwendung kommt, welches herabhängend von einem getrennten Halterungsaufbau aufgenommen ist, der in Fig. 3 allgemein mit dem Be-

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zugszeichen 35 bezeichnet wird, wobei die eigentliche Abdichtung 36 nachfolgend noch genauer beschrieben werden wird.

Wie insbesondere aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, ist das Lippenformstück 31 aus einer Mehrzahl einzelner axial fluchtend zueinander ausgerichteter Segmente 37 zusammengesetzt, die mittels der Verbindungen 38 ineinander gepaßt sind welche sich aus den Zungenansätzen 39 und den diese aufnehmenden Ausnehmungen 40 zusammensetzen. Die Verbindungen werden durch Druckbeaufschlagung der Formstückanodnung an wenigstens einem Ende ihrer stirnseitigen Halterungen 31 gasdicht gehalten. Wie aus den Fig. 2 und 4 hervorgeht, kann diese Druckbeaufschlagung durch eine Mehrzahl von mittels Federn vorgespannten Bolzen 41 erreicht werden, die frei in entsprechend fluchtend ausgerichteten Bohrungen oder Öffnungen innerhalb der Flansche 42 und der vertikalen Abstützorgane 42 axial bewegbar sind. Die vertikal angeordneten Halterungsorgane 43 können in Form von U-Schienen oder dergleichen an jeder Seite der Kammer aufgebaut sein. Über die Bolzen 42 sind die Federn 44 in der dargestellten Weise axial wirksam gesteckt, wobei diese jeweils zwischen dem einen Schenkel der U-Schiene und einer in ihrem Abstand einstellbaren Mutter 45 gehalten sind, so daß sich die Kompressionskraft der Federn und damit die Kraft mit denen die Bolzen 41 gegen die Lagerplatten 46 an den Enden des Lippenformstückes 31 drücken,

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einstellen läßt. Die federnde Lagerung ermöglicht eine gewisse Achsialbewegung der Anordnung, ohne daß hierbei ihre Eigenschaft der Gasdichtigkeit an den Verbindungsstellen verloren ginge, wobei diese Achsialbewegung beispielsweise während.einer Ausdehnung oder des Zusammenziehens des Lippenformstückes bzw. der dasselbe bildenden einzelnen Segmente auftreten kann.

Die Verwendung einer Mehrzahl von frei einer Expansion oder Koniraktion unterwerfbaren einzelnen Segmenten verhindert Beschädigungen und die Bildung von Rissen, Sprüngen und dergleichen, wie das bei längeren oder aus einem einzigen Stück bestehenden' Lippenformstücken der Fall ist, in dem thermisch«: Spannungen abgebaut werden, die durch ungleiche Wärmeverteilung über die Länge des Lippenformstückes hervorgerufen werden. Darüber hinaus ist es möglich, die einzelnen Segmente, aus denen sich das erfindungsgemäße Lippenformstück aufbaut, zufolge ihrer geringeren Größe leichter zu gießen und aushärten zu können, und es ergibt sich schließlich auch eine einfachere Handhabungsmöglichkeit bei der Instellungbringung und dem Ausbauen dieser Segmente im Arbeitsbereich des

Schmelzofens.

Der obere Abschnitt jedes Segments 37 des Lippenformstückes

ist mit einer Reihe von quergerichteten im Abstand zueinan- ! ' -16-

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der liegenden Ausnehmungen 47 versehen, die in ihrer Breite zunächst schmalere Abschnitte 48 besitzen, welche sich dann in der dargestellten Weise nach unten verbreitern, so daß sie in diesem Bereich einen Unterschneidungsabschnitt 49 aufweisen, von dem gleitend entsprechend geformte Flanschabschnitte 50 aufgenommen werden können, die ihrerseits einen Teil der hitzebeständigen Aufhängevorrichtungen 51 bilden.

Die Hängevorrichtungen 51 tragen die einzelnen Formstückseg- ! mente in einer Weise, die nachfolgend noch genauer beleuchtet

werden wird. !

Die erfindungsgemäß ausgebildete obere Halterungseinrichtung für das Lippenformstück besteht aus einem horizontal angeordneten Hauptträger 52, der zwischen den - wie ersichtlich längeren parallelen horizontalen Rohrteilen 53 gehalten wird. Diese widerum werden an ihren Endabschnitten außerhalb der Kammer 26 von den Platten 54 getragen, die fest mit den vertikalen Trägerorganen 43 verbunden sind. Die rohratigen Teile 53, welche - wie dargestellt - aus im Querschnitt rechteckigen Stahlrohren bestehen können, sind an ihren Enden verschlossen und wie Fig. 2 zeigt, mit Verbindungen 55 versehen. Während des normalen Betriebsablaufes der Anlage wird ein Kühlmedium, wie etwa Wasser, in herkömmlicher Weise über die Anschlüsse 55 durch die Rohre hindurchgegeben, so daß eine Kühlung sowohl der Rohrteile selbst als auch des Hauptträgers

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52 erfolgt. Die Rohre können paarweise zusammengeschlossen werden, um hierbei-ein Doppeldurchlaufsystem mit Einlaß- und Auslaßanschlüssen an jeweils der gleichen Seite zu bilden oder ihr Zusammenschluß kann auch so erfolgen, daß die Kühlflüssigkeit an einer Seite eintritt, während sie an der anderen Seite wieder ausfließen kann, wobei hierfür - wie in Fig. 2 dargestellt - an beiden Enden Verbindungsanschlüsse vorgesehen sind. Eine derart ausgebildete Kühlung erhält die erforderliche Widerstandsfähigkeit aufrecht und vermeidet Schäden für die Rohrteile und den Hauptträger, die innerhalb der Schmelzkammer mit hoher Temperatur beaufschlagt werden.

Die Segmente 37 des Lippenformstückes mit .den Hängevorrichtungen 51, werden über Haltebügel 56 von dem Hauptträger 52 aufgenommen. Jeder der Haltebügel 56 besitzt zwei identische, sich gegenüberliegend angeordnete Tragorgane 57, die über entfernbare Bolzen 58 und Muttern 59 (siehe Fig. 5) miteinander verbunden sind. Die Halteorgane 57. besitzen ihrerseits obere Abschnitte 60, die in Einwärtsrichtung gebogen sind und dabei in etwa einen rechten Winkel mit den sich in Abwärtsrichtung erstreckenden Abschnitt bilden, so daß sie aufeinander zugerichtet auf der Oberfläche des Flansches 61 des Hauptträgers 52 in der aus den Fig. 3 bis 5 ersichtlicher. Weise aufliegen. Untere in ihrem Querschnitt umgekehrt T-förmig ausgebildete Abschnitte 62 der Trägerorgane (siehe Fig. 2) verlaufen in Längsrichtung des Hauptträgers und

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überspannen dabei den Spalt zwischen den Ansätzen 63, der im Abstand zueinander angeordneten Anhängevorrichtungen 51, wobei sie in Eingriff mit der Unterseite der jeweils oberen Flansche der doppel T-förmig ausgebildeten Anhängeorgane stehen. Die,T-förmigen Abschnitte 62 sind - wie auch Fig. zeigt - seitlich verlängert, um eine größere Auflagefläche entlang der Flansche 64 vorzugeben. Zufolge der beschriebener Aufhängung, d.h. der Verwendung von Haltebügeln, 56 und Aufhängevorrichtungen 51, werden die Abschnitte 37 die das Lippenformstück bilden ohne jegliche Biegebelastungen von dem Träger 52 gehalten.

Der Hauptträger 52 ist seinerseits starr mit einem rechtwinkligen Rohrteil 53 verbunden und von diesem aufgenommen, welche die durch das Eigengewicht der Segmente 37 des Lippenformstiickes gegebene Biegebelastung kompensiert und auf sehr kleine Auslenkungen beschränkt. Die rechteckigen Rohrabschnitte verteilen ihrerseits die Last auf die vertikal angeordneten Halterungsorgane 43 außerhalb der Kammer. Insofern ist es möglich, die Abschnitte 37, die das Lippenformstück bilden, quer über die Kammer an ihrem hierfür vorgesehenen Platz zu halten; und zwar mit nur sehr geringen Auslenkungen aus der Horizontale unter Verwendung eines minimal dimensionierten Hauptträgers 52.

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Die Abschnitte der Lippenformstücke selbst mit den Anhänge-. Vorrichtungen 51 können aus einem feuerfesten Material gegossen oder ausgeformt werden, welches die hier auftretenden Temperaturen unbeschadet aushält. Die verschiedenen Einzelteile der Hängevorrichtungen können aus. geeignetem wärmebeständigen Material, wie etwa einer rostfreien Stahllegierung bestehen. Zufolge der Wasserkühlung ist es möglich, den Trägeraufbau und die rechteckigen Rohrteile aus einem herkömmlichen Kohlenstoffstahl zu fertigen.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein U-Träger 65 auf der rückwärtigen Wandung 20 des Tiegels in Stellung gebracht und überspannt hierbei die gesamte Breite zwischen zwei Seitenblöchen 66 (siehe Fig.'2) und ruht dabei auf den Abdeckblöcken 34. Der' U-Träger 65 besitzt einen längeren vertikal verlaufenden Schenkel 67, der in Aufwärtsrichtung zu der Bodenfläche eines Blockes 68 der Kammer 17 verläuft. Ein horizontales Band 69 und der zweite kürzere Schenkel 70 vervollständigen das U-förmige Element 65, welches eine flache Tasche 71 bildend ein trockenes Abdichtmittel 72 aufnimmt, ι das etwa aus Sand oder einem ähnlichen granulierten Material bestehen kann. Die Abdichtung wird dadurch erreicht, daß die

'· Kante des Lippenformstückes 31 in das Abdichtmittel 72' ein -

! greift, wie das insbesondere aus Fig. 1 ersichtlich i'st. Die j vertikale Verlängerung des Schenkels 67 macht es möglich,

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daß das Abdichtmittel 72 rückwärtig zu dem Lippenformstück 31 bis über den durch die Bodenfläche desselben vorgegebenen Pegels aufgefüllt sein kann. Auf diese Weise können irgendwelche leichten Schwankungen zwischen dem Pegel des Bodens der verschiedenen Segmente, die das Lippenformstück bilden, ohne weiteres vorliegen, wobei diese eine effektive Abdichtung keineswegs verhindern, sondern das Abdichtmittel derartige Schwankungen durchaus zu kompensieren in der Lage ist. Darüber hinaus können - wie in den Zeichnungen nicht dargestellt - undichte Stellen, die anderweitig zwischen dem kanalartigen Element 65 und der feuerbeständigen, rückwärtigen Wandung 20 des Tiegels auftreten, dadurch verhindert werden, daß eine Schicht zusammendrückbaren keramischen Fasermaterials hierzwischen angeordnet wird. Als Beispiel für eine solche Schicht ist etwa das unter dem Handelsnamen "Fiberfrax" von der Firma Carborundum Company of Niagara Falls, New York vertriebene Material verwendbar. Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung liegt darin, daß eine Abdichtung geschaffen wird, welche in keiner Weise von dem Gewicht der Lippenformstückhalterung gegen eine zweite. Oberfläche oder eines Dichtungsblockes mit vollständigen bzw ganzen horizontalen Pegeloberflächen abhängig ist. Gleichzeitig verhindert die erfindungsgemäße Abdichtung das Eindringen von Staub und turbulenten Gasströmungen in die Ziehkammer.

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Für die erforderliche Strahlungswärme, die auf die Oberfläche des Glases im an die rückwärtige Wandung 20 des Ziehtiegels angrenzenden Bereich des Glases zu richten ist, sind in den Segmenten 37 des Lippenformstückes in deren Längsrichtung verlaufende übereinstimmende Ausnehmungen 73 in deren unteren Fläche vorgesehen. Die Ausnehmung 73 kennzeichnet sich durch einen im Querschnitt reduzierten Halsabschnitt 74 und durch eine entsprechend erweiterte Aushöhlung, in die in der dargestellten Weise elektrische Widerstandsheizelemente in Form des serpentinförmig ausgebil deten Elementes 75 (siehe Fig. 6) eingebracht ist und über Stifte 76 gehalten wird. Das Element erstreckt sich quer über den Ziehtiegel und ist in herkömmlicher Weise mit einer nicht dargestellten elektrischen Energiequelle verbunden.

Der Querschnitt des Heizelementes und damit sein elektrischer Widerstand wird normalerweise über seine gesamte Länge konstant gehalten, so daß sich eine extrem gleichmäßige Wärmebeaufschlagung über den Ziehtiegel ausbreitet. Die gleichmäßige Wärmeverteilung direkt oberhalb des Ziehtiegels verhindert die Erscheinung der sogenannten Entglasung des geschmolzenen Glases entlang und in dem hinteren Abschnitt, d.h. benachbart zur rückwärtigen Wand des Tiegels und verringert über den Ziehtiegel vorliegende Temperaturunterschiede, da in kälteren Bereichen mit größerer Viskosität die Wärmeabsorption größer ist, als in .solchen mit

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-22-höheren Temperaturen. Bei Schmelzofen mit offensichtlich j

größeren Temperaturunterschieden, die über dem Ziehtiegel ! auftreten und die nicht durch eine gleichmäßige Wärmebeaufschlagung eleminiert werden können, ist es möglich, den Querschnittsbereich des Elementes entsprechend zu vergrößern oder zu verkleinern oder auch den Abstand zwischen den Windungen des Heizelementes zu variieren, um hierdurch eine entsprechende Vergrößerung oder Verkleinerung der Wärmebeaufschlagung für die Glasschmelze zu bewirken und auf diese Weise die Temperaturunterschiede in dem gegebenen Bereich auszugleichen. Dieser Gesichtspunkt kann besonders vorteilhaft in den Bereichen sein, die unmittelbar an die Seitenwandungen angrenzen, d.h. dort, wo der Wärmeverlust der Kammer besonders groß sein kann.

Die Heizelemente können aus irgendeinem wärmebeständigen geeigneten Material gefertigt werden. Beispielsweise sei hier die von der Firma Hoskins Manufacturing Company of Detroit, ί Michigan unter dem Handelsnamen "Hoskins Alloy 875" vertriebene Legierung genannt. Diese Elemente zeichnen sich durch einen relativ starken Querschnitt aus, der eine lange Lebensdauer gewährleistet. Die geforderte elektrische Energiemenge, die zur Aufrechterhaltung einer Temperatur erforderlich ist, die geeignete Verarbeitungsbedingungen für das Glas vorgibt, ergibt sich aus dem jeweils gewünschten Bedingungen selbst.

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Hierbei wurde jedoch allgemein gefunden, daß ein arbeiten mit einem Energieaufwand in der Größenordnung von 40 kW zu nützlichen Ergebnissen führt. Falls jedoch andere Forderungen und Bedingungen vorliegen, ist es auch ohne weiteres möglich, die Elemente mit geringeren Spannungen zu versorgen, die in der Größenordnung von 100 Volt oder weniger liegen.

Schließlich soll noch Erwähnung finden, daß sich herausgestellt hat, daß dann, wenn die Heizelemente 75 in der serpentinförmigen oben beschriebenen Formgebung vorliegen, sich der effektive Erwärmungsbereich über den Ziehtiegel vergrößern läßt und eine gleichmäßigere Temperaturverteilung vorliegt. Die Windungen ^er Serpentinen absorbieren wirkungsvoll relative Längenänderungen zwischen dem Wärmeelement und dem Lippenformstück, die durch ungleiche Dehnungswerte der beiden Materialien bei Wärmebeaufschlagung und Kühlung vorliegen.

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OBGiNAL INSPBCTED

Claims (11)

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1.) Lippen forms tu ck für Schmelzofen zur Herstellung von Scheibenglas, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Anordnung tragende Vorrichtung vorgesehen ist, zu der ein sich in Längsrichtung des Lippenformstückes (31) erstreckendes Halterungsorgan (52) gehört, wobei längs des Halterungsorganes (52) zur Kühlung und Erhaltung der gewünschten Temperatur für das Halterungsorgan über dessen Länge geeignete Mittel (53) verlaufen, daß das Lippenformstück (31) in eine Mehrzahl wärmebeständiger Lippenformstückabschnitte (37) unterteilt ist, daß Hilfsmittel (35) zum Anhängen der einzelnen Abschnitte (37) des Lippenformstückes (31) an das Halterungsorgan in aneinanderstoßender Endlage und in Längsrichtung zu diesem verschiebbar und weitere Hilfsmittel vorhanden sind, die an dem Halterungsaufbau befestigt, gegen ein äußeres Ende wenigstens einer der Abschnitte (37) des Lippenformstückes (31) die Abschnitte in dichtender Aneinanderlage haltend nachgiebig gedrückt sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Abschnitte (37), die zusammen das Lippenformstück (31) bilden, eine in die Bodenfläche eingebrachte durchgehende Ausnehmung (73) aufweisen, die zusammen mit den in den anderen Lippenformstückabschnitten vorhandenen

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eine kontinuierliche Ausnehmung bildet, wobei die Ausnehmung (73) in Richtung auf das an die rückwärtige Wandung des Tiegels angrenzende Schmelzglas offen ist, und daß' elektrische Strahlungsheizelemente (75) in die Ausnehmung (73) eingesetzt sind, über die eine Wärmezufuhr zur Oberfläche des Schmelzglases unterhalb derselben erfolgt, und daß schließlich Hilfsmittel zur Zuführung elektrischer Energie zu den Heizelementen vorhanden sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in Längsrichtung des Lippenformstückes angeordnete Halterungsorgan einen horizontal liegenden mit Flanschen (61) versehenen Träger (52) aufweist, daß die Mittel zur Kühlung und Aufrechterhaltung der Temperatur für das Halterungsorgan aus in Längsrichtung parallel zueinander liegenden Rohrelementen (53) bestehen, die sich entlang des flachen, senkrecht stehenden Abschnittes des Trägers (52) und über die Enden desselben hinweg erstrecken, daß Hilfsmittel außerhalb der Kammer die parallelen Rohrelemente (53) an ihren Enden aufnehmen, und daß Hilfsmittel für die Zirkulation eines wärmeabsorbierenden Mediums durch die Rohrelemente vorhanden sind.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Abschnitte (37) hängend aufnehmenden, wärmebeständigen Halterungsvorrichtungen (50) von

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im Abstand paarweise zueinander angeordneten Haltebügeln (56) herabhängend aufgenommen sind, die ihrerseits in Eingriff mit den Bodenflanschen (61) des horizontal ι liegenden Trägers (52) stehen, und daß Mittel nach- I giebig gegen die Abschnitte des Lippenformstückes drücken,

um diese mit ihren stirnseitigen Endflächen aneinandergefügt zu halten, wobei diese Mittel aus einer Vielzahl federbelasteter Elemente (41, 44, 45) bestehen, die axial gegen Platten (46) einen Druck ausüben, und wobei die Platten (46) zwischen der Endfläche eines Abschnittes (37) des Lippenformstückes (31) und Bolzen (41) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 in Kombination mit einem Ziehtiegel, aus dem eine Glasschmelze abgenommen wird, wobei der Ziehtiegel angrenzend an eine Schmelzglaszuführung mit dieser kommunizierend in Verbindung steht und eine hintere Wandung sowie gegenüberliegend angeordnete Seitenwandungen aufweist, und wobei weiter eine Ziehkammer oberhalb des Ziehtiegel mit diesem verbunden vorhanden ist und eine Tiegelkammer unterhalb des Ziehtiegels liegt sowie Mittel zur Einbringung heißer Verbrennungsgase in die Tiegelkammer zur Erhitzung der Glasschmelze im Ziehtiegel vorgesehen sind, wobei sich ein Lippenformstück quer über den rückwärtigen Abschnitt des Ziehtiegels oberhalb der hinteren Wandung und der Glasschmelze er-

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streckt, dadurch gekennzeichnet, daß Abdichtmittel horizontal auf der rückwärtigen Wandung des Tiegels aufliegend sich über die Länge desselben erstreckend, die mit einer Kante des Lippenformstuckes eine Abdichtung zwischen der Ziehkammer und der Tiegelkammer bildend in Eingriff stehen, so daß verhindert wird, daß Gas von der Ziehkammer über die rückwärtige Wandung in die Tiegelkammer eintreten kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel für die kängende Montage der Abschnitte (37) des Lippenformstuckes (31) einen mittleren horizontal und quer über die Ziehkammer angeordneten Träger (52) mit einem mittleren vertikalen Abschnitt beinhalten, daß der Träger von ihn flankierenden Rohrelementen gehalten ist, daß die Rohrelemente über die Enden des Trägers hinaus verlaufend von Halterungen außerhalb der Kammer abgestützt sind, und daß Mittel zur Zirkulation eines wärmeabsorbierenden Mediums durch die Rohrelemente vorhanden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger einen horizontal angeordneten Bodenflansch aufweist, von dem das Lippenformstück aufgenommen ist, daß eine Vielzahl von Haltebügeln entlang des Trägers in

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Stellung gebracht ist, von welchen die das Lippenformstück bildenden Abschnitte herabhängen, daß jeder der Haltebügel zwei Trägerelemente besitzt, die gegenüberliegende einwärts gerichtete horizontale Teile aufweisen, welche auf der an jeder Seite des vertikalen Trägerteiles befindlichen Flanschen aufliegen, und daß Verbindungselemente jedes der Paare der tragenden Elemente zusammenhalten.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Abschnitte des Lippenformstückes mit einer Mehrzahl von in Querrichtung verlaufenden und im Abstand zueinander angeordneten Öffnungen versehen ist die einen in ihrer Breite reduzierten Kragenabschnitt besitzen und die hitzebeständige Anhängevorrichtungen mit entsprechend geflanschten Endabschnitten aufnehmen, wobei die wärmebeständigen Anhängevorrichtungen weitere in gleicher Weise geflanschte Abschnitte an ihren gegenüberliegenden Enden aufweisen, die ihrerseits zwischen den Paaren der Trägerglieder aufgenommen sind.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschnitte der Lippenformstücke axial ineinander fügbare Zungenansätze und Ausnehmungsverbindungen aufweisen, und daß die Mittel für die axiale An-

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einanderlage und Halterung des Lippenformstuckes für eine feste Verbindung zwischen den einzelnen Abschnitten aus einer Vielzahl von federbelasteten verstellbaren Bolzen bestehen, die gegen Platten drücken, welche fest an den äußeren Enden einer der Abschnitte des Lippenformstuckes angebracht sind.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichtungsmittel aus einem in Aufwärtsrichtung offenen kanalartigen Teil bestehen, welches horizontal auf der rückwärtigen Wandung des Tiegels über dessen Länge angeordnet ist und wenigstens teilweise unter das Lippenformstück reicht, daß der hintere Schenkel des im Querschnitt U-förmigen Teils senkrecht hinter dem Lippenformstück liegt, und daß zwischen den Schenkeln des U-förmigen Teiles ein loses, granuliertes Material eingebracht ist, das auch in Aufwärtsrichtung hinter dem Lippenformstück eine Abdichtung bildend angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Längsrichtung in der Bodenwandung jedes Abschnittes verlaufend eine Ausnehmung vorgesehen ist, die mit den anderen Abschnitten des Lippenformstück eine durchgehende Ausnehmung bildet, daß elektrische Widerstandsheizelemente innerhalb der Ausnehmung angeordnet

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sind, und daß Hilfsmittel zur Zuführung elektrischer Energie zu dem Heizelement für die Erhitzung des Schmelzglases im Bereich der hinteren Wandung des Tiegels vorhanden sind.

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