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Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Glastafeln ohne Ende.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Herstellung von Glastafeln
ohne Ende, bei denen die Glasschmelze als flacher Strom einer Einrichtung zur 1;-11-dung
eines Glasbandes ohne Ende zugeführt wird.
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Die Erfahrung hat gezeigt, claß eine solche ausgebreitete Glasschicht
nicht über ihren ganzen Querschnitt gleiche Strömung:,geschwindigkeit aufweist,
sondern daß vielmehr in der Mitte der Glasschicht die Strömungsgeschwindigkeit höher
ist als an den Bändern. Will man eine solche Schicht dann zu einem Glasband ohne
Ende verarbeiten. so zeigen sich in dessen Mitte Streifen größerer Strömungsgeschwindigkeiten
als an den Ränclern, was zum Durchsacken der Mitte des beispielsweise frei schwebend
von einer Leitfläche abgezogenen Glasbandes führt oder der erhaltenen Ware ungleichmäßigen
Querschnitt verleiht und zum Brüchigwerden der Randpartien führt. Man kann im allgemeinen
sagen, daß man derart keine gleichmäßige Glasware erhalten kann.
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Auch wenn in der Wanne oder dem Ofen, in dem das Glas erschmolzen
wird, eine gleichmäßige Konsistenz der Schmelze geschaffen wird, so liegt eine Irrsache
dafür, daß der breite Glasstrom verhältnismäßig geringer Schichthöhe verschiedene
Strömungsgeschwindigkeiten aufweist, darin, daß er nach seiner Ausbreitung an seinen
Randpartien verhältnismäßig stärker als etwa in der Mitte abgekühlt wird, und hieraus
sich die Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit an den Rändern ergibt. Die Wärtne
wird in der Mitte des Durchflußraumes besser zusammengehalten als an den Rändern,
wo die Wandungen des Raumes Kühlflächen darstellen. Es ist klar, daß die Strömungsgeschwindigkeiten
bzw. die Zähflüssigkeit der Glasschmelze eine Funktion der Temperatur ist, wenn
man irü übrigen vollkommen gleiche Zusammensetzung der Schmelze voraussetzt.
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Tun ist bereits vorgeschlagen worden, die Schmelze aus der Wanne oder
dem Ofen der Tafelbildungsvorrichtung durch einen Sonderraum zuzuführen, welcher
zur Beeinflussung der Temperatur des Glases dient. Man kann durch Einstellung von
Schiebern, welche über den ganzen Querschnitt eines solchen Sonderraumes an der
Eintritts- und Austrittsstelle des Glases sich erstrecken, nur die Schichthöhe der
Schmelze über ihren ganzen Querschnitt gleichmäßig einstellen
und
ebenso einen Wärmeausgleich über den ganzen Querschnitt der Schmelze versuchen.
Der kühlende Einfluß der Nähe der Seitenwände des Sonderraumes bleibt aber bestehen,
und es hat sich gezeigt, daß die eingangs beschriebenen nachteiligen Erscheinungen
ungleicher Strömungsgeschwindigkeiten bzw. Zähflüssigkeit in der relativ dünnen
Schicht trotz des Wärmeausgleichversuchs bestehen bleiben.
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Dem Erfinder ist es gelungen, die Nachteile dieses von ihm selbst
früher angegebenen Sonderraumes zu beseitigen. Seine Erfindung besteht darin, daß
man den Sonderraum durch parallel zur Strömungsrichtung verlaufende Trennwände in
Zonen teilt und in jeder dieser Zonen die Temperatur derart regelt, beispielsweise
durch Einführung zusätzlicher oder Abführung überschüssiger Wärmemengen, daß der
Glasstrom über seinen gesamten Querschnitt möglichst gleiche Temperatur, also auch
gleiche Strömungsgeschwindigkeit erhält.
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Die Trennwände zwischen den einzelnen Zonen werden vorzugsweise heb-
und senkbar angeordnet, so daß sie in den Glasstrom entweder auf gewünschte Tiefe
eintauchen oder über diesen gehoben werden können. Ferner kann man die Trennwände
aus mehreren für sich heb- und senkbaren Teilen zusammensetzen. Derart hat man es
in der Hand, durch mehr oder minder tiefes Eintauchen der Trennwände oder von Teilen
derselben in den Glasstrom den Wärmeaustausch zwischen den einzelnen Zonen zu verringern
oder aber durch mehr oder minder hohes Herausnehmen der Trennwände oder von Teilen
derselben den Wärmeaustausch zwischen den Zonen zu vergrößern.
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Ferner werden einstellbare Schieber quer zur Strömungsrichtung des
Glases an seiner Ein- und Austrittsstelle in bzw. aus dem Sonderraum angeordnet,
durch die man die Menge des in jeder Zone fließenden Glasstromes, insbesondere aber
seine Tiefe, wahlweise regeln kann. Diese Schieber sind einzeln für sich und in
ihrer Gesamtheit einstellbar angeordnet.
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Die Einführung zusätzlicher Wärmemengen in die einzelnen Zonen kann
durch regelbare Heizeinrichtungen erfolgen, die in der Sonderkammer angeordnet sind.
Es können aber auch Einlässe für Heizgase in den quer zur Strömungsrichtung des
Glases an seiner Austrittsstelle aus dem Sonderraum angeordneten Schiebern vorgesehen
sein. Die Abführung überschüssiger Wärmemengen wird mit Vorteil dadurch bewirkt,
daß man die einzelnen Zonen abdeckt und mit Abzügen für die Heizgase versieht, die
einstellbaren Querschnitt besitzen. Durch diese Einführung zusätzlicher bzw. abfiihrungsüberschüssiger
Wärmemengen wird eine weitgehende Unabhängigkeit in der Wärmebehandlung der einzelnen
Zonen sichergestellt.
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Oft ist es schwierig, die Glasschmelze mit gleichbleibender durchschnittlicher
Temperatur aus der Wanne oder dem Ofen dein in Zonen geteilten Sonderraum zuzuführen.
Es wird daher mit Vorteil zwischen die Wanne oder den Ofen und diesen Sonderraum
eine ungeteilte Kammer vorgeschaltet, in der die Temperatur der dem Sonderraum zufließenden
Schmelze und somit deren Zähigkeit geregelt wird.
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Eine der Erfindung entsprechende Anlage möge an Hand der Zeichnungen
erläutert werden.
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Abb. i ist ein senkrechter mittlerer Längsschnitt durch eine die Erfindung
verkörpernde Einrichtung, bei der einzelne Teile weggebrochen gedacht sind.
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Abb. 2 ist ein vergrößerter wagerechter Schnitt nach Linie 2-2 der
Abb. i.
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Abb.3 ist ein vergrößerter Schnitt nach Linie 3-3 der Abb. i, wobei
einzelne Teile weggenommen gedacht sind.
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Abb. 4. stellt ebenfalls in vergrößertem Maßstabe einen senkrechten
Schnitt nach Linie 4-,4 der Abb. i dar.
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Abb. 5 ist ein vergrößerter Schnitt nach Linie 5-5 der Abb. i, während
Abb. 6 eine Vorderansicht der Einrichtung nach Wegnahme einzelner Teile darstellt.
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In den Zeichnungen ist mit i ein Ofen oder eine andere geeignete Quelle
für das geschmolzene Glas bezeichnet, die am vorderen Ende mit einer Auslaßöffnung
2 versehen ist. Von dieser öffnung geht ein sich auf eine erhebliche Entfernung
erstreckender Trog 3 aus, der das geschmolzene Glas in verhältnismäßig dünnem, breitem
Strome von den Ofen einem Trichter .4 zuführt. Der Trog 3 ist mit Seitenwänden 5
versehen, die sich über seine ganze Länge erstrecken und auch die Seiten des Trichters
q. bilden. Die Seitenwände wirken mit einem Dach sowie mit dem Boden des Troges
zusammen und bilden auf diese Weise einen länglichen Temperungskanal für den hindurchfließenden
Glasstrom. Dieser Kanal ist durch Schieber 8 und 9 in eine hintere oder Anfangstemperkammer
6 und eine vordere oder Hauptteinperkaminer 7 geteilt. Die Schieber 8 sind nach
der Auslaßöffnung 2 zu, aber in gewisser Entfernung von ihr angeordnet; sie schließen
die Kammer 6 nach vorn ab. Die Schieber 9 sind am vorderen Ende des Troges angebracht.
Das Dach der Kammer 6 ist im dargestellten Falle durch mehrere Blöcke io gebildet,
die an Querschienen i i aus T-Eisen hängen, die ihrerseits finit ihren
Enden
auf den Seitenwänden 5 des Troges ruhen. Eine «eitere Gruppe voll Blöcken 12 ist
mittels Stangen 13 zwischen den Blöcken io und der Tür 8 beweglich aufgehängt. Die
Blöcke 12 können leicht entfernt werden, uni das Innere der Kammer 6 zugänglich
zu machen. Die Stangen 13 hängen an einer Querschiene 14, die durch das obere Rahmenwerk
15 der Einrichtung gestützt wird.
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Die Haupttemperkammer 7 ist zweckmäßig auf nahezu ihrer ganzen Länge
durch mehrere Zwischenwände 16 in eine entsprechende .Anzahl sich in der Längsrichtung
erstreckender Zonen 17 unterteilt, die jede für sich beheizt werden können, so daß
die Temperatur in den verschiedenen Abschnitten oder Zonen dein gewünschten Zustande
der darin befindlichen Glasmasse entsprechend geregelt werden kann. Der durch den
Trog fließende Glasstrom hat im allgemeinen die -Neigung, sich an den Rändern schneller
abzukühlen und zäher zu werden, so daß die Glasmasse in den mittleren Teilen schneller
fließt. Durch Unterteilung des Troges in einzelne Temperzonen mit Hilfe der Zwischenwände
16 und Sonderheizung dieser Zonen kann die Temperatur der kühleren Teile des Glasstromes
ei höht und der der anderen Teile des Stroines angenähert werden. Die Zwischenwände
16 sind als in der Kammer 7 aufgehängt dargestellt. Sie können sich entweder bis
zum Boden der Kammer erstrecken, um die Glasmasse beim Fließen durch den Trog in
getrennte Ströme zu teilen, oder aber die Zwischenwände können etwas oberhalb des
Glasstromes angeordnet sein, derart, claß sie lediglich den über dem Strom befindlichen
Teil der Kammer 7 in einzelne Temperzorn#e1 unterteilen.
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Jede Zwischenwand 16 besteht bei der dargestellten Ausführungsform
aus mehreren Blockabschnitten oder Platten, die jede für sich mittels einer Stange
18 an Schienen i9 aufgehängt sind, von denen für jede Zwischenwand eine vorgesehen
ist. Die Schienen i 9 verlaufen in der Längsrichtung oberhalb der Zwischenwände.
Jede Schiene i9 ist mit Hilfe von Drahtseilen 2o, die an beiden Schienenenden angreifen,
einstellbar aufgehängt. Die Seile 20 laufen über Scheiben 21, die an einer in der
Längsrichtung sich erstreckenden oberen Rahmenschiene 22 befestigt sind. Von hier
aus gehen die Seile nach vorn zu beiden Seit _ -il der genannten Schienen über Scheiben
2und voll hier aus abwärts zu einer Stelle, wo sie mit einem senkrecht einstellbaren
Rahmenteil 2-. verbunden sind. Von diesem geht eine Stange 25 aus, die sich durch
den darunter befindlichen Teil des Rahmenwerks erstreckt und mit einem Handrade
26 versehen ist, das auf untere mit entsprechendem Gewinde verschcne Ende der Stange
25 aufgeschraubt ist und die Ein- und Feststellung der Seile und der an diese angeschlossenen
Zwischenwände ermöglicht.
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Zwischen den Wänden 16 und den Seitenwandungen 5 ist eine Gruppe voll
Deckenblöcken 2; angeordnet, die den oberen Abschluß der Kammer 7 bilden. Die Blöcke
27 werden voll T-Schienen 28 getragen, die mit ihren vorderen Enden auf einer Querschiene
29 ruhen, die sich ihrerseits mit ihren Enden auf dic# Seitenwände 5 des Troges
stützt. Die hinteren Enden der Schienen 28 hängen an Stangen 30, die voll einer
oberen Gestellschiene 31 getragen werden. Die Zwischerlwände 16 enden zweckmäßig
kurz vor dem vorderen Schieber 9. Der Zwischenrauen zwischen ihren vorderen Enden
und dem Schieber ist durch ein Querstück 32 abgeschlossen, das mittels Bolzen oder
in anderer geeigneter Weise an der Querschiene 29 aufgehängt ist.
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Der Schieber 8 wird zweckmäßig aus mehreren Platten gebildet, um die
Menge des in jede einzelne Zone 17 fließenden Glases wahlweise regeln zu können.
Die einzelnen Platten hängen an Seilen 33, die über im oberen Teile des Gerüstes
gelagerte Scheiben 34 und von hier über Scheiben 35 laufen, die am vorderen Ende
des Gerüstes vorgesehen sind. Von hier sind die Seile 33 zu einer Stelle geführt,
wo sie all einen in senkrechter Richtung einstellbaren Rahmen 36 angeschlossen sind,
von dem sich nach unten eine Stange 37 erstreckt. Auf diese Stange ist ein Handrad
38 aufgeschraubt, durch dessen Drehung der Rahmen 36 gehoben und gesenkt und die
Schieber 8 in ihrer Gesamtheit eingestellt werden können. Die Verbindung der Seile
33 mit dem Rahmen 36 erfolgt mit Hilfe von Schrauben, um die verschiedene Einstellung
der einzelnen, den Schieber bildenden Blöcke zu ermöglichen. Der Schieber 9 ist
ebenfalls aus mehreren Blöcken oder Platten zusammengesetzt, von denen jeder einzelne
durch ein Seil 39 getragen wird, das über eine Scheibe oder Rolle d.o im oberen
Teil des Gerüstes und von dort nach vorn und unten über eine Rolle .I1 zu einem
Einstellrahmen 42- läuft. Von diesem Rahmen erstreckt sich eine Stange .I3 nach
unten, auf deren unteres Ende ein Handrad 44 aufgeschraubt ist. Die Einstellrahmen
2d., 36, 42 sind in senkrechter Richtung durch entsprechend angeordnete Schienen
.I5 des -Rahmenwerkes geführt, wie Abb.6 am besten erkennen läßt. Es ist ersichtlich,
daß die Schieber 8 und 9 und die Zwischenwände 16 sowie die sie bildenden Blöcke
oder Abschnitte einzeln eingestellt werden können, um die Tiefe in den
verschiedenen
Zonen und die Temperatur des durch den Trog fließenden Flüssigkeitsstromes sowohl
im ganzen als auch in den einzelnen Längszonen zu regeln.
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Die Kammer 6 ist in den Seitenwänden mit Öffnungen 4.6 zur Aufnahme
von Brennern versehen, mittels deren die Innentemperatur der Kammer geregelt werden
kann. Der Schieber 9 besitzt mehrere schmale, senkrechte, längliche Öffnungen 4.7,
durch die die Flammen von Brennern 48 in die betreffenden Zonenabschnitte 17 der
Haupttemperkammer 7 gerichtet werden können. jeder Zonenabschnitt 17 der Kammer
7 ist mit einem Zuge 49 (Abb. 3) ausgerüstet, der vom hinteren Ende der Kammer ausgeht
und in einen Hauptzug 5o mündet. jeder der Schieber 8 und 9 kann zur Regelung der'
Tiefe des durch den Trog fließenden Glasstromes benutzt werden. Da aber ein dünner
Strom Temperatureinflüssen leichter zugänglich ist, empfiehlt es sich, den Schieber
8 hauptsächlich zur Tiefenregelung des durch die Haupttemperkammer 7 fließenden
Stronies zu benutzen.
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Der Boden des Troges 3 ist längs seiner beiden Kanten in geringer
Entfernung von den beiden Seitenwänden 5 mit Rippen oder Leisten 51 zur Begrenzung
des Glasstromes versehen, die sich von der öfenöffnung 2 bis zum vorderen Ende des
Troges und von hier auf eine gewisse Entfernung in den Trichter d. hinein und längs
der Hinterwand des Trichters erstrecken. Diese Leisten, die verhältnismäßig flach
gehalten sind, schaffen einen Raum zwischen den Rändern des durch den Trog fließenden
Glasstromes und den Seitenwandungen 5 des Troges. Sie verhindern dadurch die Abkühlung
der Ränder des Stromes, die eintreten würde, wenn die Glasmasse unmittelbar mit
den Seitenwandungen in Berührung stände.
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Der Trichter .I wird oben durch Deckelplatten 52 abgeschlossen. Der
Boden des Trichters reicht bis zu erheblicher Entfernung unterhalb des Abschlußendes
des Troges 2. Der untere Teil des Trichters hat V-förmigen Querschnitt und bildet
einen schmalen langen Bodenschlitz 53, durch den die Glasmasse austritt. Die Seiten-
und Vorderwände des Trichters sind mit Öffnungen 5_E für Brenner zur Erleichterung
der inneren Heizung der Trichterkammer versehen. Ein Teil der Hitze innerhalb der
Kammer soll aus der letzteren durch Öffnungen 47 des vorderen Schiebers 9 in den
vorderen Teil der Temperkammer 7 eintreten. Die Austrittsöffnung 53 des Trichters
wird durch mit leistenartigen Endvorsprüngen versehene Ziegel oder Blöcke 55 gebildet,
die in einem Bodenrahmen 56 untergebracht sind. Die Glasmasse fließt beim Austritt
aus der Auslaßöffnung 53 des Trichters zweckmäßig unmittelbar auf das obere Ende
einer senkrecht angeordneten Platte 62, die den Glasstrom in zwei Schichten trennt,
die auf gegenüberliegenden Seiten der Platte herabfließen und am unteren Ende der
Platte 6 in eine einzelne Schicht zusammenfließen. Das untere Ende der Platte läuft
zu diesem Zwecke verjüngt zu und bildet eine schmale Kante. Das obere Ende der Platte
ist in geringem Abstande unterhalb der unteren Kante der Auslaßöffnung 53 angeordnet,
so claß das Glas aus der Auslaßöffnung unmittelbar auf das obere Ende der Platte
fließt und dann in zwei dünnen Schichten zu beiden Seiten der Platte herabfließt,
wobei die Dicke der Schichten durch den Abstand zwischen der Platte und den Austrittskanten
des Blockes 55 geregelt wird.
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Die Platte 62 ist innerhalb einer dritten Temperkammer 63 angeordnet,
die unten offen und rings von einer Wand 64 umgeben ist. Diese Wand, die von einem
geeigneten Rahmengebilde getragen wird, trägt ihrerseits die Platte 62 mit Hilfe
von Ansätzen 65, die seitlich von den oberen Randteilen der Platte vorragen und
auf Vorsprüngen ruhen, die in den benachbarten Kammerwänden vorgesehen sind.
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Der Kammer 63 wird durch die Flammen von Brennern 66 erhitzt, die
unten in der Kammer zu beiden Seiten der Platte 62 und der davon abfließenden Glasschicht
angeordnet sind. Die Brennerflammen werden zweckmäßig gegen die Stelle des Glasbandes
gerichtet, wo das letztere das untere Ende der Platte verläßt zum Zwecke, dem Glasbande
die endgültige Feuerpolitur zu verleihen. Die Heizgase steigen in der Temperkammer
hoch und treten aus ihr in Wandkanäle 67 der Kammer ein, von wo sie durch Züge 68
und 69 (Abb.4) in einen senkrechten Zug 70 strömen, der in Verbindung mit dein Hauptzuge
5o steht. Diese Züge wie auch die von der Temperkammer 7 kommenden Züge .I9 sind
mit Drosselklappen 71 (Abb. d.) ausgerüstet.
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Beim Betriebe der Einrichtung hält man die Glasmasse im Behälter i
zweckmäßig auf einer Temperatur von i ioo bis 115o° C. Mit annähernd dieser Temperatur
fließt das Glas in die Vortemperkammer 6 und von hier aus in einem zweckmäßig flacheren
Strom, dessen Tiefe durch die Stellung des Schiebers 8 gegeben ist, durch die Haupttemperkammer
7 in den Trichter d.. Während des Durchganges durch die verschiedenen Temperkammern
wird die Temperatur des Glases allmählich auf die geeignete Arbeitstemperatur erniedrigt,
die im Trichter gewöhnlich etwa
98o° C beträgt. Die Temperatur des
Glases wird beim Durchgange durch die Schlußtemperkammer 63 weiter auf etwa 82o°
C an der Stelle, wo die Glasmasse von der Platte abfließt, erniedrigt. Der Zweck
der Anfangstemperkammer 6 ist der, der Glasmasse, nachdem sie den Ofen verlassen
hat, soweit wie irgend möglich einen vorherbestimmten gleichmäßigen Temperaturzustand
zu verleihen, da die Ofentemperatur sich von Zeit zu Zeit ändern kann. Die Temperatur
des Glases kann in der Kammer 6 entweder erhöht oder erniedrigt werden, um der Masse,
bevor sie in die Kammer 7 eintritt, die geeignete Temperatur zu erteilen. In der
Kammer 7 wird dann die Temperatur des Glases im gesamten erniedrigt so%v ie das
Fließen und die Temperatur derart geregelt, daß der gewünschte Zustand des aus der
Kammer 7 in den Trichter :I fließenden Stromes erzielt wird.
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Um die Temperatur, Zähigkeit und Ströinungsgeschwindigkeit, des Glases
in den verschiedenen nebeneinanderliegenden Stromzonen auszugleichen, kann man die
Seitenteile des Schiebers 8 heben. Oder man =kann die Temperatur in den nebeneinanderliegenden
Zonenkammern 17 verschieden regeln, so daß die Glasmasse in jeder Kammer 17 die
gewünschte Temperatur annimmt. Dabei kann man die Scheidewände 16 in das Glas eintauchen
lassen, so daß der Glasstrom selbst mehr oder weniger tief geteilt ist, oder sie
ganz aus dem Glase herausheben, so daß nur der Heizraum zonenförmig unterteilt ist.
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Wenn oben verschiedene Temperaturen an den einzelnen Stellen der Einrichtung
angegeben wurden, so soll damit natürlich nur eine allgemeine Erläuterung gegeben,
nicht aber etwa die Erfindung auf irgendwelche bestimmte Temperaturen innerhalb
der verschiedenen Teile der Einrichtung beschränkt werden, da verschiedene Glassorten
verschiedene Temperaturen erfordern.