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Vorrichtung zum Ziehen von Glasbändern Die vorliegende Erfindung bezieht
sich auf eine Vorrichtung zum Ausheben eines endlosen Glasbandes aus der Schmelze
unter Anwendung je eines Randrollenpaares an jeder Glasbandkante.
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Man kennt bereits derartige Vorrichtungen (USA-Patent 1 767 o94),
bei welchem die Führungsrollen mit einer starken Rippe an jedem Rande versehen und
sehr nahe über der Schmelze derart angeordnet sind, daß sie zwei parallele Rillen
in den entsprechenden Teil des noch sehr plastischen Glasbandes eindrücken, welches
beim Herauskommen aus der Schmelze einen sich sehr rasch verkleinernden senkrechten
Querschnitt besitzt. Diese Rollen sind im übrigen derart stark gekühlt, daß sie
genügend die Ränder des Glasbandes, das zwischen ihnen hindurchpassiert, kühlen,
damit diese Ränder sich nicht viel weniger zusammenziehen können als der mittlere
Teil des Bandes und dicker als dieser Teil bleiben. Das mittels dieser Vorrichtungen
erhaltene Glasband gibt Anlaß zu Übelständen infolge der verdickten Ränder; denn
da oberhalb der Führungsrollen die Ziehbedingungen für die Ränder und für den mittleren
Teil des Glasbandes erheblich verschieden sind, entstehen im Glas zwischen diesen
verschiedenen Teilen Spannungen, was Veranlassung zur Bildung von Wölbungen entlang
den Rändern gibt. Außerdem ist infolge der intensiven Abkühlung, der die Ränder
durch die Rollen unterworfen sind, die Breite der Bandränder, die dicker als der
mittlereTeil desBandes sind und die man abtrennen muß, besonders groß.
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Es sind ferner Vorrichtungen bekannt (vgl. USA-Patent 1 122 692),
bei denen die Randrollen jedes Paares auf einer Höhe angebracht sind, auf der das
Glasband schon nahezu seine normale Dicke erreicht hat, wobei die Rollen in einem
Abstand voneinander angebracht sind, der größer ist, als der Dicke des mittleren
Teiles
des Glasbandes entspricht. Diese Rollen sind gleichfalls stark gekühlt, damit die
Bandränder in Bezug auf das restliche Band ihre Überdicke behalten. Außerdem sind
sie mit einer starken Rippe versehen, die zwischen den Rändern und dem mittleren
Teil des Bandes eine derartige Einschnürung hervorruft, daß die Spannungen, die
sich in dem Glasband während seiner Abkühlung bilden, hinreichend sind, um die Ränder
entlang der durch die obenerwähnte starke Rippe gebildeten Vertiefungen loszulösen
bzw. dieses Loslösen erheblich zu erleichtern.
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Mit diesen Vorrichtungen entstehen im Augenblick, in dem sich die
Ränder den erzeugten Rillen entlang abtrennen oder abgetrennt werden, häufig in
dem Band Sprünge, die sich im Verlauf der weiteren Bearbeitung vergrößern. Außerdem
ist es erforderlich, infolge der starken, durch die Rollen im Verlauf des Ziehprozesses
ausgeübten Kühlung der Ränder das Band auf einen genügend großen Abstand von den
obenerwähnten vertieften Teilen abzutrennen.
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Die vorliegende Erfindung hat zum Ziel, ein Glasband zu erhalten,
bei welchem die Ränder praktisch nicht dicker als der mittlere Teil des Bandes werden.
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Dieses Ziel wird durch Verwendung einer Kombination verschiedener
an sich bekannter Mittel, die jedoch bisher nie gleichzeitig angewandt wurden, erreicht.
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Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß
jedes Randrollenpaar mit mindestens einer so tief in das Glas eindringenden Umfangsrippe
versehen ist, dät dabei' eine Glasstärke von etwa '/Qmm bestehenbleibt, wobei diese
Rollen, deren Gestalt und gegenseitiger Abstand so ist, daß die Dicke des Glasbandes
zwischen den Rollen nicht dicker als die Dicke des mittleren Teiles des Bandes in
derselben Höhe ist, an einer Stelle angreifen, an der das Glasband schon etwa seine
normale Dicke besitzt, und nur so wenig gekühlt sind, daß ein Ankleben des Glasbandes
an den Randrollen gerade noch vermieden wird.
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Infolge der Bildung von mindestens einer starken . Rille im Rand des
Glasbandes an der bezeichneten Stelle ist es möglich, der Zusammenziehung entgegenzuwirken,
welche die Oberflächenspannung hervorzurufen sucht, ohne daß eine Verdickung des
Randes bewirkt wird.
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Infolge des weiteren Umstands, daß die Rillen in die Ränder des Bandes
an einer Stelle eingedrückt werden, an der das Glasband und die Ränder schon ihre
normale Dicke erlangt haben, und infolge des Umstands, daß die Temperatur oberhalb
der Höhe der Rollen für die Ränder und für den mittleren Teil des Glasbandes praktisch
die gleiche ist, besteht keine Veranlassung, daß sich zwischen den Rändern und dem
mittleren Teil des Bandes Spannungen bilden. Infolgedessen können auch keine Wölbungen
oder Falten im Band entstehen. Überdies braucht man infolge des Fehlens eines verdickten
Randes die Glasbandkanten nur bis zur eingedrückten Rille zu entfernen und nicht
noch einen zusätzlichen Glasstreifen wie bisher. Die Vorrichtung nach der Erfindung
erlaubt also, die Ausbeute an Glasband aus der Schmelze zu erhöhen. Sie gleicht
die Spannungen in der ganzen Breite des Bandes aus und vermindert die Überspannungen
an den Rändern. Sie erleichtert die Weiterverarbeitung durch die Gleichmäßigkeit
der Dicke auf der ganzen Breite des Bandes. Die Bruchgefahren während dieser Entfernung
der Ränder und der `'Weiterverarbeitung sind verringert.
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Überdies besitzt die Vorrichtung nach der Erfindung noch den Vorteil,
auf die Rillen in den Rändern die Sprünge, welche mitunter in diesen während des
Ziehens oder bei einer zu schnellen Abkühlung entstehen können, zu beschränken.
Diese Sprünge können sich also nicht bis zum mittleren Teil des Bandes hinziehen,
weil sie durch die verhältnismäßig dünnen Stellen am Grund der Rille festgehalten
werden.
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Vorzugsweise gebraucht man Führungsrollen, die derart hohlkehlig gestaltet
sind, daß der zwischen den tiefen Rillen gebildete Wulst einen nahezu kreisförmigen
Querschnitt hat. Die so in den Rändern gebildeten Wulste lassen sich leicht im plastischen
Zustand, ohne zu reißen, ziehen. Ihre in sich geschlossene Form ist besonders günstig
für den gleichmäßigen Ausgleich von Spannungen.
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Andere Besonder- und Einzelheiten der Erfindung werden sich bei der
Erläuterung der Zeichnungen ergeben.
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Fig. i ist ein Aufriß der erfindungsgemäßen Vorrichtung, welche oberhalb
der Schmelzwanne angebracht ist; Fig. 2 zeigt in größerem Maßstabe einen senkrechten
Schnitt nach Linie 11-II der Fig. i ; Fig. 3 stellt in einem noch vergrößerten Maßstabe
den wesentlichen Teil der Vorrichtung nach Fig. i und den Rand eines mittels der
Vorrichtung gezogenen Glasbandes dar; Fig. 4 ist ein Querschnitt durch den Rand
und den benachbarten Teil von zwei Glasbändern von verschiedener Dicke, welche mit
einer Vorrichtung nach der Erfindung gezogen wurden; Fig. 5 stellt den wesentlichen
Teil einer bekannten Ziehvorrichtung und den mittels dieser Vorrichtung gezogenen
Rand eines Glasbandes dar; Fig. 6 stellt in einer ähnlichen Weise wie Fig. 3 eine
andere Ausbildungsform des wesentlichen Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dar.
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In den verschiedenen Figuren beziehen sich die gleichen Ziffern auf
die gleichen Teile.
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In Fig. i ist ein Wannenofen 2 mit geschmolzenem Glas 3 dargestellt,
aus welchem ein Glasband 4 senkrecht nach oben gezogen wird. Beim Verlassen der
Schmelze bildet das geschmolzene Glas eine sehr plastische Masse 8 (Fig. 2), deren
Dicke rasch nach oben hin abnimmt. Einige Zentimeter oberhalb der Glasschmelze,
z. B. in der mit 9 bezeichneten Höhe, ist die Glasmasse viel weniger plastisch geworden,
und oberhalb dieser Höhe erfolgt eine Veränderung in der Dicke des Glasbandes nur
noch sehr langsam. Mit anderen Worten, in dieser Höhe hat das Glasband seine normale
Dicke bereits erreicht.
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Etwas oberhalb der Höhe 9 befindet sich an jeder Seite am Rande des
gebildeten Glasbandes eine Anordnung, die dem Zusammenziehen des Glasbandes unter
der Einwirkung der Oberflächenspannung entgegenwirkt.
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Die Anordnung besteht aus einem Paar zylindrischer
Führungsrollen
(Fig. r bis 3), von welchen jede mit einer bestimmten Anzahl von starken, glatten
Umfangsrippen 5a (Fig.2) versehen ist. Zwischen den Rippen befinden sich glatte
Hohlkehlen 5b. Die Rippen 5a drücken in den Rand des Glasbandes tiefe Rillen 4"
(Fig. 4) ein. Zwischen diesen befinden sich Wulste 4b, welche dem Zwischenraum zwischen
den Hohlkehlen 5b der Rollen entsprechen. Diese Rillen 4a und Wulste 4b laufen parallel
zueinander in der Ziehrichtung, da die Achsen der Rollen 5 senkrecht zur Ziehrichtung
und die Rippen 5a senkrecht zur Achse der Rollen angeordnet sind.
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Die Entfernung zwischen den Rollen, deren Achsen zueinander parallel
sind, ist so gewählt, daß die Dicke der Glasstreifen 4b gleich der Dicke des mittleren
Teiles des Glasbandes 4 auf derselben Höhe ist.
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Die zur plastischen Verformung der Ränder notwendige Arbeit wird durch
den Motor geliefert, welcher die Rollen derart treibt, daß deren Umfangsgeschwindigkeit
beispielsweise genau gleich der Ziehgeschwindigkeit des Sandes in der Höhe der Rollen
ist.
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Die Rollen eines jeden Paares sind derart angeordnet, daß ihre Umfangsrippen
5a einander gegenüberstehen. Die Dicke des Glasbandes an den Rippen 4a beträgt mindestens
1 , mm, damit die Glaswulste nicht unter der Wirkung der Oberflächenspannung abreißen
können.
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Die Ränder des Glasbandes werden soweit wie möglich auf der gleichen
Temperatur wie die Mitte gehalten. Zu diesem Zweck werden die Ränder nicht durch
einen Luftstrom gekühlt, wie dies bei den bekannten Vorrichtungen der Fall ist.
Außerdem werden die Rollen nur in dem Maße, welches zur Verhütung des Anklebens
des Glases notwendig ist, gekühlt. Die Kühlung jeder Rolle wird in an sich bekannter
Weise bewerkstelligt, z. B. durch den Umlauf eines kalten Mittels zwischen einer
hohlen Welle 6, welche die Rolle trägt, und einer in ihr angeordneten Leitung 7.
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Infolge des Umstandes, daß die Ränder des Glasbandes auf einer Temperatur,
welche sehr nahe derjenigen des mittleren Teiles des Bandes ist, gehalten werden,
kann sich entlang der Ränder keine starke Verdickung von der Art ausbilden, wie
sie nach Fig. 5 an einem mittels bekannter Vorrichtung gezogenen Band sich einstellen.
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In den Fig. 3 und 5 gibt das rechte Ende des Glasbandes die Dicke
des mittleren Teiles an, wobei für die beiden Bänder die gleiche Dicke angenommen
ist.
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Die Hohlkehlen 5b zwischen den Rippen 5a haben eine solche Form, daß
die Glaswulste 4b einen nahezu kreisförmigen Querschnitt haben. Der Teil 5d der
Rollen, welcher sich an die am weitesten von der Mitte des Bandes befindliche Rippe
nach außen anschließt, besitzt einen kleineren Durchmesser, welcher höchstens gleich
dem kleinsten Durchmesser der Hohlkehle ist. Wenn sich das Glasband ein wenig über
die von seiner Mitte entferntesten Rippe erstreckt, kann sich infolgedessen an diesem
Teil des Glasbandes unter dem Einfluß der Oberflächenspannung nur ein Glaswulst
von annähernd kreisförmigem Querschnitt bilden. Ein Wulst dieser Art ist in Fig.
6 als 4b' dargestellt. Diese Figur zeigt auch ein Rollenpaar mit nur je zwei starken
Umfangsrippen 511 an Stelle der drei nach Fig.3. Außerdem besitzen die Hohlkehlen
5b flache Rillen in durch die Achsen der Rollen gehenden Ebenen, im Gegensatz zu
den glatten Hohlkehlen der Rollen nach Fig. 3.
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Wie auch im einzelnen die Ausbildung sei, die Entfernungen zwischen
den Führungsrollen eines jeden Paares sind derart, daß die Glaswulste 4b eine annähernd
gleiche Dicke wie das Glasband besitzen. Bei den bekannten Vorrichtungen ist die
Entfernung zwischen den Rollen eines jeden Paares im allgemeinen merklich geringer
als die Dicke des mittleren Teiles des Bandes, wie es auch in Fig. 5 gezeigt ist.
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Um die Entfernung zwischen den Rollen der Dicke des Glasbandes anpassen
zu können, sind diese Rollen in an sich bekannter Weise derart gelagert, daß sie
gegeneinander verschoben werden können.
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Auch bei ziemlich dickem Glas genügt das Vorhandensein eines einzigen
Wulstes 4b an jedem Rand, um dem auf der Oberflächenspannung beruhenden Zusammenziehen
entgegenzuwirken. Da aber die Einwirkung der Oberflächenspannung bei dünnerem Glas
relativ größer ist, kann es vorteilhaft sein, in den Rändern eines dünneren Glasbandes
mehrere Rillen anzubringen.
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In Fig. 4 sind die Ränder von zwei Glasbändern verschiedener Dicke
dargestellt, gezogen mit einer Vorrichtung nach der Erfindung. Das dünnere Band
besitzt drei Glaswulste und das dickere nur zwei.
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Um leicht die Zahl der Glaswulste im Verhältnis zur Dicke des Bandes
verändern zu können, ist eine an sich bekannte Lagerung der Rollen 5 auf Schlitten
od. dgl. vorgesehen, damit sie der Mitte des Bandes genähert oder von ihr entfernt
werden können.