DE2232328A1

DE2232328A1 - Verfahren und vorrichtung zum herstellen von flachglas in bandform auf einem bad aus geschmolzenem metall

Info

Publication number: DE2232328A1
Application number: DE2232328A
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. R Antrag
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1971-07-09
Filing date: 1972-06-28
Publication date: 1973-01-18
Also published as: PL85048B1; BG26805A3; ATA585572A; FI54466C; IT962563B; YU92581A; DE2232328C2; US3853523A; EG12359A; AT362544B; MY7600280A; DK145537B; YU39699B; CA964857A; CH544042A; BR7204556D0; HK55576A; JPS5540538B1; NO132532C; PH10551A

Description

Dip!.-! ν. κ. W U

1 BtRL'M 19
ßsiivarni vr· 9
Tel. 304 42 G5

W/Vh-2863
28.6.72

Pilkington Brothers Limited, 201-211 Martins Building,

Water Street, Liverpool L2 3SR, Lancashire /England

Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen

von Flachglas in Bandfonn auf einem Bad aus geschmolzenem Metall

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren

zum Herstellen von Flachglas in Bandform auf einem Bad aus geschmolzenem Metall, "bei dem geschmolzenes G-las dem Bad· mit einer solchen Geschwindigkeit zugespeist wird, dass sich auf dem Bad eine sich fortbewegende Schicht aus geschmolzenem Glas bildet, die sich in Querrichtung auf dem Bad ausbreitet und in Bandform unter dem Einfluss von die Briete des Bandes steuernden 'Randkräften und ausgeübten Zugkräften vorwärtsbewegt und vor dem Austragen von dem Bad abgekühlt wird.

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ORIGINAL INSPECTED

Die Forderung, den Durchsatz von Glas durch eine Ploatglasanlage zu erhöhen, "beispielsweise auf einen ■wöchentlichen Durchsatz von 3 000 bis 4 200 Tonnen, machte eine Erhöhung der Austraggeschwindigkeit des gebildeten Glasbandes aus der 3?loatglasanlage notwendig.

Die notwendige Beschleunigung des Glases,

während es noch in geschmolzenem Zustand auf dem Bad ist, veranlasst eine unerwünschte Verringerung der Bandbreite und der Dicke des Glases. Dieser Verringerung kann durch Erhöhung der Kühlung des Glases in dem Bereich entgegengewirkt werden, in dem das Glasband gebildet wird. Eine zu grosse Abkühlung am heissen Ende des Bades führt jedoch unerwünschte Beschädigungen in das Glas ein.

Es wurde festgestellt, dass bei der Herstellung dünnären Ploatglases, beispielsweise einer Dicke von 4 oder 5 mm, bei grossen Durchsatzmengen die Breite des Glasbandes durch Erhöhung der Zuspeisegeschwindigkeit des geschmolzenen Glases zum Bad aufrechterhalten werden kann. Wird jedoch die Austraggeschwindigkeit des fertigen Glasbandes zur Anpassung an die höhere Durchsatzmenge erhöht, so besteht die Neigung einer zu grossen T_erringerung der Dicke des Glasbandes. Dieser Wirkung kann in einem gewissen Ausmasse durch Kühlen am heissen Ende entgegengewirkt werden.

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Bei hohen Durchsatzmengen wurde nun festgestellt, dass für jede gewünschte Glasdiode "bei Austragsgeschwindigkeiten oberhalb einer vorgegebenen Wertes eine Erhöhung der Kühlung am heissen Ende unwirksam ist, um die gewünschte, durch die Beschleunigung des Glases erzielte Dicke des Glasbandes aufrechtzuerhalten und dass die Floateigenschaften des Glases schädlich beeinflusst werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Durchführung des Floatverfahrens bei grossen Durchsatzmengen zu schaffen, bei dem die Verwendung von Kühlern am heissen Ende dea Bades beträchtlich verringert wird.

Die Erfindung beruht auf der Peststellung, dass bei grossen Durchsatzmengen das geschmolzene Glas beschleunigt werden kann, während es sich auf dem geschmolzenen Metall ausbreitet, und zwar durch Kräfte, die zugleich der Neigung einer übermässigen Streckung des Glases entgegenwirken_und daher eine gewünschte Dicke des Glases aufrechterhalten, obwohl das Glas auf eine hohe Austraggeschwindigkeit beschleunigt wird.

Die Erfindung besteht bei einem Verfahren zum Herstellen von Flachglas in Sandform auf einem Bad aus geschmolzenem Metall, bei dem geschmolzenes Glas dem Bad mit einer solchen Geschwindigkeit zugespeist wird, dass sich auf dem Bad

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eine sich fortbewegende Schicht aus geschmolzenem Glas bildet, die sich in Querrichtung auf dem Bad ausbreitet und in Bandform unter dem Einfluss von die Breite des Bandes steuernden Randfcräften und ausgeübten Zugkräften vorwärtsbewegt und vor dem Austragen von dem Bad abgekühlt wird, darin, dass einwärts und vorwärts gerichtete Kräfte auf die Ränder der sich ausbreitenden Schicht aus geschmolzenem Glas ausgeübt werden, um das Ausmass des Ausbreitens zu steuern, das Glas zu beschleunigen und zugleich eine gesteuerte Verringerung der Breite des vorwärts bewegten Glasbandes zu bewirken, so dass das Glasband eine Dicke beibehält, die anschliessend auf die gewünschte Dicke durch die ausgeübte Zugkraft verringert wird.

Bei einer bevorzugten Verfahrensführung ist vorgesehen, dass die einwärts und vorwärts gerichteten Kräfte so eingestellt werden, dass die sich ausbreitende Schicht aus geschmolzenem Glas auf eine Geschwindigkeit beschleunigt wird, die soviel geringer als die Austragsgeschwindigkeit des endgültigen Glasbandes ist, dass das Erreichen der gewünschten Dicke des Glasbandes gewährleistet ist. Es wird hierdurch eine Änderung der Dicke des Glases nabh der Beschleunigung des Glases in gesteuerter Weise vorgenommen und die Abmessungen des Glasbandes können an einer verhältnismässig nahe dem Einlassende des Bades liegenden Stelle erfolgen, so dass die notwendige Länge des Bades und des dieses aufnehmenden Behälters sowie der den Behälter überdeckenden Dachkonstruktion verkürzt werden kann.

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In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens ist

zur Herstellung von Floatglas einer Dicke zwischen 5»7 und 6 mm bei hohen Durchsatzmengen vorgesehen, dass die einwärts und vorwärts gerichteten Kräfte so eingestellt werden, dass sich die Vorwärtsgesehwindigkeit des geschmolzenen Glases gegenüber der Anfangsgeschwindigkeit der Schicht aus geschmolzenem Glas verdoppelt, wobei der Einwärtswinkel der ausgeübten Kräfte so eingestellt wird, dass das beschleunigte Glas eine Dicke von etwa 6 mm annimmt, worauf das beschleunigte Glas zum Stabilisieren bei dieser Dicke abgekühlt wird.

Bei einer Yerfahrensführung ist vorgesehen, dass die einwärts und vorwärts gerichteten Eandkräfte auf das Glas an zwei in Längsrichtung des Bades Abstand voneinander aufweisenden Stellen ausgeübt werden und der Einwärtswinkel der ausgeübten Kräfte an beiden Stellen unterschiedlich eingestellt wird.

Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Vorrichtung zur Herstellung von Floatglas nach dem erfindungsgemässen Verfahren, bestehend aus einem Behälter für ein Bad ausgeschmolzenem Metall, Einrichtungen an dessen Einlassende zum Zuspeisen von geschmolzenem Glas zum Bad untf zum Fortbewegen des Glases längs des Bades, Zugeinrichtungen am Auslassende des Behälters zum Austragen des endgültigen Glasbandes vom Bad und die Ränder des Glases greifende Bandwalzen zum Ausüben von die

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Breite des Glases steuernden Kräften.

Erfindungsgemäss zeichnet sich eine derartige

Vorrichtung dadurch aus, dass mit einem Abstand vom Einlassende, der gerade ausreicht, um das Ausbreiten des Glases auf dem Bad zu gestatten, auf die oberen Flächen der Ränder des G-lases einwirkende geneigte Walzen vorgesehen sind, deren Achsen auf das Einlassende zu konvergieren, und einwärts und vorwärts gerichtete Randkräfte auf das Glas ausüben, die das Ausbreiten des Glases beeinflussen.

Bei einer besonderen Ausfütarüngsform der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei Paare von geneigten Randwalzen vorgesehen sind, deren Neigungswinkel zur Portbewegungsrichtung des Glases verschieden gross einstellbar ist.

In den Zeichnungen sindkusführungsbeispiele von Vorrichtungen nach der Erfindung dargestellt. Es zeigen

Pig. 1 eine Draufsicht auf einen Badbehälter einer Ploatglasanlage mit fortgelassener Haube und einem Paar von erfindungsgemäss vorgesehenen Randwalzen und
Pig. 2 eine der Pig. I ähnliche Draufsicht auf

eine Anlage mit zwei Paaren von Randwalzen.

Unter Bezugnahme auf Pig. 1 ist ein Bad 1 aus geschmolzenem Metall in einem Behälter enthalten, der aus Seitenwänden 2, einer Stirnwand 3 am Einlassende und einer Stirnwand

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am Auslassende gebildet ist. Das Bad aus geschmolzenem Metall kann aus geschmolzenem Zinn oder einer Zinnlegierung, in der Zinn überwiegt, bestehen, wie dies bei dem Ploatverfahren bekannt ist.

Oberhalb der Stirnwand 3 am Einlassende ist ein Ausguss 5 angeordnet, der Seitenwangen 6 aufweist und einen Kanal bildet, über den geschmolzenes Glas 7 von dem Vorherd eines Glasschmelzofens zugespeist wird. Das geschmolzene Glas hat im Bereich des Ausgusses eine Temperatur von etwa 1080⁰C und seine Geschwindigkeit wird durch einen Regelschieber 8 eingestellt. Über die Mündung 9 des Ausgusses fliesst das geschmolzene Glas auf die Oberfläche des Bades 1 aus geschmolzenem Metall, wobei in diesem Bereich eine Temperatur von 1050⁰C herrscht. Auf dem geschmolzenen Metall des Bades breitet sich das Glas bei seiner Vorwärtsbewegung in Querrichtung aus, um eine Schicht 10 aus geschmolzenem Glas auf dem Bad zu biläen, wie dies in der Zeichnung dargestellt ist.

Zunächst wird die Ausbildung der Anlage für die Herstellung eines 6 mm dicken Glases bei einär wöchentlichen Durchsatzmenge von 3000 Tonnen beschrieben.

Das geschmolzene Glas in der Schicht 10 bewegt sich mit einer Geschwindigkeit von 170 bis 210 m je Stunde vorwärts. Das endgültige Glasband 11 aus Floatglas hat eine Dicke von 6mm und wird über einen Auslass oberhalb der Stirn-

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wand 4 des Badbehälters durch Austragwalzen 12 in bekannter Weise ausgetragen. Die Austragswalze 12 werden mit einer solchen Drehzahl angetrieben, dass das endgültige Glasband das Bad mit einer Geschwindigkeit von 450 m je Stunde verlässt. Die Austragwalzen 12 üben auf das endgültige Glasband 11 eine Zugkraft aus und diese wird durch den verfestigten Teil des Glasbandes stromaufwärts übertragen.

Geneigte Randwalzen 13 und 14 sitzen auf Wellen und 16, die sich durch Lager in den Seitenwänden 2 des Badbehälters erstrecken. Die Wellen 15 und 16 sind mit ihren Achsen zum Einlassende des Bades hin konvergierend angeordnet. Ihre Umfangsflächen sind geriffelt und greifen die Ränder des geschmolzenen Glases an der oberen Fläche,kurz nachdem das Glas seine Ausbreitung in Querrichtung beendet hat. Die Wellen 15 und 16 liegen in einem Winkel von 12° zu einer Linie, die rechtwinklig zur Vorwärtsbewegung des Glasbandes gerichtet ist,und werden durch Antriebe 15a, 16a üblicher Bauart angetrieben. Der Antrieb erfolgt so, dass am Umfang der Randwalzen eine Geschwindigkeit von 355 m je Stunde vorliegt, Die geriffelten Oberflächen der Walzen beissen in die Glasoberfläche, so dass einwärts und vorwärts gerichtete Kräfte auf die Ränder des geschmolzenen Glases unmittelbar nach dessen Ausbreiten in Querrichtung ausgeübt werden. Das Glas wird durch die Wirkung der Randwalzen 13 und 14, unterstützt durch die Zugwirkung, die von den Austragswalzen 11 ausgeübt wird, auf

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eine Vorwärtsgeschwindigkeit beschleunigt, die mehr als doppelt so gross ist,v/ie die Anfangsgeschwindigkeit der Schicht 10 aus geschmolzenem Glas auf dem Bad. Um die endgültige Dicke des Glases von 6 mm einzuhalten, während das Glas beschleunigt wird, wird der Einwärtswinkel der ausgeübten Kräfte durch Einstellen der Winkel der Wellen 15 und 16 im Bereich zwischen 5 und 15° gewählt, um eine gesteuerte Verringerung der Breite am sich vorwärts bewegenden Glasband zu bewirken, das hierdurch eine gewünschte Dicke erhält, die anschliessend unter dem Einfluss der Zugkraft stromabwärts der Randwalzen 13 und 14 auf die gewünschte Dicke von 6 mm verringert wird.

Die Randwalzen steuern ferner das maximale Ausbreiten in Querrichtung, so dass unter den eingestellten Bedingungen eine schnelle Beschleunigung des geschmolzenen Glases auf die Austraggeschwindigkeit des Glasbandes schon bald nach der Zuspeisung des geschmolzenen Glases auf die Badoberfläche erreicht wird. Hierdurch ist ein hoher Durchsatz von Glas möglich, ohne dass das Glas sich bis zu den Seitenwänden 2 des Badbehälters ausbreitet, wobei das Ausmass des Ausbreitens durch die Randwalzen bestimmt wird, die eine gesteuerte Verringerung der Breite auf das sich in Vorwärtsrichtung beschleunigen· de Glas bei Beginn der Bildung des Glasbandes bewirken.

Das Glasband bewegt sich dicht stromabwärts der Randwalzen 13 und 14 mit einer Geschwindigkeit von etwa

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355 m je Stunde und wird anschliessend weiter auf die Geschwindigkeit von 450 m je Stunde beschleunigt, mit der das endgültige Glasband 11, das 2700 mm breit und 6 mm dick; ist, ausgetragen wird. Das Glas wird während seiner Fortbewegung längs des Bades abgekühlt und das die Badoberfläche mit einer Temperatur von etwa 106O⁰C erreichende Glas hat im Bereich der Randwalzen 13 und 14 eine Abkühlung auf etwa 920⁰C erfahren, Danach erfolgt durch einen oberhalb e3sr Glas oberfläche ang-eordneten Kühler eine schnelle Abkühlung auf etwa 850⁰C,unterhalb der nur noch geringe Po^caänderungen im Glas unter dem Einfluss der streckenden Kräfte eintreten, die im Bereich des Kühlers 17 auf das Glas einwirken.

Bei Betriebsbedingungen, bei denen die Vorwärtsgeschwindigkeit des Glases beim Verlassen der Randwalzen 13 und 14 nur wenig von der Austraggeschwindigkeit verschieden ist, ist eine besondere Kühlung durch einen Kühler 17 entbehrlich, da die übliche, allmähliche Abkühlung bis auf die am Austragende übliche Temperatur von 600⁰C ausreicht.

Die Steuerung der Verringerung der Breite und der Dicke des Glasbandes kann weiterhin verbessert werden, wenn ein zweites Paar von Randwalzen 18 und 19 dicht stromabwärts der Randwalzen 13 und 14 vorgesehen wird, wie dies bei der Bauform nach Fig. 2 der Pail ist. Die Randwalze 18 sitzt auf

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einer Welle 20 und die Randwalze 19 auf einer Welle 21, wobei die AehBen der Wellen ebenfalls auf das Einlassende des Bades. zu konvergieren. Die Wellen 20 und 21 sind durch Antriebe 20a und 21a üblicher Art angetrieben.

Die Wellen 15 und 16 der Bandwalzen 13 und sind in einem Winkel von 12° zu einer senkrechten Linie zur lOrtbewegungsrichtung des Glasbandes geneigt, "während die Welle» 20 und 21 in einem Winkel von 7° eingestellt sind. Mit einer Anlage gemäss Pig. 2 wird bei einer Einstellung ein Glasband aus !Floatglas einer Breite von 2700 mm und 6 mm Dicke mit einer Austraggeschwindigkeit von 450 m je Stunde und einem Wochendurchsatz von 3050 Tonnen erzeugt. Die Umfangsgeschwindigkeit der Randwalzen 13 und 14 betragt hierbei 333 m je Stunde und die der Eanäwalzen 18 und 19 331 m je Stunde.

Die Verwendung von zwei Paaren von Randwalzen mit unterschiedlichem Einwärtswinkel verringert die Möglichkeit von Schaden am Glas.

Die Erfindung weist somit einen neuen Weg zur Durchführung des Floatverfahrens bei hohen Durchsatzmengen, die beispielsweise 3500 bis 4200 Tonnen je Woche betragen können.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann zur Herstellung von Floatglas innerhalb eines Dickenbereichs, der

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grosser oder kleiner als 6 mm ist, verwendet werden. Beispielsweise kann ein Floatglas von 5 mm Dicke "bei grossen Durchsatzmengen hergestellt werden, wobei eine Austraggeschwindigkeit von mehr als 450 m je Stunde gefahren wird und wobei eine zu grosse Abkühlungsgeschwindigkeit vermieden ist. I¹Ur die Herstellung von 4 mm dickem Glas sind noch höhere Austraggeschwindigkeiten erforderlich, die grosser als 600m je Stunde sein können und bei Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens gefahren werden können.

Pur die Herstellung von Glas einer grösseren Dicke als 6 mm werden die einwärts univorwärts gerichteten Kräfte auf die Ränder der Schicht aus geschmolzenem Glas kurz vor dem Abschluss des Ausbreitens in Querrichtung ausgeübt, indem die Schicht die gewünschte Dicke des Glasbandes erreicht hat. Die hier ausgeübten Randkräfte werden dann auf die Austraggeschwindigkeit des endgültigen Glasbandes abgestimmt eingestellt, um die gewünschte grössere Dicke des Glases von beispielsweise 8 mm aufrechtzuerhalten.

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Claims

Patentanspr üc h e :

1. Verfahren zu mHerstellen von Flachglas in Sandform auf einem Bad aus geschmolzenem Metall, "bei dem geschmolzenes Glas dem Bad mit einer solchen Geschwindigkeit zugespeist wird, dass sich auf dem Bad eine sich fortbewegende Schicht aus geschmolzenem Glas "bildet, die sich in Querrichtung auf dem Bad ausbreitet und in Bandform unter dem Einfluss von die Breite des Bandes steuernden landkräften und ausgeübten Zugkräften vorwärts bewegt und vor dem Austragen von dem Bad abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass einwärts und vorwärts gerichtete Kräfte auf die Ränder der sich ausbreitenden Schicht aus geschmolzenem Glas ausgeübt werden, um das Ausmass des Ausbreitens zu steuern, das Glas zu beschleunigen und zugleich eine gesteuerte Verringerung der Breite des vorwärts bewegten Glasbandes zu bewirken, so dass das Glasband eine Dicke beibehält, die anschliessend auf die gewünschte Dicke durch die ausgeübte Zugkraft verringert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die einwärts und vorwärts gerichteten Kräfte

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so eingestellt v/erden, dass die sich ausbreitende Schicht aus geschmolzenem Glas auf eine Geschwindigkeit beschleunigt wird, die soviel geringer als die Austragsgeschwinüigkeit des endgültigen Glasbandes ist, dass das Erreichen der gewünschten Dicke des Glasbandes gewährleistet ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2 zur Herstellung von Floatglas einer Dicke zwischen 5,7 und 6 mm bei hohen Durchsatzmengen, dadurch gekennzeichnet, dass die einwärts und vorwärts gerichteten Kräfte so eingestellt werden, dass sich die Vorwärtsgeschwindigkeit das geschmolzenen Glases gegenüber der Anfangsgeschwindigkeit der Schicht aus geschmolzenem Glas verdoppelt, wobei der Einwärtswinkel der ausgeübten Kräfte so eingestellt "iird, dass das beschleunigte Glas eine Dicke von etwa 6 mm annimmt, worauf das beschleunigte Glas zum Stabilisieren bei dieser Dicke abgekühlt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die einwärts und vorwärts gerichteten Randkräfte auf das Glas an zwei in Längsrichtung des Bades Abstand voneinander aufweisenden Stellen ausgeübt werden und der Einwärtswinkel der ausgeübten Kräfte an beiden Stellen unterschiedlich eingestellt wird.

5. Vorrichtung zur Herstellung von Floatglas nach dem Verfahren nach Anspruch 1 mit einem Behälter für ein Bad

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aus geschmolzenem Metall, Einrichtungen an dessen Einlassende zum Zuspeisen von geschmolzenem Glas zum Bad und zum Fort- , "bewegen des Glases längs des Bades, Zugeinrichtungen am Auslassende des Behälters zum Austragen des endgültigen Glasbandes vom Bad und die Ränder des Glases greifende Randwalzen zum Ausüben von die Breite des Glases steuernden Kräften, d a d u r ch gekennzeichnet, dass mit einem Abstand vom Einlassende, der gerade ausreicht, um das Ausbreiten des Glases auf dem Bad zu gestatten, auf die oberen Flächen der Ränder des Glases einwirkende geneigte Walzen vorgesehen sind, deren Achsen auf das Einlassende zu konvergieren,um einwärts und vorwärts gerichtete Eandkräfte auf das Glas auszuüben, die das Ausbreiten des Glases beeinflussen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Paare von geneigten Randwalzen vorgesehen sind, deren Neigungswinkel zur lOrtbewegungsrichtung des Glases verschieden gross einstellbar ist.

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