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Vorrichtung zum senkrechten Ziehen von Tafelglas Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum senkrechten Ziehen von Tafelglas aus einem Bad geschmolzenen
Glases. Die senkrecht gezogene Glastafel geht zwischen Kühlvorrichtungen hindurch,
die in der Ziehkammer beidseits der Glastafel angeordnet sind. Die Kühlvorrichtungen
sind gewöhnlich in Form von rechteckigen Wasserbehältern ausgebildet, die in geringem
Abstand oberhalb der Oberfläche des geschmolzenen Glases und ungefähr parallel zur
Glastafel liegen.
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Die Aufgabe der Kühlvorrichtungen besteht darin, das Erhärten der
Glastafel unmittelbar oberhalb des Meniskus zu beschleunigen, welcher an der Austrittsstelle
der Glastafel aus der Oberfläche des geschmolzenen Glases gebildet ist, indem die
Glastafel durch Wärmeabstrahlung auf die Kühlvorrichtungen abgekühlt wird. Demgemäß
sind die Kühlvorrichtungen in wirksamer Lage angeordnet, so daß sie die gewünschte
Abkühlung durch Wärmeabstrahlung gewährleisten können.
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Zur Herstellung verzerrungsfreien Glases ist erforderlich, die Bildung
örtlicher Temperaturdifferenzen im Glas in dem Bereich zu vermeiden, in dem die
Tafel gebildet wird.
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Die in der Tafel infolge von örtlichen Temperaturdifferenzen auftretende
Verzerrung erfolgt in Form von Wellen, die in der Längsrichtung der aufsteigenden
Glastafel verlaufen. Wenn Gegenstände durch eine Glastafel mit solchen Wellen, insbesondere
unter einem spitzen Winkel zu diesen Wellen betrachtet werden, erscheinen die Gegenstände
verzerrt.
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Ein Hauptgrund für den Mangel einer kontinuierlichen thermischen Homogenität
an der Oberfläche des geschmolzenen Glases auf jeder Seite der Ziehlinie ist die
Neigung unregelmäßiger Strömungen kalter Luft, von den Kühlvorrichtungen auf die
Oberfläche des geschmolzenen Glases abzusinken.
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Infolge der Schornsteinwirkung in der Ziehkammer in der Nähe der aufsteigenden
Glastafel zeigt die von den Kühlvorrichtungen absinkende kalte Luft die Neigung,
gegen den Meniskus hin auf die aus dem Meniskus aufsteigende plastische Glastafel
zu fließen. Dieser Umstand stört das vorgeschriebene regelmäßige Abkühlen, das über
die ganze Breite der Glastafel erforderlich ist, um eine verzerrungsfreie Glastafel
zu erhalten, so daß die Glastafel veränderliche Dicke aufweist. Je näher die Kühlvorrichtungen
der gezogenen Glastafel liegen, um so mehr ist diese durch den absinkenden kalten
Luftstrom gefährdet.
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Um das Absinken kalter Luft von den Kühlvorrichtungen auf die Oberfläche
des Bades geschmolzenen Glases zu verhindern, ist vorgeschlagen worden, unterhalb
der Kühlvorrichtungen eine Wärmequelle anzuordnen, damit die kalte Luft wieder nach
oben gelenkt wird, indem sie infolge der Schornsteinwirkung in der Kammer auf jeder
Seite der Glastafel wieder von der normalen nach oben gerichteten Strömung mitgenommen
wird. Diese umgeleitete kalte Luft kann jedoch auf die Glastafel gelangen, und obwohl
die Abkühlungswirkung dieser Luft auf das Glas der Tafel nicht so groß ist als beim
Auftreffen der kalten Luft in der Nähe des Meniskus, erfolgt trotzdem notwen= digerweise
an der Auftreffstelle eine Veränderung der Geschtvindigkeit des Abkühlens über die
ganze Breite der Glastafel.
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Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Bildung kalter Luft rund
um die Kühlvorrichtungen zu verhindern und auf diese Weise die Möglichkeit des Absinkens
kalter Luft von den Kühlvorrichtungen auf die Oberfläche des geschmolzenen Glases
auszuschalten. Zu diesem Zweck wurde die Erzeugung einer nach oben gerichteten Luftströmung
längs jeder Seite der Kühlvorrichtung vorgeschlagen, welche jedoch die
normale
Konvektionsströmung in dieser Kammer ernstlich stört. indem unkontrollierte Kaltluftströmungen
in der Nähe der Glastafel erzeugt werden, welche eine unregelmäßige Abkühlung bewirken
und jede Verbesserung der Gleichmäßigkeit der Dicke beeinträchtigen sowie überdies
in der Glastafel Spannungen erzeugen, die insbesondere beim Schneiden der Tafel
gefährlich werden.
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Es ist auch bereits bekannt, unterhalb der Kühlvorrichtungen elektrische
Heizvorrichtungen anzubringen, um Schichten warmer Luft zu erzeugen, die zwischen
Glastafel und Kühlvorrichtung nach oben steigen.
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Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zum senkrechten
Ziehen von Tafelglas aus einem Bad geschmolzenen Glases mit wassergekühlten Kühlvorrichtungen,
die beidseits der Glastafel angeordnet sind, und mit Mitteln zur Erzeugung warmer,
nach oben steigender Luftschichten längs jeder Seite der Kühlvorrichtungen, die
unterhalb dieser Kühlvorrichtungen angebracht sind.
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Das wesentliche Kennzeichen der Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht
darin, daß diese Mittel die Kühlvorrichtungen an ihrer Unterseite umfassende Metallelemente
mit solchen Durchbrechungen sind, daß von der Glastafel genügend Hitze auf die Kühlvorrichtungen
abstrahlen kann, die Metallelemente selbst aber genügend Hitze speichern können,
um die umgebende Luft aufzuheizen.
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Die Metallelemente können aus Drahtgeflecht oder aus Lochblechen gebildet
werden. Sie können an Stützen aufgehängt werden, die an den Wänden der Kammer befestigt
sind, oder sie können an den Kühlvorrichtungen selbst aufgehängt werden. Wenn die
von den Metallelementen gespeicherte Hitze nicht ausreicht, um das Absinken einer
Grenzschicht kalter Luft von der Kühlvorrichtung zu verhindern, können die Metallelemente
mit zusätzlichen Heizvorrichtungen versehen werden, um die aufwärts gerichtete Strömung
der warmen Luftschichten zu regeln.
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In der Zeichnung sind mehrere beispielsweise Ausführungsformen des
Erfindungsgegenstandes dargestellt.
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Fig. 1 zeigt im Längsschnitt die Verlängerung der Glasschmelzwanne
und die darüber befindlichen Teile, einschließlich der Ziehkammer und einer senkrechten
Kammer, durch welche die Glastafel in senkrechter Richtung gezogen wird; Fig. 2
zeigt in größerem Maßstab eine Endansicht der Kühlvorrichtung gemäß Fig. 1, welche
die Verbindung des durchbrochenen Metallelementes mit der Kühlvorrichtung veranschaulicht;
Fig.3 ist eine Seitenansicht der Kühlvorrichtung gemäß Fig. 2, welche die ununterbrochene
Strömung der in unmittelbarer Nähe der Seitenwände der Kühlvorrichtung aufsteigenden
warmen Luft veranschaulicht; Fig. 4 ist eine Fig. 2 ähnliche Ansicht einer abgeänderten
Ausführungsform des mit der Kühlvorrichtung verbundenen durchbrochenen Metallelementes,
das sich auf der der Glastafel zugekehrten Seite der Kühlvorrichtung über den größeren
Teil der Höhe Tierselben erstreckt; Fig.5 ist eine andere Fig.2 ähnliche Ansicht,
welche die Verwendung eines Lochbleches unterhalb der Kühlvorrichtung zeigt; Fig.
6 zeigt hierzu eine teilweise Seitenansicht; Fig.7 ist eine weitere Fig.2 ähnliche
Ansicht, welche ein an der Kühlvorrichtung aufgehängtes Drahtgeflecht zeigt; Fig.
8 ist eine Fig. 7 ähnliche Ansicht, welche ein an der Kühlvorrichtung aufgehängtes
Lochblech zeigt; Fig. 9 zeigt hierzu eine teilweise Seitenansicht.
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In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugsziffern gleiche oder ähnliche
Teile.
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In Fig. 1 ist das Ende der Glasschmelzwanne mit 1 und das Dach derselben
mit 2 bezeichnet. Die Verlängerung 3 der Wanne weist die Endwand 4 und die untere
beheizte Wand 5 auf. Auf die Verlängerung 3 sind die üblichen vorderen, Zwischen-
und hinteren Dachteile 6, 7 und 8 aufgesetzt sowie eine Ziehkammer 9, die in eine
senkrechte Kammer 10 mündet, in welcher eine Reihe von Ziehwalzenpaaren 11 angeordnet
ist, von denen nur ein Paar dargestellt ist. Die Aufgabe der Walzen besteht darin,
die Glastafel 12 von der Oberfläche 13 des in der Verlängerung 3 befindlichen Bades
geschmolzenen Glases 14 nach oben zu ziehen.
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Die Wände der Ziehkammer bestehen aus den üblichen L-förmigen Blöcken
15 und geneigten Wänden 16, welche die oberen Enden der Blöcke 15 zwecks Schließung
der Ziehkammer mit der Kammer 10 verbinden. Zwischen dem Zwischendachteil7 und dem
hinteren Dachteil 8 ist das übliche Abschlußorgan 17 angeordnet, das die Verlängerung
3 gegenüber den Verbrennungsgasen der Glasschmelzwanne abschließt und verhindert,
daß diese Gase die Oberfläche des geschmolzenen Gases erreichen, aus dem die Glastafel
12 gezogen wird.
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In der Ziehkammer 9 sind Kühlvorrichtungen 18 angeordnet, die in üblicher
Weise zwischen den L-förmigen Blöcken 15 und der Glastafel 12 liegen, die aber gemäß
der Erfindung in der nachstehend beschriebenen Weise ausgebildet sind. Um die Lage
der Ziehlinie aufrechtzuerhalten, d. h. die Linie der Erzeugung der Tafel 12, und
um die Regelung der Viskosität des die Tafel bildenden Glases zu unterstützen, ist
eine feuerfeste Stange 19, die gewöhnlich als Ziehstange bezeichnet wird, in das
geschmolzene Glas 14 eingetaucht. Wie Fig. 1 zeigt, weist die Oberfläche der Ziehstange
zwei nebeneinanderliegende konkave Flächen 20 auf, die unmittelbar unterhalb der
Ziehlinie aneinanderstoßen. Gemäß Fig. 1 ist der auf der Ziehlinie gebildete Meniskus,
von dem die Glastafel ausgeht, mit 21 bezeichnet. Die Ziehstange kann aus einer
einzigen feuerfesten Stange bestehen oder in bekannter Weise in der Längsrichtung
mit einem mittleren Schlitz versehen sein.
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Beim Betrieb wird die von der Oberfläche 13 des Bades geschmolzenen
Glases 14 gezogene Glastafel 12 durch die Öffnung 22 der Ziehkammer 9 in die Kammer
10 gezogen, in welcher die Glastafel abgekühlt wird. Beim Austritt der Glastafel
aus dem oberen Ende der Kammer 10 wird dieselbe in Stücke von entsprechender Größe
geschnitten.
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Gemäß den Fig. 1 bis 4 sind die Kühlvorrichtungen 18 mit aus Drahtgeflecht
bestehenden durchbrochenen Metallelementen 23 versehen, die unterhalb der Kühlvorrichtungen
Schirme bilden.
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Die Elemente 23 sind unmittelbar unterhalb der Kühlvorrichtungen angeordnet
und erstrecken sich auf jeder Seite derselben. Das Drahtgeflecht weist Maschenöffnungen
von solcher Größe auf, daß von der Glastafel genügend Hitze auf die Kühlvorrichtungen
abgestrahlt werden kann. Dabei enthält aber das Drahtgeflecht genügend Metall, um
einen ausreichenden Teil der von der Oberfläche geschmolzenen Glases ausstrahlenden
Hitze aufnehmen zu können, so daß das Drahtgeflecht durch Berührung die umgebende
Luft erhitzen und auf jeder Seite der Kühlvorrichtung
eine Schicht
warmer Luft erzeugen kann, die durch ihren Auftrieb zwischen den Kühlvorrichtungen
und der Glastafel nach oben steigt und die für die Wärmeabstrahlung von der Glastafel
durchlässig ist.
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Die Drahtgeflechtelemente 23 können im Abstand von den Kühlvorrichtungen
an Stützen 24 aufgehängt werden, die an jedem Ende an den Wänden der Ziehkammer
befestigt sind.
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Die durchbrochenen Metallelemente können aber auch an den Kühlvorrichtungen
selbst aufgehängt werden. Wie Fig. 7 zeigt, sind die längs der Kühlvorrichtung im
Abstand voneinander liegenden Haken 28 bei 29 mit einer Kante des Drahtgeflechts
23 verschweißt. Gemäß den Fig. 8 und 9 erstrecken sich die Haken 28 nach unten zu
waagerechten durchbrochenen Metallelementen 26, mit denen sie bei 29 vernietet oder
verschweißt werden können.
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Um eine gleichmäßige Wärmeabstrahlung von der Glastafel auf die Kühlvorrichtungen
zu ermöglichen, verlaufen die Haken 28 auf der von der Glastafel 12 abgekehrten
Seite der Kühlvorrichtungen nach unten.
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Erforderlichenfalls können die durchbrochenen Metallelemente in einen
elektrischen Stromkreis eingeschaltet werden, in welchem sie einen elektrischen
Widerstand bilden und dadurch neben der aufgenommenen Strahlungswärme des Glases
zusätzlich erhitzt werden.
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Außerdem kann auf die durchbrochenen Metallelemente Hitze durch Gasbrenner
übertragen werden, die so angeordnet sind, daß die Hitze der Flammen die Außenfläche
der durchbrochenen Metallelemente bestreicht. Gemäß Fig.2 besteht eine solche zusätzliche
Heizvorrichtung aus einem Brenner 30, der unterhalb des untersten Teiles der durchbrochenen
Metallelemente angeordnet ist.
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Durch die Verwendung von gemäß der Erfindung ausgebildeten durchbrochenen
Metallelementen wird eine in der Längsrichtung der Kühlvorrichtungen ununterbrochene
Strömung heißer Luft erzeugt, wie durch die Pfeile 31 in den Fig. 3, 6 und 9 angegeben
ist. Die von der Aufnahmefähigkeit der Metallmasse der durchbrochenen Elemente abhängige
Stärke der Strömung ist so groß, daß die Bildung einer kalten Grenzschicht rund
um die Kühlvorrichtung vermieden wird. Gleichzeitig kann aber die Stärke der Strömung
die erforderliche Durchlässigkeit für die Wärmeabstrahlung von der Glastafel auf
die Kühlvorrichtungen nicht beeinträchtigen.
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Außerdem wird durch die Verwendung der durchbrochenen Metallelemente
die Möglichkeit einer örtlichen Abkühlung der Oberfläche des geschmolzenen Glases
unterhalb der Kühlvorrichtungen in irgendeinem beträchtlichen Ausmaß verhindert.
Die erforderliche thermische Homogenität der Oberfläche des geschmolzenen Glases
wird daher aufrechterhalten. Da ferner die Bindung einer kalten Grenzschicht durch
die nach oben steigende warme Luft verhindert wird, wird die Oberfläche des geschmolzenen
Glases gegen die Wirkung des Absinkens kalter Luft geschützt, ohne daß in irgendeiner
Weise die normale Konvektionsströmung in der Ziehkammer gestört wird, die durch
die Pfeile 32 angedeutet ist.
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Bei Verwendung durchbrochener Metallelemente gemäß der Erfindung werden
zufriedenstellende Ergebnisse erzielt, wenn die Größe der Maschenöffnungen weniger
als 12,5 mm beträgt und die Drähte einen Durchmesser von nicht weniger als 0',8
mm aufweisen. In den schematischen Zeichnungen ist die Größe der Maschen der Elemente
23 der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt.