DE2608110A1

DE2608110A1 - Verfahren zur herstellung von verstaerktem floatglas

Info

Publication number: DE2608110A1
Application number: DE19762608110
Authority: DE
Inventors: Shigeo Ono; Takao Terakado
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1975-02-28
Filing date: 1976-02-27
Publication date: 1976-09-09
Also published as: JPS5651136B2; FR2302282A1; US3997314A; JPS51100112A; FR2302282B1

Description

A-136
76-1586 A

ASAHI GLASS COMPANY .LTD,, Tokyo,. Japan

Verfahren zur Herstellung von verstärktem

Floatglas

Die Erfindung "betrifft ein Verfahren zur Herstellung von verstärktem Floatglas. Insbesondere "betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von verstärktem Floatglas durch Einführung einer Metallverstärkung, z. B. eines linearen Metalldrahtes oder eines Metalldrahtgewebes in ein kontinuierliches Floatglasband.

Bei der industriellen Herstellung von verstärktem Glasband hat man zwei verschiedene Verfahren angewandt. Bei einem Verfahren wird geschmolzenes Glas zwischen einem Paar von Formwalzen zu einem Band geformt und ein Metalldraht (linearer Metalldraht oder Metalldrahtgewebe) wird in das geschmolzene Glasband von der Rückseite der Formwalzen her eingeführt. Bei dem anderen Verfahren handelt es sich um das sogenannte "Sandwichverfahren". Dabei wird ein Metalldraht zwischen zwei Glasbänder eingeführt. Dieser Sandwichvorgang wird mit Hilfe von einem Paar Preßwalzen durchgeführt. Der Metalldraht wird in einer Position zugeführt, in der das Glasband sich zu verfestigen beginnt.

Bei dem nach diesem Verfahren erhaltenen verstärkten Glas wird die Glasoberfläche durch Berührung der Formwalzen oder der Preßwalzen ausgebildet. Hierdurch wird die Oberflächenglätte des verstärkten Glaserzeugnisses beeinträchtigt. Somit stellt man gewöhnlich das mit Metalldraht verstärkte Glas als mit Oberflächenmustern versehenes Glas her, wobei

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es nicht auf glatte Oberflächen oder flache Oberflächen oder parallele Oberflächen ankommt. Zur Herstellung eines transparenten Produkts wird das mit einem Muster -versehene und mit dem Metalldraht verstärkte Glas poliert, wobei eine glatte Oberfläche erzielt wird.

Die Erfinder haben bestimmte Verfahren zur Herstellung von mit Metalldraht verstärktem Glas vorgesehlagen, welche zu einem Glasprodukt führt, dessen Oberflächen in hohem Maße glatt, flach und parallel sind. Hierzu wird das Ploatglasverfahren angewandt. Bei diesen Verfahren werden kontinuierliche Glasbänder, zwischen der Metalldraht eingeführt wird, entlang der Oberfläche eines F-loatbads bewegt, d. 2i. entlang der Oberfläche eines geschmolzenen Metallbads, welches durch eine nicht-oxydierende Atmosphäre geschützt ist. Hierbei erhält die Oberfläche des Glases eine Feuerpolierung und man erhält eine"endbehandelte Oberfläche der gleichen Qualität wie bei polierten Glasplatten.

Zur Erzielung einer Feuerpolierung und zur Erzielung einer äußerst glatten Oberfläche des Glasbandes muß man jedoch die Temperatur des Floatbades erhöhen und die Dauer des Kontakts -zwischen dem Glasband und dem Floatbad verlängern, und zwar über bestimmte Werte hinaus, so daß die Viskosität des Glasbandes sinkt. Dies hat jedoch zur Folge, daß der Metalldraht , dessen spezifisches Gewicht höher ist als das spezifische Gewicht des Glases, in das Glasband hineinsinkt. Daher bilden sich dem Metalldraht entsprechende konkave Bereiche auf der oberen Fläche des Glasbandes. Andererseits werden dem Metalldraht entsprechende konvexe Bereiche in der unteren Oberfläche des Glasbandes gebildet. Im folgenden soll ein Beispiel einer Ausführungsform dieses vorgeschlagenen Verfahrens erläutert werden. Es wird angenommen, daß das Glas ein spezifisches Gewicht von 2,5 hat und daß der Stahldraht ein spezifisches Gewicht von 7,9 hat.

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Ferner soll ein Glasband mit einer Dicke von etwa 7 mm hergestellt werden und der Stahldraht soll im mittleren Bereich einen Durchmesser von 0,5 mm haben. Wenn die Temperatur des Metairbads 950 ⁰C beträgt und wenn der Floatprozeß 10 min erfordert, so erhält man konkave Bereiche mit einer Tiefe von etwa 10 - 20 ρ auf der oberen Oberfläche des Glasbandes und konvexe Bereiche mit einer Höhe von etwa 10 - 20 μ auf der unteren Oberfläche des Glasbandes.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Floatglases zu schaffen, welches nicht zur Ausbildung von konvexen und konkaven Bereichen aufgrund des Unterschiedes des spezifischen Gewichts des Metalldrahts und des Glases führt und welches vorzugsweise zur Herstellung von verstärktem Flachglas hoher Qualität mit einer Dicke von etwa 6 - 10 mm geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein "Verfahren zur Herstellung von verstärktem Floatglas gelöst, welches die folgenden Stufen umfaßt:

(a) kontinuierliche Zufuhr von geschmolzenem Glas in einen Tank mit einem geschmolzenen Metallbad und einer nichtoxydierten Atmosphäre;

(b) Ausbildung eines Glasbandes durch Vorwärtsbewegung des Glases in Bandform über das geschmolzene Metallbad;

(c) Einstellung einer vorbestimmten Dicke des Glasbandes und Abkühlung des Glasbandes auf eine Temperatur, bei der der Metalldraht nicht mehr einsinken kann;

(d) Auflegen eines Metallbades und eines geschmolzenen Glases auf das gebildete Glasband unter Ausbildung eines laminierten Glasbandes, in welches der Metalldraht eingebettet ist und

(e) Weiterbewegung des laminierten Glasbandes über das geschmolzene Metallbad zur Glättung der Oberfläche. Danach wird das Laminat abgekühlt und aus dem Tank des geschmolzenen Metallbades herausgeführt.

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Erfindungsgemäß wird somit ein verstärktes Glasband dadurch erhalten, daß man auf einem Metallbad ein Glasband ausbildet, daß man diesem Glasband eine vorbestimmte Dicke erteilt und daß man danach das Glasband auf eine Temperatur abkühlt, welche nicht oberhalb etwa 800 ⁰C liegt, so daß der Metalldraht nicht einsinken kann. Danach wird der Metalldraht überlagert und es wird ein geschmolzenes Glas mit einer Temperatur von mehr als etwa 1000 ⁰C dem Glasband überlagert, wobei ein laminiertes Glasband gebildet wird, in das der Metalldraht eingebettet ist. Das laminierte Glasband wird sodann entlang dem geschmolzenen Metallbad weiterbewegt, wobei dessen Oberfläche geglättet oder geebnet wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Einrichtung zur Herstellung von verstärktem Floatglas nach dem erfindungsgemäßen Verfahren;

Fig. 2 und 3 teilweise Schnittdarstellungen abgewandelter Ausführungsformen der Vorrichtung nach Fig. 1.

Der Tank für das geschmolzene Metallbad umfaßt eine Bodenstruktur und Seitenwände sowie eine obere Struktur in Form eines Dachs. Dieser Tank enthält das geschmolzene Metallbad und besteht aus feuerfestem Material. Das geschmolzene Metallbad besteht aus Zinn oder aus einer in der Hauptsache eine Zinnkomponente umfassenden Legierung. Der obere Raum ist mit einem nicht-oxydierenden Gas (einem Inertgas oder einem reduzierenden Gas) gefüllt, z. B. mit einer Mischung von Stickstoff und Wasserstoff, um eine Oxydation des geschmolzenen Metalls zu verhindern. Wenn man das geschmolzene Glas auf dem geschmolzenen Metallbad beläßt, ohne eine Kraft auszuüben, so erreicht das geschmolzene Glas eine bestimmte Gleichgewichtsdicke. Diese hängt ab von der Grenzflächenspannung zwischen dem Glas und dem ge-

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INSPECTED

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schmolzenen Metall und von der Schwerkraft. Im Falle eines normalen Sodakalksilikatglases erhält man eine GleichgewichtS-dicke von etwa 6-7 nun.

Wenn man "bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ein Glasband, welches auf dem geschmolzenen Metallbad ausgebildet wird, auf einer derartigen Temperatur hält, daß das Glasband deformierbar ist, so kann man in Längsrichtung und/oder in Querrichtung auf das Glasband Kraft ausüben, um den Gleichgewichtszustand zu modifizieren» d. h, die Dicke des Glasbandes zu verringern« Auf diese Weise kann man die Dicke auf etwa 2,5 - 4,5 mm und vorzugsweise auf etwa 3— 4 mm einstellen.

Insbesondere können Oberwalzen vorgesehen sein, welche zylindrische Enden aus Graphit oder hitzefestem Metall aufweisen und welche Kettenräder aufweisen und gedreht werden. Sie berühren dabei die Oberfläche der beiden Kanten des Glasbandes. In diesem Pail ist die Drehwelle der Oberwalze in einem gewünschten Winkel zur Bewegungsrichtung des Glasbandes schräg angeordnet. Hierdurch wird auf beide Kanten des Glasbandes eine Zugkraft oder Schleppkraft mit einer Komponente in Querrichtung und einer Komponente in Längsrichtung ausgeübt. Daher kann die Dicke des Glasbandes auf einen gewünschten Wert eingestellt werden und gleichzeitig die Breite des Glasbandes aufrechterhalten werden. Sodann wird das Glasband allmählich abgekühlt bis es eine Temperatur und Viskosität erreicht, bei der der Metalldraht aufgrund der Schwerkraft nicht mehr einsinken kann, wenn der Metalldraht darauf gelegt wird. Der Metalldraht und das geschmolzene Glas werden sodann kontinuierlich auf das Glasband aufgelegt, wobei ein laminiertes Glasband gebildet wird, in das der Metalldraht eingebettet ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Temperatur des Glasbandes auf unterhalb 800 ⁰O und vorzugsweise auf 500 - 750 ⁰C gesenkt, damit der Metalldraht nicht einsinken kann.

B 0 9 β 3 7 / 0 7 5 ß °^RIG'^NAL

Zur Auflage des Metalldrahtes auf das Glasband verwendet man in der Praxis eine rotierende Walze in der Nähe des Glasbandes, welche sich quer über das" Glasband erstreckt und der Metalldraht wird von oben her in den Spalt zwischen der Walze und dem Glasband eingeführt, so daß der Metalldraht auf die Oberfläche des geschmolzenen Glasbandes aufgelegt wird. Die Walze besteht aus hitzefestem Metall, z. B. aus Edelstahl oder aus Graphit oder Bornitrid oder dgl. Bei dem Metalldraht handelt es sich um einen linearen Metalldraht odsr um ein Metalldrahtnetz aus Weicheisen, 13 Cr Edelstahl; 18-8 Cr Edelstahl, aluminiumhaltigen Chromstahl oder dgl. Das geschmolzene Glas wird gleichzeitig mit dem Auflegen des Metalldrahtes oder nach dem Auflegen des Metalldrahtes auf das Glasband aufgebracht. Das geschmolzene Glas wird gewöhnlich in Form einer Schicht oder in Form eines Bandes aufgebracht, so daß man eine laminierte Glasbandstruktur erhält, in die der Metalldraht eingebettet ist. In diesem Falle beträgt die Dicke der oberen Glasschicht etwa 4,5 - 2 mm und insbesondere 3,5 - 2,5 mm und die Dicke des Laminats beträgt vorzugsweise etwa 6-8 mm. Es ist bevorzugt, das geschmolzene Glas auf einer Temperatur oberhalb 1000 ⁰C und insbesondere auf einer Temperatur von etwa 1150 - 1300 ⁰C zu halten. Hierdurch wird die Glätte der Oberfläche vverbessert. Das laminierte Glasband, in das der Metalldraht eingebettet ist, wird nun über das geschmolzene Metallbad weiterbewegt und dabei allmählich abgekühlt und schließlich entnommen.

Torstehend wurde der Fall eines mit Metalldraht verstärkten Glasbandes einer Dicke von 6 - 8 mm erläutert. Wenn ein Glasband mit einer Dicke von etwa 10 mm gebildet werden soll, so wird zunächst ein Glasband von 4 — 6 mm hergestellt. Danach wird der Metalldraht darauf gelegt und nun wird eine Glasschicht mit einer Dicke von 6 - 4 mm laminiert.

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Im folgenden soll die Ei-findung anhand der Zeichnungen erläutert werden. Gemäß Fig. 1 tritt das geschmolzene Glas 1 aus einem ersten Vorherd 2 eines nicht gezeigten Glasschmelzofens aus. Der Durchfluß des geschmolzenen Glases 1 wird durch eine verschiebbare Platte 3 gesteuert. Danach gelangt das geschmolzene Glas über eine Ausgußlippe 4 zum vorderen Bereich eines geschmolzenen Metallbades 5. Der Tank umfaßt einen Boden, Seitenwandungen und einen Aufbau und hat eine längsförmige Gestalt. In dem Tank befindet sich das geschmolzene Metallbad 6. Der obere Raum des Tanks ist mit einem nicht-oxydierenden Gas gefüllt, um die Oxydation des Metallbades zu verhindern. Das auf die Oberfläche des geschmolzenen Metallbades 6 aufgebrachte Glas wird in der Nähe des Einlasses des Tanks ausgebreitet und es wird ein Glasband 10 erzeugt. Die Breite des Glasbandes wird mit Hilfe von zwei Paaren von Oberwalzen 7, 8 aufrechterhalten, welche gedreht werden und welche die beiden Kanten des geschmolzenen Glasbandes berühren. Sie sind schräg zur Bewegungsrichtung des Glasbandes angeordnet. Die Dicke des Glasbandes wird durch Ausüben einer Zugkraft in Schrägrichtung auf 3 - 4 mm verringert. Der Metalldraht 11 wird auf das Glasband 10 aufgelegt, und zwar an einer Stelle, an der das Glasband eine Temperatur von 500 - 750 ⁰O hat. Der Metalldraht 11 wird über eine erste Führungsrolle 12 oberhalb des Aufbaus des Tanks geführt und.dann durch einen Spalt 13 für die Zufuhr des Metalldrahtes in dem Aufbau des Tanks. Das Auflegen des Metalldrahtes auf die Oberfläche des Glasbandes geschieht mit Hilfe einer zweiten Führungsrolle 14 aus Graphit, welche in der Nähe des Glasbandes 10 drehbar angeordnet ist. Ein zweiter Vorherd 22 ist im mittleren Bereich des Tanks vorgesehen. Das geschmolzene Glas 21 wird auf das Glasband 10 und auf den Metalldraht 11 laminiert. Das geschmolzene Glas tritt dabei unter einer verschiebbaren Platte durch und fließt über eine Ausgußlippe 24.

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Es ist erwünscht, die Temperatur des geschmolzenen Glases 21 auf 1150 - 1300 ⁰C zu halten. Die Dicke der oberen Glasschicht "beträgt vorzugsweise etwa 2,5 - 3,5 mm und die Dicke des Laminats beträgt vorzugsweise etwa 6 — 8 mm. Das Bezugszeichen 26 bezeichnet eine Halterung für den zweiten Vorherd 22.

Das laminierte Glasband 20 wird nun über die Oberfläche des rückwärtigen Bereichs 25 des geschmolzenen Metallbades bewegt und erhält dabei eine glatte flache Oberfläche. Es ist bevorzugt, im hinteren Bereich 25 des Badtanks einen Xühler und/oder ein Heizelement im Bad oder im Raum über dem Bad anzuordnen, um hier die Temperatur des Glasbandes und/oder des Metallbades steuern zu können. Das Glasband 20 wird allmählich auf eine Temperatur von etwa 600 - 650 ⁰C am Auslaß des Tanks abgekühlt und dann wird das Glasband mittels einer Transportwalze 9 der Temperstufe zugeführt.

Bei obiger Ausführungsform befindet sich die Ausgußlippe 24 des zweiten Vorherdes 22 in einer derartigen Anordnung, daß die Ausgußrichtung der Bewegungsrichtung des Glasbandes entgegengesetzt ist. Gemäß Fig. 2 kann die Ausgußlippe 34 des zweiten Vorherdes 32 auch in Bewegungsrichtung des Glasbandes gerichtet sein. Das Bezugszeichen 31 bezeichnet das geschmolzene Glas und das Bezugszeichen 33 bezeichnet eine verstellbare Platte. Das Bezugszeichen 35 bezeichnet eine Walze mit der das aus dem zweiten Vorherd 32 austretende Glas fest mit dem unteren Glasband verpreßt werden kann. Diese Walze wird vorzugsweise mit Wasser gekühlt und besteht aus hitzefestem Metall oder Graphit.

Bei der Ausführungsform gemäß 3Pig. 3 weist der zweite Vorherd 42 einen Schlitz 43 in seinem mittleren Bereich auf. Das geschmolzene Glas 41 fließt durch den Schlitz nach unten auf das Floatglasband 10 und wird hier laminiert. Das Bezugszeichen 44 bezeichnet eine Durchflußsteuerplatte aus feuerfestem Material, welche vertikal auf und ab bewegbar

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ist und den Durchfluß des geschmolzenen Glases zu steuern gestattet.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung eines verstärkten Ploatglases, dadurch gekennzeichnet, daß man

(a) geschmolzenes Glas kontinuierlich in einen Tank mit einem geschmolzenen Metallbad und mit einer nieht-oxydierenden Atmosphäre einführt;

(b) durch Vorwärtsbewegung des Glases in Berührung mit dem geschmolzenen Metallbad ein Glasband ausbildet;

(c) dem Glasband eine vorbestimmte Dicke gibt und dieses auf eine Temperatur abkühlt, bei der ein Metalldraht nicht einsinken kann;

(d) auf das Glasband einen Metalldraht und ein' geschmolzenes Glas auflegt unter Ausbildung eines laminierten Glasbandes in das der Metalldraht eingebettet ist und

(e) das laminierte Glasband über das geschmolzene Metallbad unter Einebnung und Glättung der oberen Oberfläche desselben weiterbewegt und

(f) danach das laminierte Glasband abkühlt und aus dem Tank des geschmolzenen Metallbades herausführt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man das auf dem geschmolzenen Metallbad gebildete Glasband auf eine Temperatur abkühlt, welche nicht oberhalb 800 ⁰C liegt bevor der Metalldraht und das geschmolzene Glas aufgelegt werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das auf das Glasband aufzulegende geschmolzene Glas eine Temperatur nicht unterhalb 1000 ⁰C hat.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das gebildete laminierte Glasband, in das der Metalldraht eingebettet ist, eine obere Glasschicht

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^: O - 11 -

mit einer Dicke von 2 - 4,5 mm und eine untere Glasschicht mit einer Dicke von 4,5 - 2 mm aufweist.

5. Vorrichtung zur Herstellung von verstärktem Floatglas, gekennzeichnet durch einen Tank mit einem geschmolzenen Metallbad (6) und einer nicht oxydierenden Atmosphäre über dem Bad (6);

einen ersten Vorherd (2) mit einer Ausgußlippe (4) über welche geschmolzenes Glas (1) dem geschmolzenen Metallbad (6) unter Ausbildung eines Glasbandes (10) zugeführt wird; Reckeinrichtungen (7,8) zur Einstellung einer vorbestimmten Dicke des Glasbandes (10) unter Ausübung einer Reckkraft in Querrichtung auf beide Kanten des Glasbandes (10); eine Einrichtung (12,13,14) zur Zufuhr eines auf das Glasband (10) auf zulegenden Metalldrahts (11) und einen zweiten Vorherd (22,32,42) mit einer Ausgußlippe (24, 34,43) aus der geschmolzenes Glas (21,31,41) auf das Glasband (10) unter Ausbildung eines laminierten Glasbandes (20) in das der Metalldraht (11) eingebettet ist, fließt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (12,13,14) zur Zufuhr des Metalldrahtes (11) eine erste Führungsrolle (12) über dem Aufbau des Tanks für die Einführung des Metalldrahtes (11) in den Tank umfaßt sowie einen Schlitz (13) im Aufbau des Tanks und eine zweite Führungsrolle (14), welche in der Nähe des Glasbandes (10) drehbar angeordnet ist und den Metalldraht (11) einer Stelle zuführt an der der Metalldraht (11) und das aus dem zweiten Vorherd (22,32,42) zugeführte geschmolzene Glas (21,31,41) dem Glasband (10) überlagert werden.

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