ROSSMEIER THOMAS (DE)
VOGT JÜRGEN (DE)
NECEL MARIUS (DE)
WO2009058293A1 | 2009-05-07 | |||
WO2013066672A1 | 2013-05-10 | |||
WO2008009472A1 | 2008-01-24 |
EP1048621A2 | 2000-11-02 | |||
US20120111054A1 | 2012-05-10 |
DATABASE WPI Week 201267, 4 October 2012 Derwent World Patents Index; AN 2012-M72321, XP002738956
Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung eines Dünnglas-Bands (1) mit einer Glasbandformungseinrichtung (4), welche eine Zugvorrichtung (3) umfasst, bei welchem mittels der Zugvorrichtung (3) das Dünnglas-Band (1) von der Glasbandformungseinrichtung (4) weg gezogen wird, wobei mittels einer Messeinrichtung (7) Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) abhängig sind, an zumindest zwei quer zur Längsrichtung des von der Glasbandformungseinrichtung (4) erzeugten Dünnglas- Bands (1) beabstandeten Messorten gemessen und die Differenz oder der Quotient der Größen bestimmt wird, und anhand der Differenz oder dem Quotienten eine Regelgröße bestimmt wird, mit welcher die Glasbandformungseinrichtung (4) so angesteuert wird, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands (1) zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) entgegengewirkt wird. 2. Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass mit einer Heiz- oder Kühleinrichtung (55) lokal die Temperatur des Dünnglas-Bands (1) in Richtung quer zur Zugrichtung des Dünnglas-Bands (1) geändert wird, indem die Heiz¬ oder Kühleinrichtung (55) mit der Regelgröße angesteuert und damit das Temperaturprofil des Dünnglas-Bands (1) quer zur Zugrichtung so geändert wird, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands (1) zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) entgegengewirkt wird. Verfahren gemäß dem vorstehenden Anspruch, wobei die Heiz- oder Kühleinrichtung (55) zumindest zwei quer zur Zugrichtung beabstandete Heiz- und/oder Kühlelemente (56, 57) umfasst und die Heiz- oder Kühlelemente (56, 57) von der Steuereinrichtung (6) mit der Regelgröße angesteuert werden, so dass die Heiz- oder Kühlleistung zumindest eines der Heizoder Kühlelemente (56, 57) geändert wird, um das Temperaturprofil des Glases quer zur Zugrichtung anzupassen . Verfahren gemäß einem der beiden vorstehenden Ansprüche, wobei die Heiz- oder Kühleinrichtung (55) ein Strahlungsheizelement (58) und eine Strahlungslenkungseinrichtung (59) umfasst und die vom Strahlungsheizelement (58) emittierte Strahlung mittels der Strahlungslenkungseinrichtung (59) auf einen in Richtung quer zur Zugrichtung des Dünnglas- Bands (1) in seiner Position von der Regelgröße abhängigen Ort gelenkt wird. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Dünnglas-Band (1) mittels der Zugvorrichtung (3) von einem Heißformbereich (5) weg gezogen wird, wobei die Zugvorrichtung (3) eingerichtet ist, an zumindest zwei entlang der Breite des Dünnglas-Bands (1) beabstandeten Orten auf das Dünnglas-Band (1) einzuwirken, wobei die Zugvorrichtung (3) so angesteuert wird, dass durch unterschiedliche Zugeinwirkung an den beiden beabstandeten Orten einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands (1) zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) entgegengewirkt wird. Verfahren gemäß einer der vorstehenden Ansprüche, bei welchem die Differenz oder der Quotient der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands (1) an den Messorten oder von der Geschwindigkeit des Dünnglas- Bands (1) an den Messorten abhängiger Größen gemessen wird . Verfahren gemäß einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) abhängig sind, die innerhalb eines vorgegebenen Messzeitintervalls zurückgelegten Strecken des Dünnglas-Bands (1) gemessen werden. Verfahren gemäß einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugeinrichtung (3) zumindest eine Ziehwalze (31) umfasst, wobei zum Entgegenwirken einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands (1) an den beiden Kanten (10, 11) der Anpressdruck der Ziehwalze (31) variiert wird. Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) abhängig sind, die Lagen des Dünnglas-Bands (1) im Bereich einer Biegung des Dünnglas-Bands (1) an zwei quer zur Längsrichtung des Dünnglas-Bands (1) beabstandeten Messorten bestimmt werden . Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, bei welchem auf die Ränder des Dünnglas-Bands (1) mittels einer der Messeinrichtung (7) vorgeordneten Beschichtungsvorrichtung (23) eine vorzugsweise streifenförmige Beschichtung (25) aufgetragen wird, wobei die Messorte der Messeinrichtung (7) auf den beschichteten Bereichen des Dünnglas-Bands (1) liegen . Vorrichtung (2) zur Herstellung eines Dünnglas-Bands (1), umfassend eine Glasbandformungseinrichtung (4) mit einer Zugvorrichtung (3) zum Abziehen des Dünnglas-Bands (1), wobei die Vorrichtung (2) zur Herstellung eines Dünnglas-Bands (1) weiterhin eine Steuereinrichtung (6) mit einer Messeinrichtung (7) umfasst, wobei die Steuereinrichtung (6) mit der Messeinrichtung (7) eingerichtet ist, Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) abhängig sind, an zumindest zwei entlang der Breite des Dünnglas-Bands (1) beabstandeten Messorten zu messen und die Differenz oder den Quotient der Größen zu bestimmen, wobei die Steuereinrichtung (6) eingerichtet ist, anhand der Differenz oder dem Quotienten eine Regelgröße zu bestimmen, mit welcher die Glasbandformungseinrichtung (4) so ansteuerbar ist, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands (1) zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) entgegengewirkt wird. Vorrichtung gemäß dem vorstehenden Anspruch, gekennzeichnet durch eine Heiz- oder Kühleinrichtung (55) , mit welcher lokal die Temperatur des Dünnglas- Bands (1) in Richtung quer zur Zugrichtung des Dünnglas-Bands 1 änderbar ist und welche mit der Regelgröße ansteuerbar ist, um das Temperaturprofil des Dünnglas-Bands (1) quer zur Zugrichtung so zu ändern, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands (1) zwischen dessen beiden gegenüberliegenden Kanten (10, 11) entgegengewirkt wird . Vorrichtung gemäß dem vorstehenden Anspruch, wobei die Heiz- oder Kühleinrichtung (55) zumindest zwei quer zur Zugrichtung beabstandete Heiz- und/oder Kühlelemente (56, 57) umfasst. Vorrichtung gemäß einem der beiden vorstehenden Ansprüche, wobei die Heiz- oder Kühleinrichtung (55) ein Strahlungsheizelement (58) und eine Strahlungslenkungseinrichtung (59) umfasst, um die vom Strahlungsheizelement (58) emittierte Strahlung mittels der Strahlungslenkungseinrichtung (59) auf einen in Richtung quer zur Zugrichtung des Dünnglas- Bands (1) in seiner Position von der Regelgröße abhängigen Ort zu lenken. Vorrichtung (2) gemäß dem vorstehenden Anspruch, wobei die Zugvorrichtung (3) eingerichtet ist, an zumindest zwei entlang der Breite des Dünnglas-Bands (1) beabstandeten Orten auf das Dünnglas-Band (1) einzuwirken, und wobei die Zugvorrichtung (3) so von der Steuereinrichtung (6) angesteuert wird, dass durch unterschiedliche Zugeinwirkung an den beiden beabstandeten Orten einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands (1) zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten (10, 11) des Dünnglas-Bands (1) entgegengewirkt wird. Vorrichtung (2) gemäß einem der beiden vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (7) zumindest eine der folgenden Einrichtungen umfasst: - zwei quer zur Zugrichtung beabstandete Räder (71, 72) mit Sensoren (73, 74) zur Erfassung der Drehung der Räder (71, 72), - zumindest einen Laser-Doppler-Sensor (75, 76), - zumindest zwei Abstandssensoren (77, 78) zur Messung der Lage des Dünnglas-Bands (1) im Bereich einer Biegung des Dünnglas-Bands (1) . Vorrichtung gemäß einem der drei vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugvorrichtung (3) eine Ziehwalze (31) umfasst und eine Einrichtung aufweist, um den Anpressdruck der Ziehwalze (31) entlang deren axialer Richtung abhängig von der Regelgröße zu variieren. 18. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugvorrichtung (3) zwei quer zur Ziehrichtung beabstandete Ziehwalzen (31, 32) umfasst, wobei zumindest eine der Ziehwalzen (31, 32) eine abhängig von der Regelgröße einstellbare Einrichtung zur Variation des Anpressdrucks oder der Zugkraft aufweist. 19. Vorrichtung (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Aufbringen von lichtstreuenden Partikeln auf das Dünnglas-Band (1), welche der Messeinrichtung (7) in Bewegungsrichtung des Dünnglas-Bands (1) vorgeordnet ist, wobei die Einrichtung zum Aufbringen von lichtstreuenden Partikeln dazu ausgebildet ist, die lichtstreuenden Partikel auf streifenförmige Bereiche des Dünnglas-Bands (1) aufzubringen, auf denen die Messorte der Messeinrichtung (7) liegen. 20. Vorrichtung (2) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, weiter umfassend eine Bortenschnittvorrichtung (27) und eine der Bortenschnittvorrichtung (27) in Bewegungsrichtung des Dünnglas-Bands (1) nachgeordnete Beschichtungsvorrichtung (23) zum Auftrag einer Beschichtung (25) an den Rändern des mit der Bortenschnittvorrichtung (27) bearbeiteten Dünnglas- Bands (1), wobei die Messeinrichtung (7) so angeordnet ist, dass die Messorte auf der Beschichtung (25) liegen. 21. Vorrichtung gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wickelvorrichtung (13) um das Dünnglas-Band (1) zu einer Rolle (15) aufzuwickeln . 22. Dünnglas-Band (1), herstellbar mit einer Vorrichtung oder einem Verfahren gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Dünnglas-Band (1) aufeinanderfolgende Längsabschnitte (110, 111, 112, 113) aufweist, welche eine Krümmung quer zur Längsrichtung des Dünnglas-Bands (1) aufweisen, wobei die Komponente der Krümmung des Dünnglas-Bands (1) in Querrichtung in aufeinanderfolgenden Abschnitten jeweils ihr Vorzeichen wechselt, wobei die Länge der Längsabschnitte (110, 111, 112, 113) höchstens 20 Meter, vorzugsweise höchstens 10 Meter beträgt. |
Beschreibung
Die Erfindung betrifft allgemein die Herstellung und
Konfektionierung von Dünnglas-Bändern. Insbesondere
betrifft die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit welcher bei der Herstellung des Dünnglas-Bands
sogenannte Säbelfehler reduziert werden können. Säbelfehler sind Verformungen des Glasbands derart, dass die Glasband- Kante eine Krümmung aufweist.
Dünnglas-Bänder werden nach dem Ziehvorgang häufig durch Aufwickeln konfektioniert. Weist das Glasband
Deformationen, wie etwa Säbelfehler auf, liegen die Kanten der einzelnen Windungen nicht mehr exakt aufeinander. Dies kann unter anderem zu schiefen Seitenwänden der Glasrolle führen. Die WO 2013/066672 AI schlägt dazu vor, eine elektrostatisch geladene Folie mit einzuwickeln, mit welcher die einzelnen Lagen der Glasrolle untereinander mit fluchtenden Kanten gewissermaßen verklebt werden.
Eine andere Lösung, ein Glasband mit geraden Seitenwänden der Glasrolle aufwickeln zu können, ist aus der
US 2012/0111054 AI bekannt. Das dort vorgeschlagenen
Verfahren basiert darauf, das Glasband zu biegen und dem Glasband auf diese Weise eine hinreichende Steifigkeit senkrecht zur Längsrichtung zu verleihen, mit der es möglich ist, das Band mit an den Glasband-Kanten
angreifenden Rollen zu führen. Durch Säbelfehler können aber auch Spannungen im Glas induziert werden. Besonders nachteilig ist aber, dass ein an den Glasband-Kanten seitlich geführtes Glasband beim Abwickeln aufgrund der Krümmung der Kante seitlich
verläuft. Dies kann nachfolgende Verarbeitungsschritte, insbesondere solche, bei denen es auf eine hohe Genauigkeit ankommt, stören.
Die aus der WO 2013/066672 AI und US 2012/0111054 AI bekannten Lösungen sind zwar geeignet, eine Glasrolle mit verbesserter Geometrie herzustellen, die vorstehend
genannten Probleme werden allerdings nicht gelöst, da eventuelle Säbelfehler erhalten bleiben. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Dünnglas-Band herstellen zu können, bei welchem Säbelfehler von vorneherein vermieden oder zumindest in Bezug auf das Fehlermaß deutlich verringert werden. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und
Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen angegeben. Dazu wird eine messtechnisch erfassbare Regelgröße
verwendet, die den Aufbau eines stabilen Regelalgorithmus zur Minimierung des Säbelfehlers im Glasband erlaubt.
Ausgangspunkt ist hierbei die Erkenntnis, dass der
Säbelfehler durch eine lokal veränderliche
Formänderungsgeschwindigkeit hervorgerufen wird. Im Speziellen sieht die Erfindung ein Verfahren zur
Herstellung eines Dünnglas-Bands mittels einer
Glasbandformungseinrichtung vor. Die
Glasbandformungseinrichtung umfasst eine Zugvorrichtung. Mittels der Zugvorrichtung wird das Dünnglas-Band von der Glasbandformungseinrichtung weg gezogen,
wobei mittels einer Messeinrichtung Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der Kanten des Dünnglas-Bands abhängig sind, an zumindest zwei quer zur Längsrichtung des von der Glasbandformungseinrichtung erzeugten Dünnglas- Bands beabstandeten Messorten gemessen und die Differenz oder der Quotient der Größen bestimmt wird, und anhand der Differenz oder dem Quotienten eine Regelgröße bestimmt wird, mit welcher die Glasbandformungseinrichtung so angesteuert wird, dass einer Differenz der
Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten des Dünnglas-Bands
entgegengewirkt wird. Die Formänderungsgeschwindigkeit nimmt in Abhängigkeit von der Breitenkoordinate monoton zu oder ab, wenn ein
Säbelfehler des Dünn- oder Dünnstglasbandes vorliegt. Sind die Geschwindigkeiten des Glasbands während des Vorschubs an den beiden beabstandeten Orten innerhalb eines
Messzeitintervalls unterschiedlich, folgt daraus eine unterschiedliche Länge der Kanten des Glasbands im Bereich des während des Messzeitintervalls an der Messvorrichtung vorbeibewegten Glasband-Abschnitts. Die somit
unterschiedlich langen Kanten ergeben eine entsprechende Säbeligkeit des Glasbands. Aus der Differenz kann nun ein Regelsignal gebildet werden, mit welchem auf den Herstellungsprozess des Dünnglases eingewirkt wird, um die Säbeligkeit auszugleichen.
Aufgrund der unterschiedlichen Kantenlängen sind also die Vorschubgeschwindigkeiten an beiden Kanten unterschiedlich. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist daher
vorgesehen, dass die Differenz oder der Quotient der
Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands oder von der
Geschwindigkeit des Dünnglas-Bands abhängiger Größen zwischen zumindest zwei entlang der Breite des Dünnglas- Bands beabstandeten Orten gemessen wird.
Eine entsprechende, erfindungsgemäße Vorrichtung zur
Herstellung eines Dünnglas-Bands umfasst eine
Glasbandformungseinrichtung mit einer Zugvorrichtung zum Abziehen des Dünnglas-Bands, wobei die Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnglas-Bands weiterhin eine
Steuereinrichtung mit einer Messeinrichtung umfasst, wobei die Steuereinrichtung mit der Messeinrichtung eingerichtet ist, Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der
Kanten des Dünnglas-Bands abhängig sind, an zumindest zwei entlang der Breite des Dünnglas-Bands beabstandeten
Messorten zu messen und die Differenz oder den Quotient der Größen zu bestimmen, wobei die Steuereinrichtung
eingerichtet ist, anhand der Differenz oder dem Quotienten eine Regelgröße zu bestimmen, mit welcher die
Glasbandformungseinrichtung so ansteuerbar ist, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten des Dünnglas-Bands entgegengewirkt wird. Mit der Erfindung ist es also nun möglich, durch eine genau geregelte Angleichung der Zuggeschwindigkeiten an den beiden Kanten des Dünnglas-Bands Säbelfehler von
vorneherein zu minimieren.
Unter einem Dünnglas-Band wird im Sinne der Erfindung insbesondere ein Glasband mit einer Dicke von kleiner als 1 Millimeter, vorzugsweise kleiner als 0,5 Millimeter
verstanden. Die Erfindung ist insbesondere für solche dünnen Gläser geeignet, da diese Gläser in aufgewickelter Form bereitgestellt werden können und damit ein Produkt erhalten wird, bei welchem sehr lange Kantenlängen
vorhanden sind. Gerade bei einem solchen Produkt, welches im Allgemeinen als Zwischenprodukt in einem weiterführenden Produktionsprozess dient, sind Säbelfehler besonders relevant. Besonders geeignet sind für die Erfindung
demgemäß auch sehr dünne Gläser mit Dicken von 0,2
Millimetern und weniger. Derartige Gläser werden auch als Dünnstgläser bezeichnet.
Als Regelsignal kann im einfachsten Fall die
Geschwindigkeitsdifferenz der Geschwindigkeiten von rechter und linker Seite des Dünnglas-Bands, beziehungsweise allgemeiner an den beiden beabstandeten Messorten gewählt werden, in Fortführung hierzu auch die hieraus
resultierende Längendifferenz der beiden Bandkanten, gemessen in Bortennähe (=Bruttogrenzen) oder in Nähe der Nettogrenzen des Glasbandes und innerhalb eines
Messzeitintervalls. Vorteil der Messung der Längendifferenz ist die höhere Empfindlichkeit durch AufIntegration
einzelner Längenelemente. Die Erfindung wird nachfolgend genauer erläutert, wobei auch auf die beigeschlossenen Zeichnungen Bezug genommen wird. In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Elemente.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Abschnitt eines Dünnglas-Bands mit einem Säbelfehler,
Fig. 2 eine Auswertung der Größe des Säbelfehlers an Abschnitten eines nicht erfindungsgemäß hergestellten Dünnglas-Bands ,
Fig. 3 eine schematische Ansicht eines
Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Herstellung von Dünnglasbändern,
Fig. 4 eine schematische Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Herstellung von Dünnglasbändern,
Fig. 5 ein Beispiel einer Vorrichtung mit einer optisch berührungslos messenden Messeinrichtung und einer Bortenschnitt-Einrichtung,
Fig. 6 eine Ausführungsform der Messeinrichtung mit einer Abstandsmessung zur Bestimmung der Lage des Dünnglas-Bands, und
Fig. 7 einen Abschnitt eines Dünnglas-Bands mit
Säbelfehlern abwechselnder Richtung. In Fig. 1 ist ein Abschnitt eines Dünnglas-Bands 1 in
Aufsicht auf eine der Seiten 12 gezeigt. Im Idealfall verläuft ein Dünnglas-Band 1 geradlinig, so dass die Kanten 10, 11 des Bands ebenfalls gerade und parallel sind. Kommt es aber beim Heißformungsprozess zur Herstellung des
Dünnglas-Bands 1 zu einer Ungleichmäßigkeit in Richtung quer zur Längsrichtung, etwa zu einer über die Breite B des Dünnglas-Bands 1 variierenden Zugkraft, so kann das
Dünnglas-Band 1 eine Krümmung in Form eines Säbelfehlers aufweisen. Bei dieser Krümmung liegt der Krümmungsvektor der Kanten 10, 11 in der Ebene des Dünnglas-Bands 1, beziehungsweise parallel zur Fläche der Seite 12.
Aufgrund dieser Krümmung laufen die Kante 11 des Dünnglas- Bands 1 und eine an die Kante 11 angelegte Tangente 17, wie in Fig. 1 gezeigt, auseinander. Nach einer Länge L ergibt sich damit ein Abstand s der betreffenden Kante 11 von einem ideal geradlinigen Verlauf, beziehungsweise von der am Beginn der Strecke der Länge L angelegten Tangente 17. Damit kann der Säbelfehler s pro Längeneinheit L angegeben und quantifiziert werden. Damit einher geht auch, dass die beiden gegenüberliegenden Kanten 10, 11 eine
unterschiedliche Länge innerhalb eines Längenabschnittes des Dünnglas-Bands 1 aufweisen.
Fig. 2 verdeutlicht die Größe des Säbelfehlers eines nicht erfindungsgemäß hergestellten Dünnglas-Bands. Vom Dünnglas- Band wurden 3,5 Meter lange Abschnitte vermessen. Die
Abschnitte wurden an einem Ende an ein 4 Meter langes
Stahllineal angelegt und am anderen Ende der Abstand zum Stahllineal bestimmt. In Fig. 2 sind dabei die Häufigkeiten der Größe von Säbelfehlern als Säulendiagramm dargestellt. Wie anhand des Diagramms ersichtlich ist, liegen typische Größen von Säbelfehlern des Bands im Bereich bis 10
Millimeter pro 3,5 Meter Glasband-Länge. Die meisten
Säbelfehler liegen dabei zwischen 2 und 4 Millimetern pro 3,5 Meter Glasband-Länge.
Mit der Erfindung kann nun die Größe solcher Säbelfehler reduziert werden. Die in Fig. 3 schematisch in
perspektivischer Ansicht gezeigte, erfindungsgemäße
Vorrichtung 2 zur Herstellung eines Dünnglas-Bands 1, umfasst eine Glasbandformungseinrichtung 4 mit einer
Zugvorrichtung 3 zum Abziehen des Dünnglas-Bands 1. Eine Steuereinrichtung 6 mit einer Messeinrichtung 7 ist
vorgesehen, wobei die Steuereinrichtung 6 mit der
Messeinrichtung 7 eingerichtet ist, Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der Kanten 10, 11 des Dünnglas- Bands 1 abhängig sind, an zumindest zwei entlang der Breite des Dünnglas-Bands 1 beabstandeten Messorten zu messen und die Differenz oder den Quotient der Größen zu bestimmen. Die Steuereinrichtung 6 ist eingerichtet, anhand der
Differenz oder dem Quotienten eine Regelgröße zu bestimmen, mit welcher die Glasbandformungseinrichtung 4 so von der Steuerungseinrichtung 6 mit der Regelgröße angesteuert wird, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des
Dünnglas-Bands 1 zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten 10, 11 des Dünnglas-Bands 1 entgegengewirkt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Ausgleich eines Säbelfehlers direkt durch
Einwirkung auf eine Heißformung des Glasbands. Ein
Säbelfehler kann dabei insbesondere ausgeglichen werden, indem die von der Zugvorrichtung ausgeübten Zugkräfte, die über das geformte Dünnglas-Band auf einen
Heißformungsbereich einwirken, entlang der Breite des Dünnglas-Bands und damit auch entsprechend entlang der Breite des Heißformungsbereichs angepasst, beziehungsweise variiert werden.
Dazu ist eine Weiterbildung des Verfahrens, beziehungsweise der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens also vorgesehen, dass das Dünnglasband mittels der
Zugvorrichtung von einem Heißformbereich weg gezogen wird, wobei die Zugvorrichtung eingerichtet ist, an zumindest zwei entlang der Breite des Dünnglas-Bands beabstandeten Orten auf das Dünnglas-Band einzuwirken. Die Zugvorrichtung wird von der Steuereinrichtung so angesteuert, dass durch unterschiedliche Zugeinwirkung an den beiden beabstandeten Orten einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas- Bands zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten des Dünnglas-Bands entgegengewirkt wird.
Fig. 3 zeigt schematisch eine solche Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung eines
Dünnglas-Bands 1, bei welcher durch Einwirkung auf die Heißformung ein Ausgleich eines Säbelfehlers erfolgt.
Demgemäß umfasst die Glasbandformungseinrichtung 4 hier eine Heißformungseinrichtung 50. Bei dem in Fig. 1
gezeigten Beispiel wird das Dünnglas-Band 1 mittels der Heißformungseinrichtung aus einem Vorkörper 100
hergestellt. Dazu wird der Vorkörper 100 mittels einer Heißformungseinrichtung 50 in einem Heißformungsbereich 5 erwärmt. Mittels einer Zugvorrichtung 3 wird das Dünnglas- Band 1 dann aus dem Heißformbereich 5 abgezogen. Durch den Ziehvorgang ergibt sich gegenüber der Geometrie des
Vorkörpers 100 eine Reduzierung der Dicke. Der Ziehvorgang kann insbesondere auch so durchgeführt werden, dass die Reduzierung der Dicke erheblich größer ist, als eine
Reduzierung der Breite des Dünnglas-Bands 1 gegenüber der Breite des Vorkörpers 100. Dies kann ohne Beschränkung auf das spezielle in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel dadurch erreicht werden, indem die Länge der
Verformungszone im Heißformbereich 5 kurz gehalten wird. Insbesondere ist es dazu günstig, die Verformungszone, also der Bereich der Vorform, in welchem die wesentliche
Reduzierung der Dicke erfolgt, so einzustellen, dass deren Länge höchstens sechsmal so groß ist, wie die Dicke der Vorform.
Die Heizeinrichtung 50 für das Ziehen des Dünnglas-Bands 1 aus der Vorform 100 kann Widerstandsheizungselemente, eine Brenneranordnung, eine Strahlungsheizung, zumindest einen Laser oder Kombinationen dieser vorgenannten Einrichtungen umfassen.
Generell ist es für das Ziehen eines Dünnglas-Bands 1 aus einer Vorform weiterhin auch günstig, wenn die Vorform 100 vorgewärmt wird. Auf diese Weise kann eine schnelle
Aufheizung auf eine für das Ziehen geeignete Glasviskosität erreicht werden, was die Ausbildung einer kurzen
Verformungszone im Heißformbereich 5 erleichtert.
Wie in Fig. 3 gezeigt, kann die Zugvorrichtung 3 eine
Ziehwalze 31 umfassen. Gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung wird, wie in Fig. 1 dargestellt, eine Ziehwalze verwendet, welche sich über die gesamte Breite des
Dünnglas-Bands 1 erstreckt.
Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung 2 zur Herstellung eines Dünnglas-Bands 1 weiterhin eine Steuereinrichtung 6 mit einer Messeinrichtung 7. Die Messeinrichtung 7 kann eingerichtet sein, die Differenz oder den Quotient der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands 1 oder von der
Geschwindigkeit des Dünnglas-Bands 1 abhängiger Größen zwischen zumindest zwei entlang der Breite des Dünnglas- Bands 1 beabstandeten Orten zu messen. Die
Geschwindigkeiten an den Messorten sind abhängig von den Kantenlängen. Ist eine Kante länger als die andere, ergibt sich bei gegebener Vorschubgeschwindigkeit eine größere Geschwindigkeit der längeren Kante.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, die auch bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel dargestellt ist, umfasst die Messeinrichtung 7 zwei quer zur Zugrichtung beabstandete Räder 71, 72 mit Sensoren 73, 74 zur Erfassung der Drehung der Räder 71, 72. Die Sensoren 73, 74 können beispielsweise Drehgeber, vorzugsweise Inkremental-Drehgeber sein.
Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird also ein taktiles Messverfahren verwendet. Die beiden Räder werden durch den Kontakt mit der Seitenfläche 12 des Dünnglas- Bands 1 und durch die Bewegung des Dünnglas-Bands 1 entlang der Zugrichtung in Rotation versetzt. Von der
Steuereinrichtung 6 kann nun eine zur Geschwindigkeit des Dünnglas-Bands 1 korrespondierende Größe aus den Messwerten der Sensoren 73, 74 ermittelt werden. Solche Größen können neben der tatsächlichen Geschwindigkeit beispielsweise auch die Winkelgeschwindigkeit des Rads sein.
Die Sensoren 73, 74 der Messeinrichtung 7 sind an der
Steuereinrichtung 6 angeschlossen. In der Steuereinrichtung 6 können so die Messwerte der Sensoren 73, 74 ausgewertet werden. Insbesondere wird von der Steuereinrichtung 6 die Differenz oder der Quotient der von den Sensoren 73, 74 gemessenen Größen bestimmt. Die Steuereinrichtung 6
bestimmt nun anhand der Differenz oder dem Quotienten der gemessenen Größen eine Regelgröße. Mit dieser Regelgröße wird eine Zugvorrichtung 3 angesteuert, so dass durch unterschiedliche Zugeinwirkung an zwei entlang der Breite des Dünnglas-Bands 1 beabstandeten Orten einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands 1 zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten 10, 11 des Dünnglas-Bands 1 entgegengewirkt wird. Diese Orte müssen nicht mit den Messorten identisch sein. Um eine solche unterschiedliche Zugeinwirkung zu erreichen, kann zum Entgegenwirken einer Differenz der
Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands 1 an den beiden Kanten 10, 11 der Anpressdruck der Ziehwalze 31 unter Ansprechen auf die Regelgröße variiert werden. Insbesondere kann bei der Ziehwalze 31 der Anpressdruck an deren beiden Enden geregelt durch die Steuereinrichtung 6 variiert werden. Dazu sind bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel zwei an die Steuereinrichtung 6 angeschlossene Einrichtungen 33, 34 zur Einstellung des Anpressdrucks vorgesehen, mit welchen der Druck auf die Lager der Ziehwalze 31 gesteuert durch die Steuereinrichtung 6 einstellbar ist. Wird nun
beispielsweise an einer der Kanten 10, 11 des Dünnglas- Bands 1 der Anpressdruck erhöht, so führt dies aufgrund des besseren Kontakts zwischen Glasband und Ziehwalze 31 zu einer Erhöhung der Glasbandgeschwindigkeit auf dieser Seite und damit zu einer Verlängerung des Bandes an dieser Kante. Umgekehrt kann es bei einer weichen Oberfläche der
Ziehwalze 31 bei einer Erhöhung des Anpressdrucks zu einer größeren Kompression des Walzenmaterials kommen. Damit sinkt der effektive Umfang der Ziehwalze 31, so dass deren Ziehgeschwindigkeit abnimmt. Letztere Ausführungsform wird bevorzugt.
So würde bei dem in Fig. 1 gezeigten Abschnitt des
Dünnglas-Bands bei einer Detektion eines Säbelfehlers der Anpressdruck der Ziehwalze 31 an der Kante 10 erniedrigt und/oder an der Kante 11 erhöht, um den in Fig. 1 gezeigten Säbelfehler auszugleichen. Aufgrund der dargestellten
Krümmung ist nämlich die Kante 11 etwas länger als die Kante 10. Eine andere und besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung basiert ebenfalls darauf, direkt auf die
Heißformung des Dünnglas-Bands einzuwirken. Eine Einwirkung zum Ausgleich eines Säbelfehlers kann auch dadurch
erfolgen, indem der Viskositätsverlauf quer zur Zugrichtung des Dünnglas-Bands 1 variiert wird. Die Variation der
Viskosität wird dabei durch eine Anpassung, beziehungsweise Einstellung des Temperaturprofils des Glasbands quer zur Zugrichtung mittels einer geeigneten Einrichtung erzielt. Dazu ist allgemein, ohne Beschränkung auf das Beispiel der Fig. 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Heizoder Kühleinrichtung 55 vorgesehen, mit welcher lokal die Temperatur des Dünnglas-Bands 1 in Richtung quer zur Zugrichtung des Dünnglas-Bands 1 änderbar ist. Diese Heiz ¬ oder Kühleinrichtung 55 wird dann mit der Regelgröße angesteuert und damit das Temperaturprofil des Glasbands quer zur Zugrichtung so geändert, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands 1 zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten 10, 11 des Dünnglas-Bands 1 entgegengewirkt wird.
Dazu können gemäß einer Weiterbildung dieser
Ausführungsform zumindest zwei quer zur Zugrichtung
beabstandete Heiz- und/oder Kühlelemente 56, 57 als
Bestandteil der Heiz- oder Kühleinrichtung 55 vorgesehen sein. Diese können beispielsweise auch bei Formung des Glasbands aus einer Schmelze im oder an einem einer
Ziehdüse nachgeordneten Ziehschacht, oder einer Ziehdüse angeordnet sein.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel umfasst die Heiz- oder Kühleinrichtung 55 zwei quer zur Längsrichtung des
Dünnglas-Bands beabstandete, mit der Regelgröße
ansteuerbare Heiz- oder Kühlelemente 56, 57, die in der Heißformungseinrichtung 50 integriert, beziehungsweise Bestandteil der Heißformungseinrichtung 50 sind. Die beiden Heiz- oder Kühlelemente 56, 57 sind zur Ansteuerung mit der Steuereinrichtung 6 verbunden. Allgemein, ohne Beschränkung auf das dargestellte Beispiel können dann die beiden Heiz ¬ oder Kühlelemente 56, 57 von der Steuereinrichtung 6 mit der Regelgröße angesteuert werden, so dass die Heiz- oder Kühlleistung zumindest eines der Heiz- oder Kühlelemente 56, 57 geändert wird, um das Temperaturprofil und damit auch das Viskositätsprofil des Glases quer zur Zugrichtung anzupassen . Es ist auch denkbar, nur eines der Heiz- oder Kühlelemente 56, 57 anzusteuern. Beispielsweise könnte eines der Heiz ¬ oder Kühlelemente 56, 57 mit fester Heiz- oder Kühlleistung betrieben und dann am anderen Heiz- oder Kühlelement 57, 56 die Heiz- oder Kühlleistung je nach Richtung des
ermittelten Säbelfehlers erhöht oder erniedrigt werden.
Ein typischer Regelmechanismus mittels der Heiz- oder
Kühleinrichtung 55 kann insbesondere wie folgt vorgesehen werden :
Wird mittels der Messeinrichtung 7 anhand der Differenz oder dem Quotient der gemessenen oder aus den Messungen abgeleiteten Größen eine Säbeligkeit erkannt und anhand der Differenz oder dem Quotienten eine Regelgröße bestimmt, kann dann mit der Regelgröße die
Glasbandformungseinrichtung 4 so angesteuert werden, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands 1 zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten 10, 11 des Dünnglas-Bands 1 entgegengewirkt wird.
Diese vorstehend beschriebene Ausführungsform der
Erfindung, bei welcher mit einer Heiz- oder Kühleinrichtung 55 lokal die Temperatur des Dünnglas-Bands 1 in Richtung quer zur Zugrichtung des Dünnglas-Bands 1 geändert wird, indem die Heiz- oder Kühleinrichtung 55 mit der Regelgröße angesteuert und damit das Temperaturprofil des Dünnglas- Bands 1 quer zur Zugrichtung so geändert wird, dass einer Differenz der Geschwindigkeiten des Dünnglas-Bands 1 zwischen den beiden gegenüberliegenden Kanten 10, 11 des Dünnglas-Bands 1 entgegengewirkt wird, kann auch mit den weiteren Ausführungsformen der Erfindung kombiniert werden.
Wie anhand des Beispiels der Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Säbelfehler im Verhältnis zur Länge des Dünnglas-Bands klein. Entsprechend klein ist auch der
Geschwindigkeitsunterschied an den Messorten der
Messeinrichtung, bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel also an den beiden Kontaktstellen der Räder 71, 72 mit der
Seitenfläche 12 des Dünnglas-Bands 1.
Um die Messgenauigkeit zu erhöhen, ist es daher gemäß einer nicht auf die Ausführungsform der Fig. 3 und die spezielle Ausgestaltung der Messeinrichtung mit den Rädern 71, 72 beschränkten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass als Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der
Kanten 10, 11 des Dünnglas-Bands 1 abhängig sind, die innerhalb eines vorgegebenen Messzeitintervalls
zurückgelegten Strecken des Dünnglas-Bands 1 gemessen werden. Mit anderen Worten werden also die von den Sensoren erfassten Geschwindigkeiten in einem Messzeitintervall aufintegriert .
Die Integration einer Geschwindigkeit, sei es die
Geschwindigkeit des Glasbands oder die
Winkelgeschwindigkeit der Räder 71, 72 ist von Vorteil, da durch die Integration die Genauigkeit der Messung erhöht wird. Immerhin sind die Längenunterschiede an den Kanten 10, 11 des Dünnglas-Bands sehr klein. Nimmt man möglichst weit beabstandete Messorte, so entspricht deren Abstand im Wesentlichen der Breite B des Dünnglas-Bands. Bei einem Säbelfehler s gilt dann bei einer Länge L eines Glasband- Abschnitts für die Längendifferenz ÄL näherungsweise
ÄL = B*s/L. Nimmt man gemäß dem in Fig. 2 gezeigten
Beispiel einen typischen Säbelfehler von 3 Millimetern auf einer Länge von 4,5 Metern an, ergibt sich bei einer Breite B des Dünnglas-Bands von 60 cm eine Längendifferenz ÄL von 0,4 Millimetern. Mit einem Messrad ist eine hinreichende Genauigkeit erreichbar, nachteilig kann aber ein möglicher Schlupf sein. Alternativ oder zusätzlich kann daher ein optisches und berührungsloses Messverfahren eingesetzt werden. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann die
Messeinrichtung dazu zumindest einen Laser-Doppler-Sensor umfassen .
Marktverfügbare LDV-Systeme bieten die Möglichkeit zur gegenseitigen Synchronisation und damit hochgenauen
Bestimmung der Differenzgrößen, typische Genauigkeiten liegen in der Größenordnung von 0,01% des Messwertes.
Weiterhin kann auch ein optisches Korrelationsverfahren verwendet werden, um Geschwindigkeits- oder
Längendifferenzen an den Messorten zu erfassen.
Fig. 4 zeigt dazu ein Ausführungsbeispiel, bei welchem eine optische und berührungslose Messung vorgenommen wird.
Anders als bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel wird hier das Glasband außerdem nicht durch Erwärmen eines Vorkörpers 100, sondern durch Formung aus einer Schmelze 101
hergestellt. Beispielsweise kann, wie im Beispiel
dargestellt das Formen durch Abziehen des Glasbands 1 aus einer Düse 20 eines Behälters 19 für die Glasschmelze 101 hergestellt werden. Neben einem solchen Down-Draw-Verfahren sind aber auch andere Heißformungsverfahren aus der
Schmelze ebenso möglich. Genannt sei hier das Float- Verfahren oder das Overflow-Fusion-Verfahren .
Das nachfolgend beschriebene Messverfahren kann
selbstverständlich auch auf andere Glasformungsverfahren angewendet werden. Darunter fällt insbesondere auch eine Formung aus einem erwärmten Vorkörper 100, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist.
Die Messeinrichtung 7 umfasst bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform zwei Laser-Doppler-Sensoren 75, 76. Der Aufbau und die Funktion von Laser-Doppler-Sensoren ist dem Fachmann an sich bekannt. Ein möglicher Typ eines solchen Sensors wird anhand der Fig. 4 dennoch beispielhaft
beschrieben. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Laser- Doppler-Sensoren als Differenz-Doppler-Sensoren
ausgebildet. Jeder der Sensoren umfasst einen Laser 771. Die Laserstrahlen der Laser 771 werden jeweils in einem Strahlteiler 772 in zwei Teilstrahlen aufgespalten. Die beiden Laserstrahlen werden auf oder in dem Glasband 1 überlagert, wobei die Teilstrahlen unter unterschiedlichen Winkeln auf das Glasband gerichtet sind. Jeder der Laser- Doppler-Sensoren 75, 76 umfasst weiterhin einen
Lichtdetektor 773, welcher das am Glasband gestreute Licht aus dem Bereich der Überlagerung der Teilstrahlen erfasst. Aufgrund der Bewegung des Glasbands 1 und der
unterschiedlichen Winkel der Teilstrahlen ist das
Streulicht der Teilstrahlen unterschiedlich
dopplerverschoben . Diese unterschiedliche
Dopplerverschiebung in den im Lichtdetektor 773 überlagerten Streuwellen führt zu einer zeitlich
variierenden Lichtintensität mit einer
geschwindigkeitsabhängigen und zur Geschwindigkeit des Glasbands 1 proportionalen Schwebungsfrequenz .
Bei gleicher Lichtwellenlänge der Laser 771 kann von der Steuerungseinrichtung 6 nun aus einer Differenz der von den Lichtdetektoren erfassten Schwebungsfrequenzen eine
Geschwindigkeitsdifferenz ermittelt werden. Ebenso kann auch die Messung der Schwebungsfrequenzen zeitlich
gemittelt werden. Dies entspricht einer Integration über ein bestimmtes Messzeitintervall, nämlich dem Zeitintervall für die Mittelung. Ebenso können auch die Schwebungszyklen innerhalb eines vorbestimmten Zeitintervalls gezählt und damit aufintegriert , beziehungsweise aufsummiert werden. Die Zahl der Schwebungszyklen innerhalb eines
Messzeitintervalls stellt eine die Länge des innerhalb des Zeitraums der Addition der Schwebungszyklen an den
Detektoren vorbeibewegten Glasbands am Messort
repräsentierende Größe dar. Durch die Aufsummierung ist eine solche Messung sehr genau.
Die Genauigkeit kann weiter gesteigert werden, indem die beiden Laser-Doppler-Sensoren 75, 76 sich gegenseitig synchronisieren. Marktverfügbare Laser-Doppler-Systeme bieten die Möglichkeit einer solchen gegenseitigen
Synchronisation. Auf diese Weise ist eine hochgenaue
Bestimmung der Differenzgrößen möglich. Typische
Genauigkeiten liegen in der Größenordnung von 0,01% des Messwertes. Analog zu dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel sind die Laser- Doppler-Sensoren 75, 76 mit der Steuerungseinrichtung 6 verbunden. Diese Steuerungseinrichtung 6 ermittelt aus den Messwerten eine Regelgröße, mit welcher die Zugeinrichtung 3 so angesteuert wird, dass einer Differenz der
Geschwindigkeiten des Glasbands, beziehungsweise einer damit verbundenen unterschiedlichen Länge der Kanten 10, 11 entgegengewirkt wird. Nachteilig bei einem Doppler-Messverfahren ist allerdings bei einem Glasband die geringe Streuintensität aufgrund der glatten Oberfläche und damit das kleine Messsignal.
Dieses Problem kann durch die Verwendung im Bortenbereich des Dünnglas-Bands 1 (wegen der dort vergleichsweise rauheren Oberfläche) oder die Verwendung von Tracerteilchen abgemildert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann daher der Messeinrichtung eine Einrichtung zum Aufbringen von
lichtstreuenden Partikeln auf das Dünnglas-Band 1 in
Bewegungsrichtung des Dünnglas-Bands 1 vorgeordnet sein, wobei die Einrichtung dazu ausgebildet ist, die
lichtstreuenden Partikel auf streifenförmige Bereiche des Dünnglas-Bands 1 aufzubringen, auf denen die Messorte der Messeinrichtung 7 liegen.
Verbesserungen in der Signalqualität zeigen sich auch bei der Verwendung festigkeitssteigernder Beschichtungen an den Kanten. Die Bruchfestigkeit eines Dünnglas-Bands wird in hohem Maße durch die Qualität der Kanten beeinflusst.
Befinden sich an den Rändern des Dünnglas-Bands 1 im Bereich der Kanten 10, 11 Risse, kann es bei der Biegung des Bands, etwa bei einem Aufwickeln sehr schnell zum Bruch kommen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist nun vorgesehen, dass wie in Fig. 4 beispielhaft dargestellt auf die Ränder des Dünnglas-Bands 1 mittels einer der
Messeinrichtung 7 vorgeordneten Beschichtungsvorrichtung 23 eine vorzugsweise streifenförmige Beschichtung 25
aufgetragen wird, wobei die Messorte der Messeinrichtung 7 auf den beschichteten Bereichen des Dünnglas-Bands 1 liegen. Mit dieser Ausführungsform wird ein Doppelnutzen erzielt, da die Beschichtung 25 einerseits
festigkeitssteigernd sein kann und andererseits auch die Messung der längen- oder geschwindigkeitsabhängigen
Messgrößen verbessert. In Bezug auf die optische Messung, insbesondere mit Laser-Doppler-Sensoren wird wie gesagt das Streulichtsignal durch gegenüber dem unbeschichteten Glas erhöhte Streuung in oder auf der Beschichtung 25
verbessert. Auch bei einer mechanischen Messung, wie sie beispielhaft in Fig. 3 gezeigt ist, kann eine solche
Beschichtung 25 aber von Vorteil sein, wenn diese geeignet ist, einen Schlupf der Räder 71, 72 zu verringern oder sogar zu beseitigen.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung 2 sind anstelle einer einzelnen, sich über die Breite des Dünnglasbands 1 erstreckenden Zugwalze 31 zwei getrennte Zugwalzen 31, 32 vorgesehen, die auf unterschiedliche Bereiche des
Dünnglasbands 1 quer zur Zugrichtung einwirken. Ebenso wie bei der Zugvorrichtung 3 nach Fig. 3 kann eine der Ziehwalzen oder auch beide Ziehwalzen 31, 32 eine
Einrichtung aufweisen, um den Anpressdruck der Ziehwalze 31, 32 entlang deren axialer Richtung abhängig von der Regelgröße zu variieren.
Bei zwei getrennten Ziehwalzen 31, 32 kann aber auch der Anpressdruck oder die Zugkraft zwischen den beiden
Ziehwalzen 31, 32 variiert werden, so dass abhängig von der Regelgröße eine der Walzen stärker zieht, als die andere, um einer Säbeligkeit entgegenzuwirken. Selbstverständlich kann eine solche Zugvorrichtung auch bei einer anders ausgebildeten Vorrichtung 2 zur Herstellung des
Dünnglasbands 1, also etwa bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform eingesetzt werden. Mit anderen Worten ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung also ohne
Beschränkung auf die in Fig. 4 gezeigte Ausführungsform eine Zugvorrichtung 3 vorgesehen, welche zwei quer zur
Ziehrichtung beabstandete Ziehwalzen 31, 32 umfasst, wobei zumindest eine der Ziehwalzen 31, 32 eine abhängig von der Regelgröße einstellbare Einrichtung zur Variation des Anpressdrucks oder der Zugkraft aufweist. Die Zugkraft kann beispielsweise durch Einstellung des Drehmoments als von der Steuerungseinrichtung ermittelter Regelgröße geändert werden .
Alternativ oder zusätzlich zu einer Einwirkung auf die Bandgeschwindigkeit mittels der Zugwalzen 31, 32 kann wiederum eine Heiz- oder Kühleinrichtung 55 vorgesehen werden, mit welcher der Verlauf der Viskosität des
Dünnglas-Bands 1 in Richtung quer zur Zugrichtung unter Ansprechen auf eine von der Steuerungseinrichtung 6 ermittelte Regelgröße eingestellt werden. Die Heiz- oder Kühleinrichtung 55 kann gemäß einer weiteren
Ausführungsform, die auch in dem Beispiel der Fig. 4 dargestellt ist, ein Strahlungsheizelement 58 und eine Strahlungslenkungseinrichtung 59 umfassen. Die vom
Strahlungsheizelement 58 emittierte Strahlung wird mittels der Strahlungslenkungseinrichtung 59 auf einen in Richtung quer zur Zugrichtung des Dünnglas-Bands 1 in seiner
Position von der Regelgröße abhängigen Ort gelenkt. Auf diese Weise können bestimmte Abschnitte des Glasbands lokal erwärmt werden. Die Regelgröße wirkt nun auf die
Strahlungslenkungseinrichtung 59 so ein, dass die Strahlung auf einen durch die Regelgröße bestimmten Ort auf dem
Dünnglas-Band gerichtet wird. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel wird momentan die Strahlung auf den an die Kante 11 angrenzenden Bereich des Dünnglas-Bands 1 gelenkt, so dass das Glas in diesem Bereich stärker erwärmt wird, als im Bereich der Kante 10. Damit wird die Viskosität des noch weichen Glases im Bereich der Kante 11 im Vergleich zur gegenüberliegenden Kante 10 erniedrigt. Dies führt zu einer Verlängerung der Kante 11 relativ zur Kante 10 und damit zu einem Ausgleich einer Säbeligkeit, bei welcher die
Geschwindigkeit der Kante 10 höher als die der Kante 11 ist .
Fig. 5 zeigt in Aufsicht ein weiteres Beispiel einer
Vorrichtung 2 mit einer optisch berührungslos messenden Messeinrichtung 7. Ähnlich wie bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel wird das Dünnglas-Band 1 auch hier mittels einer Heißformeinrichtung 50 aus einem Vorkörper 100 gezogen. Das Umformen des Vorkörpers 100 zu einem Dünnglas-Band 1 mit einer Dicke von vorzugsweise von 0,2 Millimetern und weniger erfolgt dabei in einem Heißformbereich 5 der
Heißformungseinrichtung 50. Ähnlich wie bei der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung ist beispielhaft wieder eine optisch berührungslose Messung der Geschwindigkeits- oder Längendifferenz mittels einer
Messeinrichtung 7, beispielsweise mit Laser-Doppler- Sensoren 75, 76 vorgesehen. Um die Streuintensität des Laserlichts und die Kantenbruchfestigkeit zu verbessern, ist wie bei dem Beispiel der Fig. 4 eine
Beschichtungsvorrichtung 23 vorgesehen, mit welcher eine streifenförmige Beschichtung 25 an den Rändern des
Dünnglas-Bands, also den an den Kanten 10, 11 angrenzenden Bereichen der Glasoberfläche aufgetragen wird. Die Messorte der Messeinrichtung 7 liegen ebenfalls auf den
beschichteten Bereichen des Dünnglas-Bands 1. Zusätzlich zu den in Fig. 3 und 4 gezeigten Beispielen ist hier zusätzlich eine Bortenschnittvorrichtung 27
vorgesehen. Diese trennt durch den Heißformungsprozess bedingte verdickte Borten 28 an den Rändern des Dünnglas- Bands 1 ab, so dass eine über die Breite des Glasbands hinweg möglichst gleichförmige Dicke erzielt wird. Zum
Bortenschnitt kann eine Abtrennung mittels eines Ritzrads oder auch mittels eines Laserstrahls durch thermisches Laserstrahl-Separieren erfolgen. Die Beschichtungsvorrichtung 23 ist der
Bortenschnittvorrichtung 27 in Bewegungsrichtung des
Dünnglas-Bands 1 nachgeordnet, so dass die mit der
Bortenschnittvorrichtung 27 frisch erzeugten neuen Kanten 10, 11 geschützt werden.
Wie bei dem in Fig. 4 gezeigten Beispiel kann nun mittels der Messeinrichtung 7 eine eventuelle Geschwindigkeits- oder Längendifferenz an den Messorten an den beiden Rändern des Dünnglas-Bands ermittelt und von der
Steuerungseinrichtung 6 anhand der erfassten Messgrößen eine Regelgröße ermittelt werden, mit welcher die
Zugvorrichtung 3 gesteuert wird, um einer Säbeligkeit des Dünnglas-Bands 1 entgegenzuwirken.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfasst die
Vorrichtung 2 eine Bortenschnittvorrichtung 27 und eine der Bortenschnittvorrichtung 27 in Bewegungsrichtung des
Dünnglas-Bands 1 nachgeordnete Beschichtungsvorrichtung 23 zum Auftrag einer Beschichtung an den Rändern des mit der Bortenschnittvorrichtung 27 bearbeiteten Dünnglas-Bands 1, wobei die Messeinrichtung 7 so angeordnet ist, dass die Messorte auf der Beschichtung 25 liegen.
Als Beschichtungsmaterial zum Schutz der Kanten 10, 11 und zur Verbesserung der Signalintensität bei optischen
Messverfahren wie dem Laser-Doppler-Verfahren oder zur Verringerung des Schlupfes bei einem mechanischen
Messverfahren sind insbesondere Lacke und Kunststoffe geeignet .
Wie auch bei den Vorrichtungen gemäß der Fig. 3 und Fig. 4 kann wieder der Anpressdruck der einen oder mehreren
Ziehwalzen 31, 32 mit der von der Steuerungseinrichtung 6 ermittelten Regelgröße angepasst werden, um einen
Säbelfehler auszugleichen. Bevorzugt wird jedoch wiederum, alternativ oder zusätzlich mittels einer Heiz- oder
Kühleinrichtung 55, beispielsweise wie dargestellt mit zwei quer zur Zugrichtung versetzten Heiz- oder Kühlelementen 56, 57 das Temperatur- und damit das Viskositätsprofil zu beeinflussen. Um die Regelgröße zu ermitteln und damit die Säbeligkeit zu reduzieren, kann prinzipiell jedes
Geschwindigkeits- und/oder Längenmessverfahren eingesetzt werden, um die Geschwindigkeiten des Glasbands an dessen Kanten, beziehungsweise um Längendifferenzen der Kanten zu bestimmen .
Im Folgenden wird anhand des in Fig. 6 gezeigten Beispiels ein weiteres, sehr genaues Messverfahren erläutert, wie Differenzen der Kantenlängen des Dünnglas-Bands 1 ermittelt werden und zum Ausgleich eines Säbelfehlers verwendet werden können. Das Beispiel basiert auf einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem als Größen, die von einer unterschiedlichen Länge der Kanten 10, 11 des Dünnglas-Bands 1 abhängig sind, die Lagen des Dünnglas- Bands 1 im Bereich einer Biegung des Dünnglas-Bands 1 bestimmt werden. Fig. 6 zeigt dazu einen Teil der
Vorrichtung 2 mit der Zugeinrichtung 3 und der
Messeinrichtung 7.
Wie anhand von Fig. 6 zu erkennen ist, wird das Dünnglas- Band 1 zwischen den Walzen 35 so geführt, dass es eine Schlaufe bildet und mit einer Biegung nach unten
durchhängt. Die Messeinrichtung 7 umfasst zumindest zwei Abstandssensoren 77, 78 zur Messung der Lage des Dünnglas- Bands 1 im Bereich einer Biegung des Dünnglas-Bands 1. Die Abstandssensoren sind so angeordnet, dass deren Messorte quer zur Zug- oder Längsrichtung des Dünnglas-Bands 1 beabstandet sind.
Mit einem Säbelfehler und der unterschiedlichen Kantenlänge des Bands geht nun einher, dass zwischen der Längsrichtung des Dünnglas-Bands 1 und der Zugrichtung ein kleiner Winkel entsteht. Der Winkel und die unterschiedlichen Kantenlängen führen nun dazu, dass die beiden Kanten 10, 11
unterschiedlich gebogen werden.
Im Bereich der Biegung des Dünnglas-Bands 1,
beziehungsweise einer Schlaufe ändert sich damit auch der Abstand des Bands zu einer Referenzposition. Wie in Fig. 6 dargestellt können nun Abstandssensoren 77, 78 vorgesehen werden, welche die Lage des Dünnglas-Bands 1 an den
Messorten in Form eines Abstandsmaßes erfassen. Die
Abstandsmesswerte der beiden Sensoren werden an die
Steuerungseinrichtung 6 gegeben, die dann entsprechend eine Regelgröße errechnet, mit welcher die
Glasbandformungseinrichtung derart angesteuert wird, dass dem Säbelfehler entgegengewirkt wird. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel ist der Abstand d2 des Dünnglas-Bands zum Abstandssensor 78 im Bereich der Kante 11 kleiner als der Abstand dl zum Abstandssensor 77 im Bereich der Kante 10. Die Abstandssensoren sind hier so angeordnet, dass diese in entgegengesetzter Richtung des Krümmungsvektors des Glasbands messen. Dort, wo die Biegung des Dünnglas- Bands 1 größer ist, ist auch die Kantenlänge größer. Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel ist dies bei der Kante 11 der Fall. Aufgrund der größeren Biegung ist der Abstand zum Abstandssensor 78 hier kleiner. Der Säbelfehler, der zu der von den Abstandssensoren 77, 78 erfassten Abstandsdifferenz dl - d2 führt, entspricht damit der in Fig. 1 gezeigten Verformung, bei welcher die Kante 11 länger als die Kante 10 ist. Beispielhaft sind zur Korrektur von Säbelfehlern in Fig. 6 ähnlich wie in Fig. 3 Einrichtungen 33, 34 zur Einstellung des Anpressdrucks einer Ziehwalze 31 vorgesehen. Die
Einrichtungen 33, 34 werden mittels der von der
Steuerungseinrichtung 6 ermittelten Regelgröße entsprechend angesteuert .
Der Effekt der unterschiedlichen Krümmung des Dünnglas- Bands 1 wird insbesondere auch dadurch verstärkt, dass die Bandmitte sich aufgrund des Säbelfehlers gegenüber der
Vorrichtung 2, beziehungsweise der Sollposition verschiebt. Diese Verschiebung führt zu einer deutlich
unterschiedlichen Krümmung des Glasbands im Bereich einer Biegung oder Umlenkung, selbst wenn der Säbelfehler und die Längen- oder Geschwindigkeitsdifferenz nur sehr klein ist. Ursache hierfür ist unter anderem ein selbst bei einem kleinen Säbelfehler immer weiter anwachsender seitlicher Versatz des Dünnglas-Bands 1. Eine Längendifferenz der Kanten 10, 11 kann also zu einer entsprechenden Differenz der Schlaufentiefen korreliert werden und somit auf eine doppelte Abstandsmessung (rechts und links) zurückgeführt werden. Geeignete Messverfahren für die Abstandssensoren sind die Ultraschall-Abstandsmessung oder die chromatisch kodierte Abstandsmessung. Letztere bieten Messgenauigkeiten bis in den Submikrometer-Bereich . Das Prinzip der chromatisch kodierten Abstandsmessung ist auch aus der
WO 2008/009472 AI bekannt. Bezüglich des Aufbaus und der Funktion eines chromatisch kodierten Abstandssensors wird der Inhalt der WO 2008/009472 AI vollumfänglich auch zum Gegenstand der vorliegenden Anmeldung gemacht. Das
Messprinzip eines Sensors zur chromatisch kodierten
Abstandsmessung basiert darauf, dass mit dieser
Messeinrichtung verschiedene Farben in unterschiedlicher Tiefe fokussiert und das von der Oberfläche reflektierte oder gestreute Licht vom Messkopf aufgenommen, räumlich spektral aufgespalten und ein Intensitätsspektrum erfasst wird. Anhand der Lage eines Maximums im
Intensitätsspektrum, welches aufgrund der verstärkten
Reflexion und Streuung an der Oberfläche des Dünnglas-Bands hervorgerufen wird, kann dann der Abstand der
Glasoberfläche zum Sensor bestimmt werden.
Auch mit Triangulation, sowie kapazitiver Abstandsmessung können sehr genaue Abstandsmessungen vorgenommen werden. Die schräge Schlaufe, beziehungsweise die sich daraus ergebenden unterschiedlichen Abstände dl, d2 sind aber typischerweise bereits ohne Hilfsmittel erkennbar. Eine genaue Abstandsmessung liefert daher sehr genaue
Informationen über die Form und Größe eines Säbelfehlers. Entsprechend genau kann der Fehler korrigiert werden.
Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel ist zusätzlich eine Wickelvorrichtung 13 dargestellt, mit welcher das Dünnglas- Band 1 zu einer Rolle 15 aufgewickelt wird. Das Aufrollen des Dünnglas-Bands zu einer Rolle 15 ist eine
erfindungsgemäß bevorzugte Konfektionierung, da das Glas auf diese Weise einfach gelagert und in einem
weiterverarbeitenden Prozess direkt von der Rolle
abgewickelt werden kann. Die Schnittführung,
beziehungsweise das Format der damit herstellbaren Produkte braucht erst bei der Weiterverarbeitung festgelegt werden. Eine solche Wickelvorrichtung 13 kann daher auch bei allen anderen hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung vorhanden sein.
Anhand der Ausführungsform der Fig. 6 wurde auch
verdeutlicht, das auch kleine Säbelfehler große
Auswirkungen haben können, da ein einzelner Säbelfehler, beziehungsweise ein einziger kleiner abschnittsweiser
Längenunterschied der Kanten zu einem immer weiter
anwachsenden Versatz der Mittenposition des Glasbands führt. Bei der Vorrichtung nach Fig. 6 folgt daraus eine deutlich sichtbare schräge Schlaufe. Auch beim Auf- oder Abwickeln des Bands summiert sich der Fehler immer weiter auf. Wird beispielsweise ein solches Band in einem
weiterverarbeitenden Prozess abgewickelt, so können sich bei einem solchen Säbelfehler Spannungen quer zur
Längsrichtung aufbauen, die dann in ruckartigen
Querbewegungen relaxieren.
Die Erfindung führt nun dazu, dass Säbelfehler nicht nur der Größe nach reduziert werden. Vielmehr führt das
Entgegenwirken im Fertigungsprozess vor allem dazu, dass auch die Wellenlänge, beziehungsweise Periode von
Säbelfehlern reduziert wird. Die Periode wird dabei hauptsächlich durch den Abstand von der Messeinrichtung 3 zur mit der Messgröße beeinflussten
Glasbandformungseinrichtung 4 bestimmt. Dieser Abstand kann ohne weiteres kleiner als 20 Meter, vorzugsweise kleiner als 10 Meter gehalten werden. Wird nun einer Säbeligkeit entgegengewirkt, so kehrt sich damit auch die Richtung des Säbelfehlers um. Damit geht einher, dass sich ein Abschnitt des Bands anschließt, an welchem die Differenz der
Kantenlängen ihr Vorzeichen ändert. Aufeinanderfolgende Abschnitte mit Säbelfehlern unterschiedlicher Richtungen sind damit auf Längen in der Größenordnung des oben
genannten Abstands von kleiner 20 Meter, vorzugsweise kleiner 10 Meter begrenzt.
Fig. 7 zeigt zur Verdeutlichung einen Längsabschnitt eines erfindungsgemäß hergestellten Dünnglas-Bands 1. Die
Säbeligkeit des Dünnglas-Bands 1 ist stark übertrieben dargestellt. An der Kante 10 ist die Sollposition der Kante als gestrichelte Linie dargestellt. Durch die Säbeligkeit weicht die Position der Kante nun von dieser Sollposition ab. Die zugehörigen Säbelfehler in Form einer Abweichung zur Sollposition sind mit sl, s2, s3, s4 bezeichnet und wurden als Pfeile dargestellt. Die Richtung der Pfeile entspricht dabei jeweils der Richtung des Krümmungsvektors der Kante 10. Die Richtung des Säbelfehlers kehrt sich nun in den aufeinanderfolgenden Längsabschnitten 110, 111, 112, 113 jeweils um. Genauer gesagt wechselt in den
Längsabschnitten 110, 111, 112, 113 die Komponente des Säbelfehlers in Richtung quer zur Längsrichtung des
Dünnglas-Bands 1 das Vorzeichen. Wie oben erläutert führt das erfindungsgemäße Verfahren nun dazu, dass die Länge der Längsabschnitte innerhalb denen der Säbelfehler,
beziehungsweise entsprechend auch der Krümmungsvektor sein Vorzeichen nicht wechselt, begrenzt wird.
Erfindungsgemäß ist daher auch ein Dünnglas-Band 1
vorgesehen, welches aufeinanderfolgende Längsabschnitte 110, 111, 112, 113 aufweist, welche eine Krümmung quer zur Längsrichtung aufweisen, wobei die Komponente der Krümmung des Dünnglas-Bands 1 in Querrichtung in
aufeinanderfolgenden Abschnitten jeweils ihr Vorzeichen wechselt, wobei die Länge der Längsabschnitte 110, 111, 112, 113 höchstens 20 Meter, vorzugsweise höchstens 10 Meter beträgt. Mit dieser durch die erfindungsgemäße
Steuerung erzielte Verkürzung der Periode der Säbeligkeit nimmt insbesondere auch gleichzeitig die Amplitude der Säbeligkeit ab.
Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfacher Weise variiert werden kann. Insbesondere können die Merkmale der Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden. So ist es beispielsweise möglich, verschiedene
Messeinrichtungen, also etwa Laser-Doppler-Sensoren, wie in den Fig. 4 und 5 dargestellt mit Abstandssensoren 77, 78 oder mechanischen Sensoren, wie sie die Fig. 6 und Fig. 3 zeigen, zu kombinieren. Weiterhin wurde die Erfindung in den Figuren im Hinblick auf eine Steuerung einer
Zugeinrichtung 3 mittels der Steuerungseinrichtung 6 beschrieben. Es ist aber auch möglich, beispielsweise auf die Heißformungseinrichtung 50 einzuwirken. So kann ein Säbelfehler auch beeinflusst werden, indem das
Temperaturprofil bei der Heißformung quer zur Längsrichtung des Dünnglas-Bands variiert wird. Dies kann in einfacher Weise durch Variation der Heizleistung, etwa durch separate Ansteuerung zweier oder mehrerer versetzt oder
nebeneinander angeordneter Heizeinrichtungen erfolgen. Bezugs zeichenliste
1 Dünnglas-Band
2 Vorrichtung zur Herstellung eines Dünnglas-Bands 3 Zugvorrichtung
4 Glasbandformungseinrichtung
5 Heißformbereich
7 Messeinrichtung
10, 11 Kanten von 1
12 Seitenfläche von 1
13 Wickelvorrichtung
15 Rolle
17 Tangente an 10, 11
19 Behälter für Glasschmelze
20 Schlitzdüse
23 Beschichtungsvorrichtung
25 Beschichtung
27 Bortenschnittvorrichtung
29 Borte
31, 32 Ziehwalze
33, 34 Einrichtung zur Einstellung des Anpressdrucks
35 Walzen
50 Heißformungseinrichtung
55 lokale Heiz- und/oder Kühleinrichtung
56, 57 Heiz- oder Kühlelemente
58 Strahlungsheizelement
59 Strahlungslenkungseinrichtung
71, 72 Rad
73, 74 Sensor zur Erfassung einer Rotation von 71, 72 75, 76 Laser-Doppler-Sensor
77, 78 Abstandssensor
100 Vorkörper Schmelze
, 111,
, 113 Längsabschnitte von 1 Laser
Strahlteiler