Glas: productie vanaf 1900 (mechanisch)

Betekenis

Mechanische productie van glas verwijst naar procédés vanaf circa 1900 waarbij glas uit een vloeibare massa mechanisch werd getrokken of gevormd in plaats van traditioneel geblazen. Deze technieken omvatten onder meer systemen om cilindrisch glas te trekken en eindeloze glasbanden te produceren, en legden de basis voor continue vervaardiging van vlakglas.

Toepassing

Mechanische glasproductie vond toepassing in verschillende vormen van vlak- en cilindrisch glasproductie.

• Trekken van glazen cilinders voor nader bewerken en openen.
• Productie van eindeloze glasbanden voor vensterglas.
• Snelle productie van glas voor opkomende sectoren, zoals de auto-industrie.

Aandachtspunten

• Viscositeit van het glas hangt sterk van de temperatuur af; een verschil van één graad beïnvloedt het treksysteem merkbaar.
• Koeling en randafkoeling zijn cruciaal om uitzakking of insnoering van glasranden te voorkomen.
• Mechanische systemen konden trekgolven en spanningen in het glas veroorzaken.
• Sommige systemen vroegen een zeer grote glasaanvoer en veel grondstof, waardoor continu-productie noodzakelijk werd.
• Historische pilots en vroege machines leverden wisselend succes; sommige processen verdwenen na verloop van tijd of door externe omstandigheden zoals de Eerste Wereldoorlog.

Systeem Lubbers

• Rond 1900 ontwikkelde de Amerikaan Lubbers een machine om glazen cilinders te trekken uit een trekschotel met ongeveer 120 kg glas.
• Een pijp met afgesloten boveneind en gekoppeld aan luchtdruk werd in de glasmassa gedompeld; bij optrekken, met luchttoevoer, kleefde het glas aan de pijp en kon een cilinder van 9–10 meter lengte en 50–60 cm diameter worden getrokken.
• Na doorsnijden werd het glas in een oven gestrekt.
• Het proces raakte later buiten gebruik; Lubbers heeft weinig profijt van zijn uitvinding gehad en overleed in armoede.

Systeem Fourcault

• Proeven met het trekken van een glasband leidden aanvankelijk tot vervorming; Emile Gobbe loste dit in 1901 op door tijdens het trekken van onderaf de glasband op te duwen.
• Emile Fourcault bracht de ontwikkeling verder en in 1914 werd de eerste fabriek die uitsluitend mechanisch getrokken vensterglas produceerde in gebruik genomen.
• Werking: een balk van vuurvaste steen met een overlangs lopende spleet (débiteuse) wordt in de glasmassa gedompeld; een ijzeren frame met pinnen hecht zich in de spleet en bij het omhoogtrekken ontstaat een eindeloze glasband.
• De glasband wordt loodrecht omhoog geleid in een koelschacht tussen asbestbeklede rollen; de randen worden gefixeerd door de sleufuiteinden en gekoeld om uitzakken te voorkomen.
• Nadelen: trekgolven en spanning in het glas; temperatuursgevoeligheid van de viscositeit; grote grondstofaanvoer per oven maakte continu-productie noodzakelijk.
• Fourcault overleed in 1919.

Systeem Pittsburgh

• Het Pittsburgh-systeem werd voor het eerst toegepast in 1921 door de Pittsburgh Plate Glass Company (VS) en bracht verbeteringen, mede ingegeven door de autosector.
• In dit systeem bevindt de trekbalk zich ongeveer 100 mm onder het glasoppervlak en wordt het glas langs die balk omhoog getrokken.
• Constante breedte en randvorming worden bereikt met boordwalsen: geribbelde rolletjes die intern door lucht gekoeld worden en door snellere afkoeling van de rand insnoering tegengaan.
• Onder elk stel boordwalsjes zit een vork die zorgt voor gelijkmatige dikte van de glasrand.
• De koelschacht van een Pittsburgh-machine is circa 18 meter hoog met asbestrollen; de glasdikte wordt bepaald door de treksnelheid (langzaam trekken geeft dikker glas).

Onderdelen en termen

• Trekschotel: bak of glasbad waarin glas voor systemen als Lubbers aanwezig is.
• Débiteuse: balk van vuurvaste steen met een longitudinale spleet gebruikt in het Fourcault-systeem.
• Boordwalsen: geribbelde, luchtgekoelde rolletjes die randafkoeling en breedteconstantie van de glasband verzorgen (Pittsburgh).
• Koelschacht / asbestrollen: verticale schacht met asbestbeklede rollen waarin de glasband omhoog wordt geleid en afgekoeld.
• Trekbalk: in het Pittsburgh-systeem geplaatst ongeveer 100 mm onder het glasoppervlak om het glas omhoog te trekken.