Berührungsloser Transport von Flachglas im Temperaturbereich von 550 bis 800 Celsius durch Ultraschalllevitation (LeviTemp)

Problemstellung
Glas und glaskeramische Werkstoffe sind in den meisten Hightech- und in vielen Alltagsprodukten unserer Zeit entscheidende Funktionsträger, wie z. B. bei Photovoltaikelementen, Halbleiterbauteilen oder Sensoren. Im Fertigungs- und Veredlungsprozess von Glasprodukten ist neben der Festigkeit vor allem die optische Qualität zu gewährleisten. Hierbei ist dem Transport und der Handhabung ein besonderes Maß an Aufmerksamkeit zu widmen. Bisher erfolgt der Transport des Glases über Rollen. Dabei wird das Glas oftmals von den Rollen zerkratzt oder es kann zu partiellen Verklebungen an den Rollen kommen. So werden kleine Glaspartikel aus der Scheibe gerissen. Um dieses zu vermeiden, ist ein häufiges Reinigen der Rollen von Nöten. Weiterhin tritt beim Transport über Rollen ein Durchhängen des heißen Glasbandes zwischen den Rollen auf, so dass bleibende Welligkeiten entstehen können.

Projektziele und Vorgehensweise
Ziel des KMU-innovativ Projekts LeviTemp ist die Entwicklung einer Transporttechnologie, mit der erstmals Flachglas in der Flüssigphase, d. h. im Temperaturbereich von 600°C bis 800°C, berührungslos bewegt wird. Damit können die für Rollensysteme beschriebenen Fehlerpotenziale vermieden werden. Der berührungslose Transport des Glases soll dabei durch ein zu adaptierendes Ultraschallverfahren, der sogenannten Ultraschalllevitation, erfolgen das bislang nur bei festen Werk-stücken verwendet wurde. Dabei schwebt das zähflüssige Glas in geringer Höhe über einem Ultraschallerzeuger. Der erstmalige Einsatz im Heißhandling erfordert die Entwicklung neuartiger Konzepte in der Temperaturführung, Wärmeverteilung sowie Anordnung und Steuerung des Prozesses bis hin zum Störfallmanagement. Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Ebenheit des Glases. Im Rahmen dieses Projekts sollen die Forschungsergebnisse aus den Vor- und Grundlagenuntersuchungen in einen Versuchsstand überführt werden, der die Eignung der berührungslosen ultraschallbasierten Handhabung zum Transport von Glasscheiben direkt nach der Formgebung bei Glastemperaturen von bis zu 800°C aufzeigt.

Anwendungspotenzial und erwartete Ergebnisse
Bei erfolgreicher Umsetzung wird der Glasindustrie ein Transportverfahren an die Hand gegeben, mit dem qualitativ hochwertige Flachgläser hergestellt werden können. Aufwendige, meist händische Reinigungsarbeiten an den verklebten Rollen entfallen. Das innovative Transportverfahren wird dabei so entwickelt, dass es modular eingesetzt werden kann. Dies bietet die Möglichkeit, die Technologie auch in weiteren Anwendungen, wie z. B. dem Härten und Bedrucken von Glasbauteilen, einzusetzen.

• Ernst Pennekamp GmbH & Co. oHG
• Technische Universität Bergakademie Freiberg
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