DE1019056B - Verfahren und Mittel zur Kuehlung von Walzen zur Herstellung von Flachglas - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Diese Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Mittel zum Kühlen einer zur Herstellung von Flachglas in Form eines endlosen Bandes dienenden Walze. Bei der Herstellung von Flachglas als endloses Band fließt das Glas aus einer Kammer oder einem Vorherd zu den Formwalzen, entweder zu einem Walzenpaar oder zu einer Walze, die mit einem Wandertisch zusammenwirkt.

Die Walzen bestehen aus Stahl oder Eisen und nehmen durch die Berührung mit dem geschmolzenen Glasband eine hohe Temperatur an (z.B. HOO⁰C). Um eine Zerstörung oder Abnutzung der Walzen zu verhindern und sie auf einer für das Formen des Glasbandes angemessenen Temperatur zu halten, wird eine Kühlflüssigkeit unmittelbar durch die Walzen gepumpt. Um so eine Kühlung der Walze zu erreichen, muß aber eine sehr große Menge Kühlflüssigkeit, über eine Million Liter je Walze in 24 Stunden, durch die Walze gepumpt werden, um sie auf der erwünschten Temperatur zu halten. Man hat bereits versucht, die Menge der Kühlflüssigkeit zu verringern, und zwar durch Anordnung eines rohrförmigen Gliedes in der Walze, so daß das Wasser durch den ringförmigen, zwischen der Walze und dem rohrförmigen Glied gebildeten Zwischenraum geleitet wird. Das Kühlmittel wird hierbei entweder an einem Ende zu- und am anderen Ende abgeführt oder in der Mitte der Walze zu- und an beiden Enden abgeführt. Bei der ersten Anordnung ist die Temperatur der Walze am Eintritt tiefer als am Austritt, falls die Walze an jeder Stelle dieselbe Wandstärke hat, mit anderen Worten, falls es sich um eine symmetrische Walze handelt. Es ist bei dieser Kühlanordnung und bei symmetrischen Walzen nicht möglich, eine gleichmäßige Temperaturverteilung längs der Walzenachse zu erreichen, was aber für die Durchbiegung der Walze wesentlich ist. Bei der zweiten Anordnung, . nämlich bei der Zuführung des Kühlmittels in der Mitte der Walze, strömt bei den bekannten Einrichtungen das Kühlmittel allseitig gegen den inneren Walzenmantel in der Mitte der Walze, d. h. das Kühlmittel wird gleichmäßig dem Walzenumfang zugeführt, so daß der heißesten Stelle des Walzenumfanges nur ein Bruchteil der gesamten Kühlwassermenge zugeleitet wird. Das bedingt eine schlechte Ausnutzung des Kühlmittels und einen dementsprechend hohen Aufwand an Kühlflüssigkeit.

Nach einer weiteren bekannten Walzenkühlung ist im Innern der Walze über die ganze wirksame Walzenlänge ein Sprührohr angeordnet, das längs des Walzenumfanges einstellbar ist. Es handelt sich also um eine Kühlvorrichtung mit gezielter Kühlung. Bei dieser Einrichtung kommt aber nur ein Teil des Kühlwassers mit der heißesten Stelle der Walze kurz-

Verfahren und Mittel zur Kühlung von Walzen zur Herstellung von Flachglas

Anmelder:

Pilkington Brothers Limited, Liverpool (Großbritannien)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt, Gießen, Bismarckstr. 43

Beanspruchte Priorität: Großbritannien vom 13'. Juni 1951

zeitig in Berührung, d. h. der Kühlwasserverbrauch ist hoch.

Um die Differenz in der Temperatur auszugleichen und eine symmetrische Kühlung zu erreichen, ist es weiter bekannt, die Form der Bohrung der Walze entsprechend zu gestalten, aber man erhält trotzdem in der Praxis die höchste Temperatur in der Mitte der Walze. Die Differenzen zwischen der Mitte und dem Ende der Walze betragen häufig 150° C. Diese Differenzen sind abhängig vom äußeren Zustand der Walze, ζ. B. vom Zunder oder Abbrand. Wenn aber die Wasserkühlung unzulänglich ist, ändert sich die Walze in ihrer Form, was eine sehr nachteilige Wirkung für die gleichmäßige Dicke des hergestellten

♦° Glasbandes hat. Bei fortdauernder unzulänglicher Kühlung werden die Walzen überhitzt, und das Glasband beginnt an den Walzen zu haften. Das bedeutet gleichzeitig ein Abreißen des Glasbandes von den Walzen; durch das Anhaften können auch Fehler in dem Glas entstehen. Um diesen nachteiligen Einfluß auf die Produktion zu verhindern, muß die Glaszufuhr zu den Walzen abgestellt und eine neue Walze eingesetzt werden, was die Glasherstellung für ungefähr 12 Stunden unterbricht.

Die Erfindung bezweckt, eine symmetrische Kühlung der Walzen zur Herstellung des Glases mit der größten Kühlwirkung in dem mittleren Teil der heißesten Stelle der Walze zu erreichen unter Vermeidung von Kühlmittelströmungen durch die Walze,

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die nicht oder nicht wesentlich zur Wärmeabfuhr beitragen. Um eine wirksame Kühlung der Walze mit geringem Kühlwasseraufwand und eine gleichmäßige Temperaturverteilung in der Walze zu erreichen, erfolgt die Kühlung der Walze nach dem Verfahren gemäß der Erfindung in der Weise, daß die Kühlflüssigkeit in der Walzenmitte in einem örtlich festgelegten, gerichteten Strom nur dem jeweils am heißesten werdenden Teil der Wandung der Walzenbohrung (liegt der heißeste Teil der Walze unten, also in einem nach abwärts gerichteten Strom) zugeführt und an den Enden der Walze nur in der Nähe des dem heißesten Teil entgegengesetzten Teil fz. B. des oberen Teiles) der Bohrungswandtmg abgeleitet wird.

Durch die beschriebene Zuführung des Kühlmittels gelingt es, die Temperatur der Walzenmitte wirksam herabzusetzen und eine gleichmäßige Temperaturverteilung über die Walze zu erreichen, wobei etwa auf-Der andere Zapfen 3 ist in seiner ganzen Länge durchbohrt. Die Bohrung 6 ist auf dem größeren Teil ihrer Länge etwas größer im Durchmesser als die Bohrung 5 und am äußeren Ende 7 erweitert, um eine Dichtung 8 und eine Stopfbuchse 9 aufzunehmen.

In den Bohrungen des Zapfens 3 und der Walze 1 sitzt ein bis in die Bohrung 5 des Zapfens 4 hineinragendes zusammengesetztes zylindrisches rohrförmiges Glied 10, das aus zwei Rohrhälften 11, 12 besteht,

ίο die an ihren ebenen Teilen verlötet sind. Das Rohr 10 ist gegen Drehung mit der Walze in der unten beschriebenen Weise gesichert.

Das innere Ende des Rohres 10 ist mit einer bronzenen Kappe 13 verschlossen, die selbstschmierend in der Bohrung 5 gleitend gelagert ist. Auf dem anderen Ende des Gliedes 10 ist eine bronzene Buchse 14 befestigt, welche in der Zapfenbohrung 6 gleitet und selbstschmierend sein kann. Die Buchse erstreckt sich über den abgesetzten Teil 7 der Bohrung hinaus und

tretende Unterschiede in den Temperaturen der Wal- 20 ein kurzes Stück in die Bohrung 6 des Zapfens 3

zenenden durch eine an sich bekannte regelbare Verteilung

der Kühlmittelströmung nach den beiden

Walzenenden ausgeglichen werden können, beispielsweise durch Drosseln der Austrittsöffnung des Kühlmittelstromes an dem Walzenende mit der niedrigeren Temperatur.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist gekennzeichnet durch ein die Bohrung der W^ralze bis auf einen Ringspalt ausfüllendes, annähernd waagerecht längs geteiltes Rohr, das an einem Ende geschlossen ist und am anderen Ende Mittel aufweist, die eine Drehung des Rohres mit der Walze verhindern, wobei die eine, z. B. die untere Rohrhälfte als Kühlmittelzuleitung etwa in der Walzenmitte eine nach auswärts weisende Austrittsöffnung und die andere Rohrhälfte als Kühlmittelableitung an jedem Walzenende eine zur Austrittsöffnung entgegengesetzt gerichtete Kühlmittelrücklauföffnung enthält. Das Rohr ist drehbar in der Walzenbohrung gelagert und selbst gegen Drehunggesichert. Die die Drehung verhindernden Mittel lassen eine drehbare Einstellung des Rohres zu und damit eine Änderung der Lage der Ein- und Austrittsöffnungen in bezug auf die Wandung der Bohrung.

Die Mittel zum Festhalten des Rohres sind erfindungsgemäß weiter so ausgebildet, daß sie eine Verstellung des Rohres in Richtung der Walzenachse zulassen. Die Austrittsöffnungen haben eine solche Lage zu den Lagerflächen des Rohres in der Walzenbohrung, daß beim Verschieben des Rohres in der Walzenachse (je nach Bewegungsrichtung) die Größe der Austrittsöffnung an einem Ende vergrößert und die am anderen Ende verkleinert wird bzw. umgekehrt beim Verschieben des Rohres in entgegengesetzter Richtung.

Die Erfindung ist an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Hierin zeigen Fig. 1 einen Schnitt durch eine Formwalze hinein.

An dem außenliegenden Ende des Rohres 10 sind die Rohrhälften 11 und 12 getrennt und gehen durch die Bohrungen einer Halteplatte 15, die das Rohr 10 gegen die Drehung mit der Walze 1 sichert. Die Platte 15 trägt bogenförmige Ausschnitte 16, um die Einstellung der durch die Bolzen 21 von der Platte 22 getragenen Platte 15 zu erleichtern, und zwar die Einstellung der ebenen Teile der Rohre unter einem gewünschten Winkel zur Horizontalen.

Die Platte 22 ist mit einem Schraubenbolzen 23 durch Muttern 25 und 26 verbunden. Der Bolzen 23 wird von einem Teil 24 des Walzenlagers getragen. Die untere Rohrhälfte 12 hat eine öffnung 17 in dem zylindrischen Teil der Rohrwandung. Die öffnung liegt etwa in der Glitte der Walzenbohrung 2. Die andere Rohrhälfte 11 hat zwei Öffnungen oder Löcher 18 und 19, und zwar an jedem Ende der Bohrung der Walze. Die Rohrhälfte 12 dient zur Zuleitung der Kühlflüssigkeit und die Rohrhälfte 11 zur Ableitung. Die kalte Kühlflüssigkeit unterliegt bei dem Ausführungsbeispiel dem natürlichen Auftrieb entsprechend ihrer Erwärmung durch die Berührung mit der Wand der Bohrung. Die Zapfen 3 und 4 tragen Stahlringe 20, die die axiale Bewegung, der Walze 1 beim Lauf begrenzen.

Mit den Enden der Rohrhälften 11, 12 sind nicht dargestellte Schläuche für die Zu- und Ableitung der Kühlflüssigkeit verbunden. Diese fließt in die untere Hälfte 12 und durch ihre Öffnung 17 in die Bohrung 2 der Walze 1. Das Wasser teilt sich dann, fließt gegen die Enden der Bohrung der Walze, tritt durch die Öffnungen der Löcher 18 und 19 in die obere Rohrhälfte 11 und gelangt weiter zu dem Auslaßschlauch.

Die Menge des durch die öffnungen oder Löcher 18, 19 in die obere Rohrhälfte eintretenden Wassers kann durch axiale Verstellung des Rohres 10 geändert werden, und zwar durch die Verstellung der Muttern 25 und 26 an dem Bolzen 23. Dies bewirkt eine Ände-

mit einer Kühlvorrichtung gemäß der Erfindung und 60 rung der wirksamen Größe jeder Öffnung. Die öff-Fi 2 A h

Fig. 2 eine Ansicht der die Kühlvorrichtung gegen Drehung sichernden Mittel.

Eine Gußeisenwalze 1 mit einer zentralen Bohrung 2 mit einem Durchmesser von wenig mehr als

nung an einem oder am anderen Ende wird durch den Eintritt in die Zapfenbohrung 6 oder 5 teilweise verdeckt, und die Größe der einen ändert sich in bezug auf die Größe der anderen. Auf diese Weise einem Drittel des Walzendurchmessers sitzt an jedem 65 können die Temperaturen an den beiden Enden der Ende auf Tragzapfen 3. 4, die vorzugsweise aus Walze 1 während der Arbeit ausgeglichen werden,
weichem Stahl bestehen und in Lagern 28 des Wal- Bei der beschriebenen Ausführung sind die Quer-

zenständers 27 laufen. Der Zapfen 4 hat eine axiale schnitte der öffnungen 18 und 19 vorzugsweise zylindrische Bohrung 5, deren Durchmesser ange- gleich und der jeder Öffnung ungefähr gleich dem nähert ein Drittel des Durchmessers der Walze ist. 70 halben Querschnitt der öffnung 17. Die beiden Aus-

laßöffnungen 18 und 19 können jedoch beträchtlich größer als die halbe Fläche der Eintrittsöffnung 17 sein und sich, wenn die Rohrhälften sich in ihrer zentralen, d. h. symmetrischen Lage befinden, in die Bohrungen der Zapfen erstrecken, z. B. so, daß sie trotz der Verengung im wesentlichen die halbe Fläche . der Eintrittsöffnung haben. Beim Verschieben des Rohrgliedes steigt dann der Querschnitt der einen Austrittsöffnung auf mehr als die Hälfte des der Eintrittsöffnung, während der der anderen Austrittsöffnung entsprechend abnimmt.

Durch die Erfindung ist es möglich, die Temperatur der Walze einzustellen und eine symmetrische Temperaturverteilung im Betrieb zu erreichen. Zu- und Ableitung des Wassers liegen an dem gleichen Ende der Walze, so- daß das andere für den Antrieb freibleibt. Die erforderliche Wassermenge kann, verglichen mit den bisher erforderlichen Mengen, beträchtlich verringert werden, da der Kühl wasser ring in der Walze eine geringe Dicke haben kann und der Temperaturaustausch sehr wirksam ist. Der Wasserverbrauch konnte für Flachglaswalzen von bisher 45 000 1 in der Stunde auf 13 500 1 vermindert werden. Dazu kommt, daß Luft oder Dampf, der sich in der Walzenbohrung ansammelt, sofort durch die Öffnungen der oberen Rohrhälfte entweichen können. Die bisher üblichen Luftablaß rohre sind bei den Walzen nach der Erfindung nicht mehr notwendig.

Claims (5)

Patentansprüche.

1. Verfahren zum Kühlen einer zur Herstellung von Flachglas in Bandform dienenden, umlaufenden Walze, bei dem eine Kühlflüssigkeit durch in der Walzenbohrung angebrachte Rohrleitungen nur dem mittleren Teil der Bohrung zugeführt und an den Enden der Walze abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlflüssigkeit in der Walzenmitte in einem örtlich festgelegten, gerichteten Strom nur dem jeweils am heißesten werdenden Teil der Wandung der Walzenbohrung zugeführt und an den Enden der Walze nur in der Nähe des dem heißesten Teil entgegengesetzten Teil der Bohrungswandung abgeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der zu den Enden der Walze fließenden Kühlwassermengen entsprechend der gewünschten Temperaturverteilung der Walze geändert wird.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein

ίο die Bohrung der Walze bis auf einen Ringspalt ausfüllendes, annähernd waagerecht längs geteiltes Rohr, das an einem Ende geschlossen ist und am anderen Ende Mittel aufweist, die eine Drehung des Rohres mit der Walze verhindern, wobei die eine Rohrhälfte als Kühlmittelzuleitung etwa in der Walzenmitte eine nach auswärts weisende Austrittsöffnung und die andere Rohrhälfte als Kühlmittelableitung an jedem Walzenende eine zur Austrittsöffnung entgegengesetzt gerichtete Kühlmittelrücklauföffnung enthält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr axial in der Walze verschiebbar ist und die Kühlmittelrücklauföffnungen so weit von der Walze abgedeckt sind,

as daß einer Vergrößerung einer Rücklauföffnung beim Verschieben des Rohres eine Verkleinerung der anderen Rücklauföffnung entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das eine Doppel-

leitung bildende Rohr an seinem äußeren Ende mit einer Platte versehen ist, durch welche die beiden Leitungen hindurchtreten und daß die Platte bogenförmige Schlitze zur Aufnahme von Bolzen für die Befestigung der Platte an einer weiteren Platte trägt, die in Rohrrichtung einstellbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 619 598, 478
451977;

USA.-Patentschrift Nr. 2 300 528.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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