DE2800455C3 - Einrichtung zur Wärmebehandlung in Rollenherdofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Wärmebehandlung von in Rollenherdöfen bewegtem Glühgut, vorzugsweise von Glasgegenständen vorwiegend platten- oder scheibenförmiger Art.

Es ist seit längerem bekannt, bei der Erzeugung von Glas für besondere Anwendungszwecke, insbesondere von Glasscheiben, die in der Autoindustrie sowie unter erschwerenden Umweltbedingungen Verwendung finden sollen, ganz bestimmte Arten der Wärmebehandlung während des Herstellungsvorganges vorzusehen, um auf diese Weise die inneren Eigenschaften des nachbehandelten Glaskörpers, beispielsweise durch Erzeugen von erhöhten inneren Festigkeitswerten oder gesteigerter Oberflächcnstabilität anwendungsgerecht günstig zu beeinflussen.

Es ist beispielsweise möglich, die üblichen Verbundglasscheiben der Automobilindustrie bei entsprechendem technologischen Wissen durch andere Glassorten, welche nach erfolgter Wärmebehandlung im vorstehenden Sinne als Spannglas bezeichnet werden, zu ersetzen. Ein entscheidender Vorteil liegt hier darin, daß sowohl die Kosten der Herstellung als auch die mechanischen Eigenschaften des durch die Wärmebehandlung gewonnenen Glases allen anderen Verfahren weit überlegen sind. Die Wärmebehandlung hat sich nicht nur bei platten- oder scheibenförmigen Glasgegenständen, sondern auch bei räumlich gekrümmten Glasscheiben und anderen Gegenständen, welche die geforderten Eigenschaften aufweisen sollen, durchaus bewährt.

Von entscheidender Bedeutung für die Durchführung

to derartiger Wärmebehandlungsverfahren ist die Einstellung eines ganz bestimmten Temperaturprofils in dem Rollenherdofen, in welchem die vorgefertigten Gegenstände behandelt werden. In der Praxis erfolgt dieser Vorgang derart, daß durch mechanisch angetriebene Förderrollen eine Bewegung in der Längsrichtung des Rollenherdofens erfolgt, wobei Bereiche verschiedener Temperaturen durchlaufen werden und wobei diese Temperaturbereiche sowohl der Verbleibzeit .ils auch dem Temperaturwert nach — abgesehen von der chemischen Zusammensetzung des eingesetzten Glases — die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts bestimmen.

In einer bekannten Ausführungsform eines derartigen Rollenherdofens werden die zu behandelnden Gegenstände beispielsweise zunächst von einem Auflegetisch mit gummiüberzogenen Förderrollen in eine Aufheizzone befördert, in welcher sie in verhältnismäßig kurzer Zeit auf eine bestimmte Stabilisierungstemperatur aufgeheizt werden und anschließend in eine Wärmebehandlungszone gebracht, in welcher eine weitere Aufheizung auf eine oberhalb der Stabilisierungstemperatur liegende Temperatur erfolgt. Daran anschließend gelangen die Glasgegenstände in eine Zone mit genau definiertem Temperaturverlauf, der durch einen ganz bestimmten Abfallwert in Förderrichtung gekennzeichnet ist und in dem der eigentliche Härtevorgang durch entsprechende innere Verspannungen erfolgt. Anschließend an diese Härtezone wird der Glaskörper in üblicher Weise allmählich abgekühlt und verläßt in fast erkaltetem Zustand den Rollenherdofen über einen Abnahmetisch.

Es folgt aus dem Gesagten, daß derartige Verfahren ihrem ganzen Wesen nach entscheidend davon abhängen, daß die Temperatur innerhalb der Härtezone entsprechend geniiu und feinstufig in der Förderrichtung eingestellt werden kann, wobei es keinesfalls ausreicht, die natürliche konvektive oder Strahlungsabkühlung als Kühlungsmechanismus heranzuziehen. Es sind vielmehr zusätzliche Kühlmittel anzuwenden, die beispielsweise in Form von auf die Glasoberfläche auftreffendem Kühlgas- oder Kuhlluftstrahlen bestehen können.

Es ist einleuchtend, daß die Geometrie derartiger Einrichtungen nicht nur hinsichtlich der Anordnung und der Zahl der Düsen für das Kühlmedium, sondern auch in bezug auf die die Düsen durchsetzende Gasmenge während des gesamten Betriebsablaufes unverändert beibehalten werden muß. Überdies ist bei der Planung derartiger Einrichtungen zu bedenken, daß die Wirtschaftlichkeit, das heißt die Wärmeökonomie der Einrichtung, einen möglichst hohen Wert erreichen soll. Es ist beispielsweise an sich durchaus denkbar, aus einer geringen Anzahl von Düsen in großer Entfernung vom Fördergut Kühlluft unter großer Geschwindigkeit

M austreten zu lassen, welche sich verwirbelnd an der Kühlgutoberfläche staut und die erforderliche Wärmeabfuhr bewerkstelligen könnte. Ebenso wäre es denkbar, eine große Anzahl von Düsen unmittelbar über

der Kühlgutoberfläche anzuordnen und aus diesen Kühlluft unter geringem Überdruck und mit geringer Geschwindigkeit austreten zu lassen.

Im ersten Fall wird zufolge der strömungstechnisch unbestimmten Verhältnisse schwerlich die erforderliche Genauigkeit des Temperaturverlaufes entlang der Glasoberfläche erreichbar sein und überdies durch die notwendige hohe Austrittsgefchwindigkeit des Kühlmediums eine Verunreinigung durch mitgeführte oder von der Ofenausmauerung abgelöste Fremdkörper kaum zu vermeiden sein. Im zweiten Fall ist zur Erzielung strömungstechnisch stabiler Verhältnisse eine gewisse Mindestgeschwindigkeit der einzelnen Gasströme unerläßlich, so daß es sehr wohl zu einer unzulässig hohen Abkühlung einzelner Flächenbereiche und damit unter Umständen auch zu überhöhten inneren Spannungen und daraus folgend zum Bruch kommen kann.

Die Erfindung besteht darin, daß oberhalb und unterhalb der Förderrollen für das Glühgut Luftkästen mit zu den Längsachsen der Förderrollen parallelen größten Abmessungen angeordnet sind, weiche an ihren, den Förderrollen oder dem sich aiv diesen befindenden Ofengut zugewandten Flächen mit schlitzförmigen Austrittsöffnungen für das Kühlmedium versehen sind, daß weiters Luftkästen mit sich bis in unmittelbarer Nähe von Ofengut und Förderrollen erstreckenden, mit ihren Längsachsen zur Förderebene senkrechten Führungsrohren für das Kühlmedium vorgesehen sind und daß vertikale Leitbleche die Luftkästen in Richtung ihrer größten Ausdehnung jeweils paarweise beidseitig abdecken, wobei die Leitblechpaare kastenförmig ausgebildet sind und sich bis in unmittelbare Nähe der Förderrollen und Fördergutoberfläche erstrecken und Teile eines Absaugsystems für das an der Fördergutoberfläche entlang strömende Kühlmedium bilden.

Durch die erfindungsgemäße Lösung wird erreicht, daß die ursprünglich einheitliche Temperaturverteilung in ihrem Zusammenhang mit der zugeordneten Kühleinrichtng ihrer Mehrdeutigkeit beraubt wird und in eine Reihe paralleler in Förderrichtung angeordneter einzelner Härtezonen mit exakt definierter Temperatur übergeht. Durch die einfache Wahl der Fördergeschwindigkeit des Kühlmediums in jedem einzelnen Kühlsystem sowie durch die strömungstechnisch stabilisierenden Leitbleche entstehen au;h bei an sich geringen Strömungsgeschwindigkeiten des Kühlmediums sich an der Glasoberfläche und den Förderrollen abstützende Gaspolster, deren Temperatur entweder durch Wahl der Strömungsgeschwindigkeit oder durch Vorwärmung oder durch abgezweigte Seiunströme mk Frischgaszufuhr beliebig einstellbar ist Vor allem aber ergibt die erfindungsgemäße Lösung eine einstellbare Schubkomponente des Kühlmittelstromes in der Bewegungsrichtung des Ofengutes und damit die Möglichkeit einer größtmöglichen Wärmeökonomie. Durch die sich zwischen den Förderrollen aufbauenden Gaspolster wird aber auch der Auflagedruck des Ofengutes auf die Förderroilen -'ermindert und damit der Einfluß allfälliger Unebenheiten oder Verunreinigungen der Förderrollenoberfläche auf die Oberfläche des Ofengutes stark verringert. Je nach dem erforderlichen Grad des Temperaturverlaufes an der Kühlgutoberfläche kann überdies in Anpassung an eine fest vorgegebene Fördergeschwindigkeit durch verhältnismäßig einfache regelungstechnische Maßnahmen das dem zu härtenden Material entsprechende Strömungsprofil als Überlagerung der Einzelströmungen einer jeden einzelnen Härtezone eingestellt werden.

Eine erfindungsgemäße Ausföhningsform ist in der Zeichnung dargestellt Das auf den in der Zeichnung nicht dargestellten Förderrollen den Ofen 1 durchsetzende Ofengut 2 gelangt nach dem Durchlaufei; der Aufheiz- und Wärmebehandlungszone in den Bereich der Häriezone und zwar zunächst in den Bereich eines der Luftkästen 3, aus dessen schlitzförmiger Austrittsöffnung 4 das Kühlmedium, beispielsweise Luft in der durch die Richtungspfeile angedeuteten Weise austritt und die Oberfläche des Glühgutes umspült. Aus einem weiteren Luftkasten 5 werden durch die Führungsrohre 6 in einstellbarem Ausmaß weitere Kühlmittelströme zugeführt, deren Intensität je nach dem behandelten Ofengut auf die einzelnen Führungsrohre 6' in optimaler Weise verteilt werden kann.

Die sich im Kühlbereich aufbauenden Luftpolster werden einem Absaugbehälter 7 zugeführt und von da über eine nicht dargestellte Umwälzpumpe und eine allenfalls notwendige Zusatzkühleinrichtung wieder den Luftkasten 3 und 5 zugeführt. Die für die Arbeitsweise der beispielsweise beschriebenen Einrichtung erforderlichen Meß- und Regeleinrichtungen sind in der Zeichnung der besseren Verständlichkeit halber nicht angeführt. Die Aneinanderreihung mehrerer einzelner Kühlgaskreisläufe im Sinne der Erfindung sowie ihre regelungstechnische Behandlung und allfällige Zusammenfassung in einem gemeinsamen Umwälzkreis sind für den Fachmann naheliegende Maßnahmen und sollen daher nicht gesondert erläutert werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Wärmebehandlung von in Rollenherdöfen bewegtem Glühgut von vorwiegend platten- oder scheibenförmiger Art, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb und unterhalb der Förderrollen für das Glühgut Luftkästen (3) mit zu den Längsachsen der Förderrollen parallelen größten Abmessungen angeordnet sind, welche an ihren, den Förderrollen oder mit dem sich auf diesen befindenden Ofengut zugewandten Flächen mit schlitzförmigen Austrittsöffnungen für das Kühlmedium versehen sind und daß weiters Luftkästen (5) mit sich bis in unmittelbare Nähe von Ofengut und Förderrollen erstreckenden, mit ihren Längsachsen zur Förderebene senkrechten Führungsrohren (6) für das Kühlmedium vorgesehen sind und daß vertikale Leitbleche (7) die Luftkästen (3, .5) in Richtung ihrer größten Ausdehnung jeweils paarweise beidseitig abdecken, wobei die Leitblechpaare kastenförmig ausgebildet sind und sich bis in unmittelbare Nähe der Förderrollen und Fördergutoberfläche erstrecken und Teile eines Absaugsystems für das an der Fördergutoberfläche entlang strömende Kühlmedium bilden.

2. Einrichtung zur Wärmebehandlung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Längsachsen der Förderrollen in der Symmetrieebene der jeweils zugeordneten Luftkästen befinden.

3. Einrichtung zur Wärmebehandlung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkästen mit einem gemeinsamen Zuführungskasten in leitender VerbinJung sunen.

4. Einrichtung zur Wärmebehandlung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch geker. !zeichnet, daß die Ebene der Luftkästen parallel zur Ebene der Förderrollen liegt.

5. Einrichtung zur Wärmebehandlung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffnungen für das Kühlmedium in der durch die Symmetrieebene.n der Luftkästen und die Achse der zugeordneten Förderrollen gebildeten Ebenen liegen.