DE68908669T2 - Wärmeausgleich in einem Glasscheiben-Biegeofen und Biegeofen. - Google Patents
Wärmeausgleich in einem Glasscheiben-Biegeofen und Biegeofen.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Wärmeübertragungsverfahren in einem Glasscheibenbiegeofen, welcher eine obere Reihe von aufeinanderfolgenden Erwärmungsbereichen und eine untere Reihe von aufeinanderfolgenden Abkühlungsbereichen umfaßt, wobei die Glasscheiben auf Biegeformen plaziert sind, welche von Förderwägen unterstützt werden und wobei die aufeinanderfolgenden Förderwagen auf dem oberen Förderband von einem Erwärmungsbereich zu dem nächsten und entsprechend auf dem unteren Förderband von einem Abkühlbereich zu dem nächsten befördert werden, und wobei die Wärme von dem gebogenen, heißen Gläsern und Formen in diesen Abkühlbereichen auf die nicht gebogenen, kälteren Gläser und Formen in diesen Erwärmungsbereichen übertragen wird.
- Die Erfindung betrifft des weiteren einen Glasbiegeofen für das Ausführen des Verfahrens, wobei dieser Ofen eine obere Reihe von aufeinanderfolgenden Erwärmungsbereichen und eine untere Reihe von aufeinanderfolgenden Abkühlungsbereichen sowie ein oberes und ein unteres Beförderungsband für die Förderwagen der Biegeformen umfaßt.
- Als Stand der Technik wird auf das US-Patent 44 97 645 des Patentinhabers verwiesen, welches die Erhöhung der Wärmeübertragung durch die Böden der Wagen beschreibt. Bei diesem bekannten Verfahren wird die Übertragung der Wärme durch Strahlung oder Gravitationskonvektion bewirkt.
- FR-A-15 84 600 beschreibt einen Glasscheibenbiegeofen umfaßend ein System von Gasleitungen zur Steuerung der Biegetemperatur, welche in dem Bereich des Ofens angeordnet sind, in welchem das Biegen ausgeführt wird. Mit Hilfe der Leitungen werden ein heißes Gas von einer äußeren Quelle und ein von einem kalten Bereich des Ofens eingesaugtes kaltes Gas bereitgestellt. Durch das Mischen dieser beiden Gase unter verschiedenen Verhältnissen wird die Biegetemperatur gesteuert.
- Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Wärmeübertragungsverfahren zur Verfügung zu stellen, um die Übertragung der Wärme von dem heißen Glas auf das kältere Glas sowie von einer heißen Form auf eine kalte Form weiter zu erhöhen.
- Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und den Biegeofen gemäß Anspruch 4 erzielt.
- Die Erfindung kann zur Beschleunigung der Abkühlgeschwindigkeit der zu kühlenden Glasscheiben verwendet werden, zur Beschleunigung der Erwärmungsgeschwindigkeit der zu erwärmenden Glasscheiben, für eine effektivere Ausnutzung der thermischen Energie der zu kühlenden Glasscheiben, für eine Wiedererlangung der Glasscheiben aus dem Ofen in einem kälteren Zustand als zuvor und, zusätzlich, ermöglicht die Erfindung eine gleichförmigere Abkühlgeschwindigkeit und eine gleichförmigere Erwärmungsgeschwindigkeit für die Glasscheiben.
- Die Erfindung wird im folgenden im Detail in Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigt
- Figur 1 schematisch einen Biegeofen in einer Seitenansicht,
- Figur 2 einen perspektivischen Schnitt eines Bereiches eines Ofens, umfassend einen oberen Erwärmungsbereich und einen unteren Abkühlungsbereich,
- Figur 3 einen Querschnitt eines Biegeofens und
- Figur 4 ein Diagramm, welches die Glasscheibentemperatur als Funktion der Zeit darstellt, wobei die aufeinanderfolgenden Bereiche durch vertikale Linien voneinander getrennt sind. Der Anstieg der Kurve repräsentiert das Erwärmen des oberen Förderbandes und die abfallende Kurve repräsentiert das Abkühlen des unteren Förderbandes.
- Der in Figur 1 dargestellte Biegeofen umfaßt eine obere Reihe von aufeinanderfolgenden Erwärmungsbereichen 2 und eine untere Reihe von aufeinanderfolgenden Abkühlungsbereichen 4.
- Die Pfeile deuten die Bewegungsbahn der Glasscheiben entlang eines oberen Förderbandes 7 und eines unteren Förderbandes 8 an. Die ersten Erwärmungsbereiche 2 sind sogen. Vorwärmbereiche, welche von den tatsächlichen Erwärmungsbereichen und anschließend von ein oder zwei Biegebereichen 3 gefolgt werden. Wenigstens die Vorwärmbereiche 2 und die unter diesen angeordneten Abkühlbereiche 4 bestehen aus Bereichseinheiten 1, wie in Figur 2 dargestellt.
- Die Glasscheiben werden auf Biegeformen 6 plaziert, welche von Beförderungswägen 5 abgestützt werden, wie in Figur 3 dargestellt. Die Schienen 5a der Beförderungswägen 5 werden auf der Oberseite der oberen Förderbänder 7a bzw. auf der Oberseite der unteren Förderbänder 8a getragen. Die aufeinanderfolgenden Wagen 5 werden auf dem oberen Förderband 7 von einem Erwärmungsbereich 2 zu dem nächsten befördert. Entsprechend werden diese Wagen 5 auf dem unteren Förderband 8 von einem Abkühlbereich 4 zu dem nächsten befördert. Auf diese Weise wird die Wärme von dem gebogenen, heißen Glas HG in den Abkühlbereichen 4 auf die nicht gebogenen, kälteren Gläser CG in den Erwärmungsbereichen 2 übertragen. In der in dem US-Patent 44 97 645 beschriebenen Lösung wird die Wärme mittels Strahlung und Gravitationskonvektion übertragen.
- In der vorliegenden Erfindung wird die Wärmeübertragung mittels der im folgenden beschriebenen Anordnung erhöht.
- Wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, sind die Decke und der Boden der Erwärmungsbereiche 2 sowie der des Abkühlbereiches 4 mit Gebläseluftzuführbehältern 13, 15, 16 ausgestattet, welche mit Blasöffnungen 14 und 17 versehen sind, die im wesentlichen über die ganze Oberfläche der Bereiche verteilt sind. Beide Seitenwände der Abkühlbereiche 4 sind mit Ventilatoren 11 ausgestattet, deren Ansaugöffnungen 10 sich in die Abkühlbereiche hinein öffnen. Die Druckseiten der Ventilatoren 11 sind über Luftkanäle 12 mit diesen Zuführbehältern 13, 15, 16 verbunden.
- Die Ventilatoren 11 werden für das kontinuierliche Ansaugen von Luft aus dem Abkühlbereich 4 verwendet, wodurch eine heiße Glasscheibe HG bei dem Kühlen Wärme in die Luft abgibt. Von den Blasöffnungen 14, 17 der Zuführbehälter 13, 15, 16 wird die Luft im wesentlichen als vertikale Blasströme auf die Oberseite und Unterseite der Glasscheibe CG und der Ober- und Unterseite der Glasscheibe HG ausgeströmt. Die Luft, die in den Bereich 2 gelangt, findet durch die Spalten zwischen den Zuführbehältern 13 den Weg zurück in den Bereich 4.
- Um ein thermisches Gleichgewicht beizubehalten, wird wenigstens von einem Bereich 2 heiße Luft ausgeströmt und, wenigstens ein Bereich 4 wird mit kalter Ersatzluft versorgt, welche in der Längsrichtung des Ofens von einem Bereich 4 zu einem anderen Bereich 4 verteilt wird. Insbesondere bevorzugt wird die kalte Ersatzluft in den Bereich 4a zugeführt und etwas warme Luft wird aus dem Bereich 2a ausgeströmt (Figur 1).
- Die Wärmeübertragungsanordnung der vorliegenden Erfindung wird typischerweise z.B. in drei Erwärmungsbereichen ausgeführt (abhängig von der Ofenkapazität) und dient einer entsprechenden Anzahl von Abkühlbereichen 4.
- Die Temperaturkurve aus Figur 4 beschreibt eine Situation, bei welcher ein erhöhter Wärmeaustausch in drei aufeinanderfolgenden Bereichen, bezeichnet mit den Ordnungszahlen I, II und III bewirkt wurde. Die Kurve zeigt, daß in den Bereichen I, II und III, d.h., in dem ansteigenden Bereich der Kurve, die Glasscheibentemperaturwachstumsgeschwindigkeit anfänglich sehr hoch ist, so daß die Endtemperatur des Bereiches sehr schnell erzielt wird oder, die Glasscheibe braucht eine längere Zeit um die Endtemperatur des Bereiches zu erzielen. Gleichermaßen schreitet die Abkühlung in dem fallenden Bereich der Kurve in den Abkühlbereichen I, II und III in solch einer Weise fort, daß die Temparaturabnahmegeschwindigkeit zu Beginn jedes Abkühlzykluses sehr hoch ist. Aufgrunddessen besitzt das Glas, welches aus dem Ofen kommt, eine Temperatur, wesentlich geringer ist als die, welche das Glas ohne den erhöhten Wärmeaustausch der Erfindung aufweisen würde. Der Temperaturunterschied ist ebenfalls in Figur 4 mit ΔT dargestellt. Die Erfindung dient also der Erhöhung der Produktionskapazität, da es möglich ist, den Ofen mit der maximalen Kapazität zu betreiben, welche auf der Basis der erforderten Zeit für das Biegen einer Glasscheibe in dem Biegebereich 3 (Figur 1) berechnet wurde.
- Figur 3 zeigt Flachschienen 5a, welche längsseits der Wagen 5 verlaufen und die auf Förderbändern oder -walzen 7a ruhenden Wagen 5 tragen. Die Stirnwände 18 der Wagen 5 bilden Trennwände zwischen den aufeinanderfolgenden Bereichen 2,2 oder 4,4, wenn die Wagen 5 im Inneren der Bereiche angehalten werden. An den Verbindungsstellen zwischen aufeinanderfolgenden Erwärmungsbereichen 2 ist eine elastische Dichtung 19 vorgesehen, welche in Kontakt mit den Kanten der Stirnwände 18 der Wagen steht und welche z.B. vom einer aus künstlichen Fasern hergestellte Bürste und/oder Haar gebildet wird und eine Barriere für den Luftdurchzug zwischen den aufeinanderfolgenden Bereichen bildet. Auf diese Weise wird es einfacher, den Temperaturunterschied zwischen den aufeinanderfolgenden Erwärmungsbereichen 2 beizubehalten. Auf der anderen Seite sollte der Temperaturunterschied zwischen den übereinanderlegenden Bereichen so effektiv wie möglich gemäß der Erfindung angepaßt werden.
Claims (7)
1. Ein Wärmeübertragungsverfahren für einen
Glasscheibenbiegeofen, umfassend eine obere Reihe von
aufeinanderfolgenden Erwärmungsbereichen (2) und eine
untere Reihe von aufeinanderfolgenden Abkühlbereichen
(4), wobei die Glasscheiben auf Biegeformen (6) plaziert
sind, welche von Förderwagen (5) unterstützt werden und
wobei die Förderwägen (5) auf einem oberen Förderband (7)
von einem Erwärmungsbereich zu dem nächsten und
entsprechend auf einem unteren Förderband (8) von einem
Abkühlbereich (4) zu dem nächsten befördert werden und
wobei die Wärme von dem gebogenen, heißen Glas (HG) in
diesen Abkühlbereichen (4) auf die nicht gebogenen,
kälteren Gläser (CG) in den Erwärmungsbereichen (2)
übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Erhöhung der Wärmeübertragung Luft von wenigstens
einem Abkühlbereich (4) angesaugt wird und in den
entsprechenden darüberliegenden Erwärmungsbereich (2) auf
beide Seiten einer Glasscheibe (CG) geblasen wird, welche
in wenigstens einem Erwärmungsbereich (2) aufgenommen ist
und des weiteren zurück in wenigstens einen Abkühlbereich
auf beide Seiten einer Glasscheibe (HG) geblasen wird,
welche in wenigstens einem Abkühlbereich (4) aufgenommen
ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die im wesentlichen vertikalen Gebläsedüsen von der
Decke und dem Boden dieser Bereiche (2, 4) auf die
gegenüberliegenden Oberfläche einer Glasscheibe gerichtet
werden, wobei diese Düsen im wesentlichen über die
gesamte Oberfläche der Bereiche verteilt sind.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Gebläseluft von beiden Seiten dieser
Abkühlbereiche (4) angesaugt wird.
4. Glasscheibenbiegeofen zur Durchführung des Verfahrens
gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei dieser Ofen eine
obere Reihe von aufeinanderfolgenden Erwärmungsbereichen
(2) und eine untere Reihe von aufeinanderfolgenden
Abkühlbereichen (4) sowie eine obere und eine untere
Förderbahn (7 und 8) für die Förderwägen (5) der
Biegeformen (6) umfaßt,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen wenigstens einem Abkühlbereich (4) und einem
entsprechenden, darüberliegenden Erwärmungsbereich (2)
ein System von Luftkanälen (12) vorhanden is, welches mit
einem Ventilator (11) in solch einer Weise versehen ist,
daß eine Ansaugöffnung (10) des Luftkanalsystems in
wenigstens einem Abkühlbereich (4) zur Verfügung gestellt
wird, um Luft von wenigstens einem Abkühlbereich
anzusaugen, und daß Luftdüsenblasöffnungen (14, 17) an
der Decke und dem Boden dieses entsprechenden
Erwärmungsbereiches sowie an der Decke und im Boden
wenigstens eines Abkühlbereiches (2) vorgesehen ist, um
Luft in sowohl wenigstens einen Erwärmungsbereich als
auch in wenigstens einen Abkühlbereich einzublasen.
5. Ofen nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Decke und der Boden sowohljedes
Erwärmungsbereiches (2) als auch jedes Abkühlbereiches
(4), mit Gebläseluftzuführbehältern (13, 15, 16) versehen
sind, welche mit den Blasöffnungen (14, 15) versehen
sind, welche im wesentlichen über der gesamten Oberfläche
dieser Bereiche verteilt sind.
6. Ofen nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ventilatoren (11) zusammen mit diesen
Ansaugöffnungen (10) an beiden Seitenwänden dieser
Abkühlbereiche (4) angeordnet sind.
7. Ofen nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stirnwände (18) dieser Wagen (5) Trennwände
zwischen aufeinanderfolgenden Bereichen (2,2 oder 4,4)
zur Verfügung stellen, wobei an den Verbindungsstellen
zwischen aufeinanderfolgenden Bereichen eine bewegliche
Dichtung (19) vorgesehen ist, welche in Kontakt mit den
Rändern dieser Stirnwände (18) der Wagen steht, und
welche eine Barriere für den Luftdurchfluß zwischen den
aufeinanderfolgenden Bereichen zur Verfügung stellt, wenn
diese Förderwägen (5) in diesen Bereichen angehalten
werden.
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