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Verfahren und Einrichtung zur Erhitzung von einzelnen Glastafeln
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Erhitzung von einzelnen Glastafeln, insbesondere von Glas, das sich auf Verformungstemperatur befindet. Sie betrifft insbesondere ein solches Verfahren in Verbindung mit andern Arbeitsgängen, wie Biegen, Tempern, Abkühlen, Abflachung oder Belegen solcher Tafeln.
Durch bekannte Biege-, Temper-, Abkühlungs- oder Belegeverfahren und Verbindungen solcher Verfahren können Glastafeln zu Endprodukten verarbeitet werden, die andere Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten als das Ersterzeugnis haben. Ein gemeinsamer Grundzug dieser Verfahren ist die Erhitzung der Glastafeln auf eine Temperatur über derjenigen, bei der sich ihre Grossflächen oder Umrisse durch Verformungsbeanspruchung oder bei Berührung mit Festkörpern ändern, welche Temperatur im nachstehenden als Verformungstemperatur bezeichnet wird. Für Spiegel- und Fensterglas liegt diese Temperatur zumeist bei etwa 5270C und darüber.
Für eine wirtschaftliche Ausnutzung der Verarbeitungseinrichtungen ist es erforderlich, dass die zu behandelnden Glastafeln in erhitztem Zustand transportiert werden. Die Notwendigkeit, auf hohe Temperatur erhitztes Glas zu befördern, führte bisher zu unerwünschten Verformungen oder Beschädigungen der Grossflächen der zu behandelnden Glastafeln auf Grund der Berührung des heissen Glases mit den z. B. aus Rollenlagern bestehenden Trag- und Transporteinrichtungen.
Es ist ein Ziel der Erfindung, Verfahren und Trag- und Fördereinrichtungen für erhitztes Glas zu schaffen, mit welchen die bei bekannten Flachglas-Bearbeitungsverfahren auftretende Gefahr einer Beschädigung und Verformung ausgeschaltet wird.
Es wurde bereits vorgeschlagen, auf Verformungstemperatur befindliches Glas durch Gase abzustützen, um eine Beschädigung durch mechanische Transportmittel zu vermeiden.
Es ist weiters auch ein Verfahren bekannt, eine Glasscheibe zu biegen, wobei ein Teil des Gewichtes der sich biegenden Glasscheibe durch Gasströme getragen wird.
Das erfindungsgemässe Verfahren betrifft die Erhitzung von einzelnen Glastafeln auf Verformungstemperatur während der Fortbewegung auf einer Bahn und ist dadurch gekennzeichnet, dass das Glas in einer Heizstufe auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der im wesentlichen keine mechanische Beschädigung des Glases durch die Abstützungselemente eintritt und dass die obere Fläche der Glastafel stärker erhitzt wird als die untere Fläche, um die Tafel konvex nach oben zu biegen, so dass im wesentlichen nur ihre Kanten die rollenden Abstützungen berühren, und dass die Biegung der Glastafel, nachdem diese in einer zweiten Behandlungsstufe, in der die Glastafel in an sich bekannter Weise durch Gase abgestützt wird, ihre Verformungstemperatur erreicht hat, entfernt wird.
Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht aus einer Vielzahl von rollenden Abstützungen und Organen neben diesen rollenden Abstützungen und auf jeder Seite der Tragebene für die Zufuhr von Wärme zu den auf den rollenden Abstützungen beförderten Glasscheiben, und ist durch eine Vielzahl von Gasausblasvorrichtungenin Fortbewegungs- richtung angrenzend an die rollenden Abstützungen zur Bildung einer Abstützung für die Tafeln während ihrer weiteren Behandlung, wobei die oberen Enden dieser Gasausblasvorrichtungen eine Ebene bilden,
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die parallel zu der von den höchsten Oberflächenlinien der rollenden Abstützungen gebildeten Ebene und zwischen 0, 076 und 1, 90 mm unter dieser liegt,
und durch den Gasausblasvorrichtungen zugeordnete Vorrichtungen für die Zufuhr und Erwärmung des zu blasenden Gases, wobei die oberhalb der Tragebene angeordneten Heizorgane aus Strahlungsheizelementen bestehen, die genügend Wärme abstrahlen, um die Glastafeln konvex nach oben zu biegen, gekennzeichnet.
Zugleich mit den erfindungsgemässen Massnahmen der Abstützung und Erhitzung der Glastafel auf Verformungstemperatur kann die Tafel getempert werden. Das Tempern wird vorzugsweise bewirkt, indem die Tafel zwischen einer tragenden, verhältnismässig kalten, fliessenden Gasabstützung und einem entgegengesetzten Strom kalten Gases an der Gegenseite der Grossfläche bewegt wird, wobei jeder Gasstrom genügend Strömung und eine so niedrige Temperatur hat, dass das notwendige Wärmegefälle zwischen den Oberflächen und dem Inneren der Tafel hergestellt wird. Auf diese Weise wird die Glastafel ohne die bei bekannten Verfahren auftretenden Verzerrungen getempert.
Die Erfindung ist auch für das Entspannen von Nutzen. Bei den bekannten Verfahren wird das Glas mit unerwünscht hohen Innenspannungen auf Rollen durch den Kühlofen geführt, wo es zur Entspannung im wesentlichen wieder auf seinen oberen Abkühlbereich erhitzt und dann gesteuert auf die untere Grenze seines Abkühlbereiches abgekühlt wird. Ungleichmässige Abstützung und unvermeidliches Rutschen, zwi- schen den Rollen oder Walzen und dem weichen Glas verursachen ebenfalls Verzerrungen und Oberflä- chenentstellungen der Tafel. Unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ist es möglich, das Glas ohne die in den bekannten Verfahren auftretenden Nachteile wieder zu erhitzen und abzukühlen.
Dies wird durch Abstützung und Beförderung der erhitzten Glastafeln auf einer Gasunterlage erreicht, die die Tafel gleichmässig und ohne körperliche Berührung mit ihren Grossflächen trägt.
Die Erfindung ist insbesondere auch im Zusammenhang mit dem Belegen von Glastafeln, wenn die Aufbringung des Belages eine Wärmebehandlung erfordert, anwendbar. Bei der Herstellung von flachen farbigen Dekorationsplatten für architektonische Zwecke z. B. wird die Glastafel an einer Seite kalt mit einer Fritte oder einem Email belegt und dann zur Glasierung der Fritte und ihrer Bindung an die Glasoberfläche gebrannt. Die Brenntemperaturen sind höher als die Verformungstemperatur der Flachglasunterlage. Werden mit Walzen versehene Kühlöfen benutzt, so entstehen Wellungen, Krümmungen u. a.
Verzerrungen ; erfolgt die Bearbeitung während die Tafel auf Zangen aufgehängt ist, so zeigen sich Markierungen durch die Berührung der Zangen.
Die Anlage ist besonders gut geeignet für die Erhitzung von Flachglas in Tafel- od. ähnl. Form, bei dem die Stärke etwa 12 mm bis zu etwa 25 mm beträgt und die Länge und Breite der Tafel im allgemeinen mehr als etwa 15 oder 30 cm bis zu zirka 1, 50 oder sogar 3 m mehr betragen, oder für Biegung der Tafel durch Führung über eine gebogene Unterlage, dann schnelle Abkühlung oder Abschreckung der Oberflächen durch die Verwendung von verhältnismässig kaltem Gas als Trag- oder Abstützmittel, Ergänzung der Kühlwirkung auf der abgestützten Seite durch Zuführung eines zusätzlichen Kaltgasstromes gegen die Gegenseite, um die Wärmeübertragung von den beiden Grossflächen auszugleichen, bis der ganze Körper kühl genug ist, dass Temperaturverluste, mit andern Worten, Neuverteilung der Spannungsunterschiede,
die durch unterschiedliche Kühlungsgrade zwischen den Oberflächen und dem Inneren des Glaskörpers entstanden sind, vermieden werden.
Die Erfindung wird durch die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt Fig. 1 ein teilweise schematisches Schaubild einer Anlage zur Beförderung, Erhitzung und Abschreckung von Tafelglasteilen, Fig. 1A ein weiteres teilweise schematisches Schaubild in grösserem Massstab, das insbesondere zeigt, wie Glastafeln durch ihre Kanten berührende Scheiben befördert werden, während sie mit ihrer ganzen Fläche auf der Gasschicht über der geneigten Unterlage der Fig. 1 lagern ; Fig. 2 eine Einzelansicht, teilweise im Schnitt und teilweise als Aufriss entlang der Linie 2-2 von Fig. 1 ;
Fig. 3 einen Teilgrundriss, der die Anordnung des Vorerhitzungsabschnittes in bezug auf den Heizabschnitt für die Traggasschicht, die relativen Stellungen der Brenner, die Verbrennungsgase an die Füllkammern liefern, und den Mechanismus zur Beförderung der Glastafeln nur durch Kantenberührung veranschaulicht ; Fig. 4 einen Teilgrundriss als Fortsetzung der Fig. 3, betreffend die Endstation des Heizabschnittes für die Traggasschicht, die neben dem Ab- kühlungs-oder Abschreckungsabschnitt liegt, der seinerseits von den Förderwalzenauslaufabschnitten gefolgt wird ; Fig. 5 einen Schnitt, teilweise als Aufriss, entlang der Linie 5-5 der Fig. 1 ;
Fig. 6 einen Teileinzelgrundriss der ersten und zweiten Abstützungen oder Betten in dem Heizabschnitt für das Traggas, wobei die Beziehungen der einzelnen Module in der Geometrie des Mosaikes deutlich erkennbar sind ; Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 der Fig. 6, welcher die Beziehungen der Module und Auslassleitungen zur Unterspalte und der Füllkammer veranschaulicht ; Fig. 8 ein Schaubild der Traggasschichtunterlage, dessen Arbeitsoberfläche fortlaufend ihren Umriss von flach auf zylindrische Form ändert, wenn man ihren Quer-
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schnitt senkrecht zur Längsachse der Unterlage nimmt ; Fig. 9 einen Endaufriss der Unterlage oder des Bettes der Fig. 8 bei Betrachtung in Richtung auf die Stelle grösster Biegung ;
Fig. 10 einen Seitenaufriss des Bettes der Fig. 8, dem die Entwicklung der Biegung entlang der Bewegungsbahn des Glases zu entnehmen ist, Fig. 11 einen Aufriss der Brenner, der Gas- und Luftzufuhr und Regler für eine der drei Füllkammern des Heizabschnittes für die Gasabstützung ; Fig. 12 eine Schemaansicht der Traggasunterlage in grösserem Massstab, welche schaubildlich Fliessrichtung und Auslauf des Traggases mit damit zusammenhängenden graphischen Darstellungen veranschaulicht, Fig. 13 einen Grundriss etwa doppelten Massstabes des Vorbildes eines Models einer Trage- oder Abstützeinheit : Fig. 14 einen Schnitt entlang der Linie 14-14 von Fig. 13 ;
Fig. 15 ist eine teilweise schematische Ansicht einer der in Fig. 1 gezeigten ähnlichen Anlage, welche eine weitere Methode und Vorrichtung zur Abstützung des Glases während seiner Behandlung darstellt ; Fig. 16 eine Teilansicht der Fig. 15, welche schematisch Einzelheiten des Tragbettes oder der Abstützung zeigt, Fig. 17 eine schematische Ansicht eines Teiles der Ausführungsform der Fig. 15 mit Kurven, die auf den Lauf und Austritt des Gasträgers bezogen sind, Fig. 18 ist eine schematische Darstellung entlang der Linie 18-18 von Fig. 17, mit entsprechender graphischer Darstellung.
Fig. l der Zeichnungen zeigt eine Anlage, die vorteilhaft für die Erhitzung von Flachglasteilen bis zur Verformungstemperatur oder darüber verwendet werden kann, d. h. auf eine Temperatur, bei welcher das Glas getempert wird und die noch erhitzten Teile abgekühlt oder abgeschreckt und die so getemperten Teile einem Walzenförderer zur Fortschaffung zugeführt werden.
Die vollständige Anlage besteht aus folgenden Teilabschnitten. einer Vorheizung 1, in welcher das Glas auf Walzen zwischen Strahlungserhitzern zu seiner Vorerhitzung auf eine geeignete Anfangstemperatur unter der Verformungstemperatur transportiert wird ; einem Heizungsabschnitt 2 zur Erhitzung der Traggasschicht, in welchem Abschnitt die Glasteile einem Film oder einer Schicht heissen Glases zugeführt und auf dieser getragen werden, während sie durch einen reibungsschlüssigen Antrieb, der nur ihre Kanten berührt. weiterbefördert werden. wobei zusätzliche Hitze von Strahlungswärmequellen über und unter dem Glas zugeführt wird, bis das Glas eine für Temperzwecke genügend hohe Temperatur hat ;
einem Abkühlungs- oder Abschreckungsabschnitt 3, in dem das Glas während es zwischen in entgegengesetzter Richtung fliessenden Schichten kalter Luft getragen wird, schnell abgekühlt wird, wobei der Antrieb durch Kantenberührung in diesem Abschnitt fortgesetzt wird, und einem Walzenförderer 4, der die getemperten Glasteile von der Kühlstrecke empfängt und sie ihrer nächsten Bestimmung zuführt.
Der Vorheizungsabschnitt 1 besteht aus einem Walzenförderband 5 für die Aufgabe der Tafeln, in dem die ersten paar Walzen leerlaufen und die letzten angetrieben werden. In der Bewegungsrichtung des Werkstückes folgen drei gleichartige, umschlossene Vorheizungseinheiten 6, die von drei umschlossenen Heiztraggaserhitzungseinheiten 7, der Kühlstrecke 3 und dem Ablieferungsteil 4 gefolgt werden.
Zur Erleichterung der Fertigung sind alle Einheiten 5, 6, 7 und die Abschnitte 3 und 4 in geradlinigen Tragrahmen zusammengebaut und zur leichteren Montage mit schwenkbaren Rollen 8 versehen.
Jede Einheit und jeder Abschnitt wird durch Heber oder Böcke 9 von den Schwenkrollen 8 ab und in eine Stellung gehoben, in der die Oberflächen aller Walzen und die Traggasschichten in einer gemeinsamen Ebene liegen, die in seitlicher Richtung in einem Winkel von 50 vom Horizont abgeneigt ist, wie es die Fig. l, 2 und 5 zeigen. Das Rahmenwerk besteht hauptsächlich aus den Bindern 11, den Stützen 12 und den Querriegeln 13 und wird von den Lagerblöcken 14 getragen.
Jede Einheit 6 des Vorheizungsabschnittes enthält einen Strahlungsboden 16 und eine Strahlungsdecke 17, die sich aus einzelnen elektrischen Heizkörpern aus Heizspulen 18 auf keramischen Haltern 19 zusammensetzen.
Es ist eine Regeleinrichtung vorhanden, die jede Einheit 6 in bezug auf Temperatur quer und parallel zur Vorschubrichtung reguliert. Jede Einheit ist mit einem nichtgezeigten thermoelektrischen Element versehen, das dazu dient, die Temperatur der Einheit und des Glases abzufühlen und die Einheit in einem solchen Ausmass zu betätigen, das zur Lieferung der erforderlichen Hitze notwendig ist.
Förderwalzen 20 sind mit Führungsringen 21 versehen, die durch den ganzen Abschnitt 1 hindurch miteinander fluchten, um das Glas zur Übertragung an die nächstfolgende Gasabstützung in die richtige Lage zu bringen. Jede Walze ist in Lagern 22 drehbar gelagert und durch Zahnräder 23 von einer gemeinsamen Welle 24 her angetrieben, die ihrerseits ihren Antrieb von einem Antriebsmotor 25 erhält. Temperaturmessinstrumente 26 (Fig. 5), die entlang der Vorschubbahn des Werkstückes in Abstän- den angebracht sind, verschaffen die Daten für die Durchführung der Regelung.
Wie aus den Fig. l und 3 ersichtlich ist, besteht der Heizungsabschnitt 2 zur Erhitzung der Traggasschicht oder-films aus drei gleichartigen angrenzenden Einheiten 7, von denen jede wie die Vor-
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heizungseinheiten 6 in einem Tragrahmen angeordnet und am Boden und an der Decke mit im allgemeinen gleichen Strahlungsvorrichtungen 16, 17 mit Heizspulen versehen ist, die durch thermoelektrische Elemente stufenweise in Quer- und Längsrichtung jeder Einheit gesteuert werden.
Wie allgemein in den Fig. lA, 2, 3 und 4 gezeigt ist, enthält jede Einheit 7 ein Flachbett 30 der Model 31, die auf Abstand, aber in dichter Nebeneinanderstellung angeordnet sind, so dass sie geometrisch ein Mosaik bilden. In der gezeigten Ausführungsform sind die oberen Enden aller Model 31 rechteckig und liegen in einer gemeinsamen Ebene. Jeder Model 31 sind in aufeinanderfolgenden Reihen quer zur beabsichtigten Werkstückvorschubbahn angeordnet, wobei jede Reihe mit der Bahneinen Winkel bildet, der nicht 900 beträgt, und dicht an der benachbarten Reihe aber in Abstand davon steht, wie es nachstehend genauer beschrieben wird.
Jeder Model 31 hat einen Schaft 32 mit kleinerer Querschnittsfläche als das Oberende und mündet in eine unter dem Bett oder Unterlage 30 angeordnete Füllkammer 33, die das Bett abstützt (s. Fig. 7). Jeder Model ist im wesentlichen abgeschlossen und vonandern Modeln durch eine Ausströmzone 77a getrennt. Das Bett wird auf eine solche Höhe eingestellt, dass die Ebene der Oberenden der Model parallel zu der Ebene liegt, die von den höchsten Punkten der Förderwalzenoberflächen in dem Vorheizungsabschnitt 6 gebildet wird, doch um etwa die Höhe des Spaltes zwischen den Modeln und der Traghöhe der Glastafeln niedriger. Jede Füllkammer 33 ist an einer Seite mit fünf Gasbrennern 34 durch Öffnungen 35 und biegsame Kupplungen 36 verbunden.
Auf der niedrigeren Gegenseite des Bettes 30 erstreckt sich eine Reihe vongleichförmigen Antriebsscheiben 37 waagrecht über dem Bett nach innen, um nur die Kanten der Werkstücke durch Reibung zu erfassen und sie das Bett entlang fortlaufend in gerader Vorschubrichtung zu befördern. Eine Anzahl Entlüftungsstutzen 38 ragt durch die Decke jeder Einheit 7 zur Entlüftung des Inneren in die Atmosphäre.
Auf Abstand und unterbrochen angeordnete Auslassleitungen 39 sind in dem Bett 30 einwärts von seinen Rändern vorgesehen, ragen durch den Boden der Füllkammern 33 hindurch und kommunizieren mit der Umgebungsluft in der Ofenkammer, so dass dadurch die Möglichkeit von Druckaufbau in den zentralen Räumen zwischen dem Model 31, wenn ein Werkstück eine grössere Fläche des Bettes abdeckt, vermindert wird. Ausserdem bildet eine Auslassleitung 77, die die Modelschäfte umgibt und sich zwischen dem Model und der Anfüllung befindet, einen Austrittsweg nach den Seiten des Modelbettes und somit in die Umgebungsluft. Die Antriebsscheiben 37 (Fig. 2) sind auf Wellen 40 befestigt, deren Lager 41 von den Stützen der Füllkammern getragen werden.
Jede Welle 40, ausgenommen die letzten drei, dem Abkühlungsabschnitt am nächsten gelegenen Wellen 40, wird durch eine Kupplung aus einem Kurbelarm 42 und einem Stift 43 angetrieben, der in eine Nut 44 in der Nocke 45 eingreift, die ihrerseits auf Welle 46 rotiert, die durch Zahnräder mit der Antriebswelle 47 verbunden ist.
Zur Zuführung von Druckluft zum Verbrennungssystem für das heisse Traggas verwendet jede Einheit 7 (Fig. 3) ein Gebläse 50, das die Druckluft einer Leitung 51 zuführt. Wie am besten in Fig. 11 zu sehen ist, werden die einzelnen Brenner 34 von der Ansaugleitung 51 durch die Leitungen 52 mit Luft versorgt ; jede der letzteren Leitungen hat ein Ventil 53 und eine Öffnung 54 bekannter Grösse. Der Druckabfall an jeder Öffnung kann durch Manometer 55 gemessen werden, wodurch die Daten zur Bestimmung der einzelnen Fliessgeschwindigkeiten erbracht werden. Druckmessgeräte 56 ermöglichen den Ausgleich statischer Drucke in der zu den Brennern strömenden Luft.
Jedem Brenner 34 wird Gas von der Hauptleitung 60 über Leitungen 61 zugeführt, von denen jede bei 62 mit einem Ventil versehen ist und eine Strömungsmessvorrichtung 63 hat, die mit den Manometern 64 verbunden sind.
Jeder Brenner 34 ist ein sogenannter direktgeheizter Lufterhitzer. Luft aus dem Gebläse 50 wird in den Vormischer 65 eingeführt und dort mit durch das Rohr 66 von der Hauptleitung 60 geliefertem Gas vermischt ; von dort strömt die Mischung in eine Rohrleitung 67, die durch Einlassöffnungen 69 mit der Brennersteuerung 68 verbunden ist. Jede Brennersteuerung 68 ist für die Zündung und als Sicherung gegen Verlöschen mit einer kontinuierlich arbeitenden Zündkerze 70 versehen, darüber hinaus enthält jeder Brenner eine nicht gezeigte Glühröhre, die während der Arbeit weiterglüht, um die Flamme im Brenner aufrecht zu erhalten. Die Gaszuführung an den Hilfsvormischer wird durch das Nadelventil 71 und das Absperrventil 72 gesteuert.
Fenster 73 und 74 ermöglichen es, die Hilfsflamme und die Hauptflamme unabhängig voneinander zu beobachten, was für jeden Brenner möglich ist. Mit Membrane arbeitende Sicherheitsvorrichtungen 75 sperren das Gas und die Luft ab, falls Verlust von Gas- oder Luftzuführungsdruck eintritt.
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Die Verbrennung der Produkte in der Verbrennungskammer erzeugt genügend Fülldruck, umdem Model erhitztes Glas gleichmässiger Temperatur und gleichmässigen Druckes zuzuführen. Indem man die Mengen der Luft- und Brennstoffzufuhr an die Brenner in wechselseitige Beziehung zueinander setzt, wird eine angemessene Kontrolle von Druck und Temperatur erreicht. Um genug Gas zur Erreichung der gewünschten Abstützung unter normalen Bedingungen zuzuführen, wird eine grössere Menge oder ein Überschuss an Luft (gewöhnlich 50% oder mehr Überschuss) über die für die Verbrennung des Brennstoffgases benötigte Menge verwendet. Die Zufuhr von Gas kann zur Änderung der Wärmespeisung verändert werden, desgleichen die Zufuhr von Luft für die Druckänderung in den Druckräumen.
Die Model- oder Fächerteile und die Druckkammer sind in den meisten Fällen aus Metall, wie z. B. aus Eisen oder gleichartigem Material von hoher Wärmeleitfähigkeit und die Model selbst sind mit den Füllkammern gut wärmeleitend verbunden.
Die Fig. 8-10 zeigen ein Model- oder Wabenbett 76 mit gewölbter anstatt flacher Oberfläche, wie es zum Biegen des von der Luftschicht getragenen Glases benutzt wird. Die Höhen der Model 31 über der Füllkammer 33 werden wahlweise und allmählich sowohl in der Richtung des Glasvorschubes als auch quer dazu durch unterschiedliche Verminderung der Tiefe der Modelaushöhlungen verändert, um die von den Oberenden der Model gebildete Oberfläche allmählich von flach auf gewölbt umzuändern.
Da jeder Model den darüberliegenden Teil des Glases in gleichmässigem Abstand von seinem oberen Ende trägt, biegtsichdas verformbare Glas während es weitertransportiert wird und passt sich der Form des Bettes an.
Dem Traggaserhitzungsabschnitt 2 folgt in der Vorschubrichtung als nächste Einrichtung der Kühlabschnitt 3. Die beiden Abschnitte werden durch eine Asbestwand od. dgl., getrennt, um die heisse Umgebung des Heizabschnittes 2 von der kühlen Umgebung des Abkühlungsabschnittes 3 soweit wie möglich abzusondern. Eine nicht gezeigte Öffnung ist in der Trennwand 79 in solcher Grösse und Form vorgesehen, dass das Werkstück vom Heizabschnitt 2 in den Kühlabschnitt 3 befördert werden kann und dabei nur ein geringer Teil der Wärme aus dem Abschnitt 2 in den Abschnitt 3 eindringt.
Wie die Fig. 1A zeigt, enthält der Abkühlungsabschnitt 3 ein Flachbett aus Modeln 80, die in ähnlicher Weise wie das Traggasschichtheizbett in Mosaikform angeordnet sind, aber sich davon doch in gewisser Beziehung unterscheiden, wie es nachstehend genauer beschrieben ist. Jeder Model 81 hat einen langen Schaft 82 kleineren Querschnittes als das Oberende, der sich durch einen Kühlkasten 83 in die Druckkammer 84 erstreckt, wobei der Kühlkasten und die Oberfläche der Druckkammer die Model tragen. Die Oberfläche der Oberenden der Model ist auf eine solche Höhe eingestellt, dass sie mit dem Endabschnitt des nächstvorhergehenden Gasschichtheizbettes auf gleicher Höhe und Linie liegt.
Die Fördereinrichtung der Kühl- oder Abschreckanlage enthält Antriebsscheiben 370, deren Umfangskante genügend schmal ist, dass sie sich nach innen zwischen den oberen und unteren Modelbetten erstrecken können, um so durch Reibung nur eine Kante des Werkstückes zu erfassen und dasselbe das Bett entlang in fortlaufendem geradem Vorschub zu befördern. Die Antriebsscheiben 370 können bei normalem Gang durch einen nicht gezeigten Motor angetrieben werden und bei Schnellgang durch den Motor 146.
An den Enden eines Models nahe dem Ende des Heizabschnittes befindet sich ein Druckfühler 143 (Fig. 3 und 4), welcher die Anwesenheit einer Glastafel wahrnimmt und einen Mikroschalter 144 betätigt, der mit einem nicht gezeigten, auf Zeit eingestellten Steuermechanismus verbunden ist. Dieser Mechanismus bewirkt einen Schnellantrieb, um die durch das Element 143 wahrgenommene Tafel schnell von dem Heizabschnitt in den Abkühlungsabschnitt zu befördern.
Wenn gewölbte Modelbetten im Heizabschnitt verwendet werden, so werden die oberen und unteren Modelbetten des Abkühlungsabschnittes zu einer Wölbung geformt, die mit der dem Glas in dem Heizabschnitt gegebenen letzten Biegung übereinstimmt.
Wie z. B. Fig. 1 zeigt, besteht der Ablieferungsabschnitt aus Förderwalzen 200, die mit Führungsringen 210 versehen sind, welche mit den Scheiben 370 des Abkühlungsabschnittes fluchten, um das Glas während seiner Überführung von dem letzteren in der richtigen Lage zu halten. Jede Walze ist drehbar in Lagern 220 gelagert und wird über Zahnräder 230 von einer gemeinsamen Welle 240 angetrieben, die ihrerseits von dem Motor 250 angetrieben wird.
Gemäss der in den Fig. 13 und 14 gezeigten und in Fig. 12 schematisch dargestellten Ausführung form bildet jeder Model 31 eine oben offene Zelle und ist an seinen andern Seiten im wesentlichen abgeschlossen, während sein oberes Ende eine Zone im wesentlichen gleichmässigen Druckes bestimmt (von dem ein Profil in Fig. 12 graphisch dargestellt ist), die unter dem Glas liegt. Der Druckwird durch Gas ausgeübt, das jeder Zelle von der tragenden Druckkammer durch den hohlen Stützschaft 32 zuge-
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führt wird.
Eine in eine Öffnung 162 im Unterteil des Models 31 eingeschraubte Düse 150 mit einer Bohrung 163, die mit der Bohrung 164 des Modelschaftes 32 verbunden ist, bildet einen Gaseinlass in die Modelzelle und arbeitet auch als Gasverteiler, indem sie die Strömungsrichtung in eine horizontale Richtung verändert, wenn das Gas entweicht und sich in der Modelzelle mittels einer Anzahl in der Düse vorgesehener Bohrungen oder Öffnungen 151 ausbreitet. Die Öffnungen 151 sind so angeordnet, dass ein direktes Auftreffen von Pressgas auf die abgestützte Glasfläche vermieden wird, um auf diese Weise das Entstehen von Grübchen in dem Glas infolge Auftreffens starker örtlicher Gasstrahlen zu verhindern. Sie liefern das Gas an die Model auf einem Wege, der anfänglich ausserhalb der Glasbahn liegt.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, verläuft der Anfangsweg in Richtung auf die Zellenseitenwand unter der Oberkante derselben. Der Anfangsweg kann aber auch nach unten führen oder in einer horizontalen Spirale verlaufen, oder kann gestaut oder sonst irgendwie gehemmt werden, nur darf der Strom nicht gleich auf das Glas auftreffen. Durch Einführung des Traggases in die grosse Modelzelle durch eine Leitung oder Öffnung kleineren Querschnittes als die Zelle, verteilt sich das Gas in dem Gas der Zelle, so dass ein vorteilhafter Strom entsteht und ein gleichmässiger Druck über die Oberkanten der Model herbeigeführt wird.
Druckprofile über das obere Ende des Models können in folgender Weise bestimmt werden : Eine Druckfühlerplatte mit einer kleinen Bohrung ist über einem Model in einem solchen Abstand von seinem oberen Endteil angebracht, der der Stärke der getragenen Tafel entspricht, z. B. etwa 0, 25 mm. Ein Druckwandler ist mit der Abfühlbohrung verbunden und der elektrische Ausgang des Druckwandlers ist mit einer Aufzeichnungsvorrichtung verbunden, die Druckschwankungen auf einer Achse und Versetzungen der Druckabtastplatte auf einer andern Achse registriert. Der Druckwandler steuert die Verschiebung der Aufzeichnungsvorrichtung entlang z. B. der Achse Y der Kurve.
Ein Potentiometer, dessen Welle durch horizontale Relativbewegung zwischen derAbfühlplatte und dem Model gedreht wird, übersetzt diese Bewegung in ein elektrisches Signal, welches die Verschiebung der Aufzeichnungsvorrichtung entlang der andern Achse X der Kurve steuert.
Die verhältnismässig kleine Öffnung 151 der Düse 150 bewirkt in vorteilhafter Weise einen Abfall des Gasdruckes vom Inneren der Druckkammer zum Inneren des Models und übt dadurch drei wichti- ge Funktionen aus : erstens. es verhindert. dass nicht mit dem getragenen Glas abgedeckte Model Gas aus den gemeinsamen Füllräumen schnell entweichen lassen, wodurch der Druck in der Druckkammer vermindert werden würde, und somit auch in den abgedeckten Modeln ; zweitens : es verhindert, dass Schwankungen in der Belastung über einem Model den Gasstrom von der Druckkammer in den Model beeinflussen, und drittens : es vermindert die Wirkung leichter Schwankungen des Druckes in der Druckkammer auf den Druck im Model.
In den meisten Fällen müsste genügend Gas in die Modelzelle in nicht mehr als einer Sekunde eintreten, im allgemeinen in weniger als 0. 1 sec. vorzugsweise jedoch fast sofort, um den nötigen Druck zu liefern, der die Berührung der oberen Modelkante durch das Glas verhindert.
Model von kleinem Volumen sind bei einer gegebenen Durchflussmenge für diesen Zweck geeigneter als grössere Model. Die hier ins Auge gefassten Model haben ein Volumen unter 0,41 dm3, am besten nicht über etwaO. 164 dm3 und, wenn möglich, unter etwa 0, 0328 dm3. Wenn man die tragende Schicht aus Modeln desselben Aufbaues bildet und sie mit einem gleichmässigen Druck speist, so trägt jeder Model die darüberliegenden Teile der Glastafel oder-platte längs einer gewünschten Fläche. Dass nebenein- anderliegende Model so nahebeieinanderliegen, ergibt eine im wesentlichen gleichförmige Tragkraft unter dergesamten Glastafelfläche, so dass ein im grossen und ganzen von Verziehungen freies Produkt erzeugt wird.
Wie aus Fig. 12 zu ersehen ist, strömt das in jedem Model befindliche Gas durch das obere Ende der Modelwandung in Zonen niedrigeren Druckes zwischen benachbarten Modeln aus. Dieser seitliche Gasstrom zwischen der Modelwandung und dem Glas hat einen allmählichen Druckabfall über die Breite der Wandung zur Folge.
Jedoch wird die sich ergebende Fläche ungleichmässigen Tragdruckes direkt über der Wandungsstärke und die Fläche niedriger gewordenen Druckes in den zwischen den Modeln liegenden Austrittszonen sehr stark herabgesetzt, wenn man dünne Modelwandungen (im Durchschnitt selten stärker als 0, 95 cm) und einenverhältnismässig schwachen Gasstrom anwendet, was die Austrittsflächen zwischen den Modeln klein, jedoch gross genug halten lässt, dass sie das Gas austreten lassen, ohne dass sich ein Austrittswiderstand entwickelte.
Dies ist an dem Modeldruckprofil der Fig. 12 zu sehen, bei dem die am Druckprofil an den Austrittsflächen zu bemerkenden Einsenkungen klein genug sind, keinen ungünstigen Einfluss auf das wandernde getragene Material auszuüben. Es wird somit ein im wesentlichen gleichmässiger Durchschnittstragdruck
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flächen trennende Modelwandfläche von 0,018 m2 vorgesehen.
Der Nenntragdruck des Models beträgt, wenn derselbe von dem 6, 3 mm starken Glas überdeckt ist, 0,0016 at über den oberhalb des Glases vorhandenen, was einen Nennabstand von 0,0254 cm zwischen der Unterseite des von der dünnen Gasschicht getragenen Glases und dem oberen Ende der Modelwandung ergibt. Der Austrittsnenndruck beträgt ungefähr 1 at abs. Um das Glas zu erhitzen, wird das Traggas auf einer Temperatur über (gewöhnlich mindestens 5-30 C) derjenigen des Glases während des Beheizungsstadiums oder bis das Glas die gewünschte Temperatur erreicht hat, gehalten.
In diesem Fall wird die Wärme den Glasplatten von dem Traggas, welches sich auf einer Temperatur von etwa 6500C befindet, durch Konvektion und Strahlung und von den Deckenheizspulen 18 bei einer Temperatur über derjenigen des Glases (u. zw. mindestens 140C darüber, gewöhnlich etwa 7040C) durch Einstrahlung in die Kammer zusätzlich zugeführt. Wird dem Ofen kein Glas zugeführt, so entwickelt sich eine durchschnittliche elektrische Leistungszufuhr von etwa 30 kW. Wenn dem Ofen Glas zugeführt wird, so werden die Heizkörper eingeschaltet, die den fluktuierenden Wärmebedarf decken.
Auf diese Art wird die Temperatur des Glases in der Zeit, in der es seine Wanderung durch den4, 575 m langen Beheizungsteil vollendet, auf etwa 6500C oder eine etwas darunterliegende Temperatur erhöht. Die Bodenheizspulen 18 unter den Füllräumen verbrauchen im unbelasteten Zustand der Einrichtung Strom von etwa 58 kW Durchschnittsleistung und helfen durch Wärmelieferung bei etwa 7000C das Raumtemperaturniveau in der Ofenkammeraufrecht erhalten und die Füllraumkästen heiss halten.
Diese Spulen können auch durch Wärmeleitung vom Füllraumkasten her den Modelwandungen Wärme liefern. Weil die Wärme der Ober- und Unterseite der Glastafeln gleichmässig zugeführt werden muss, um ein Biegen u. a. Verziehungserscheinungen des Glases zu verhüten, wird das Gas annähernd mit der Temperatur zugeführt, auf die das Glas schliesslich erhitzt werden muss. Das Energieniveau der Strahlungswärme über dem Glas wird dann so eingestellt, dass die von unten kommende Wärme derart ausgeglichen wird, dass die Glastafeln eben bleiben. Zum Beispiel deutet Glas, das bereits in den ersten Beheizungszonen oder in der Abschreckzone konvex aufwärtsgebogen worden ist, häufig auf eine allzustarke Strahlungswärme hin.
Um diesen wünschenswerten Ausgleich zu erzielen, ist es von Vorteil, die Temperatur der über dem Glas angeordneten Strahlungswärmequelle höher als die des Gases zu halten. Am besten liegt die Temperatur der Strahlungsquelle 140C oder mehr über der Temperatur des tragenden Gases. Die Geschwindigkeit, mit der das Glas durch den Beheizungsteil hindurchtransportiert wird, wird dann so geregelt, dass man die richtige Wärmezufuhr pro Glaseinheit und dadurch die richtige Temperatur zum Tempern derselben in dem darauffolgenden Abschreckteil erzielt.
Wenn der Vorderrand des Glases über das Fühlelement 143 des Druckschalter 144 hinweggeht, fängt ein Zeitgeber an einem Steuerungsgetriebe an zu laufen. Der Zeitgeber ist so auf die besondere Geschwindigkeit, mit der das Glas fortbewegt wird, eingestellt, dass er denschnellaufenden Abfuhrrollgang betätigt, wenn der Vorderrand des Glases das Ende des Beheizungsteiles erreicht. In diesem Zeitpunkt wird der Antrieb für die letzten drei Scheiben 37 des Beheizungsteiles und alle Scheiben 370 des Abschreckteiles von dem normaltourigen Motor auf den schnellaufenden Motor 146 umgeschaltet.
Infolge der schnellen Arbeitsweise des Motors 146 wird die Glastafel schnell von dem Beheizungsteil mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,254 m/sec in den Abkühlteil befördert. Ein Umschalter schaltet dann den Motor 146 ab und den normaltourigen Motor zur Beförderung der Glastafel mit normaler Geschwindigkeit durch den Abschreckteil wieder ein.
Im Abschreckteil wird Luft bei einer Raumtemperatur von etwa 380C dem oberen und unteren Füllraum zugeführt, so dass Füllraumdrücke von 0, 0959 und 0, 0525 at entstehen. Jeder Model enthält Austrittsöffnungen, die diesen Druck auf etwa 1/8 des Fühlraumdruckes herabsetzen, wenn die Luft in die Modelhohlräume austritt. Die Luft wird, wie in einer ändern Patentschrift beschrieben, mit Durchflussmengen von 56, 632 bzw. 42, 50 dms Imin pro Model über und unter dem Glas austreten gelassen.
Das Glas wandert in etwa 30 sec durch die 2, 135 m Länge der Abschreckzone. In den ersten 15 sec wird die Temperatur des Glases durch den Glühbereich hindurch abgesenkt. In den restlichen 15 sec wird die Temperatur des Glases auf etwa 3150C abgesenkt. Das Glas, das zu diesem Zeitpunkt nicht mehr verformbar ist, wird durch Scheiben 370 aus dem Lufttragbereich der Abschreckeinrichtung zu den Walzen der Übergabeeinrichtung und von dort zu seinem nächsten Bestimmungsort befördert.
Auf diese Weise gehärtetes, 6, 3 mm starkes Glas hat, in seiner Mitte eine auftretende Spannung, die durch die doppeltbrechende Wirkung des Glases auf polarisierte Lichtwellen angezeigt wird bei Messung nach allgemein üblichen Verfahren unter Anwendung eines Polarisationsapparates, von nahezu 3200 mli
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pro 2, 54 cm Glaslänge. Von dieser Beanspruchung soll im weiteren Verlauf der Beschreibung als in "m pro 2, 54 cm'ausgedrückter, in der Glasmitte vorhandener Spannung gesprochen werden.
B) Glühen : 6, 3 mm starke Glastafeln, die etwa 40, 7 cm breit und 68, 6 cm lang sind und deren Restspannung 260 m u pro 25, 4 mm beträgt, welche zur Herabsetzung der Restspannung nachgeglüht werden müssen, werden eine nach der andern der Länge nach auf die Walzenaufgabeeinrichtung 5 aufgelegt, gehörig ausgerichtet und im Vorwärmteil in derselben Weise, wie sie bei dem Temperungsbeispiel beschrieben worden ist, auf 5100C erhitzt.
Desgleichen werden die Glastafeln in derselben Weise und unter denselben Betriebsbedingungen - mit Ausnahme der Temperaturhöhe und der Wanderungsgeschwindigkeit - dem Beheizungsteil zugeführt und
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diesem Zweck wird Gas in die Füllräume eingeführt und gerade wie bei dem Härtungsverfahren bei einer Temperatur von etwa 650 C von den Modeln ausströmen gelassen.
Diese Wärme wird natürlich durch elektrische Heizkörper über dem Glas ausgeglichen, um ein Biegen desselben zu verhüten. Wenn das Glas die Temperatur von 550 C erreicht, wird diese Temperatur etwa 60 sec lang beibehalten, während welcher Zeit das Glasinnere eine Entspannung erfährt.
Die in die aufeinanderfolgenden Füllräume und zugehörigen Model eingeführten Verbrennungsprodukte, über die das Glas von diesem Zeitpunkt an hinweggeht, werden durch eine Herabsetzung der Leuchtgasmenge, die den Brennern zuströmt, in ihrer Temperatur herabgesetzt. Die Luftzufuhr wird verstärkt, um die Füllraumdrücke durch den gesamten Beheizungsteil hindurch konstant zu halten.
Die Temperatur des zum Tragen benutzten Gases wird dadurch allmählich von Füllraum zu Füllraum stufenweise verringert, ebenso wie die von den elektrischen Heizspulen über dem Glas gelieferte Wärme, bis die Temperatur des Glases 315 C erreicht, was unter der unteren Grenze des Glühbereiches liegt. Unterhalb der unteren Grenze des Glühbereiches ergibt sich eine nur zeitweilig vorhandene Restspannung des Glases, und die Kühlkurve, die man der Raumtemperatur entsprechend verfolgt, ist nicht von entscheidender Bedeutung. Obendrein ist das Glas schon bis unter seine Verformungstemperatur abgekühlt, und es wird daher direkt von der letzten Traggasheizvorrichtung zum Übergabeteil befördert.
Die Spannung im Glas kann durch diesen Prozess auf etwa 45 mu pro 25, 4 mm herabgesetzt werden, wobei kein sichtbares Verziehen und keine von der Fördervorrichtung herrührenden Spuren festgestellt werden können.
Man muss sich darüber im klaren sein, dass, sobald einmal die Temperatur des Glases die Haltetemperatur des Glilhprozesses erreicht, das Traggas und die oben liegenden Heizelemente nicht mehr einen ausgesprochen zum Glase hin gerichteten Wärmestrom erzeugen, sondern vielmehr jedes für sich die Abkühlung des Glases längs der vorher festgelegten Glühkurve verzögert. Es wird stillschweigend vorausgesetzt, dass abhängig von der gewünschten endgültigen Restspannung und der Glühdauer sowie der zur Verfügung stehenden Länge des Beheizungsteiles auch andere Glühkurven oder Änderungen der beschriebenen Glühkurve Anwendung finden können.
C) Biegen : 6, 3 mmstarke Glastafeln, die etwa 40, 7 cm breit und 68, 6 cm lang sind und zu einer zylindrischen Kurve von 152, 3 cm Radius zusammenzubiegen und danach zu härten sind, werden der Länge nach eine nach der andern auf die Walzenaufgabeeinrichtung 5 gelegt, gehörig ausgerichtet und im Vorwärmteil auf dieselbe Art wie bei dem Härtungsbeispiel beschrieben, auf 5090C erhitzt. Desgleichen werden die Glastafeln in derselben Weise wie bei dem Härtungsbeispiel, aber mit den im nachstehenden aufgeführten Unterschieden dem Beheizungsteil zugeführt und durch ihn hindurch befördert.
Das Modelbett bietet, wie in Fig. 6 zu sehen, insofern ein anderes Bild, als es eine Tragebene darstellt, die sich aus einer zu Beginn ebenen zu einer konvexen und zylindrischen, um eine zur Beförderungsrichtung der Gläser parallele Achse gebogenen Tragebene umwandelt. Diese Umwandlung beginnt 3, 17 m von dem Beginn des Beheizungsteiles an, wo das Glas eine Temperaturhöhe von etwa 650 C erreicht hat und ist sanft genug, um dem sich allmählich ändernden Umriss des Modelbettes leicht mit der Geschwindigkeit zu folgen,
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mestrahlungsquelle auf etwa 7340C gehalten.
Wenn die gebogenen Glastafeln zu härten sind, werden sie einem (nicht wiedergegebenen) Abschreckteil zugeführt und in derselben Weise, wie sie bei dem Härtungsbeispiel erläutert worden ist, gehärtet.
Das obere und das untere Abschreckbett sind von komplementärer Gestalt, wie sie auch notwendig ist, um sich dem 152, 5 cm Radius der gebogenen Glastafel anzupassen. Auf diese Artwirddiegebogene
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Form während des Abschreckvorganges und daher auch die ganze Zeit hindurch, in der sich das Glas leicht verformen könnte, aufrecht erhalten. Das abgekühlte Glas wird dann von den Abschreckwalzen zu den Walzen des Übergabeteiles hinbefördert.
Wenn die gebogenen Glastafeln, statt sie zu härten, geglüht werden sollen, müssen zusätzliche Beheizungsvorrichtungen vorgesehen werden, die der Gestalt der gewünschten Krümmung entsprechende Modelbetten haben. Sobald das Glas einmal die gewünschte Gestalt angenommen hat, wird es auf diesen zusätzlichen und darauffolgenden Modelbetten getragen und von ihnen weiterbefördert, während seine Temperatur zuerst auf etwa 5500C abgesenkt, diese dann eine kurze Zeit lang beibehalten wird, um das längs der Glasstärkenabmessung vorhandene Temperaturgefälle im wesentlichen zu beseitigen, und das Glas zuletzt mit allmählich steigender Geschwindigkeit auf die untere Grenze des Glühbereiches abgekühlt wird, gerade wie dies bei dem in der Beschreibung enthaltenen Glühbeispiel beschrieben worden ist.
Zu diesem Zeitpunkt kann das Glas zwecks Abkühlung auf Raumtemperatur und Abtransport dem Übergabeteil zugeführt werden.
Der zwischen den Austrittsleitungen und dem das Gewicht des Glases tragenden Model auftretende Druckabfall ist im allgemeinen klein und liegt des öfteren in der Grössenordnung von ein paar Gramm pro Quadratzentimeter. Der Druck ist jedoch noch gross genug, das Glas um einen zureichenden durchschnittlichen Abstand von den oberen Rändern des Models entfernt zu halten, der mindestens 0, 0254 mm, am besten über 0, 0762mm über dem Modelrand, sein sollte. Sonst besteht die Gefahr, dass die Ränder des Models zuweilen das heisse Glas berühren und dieses verderben können.
Anderseits sollte dieser Druckunterschied nicht so gross sein, dass er einen durchschnittlichen Spalt zwischen der Glasunterfläche und den Modelrändern herstellt, der grösser als 90% (am besten kleiner als 50% wenn Glas von 3 mm Stärke oder mehr erhitzt wird) von der Stärke des getragenen Glases ist. Dieser Spalt beträgt, wie für gewöhnlich festzustellen ist, 0, 0762-0, 381 mm und er ist in den meisten Fällen (besonders bei 3 mm starkem und stärkerem Glas) im allgemeinen nicht grösser als durchschnittlich l, 27 mm und am besten nicht grösser als 0, 635 mm. Ein ungewöhnlich guter Wärmeübergang findet statt, wenn der Spalt oder das Spiel diesen Abstand erreicht, indem die Wärmeübergangskoeffizienten ein Vielfaches der bei grösserem Abstand beobachteten sind.
Das den Modeln im Beheizungsteil zugeführte Traggas wird durch Verbrennen eines kohlenstoffhaltigen Brennstoffes, z. B. Methan, in einem Luftüberschuss erzeugt, wobei genug Überschussluft verwendet wird, um den erforderlichen Betrag an Traggas liefern zu können. Das Traggas stellt daher eine Mischung von Kohlendioxyd, Stickstoff und Wasserdampf dar. Die Temperatur der Verbrennungsprodukte liegt unter 10930C, gewöhnlich unter 8150C und am besten zwischen 649 und 7040C.
Es können auch andere Gase verwendet werden. Zum Beispiel kann Luft vorgewärmt und den Modeln zugeführt werden, oder man kann Dampf und Luft mischen und so verwenden, oder das Traggas kann auch im wesentlichen ganz aus heisser Luft, überhitztem Dampf oder Kohlendioxyd bestehen.
Die Art des von der Erfindung vorgeschlagenen Tragens auf einer dünnen Gasschicht erfordert, dass die Glastafeln im wesentlichen in ihrer Form der Gestalt des Modelbettes ähnlich sind. Es ist daher notwendig, dass die den Glastafeln während des Fördervorganges zusätzlich zugeführte Hitze auf die beiden grösseren Oberflächen in im grossen und ganzen gleichen Mengen verteilt wird, um ein Biegen oder anderweitiges Verziehen der Tafeln zu verhüten.
Dies ist dadurch erreicht worden, dass man, wie bei dem speziellen, die Arbeitsweise der Erfindung illustrierenden Beispiel beschrieben worden ist, das Glas auf erhitztem Gas hat schwimmen lassen und das Erhitzungsgleichgewicht durch Anordnung einer gesonderten Wärmequelle herbeigeführt hat, die die obere Seite des Glases erwärmt. Daher werden elektrische oder Gasheizkörper in der Ofendecke oder einem andern Teil des Kühlofens als Strahlungswärmequellen angeordnet.
Tatsächlich ist die Anordnung einer gesonderten Strahlungswärmequelle, z. B. von Strahlungsheizkörpern, die mit Gas oder elektrischem Strom gespeist werden, ein sehr wirksames Regelungsmittel. Gewöhnlich ist es zweckmässig, das Traggas eine verhältnismässig lange Zeit hindurch mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Temperatur zuzuführen. Dies ist-selbst dann zweckmässig, wenn die Temperatur des Gases beim Weiterbewegen der Glastafel über dem Bett von Füllraum zu Füllraum und Modelreihe zu
Modelreihe erhöht werden kann.
Änderungen der erforderlichen Wärme und somit eine Regelung der Einrichtung können bzw. kann leicht durch Regelnder Geschwindigkeit und Grösse der durch die elektrischen Heizkörper oder sonstige selb-
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höht wird, wird daher das Traggas auf etwa derselben Temperatur gehalten und werden die elektrischen
Heizkörper so eingestellt, dass sie bei einer nicht weniger als 50 - 1000C höheren Temperatur, d. h.
676 - 7320C oder darüber Wärme liefern. Diese Heizkörper werden durch (nicht wiedergegebene) Ther- moelemente betätigt, die die Heizkörper oder einen Teil derselben an- und abstellen, wie dies für die
Belastung der Einrichtung notwendig ist.
Ähnliche Strahlungsheizquellen sind an andern Ofenteilen angeordnet, um dasselbe Resultat zu erzie- len und/oder die in diesen andern Ofenteilen erforderliche Temperatur aufrecht zu erhalten.
Ein weiteres gleichfalls mögliches Mittel, eine gleichmässige Beheizung zu erzielen, ist, auf ähnli- che Art, wie es bei dem oben liegenden Modelbett im Abschreckteil geschieht, ein oberes Modelbett im Beheizungsteil vorzusehen. Sowohl von den oberen Modeln wie von den unten liegenden Tragmodeln werden heisse Verbrennungsprodukte mit Durchflussmengen ausgesendet, die so eingestellt sind, dass die
Produkte die richtigen Trageigenschaften besitzen und für gleichmässigen Wärmeübergang auf die beiden grösseren Glastafelflächen sorgen.
Wo der Walzenabstand in dem Vorheizungsabschnitt genügend eng ist und die Fördergeschwindigkeit des Glases genügend gross, um Verformungen auf ein Mindestmass zurückzuführen, und wo manche Glas- verformungen in Kauf genommen werden können, kann das Glas in dem Vorheizabschnitt auf Verfor- mungstemperatur erhitzt werden, bevor es auf das Fluidumlager überführt wird. Das Glas wird vorzugs- weise von den Walzen auf das Fluidumlager transportiert. bevor es diese Temperatur erreicht.
Es wurde bisweilen vorteilhaft gefunden, im Vorheizabschnitt Strahlungswärme auf die Oberseite der
Glastafel zu richten, u. zw. mit einer grösseren Geschwindigkeit als auf die Unterseite, um die Tafel als
Folge der unsymmetrischen Spannungsverteilung, die von dem durch die Dicke des Glases hindurch auf- tretenden Wärmegefälle herrührt, nach oben durchzubiegen. Wenn dies geschieht, so werden die Förder- walzen im wesentlichen nur von den Kanten der Glastafeln berührt, und Beschädigungen, die den Glas- tafeln sonst von den Walzen zugefügt werden könnten, werden auf ein Mindestmass verringert.
Insbesondere werden Abdrücke auf den Glastafeln infolge örtlicher Oberflächenschmelzung durch überhitzte Walzen vermieden. Nachdem die Glastafeln auf die Gasabstützung des Heizabschnittes befördert worden sind, wird die Temperatur des Glases weiter auf eine Gradzahl erhöht, bei der die Biegespannung durch den Viskositätsfluss des Glases entspannt wird und die Erhitzung wird dann ausgeglichen, um vor weiterer Behandlung einen isothermischen Zustand durch die Dicke des Glases hindurch im wesentlichen zu schaffen. Der mittlere Teil der Tafel wird während des Betriebes etwa 1, 5 mm von den Walzen abgesetzt, während in Längsrichtung der Vorschubbahn die Berührung mit den Walzen entlang den Kanten der Tafel aufrecht erhalten wird.
Um die Biegung der Glastafel um eine Achse quer zur Vorschubbahn auf ein Mindestmass zu verringern, kann über der Tafel entlang dem Mittelteil der Bahn mehr Wärme zugeführt werden.
Das Ausmass der Biegung der Glastafeln muss genügend sein, um eine Berührung des Mittelteiles der Tafeln mit den Walzen zu verhindern. Anderseits dürfen die Tafeln nicht so weit gebogen werden, dass Schwierigkeiten bei der Übertragung der Tafeln von den Walzen des Vorheizabschnittes auf das Traggasbett des Heizabschnittes auftreten. Eine zu grosse Biegung der Tafeln hat ungenügende Gasabstützung zur Folge, die zu Kantenberührung zwischen Glas und Modelbett führt. Es wurde festgestellt, dass der Abstand zwischen dem Mittelteil der Tafeln und dem oberen Punkt der Oberfläche der Walzen grösser als etwa 0, 5 mm sein muss, um Walzenberührung zu verhindern, aber vorzugsweise weniger als etwa 6 mm und auf jeden Fall nicht grösser als etwa 13 mm sein sollte, um die Überführung der Tafeln zum Modelbett und ihre Abstützung auf diesem zu erleichtern.
Da die Wärmeungleichheit den Biegungsradius der Glastafeln bestimmt. muss diese Ungleichheit zur Herstellung des richtigen Abstandes zu den Tafelabmessungen in Beziehung gesetzt werden.
Während bisher bei Besprechung der Beförderung der Glastafeln durch den Beheizungs- und den Abschreckteil hindurch nur von rotierenden, mit dem vom Gas getragenen Glas vermittels seines Randes in Berührung stehenden Scheiben die Rede gewesen ist, können auch gleichwertige Vorrichtungen, z. B. ein oder mehrere bewegliche endlose Riementriebe dazu benutzt werden, am Rand des Glases mit diesem in Berührung zu treten und es zu befördern, besonders da, wo die Glasplatten eine solche Gestalt besitzen, dass sie keinen ebenen Rand von genügender Länge aufzuweisen haben, der die Lücke von einer Scheibe bis zur nächsten zu überbrücken gestattet.
Statt den Riemens an einem Rand auf das Glas wirken zu lassen, kann man auch bewegliche Finger oder sonstige Verlängerungen aus einem endlosen Riemen entweder an der Seite oder (im Beheizungsteil) von oben hervorstehen lassen, die mit der Hinterkante des Glases in Berührung kommen und. es den Ofen entlangstossen.
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Unter Anwendung der gerade beschriebenen ähnlichen Anordnungen könnte das Tragbett auch in Richtung des Glastransportes geneigt angeordnet werden. In diesem Fall dienen die Scheiben oder dient der Riemen dazu, die von der Schwerkraft dem Glas erteilte Wandergeschwindigkeit zu verlangsamen, um für richtigen Abstand der Glastafeln voneinander und die angemessene Behandlung derselben in den verschiedenen Teilen der Einrichtung zu sorgen. Ausserdem können Reihen oder Teile von Modeln in Abständen voneinander angeordnet und waagrechte, quer zum Transportweg liegende Walzen zwischen diesen Teilen so verteilt werden, dass sie die Unterfläche der Glastafeln berühren und damit dieselben durch Reibung antreiben und/oder teilweise tragen.
Die Fig. 15 - 18 veranschaulichen schematisch eine Ausführungsform der Erfindung (unter Weglassung der Details von Vorwärm- und Abschreckstation), die auf abweichende und vielleicht einfachere Weise als die ziemlich komplizierten bisher beschriebenen Vorrichtungen arbeitet, welche den Hauptgegenstand einer andern Patentschrift darstellen. Während sich mit der Ausführungsform der Fig. 15-18 nicht alle Vorteile der andern in der Beschreibung erläuterten Vorrichtungen erzielen lassen, verursacht sie doch weniger Kosten und ist imstande, Glastafeln mit besseren Ergebnissen zu erhitzen, als sie bei Anwendung früherer Verfahren erzielt worden sind.
Wie in Fig. 15 und 16A gezeigt, wird hier ein zum Teil zum Tragen dienender Beheizungsteil 200 vorgesehen, in dem von einem Förderer oder vorhergehenden Behandlungsteil herkommende Glastafeln Aufnahme finden, auf Verformungstemperatur erhitzt und von hier aus darauffolgenden Behandlungsteilen der Einrichtung zugeleitet werden können. Die Walzen 202 ergeben eine Tragebene für das Glas G, haben längs des Transportweges Abstand voneinander und können durch bisher übliche Antriebsmittel in Drehung versetzt werden, so dass sie das Glas durch den Beheizungsteil hindurchbefördern.
Feuerfeste U-förmige Teile 204, die auf der mit Schlitzen versehenen Platte 205 getragen werden, bilden über die Breite der Laufbahn hin einen Schlitz 206 und lassen einen Durchlass aus einem Speicherraum 208 zu einer zwischen der durch die oben liegenden Umfangsteile der Walzen 202 bestimmten Tragebene und den oberen Verbreiterungen 212 derU-förmigenTeile 204 liegenden Zone frei.
Durch die Verbreiterungen 212 werden weitere Schlitze 214 neben jeder Walze 202 gebildet. Diese Schlitze führen zu Austrittskanälen 216 und liefern Durchtritte für das Entweichen von Gas innerhalb des Transportweges. Die Durchtrittsöffnungen 216 besitzen offene Enden, die mit der Aussenluft kommunizieren. Die Brenner 340 liefern dem Speicherraum 208 in derselben Weise, wie dies im vorstehenden in Verbindung mit den Brennern 34 und den Füllkammern 33 beschrieben worden ist, unter Druck stehende erhitzte Verbrennungsprodukte. Gas strömt vom Speicherraum 208 her durch die Schlitze 206, dann über die Verbreiterungen 212 der U-förmigen Teile 204, durch die Schlitze 214 in die Austrittskanäle 216 und von diesen zur Aussenluft.
Die Schlitze 214 und der Spalt zwischen den Verbreiterungen 212 und dem Glas G drosseln den Gasstrom zum Teil ab, so dass unter der Glastafel G ein genügend grosser Druck entsteht, um eine zwischen den Walzen liegende Tragkraft zu erzeugen. Weil sich die Austrittskanäle über die Breite des getragenen Glases hin erstrecken, ist der Gasstrom im wesentlichen quer zur Drehachse der Walzen gerichtet.
Hiedurch wird über den Transportweg hin ein ungefähr gleichmässiger Tragdruck erzeugt, und über die Breite der Glastafel hin ein gleichmässiger Wärmeübergang erzielt. Auf diese Weise wird das Glas zum Teil vom Gas und zum andern Teil von den Walzen getragen, wobei der Gasdruck so eingestellt wird, dass er das Glas in Reibungsberührung mit den Walzen erhält. Das Glas wird vom Gas durch Konvektion und von den Strahlungskörpern 280 durch von oben her kommende Strahlungswärme erhitzt.
Fig. 17 und 18 veranschaulichen schematisch das Druckprofil, das bei der Ausführungsform der Fig. 22 auftritt. Weil die Schlitze 206 den getragenen Glasflächen naheliegen und von jedem Schlitz aus Gas zu den nächsten Walzen strömt, ist direkt oberhalb jedes Schlitzes ein höherer Druck festzustellen. Dies wird durch den Geschwindigkeitsdruck des durch die Schlitze strömenden und auf die Glastafel auftreffenden Gases und durch den notwendigerweise niedrigeren Druck verursacht, der an den Schlitzen 214 aufrecht zu erhalten ist.
Da die Glastafel zum Teil von den Walzen getragen wird, wird an den Berührungsstellen derselben kein Strömungsdruck auf das Glas ausgeübt. Durch die Bewegung des Glases durch die Zonen veränderlichen Druckes zwischen jedem Paar nebeneinanderliegender Walzen hin wird ein Mittelwert der Wirkung dieser Veränderungen hergestellt und ihre Wirkung auf das Glas daher verringert.
Fig. 18 zeigt, dass das Druckprofil über die Breite des Transportweges hin im wesentlichen gleichförmig ist. Diese Gleichförmigkeit ist in erster Linie auf das Vorhandensein der Austrittsschlitze 214 zurückzuführen, die über die Breite der Plattenlaufbahn hin einen an allen Stellen im grossen und ganzen gleichmässigen Gasstrom entstehen lassen und den seitlich der Laufbahn austretenden Gasstrom verringern.
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Wandungendurchlaufende Tragzone gesorgt, die mit den einzelnen Austrittsmodeln kommuniziert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Erhitzung von einzelnen Glastafeln auf Verformungstemperatur während der Fortbewegung auf Tragrollen entlang einer Bahn, dadurch gekennzeichnet, dass das Glas in einer heizstufe auf eine Temperatur erhitzt wird, bei der im wesentlichen keine mechanische Beschädigung des Glases durch die Abstützungselcmente eintritt und dass die obere Fläche der Glastafel stärker erhitzt wird als die untere Fläche, um die Tafel konvex nach oben zu biegen, so dass im wesentlichen nur ihre Kanten die rollenden Abstützungen berühren, und dass die Biegung der Glastafel, nachdem diese in einer zweiten Bchandlungsstufe, in der die Glastafel in an sich bekannter Weise durch Gase abgestützt wird, ihre Verformungstemperatur erreicht hat, entfernt wird.
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