DE102006027944A1 - Abstreifer für die Reinigung von Transportrollen im Aushebebereich einer Floatglasanlage - Google Patents

Abstract

Es wird ein Abstreifer für die Reinigung der Transportrollen im Aushebebereich einer Floatglasanlage beschrieben, der aus Kohlefaser-verstärktem Graphit besteht.

Description

• Gegenstand der Erfindung ist ein Abstreifer für die Reinigung von Transportrollen im Aushebebereich einer Floatanlage.
• Am Ende eines Floatbades wird das Glasband mittels Ausheberollen von der Oberfläche des Zinnbades abgehoben und weiter transportiert.
• An der Unterseite des Glasbandes können sich Partikel aus dem Zinnbad, z.B. Zinn und Zinnoxide, befinden, die von den Ausheberollen aufgenommen werden und an ihnen haften bleiben.
• Diese an den Rollen haftenden Partikel führen zu einer verschlechterten Oberflächenqualität der Rolle, die direkt zu einer verschlechterten Qualität der Oberfläche des Glasbandes führt. Außerdem korrodieren die Partikel die Oberfläche der polierten Metallrollen und können von den Rollen auch wieder auf das Glasband gelangen.
• Um dieses Problem zu lösen hat es verschiedene Ansätze gegeben. So wurden z.B. poröse Rollen vorgeschlagen, aus denen ein Gas austritt. Das Glas gleitet auf einem Gasfilm und kommt mit der Oberfläche der Rolle nicht mehr in Kontakt (z.B. JP11-302029A). Nachteilig ist unter anderem, dass mit diesen so genannten Levitationsrollen keine Traktion auf das Glasband ausgeübt werden kann.
• Nachteilig ist auch, dass die Partikel an dem Glasband haften bleiben.
• Ein weiterer Ansatz besteht darin, Rollen mit keramischer Oberfläche zu verwenden (z.B. JP 07-069658 A). Damit kann zwar die Korrosion verhindert werden, die Eindrücke der auf der Rolle haftenden Partikel in dem Glasband werden nicht verhindert.
• Weiterhin wurde versucht, durch Begasung der unteren Oberfläche des Glasbandes mit SO₂, das mit dem Luftsauerstoff zu SO₃ reagiert und mit Na⁺-Ionen aus dem Glas Na₂SO₄ bildet, oder direkt durch Aufsprühen einer wässrigen Na₂SO₄-Lösung einen Schmierfilm zu erzeugen, der die Markierungen durch die Rollen auf dem Glasband verhindern soll (z.B. EP 0 736 500 B1 ). Nachteilig daran ist, dass das Natriumsulfat auch wieder von der Glasoberfläche entfernt werden muss.
• Der am häufigsten benutzte Ansatz besteht darin, die Rollen mechanisch von den anhaftenden Teilchen, auch Dross genannt, zu befreien. Es ist bekannt, die Unterseite der Rollen mit Bürsten in Kontakt zu bringen, die die Partikel von den Rollen entfernen sollen. Nachteilig daran ist, dass die atmosphärische Abdichtung zwischen Rolle und Bürste unzureichend ist. Neben der Rollenreinigung muss ein Abstreifer auch diese Anforderung erfüllen.
• Es ist weiterhin bekannt, die Partikel mittels eines Abstreifers aus Kohlenstoff von der Rolle zu entfernen. Ein bestimmtes abgeschrägtes Profil des Abstreifers soll das Abfallen der abgestreiften Partikel von dem Abstreifer erleichtern, da ansonsten die Gefahr besteht, dass Partikel zwischen Rolle und Abstreifer hindurchwandern und die Rolle weiterhin kontaminieren (JP 11-335127 A). Die Abstreifer müssen aus sehr weichem Material, d.h. aus Graphit bestehen, um die Oberfläche der Walzen nicht zu beschädigen, gleichzeitig muss aber auch ein ausreichender Anpressdruck ausgeübt werden, um die Partikel sicher von der Rollenoberfläche abzuschaben. Das führt zu einem hohen Verschleiß der Abstreifer, der zusätzlich auch zu unzulässigem Belag auf dem Glasband führt. Dazu kommt weiterhin die Gefahr von Ausfällen der Abstreifer durch die geringe mechanische Stabilität des Graphits.
• Für den Einsatz bei höheren Temperaturen (ab ca. 600°C im Abhebebereich) wurde wegen der schlechten Oxidationsbeständigkeit von Graphit die Verwendung von hexagonalem Bornitrid (BN) beschrieben, dem zum Ausgleich seiner gegenüber Graphit geringeren Härte, die zu einer geringeren Reinigungswirkung führen würde, feinstgemahlene Hartstoffpartikel, wie SiC, ZrO₂ und/oder Al₂O₃ zugesetzt wurden ( DE 103 07 588 B4 ). Dieses Material ist sehr teuer und zeichnet sich gegenüber Graphit nur durch seine verbesserte Oxidationsbeständigkeit aus.
• Es besteht daher die Aufgabe, einen Abstreifer zu finden, der bei hoher Reinigungswirkung eine bessere Lebensdauer als Graphit besitzt.
• Diese Aufgabe wird durch einen Abstreifer aus Kohlefaser-verstärktem Graphit gelöst.
• Kohlefasern, die in FR und GB Kohlenstofffasern und in den USA Graphitfasern genannt werden, werden üblicherweise durch Pyrolyse von Polymerfasern hergestellt. Hauptsächlich werden verwendet Cellulosefasern (Rayon-Fasern), Polyacrylnitril-Fasern (PAN-Fasern) und Pech-Fasern (Pitch-Fasern). Whisker lassen sich durch Gasphasenreaktion aus Kohlenwasserstoffen herstellen. Die Eigenschaften der Kohlefasern hängen nicht nur von den Pyrolysebedingungen, sondern auch zu einem erheblichen Teil von den Kunststoffvorläuferfasern ab.
• Man unterscheidet grob zwischen HM-Typ-Fasern mit hohem Elastizitätsmodul in Faserrichtung aber geringer Zugfestigkeit, HT-Typ-Fasern mit hoher Zugfestigkeit aber relativ geringer Steifigkeit und IM- Typ-Fasern, die eine den HT-Typ-Fasern vergleichbare Zugfestigkeit aber eine verbesserte Steifigkeit besitzen. Die Fasern können in Form von Fäden, Geweben, Filzen oder als Stapelfaser Verwendung finden.
• Für die Verwendung in den Abstreifern eignen sich besonders Fasern des Typs HM, die im allgemeinen aus PAN-Vorläufer-Fasern hergestellt werden. Kohlefasern dieser Typen sind von zahlreichen Herstellern kommerziell erhältlich.
• Als Graphitkomponente eignen sich natürliche und synthetisch hergestellte Graphite. Bevorzugt wird einsynthetischer Graphit. Die Herstellung der Kohlefaser-verstärkten Abstreifer oder von platten- oder balkenförmigen Vorkörpern, aus denen die Abstreifer durch mechanische Bearbeitungsmethoden durch Fräsen, Sägen und dergleichen herausgearbeitet werden, erfolgt nach an sich bekannten Methoden, wie Laminieren bzw. Prepreg-Verarbeitung, Formgebung-Verdichten, Brennen, Graphitieren und ggf. Veredelung nach der mechanischen Bearbeitung (z. B. Imprägnieren mit Abbrandschutz).
• Für eine ausreichende Festigkeit des Abstreifers soll der Faseranteil in dem CFC-Verbundkörper wenigstens 30 Vol.-% betragen. Bevorzugt wird ein Faseranteil von 45 bis 60 Vol.-%. Beträgt der Faseranteil mehr als 70 Gew.-%, so wird die Herstellung der Verbundkörper immer aufwendiger, ohne dass sich dafür noch anwendungstechnische Vorteile ergeben.
• Die Fasern können in dem CFC-Verbundkörper als Lagen, Gewirk, Gewebe oder Faserfilz vorliegen, bevorzugt wird, wenn die Fasern in Form von Langfasern mit einem Durchmesser von ca. 5μm vorliegen. Der Durchmesser der Fasern beträgt üblicherweise 5 bis 10μm. Typischerweise werden Faserbündel aus 6000 oder 12000 Einzelfasern verwendet.
• Die Abstreifer haben die Form einer Leiste, die über die ganze Breite der Abstreifrolle reicht. Die Leiste kann auch aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt sein. Die genauen Dimensionen hängen von der Floatanlage ab und können von jedem Fachmann unschwer ermittelt werden. Im Betrieb passt sich die Anlagefläche des Abstreifers der Rundung der Ausheberolle an. Es wird jedoch bevorzugt, wenn die Anlagefläche der Leiste bereits bei ihrer Herstellung an die Wölbung der Ausheberollen angepasst wird.

Claims (5)

1. Abstreifer für eine Transportrolle im Abhebebereich einer Floatanlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer aus einem Kohlefaser-verstärkten Graphit-Körper (CFC-Verbundkörper) besteht.
2. Abstreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der CFC-Verbundkörper 30 bis 70 Vol.-% Kohlefasern enthält.
3. Abstreifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faseranteil des CFC-Verbundköpers aus Fasern des Typs HM, IM und/oder HT besteht.
4. Abstreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern PAN-basierte Fasern sind.
5. Abstreifer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Graphitanteil im Verbundkörper aus synthetischem Graphit besteht.