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Vorrichtung zur Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung eines Glasbandes
beim Polieren bzw. Schleifen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vergleichmäßigung
der Temperaturverteilung eines sich kontinuierlich bewegenden Glasbandes bei seinem
ein-oder beidseitigen Polieren bzw. Schleifen zwischen in Bandlaufrichtung hintereinander
in gegenseitigen Abständen angeordneten Werkzeugen.
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Es ist bekannt, einem sich bewegenden Glasband eine einheitliche Temperatur
dadurch zu erteilen, daß der das Glasband in seiner Breite tragenden Auflage Wärme-bzw.Kühlmittel
zugeführt werden. Dabeihat aber das quer zur Bandlaufrichtung sich ausbreitende
Wärme- oder Kühlmittel über die ganze Glasbreite eine gleichmäßige Temperatur. Infolgedessen
kann man mit dieser bekannten Vorrichtung nur eine sehr grobe Temperaturregelung
erzielen. Bei einer anderen bekannten Vorrichtung erfolgt die Wärmezufuhr bzw. -abfuhr
in zwischen den hintereinanderliegenden Werkzeugen vorgesehenen Zwischenräumen,
die von Dichtgliedern begrenzt werden, so daß in Bandlängsrichtung grobe Temperaturunterschiede
besser beherrscht werden können. Auch hier hat aber das zugeführte Wärme- oder Kühlmittel
über die ganze Breite des Glasbandes die gleiche Temperatur. Eine Temperaturregelung,
welche unterschiedliche Temperaturverhältnisse über die Bandbreite berücksichtigt,
ist auch mit dieser bekannten Vorrichtung nicht möglich.
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Nun kann aber nicht nur in der Längsrichtung des Glasbandes infolge
der fortschreitenden Bearbeitung der Glasbandflächen durch die hintereinander angeordneten
Werkzeuge eine ungleichmäßige Temperaturverteilung entstehen, sondern es können
auch über die Breite des Glasbandes verschieden hohe Temperaturen auftreten. Dies
kann z. B. durch Veränderungen der Werte der Reibungsarbeit der Werkzeuge in Richtung
der Breite des Glasbandes, durch eine unterschiedliche Abnutzung dieser Werkzeuge
und durch die verschiedenen Stellungen der Bearbeitungswerkzeuge einer Querreihe
oder eines Werkzeugträgers in der Mitte oder am Rande des Glasbandes oder auch durch
ungleichmäßiges Ableiten der Wärme vom Glasband verursacht werden. Wenn Temperaturunterschiede
zwischen den Rändern und der Mitte des Glasbandes auftreten, so entstehen Spannungen,
die zu einer Wölbung des Glases führen können. Auch wenn die Temperatur des Glasbandes
z. B. auf der Unterfläche desselben niedriger als auf der Oberfläche desselben ist,
wölbt sich das Glasband konvex nach oben. Es treten je nach den Werten dieser verschiedenen
Temperaturen Beanspruchungen des Glasbandes auf, die sich unter Umständen gegenseitig
mehr oder weniger - aufheben, aber sich gegebenenfalls auch summieren können, wodurch
das Glasband zu Bruch gehen kann.
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Durch die Erfindung wird bezweckt, eine Vorrichtung zu schaffen, welche
eine Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung auch in Querrichtung. des Glasbandes
gestattet und eine ständige überwachung und Regelung dieser Temperaturverteilung
während des Betriebes ermöglicht.
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Die Erfindung besteht darin, daß in jedem der durch die Dichtglieder
begrenzten Zwischenräume zwischen den hintereinanderliegenden Werkzeugen sowohl
Einrichtungen zur Erwärmung bzw. Abkühlung der Randzonen des Glasbandes als auch
hiervon getrennte Einrichtungen zur Erwärmung bzw. Abkühlung der Mittelzone des
Glasbandes angeordnet sind, denen unabhängig voneinander das Heiz-oder Kühlmittel
in unterschiedlicher Temperatur zuführbar ist. Dabei können vorzugsweise die Einrichtungen
zur Erwärmung bzw. Abkühlung der einen Randzone des Glasbandes und die Einrichtungen
zur Erwärmung bzw. Abkühlung der anderen Randzone des Glasbandes voneinander - getrennt
und unabhängig voneinander bzw. in wählbarem Verhältnis zueinander regelbar sein.
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Durch die Erfindung wird eine bessere Vergleichmäßigung der Glasbandtemperatur
ermöglicht,. welche das Auftreten von schädlichen Temperaturunterschieden
über
die Breite des Glasbandes verhindert und dadurch die Bruchgefahr mit großer Sicherheit
beseitigt.
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Es wurde in diesem Zusammenhang auch festgestellt, daß sich unter
der Wirkung eines Temperaturunterschiedes zwischen den beiden Randzonen des Glasbandes
der wärmere Randstreifen infolge seiner Ausdehnung einwärtskrümmt, wodurch sich
das gesamte Glasband in einer dem wärmeren Randstreifen entgegengesetzten Querrichtung
nach rechts oder nach links verschiebt. Auch dieser übelstand wird durch die erfindungsgemäße
Regelung der Temperatur der Randzonen des Glasbandes behoben, so daß die Längsachse
des Glasbandes selbsttätig wieder in die Längsachse des Glasbandförderers zurückgeführt
wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen
beispielsweise veranschaulicht. Es zeigt -Fig. 1 schematisch eine Anlage zur Herstellung.
eines Glasbandes in fortlaufendem Verfahren von der Schmelzwanne bis zur Poliervorrichtung
mit beidseitiger Bearbeitung der Glasbandflächen, F i g. 2 eine theoretische Kurve
der Reibungsarbeit eines Polierwerkzeuges auf einem Glasband, F i g. 3 schematisch
in Ansicht eine Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem Zwischenraum zwischen zwei
hintereinanderliegenden Werkzeugen, F i g. 4 einen Grundriß der Vorrichtung nach_
F i g. 3, -F i g. 5 einen schematischen Grundriß einer ganzen Anlage mit Vorrichtungen
gemäß F i g. 3 und 4, F i g. 6 schematisch einen Ausschnitt aus einer Anlage nach
F i g. 5, _ F i g. 7 schematisch eine weitere Ausführungsform einer Anlage mit Vorrichtungen
gemäß der Erfindung und F i g. 8 in schematischer Ansicht ein Detail zum Einstellen
der Vorrichtung gemäß der Erfindung. NachFig.1 wird die aus einerGlasschmelzwanne2
kommende Glasmasse 1 durch Walzen 3 in ein endloses Glasband 4 umgeformt und durch
die sich drehenden Rollen 5 durch einen Kühlofen 6 und anschließend mittels der
Förderrollenpaare 7, 8, 9, 10,
11 durch die Schleifwerkzeugpaare 12,13,14
bewegt. Danach gelangt das Glasband zwischen Förderrollen 15,16,17,18 und Paare
von Polierwerkzeugen 19, 20,21 und schließlich zu weiteren, in der Zeichnung nicht
näher dargestellten - Einrichtungen zum Waschen, Prüfen und Schneiden.
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Die in F i g. 2 dargestellte, theoretische Kurve der Reibungsarbeit
t eines Polierwerkzeuges, welches sieh über einem sich in Richtung X seiner Längsachse
fortbewegenden Glasband auf der Stelle dreht, gestattet eine Bestimmung des Nutzeffektes
des Werkzeuges durch das Verhältnis hlH. Die Kurve t zeigt an Stelle des
normalen Scheitels eine Einbuchtung entsprechend dem Wert h, die der mittleren Ausnehmung
der Polierscheibe entspricht.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 1, 3, 4 und 5 sind zwischen mindestens
zwei aufeinanderfolgenden, Polierwerkzeuge 19, 20 tragenden Werkzeugträgerpaaren
19a,19 b; 20a, 20 b usw. und gegebenenfalls zwischen mindestens zwei aufeinanderfolgenden,
Schleifwerkzeuge 12, 13, 14 tragenden Werkzeugträgerpaaren 12 a,12 b; 13
a,13 b; 14 a,14 b usw. Zwischenräume 22, 23, 24 usw. vorgesehen, die in der
Laufrichtung des Glasbandes 4 liegen. In jedem dieser Zwischenräume sind zwischen
den Werkzeugpaaren 19 und 20 usw. Paare von gummierten Förderrollen 16 a,16 b usw.
angeordnet, von denen insbesondere die vor den rückwärts liegenden Werkzeugpaaren
20 usw. vorgesehenen, Rollen mit nicht näher dargestellten Abstreifern kombiniert
sein können. Zwischen den Förderrollenpaaren 16 a,16 b usw. werden oberhalb und
unterhalb des Glasbandes 4 Einrichtungen angeordnet, die gemäß dem Ausführungsbeispiel
jeweils von zwei Paaren von Wasserverteilern 25 a, 25 b und 26 a, 26
b für Warmwasser von regelbarer Temperatur gebildet werden. Das eine Verteilerpaar,
z. B. das Paar 25 a, 25 b, hat Austrittsöffnungen, die, wie aus F i g. 4
ersichtlich ist, nur in den Randzonen des Glasbandes liegen, während das andere
Verteilerpaar 26a, 26b Austrittsöffnungen nur in der mittleren Zone des Glasbandes
aufweist, Es sei angenommen, daß das aus der Schleifbearbeitungsvorrichtung in Richtung
des Pfeiles X gemäß F i g. 5 ankommende Glasband 4 mit einer Temperatur von annähernd
40° C, die mehr oder weniger gleichmäßig in Dicken- und Breiterrichtung verteilt
ist, zwischen die Polierwerkzeuge 19 gelangt und von hier mit einer erhöhten, aber
schon ungleichmäßig verteilten Temperatur austritt, die z. B. annähernd 70° C in
den beiden Randzonen und annähernd 60° C in der mittleren Zone des Glasbandes beträgt.
Zur Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung des Glasbandes, die eine Temperaturerhöhung
auf annähernd 80° C mit sich bringt, wird die Temperatur des auf die beiden Seiten
des Glasbandes durch die Verteiler 25 a, 25 b gelangenden Wassers auf 80°
C und die Temperatur des durch die Verteiler 26 a, 26 b zugeführten Wassers auf
etwa 90° C eingestellt. Auf diese Weise wird die Temperatur des Glasbandes auf seiner
Breite und Dicke rasch auf einen gleichmäßigen Wert von annähernd 80°C gebracht.
Gleichzeitig verhindern die Förderrollenpaare 16 a,16 b ein Abfließen des
Wassers zu den Polierwerkzeugen 19 und 20.
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Das auf die vergleichmäßigte Temperatur von annähernd 80° C gebrachte
Glasband tritt dann zwischen den Polierwerkzeugen 20 (F i g. 5) hindurch, die es
mit einer erhöhten Temperatur verläßt, welche nun aber wiederum ungleichmäßig verteilt
ist, und zwar so, daß die Temperatur des Glasbandes in den Randzonen annähernd 90°
C und in der Mittelzone des Glasbandes annähernd 80° C beträgt. Um die Temperatur
des Glasbandes wieder zu vergleichmäßigen und sie dabei auf etwa 85°C ansteigen
zu lassen, wird den beiden Flächen des Glasbandes durch die Verteiler 25c, 25d Wasser
mit einer Temperatur von annähernd 80° C und durch die Verteiler 26 c, 26 d Wasser
mit einer Temperatur von annähernd 90°C zugeführt. Infolge dieser Wärmezufuhr wird
die Temperatur des Glasbandes auf einen Wert von annähernd 85°C im Gesamtquerschnitt
und über die Gesamtbreite des Bandes gebracht. Gleichzeitig verhindern die Förderrollenpaare
16c, 16d ein Abfließen des Wassers zu den Polierwerkzeugen 20 und 21.
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Das Glasband 4, welches auf diese Weise auf eine vergleichmäßigte
Temperatur von etwa 85° C gebracht worden ist, gelangt dann zwischen die Polierwerkzeuge
21 und tritt mit einer erhöhten, aber aus den einleitend dargelegten Gründen wiederum
ungleichmäßig verteilten Temperatur aus, die etwa
95° C in den Randzonen
und etwa 90° C in der Mittelzone des Glasbandes beträgt. Um das Glasband auf eine
vergleichmäßigte Temperatur von etwa 90°C in seiner Gesamtdicke und über seine Gesamtbreite
zu bringen und es während seines Durchganges zwischen den nachfolgenden Reihen von
Polierwerkzeugen auf dieser Temperatur zu halten, genügt es, die Temperatur des
auf die beiden Flächen des Glasbandes durch die Verteiler 25 e, 25 f usw.
aufgebrachten Wassers auf etwa 85° C und die Temperatur des auf die beiden Flächen
des Glasbandes durch die Verteiler 26 e, 26f usw. aufgebrachten Wassers auf
annähernd 90° C einzuregeln.
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Wenn infolge irgendwelcher Zufälle die Temperatur eines Teiles des
Glasbandes dazu neigt, sich in dem einen oder anderen Sinne in unerwünschtem Maße
von den gewünschten mittleren Werten zu entfernen, z. B. von den vorstehend angegebenen
Werten, so genügt es, die Temperatur bzw. die Temperaturen des auf die Fläche oder
die Flächen des Glasbandes an der oder an den entsprechenden Stellen durch die Verteiler
aufgebrachten Wassers zu regeln.
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Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform der Erfindung sind
die in F i g. 5 gezeigten Randzonenwasserverteiler 25 a, 25 b, 25 c, 25 d
usw. jeweils in ein Paar von Randzonenwasserverteilern 25Aab, 25Bab, 25Acd, 25Bcd
usw. unterteilt, die jeweils mit einem mittleren Wasserverteiler 26 ab, 26 cd,
usw. kombiniert sind. Die Wasserverteiler 25Aab, 25Bad, 25Acd, 25Bcd usw. jedes
Randzonenverteilerpaares sind über biegsame Verbindungsleitungen 100Ax, 100 Bx,
100 Cx,100 Dx und Leitungen 100 A,100 B bzw. 100 C, 100D an
einen gemeinsamen Dreiwegehahn 101 bzw. 102 angeschlossen; diese Dreiwegehähne sind
ihrerseits durch einen Zweiwegehahn 103 bzw. 104 an z. B. eine Warmwasserleitung
105 und eine Kaltwasserleitung 106 angeschlossen. Desgleichen sind die mittleren
Wasserverteiler 26 ab,
26cd über biegsame Leitungen 100Ex, 100Fx an Leitungen
100 Ey,100 Fy mit Ventilen 100 Ez,100 Fz angeschlossen, die zur Zuführung eines
Mediums von regelbarer Temperatur, z. B. Wasser dienen. Diese Ventile können gegebenenfalls
fernbetätigt werden.
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Hieraus ist ohne weiteres ersichtlich, daß die Vorrichtung nach F
i g. 6 eine Vergleichmäßigung der Temperatur des Glasbandes 4 nicht nur in der vorbeschriebenen
Weise gemäß F i g. 5 ermöglicht, sondern auch im Sinne einer Korrektur der Unterschiede
der Randzonentemperaturen des Glasbandes, was dadurch erreicht wird, daß jede Randzone
fakultativ und getrennt gegebenenfalls entweder einer Erwärmung oder einer Abkühlung
unterworfen werden kann, und zwar durch Betätigung der Hähne 101, 103, 102, 104
usw. Dadurch werden seitliche Abweichungen in der Längsbewegung des Glasbandes in
der einen oder anderen Richtung verhindert, oder die Längsachse des Glasbandes wird
wieder in übereinstimmung mit der Längsachse des Förderers gebracht, wenn sich diese
Achsen infolge übermäßiger Unterschiede in den Randzonentemperaturen voneinander
entfernt haben; gleichzeitig kann das Glasband auf seiner Gesamtbreite auf einer
gewünschten eingeregelten Temperatur gehalten werden.
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Es sei bemerkt, daß bei der Vorrichtung nach F i g. 6 die Wasserverteiler
25Aab, 25Bab, 25Acd, 25Bcd usw. gegebenenfalls nicht jeweils zwischen zwei Querreihen
von Schleif- und/oder Polierwerkzeugen 19, 20 usw., sondern nur jeweils zwischen
zwei Gruppen von z. B. fünf Querreihen solcher Werkzeuge angeordnet werden können.
Dies ist in F i g. 6 durch die strichpunktierten Linien w, v veranschaulicht worden,
welche durch die Querreihen der Werkzeuge 19, 20 hindurchgelegt sind: F i g. 7 zeigt
eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, bei der zwischen jeweils zwei aufeinanderfolgenden
Gruppen G, A; G, B; G, C; G, D
usw. von z. B. fünf Querreihen von Schleif-
und/oder Polierwerkzeugen eine gemischte Randbeheizung des Glasbandes durch elektrische
Widerstände und pneumatische Mittel vorgesehen ist. Dabei sind in jedem der Zwischenräume
200, 201, 202 usw. zwischen den aufeinanderfolgenden Werkzeuggruppen in den Randzonen
des Glasbandes 4 oberhalb und unterhalb desselben jeweils zwei elektrische Heizwiderstände
203, 204 bzw. 205, 206 angeordnet, die mit einem Verteiler 207 bzw. 208 für beispielsweise
Frischluft von regelbarer Temperatur kombiniert sind; dabei sind in F i g. 7 die
entsprechenden Anordnungen unterhalb des Glasbandes nicht sichtbar. Diese Heizwiderstände
sind jeweils an eine Speiseleitung 209, 210 angeschlossen, und zwar über Widerstandskontakte
211, 212 usw. jeweils für den Zwischenraum 200, 201, 202 usw. Ebenso sind die Luftverteiler
207, 208 jeweils durch ein Ventil 213 im Zwischenraum 200, 201, 202 usw.
an eine Preßluftleitung 214 angeschlossen. Dabei wird jedes dieser Ventile 213 gesondert
durch ein Relais 215 betätigt, welche Relais ihrerseits über Kontakte 216, 217,
218 usw. an die Leitungen 209, 210 angeschlossen sind. Diese Einrichtung ist besonders
geeignet, wenn neben der eigentlichen Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung
gegebenenfalls auch die Längsbewegungsrichtung des Glasbandes durch Regelung der
Randtemperaturen gesteuert werden soll.
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Bei der Ausführungsform nach F i g. 6 können die Randzonenverteiler
25A-ab,' 25Bab, 25Acd, 25Bcd usw. sowie auch die mittleren Verteiler 26 ab, 26
cd
usw. von seitlichen Teilen des Maschinengestells getragen werden, wobei sie
dank der biegsamen Zuleitungen 100 Ax, 100 Bx, 100 Cx, 100 Dx, 100 Ex,
100Fx
senkrecht und quer sowie in Längsrichtung zum Glasband 4 verschoben werden können.
Das gleiche gilt für die Einrichtungen 203, 204, 207 zur Regelung der Randtemperaturen
gemäß F i g. 7, in der der Einfachheit halber die biegsamen Verbindungen nicht dargestellt
sind.
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Die dreifache Verschiebung und Einregelung dieser Teile kann z. B.
mit Hilfe einer in F i g. 8 dargestellten Einrichtung erfolgen, welche eine feste
Stütze 220, z. B. einen Teil des Maschinengestells, eine Platte 221 zur Längsführung,
die an der Stütze 220
befestigt ist und verschiedene Schlitten aufweist. Auf
der Platte 221 ist mittels Schraubkurbelbetätigung 222 ein Schlitten 223 in Längsrichtung
des Glasbandes 4 verschiebbar, auf welchem mittels Schraubkurbelbetätigung 224 ein
Schlitten 225 quer zum Glasband verschoben werden kann. Auf dem Schlitten 225 ist
mittels Schraubkurbelbetätigung 226 ein Schlitten 227, der die Temperaturregeleinrichtung
228 trägt, senkrecht zum Glasband verschiebbar.