DE1471948C3 - Düsenkopf zur Erzeugung einer Tragschicht für eine Platte aus festem Material - Google Patents

Düsenkopf zur Erzeugung einer Tragschicht für eine Platte aus festem Material

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DE1471948C3
DE1471948C3 DE1471948A DE1471948A DE1471948C3 DE 1471948 C3 DE1471948 C3 DE 1471948C3 DE 1471948 A DE1471948 A DE 1471948A DE 1471948 A DE1471948 A DE 1471948A DE 1471948 C3 DE1471948 C3 DE 1471948C3
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Description

3 4
weise auf eine Temperatur, bei der das Glas getempert nerem Querschnitt, der ihn mit der Speicherkammer 43 oder bei der ein auf das Glas aufgebrachter Überzug unterhalb des Bettes 30 verbindet. Gasbrenner 44 •wärmegehärtet wird, zum Abschrecken der Glasteile stehen mit den Speicherkammern 43 über Öffnungen 45 und zum Austragen der getemperten Teile auf eine und biegsame Kupplungen 46 in Verbindung. An der Walzenförderanlage, die die Teile wegbefördert, ge- 5 entgegengesetzten und tiefer liegenden Seite des Bettes eignet ist. Die Vorrichtung besteht aus einem Vor- 40 ist eine Anzahl von scheibenförmigen Antriebserwärmungsabschnitt 11, in dem das Glas auf Walzen gliedern 47 angeordnet, die auf eine Kante des Werkzwischen Strahlungsheizvorrichtungen hindurchgeführt Stückes durch Reibung einwirken und dieses kontiwird, um es auf eine unterhalb der Verformungs- nuierlich vorwärtsbewegen. Die Antriebsglieder 47 temperatur liegende Temperatur vorzuwärmen, einem io (vgl. F i g. 2 und 3) sind auf Schäften 53 befestigt, die Erwärmungsabschnitt 12, in dem das Glas von einem in Lagern 57 drehbar gelagert sind. Jeder Schaft 53 Film eines heißen Gases getragen wird, während es wird von einem Antriebsschaft 59 angetrieben, der mit Hilfe eines Reibungsantriebs weiterbefördert wird, sich in Längsrichtung des Tragebettes erstreckt und der lediglich die Kanten der Glasplatten berührt, seinerseits über eine Kette 61 in bekannter Weise von wobei die Wärme durch das tragende Gas und oberhalb 15 einem Elektromotor 63 angetrieben wird. In der Decke des Glases befindliche Strahlungswärmequellen züge- des Erwärmungsabschnittes sind Auslässe 48 vorführt wird, bis das Glas eine zur Bearbeitung aus- handen, die das Innere mit der Atmosphäre verbinden, reichende Temperatur angenommen hat. Weiterhin ist Der Versorgung der Brenner mit Druckluft dient
ein Abschreckabschnitt 13, in dem das Glas rasch ein Gebläse 50, das die Druckluft über eine Leitung 51 abgekühlt wird, während es zwischen auf beiden Seiten ao einem Verteiler 52 zuführt. Wie am besten aus F i g. 1 fließenden Filmen von kalter Luft schwebt und durch zu ersehen ist, werden die einzelnen Brenner 44 über einen nur die Kanten der Glasplatten berührenden Leitungen 54, die mit Ventilen 55 versehen sind, mit Reibungsantrieb weiterbewegt wird und ein Austrag- Luft aus dem Verteiler 52 versorgt. 1In die einzelnen abschnitt 14 vorgesehen, der die bearbeiteten Teile Brenner 44 wird durch die Leitung 58 Heizgas aus übernimmt und sie an ihren nächsten Bestimmungsort 45 einer Hauptleitung 56 eingeführt, wobei jeweils ein weiterbefördert. Mit dem Vorerwärmungsabschnitt 11 Ventil zwischengeschaltet ist, wie es bei 60 angedeutet ist eine Walzenbeschickungsrampe 15 zur Beschickung ist. Die Brenner 44 sind sogenannte Luftüberschußder Vorrichtung mit dem Glas verbunden. Der brenner. Das Heizgas wird in jedem Brenner mit Rahmenbau der Vorrichtung besteht im wesentlichen einem Überschuß an Luft vermischt und durch einen aus Säulen 16, U-Eisen 17 und 170, Profilschienen 18 30 Zündbrenner gezündet, der über eine mit einem Ventil und Querträgern 19. Der Rahmenbau ist so konstru- 64 versehene Leitung 62 mit vorgemischtem Gas veriert, daß eine durchgehende Ebene zum Tragen des sorgt wird.
Glases gebildet wird, die gegen die Horizontale seitlich Die Verbrennung des Gases in der Brennkammer des
um einen Winkel von 5° geneigt ist, wie dies in Brenners versorgt die Speicherkammer 43 mit heißem F i g. 3 und 4 gezeigt wird. 35 Gas von gleichmäßiger Temperatur und gleich-
Wie in den F i g. 1 bis 4 gezeigt ist, sind die Förder- mäßigem Druck. Eine Regelung von Druck und Temwalzen 20 des Vorerwärmungsabschnittes 11 mit ihren peratur erfolgt durch die Luft- und Brennstoff mengen, Enden in Lager 21 eingepaßt, die auf den parallelen die den Brennern zugeführt werden. Das heiße Gas U-Eisen 17 befestigt sind. Die Walzen sind quer zur entweicht dann aus der Speicherkammer 43 durch Bewegungsrichtung des Glases geneigt und mit Füh- 4° Öffnungen in den Düsenköpfen 41 und bildet das die rungsscheiben 22 versehen, damit die Glasplatten zur Glasplatte tragende Luftpolster.
Überleitung zum Erwärmungsabschnitt die geeignete An den Erwärmungsabschnitt 12, in dem die Werk-
Lage einnehmen. Die Walzen 20 werden durch die stücke durch das Gas getragen werden, schließt sich mit ihnen verbundenen Zahnräder 23 über Ketten 24 der Abschreckabschnitt 13 an. Wie in F i g. 1, 6 und 9 und 25 angetrieben, die ihrerseits von einem Elektro- 45 gezeigt ist, weist der Abschreckungsabschnitt 13 ein motor 26 angetrieben werden. Im Vorerwärmungs- flaches Bett 66 von in Mosaikform angeordneten abschnitt sind Boden und Decke mit einer aus in Düsenköpfen 67 auf. Jeder Düsenkopf 67 hat einen keramische Halter 28 eingelegten Heizwendeln 27 be- langgestreckten Schaft 68, der einen kleineren Querstehenden Strahlungsheizung ausgerüstet. Thermo- schnitt als der obere Teil des Düsenkopfes aufweist elemente messen die Temperatur des Vorerwärmungs- 50 und durch einen Kühlkasten 70 hindurch in eine abschnittes und des Glases und steuern die Heiz- Speicherkammer hineinragt, wobei der Kühlkasten Wicklungen. und die Oberseite der Speicherkammer als Träger für
Der Erwärmungsabschnitt 12 besteht aus einem die Düsenköpfe dienen.
Ofenraum 30 mit isolierenden Wänden 32 aus feuer- Innerhalb des Kühlkastens 70 wird ein Wärmefestem Material und einer Strahlungsheizung 33 mit 55 austauschmedium, wie z. B. Kühlwasser, im Umlauf in Keramikhaltern 35 befestigten Heizwendeln 34. gehalten, um die Düsenköpfe 66 zu kühlen und das
Wie in den F i g. 1, 2 und 4 gezeigt ist, befindet sich ganze Bett auf einer gleichmäßigen Temperatur zu im Ofenraum 30 ein flaches Bett 40 aus mosaikartig halten. Ein verhältnismäßig kaltes Gas, wie Luft von angeordneten Düsenköpfen 41. Bei der hier gezeigten Umgebungstemperatur, wird der Speicherkammer 71 Ausführungsform sind die Düsenköpfe 41 am oberen 60 über ein Gebläse 72 und einer Leitung 73 (vgl. F i g. 2) Ende rechteckig ausgebildet und liegen in einer ge- zugeführt.
meinsamen Ebene. Die Düsenköpfe 41 sind in auf- Oberhalb des Bettes 66 ist ein Kühlaggregat 74
einanderfolgenden Reihen angeordnet, die die Be- (F i g. 1) senkrecht auf und ab bewegbar angeordnet, wegungsrichtung des Werkstückes kreuzen, wobei jede das im wesentlichen dem Bett 66 und dem zugehörigen Reihe mit der Bewegungsrichtung des Werkstückes 65 Wärmeäustauschkasten 70 und der Speicherkammer einen von 90° abweichenden Winkel bildet und nahe spiegelbildgleich ist und in der gleichen Weise gean der nächstfolgenden Reihe gelegen ist. sondert mit einem Kühlmittel und mit Luft versorgt
Jeder Düsenkopf 41 sitzt auf einem Schaf t mit klei- wird.
Durch die Luft, die den oberen und unteren Düsenkopfbetten des Abschreckabschnittes mit geeigneter Strömungsgeschwindigkeit und geeignetem Druck zugeführt wird, um die Glasplatten zwischen den gegenüberliegenden Filmen von kalter Luft zu tragen, wird das Glas rasch abgekühlt, wobei eine Berührung des Glases mit der Tragevorrichtung verhindert wird. An der tiefer liegenden Seite des Abschreckabschnittes 13 befinden sich zwischen den oberen und unteren Düsenkopf betten Antriebsscheiben 470, die eine Kante der durch das Gas getragenen Platten berühren und sie, wie es bereits im Zusammenhang mit dem Erwärmungsabschnitt beschrieben wurde, kontinuierlich durch den Abschreckabschnitt befördern.
Wie in F i g. 1 und 2 gezeigt ist, besteht der Austragungsabschnitt 14, in den das Glas gelangt, wenn es auf etwa 36O0C abgekühlt und nicht mehr verformbar ist, aus Förderwalzen 200, die mit Führungsringen 220 versehen sind, welche mit den Scheiben 470 des Abschreckabschnittes fluchten, um das Glas bei der Überleitung in der geeigneten Lage zu halten. Jede Förderwalze ist in Lagern 210 gelagert, die von den U-Eisen 170 getragen werden und wird über Zahnräder 230 über Ketten 240 und 250 angetrieben, die ihrerseits von dem Motor 260 angetrieben werden.
In F i g. 5, 6 und 9 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Düsenkopfes gezeigt. Jeder Düsenkopf 67 weist einen prismatischen Teil 69 mit einer rechteckigen Oberfläche 104 auf, in der sich eine Vielzahl von koplanaren, gekrümmten Rillen 105 von der Mitte des Düsenkopfes, wo jede Rille über einen radialen Teil 107 mit einem Mitteldurchgang 110 in Verbindung steht, der sich durch den Schaft 68 erstreckt und mit der Speicherkammer 71 in Verbindung steht, nach außen erstrecken. Ein Ablenkdeckel 111 bildet zusammen mit den radial ausgerichteten Rillenteilen 107 und dem Mitteldurchgang 110 eine begrenzende öffnung für jede Rille 105. Bei dieser Anordnung wird das,Gas aus der Speicherkammer unter Druck dem innersten Teil der gekrümmten Rillen des Düsenkopfes zugeführt, strömt längs den gekrümmten Rillen und dann über die Oberfläche 104 des Düsenkopfes 67 in die umgebenden Gasabführdurchgänge 112. In Fig. 6 ist zusammen mit der Düsenkopfkonstruktion auch ein Druckprofil und ein Wärme-Übergangsprofil gezeigt.
In F i g. 7 und 8 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Düsenkopfes gezeigt, bei dem zur Verbesserung der Gasableitung zwischen den das Gas zuführenden Rillen in der gleichen Ebene liegende Abführrillen 114 vorgesehen sind, die eine Verbindung mit den Gasabführdurchgängen 112 zwischen den benachbarten prismatischen Düsenköpfen herstellen. Die Rillen 105' und 114 werden, wie dies in F i g. 8 gezeigt ist, allmählich flacher, wodurch der Verände-
ao rung des entlang der Rille jeweils vorhandenen Gasvolumens Rechnung getragen wird. Die Druckrillen 105' werden von der Mitte zum Rand hin flacher, da das Gas auch nach oben strömt und nicht das gesamte austretende Gasvolumen die ganze Länge der
as Rille durchströmt. Die Abführrillen 114 werden in der entgegengesetzten Richtung flacher; die Rillentiefe nimmt entsprechend den zunehmenden aus den Drückrillen ausströmenden Gasvolumina, die zum Rande des Düsenkopfes hin abströmen, in Richtung auf die Gasabführdurchgänge 112 zu.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Düsenköpfe führt zu einer Erhöhung der Turbulenz des ausströmenden Gases und bewirkt dadurch einen gegenüber der aus der USA.-Patentschrift 1622 817 bekannten Anordnung wesentlich verbesserten Wärmeübergang.
Tabelle
Düse Wärmeüber
tragung*)		 Abstand zwischen den
Düsenköpfen und der
Glasoberfläche (cm)		 unten Strömungsgeschwindigkeit
der Luft**)		 unten Temperungs-
grad***)		 Stärkerer
Glasplatte
oben 0,0508 oben 88,5 (cm)
Düsenköpfe nach- 395 0,102 0,089 91,5 357 3750 0,610
F i g. 5 der vorlie 898 0,109 0,0508 374 131 6920 0,614
genden Anmeldung 430 0,0965 0,0584 149,5 360 3500 0,487
898 0,089 0,0584 389 324 5950 0,487
898 0,0838 0,107 360 336 5900 0,315
898 0,119 8,9 339 915 4500 0,229
Abschreckdüsen nach 146 8,9 915. 3250 0,610
der USA.-Patentschrift
2 790 270
*) Kcal/m2 Düsenkopf bett," C.
♦*) m7Min./m2 Düsenkopf bett, Luft voh Umgebungstemperatur (27 bis 38° C). ***) Zentralspannung in Γημ/2,54αη, ermittelt aus der Doppelbrechung von polarisiertem Licht.
Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Düsenköpfe erfolgt der Hauptteil der Wärmeübertragung zwischen dem durch die Düsenköpfe strömenden Gas und der Platte bzw. Bahn des zu kühlenden Materials durch Konvektion. Nur ein geringer Anteil der Wärmeübertragung erfolgt durch Wärmeleitung zwischen dem Platten- bzw. Bahnenmaterial und den Düsenköpfen über das Gas oder durch Wärmestrahlung zwischen dem Platten- bzw. Bahnenmaterial und den Düsenköpfen. Zum Beispiel wurde bei der Verwendung der in F i g. 5 und 6 gezeigten Düsenkopfausführungsform zum Abschrecken einer auf eine Temperatur unterhalb 649 0C erwärmten Glasplatte gefunden, daß bei Strömungsgeschwindigkeiten in der Größenordnung von 56,6 Liter pro Minute und Düsenkopf mehr als 80% der Wärmeübertragung der Konvektionskühlung zuzuschreiben sind. Bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten nimmt dieser Prozentanteil zu, während bei höheren Temperaturen der Beitrag der Wärmestrahlung größer wird und sich der auf Kon-
vektion entfallende Prozentanteil entsprechend verringert.
Die erfindungsgemäßen Düsenköpfe können je nach Größe der zu tragenden Glasplatten und der erforderlichen Gleichmäßigkeit des Druckes in verschiedenen Größen verwendet werden. Während sich quadratische Düsenköpfe mit einer Kantenlänge von etwa 2,54 cm und acht gleich gekrümmten Rillen, wie sie in F i g. 5 bis 9 gezeigt werden, für einen großen Bereich von Glasplattengrößen als zufriedenstellend erwiesen haben, kann die Größe dieser Düsenköpfe auch von einer Kantenlänge von etwa 3,17 mm bis 5,08 oder 7,62 cm variieren. Die Düsenköpfe brauchen auch nicht quadratisch zu sein; es gibt zahlreiche andere geometrische oder unregelmäßige Formen, die in gleicher Weise geeignet sind.
Die erfindungsgemäßen Düsenköpfe können auch zum Kühlen von Glasplatten bzw. Bahnen verwendet werden, wenn diese nicht von dem ausströmenden Gas getragen werden. Die gegenüberliegenden Düsenkopfbetten können z. B. senkrecht angeordnet sein und die Glasplatten oder -bahnen oder andere Materialien in Platten- oder Bahnenform mit HiWe üblicher Zangentragvorrichtungen zwischen den Betten hindurchgeführt werden.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen -»09 670Π 81

Claims (4)

1 2 eine gleichförmige Versorgung der Düsen mit Gas Patentansprüche: nicht möglich ist. Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe,
1. Düsenkopf zur Erzeugung einer Tragschicht die bei der bekannten Anordnung durch die unteraus einem fließfähigen Medium zur Wärmeüber- 5 schiedliche Länge und Lage der Verbindungsdurchtragung mit einer auf der Tragschicht schwebenden gänge bestehende Ungleichförmigkeit der Gaszufüh-Platte aus festem Material, mit einer Anzahl von rung zu vermeiden und den Aufbau zu vereinfachen. Rillen an der Oberfläche des Düsenkopfes, die mit Gemäß der Erfindung wird dies bei einem Düseneinem im Innern des Düsenkopfes liegenden Hohl- kopf der eingangs erwähnten Art dadurch erreicht, raum zur Zuführung des die Tragschicht bildenden io daß der Düsenkopf ein prismatischer Körper ist und Mediums in Verbindung stehen, dadurch ge- der Hohlraum durch einen an der Oberfläche mittels kennzeichnet, daß der Düsenkopf (67) ein eines Ablenkdeckels abgedeckten Mitteldurchgang prismatischer Körper ist und der Hohlraum durch gebildet ist, von dem an der Oberfläche die Rillen einen an der Oberfläche (104) mittels eines Ab- ausgehen.
lenkdeckels (111) abgedeckten Mitteldurchgang 15 Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung werden
(110) gebildet ist, von dem an der Oberfläche (104) für die Zuführung zu den einzelnen Düsen jedes
die Rillen (105, 105') ausgehen. Düsenkopfes völlig gleichförmige Bedingungen ge-
2. Düsenkopf nach Anspruch 1, dadurch ge- schaffen, so daß eine völlig gleichförmige Laufzufühkennzeichnet, daß die Rillen (105, 105') in der rung bei allen Düsen des Düsenkopfes auch bei sehr Ebene der Oberfläche (104) bogenförmig verlaufen, ao geringem Druckgefälle im Düsenquerschnitt und
3. Düsenkopf nach Anspruch 1 oder 2, dadurch damit relativ langsame Ausströmung durch die Düse gekennzeichnet, daß von der Außenkante der Ober- erreicht wird. Außerdem erfolgt durch die Rillen eine fläche (104) in Abstand zwischen die Zuführrillen gleichmäßige Verteilung des fließfähigen Mediums (105') verlaufende Abführrillen (114) vorgesehen über die ganze Außenfläche des Düsenkopfes.
sind. 35 Um eine noch gleichförmigere Verteilung und Aus-
4. Verwendung von Düsenköpfen nach einem strömung aus der Rille zu erhalten, verlaufen vorzugsder Ansprüche 1 bis 3 für eine Vorrichtung zur weise die Rillen in der Ebene der Oberflächen bogen-Bildung eines Tragbettes mit größerer Ausdehnung, förmig. Um die Strömung von den Düsen in die Abdadurch gekennzeichnet, daß die Düsenköpfe (67) führkanäle zu erleichtern und noch gleichmäßigere nebeneinander in Abstand angeordnet sind und 30 Strömungsverhältnisse auf der Oberfläche des Düsenzwischen sich Gasabführdurchgänge (112) für das kopfes zu schaffen, sind vorzugsweise von der Außen-Medium bilden. kante der Oberfläche in Abstand zwischen die Zuführrillen verlaufende Abführrillen vorgesehen.
Wenn die erfindungsgemäßen Düsenköpfe für eine
, 35 Vorrichtung zur Bildung eines Tragbettes mit größerer
Ausdehnung verwendet werden, können vorzugsweise die Düsenköpfe nebeneinander in Abstand angeordnet sein und zwischen sich Gasabführdurchgänge für das
Die Erfindung betrifft einen Düsenkopf zur Erzeu- fließfähige Medium bilden.
gung einer Tragschicht aus einem fließfähigen Medium 40 Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichzur Wärmeübertragung mit einer auf der Tragschicht nungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert,
schwebenden Platte aus festem Material, mit einer In den Zeichnungen zeigt
Anzahl von Rillen an der Oberfläche des Düsenkopfes, F i g. 1 eine Seitenansicht teilweise im Schnitt auf
die mit einem im Innern des Düsenkopfes liegenden eine Handhabungsmaschine für Glasplatten unter VerHohlraum zur Zuführung des die Tragschicht bil- 45 Wendung der erfindungsgemäßen Düsenköpfe,
den den Mediums in Verbindung stehen. F i g. 2 eine Draufsicht auf die Maschine gemäß
Es sind Vorrichtungen und Verfahren zum Trans- F i g. 1, ■
port von Glasplatten oder -bahnen mit Hilfe eines F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in
Glasstromes und Vorrichtungen zur Wärmeübertra- F i g. 1,
gung zwischen einem fließfähigen Material, d. h. 50 Fi g. 4 einen Schnitt entlang der Linie 4-4 in einem Gas oder einer Flüssigkeit und einer damit mit F i g. 1,
dem fließfähigen Material in Berührung stehenden F i g. 5 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform
Glasplatte oder -bahn bekannt (deutsche Offenlegungs- eines Düsenkopfes,
Schriften 1 421 784 und 1 421 785). . . F i g. 6 schematisch einen Schnitt durch einen Ab-
Dabei ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum 55 schnitt eines aus erfindungsgemäßen Düsenkopfes Herstellen von Glasbahnen bekannt. Es ist ein Ver- zusammengesetzten Tragbettes, wobei Grafiken über fahren (USA.-Patentschrift 1622 817), bei dem die den Druckverlauf und die Wärmeübertragungs-Glasbahn um Beschädigungen der Oberfläche zu ver- geschwindigkeit in der Schnittebene dargestellt sind, meiden von einem Luftpolster getragen wird. Das Bett F i g. 7 eine Draufsicht auf eine abgewandelte
weist bei dieser Vorrichtung eine Vielzahl von paral- 60 Form des Düsenkopfes,
lelen, nebeneinanderliegenden Rillen auf, wobei in F i g. 8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in
zwei nebeneinanderliegende Rillen jeweils die Zu- F i g> 7 und
führungsöffnungen und die Abführungsöffnungen für F i g. 9. eine Schrägansicht auf einen Abschnitt
die Luft einmünden. eines aus Düsenköpfen gemäß F i g. 4 gebildeten
Bei dieser bekannten Anordnung sind jedoch die 65 Tragbettes. .
Zuführwege für das fließfähige Medium in bezug auf F i g. 1 bis 4 zeigen eine Vorrichtung, wie sie zum
den Strömungswiderstand durch unterschiedliche Erwärmen von Flachglasteilen bis auf die oder einen Länge und Leitungsführung so unterschiedlich, daß Wert oberhalb der Verformungstemperatur, beispiels-
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DE1471948B2 DE1471948B2 (de) 1973-08-30
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