DE19728787C1 - Rollenofen für die Erwärmung von Glasscheiben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rollenofen für die Erwärmung von Glasscheiben auf ihre Erweichungstemperatur.

Rollenöfen zum Aufheizen von Glasscheiben sind in verschiedenen Ausführungen bekannt. Sie werden eingesetzt, wenn die Glasscheiben in nachgeschalteten Anlagen gebogen oder vorgespannt werden, oder wenn auf die Glasscheiben aufgebrachte Emailfarben eingebrannt werden sollen. Die Rollenöfen können als Durchlauföfen ausgebildet sein oder als Öfen mit oszillierender Bewegung der Glasscheiben.

Durch den Kontakt der Glasscheiben mit den heißen Transportrollen erfolgt auf der unteren Seite der Glasscheiben ein intensiverer Wärmeübergang als auf der oberen Seite. Um die dadurch bedingte unterschiedliche Erwärmung der Glasscheiben auszugleichen, ist es bekannt, bei Strahlungsöfen, das heißt bei Rollenöfen, bei denen oberhalb und unterhalb der Transportrollenbahn elektrische Heizstrahler angeordnet sind, in der Nähe der oberen Oberfläche der Glasscheiben durch dort angeordnete Rohre Luftstrahlen einzublasen. Dadurch werden turbulente Luftströmungen erzeugt. Diese sorgen für eine Erhöhung des konvektiven Anteils der Wärmeübertragung und damit für den Ausgleich der Erwärmung auf beiden Seiten der Glasscheiben. Ein nach diesem Prinzip arbeitender Rollenofen ist in der US-PS 5.368.624 beschrieben.

Aus der EP 0721922 A1 ist ein Rollenofen zum Erwärmen von Glasscheiben bekannt, der eine Vorheizzone aufweist, in der eine konvektive Erwärmung der Glasscheiben auf beiden Seiten durch Aufblasen von Heißluft erfolgt. Die Temperatur der heißen Luft soll bei 400 bis 500°C, und vorzugsweise bei 450°C konstant gehalten werden. An diese Vorheizzone schließt sich eine Strahlungsheizzone an, in der oberhalb und unterhalb der Transportrollenbahn Strahlungs- Heizelemente vorgesehen sind.

Die Gefahr einer unterschiedlichen Erwärmung der Glasscheiben auf beiden Seiten ist besonders ausgeprägt, wenn die Glasscheiben mit einer Oberflächenbeschichtung versehen sind. Wenn beschichtete Glasscheiben erwärmt werden, befindet sich die beschichtete Seite in der Regel oben, da je nach Art der Beschichtung diese sonst beim Transport auf den Rollen beschädigt werden kann. Bei den Schichten kann es sich um Wärmestrahlen absorbierende Schichten handeln, wie es beispielsweise bei den Einbrennfarben der Fall ist, oder um Wärmestrahlen reflektierende Schichten, wie sie als Wärmeschutzschichten bzw. Sonnenschutzschichten zum Einsatz kommen. Während im ersten Fall die Oberseite der Glasscheibe im Ofen durch die Strahlungswärme stärker erhitzt wird, bleibt sie im anderen Fall deutlich kälter, weil die Wärmestrahlung von der Schicht reflektiert wird. Entsprechend verformen sich die Glasscheiben in diesen Fällen in entgegengesetzter Richtung.

Da es insbesondere bei Glasscheiben mit einer wärmereflektierenden Oberflächenschicht schwierig ist, die Glasscheibe mit Strahlungswärme gleichmäßig und ohne störende Durchbiegungen zu erwärmen, wurden Rollenöfen mit konvektiver Erwärmung der Glasscheiben entwickelt.

Derartige Konvektionsöfen sind beispielsweise aus der DE 40 10 280 A1 und aus der DE 43 36 364 A1 bekannt. Bei diesen bekannten Konvektionsöfen erfolgt die Erwärmung der Glasscheiben auf beiden Seiten durch Beblasung mit heißem Gas. Zu diesem Zweck sind sowohl oberhalb als auch unterhalb der Transportebene der Glasscheiben quer zur Bewegungsrichtung der Glasscheiben Düsenrippen angeordnet, die dicht oberhalb und unterhalb der Transportebene münden. Durch diese Düsenrippen werden die Glasscheiben mit heißer Luft beblasen, die beispielsweise durch in den Strömungskanälen eingebaute elektrische Heizregister auf eine Temperatur bis etwa 700°C erwärmt wird.

Konvektionsöfen dieser Art sind bezüglich der Temperaturregelung der heißen Blasluft verhältnismäßig flexibel. Sie gestatten eine gleichmäßige Erwärmung auch dann, wenn die Glasscheiben auf einer Seite beschichtet sind.

Bei Konvektionsöfen der bekannten Art sind die Düsenrippen im unteren Teil des Ofens zwischen den Transportrollen angeordnet, wobei zwischen den Düsenrippen und den Transportrollen noch ein hinreichend großer Abstand vorhanden sein muß, um die Abströmung der heißen Luft zu ermöglichen. Das hat zur Folge, daß die Transportrollen einen verhältnismäßig großen Abstand voneinander aufweisen. Dadurch werden die Abstände zwischen den tragenden Unterstützungslinien der Transportrollen ebenfalls verhältnismäßig groß. Insbesondere bei verhältnismäßig dünnen Glasscheiben wächst damit die Gefahr, daß sie sich bei Erreichen ihrer Erweichungstemperatur unter der Wirkung ihres Eigengewichts verformen. Dabei wird das Eigengewicht durch die von unten gegen die Glasscheiben gerichteten Gasströme nicht entlastet, weil die Glasscheiben auch auf der oberen Seite an den gleichen Stellen mit dem gleichen Blasdruck beblasen werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rollenofen für die gleichmäßige Erwärmung der beiden Oberflächen von Glasscheiben zu entwickeln, der die bekannten Vorteile der konvektiven Erwärmung nutzt, ohne daß eine erhöhte Gefahr einer Deformation der auf den Transportrollen liegenden Glasscheiben unter der Wirkung ihres Eigengewichts besteht.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß oberhalb der Rollenbahn ausschließlich eine Konvektionsheizung mit quer zur Bewegungsrichtung der Glasscheiben angeordneten Düsenrippen zum Aufblasen von heißem Gas, und unterhalb der Rollenbahn ausschließlich eine Strahlungsheizung vorgesehen ist.

Ein erfindungsgemäßer Rollenofen führt nicht nur zu einer erheblichen Verbesserung der optischen Qualität der Glasscheiben durch die Möglichkeit einer dicht aufeinanderfolgenden Anordnung der Transportrollen, sondern hat auch wesentliche andere Vorteile. Beispielsweise sind die Herstellkosten eines solchen Ofens erheblich niedriger als die Herstellkosten der bekannten Konvektionsöfen, da der Ofen unterhalb der Transportrollen eine wesentlich einfachere Konstruktion und eine wesentlich geringere Bauhöhe aufweist. Auch die Montagekosten für den erfindungsgemäßen Ofen verringern sich beträchtlich, da wegen der geringen Bauhöhe der Unterschale des Ofens keine Grube im Boden der Fabrikationshalle mehr erforderlich ist, sondern der Ofen oberhalb des Bodenniveaus auf einem geeigneten Fundament oder einer geeigneten Tragkonstruktion aufgestellt werden kann. Damit sind die Investitionskosten eines erfindungsgemäßen Ofens insgesamt deutlich günstiger als bei den bekannten Konvektionsöfen.

Ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Ofen wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Von den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Rollenofen, und

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1.

Da der Aufbau sowohl von Konvektionsöfen als auch von Strahlungsöfen grundsätzlich bekannt ist, braucht auf die Konstruktionsdetails eines erfindungsgemäßen Ofens im einzelnen nicht eingegangen zu werden.

Wie es aus den Zeichnungen hervorgeht, umfaßt ein erfindungsgemäßer Rollenofen ein Unterteil 1 und ein Oberteil 10. An dem Unterteil 1 sind außerhalb des beheizten Ofenraums geeignete Lager 2 angeordnet, in denen die Transportwellen 3 in möglichst geringem Abstand voneinander gelagert sind. Die Transportwellen 3 werden mit Hilfe nicht dargestellter Vorrichtungen angetrieben. Wenn der Ofen als Durchlaufofen vorgesehen ist, erfolgt der Antrieb der Transportwellen 3 kontinuierlich in dem gleichen Drehsinn. Öfen mit geringerer Kapazität sind häufig mit einem Rollenantrieb mit wechselnder Drehrichtung versehen, so daß die Glasscheiben innerhalb des Ofens eine oszillierende Bewegung ausführen und dadurch der Ofen eine wesentlich geringere Baulänge aufweisen kann.

Im Unterteil 1 des Ofens sind elektrische Heizwiderstände 5, beispielsweise in Form von Heizwendeln, in der erforderlichen Anzahl angeordnet. Mit Hilfe dieser Heizwiderstände 5 wird die Unterseite der Glasscheibe 6 allein durch Strahlungsenergie erhitzt, und zwar zum Teil unmittelbar durch den direkten Strahlungsanteil, der zwischen den Transportwellen 3 unmittelbar auf die Glasscheibe auftrifft, und zum größeren Teil durch die von den erhitzten Transportwellen 3 ausgehende Sekundärstrahlung bzw. durch den unmittelbaren Kontakt der Glasscheibe mit den erhitzten Transportwellen 3.

Im Gegensatz dazu erfolgt im Oberteil 10 des Ofens die Erwärmung der oberen Seite der Glasscheibe 6 ausschließlich durch Konvektion, indem heißes Gas auf die Glasscheibe aufgeblasen wird. Zu diesem Zweck sind über die gesamte Länge des Ofens quer zur Transportrichtung der Glasscheiben, das heißt parallel zu den Transportwellen 3, Düsenrippen 12, 13 angeordnet, die über Verteilerkanäle 14 bzw. 15 mit etwa 650 bis 700°C erwärmter Luft beaufschlagt werden.

Zum Zweck einer guten Durchmischung der heißen Luft und einer dementsprechend gleichmäßigen Temperatur sind in Längsrichtung des Ofens zwei Gruppen von Düsenrippen 12 und 13 vorgesehen. Während die Düsenrippen 12 über den Verteilerkanal 14 von einem Ventilator 17 mit heißer Luft versorgt werden, der in der Nähe des hinteren Endes des Ofens innerhalb des Ofenraums angeordnet ist, werden die Düsenrippen 13 über den Verteilerkanal 15 und einen Ventilator 18 mit heißer Luft versorgt, der seinerseits auf der dem Ventilator 17 entgegengesetzten Seite des Ofens und in der Nähe vom vorderen Ende des Ofens angeordnet ist.

Die Erwärmung der Luft erfolgt innerhalb der Verteilerkanäle 14 und 15 durch geeignete Heizregister 20, 21. Die Antriebsmotore 22, 23 für die Ventilatoren 17, 18 sind selbstverständlich außerhalb des heißen Ofenraums angeordnet. Als Ventilatoren eignen sich sowohl Radiallüfter, wie sie in den Zeichnungen dargestellt sind, als auch Querstromventilatoren. Bei Verwendung von Querstromventilatoren ist die Anordnung im wesentlichen so zu treffen, wie es in der DE 43 36 364 A1 beschrieben ist.

Selbstverständlich umfaßt der Ofen darüber hinaus die üblichen Einrichtungen zur Steuerung bzw. Regelung der elektrischen Heizwiderstände 5, 20, 21 und der Ventilatoren 17, 18, um entsprechend den jeweiligen Anforderungen eine möglichst gleichmäßige Erwärmung der Glasscheiben zu gewährleisten. Die Steuer- bzw. Regeleinrichtungen sind zweckmäßigerweise so ausgebildet, daß sie voneinander unabhängig sind, so daß sie je nach den gewünschten Anforderungen auch eine unterschiedliche Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite der Glasscheiben mit der Wärmeenergie ermöglichen.

Claims (2)

1. Rollenofen für die Erwärmung von Glasscheiben auf ihre Erweichungstemperatur, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Rollenbahn ausschließlich eine Konvektionsheizung mit quer zur Bewegungsrichtung der Glasscheiben (6) angeordneten Düsenrippen (12, 13) zum Aufblasen von heißem Gas auf die obere Oberfläche der Glasscheibe (6), und unterhalb der Rollenbahn ausschließlich eine Strahlungsheizung (5) vorgesehen ist.

2. Rollenofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwiderstände (5) und die Antriebsmotore (22, 23) der Ventilatoren (17, 18) mit Steuer- bzw. Regeleinrichtungen versehen sind, die eine unterschiedliche Beaufschlagung der Oberseite und der Unterseite der Glasscheiben (6) mit Wärmeenergie ermöglichen.