DE2344138A1

DE2344138A1 - Tunnelofen und verfahren zum betrieb desselben

Info

Publication number: DE2344138A1
Application number: DE19732344138
Authority: DE
Inventors: Willem Schraven
Original assignee: Smit Nijmegan BV
Current assignee: Smit Ovens Bv Nijmegen Nl
Priority date: 1972-11-21
Filing date: 1973-09-01
Publication date: 1974-06-12
Also published as: JPS4978711A; DE2344138B2; JPS5834416B2; GB1449658A; DE2344138C3; FR2207098A1; BE806318A; FR2207098B3; US3884667A

Description

Anmelder: Suit Nijmegen electrotechnische Fabrieken N.Y., Niederlande "Tunnelofen und Verfahren zum Betrieb desselben" 2344138

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Gegenständen, insbesondere Glaswaren, die durch einen horizontalen Tunnelofen mit einzelnen, aufeinanderfolgenden Abschnitten transportiert werden, und einen Tunnelofen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Es ist bereits bekannt, Tunnelkühlöfen für Glaswaren, die aus Glasformmaschinen kommen in einzelnen, aufeinanderfolgenden Sektionen zu bauen. Die Glaswaren werden dabei von eines endlosen Band durch den langgestreckten Tunnelofen transportiert.

Es ist wesentlich, daß in dem Tunnelofen eine Temperaturkurve eingestellt wird, entsprechend der die Glaswaren vor dem Abkühlungsprozess ait einer Höchsttemperatur von z.B. sehr als 450 C geführt werden, um die von dem Foraprozess herrührenden Spannungen abzubauen.

Nachteilig ist bei dem bekannten Tunnelkühlöfen, daß diese hohe Wärmeverlus te durch den Eintritt von Kaltluft am Kühlofeneingang nachweisen, keine Wärmerückgewinnung der abzuführenden Wärme zur anfänglichen Aufheizung möglich ist,in ihnen «ine genau· Einstellung der gewünschten Temperaturkurve ohne Temperatursprünge nur schlecht

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■öglich istjbei Veränderungen der Ladungjdie Temperaturkurve im hinteren Ofenteil ohne Heizelemente nicht weitgehend beibehalten werden kann und Veränderungen in den Umgebungsströmungen nur unvollkommen ausgeglichen werden können, und die Tunnelofen insgesamt aufwendig, wenig wirtschaftlich und sturungsanfällig sind.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren snr Führung von Gegenständen innerhalb einer bestimmten Temperatarkurve und insbesondere zur kontrollierten Abkühlung von Glasgegenständen sowie einen Tunnelofen zur Durchführung dieses Verfahrens zu finden, denen die vorgenannten Nachteile und die des Standes der Technik nicht mehr anhaften und die es insbesondere bei geringstem Energieverbrauch und wirtschaftlichem Aufwand erlauben, Gegenstände innerhalb einer gewünschten Temperaturkurve zu führen, wobei die Temperatur zuerst ansteigen kann, dann im kritischen Temperaturbereich geführt wird und danach relativ rasch abfallen kann, ohne daß unzulässig· Temperatursprünge zwischen den einzelnen Tunnelofenabechnitten auftreten.

Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, in dem erfindungsgemäSen Tunnelofen eine Langeströnung mit einfachen und in den einzelnen Abschnitten bereits vorhandenen Regelmitteln einzustellen, and so mit geringstem Aufwand eine genauere Einstellung der von der Glaswar en durchlaufenen Temperaturkurve zu ermöglichen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei de« eingangs genannten Wärmebehandlungsverfahren in den einzelnen Ofenabschnitten erhitzte Luft ia Querstroa umgewälzt wird, wobei zusätzlich Kühlluft von dem Uawälζlüfter angesaugt und eine der angesaugten Kühlluft entsprechende Abluftmenge abgeblasen werden kann.

Vorteilhaft kann zur Einstellung einer Längsströmung in de· Behandlungsofen in den einzelnen Abschnitten in Abhängigkeit τοη Temperaturwerten in davor oder dahinterllegenden Abschnitten mehr Kühlluft angesaugt als Abluft abgeblasen oder »ehr Abluft abgeblasen als Kühlluft angesaugt werden.

Der Tunnelofen gemäß der Erfindung kennzeichnet sich vorteilhaft durch je einen Umwälzventilator für die Umwälzung der Kühlluft im Querstro* innerhalb jeder Sektion und aitteln zar Zuführung von Kühlluft in einigen Abschnitten und mitteln zur Abführung von Abluft aus diesen Abschnitten in Abhängigkeit von der gewünschten Teaperatur.

Vorteilhaft kann der erfindungsgeeäße Tunnelofen weiterhin sttr Einstellung einer beliebigen Längsstrttaung mit einfachsten Mitteln, d.h. unter Ausnutzung der vorhandenen Mittel zur Einstellung der Zu- und Abluft in den einzelnen Abschnitten, Begelaittel aufweisen,

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die in Abhängigkeit von einem temperaturabhängigen Stellsignal aus einem anderen Abschnitt die Zuluft- und Abluftmittel derart einzustellen vermögen, daß ein Luftüberschuß angesaugt wird oder ein LuftÜberschuß als Abluft austritt, in den Abschnitten also ein beliebiger Unter- oder Überdruck und damit eine beliebige Längsströmung durch die Abschnitte hindurch einstellbar ist.

Im folgenden wird ein AusfUhrungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Aufsicht auf einen Tunnelofen gemäß der Erfindung, Fig. 2 die Seitenansicht eines Tunnelofens gemäß der Erfindung, Fig. 3 die über die Länge des Tunnelofens bei« Abkühlen eines ausgeformten Glashohlkörpers eingestellte Temperaturkurve,

Fig. 4 den Querschnitt durch einen Abschnitt des Aufheizteils des erfindungsgemäßen Tunnelkühlofens,

Fig. 5 einen Ausschnitt aus einem Abschnitt des Kühlteils mit Einrichtungen zur geregelten Zu— und Abführung von Luft in den Abschnitt,

Fig. 6 das Schema einer Regelung eines Kühlabschnittes gemäß Fig. 5 in Abhängigkeit von dem Meßwert eine· im Abstand davon davorliegenden Abschnittes und

Fig. 7 das Regelschema der Regelung eines Segmentes in Abhängigkeit von der darin herrschenden Temperatur und der Langes trb'aung.

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Gemäß den Figuren besteht der erfindungsgemäße Tunnelofen, der allgemein mit 1 bezeichnet ist, aus einzelnen Abschnitten 2 und 3, auf welche ein Aastrittssegment 4 folgt. Durch den Ofen läuft ein Förderband 5 hin- und zurück, welches vor und hinter dee Ofen umgelenkt und angetrieben wird. Das Förderband 5 ist aus hitzheständigem und elastischen Material, z.B. Stahldraht und weist genügend große Öffnungen auf, so daß Luft durch das Band hindurchzirkulieren kann.

Das Band 5 liegt innerhalb des Ofens auf einer Unterlage 6 auf, die ebenfalls Öffnungen für den Durchtritt von Luft aufweist, das Band wird innerhalb des Ofens zurückgeführt und die zu kühlenden Glasgegenstände werden einfach auf das Band vor de« Eingang des Ofens aufgestellt und nach Austritt aus dem Ofen wieder abgenommen.

Gemäß Fig. i und 2 weist der erfindungsgeaäße Ofen 1 in Laufrichtung des Förderbandes 5 vorn Hochtemperatur-Kühlabschnitte 2 und -darauffolgend Kühlabechnitte 3 für geringere Temperaturen auf. Der Aufbau des Ofens i geht auf einfachste Art vor sich, da die einzelnen Abschnitte im Herstellerwerk vollständig fertiggestellt werden können und dann zu den gesamten Ofen zusammengesetzt werden können, wobei dann lediglich das Förderband 5 durch die Gesamtheit der Abschnitte hindurchgeführt werden muß.

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GeiiäB Pig. 4 weist der einzelne Abschnitt 2 oder 3 eine umlaufende Isolation 9 innerhalb eines stabilen Rahmens 10 auf, der auf Fiiiien steht. Unter der Decke des Abschnittes ist ein Ventilator T angebracht, welcher durch eine durch die Isolation 9 hindurchgeführte Welle 12 über einen Elektromotor 13 angetrieben wird. Ein- oder beidseitig in der Sektion sind passende Heizelemente 8a oder Kühlelemente Bb angeordnet, und der Ventilator 7 saugt jetzt die Kühl- bzw. Heizluft durch die Oberseite des Förderbandes 5 und die darauf stehenden Glasgegenstände (nicht gezeigt) an und führt sie seitlich in Richtung auf die Heizelemente 8 ab, die von des an den Außenwänden absteigenden Luftstrom durchströmt werden, der darauf in den Raum zwischen die Unter- und Oberseite des Förderbandes 5 eintritt und jetzt den Kreislauf wie beschrieben fortsetzt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 5 kann in jedem Abschnitt die Temperatur dadurch eingestellt werden, daß der Ventilator 7 von außen Kaltluft ansaugen kann und weiterhin ^aQ erwärmte Luft, die mit der Kaltluft gemischt ist,aus dem Abschnitt austreten kann.

Gemäß Fig. 5 sind beidseitig Öffnungen in der Abschnittsdecke mit Ventilen bzw. Klappen 15 vorhanden, welche Über ein Stellglied eingestellt werden können. Zum Ansaugen von Kaltluft iet konzentrisch

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zur Welle 12 ein Ansaugkanal mit einem weiteren Ventil oder einer weiteren Klappe 11 vorhanden, welches ebenfalls über das Stellglied eingestellt werden kann.

Falls die Temperatur in eines Abschnitt zu hoch ansteigt, d.h. über den mittleren Temperaturwert gemäß der Temperaturkurve von Fig. 3 oder einer anderen gewünschten Temperaturkurve, so öffnet unter dem Einfluß eines Temperatur-Meßgliedes das Stellglied 16 die Ventile 14 und 15, so daß kalte Luft von dem Ventilator 7 angesaugt, mit der warmen, umgewälzten Luft vermischt werden kann und Luft soweit aus den Ventilen 15 wieder austreten kann, wie sie nicht zur Erzeugung der Längsströmung benötigt wird. Bei Handbetrieb wird das Stellglied 16 vom Bedienungspersonal direkt eingestellt.

Wie in Fig. T gezeigt, tritt die vorstehende Regelung innerhalb die Grenzwert—linien S-I und S-2 in Funktion. Je höher die Temperatur innerhalb diser Grenzwerte abweicht, um so mehr werden die Ventile 14 und 15 geöffnet. Oberhalb Grenzwert S-I wird ein geschlossenes Kühlelement 8-b eingeschaltet, unterhalb S-2 ein Heizelement 8-a. Die Kühlelemente bzw. die Heizelementen gehören zu dem Abschnitt, in dem das Thermoelement untergebracht worden ist (Fig. 6).

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Für den Fachmann überraschend ist es jetzt möglich, mit einem Regel schema gemäß Fig. 6 eine Längsströmung in de« erfindungsgemaüen Tunnelkühlofen einzustellen, indem bei einem in Bandlaufrichtung vornliegenden Abschnitt bei 17 die Temperatur gemessen wird, über ein Vergleich des Ist- mit dem Sollwert bei 18 ein Regelsignal erzeugt wird, welches wiederum die Stellglieder 16 beeinflußt und in den hintenliegenden Sektionen eine Einstellung der Ventile 15 und 14 derart bewirkt, daß diese entweder mehr Luft anzusaugen gestatten, als ausfließt bzw. weniger Luft angesaugt wird, als auefiiebt ,· Das Bedienungspersonal kann selbstverständlich direkt aufgrund von Temperaturanziegei> die Einstellung der Ventile oder Klappen 14 und vornehmen.

In den hinteren Sektionen entsteht dadurch ein mehr- oder weniger großer Überdruck bzw. Unterdruck, so daß eine Längsströmung regelbar ist

Die erfindungsgemäße Regelung ist besonders wirtschaftlich, da sie auf die bereits vorhandenen Ventile 14 und 15 sowie die Stellglieder zurückgreift und lediglich eine weitere Temperatureeßsteile 17 sowie einen Regler 18 benötigt.

Es hat sich aber ^seigt, daß trotz des geringen Aufwandes ein Längsstrom durch den Ofen sowohl als Gegenstrom zu der Bandbewegungsrichtung als auch für Sonderfälle ein mitlaufender Strom einstellbar ist.

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Die erfindurigsgemäüe Einstellung des Gegenluftstromes längs des Tunnelofens ist besonders deshalb vorteilhaft, da dadurch eine energiesparende Gegenstromaufheizung der Glsewaren möglich ist, der Lufteintfitt am üfeneingang verringert wird, eine einfachere .Einstellung eines anderen Gegenluftstromes beim Einsetzen anderer Glaswaren mit einer anderen KühlkiunFe möglich ist, ein Ausgleich der verschiedenen auf die Abschnitte einwirkenden äußeren Einflüsse, z.B. beim Offnen von Hallentüren und dergl. möglich ist, da eine raschere Abkühlung des Glases aufgrund einer besser eingestellten Kühlkurve möglich ist.

Bei Bedarf kann weiterhin von den beheizten Ofenabschnitten durch Einstellung eines mitlaufenden Luftstromes eine Aufheizung der nicht aufgeheizten Abschnitte erfolgen, so daß dadurch die Anfahr- oder Unterbrechungszeit verringert werden kann*

Ersichtlicherweise bietet die erfindungsgemäße Regelung eine Fülle von verschiedensten Möglichkeiten zur Kontrolle und Einstellung der gewünschten Kühlkurve, da die Temperatur verschiedenster Abschnitte einzeln oder zusammengefaßt zur Regelung der Drücke in verschiedensten anderen Abschnitten einzeln oder zusammengefaßt verwendet werden kann.

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Js'a hat sich als ijnsbgonders zweckmäßig erwiesen* die Temperaturmessung für die Hegelung der Längsströmung im letzten Abschnitt der sogenannten "kritischen" Zone vorzunehmen, wobei die Regelung selbst gemäß äer Figur 6 in Kühlabschnitten erfolgt. Bei Änderungen der Ladung wird in dem keine Heizelemente aufweisenden hinteren Ofenteil durch Schließen und Öffnen der Ventile und Klappen und der dadurch beeinflußten Längsströmung flafür gesorgt, daß die optimale Temperaturkurve in diesem Ofenteil weitgehend beibehalten wird bei wechselnder Beladung.

Der erfindungsgemäße Tunnelofen kann nicht nur für die Kühlung Ton Glasgegenständen, sondern auch für das Einbrennen von Jäinbrennfarben auf dem Glas, für die Verformung von Glasgegenständen und weitere Wärmebehandlungen von Glas, Keramik und dergl. verwendet werden.

Eriichtlicherweise bietet also das erfindungsgemäße Regelungsverfahren sowie der entsprechend gebaute Ofen eine Fülle von für den Fachmann überraschenden Vorteilen.

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Claims

Pa tentanspruche

1. \ <»rfahren zur Wärmebehandlung von Gegenständen, z.B. Glaswaren,

ie auf einem endlosen Band durch einen horizontalen Tunnelofen ait einzelnen, aufeinanderfolgenden Abschnitten transportiert
wurden, dadurch gekennzeichnet, daß in einzelnen Ofenabsehni ti en erhitzte Luft im Querstrom umgewälzt wird, wobei zusätzlich kühlluft von d<m Umwälzlüfter angesaugt und eine der angesaugten Kühlluft entsprechende Abluftmenge abgeblasen werden kanu.

2. Verfahrt-n nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß /ur Einstellung einer Längsströmung in dem Behandlungsofen in -ien einzelnen Abschnitten in Abhängigkeit von Temperaturwerten in davor- oder »iahint«*! liegenden Abschnitten mehr Kühlluft angesaugt als Abluft abgeblasen oder mehr Abluft abgeblasen als Kühlluft angesaugt
wird.

3. Tunnelofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 aus
aufeinanderfolgenden Abschnitten, gekennzeichnet durch je einen Umwälzventilator für iie Umwälzung der Kühlluft im Querstroa innerhalo jeder Sektion, Mitteln zur Zuführung von Kühlluft in einigen Abschnitten und Mitteln zur Abführung von Abluft aus diesem Abschnitten in Abhängigkeit von der gewünschten Temperatur.

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4. (feu nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne Abschnitte Regelaittel aufweisen, die in Abhängigkeit von einem temper al urabhärigigen Stellsignal aus einem anderen Abschnitt die Zuluft- und Abluftmittel derart einzustellen vermögen, daß < in LuftÜberschuß angesaugt wird, oder ein Luftüberschuü als AbJuftaustritt, in den Abschnitten also ein beliebiger Untert «ler Überdruck und damit eine beliebige Längsströmung durch ie Abschnitte hindurch einstellbar ist.

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