DE3149429C2 - Method and device for the continuous quenching of glass sheets - Google Patents
Method and device for the continuous quenching of glass sheetsInfo
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Abstract
Zur Erzielung einer gleichmäßigen und wirkungsvollen Abschreckung von in einem Ofen bis zum Erweichungspunkt erhitzten Glastafeln, werden diese durch zwei von entgegengesetzten Seiten auf die Glastafeln gerichtete und sich über die totale Breite dieser Tafeln erstreckende Strahlen eines Kühlmediums geführt.To achieve a uniform and effective quenching of glass panels heated to the softening point in an oven, these are guided by two jets of a cooling medium directed from opposite sides onto the glass panels and extending over the total width of these panels.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 und eine Vorrichtung gemäß Oberbegriff des Anspruchs 7.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and an apparatus according to The preamble of claim 7.
Bei einem bekannun Verfahren bzw. einer bekannten Vorrichtung dieser Art (US-PS 20 32 008) wird das Kühlmedium beidseitig durch Zuströmöffnungen zugeführt, die etwa so breit wie die Glastafeln sind und eine erhebliche Länge in Längsrichtung der Glastafeln haben. Das durch die Zuströmöffnungen zugeführte Kühlmedium strömt unkontrolliert an den Rändern der Zuströmöffnungen nach allen Seiten ab. Es sind infolgedessen Zuströmöffnungen mit sehr großem Austrittsquerschnitt sowie Gebläse sehr hoher Leistung und entsprechend hohem Energieverbrauch zum Aufblaser, des Kühlmediums erforderlich.In a known method or a known device of this type (US-PS 20 32 008) that Cooling medium supplied on both sides through inflow openings that are about as wide as the glass panels and one have considerable length in the longitudinal direction of the glass panels. The cooling medium supplied through the inflow openings flows in an uncontrolled manner at the edges of the inflow openings on all sides. It is as a result Inflow openings with a very large outlet cross-section as well as a very high performance fan and accordingly high energy consumption for the inflator, the cooling medium required.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zcfrunde, das kontinuierliche Abschrecken von Glastafein mit geringerem Bauaufwand und geringerem Gebläseleistungsaufwand zu bewerkstelligen.The object of the invention is zcfrunde, the continuous Quenching of Glastafein with less construction effort and less fan effort to accomplish.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird das Verfahren erfindungsgemäß so geführt, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegeben, und ist die Vorrichtung erfindungsgemäß so ausgebildet, wie im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 7 angegeben.To achieve this object, the method is carried out according to the invention as in the characterizing part of claim 1 indicated, and the device according to the invention is designed as in the characterizing Part of claim 7 specified.
Bei der Erfindung strömt das Kühlmedium, in der Regel Luft, in definierter Weise auf die Länge der Abschreckstrecke entlang den beiden Glasoberflächen. Infolgedessen kommt man mit geringerem Bauaufwand, kleineren Gebläsen mit geringerer Leistung und geringerem Energieverbrauch aus. Außerdem kann die Abschreckstrecke zwischen zwei benachbarte Transportwalzen für die Glastafeln gelegt werden, wodurch das Anblasen der Glasunterseite unkomplizierter und vollständiger wird.In the case of the invention, the cooling medium, usually air, flows in a defined manner over the length of the quenching section along the two glass surfaces. As a result, one comes with less construction effort, smaller fans with lower power and lower energy consumption. In addition, the quenching section be placed between two adjacent transport rollers for the glass panels, whereby the Blowing on the underside of the glass becomes more uncomplicated and complete.
Die Glastafeln bestehen häufig aus Soda-Kalk-Silikat-Glas und werden in der Regel horizontal in einem Glühofen bis in den Bereich der Glaserweichungstemperatur, die im allgemeinen zwischen 600 und 7000C, erhitzt. Durch das Abschrecken entsteht eine beabsichtigte, zentrale Zugspannung in den Glastafein. Die Erfindung eignet sich besonders für relativ dünne Glastafein im Dickenbereich von 2 bis 6 mm.The glass sheets are often made of soda-lime-silica glass and are generally horizontal in an annealing furnace into the region of the glass softening temperature, generally between 600 and 700 0 C heated. The quenching creates an intentional, central tensile stress in the glass sheet. The invention is particularly suitable for relatively thin glass sheets in the thickness range from 2 to 6 mm.
Aus der FR-PS 7 74 633 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschrecken von Glastafeln bekannt, bei der in Längsrichtung eine aufwendige Vielzahl vonFrom FR-PS 7 74 633 a method and a device for quenching glass sheets are known, in the longitudinal direction a complex number of
Zu- und Abströmdüsen vorgesehen ist. Aus der DE-PS 5 30 154 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abschrecken von Glastafeln bekannt, bei der zwar auf jeder Glasseite eine nahezu glastafelbreite Abströmdüse in der Mitte der Länge der Glastafel vorgesehen ist, aber davor und dahinter jeweils zwei wesentlich schmalere Zuströmdüsen. Diese beiden Druckschriften beziehen sich nicht auf das kontinuierliche Abschrecken von Glastafeln in der erfindungsgemäßen Art, bei der die jeweilige Glastafel zum zonenweisen Abschrecken durch die Abschreckstrecke hindurchbewegt wird.Inflow and outflow nozzles are provided. From DE-PS 5 30 154 are a method and an apparatus for Quenching of glass panels is known, although there is an almost glass panel-wide discharge nozzle on each glass side is provided in the middle of the length of the glass panel, but in front of and behind two much narrower inlet nozzles. Obtain these two publications does not relate to the continuous quenching of glass sheets in the type according to the invention, in which the respective glass sheet is moved through the quenching section for zone-wise quenching.
Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich in verfahrensmäßiger und vorrichtungsmäßiger Hinsicht aus den Unteransprüchen.Preferred embodiments of the invention result in terms of method and device Respect from the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines bevorzugten, in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben. Es zeigt The invention is described in detail below with reference to a preferred embodiment shown in the drawings. It shows
Fig. 1 schematisch einen senkrechten Längsschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung;Fig. 1 schematically shows a vertical longitudinal section by the device according to the invention;
F i g. 2 Einzelheiten eines Regelmodulators zur Regelung der Luftmenge.F i g. 2 Details of a regulating modulator for regulating the amount of air.
In der Fig. 1 ist eine aus einem horizontalen Öffnungsspalt eines Glühofens 9 herausgleitende Glastafel 7 gezeigt, weiche in einem kontinuierlichen Verfahren im Glühofen 9 zu einer befriedigenden Erhitzung soweit gelangt ist daß die Höhe des Erweichungspunktes der Glastafel erreicht wurde. Die Glastafel 7 erfährt nun anschließend an die Wärmebehandlung das erfindungsgemäße Abschreckverfahren und zwar nicht wie bekannt mittels Kühldüsen, welche in großer Menge rasterförmig angeordnet sind, sondern durch zwei quer zur Förderbahn angeordnete Kühldüsen, welche nicht auf die gesamte Fläche einwirken, sondern nur auf jenen Bereich der Glastafel 7, der während des Bewegungsvorganges den Kühldüsen für eine kontinuierliche kurze Zeitspanne zugeordnet ist. So wird die erhitzte Glastafel 7 aus dem Ofen 9 über die Transportwalzen 12 direkt zwischen die unmittelbar nach dem Ofen angeordneten Kühldüsen 1,2, la, 2a geführt1 shows a glass sheet sliding out of a horizontal opening gap of an annealing furnace 9 7, soft in a continuous process in the annealing furnace 9 to a satisfactory heating so far has reached that the height of the softening point of the glass sheet has been reached. The glass panel 7 is now experiencing subsequent to the heat treatment, the quenching process according to the invention and not as known by means of cooling nozzles, which are arranged in large numbers in a grid, but through two diagonally Cooling nozzles arranged in relation to the conveyor track, which do not act on the entire surface, but only on that area Area of the glass sheet 7, which during the movement process the cooling nozzles for a continuous short Time span is assigned. In this way, the heated glass sheet 7 is taken out of the furnace 9 via the transport rollers 12 directly guided between the cooling nozzles 1, 2, 1 a, 2 a arranged immediately after the furnace
Ein am Ofenausgang angeordneter Fühler 13 erfaßt die Dicke unH Breite einer Glastafel 7 und erzeugt über einen nicht gezeigten Geber den Kennwerten der Glastafel entsprechende elektrische Signale welche an einen nicht gezeigten Mikroprozessor weitergeleitet werden. Dieser Mikroprozessor steuert einen elektrischen Stellmotor 10ό welcher über ein Getriebe 10 eine Schutzwand 11 entsprechend der Dicke der Glastafel 7 anhebt oder absenkt.A arranged at the furnace exit sensor 13 detects the thickness H un width of a glass panel 7 and corresponding electrical signals which are passed on to a not shown microprocessor generates via a not shown encoder to the characteristics of the glass sheet. This microprocessor controls an electric servomotor 10ό which, via a gear 10, raises or lowers a protective wall 11 according to the thickness of the glass panel 7.
Bei der Herstellung von beispielsweise 3 mm dicken Glastafeln mit einer zentralen Zugspannung zwischen 220 und 370 kg/cm2 wird <*,emäß einem weiteren Merkmal der Erfindung die Glastafel 7 durch Zugwalzen 8 außerhalb des Kühlbereiches, jedoch unmittelbar nach den Düsen 1, 2, la. 2a erfaßt und je nach Glasdicke und Steuerung der Strömungsmenge des gasförmigen Kühlmediums zum Erreichen der günstigsten Wärmeübergangszahl mehr oder weniger rasch durch die Düsen geführt.In the production of, for example, 3 mm thick glass sheets with a central tensile stress between 220 and 370 kg / cm 2 , according to a further feature of the invention, the glass sheet 7 is moved by pulling rollers 8 outside the cooling area, but immediately after the nozzles 1, 2, la. 2a detected and, depending on the glass thickness and control of the flow rate of the gaseous cooling medium to achieve the most favorable heat transfer coefficient, passed more or less rapidly through the nozzles.
Erfindungsgemäß bewegt sich demnach unter Bezugnahme auf die vorerwähnten Merkmale die Glastafel 7 mit erhöhter oder verringerter Geschwindigkeit, bezogen auf die Dicke des zu behandelnden Glases durch die Zugwalzen 8, wobei keramische Transportwalzen 12 mit in der Förderrichtung freilaufenden Antrieben versehen sind und die darauf bewegte Glastafel 7 durch die Zugwalzen 8 beschleunigt werden kann und der Reibungsschluß zwischen Glastafel 7 und Förderwalzen auch bei steigender Geschwindigkeit erhalten bleibt.According to the invention, the glass panel 7 accordingly moves with reference to the aforementioned features with increased or decreased speed, related on the thickness of the glass to be treated by the pulling rollers 8, with ceramic transport rollers 12 are provided with free-running drives in the conveying direction and the glass sheet 7 moved thereon by the Pull rollers 8 can be accelerated and the frictional connection between glass sheet 7 and conveyor rollers is maintained even with increasing speed.
Die gleichmäßige Kühlung und eine spezifisch angewandte Wärmeübergangszahl sind davon abhängig, daß die Glastafel 7 durch die Zugwalze 8 in der zur Dicke und Breite der Glastafel berechneten Geschwindigkeic zwischen den Kühldüsen bewegt wird. Die Zugwalzen 8 sind mit Antriebsmotoren versehen, deren Geschwindigkeit elektronisch geregelt wird.The uniform cooling and a specifically applied heat transfer coefficient depend on the fact that the glass sheet 7 by the pulling roller 8 at the speed calculated for the thickness and width of the glass sheet is moved between the cooling nozzles. The pull rollers 8 are provided with drive motors, their speed is regulated electronically.
Die Regelung übermittelt der Mikroprozessor aus den eingespeicherten Koordinaten über Dicke und Breite der Glastafel 7, vermittelt durch den Fühler 13.The microprocessor transmits the regulation from the stored coordinates for thickness and width the glass panel 7, mediated by the feeler 13.
Die geringe Wärmeleitfähigkeit der Glastafel 7 läßt es zu, daß die zur Härtung der beiden Hauptflächen erforderliche Abschreckung der Glasoberfiächen durch ein gasförmiges Kühlmedium gemäß der Erfindung kontinuierlich nur auf einer bandähnlichen Kühlzone im rechtwinkeligen Bereich zur Förderbahn erfolgen kann.The low thermal conductivity of the glass sheet 7 allows the hardening of the two main surfaces required quenching of the glass surfaces by a gaseous cooling medium according to the invention can only take place continuously on a belt-like cooling zone in the area at right angles to the conveyor track.
Die Darstellung gemäß F i g. 1 verdeutlicht die Kühlbehandlung der Glastafel. Die Düsen 1, la werden über jeweils einen nicht gezeigten Luftverdichter für zwei Düsen mit einem maximalen Energieaufkommen per Luftverdichter von 80—100 kW über zwei Gasstaukammern 4 und 4a mit Kühlgas beschickt.-;J>ie Kühldüsen la, 2a bleiben zur unteren Seite der Hauptflä^hen der Glastafel 7 im nahen Abstand unverändert. Die Düsen 1, 2 werden entsprechend der Dicke der Glastafel 7, das heißt durch Steuerung des Fühlers 13 und des Mikroprozessors automatisch über einen elektrischen Stellmotor 66 mit einem Getriebe 6 auf den richtigen Abstand der Glashauptfläche eingestellt Die Kühlbehandlung des Glases erfolgt mittels koordinierter Regelung durch den Mikroprozessor, welcher zwei Staukeile 3,3a im entsprechenden Abstand zur Glastafel 7 betätigt. Diese Staukeile 3,3a werden in einer beweglichen Bahn zwischen den Düsen 1,2, la, 2a über Getriebestellmotoren 4b auf- und abbewegt. Die Getriebestellmotoren 4b bringen die Staukeile, gesteuert über den Mikroprozessor in einen Abstand zur Glastafel 7, daß der verbleibende Kanal soviel Menge an Kühlgas über die Olashauptfläche strömen läßt, daß die richtige und wirksame Wärmeübergangszahl entsteht. Die Staukeile 3, 3a kennzeichnen sich dadurch, daß sie mit ihrem T-förmigen End«* einen Strömungskanal im Bereich der Glashauptflächen bilden, dessen Höhe entsprechend der Dicke der Glastafel und deren Geschwindigkeit einstellbar ist.The representation according to FIG. 1 illustrates the cooling treatment of the glass sheet. The nozzles 1, la are each charged with cooling gas via an air compressor (not shown) for two nozzles with a maximum energy volume per air compressor of 80-100 kW via two gas storage chambers 4 and 4a Main surfaces of the glass panel 7 unchanged in the near distance. The nozzles 1, 2 are set to the correct distance from the main surface of the glass according to the thickness of the glass sheet 7, i.e. by controlling the sensor 13 and the microprocessor automatically via an electric servomotor 66 with a gear 6 Microprocessor which actuates two storage wedges 3, 3 a at the appropriate distance from the glass panel 7. These storage keys 3,3a be in a moving web between the nozzles 1.2, la, 2a up via gear actuators 4b and down. The geared actuating motors 4b bring the storage wedges, controlled by the microprocessor, at a distance from the glass panel 7 so that the remaining channel allows sufficient amount of cooling gas to flow over the main oil surface that the correct and effective heat transfer coefficient is obtained. The storage wedges 3, 3a are characterized in that they form a flow channel in the area of the main glass surfaces with their T-shaped end, the height of which can be adjusted according to the thickness of the glass sheet and its speed.
Durch Steuerung der Strömungsmenge und Geschwindigkeit des gasförmigen Kühlme^.iums wird die günstigste Wärmeübergangszahl zu den Glashauptflächen in einem bandähnlichen Strahlbereich erreicht. Das Kühlgas strömt in einem Kanal, der quer zur Förderrichtung über und unter die Glashauptflächen angelegt ist, aus den Kühldüsen 1, la unter den Kanal der Staukeile 3,3a über die Glashauptflächen in die Gasabströmdüsen 2, 2a somit in derselben Richtung als di" Bewegungsbahn der Glastafel. Hierdurch kann die konth.uie.iithe Härtung der Glashauptflächen erfüllt werden. By controlling the flow rate and speed of the gaseous cooling medium ^ .ium, the the most favorable heat transfer coefficient to the main glass surfaces is achieved in a band-like beam area. The cooling gas flows in a channel that is transverse to the conveying direction over and under the main glass surfaces is, from the cooling nozzles 1, la under the channel of the storage wedges 3,3a over the main glass surfaces into the gas discharge nozzles 2, 2a thus in the same direction as the movement path of the glass panel Hardening of the main glass surfaces are met.
Für die gleichmäßige Kühlung der Glastafel 7 ist im weiteren die Dosierung der Kühlgasmenge und Geschwindigkeit aus den Einströmdüsen 1, la die Regelung durch einen "egelmodulator 5, 5a wichtig (siehe F i g. 2).For the uniform cooling of the glass sheet 7, the metering of the amount of cooling gas and the speed are also required from the inlet nozzles 1, la the regulation by a "level modulator 5, 5a is important (see F i g. 2).
Dieser Regelmodulator erhält die Befehle für dessen Funktion wiederum über den Mikroprozessor, welcher einen Stellmotor 14 steuert.This control modulator receives the commands for its function in turn via the microprocessor, which a servomotor 14 controls.
Der elektrische Stellmotor 14 bewegt eine Nocke 18 radial gegen die inf.'lge der Gelenke 21 beweglichen Wände 15 des Regelmodulators 5 gegen die Wirkung einer Feder 17. Aus den gespeicherten KoordinatenThe electric servomotor 14 moves a cam 18 radially against the inf.'lge of the joints 21 movable Walls 15 of the control modulator 5 against the action of a spring 17. From the stored coordinates
öloil
über die Dicke und Breite der zu kühlenden Glastafel übermittelt der Mikroprozessor an den elektrischen Stellmotor 14 die Drehrichtung und radialen Ausschlag zur Vermittlung an die Nocke 18 welche nun die beweglichen Wände IS des Regelmodulators 5 nach den vorgegebenen Daten nach außen oder innen bewegt um den Strömungskanal 61 zu verengen oder zu erweitern und dementsprechend die Strömung und Menge des Kühlmediums zu steuern.The microprocessor transmits the thickness and width of the glass sheet to be cooled to the electrical one Servomotor 14 the direction of rotation and radial deflection for mediation to the cam 18 which is now the movable Walls IS of the control modulator 5 moved outwards or inwards according to the specified data to narrow or widen the flow channel 61 and accordingly the flow and amount of the To control the cooling medium.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die Dosierung der Strömungsmenge des gasförmigen Kühlmediurns durch die Düsen 1 und la jeweils durch einen Regelmodulator 5,5a der durch einen Prozessor gesteuert ist und der die Strömungsgeschwindigkeit und Menge des gasförmigen Kühlmediums je nach is Bedarf regelt.According to a further feature of the invention, the metering of the flow rate of the gaseous takes place Cooling medium through the nozzles 1 and la, in each case by a control modulator 5.5a, by a processor is controlled and the flow rate and amount of the gaseous cooling medium depending on is Regulates demand.
Die Kühldüsen 1, la geben das gasförmige Kühlmedium in der Menge ab, daß die Abströmdüsen 2,2a die in ihrem Volumensquerschnitt gegenüber den Düsen 1, la vergrößert sind, im Strömungskanal erwärmte und in Volumen vergrößerte Kühlgas so aufgenommen wird, daß die Strömungsgeschwindigkeit und der Gasstaudruck im Strömungskanal bei der Temperatur erhalten bleibt, welche die günstigste Wärmeleitzahl ermöglicht.The cooling nozzles 1, la emit the gaseous cooling medium in such an amount that the discharge nozzles 2,2a the in their volume cross-section compared to the nozzles 1, la are increased, heated in the flow channel and in Volume of increased cooling gas is added so that the flow velocity and the gas back pressure is maintained in the flow channel at the temperature that enables the most favorable coefficient of thermal conductivity.
Die Konstruktion und Form der Düsen 1, la, 2, 2a sind so gewählt, daß das Kühlgas nur im Bereich des Kanales der Düsen 1—2a auf die Glashauptflächen wirkt und die Umgebungstemperatur außerhalb der Düsen unbeeinflußt bleibt. Zu diesem Zweck sind, wie die Abbildung zeigt, die Einströmdüsen beim Austritt der Bewegungsrichtung entsprechend abgebogen, um das Kühlmedium in die Strömungskanäle zwischen der Glastafel 7 und den Staukeilen 3,3a zu leiten. Die Abströmdüsen 2,2a besitzen ebenfalls eine den Ausströmverhältnissen angepaßte Form.The design and shape of the nozzles 1, la, 2, 2a are chosen so that the cooling gas is only in the area of the Channel of nozzles 1–2a on the main glass surfaces acts and the ambient temperature outside the nozzles remains unaffected. To this end are how the figure shows the inlet nozzles bent in accordance with the direction of movement to exit to direct the cooling medium into the flow channels between the glass panel 7 and the retaining wedges 3, 3 a. The exhaust nozzles 2,2a also have a shape adapted to the outflow conditions.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8328 | Change in the person/name/address of the agent |
Free format text: KADOR, U., DIPL.-CHEM. DR.RER.NAT., PAT.-ANW., 8000 MUENCHEN |
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Owner name: GLASTECHNISCHE INDUSTRIE PETER LISEC GMBH, HAUSMEN |
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Free format text: LEWINSKY, D., DIPL.-ING. DIPL.OEC.PUBL. PRIETSCH, R., DIPL.-ING., PAT.-ANWAELTE, 8000 MUENCHEN |