DE472142C - Verfahren zum Kuehlen von Glastafeln in Kanaloefen - Google Patents

Verfahren zum Kuehlen von Glastafeln in Kanaloefen

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DE472142C
DE472142C DEE30436D DEE0030436D DE472142C DE 472142 C DE472142 C DE 472142C DE E30436 D DEE30436 D DE E30436D DE E0030436 D DEE0030436 D DE E0030436D DE 472142 C DE472142 C DE 472142C
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    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00Annealing glass products
    • C03B25/04Annealing glass products in a continuous way
    • C03B25/06Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products
    • C03B25/08Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products of glass sheets

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  • Tunnel Furnaces (AREA)

Description

  • Verfahren zum Kühlen von Glastafeln in Kanalöfen Es ist schon vorgeschlagen worden, Tafelglas in Kanalöfen zu kühlen, durch die die Glastafeln mit im wesentlicherL freiliegender Ober- oder Unterfläche hindurchbewegt werden, um während dieser Zeit von den durch den Kanal strömenden Gasen allmählich abgekühlt zu werden. Diese Gase sollten die Abgase eines Streckofens sein, in dem die Tafelglaszylinder (oder -walzen) zur Tafel gestreckt wurden und an den der Kühlkanal unmittelbar angebaut war.
  • Hierbei hat sich ein befriedigendes Ergebnis nicht erzielen lassen, denn es hat sich gezeigt, daß die Glastafeln fast immer während des Durchgangs durch den Tunnel Verwerfungen und Verziehungen erfuhren, die ihre Qualität herabsetzten.
  • Der Erfinder ist dieser Erscheinung nachgegangen und hat festgestellt, daß die erwähnten Nachteile dadurch hervorgerufen werden, daß die Kühlwirkung der im Kanal über und unter den Glastafeln fließenden Gasströme verschieden ist, und die Erfindung besteht in erster Linie darin, die Temperatur der Gasströme so zu regeln, daß die Abkühlung an beiden Flächen der Glastafeln annähernd gleich ist.
  • Um dieses Ergebnis zu erreichen, kann in verschiedener Weise vorgegangen werden. Es muß einmal dem Umstand Rechnung getragen werden, daß die heißen Gase das natürliche Bestreben haben, nach aufwärts zu steigen und deshalb der über den Tafeln fließende Gasstrom an und für sich schon heißer ist als der unter den Tafeln fließende. Deshalb muß man die Wärmewirkung, die der obere Gasstrom auf die Tafeln hervorbringt, verkleinern und die Wärmewirkung des unteren Gasstroms auf die Tafeln vergrößern, was erfindungsgemäß dadurch geschieht, daß man den Querschnitt des Raumes über den Glastafeln im Kühlkanal nach Bedarf drosselt, also die Gasgeschwindigkeit verringert, daß man einen Teil des oberen Gasstromes ableitet, oder daß man Kühlvorrichtungen in dem oberen Teil anbringt, die den Gasstrom abkühlen, und daß man in dem Raum unter den Tafeln Vorrichtungen anbringt, die hier die Wärme stauen oder Wärme zuführen, oder daß man die Geschwindigkeit des Gasstroms unter den Tafeln vergrößert. Weiter muß dem von dem Erfinder festgestellten Umstand Rechnung getragen werden, daß bei den bisher vorgeschlagenen Ofen von der Ausgangsöffnung her in den Raum unter den Tafeln kalte Frischluft einströmt, die hier in unbestimmbarer Weise Wirbelungen hervorruft und die Kühlwirkung gänzlich ungleichmäßig macht. Diesem Übelstand wird erfindungsgemäß dadurch abgeholfen, daß der Querschnitt des Kühlkanals in Richtung des Gasstroms stetig abnimmt oder daß bei wagerechtem Verlauf der Kanaldecke die Kanalsohle in der Richtung des Gasstroms stetig ansteigt. Hierdurch wird der Eintritt von Kaltluft am Ausgangsende unter die Glastafeln wirksam verhindert, ebenso das Entstehen von Wirbelungen.
  • In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung an verschiedenen Ausführungsbeispielen erläutert, und zwar, wie schon erwähnt, in Anwendung auf einen Streckofen mit anschließendem Kühlkanal für die Glastafeln.
  • Abb. i ist ein senkrechter Längsschnitt durch einenStreckofenmit anschließendem Kühltunnel, Abb.2 ein senkrechter Querschnitt nach der Linie II-II der Abb. x, Abb. 3 eine Endansicht des Kühltunnels; Abb. q. ist ein in vergrößertem Maßstab dargestellter Schnitt nach der Linie IV-IV der Abb. i ; Abb.5 stellt einen senkrechten Schnitt durch einen ähnlichen Kühlofen wie Abb. i dar, der aber mit Einrichtungen zur Drosselung oder Ablenkung des oberen Gasstroms versehen ist; Abb. 6 zeigt wiederum einen Ofen ähnlich demjenigen in Abb. i, stellt aber Einrichtungen dar, durch die ein Teil der heißen Gase aus dem oberen Strom abgezweigt werden kann; Abb.7 ist eine schaubildliche Schnittdarstellung durch einen Teil des Ofens nach Abb. 6, .Abb. 8 zeigt wiederum einen ähnlichen Ofen wie Abb. 5, der aber mit Mitteln versehen ist, durch welche Wärme aus dem oberen Gasstrom abgeleitet werden kann; Abb. 9 ist eine Oberansicht eines Kühlers, wie er in einem Ofen nach Abb. 8 Verwendung findet; Abb. io 'stellt einen senkrechten Längsschnitt durch das eine Ende eines Kühltunnels dar, der Vorrichtungen zur Regelung der Geschwindigkeiten der oberen und unteren Gasströme hat; Abb. ii ist ein senkrechter Längsschnitt durch einen Ofen mit Vorrichtungen zur Einführung von Zusatzwärme in den unteren Gasstrom, und Abb. 12 endlich ist ein senkrechter Schnitt durch einen Teil eines Kühltunnels, bei dem vergleichsweise kalte Gase in das Ausgangsende des Tunnels eingeführt werden und Wärme aus dem Glas selbst entnehmen.
  • Der Ofen nach Abb. i bis q. enthält einen Streckofen 2, an den der horizontale Kühl tunne13 sich anschließt. Der Streckofen 2 wird in beliebiger zweckmäßiger Weise beheizt, z. B. durch Brenner q., Abb. q., und die heißen Gase strömen durch den Kühltunnel hindurch der Ausgangsöffnung 5 zu. In dem Tunnel sind Führungsschienen 6 beliebiger Art für Aufnahme und Weiterleitung der Glastafeln bei ihrem Weg durch den Tunnel angeordnet. Ist der Ofen in Gang, so liegen auf diesen Führungsschienen die Glastafeln so dicht, daß eine im wesentlichen ununterbrochene wagerechte Scheidewand im Ofen entsteht, die den oberen Teil des Ofens vom unteren abschließt und die aus dem Streckofen 2 kommenden heißen Gase in zwei Ströme teilt, deren einer oberhalb und deren anderer unterhalb der Glastafeln dahinzieht.
  • Natürlich können anstatt der Führungsschienen 6 auch andere Transportvorrichtungen Verwendung finden, wie Rollen u. dgl., die von irgendwelcher beliebigen bekannten Art sind, wenn sie nur die untere Tafelfläche im wesentlichen frei lassen.
  • Der Kühltunnel 3 besteht bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem horizontal sich erstreckenden Tunnel aus Ziegelsteinen, dessen Ausgangsöffnung 5 einen wesentlich geringeren Querschnitt hat als die Einlaßöffnung 7. Wie aus Abb. i ersichtlich, liegt der aus Ziegelsteinen hergestellte Boden 8 des Tunnels geneigt, indem er sich nach der Ausgangsöffnung zu so weit hebt, daß er an dieser nur noch in einem kurzen Abstand von den Führungsschienen liegt.
  • Die heißen Gase aus dem Streckofen treten also, wie oben dargelegt, über und unter den Glastafeln in den Tunnel ein und werden durch letzteren in einen oberen und einen unteren Strom geteilt. In dem Maße, wie diese Gasströme den Tunnel durchstreichen, kühlen sie sich ab und verringert sich ihr Volumen. Infolge des nach der Ausgangsöffnung zu sich stetig vermindernden Ofenquerschnittes aber werden die Gasströme trotz ihrer Volumenabnahme auf geeigneter Geschwindigkeit gehalten, so daß an allen Punkten des Ofens das Gas nach der Ausgangsöffnung zu sich in Bewegung befindet. Dadurch wird in wirksamer Weise der Eintritt von nennenswerten Mengen von Außenluft durch die Ausgangsöffnung 5 hindurch, die andernfalls eine erhebliche Strecke weit in den Tunnel eintreten könnte, verhindert. Die Strömung ist dabei sanft und gleichmäßig, während bei den Öfen von der üblichen Ausführungsform das Gas im unteren Teil des Kühltunnels, namentlich unterhalb der Glastafeln, sehr unregelmäßig und wirbelig sich fortbewegt, wodurch die vorauslaufende Kante der Glastafeln häufig sehr plötzlich der in verschiedenen Teilen des Tunnels sich ansammelnden Kaltluft ausgesetzt wird und Brüche eintreten können.
  • Untersuchungen haben ergeben, daß, obwohl gewisse Geschwindigkeitsänderungen des Gasflusses vom obersten bis zum untersten Teil des Tunnels festgestellt werden können, dennoch an allen Stellen das Gas stäxidig gegen die Ausgangsöffnung des Tunnels hin sich bewegt und jedenfalls unmittelbar über und unmittelbar unter den Glastafeln dieselbe Geschwindigkeit herrscht.
  • Über und unter den Führungsschienen für die Glastafeln sind an der Ausgangsöffnung des Tunnels Regelungsplatten 9 vorgesehen, Abb. i und 3, die man nach aufwärts und abwärts verstellen kann, um so den Querschnitt der Ausgangsöffnung sowohl über wie unter den Glastafeln zu ändern. Durch richtige Einstellung dieser Drosselplatten kann man die relative Geschwindigkeit des Gases über und unter den Glastafeln ändern, womit eine genau entsprechende Änderung des Kühlungseffektes verbunden ist. Auch ganz kleine Veränderungen in der Stellung dieser Platten können von großem Einfluß auf die Erreichung der gewünschten Ebenheit der Glasfläche sein.
  • Der in Abb. i dargestellte Kühlofen hat im Streckofen ein Streckrad, das etwa 5 m Durchmesser hat. Der Tunnel ist etwa 15 m lang. An der Eingangsöffnung des Tunnels besteht, wie am besten aus Abb. 2 zu erkennen ist, ein Abstand von 0,15 m zwischen der oberen Oberfläche der Glastafeln und dem Tunnelgewölbe, von der unteren Oberfläche der Glastafeln bis zum Boden des Tunnels beträgt der Abstand -in der Öffnung 0,46 m. Der Abstand zwischen Glastafel und Unterkante der Tunnelwölbung bleibt derselbe in der ganzen Länge des Ofens, der Abstand bis zur Tunnelsohle aber verringert sich bis zur Ausgangsöffnung auf etwa 0,23 m. Die Breite des Tunnels beträgt der ganzen Länge nach etwa 2 m.
  • Bei dem Kühlofen nach Abb. 5, der im übrigen demjenigen nach Abb. i bis 4 entspricht, sind in geeigneter Anzahl senkrecht verstellbare Zugschieber io vorgesehen, die so breit sind wie der ganze Ofen und in Schlitzen ii der Seitenwände geführt sind. Für jeden Schieber ist ein Gehäuse 12 vorgesehen, durch das Wärmeverluste nach Möglichkeit verhindert werden, sowie ein Gegengewicht 13. Durch diese Schieber kann der Fluß des oberen Luftstromes und damit die Kühlwirkung geändert werden, die er auf die Glastafeln ausübt. Diese Schieber haben sich zur Regelung der Wirkung des Kühlofens als sehr vorteilhaft erwiesen und können, wie schon bemerkt, in beliebiger geeigneter Anzahl angebracht werden. Im allgemeinen haben bisher zwei derartige Schieber genügt. *Da die heißen Gase des Streckofens vorzugsweise in den oberen Kanalteil eintreten, wird durch das eben erwähnte Mittel die Temperatur im oberen Teil herabgesetzt.
  • In des Ausführungsform der Abb. 6 wird ein Teil der heißen Gase durch mit Regelungsschiebern 15 versehene Zugkanäle 14 abgespaltet. Diese Zugkanäle führen einen Teil der Gase des oberen Gasstroms ab und ändern damit die Kühlwirkung auf das Glas. Die Wärmeverluste von der oberen und der unteren Oberfläche der Glastafeln aus können dadurch gleich gemacht werden. Die Kanäle stehen mit dem Tunnelinneren durch Öffnungen 16 in Verbindung; diese Öffnungen können gegebenenfalls in einem in senkrechter Richtung verstellbaren Schild 17 vorgesehen werden, wie in Abb. 7 dargestellt. Durch Änderung der Einstellung des Schildes 17 kann man die Wirkung der Kanäle sehr genau regeln.
  • Eine andere Art der Wärmeabspaltung aus dem oberen Gasstrom ist in Abb. 8 dargestellt. Hier sind Kühler i8 vorgesehen mit Zuführungsrohren i9 und Ventilen 2o und Auslaßrohre 21 und Ventile 22. Diese Kühler, die in Abb. 9 im Schnitt dargestellt sind, bilden Gefäße mit einer Mittelwand 23, die nicht ganz bis an das eine Ende reicht. Die Kühlflüssigkeit wird an einem Ende eingeführt und strömt um die Kante der Scheidewand herum, in der anderen Abteilung zurück und in das Abführungsrohr 21. Durch entsprechende Einstellung der Ventile kann man hierdurch die Temperatur im Kühlkanal an den einzelnen Stellen des Ofens genau regeln, z. B. derart, daß durch Einstellung der verschiedenen, hintereinander im Ofen angebrachten Kühler aus dem oberen Luftstrom Wärmebeträge abgenommen werden, die ausreichend sind, um die Wärmeverluste an der oberen und an der unteren Oberfläche der Glastafeln vollkommen gleichzumachen.
  • In der Ausführungs form der Abb. 6 hat der Kühltunnel einen parallel mit den Glastafeln laufenden Boden, anstatt daß dieser, wie bei Abb. i, 5 und 8, sich hach der Ausgangsöffnung hin den Tafeln nähert, also einen nach der Ausgangsöffnung zu schmaler werdenden Kühlkanal schafft. Selbstverständlich können aber die Abzugsrohre 14 der Abb. 6 auch bei einem Tunnel Verwendung finden, der die Form der Abb. i, 5 und 8 hat, und ebenso können auch Kühler 18 in einem Ofen verwendet werden, bei dem der Abstand des Bodens von der Decke oder von den Glastafeln von einem bis zum anderen Ende gleich ist, wie in Abb. 6. Es ist Sache des Ofenbauers, in jedem Fall nach der Länge des Kühltunnels und nach sonstigen Verhältnissen zu ermitteln, ob die verschiedenen, hier angegebenen Mittel zur Erzielung der gewünschten Wirkung miteinander vereint oder in .größerer oder geringerer Zahl einzeln angewendet werden. In jedem Fall läßt sich durch entsprechende Anwendung der angegebenen Hilfsmittel das angestrebte Ergebnis erzielen.
  • In Abb. io ist ein Kühltunnel dargestellt, der am Ausgangsende Querkanäle 25 und 26 hat, und diese sind an einen saugenden Lüfter 27 angeschlossen und mit Drosselschiebern 28 und 29 versehen. Durch entsprechende Einstellung dieser können die Geschwindigkeiten der verschieden warmen oberen und unteren Gasströme so verschieden eingestellt werden, daß der angestrebte Ausgleich der Wärmeverluste an der oberen und an der unteren Oberfläche der Glastafeln herbeigeführt wird. Der Lüfter 27 erzeugt einen Zusatzzug neben dem natürlichen Zug durch den Kühltunnel. In diesem Falle genügt schon eine Vergrößerung der Geschwindigkeit des unteren Gasstroms für das Ebenbleiben der Glastafeln. Der Ouerkana125 für den oberen Teil des Tunnels ist aber auch vorteilhaft, damit die gegenseitigen Geschwindigkeiten der beiden Gasströme eingeregelt werden können.
  • Abb. ii zeigt einen Kühltunnel mit einem vergleichsweise sehr dünnen Boden 30, unter dem sich ein Wärmekanal 31 befindet. Einlaß- und Auslaßkanäle 32 mit Drosselschiebern 33 gestatten eine Regelung des durch diese Kanäle zu führenden Gasstroms, der aus irgendeiner nicht dargestellten Quelle entnommen wird und der nun durch den Boden hindurch dem unteren Gasstrom im Kühltunnel Wärme zuführt. Vorteilhaft ist es, wenn die Heizgase in dem Heizkanal in derselben Richtung strömen wie die Gase im Kühlofen. Auch das ist ein zweckmäßiges Mittel, um das Eintreten von Wärmeverlusten aus dem unteren Gasstrom zu verzögern und dadurch die Wärmeverluste an der oberen und unteren Oberfläche der Glastafeln gleichzumachen.
  • Bei all den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung ist angenommen, daß die Gasströme im Kühltunnel diesen in derselben Richtung wie die Glastafeln selbst durchstreichen. Abb. i2 aber zeigt eine Ausführungsform, bei der durch Kanäle 34 an der Ausgangsöffnung des Tunnels vergleichsweise kalte Luft oder kaltes Gas in den Tunnel eingeführt wird, um nahe an der Eingangsöffnung für die Glastafeln durch Kanäle 35 abgesaugt zu werden. Auch hier gestatten wieder Drosselungsschieber 36 die genaue Einregelung, ebenso können bei einem derartigen Kühlofen die anderen beschriebenen Hilfsmittel Verwendung finden, wie z. B. die Kühler nach Abb. 8 und 9, um dieWärmeverluste im unteren und oberen Gasstrom auszugleichen. Bei einem derartigen Ofen ist, wie schon bemerkt, die Luft oder das Gas beim Eintritt in den Tunnel vergleichsweise kalt und entnimmt nun dem Glas Wärme, während es durch den Ofen hindurch zu der Eingangsöffnung für die Glastafeln streicht, so daß es schließlich beim Austreten aus den Kanälen 35 sehr heiß ist. Ein solcher Ofen gewährt das Mittel, die Temperatur in zweckmäßiger Weise einzustellen, ohne daß Gase von der üblichen Eintrittstemperatur von ungefähr 500' C erforderlich wären.
  • Die Erfindung schafft, wie nochmals festgestellt werden mag, einen Kühlofen, bei dem die nachteiligen Ungleichförmigkeiten in der Abkühlung vollständig oder doch bis zu einem solchen Grade beseitigt sind, daß ein Verwerfen der Glastafeln nicht mehr eintritt. Dabei ist die ganze Apparatur außerordentlich einfach in Anordnung und Handhabung, und Brenner, wie man sie am Ofen entlang schon vorgeschlagen hat, sind nicht erforderlich. Die Wirbelungen im Gasstrom, die bei den gebräuchlichen Kühlöfen fast immer beobachtet werden können, fallen weg und werden ersetzt durch einen sanften und gleichmäßigen Fluß des Gases im ganzen Kanal, so daß man die Beschaffenheit des Produktes weit besser in der Hand hat als bisher.
  • In jedem Fall sind die Mittel an die Hand gegeben, um die im gewöhnlichen Kühlofen eintretende Abkühlungswirkung der beiden Gasströme so sehr zu ändern, daß die Wärmeverluste auf beiden Oberflächen der Glastafeln im wesentlichen gleich werden.

Claims (7)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Kühlen von Glastafeln in Kanalöfen, bei denen die Glastafeln mit im wesentlichen frei liegender Ober- und Unter-Räche durch den Kanal fortbewegt und von den durch den Kanal strömenden Gasen gekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in den Raum über als auch in den Raum unter den Glastafeln ein Gasstrom eingeführt und die Temperatur dieser Ströme so geregelt wird, daß die Abkühlung an beiden Flächen der Glastafeln möglichst gleich ist.
  2. 2. Verfahren zum Kühlen von Glastafeln in Kanalöfen nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Kühlkanals in Richtung des Gasstroms stetig abnimmt.
  3. 3. Verfahren zum Kühlen von Glastafeln nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß bei wagerechtem Verlauf der Kanaldecke die Kanalsohle in der Richtung des Gasstroms stetig ansteigt.
  4. 4. Verfahren zum Kühlen von Glastafeln nach Anspruch i, bei welchem die Gase einer vor dem Kühlkanal liegenden Heizkammer durch den Kühlkanal abströmen, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Raumes über den Glastafeln im Kühlkanal nach Bedarf gedrosselt wird.
  5. 5. Verfahren zum Kühlen von Glastafeln nach Anspruch i, bei welchem die Gase einer vor dem Kühlkanal liegenden Heizkammer durch den Kühlkanal abströmen, -dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Gasstrom über den Glastafeln Gas teilweise und in solchem Betrage abgeleitet wird, daß die Abkühlung an beiden Flächen der Glastafeln möglichst gleich ist.
  6. 6. Verfahren zum Kühlen von Glastafeln nach Anspruch i, bei welchem die Gase einer vor dem Kühlkanal liegenden Heizkammer durch den Kühlkanal strömen, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrom über den Glastafeln durch Kühlvorrichtungen in solchem Betrage abgekühlt wird, daß die Abkühlung an beiden Flächen der Glastafeln möglichst gleich ist.
  7. 7. Verfahren zum Kühlen von Glastafeln nach Anspruch i, bei welchem die Gase einer vor dem Kühlkanal liegenden Heizkammer durch den Kühlkanal abströmen, dadurch gekennzeichnet, daß dem unteren Gasstrom durch Wärme absperrende oder zuführende Mittel eine solche Temperatur gegeben wird, daß die Abkühlung an beiden Flächen der Glastafeln möglichst gleich ist. B. Verfahren zum Kühlen von Glastafeln nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des Gasstroms unter den Glastafeln durch besondere Luftförderungseinrichtungen vergrößert wird.
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