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Verfahren, und Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Glasplatten
durch Walzen In der Glasindustrie und insbesondere zur ununterbrochenen Herstellung
von Glastafeln werden Metallwalzen benutzt, deren Temperatur gewöhnlich mittels
eines Wasserstromes geregelt wird, der das Innere der Walzen durchfließt.
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Diese bekannten Kühlvorrichtungen weisen gewisse Mängel auf. Insbesondere
@ereignet es sieh häufig, daß die Walzen infolge ihres Aufbaues, ihrer Herstellungsweise,
der Wärmebeeinflussungen, denen sie unterworfen sind oder aus irgendeinem anderen
Grunde unter der Einwirkung der durch das Glas bewirkten Erwärmung Ausdehnungen
verleiden, die zwischen den einzelnen Längszonen der Walzen verschieden sind.
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Diese Unterschiede in den Längenausdehnungen ergeben wesentliche Verformungen
und damit ein .ungünstiges Arbeiten der Walzen und als Folge .desselben beispielsweise
unregelmäßige Dicken der hergestellten Glasplatten.
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Man hat bereits versucht, diese Scliwierigkeiten dadurch zu beheben,
daß man Walzzylinder verwendete, die mit in ihrer axialen Richtung in ihrem Innern
angeordneten Kanälen ausgerüstet sind, die von einem Kühlmittel durchströmt werden.
Um hierbei eine möglichst gleichmäßige Kühlung zu erzielen und die Formgenauigkeit
des Walzzylinders zu erhalten, wurde vorgeschlagen, diese Kühlkanäle in zwei abwechselnden
Gruppen zu unterteilen, die in gegenläufigem Sinne von den Kühlmittelströmen durchströmt
werden.
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Irgendeine Regelungsmöglichkeit für den Kühlmittelumlauf ist hierbei
weder vorgesehen noch eine regelbare Einwixkung auf die Walzenoberfläche beabsichtigt.
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Ferner ist es auch bekannt, seine 'Längszone der Walze in stärkerem
Maß zu kühlen, jedoch ermöglichen es die diesem Zwecke dienenden 'bekannten Einrichtungen
nicht, während der Drehung der Walze die Lage der gekühlten Zone zu ändern.
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Die Erfindung betrifft ein Kühlverfahren, welches die Mängel der bekannten
Vorrichtungen vermeidet und eine diesem Verfahren dienende Ausbildung der zu seiner
Durchführung dienenden Vorrichtung.
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Das neue Verfahren besteht darin, daß bei der unterschiedlichen Kühlung
oder Erhitzung verschiedener Längszonen der Walze
in nicht symmetrischer
Weise die erhitzten oder gekühlten Zonen während des Betriebes dadurch beliebig
wählbar sind, daß während des Laufens der Walze Einwirkungen 1># M
ihre Außenfläche
vorgenommN .144 en werd ,. Dieses Verfahren ermöglicht es, beisprcjs.,i' und vorzugsweise,
die Temperaturen der ve>:: schiedenen Teile der Walzen so zu regeln, daß die am
meisten der Wärmeausdehnung unterliegenden Zonen stärker gekühlt werden, so daß
die Unterschiede in der Längsausdehnung ausgeglichen werden.
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Die Zeichnungen veranschaulichen beispielsweise mehrere Ausführungsformen
der Erfindung, und zwar zeigt Abb. i einen Schnitt einer ersten Ausführungsform,
bei welcher das Innere der Walze in Abteile zerlegt ist.
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Die Abb.2 und 3 sind Schnitte nach den Linien 11-II und III-III der
Abb. i.
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Die Abb.4 und 5 sind Querschnitte und teilweise Längsschnitte durch
eine andere Ausführungsform mit exzentrisch angeordnetem Kern. -Abb. 6 ist ein Querschnitt
durch eine dritte Ausführungsform, Abb.7 ein Querschnitt durch eine Ausführungsform,
bei welcher ein Schirm zur Verwendung kommt.
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Abb.8 ist ein Querschnitt durch eine Walze, welche durch Strahlung
abgekühlt ist und mit einer Vorkehrung gemäß der Erfindung versehen ist.
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Die Abb. 9 und i o sind Querschnitte durch Walzen, in welchen zwecks
Abkühlung Metallbürsten vorgesehen sind, die zwecks Durchführung des neuen Verfahrens
in geeigneter Weise betätigt werden.
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Bei der in Abb. i bis 3 veranschaulichten Ausführungsform ist das
Innere der Walze i durch Längswände 2, 3, 4 und 5 in vier Ab-
teile eingeteilt,
so' daß für das Kühlwasser vier getrennte Kreisläufe gebildet sind, die den Längszonen
6, 7, 8 und 9 der Walze zugeordnet sind. In diesen vier Kreisläufen wird die Kühlwirkung
verschieden geregelt, indem man beispielsweise auf die Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlmittels in jedem Abteil einwirkt.
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Diese Anordnung zur Einzelregelung kann, wie in Abb. i veranschaulicht
ist, eine gemeinsame Wasserquelle i o besitzen, die einen Sammelraum i i speist,
von welchen- die Rohrstutzen 12, 13, 14 und 15 abzweigen, welche ihrerseits die
vier Kühlwasserläufe der Walzen speisen. Auf diesen Rohrstutzen . sind Hähne 12a,
13a, 14a und, 15a angeordnet; mittels deren die gewünschte Regelung erfolgen kann.
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Damit eine ununterbrochene Speisung eines jeden Kühlstromes der «falze
erfolgen und gleichzeitig die Walze in Umdrehung versetzt werden kann, ist eine
Vorkehrung getroffen, wie sie in Abb. i veranschaulicht ist und bei welcher die
Rohrstutzen 12, 13, 1 4. 'd 15 in ringförmige Hohlstücke 12G, 13G, G und 15G münden,
die nach Art von Stopf -;Süchsen aufeinander angeordnet sind und die Außenfläche
der Walze umfassen. Die innere Kammer eines jeden dieser Stücke steht für sich durch
öffnungen 16 mit je einem Kühlmittel.strom der Walze in Verbindung (Abb. i bis
3).
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Mittels der Hähne 12a, 13a, 14a und 15" kann die Kühlwirkung in den
Längszonen 6, 7, 8 und 9 geregelt werden, und zwar während des Arbeitens der Vorrichtung,
so daß während des Betriebes Verformungen ausgeglichen werden können, die von den
ungleichmäßigen Längsausdehnungen herrühren, welche unbeabsichtigt auftreten.
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Um diese Regelungsvorgänge zu erleichtern, kann man die verschiedenen
durch die Wände z, 3, 4 und 5 geschaffenen Abteile und die entsprechenden Wassereinlässe
markieren. Man sieht auch auf dem Glas bei jeder Umdrehung der Walze eine Markierung
vor, so daß man die genaue Lage der Erzeugenden oder der deformierten Zone in bezug
auf die Lage der Abteile der Walze feststellen kann.
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Die vorstehend beschriebene Einrichtung kann natürlich in verschiedenster
Art und Weise ausgeführt werden. Insbesondere kann die Speisung der verschiedenen
Kühlwasserläufe gemeinsam erfolgen, und jede Leitung kann an ihrem Einlaß oder an
ihrem Auslaß ein Ventil. erhalten. Diese Ventil; drehen sich mit der Walze, können
aber, da die U mlaufsgeschwindigkeit gering ist, während des Betriebes bedient werden,
um den Grad der Kühlung zu ändern. Anstatt die Menge des Kühlmittels zu ändern,
kann man auch auf seine Temperatur, seine Zusammensetzung usw. einwirken.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform wird das Innere der Walze nicht
in Kammern unterteilt, sondern man ordnet lediglich ein oder mehrere Organe an,
um die Ausflußgeschwindigkeit des Kühlmittels an den verschiedenen Erzeugenden des
Innern der Walze zu ändern, so daß in bezug auf die Kühlung der verschiedenen Teile
der Walze die gewünschten Unterschiede erhalten werden.
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So kann man einen Kern verwenden, der im Innern der Walze angeordnet
und exzentrisch zu ihrer Achse angebracht ist, um den Umlauf der Kühlflüssigkeit
in der Nähe der Innenwandungen der Walze zu beeinflussen.
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Abb.4 und 5 veranschaulichen beispielsweise eine solche Anordnung.
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Im Innern der Walze befindet sich ein Kern 17, dessen Achse exzentrisch
zur Drehachse
der Walze ist. Infolge der Anordnung dieses Kernes
17 ist der Umlauf der Kühlflüssigkeit in dem Teil i 8 stärker als in dem diametral
gegenüberliegenden Teil rg, woraus sich Unterschiede in der Abkühlung er--,
' ' -geben, die, wie vorher, dazu benutzt iverd2i1",. können, um die Unterschiede
in den Längsausdehnungen ausäugleichen7 Wie ersichtlich, 'kann der Kern 17
unter Vermittlung von Kästen 2o an den beiden Enden der Walze gelagert werden. Diese
Kästen, welche gleichzeitig dem Zutritt und der Abl.eitung.der Kiihlflüssigkeit
dienen, können mittels eines Handrades o. dgl. 2 i um die Achse der Walze gedreht
werden, so daß man die jeweils gewünschte Längszone der Höchstkühlung aussetzen
kann. Die Enden des Kernes 17 können auch in den Kästen so gelagert werden,
daß sie beispielsweise unter Einwirkung von Sehrauben 22 radial verschoben werden
können. Mittels dieser Anordnung kann man das Maß der Exzentrizität des Kernes zur
Walzenachse verändern und demgemäß die Größe der Abkühlung regeln.
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Bei der Vorrichtung nach Abb. 6 wird das Kühlmittel mittels eines
Spritzrohres 23, das parallel zur Achse der Walze verläuft und dessen- Spritzlöcher
sich über die ganze Länge der Walze hin erstrecken, in die Walze eingelassen. Das
Kühlrriittel wird -durch diese Spritzlöcher 24 dieses Rohres gegen die Zone 25 .der
Walze geschleudert, _ in welcher die wirksamste Kühlung bewirkt werden soll. Das
Rohr 23 kann in der Achse. der Walze oder, wie in Abb. 6 veranschaulicht, exzentrisch
angebracht werden. Dis Regelung erfolgt in ähnlicher Weise wie bei der Vorrichtung
nach Abb. q. und 5, -durch Äinderung der Stärke des eingespritzten Flüssigkeitsstromes,
der Anordnung der Öffnungen 24 sowie der Lage des Spritzrohres 23 zur Achse und
zu den Innenwandungen der Walze: Wie aus Abb. 7 ersichtlich, kann man auch einen
beweglichen Schirm 26 verwenden, der einen Teil der Wandung der Walze verdeckt und
dadurch die Kühlung der entsprechenden Zone der Walze verringert. Dieser Schirm
kann mit Ansätzen oder Aussparungen versehen werden, um die Fließgeschwindigkeit
des Kühlmittels durch Berührung mit dem Schirm-zu hemmen bzw. den Schirm entlang
zu verringern.
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Der Schirm 26 kann aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden, die
übereinandergreifen können, um die Größe der Längszone, auf deren Kühlung man einwirkt,
zu ändern.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung ist nicht nur auf die Kühlung von
Walzen durch Umlauf einer Kühlflüssigkeit an der Innenwandung der Walzen anwendbar..
Es erstreckt sich vielmehr auf alle Arten der Abkühlung. Bei der Ausführungsform
nach Abb. 8 wird das Verfahren auf eine Walze angewendet, die durch Strahlung gekühlt
wird. Das :W ö'hr 27, in welchem eine Kühlflüssigkeit um--läuft, ist :exzentrisch
zur Walzenachse angebi dnet. Dieses Röhr kann demgemäß an die eine Zone näher als
.an ,andere herangeführt werden und :ermöglicht eine beliebige Verteilung der- Kühlwirkung
,auf die verschiedenen Teile der Walze. Das Rohr kann auf jede geeignete Weis, angebracht
werden und insbesondere so wie der Kern 17 gemäß Abb. q. und 5.
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Anstatt exzentrisch, kann man das Rohr 27 auch in der Achse der Walze
,anordnen. Man verwendet dann einen oder mehrere bewegliche Schirme, die zwischen
dem' Rohr und der Walzenwand .angeordnet werden, um die Strahlung und demgemäß die
Kühlung zonenweise zu ändern.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.9 werden Metallbürsten 28 verwendet,
um auf das Rohr 29 die Wärme der Wandung der Walze zu übertragen. Dieses Rohr, in
welchem ein Kühlmittel umläuft, dreht sich gleichzeitig mit der Walze. Die Bürsten
setzen sich aus Borsten zusammen, die mehr oder weniger dicht stehen, um die verschiedenen
Längszonen der Walze in bezug auf das Maß der Abführung der Wärme und demgemäß auch
der Abkühlung zu differenzieren. Die Zonen, mit welchen die Bürsten mit dicht stehenden
Borsten' in Berührung stehen, werden in höherem Grade gekühlt, als die Zonen, welche
mit den Bürsten in Berührung stehen, deren Borgten weniger dicht stehen. Die Regelurig
kann erfolgen, indem man die Winkellage des Rohres 29 und der Bürsten, welche darauf
befestigt sind,' zur Walze ändert.
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Bei der Ausführungsform nach Abb.>ro sind das Rohr 29 und die Bürsten
28 unbeweglich. Die Regelung der Kühl-,virkung erfolgt mittels eines Schirmes 3o,
der sich mit der Walze dreht und dessen Lage geändert werden kann.
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Die Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf die im obigen beschriebenen
und in den Zeichnungen veranschaulichten, sondern .erstreckt sich vielmehr auf alle
auf demselben Prinzip beruhenden Ausführungsformen.
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Handelt es sich um Walzenpaare mit parallelen Achsen, welche gemeinsam
das Glas bearbeiten, beispielsweise zwecks Auswalzens einer Glastafel, so können
beide Walzen gemäß dem Verfahren der Erfindung gekühlt werden. Man kann indessen
auch die Anordnung treffen, daß nur eine Walze nach dem neuen Verfahren gekühlt
wird, während die Kühlung der anderen Walze-in der üblichen Weise erfolgt. Diese
letztere kann sich dann
in beliebiger Weise deformieren, und man
gibt dann der gemäß der Erfindung angeordneten Weise ein Verformung, die die Verformung
der gewöhnlichen Walze ausgleicht. Man kann auf diese Weise den Zwischenraum, der
die beiden Walzen voneinander trennt, gleichmäßig erhalten und eine Glastafel erzeugen,
die frei von Stärkenunterschieden ist.
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Schließlich ist die Erfindung nicht nur auf diejenigen umlaufenden
Teile anwendbar, die bei der Erzeugung oder Bearbeitung von Glasgegenständen verwendet
werden. Sie kann vielmehr auch auf andere drehende Teile Anwendung finden, beispielsweise
auf Drehformen, wie sie beim Gießen von Röhren im Schleuderguß verwendet werden.
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Die Erfindung kann auch Anwendung finden, wenn die umlaufenden Teile
nicht von einem Kühlmittel durchflossen werden, sondern von einem Heizmittel, beispielsweise
von Dampf, öl usw.