WO2007009933A1 - Flachglasofen - Google Patents

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WO2007009933A1
WO2007009933A1 PCT/EP2006/064186 EP2006064186W WO2007009933A1 WO 2007009933 A1 WO2007009933 A1 WO 2007009933A1 EP 2006064186 W EP2006064186 W EP 2006064186W WO 2007009933 A1 WO2007009933 A1 WO 2007009933A1
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WO
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furnace
glass
air
stove
flat glass
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/064186
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English (en)
French (fr)
Inventor
Axel Engels
Gerd HÄNISCH
Original Assignee
Eliog-Kelvitherm Industrieofenbau Gmbh
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Publication date
Application filed by Eliog-Kelvitherm Industrieofenbau Gmbh filed Critical Eliog-Kelvitherm Industrieofenbau Gmbh
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Priority to US11/988,886 priority patent/US20090100875A1/en
Priority to EP06777747A priority patent/EP1907329A1/de
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/04—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way
    • C03B29/06—Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way with horizontal displacement of the products
    • C03B29/08—Glass sheets
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27D—DETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00—Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/04—Circulating atmospheres by mechanical means

Definitions

  • the present invention relates to a flat glass furnace, which is particularly suitable for tempering glass sheets, which furnace can be interconnected with known per se sections for shock cooling and aftercooling of the heated glass sheets in the oven.
  • a flat glass furnace has a furnace base and a furnace top.
  • furnace rollers are arranged for transporting is to be heated glass ⁇ .
  • a plurality of heating elements are present, which should bewir ⁇ ken as uniform as possible heating of the glass.
  • EP 1 241 143 A2 describes a tempering furnace which is equipped with heating elements as well as with elements for heat convection in the furnace top both at the bottom and in the upper furnace area.
  • the glass sheets are transported by rollers through the oven.
  • the longitudinally arranged heat convection elements cause different heat convection zones, which can be changed relative to one another.
  • To heat the glass there is a direct blowing of the glass sheet with convection air from above.
  • the flows formed thereby cause, in particular in the case of large glass panes, uneven heating, which can lead to considerable undesired material stresses.
  • roller furnace for heating glass sheets to their softening temperature.
  • the roller furnace described has an arrangement of gas jet pumps, which are arranged above the roller conveyor transversely to the direction of movement of the glass panes, for blowing hot gas onto the top of the glass panes, so as to provide a To allow heating of these tops by convection.
  • gas jet pumps which are arranged above the roller conveyor transversely to the direction of movement of the glass panes, for blowing hot gas onto the top of the glass panes, so as to provide a To allow heating of these tops by convection.
  • For heating the lower glass pane surface heating resistors are used, which are arranged below the roller conveyor ⁇ .
  • the ovens known from the prior art have in common that the objective of uniformly heating the glass panes introduced into the oven is pursued by the arrangement of several heating groups and partly by the combination of different heat transfer principles. This is necessary in order to achieve good results in the targeted formation of material stresses, which is necessary in particular in the production of single-pane safety glass.
  • Radiant heating elements in particular electrical heating resistors and heat radiators, are often coupled with convective heating elements, for example hot gas ducts.
  • the aim is also to shorten the heating times, wherein the temperature gradient within the glass pane must not be too high, otherwise the glass breakage threatens.
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved flat glass furnace, with which short heating and uniform as possible Temperaturver ⁇ distributions can be ensured throughout the oven.
  • a flat glass furnace in which, in addition to lower heating groups below the furnace rolls and upper heating groups above the furnace rolls, each consisting of electrical heating resistors, a plurality of circulating units are provided in the upper furnace part, which intentionally cause convective heating of the glass pane. ken by blowing the heated furnace air from numerous air nozzles on the glass top. The furnace air is moved in the recirculation method and swirled in the recirculation units targeted to achieve a very uniform heating. Due to the circulation of air within the furnace is constructivege ⁇ provides that all areas of the furnace are almost at the same temperature level, which can not be ensured solely by the Anord ⁇ tion of the electrical heating resistors. By arranging several convection units ben substantially over the whole for the glass ticket ⁇ extend the available bearing surface, low flow velocities with which nevertheless a high degree of uniformity is achieved in the lung Temperaturvertei ⁇ be selected.
  • the flat glass furnace described here is particularly suitable for tempering glass sheets with a maximum dimension of 2.00 mx 3.40 m and glass thicknesses between 3 and 12 mm.
  • the usual heating temperatures in this oven are about 620 to 680 0 C.
  • the flat glass furnace is part of a Glastemperrange, which further comprises systems for shock cooling and aftercooling of the heated glass sheets.
  • the cooling takes place outside of the flat glass furnace and there are provided Trans ⁇ port routes between the individual sections of Glastemperrange.
  • the flat glass furnace for a nominal temperature of 750 0 C and a heating power of about 600 kW is designed.
  • a task roller conveyor is present, on which the glass pane to be heated is placed and aligned for subsequent transport on the oven rolls.
  • so-called roller tracks can be extended between the individual roles if necessary under the lift table on which the glass pane can be moved transversely to the main transport direction.
  • the air nozzles of each circulation box of the circulating units are arranged in a plurality of rows which extend substantially perpendicular to the running direction of the glass pane.
  • Such rows of nozzles can be easily supplied with a constant air pressure, so that the air outlet at the nozzles is almost independent of their position within the furnace.
  • other nozzle arrangements can be selected if the air ducts within the circulation box ensure that the distribution of the air outlet is as uniform as possible.
  • the aspirated furnace air is directed within the circulation box on one or more baffles to cause a strong turbulence of the sucked furnace air within the recirculation unit.
  • This serves to further standardize the temperature level of the circulating air, which is directed to the glass pane for further heating. It has been shown that even small differences in temperature at different outlet nozzles lead to stresses within the glass sheet, which can result in glass breakage.
  • the fan wheels are coupled in the recirculation units to variable speed motors, which are located outside the furnace chamber. About the speed ⁇ control the flow conditions can be affected within the furnace, so that for example in the initial phase of heating ⁇ a high flow rate can be adjusted, while at higher temperatures lower flow velocities are selected.
  • the electrical heating resistors of the upper and lower heating groups are wound on ceramic threaded tubes, which are stabili ⁇ preferably by support tubes.
  • the upper heating groups can preferably be adjusted to change the distance to the glass. It is also possible to integrate the Umisselzüen in the respective height setting.
  • FIG. 3 shows three views of a circulating air box arranged in the furnace upper part air circulation unit.
  • Figures 1 and 2 show a simplified representation of a longitudinal sectional view or cross-sectional view of a fiction, modern flat glass furnace.
  • the flat glass furnace has a furnace base 1 and a furnace shell 2 with a central portion 3 and a lid 4.
  • Middle section and cover of Ofenober ⁇ part can be separated from each other for maintenance purposes.
  • lifting doors 5 are provided at the entry and exit openings, which can be moved via corresponding lifting devices.
  • each oven roll 6 can be individually adjusted in height.
  • lower heating groups 8 are vorgese ⁇ hen, which are preferably formed by electrical heating resistors. It is expedient to configure the lower heating groups separately controllable to by appropriate
  • the electrical heating resistors are expediently wound on ceramic threaded tubes ⁇ , which in turn are pushed onto a support tube.
  • the support tube lies with its ends in each case on the lateral furnace insulation and is additionally supported at larger furnace dimensions at one or more support points in the longitudinal direction.
  • the lower heating groups 8 are each covered by a protective cover 9, which consists of a heat-resistant, perforated material.
  • glass break pans For collecting any glass breakage occurring below the lower heating groups 8 glass break pans are arranged, which can be taken out of the oven laterally to remove the accumulated glass breakage.
  • temperature sensors are arranged at several points in the oven, with which the local temperature and above the temperature distribution throughout the oven can be determined as precisely as possible.
  • the measured values obtained are used to control the individual heating groups, always with the aim of a uniform oven interior temperature.
  • two upper heating groups 10 are arranged as components of the upper part of the furnace 2. These are preferably in turn to electric heating resistors, which are built up in a comparable manner to the lower heating zones and also in groups or individually even ⁇ can be controlled. In a dimension of the furnace chamber for receiving glass panes of about 2 mx 3.40 m, a subdivision of the heating groups in 24 upper groups and 24 lower groups has proved to be useful.
  • each recirculation unit has a circulation box 12, the structure of which is explained in more detail with reference to FIG.
  • Each recirculation unit 11 is further associated with a variable speed motor 13 which drives a fan 14.
  • 6 recirculating air units 11 are provided in the longitudinal direction so as to obtain a uniform flow throughout the furnace interior to provide minimum temperature gradients.
  • each Umisselzkasten 12 may be attached via a suspension 15 on the cover 4.
  • a positional adjustment of the Umisselzhims- th possible, for example, to adapt to the impellers and motors used.
  • Fig. 3 shows in three simplified views a preferred embodiment of the circulation box 12, wherein the direction of flow during the circulation operation is illustrated by arrows.
  • front view of the Umisselzkastens is seen that maximum of which is from the furnace interior being ⁇ sucked heated air initially blown up within the Ummélzkas ⁇ by the fan 14, where it comes through contact with a baffle plate 16 to a swirling , The accelerated air streams then flow through the shape of the circulation box 12 passed back down.
  • the circulating box preferably has the shape a truncated cone with a rectangular base, on which a plurality of rows of nozzles 17 equipped with air nozzles 18 are arranged, as can be seen from the plan view shown in Figure b).
  • the air currents caused by the circulation units can be easily recognized from the side view according to FIG. 3 c).
  • the air located in the furnace chamber is sucked into the circulation box via intake openings 19 arranged in the upper region of the circulation box 12.
  • the turbulence and flow pressure increase by means of the fan wheel 14.
  • the turbulence of the turbulent air takes place at the bottom of the circulation box via the air nozzles 17.
  • the outflowing air is directed to the glass sheet, which rests on the furnace rollers 6.
  • the air exiting the air nozzles 17 before contacting the glass sheet flows through the upper heating groups 10, which extend between the furnace rollers 6 and the air circulating units 11 (see Fig. 2). At this point, a further warming of the flow air takes place. In addition, a heat accumulation in the vicinity of the upper heating group 10 is avoided, whereby the warm-up can be further shortened.
  • air baffles can be angeord ⁇ net, which vary the flow cross-section of individual air ducts, taking into account the channel length. It is an objective to distribute the exit velocity and the amount of air at the air nozzles 17 as evenly as possible. In modified embodiments, it is conceivable to arrange further recirculation units in the furnace lower part in order to apply a targeted air flow to the glass pane to be heated, also on the underside. In this way, the uniformity of the temperature distribution in the glass pane can be further increased and the convection of the desired heat transfer increases.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Flachglasofen, insbesondere zum Tempern von Glasscheiben. Der Flachglasofen umfasst ein Ofen- unterteil (1) mit Ofenrollen (6) zum Transport der zu tempernden Glasscheibe, wobei die Drehachsen der Ofenrollen (6) im wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung der Glas scheibe liegen sowie ein Ofenoberteil (2) mit einem Mittelab schnitt (3) und einem Deckel (4) . Weiterhin umfasst der Flachglasofen untere Heizgruppen (8) und obere Heizgruppen (10), wobei die unteren Heizgruppen (8) unterhalb der Ofen rollen (6) verlaufen und die oberen Heizgruppen (10) oberhalb der Ofenrollen (6) verlaufen und durch elektrische Heizwider stände gebildet sind. Außerdem umfasst der Flachglasofen mehrere Umlufteinheiten (11), die im Ofenoberteil (2) ober halb der oberen Heizgruppen (10) angeordnet sind und jeweils aus einem Umwälzkasten (12) mit einem eingeschlossenen Lüfterrad (14) bestehen, wobei der Umwälzkasten (12) Ansaug öffnungen (19) besitzt, die im oberen Abschnitt des Ofenober- teils (2) mit dem Ofeninnenraum kommunizieren, und wobei an der Unterseite des Umwälzkastens (12) mehrere Luftdüsen (17) angeordnet sind, die vom Lüfterrad (14) mit Druckluft versorgt werden und den austretenden Luftstrahl in Richtung der zu erhitzenden Glasscheibe lenken.

Description

Flachglasofen
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Flachglasofen, der sich insbesondere zum Tempern von Glasscheiben eignet, wobei dieser Ofen mit an sich bekannten Abschnitten zur Schockkühlung und Nachkühlung der im Ofen erhitzten Glasscheiben zusammengeschaltet werden kann. Ein solcher Flachglasofen besitzt ein Ofenunterteil und ein Ofenoberteil. Im Ofen sind Ofenrollen zum Transport der zu erhitzenden Glasscheibe ange¬ ordnet. Außerdem sind mehrere Heizelemente vorhanden, die eine möglichst gleichmäßige Erwärmung der Glasscheibe bewir¬ ken sollen.
Die EP 1 241 143 A2 beschreibt einen Temperofen, der sowohl am Boden als auch im oberen Ofenbereich mit Heizelementen sowie mit Elementen zur Wärmekonvektion im Ofenoberteil ausgestattet ist. Die Glasscheiben werden über Rollen durch den Ofen transportiert. Die in Längsrichtung angeordneten Wärmekonvektionselemente verursachen verschiedene Wärme- konvektionszonen, die relativ zueinander geändert werden können. Zur Erwärmung der Glasscheibe erfolgt ein direktes Beblasen der Glasscheibe mit Konvektionsluft von oben. Die dabei ausgebildeten Strömungen bedingen aber insbesondere bei großen Glasscheiben eine ungleichmäßige Erwärmung, die zu erheblichen unerwünschten Materialspannungen führen kann.
Aus der US 4,529,380 ist ein Rollenofen zur Erwärmung von Glasscheiben auf ihre Erweichungstemperatur bekannt. Der beschriebene Rollenofen weist eine Anordnung von Gasstrahlpumpen auf, welche oberhalb der Rollenbahn quer zur Bewegungsrichtung der Glasscheiben angeordnet sind, zum Aufblasen von heißem Gas auf die Oberseite der Glasscheiben, um so eine Erwärmung dieser Oberseiten durch Konvektion zu ermöglichen. Zur Erwärmung der unteren Glasscheibenoberfläche werden Heizwiderstände verwendet, welche unterhalb der Rollenbahn ange¬ ordnet sind.
Den aus dem Stand der Technik bekannten Öfen ist gemeinsam, dass durch die Anordnung mehrerer Heizgruppen und teilweise durch die Kombination verschiedener Wärmeübertragungsprinzipien die Zielstellung einer möglichst gleichförmigen Erwär- mung der in den Ofen eingebrachten Glasscheiben verfolgt wird. Dies ist erforderlich, um gute Ergebnisse bei der gezielten Ausbildung von Materialspannungen zu erreichen, wie es insbesondere bei der Herstellung von Einscheiben-Sicher- heitsglas notwendig ist. Häufig werden dazu Strahlungsheiz- elemente, wie insbesondere elektrische Heizwiderstände und Wärmestrahler, mit konvektiv wirkenden Heizelementen, beispielsweise Heißgasführungen gekoppelt. Neben der gleichmäßigen Erwärmung der Glasscheibe wird auch das Ziel verfolgt, die Aufheizzeiten zu verkürzen, wobei der Tempera- turgradient innerhalb der Glasscheibe keine zu hohen Werte annehmen darf, andernfalls droht der Glasbruch.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen verbesserten Flachglasofen bereitzustellen, mit welchem kurze Aufheizzeiten und möglichst gleichmäßige Temperaturver¬ teilungen im gesamten Ofen sichergestellt werden können.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Flachglasofen gelöst, bei welchem zusätzlich zu unteren Heizgruppen unter- halb der Ofenrollen und oberen Heizgruppen oberhalb der Ofenrollen, jeweils aus elektrischen Heizwiderständen bestehend, im oberen Ofenteil mehrere Umlufteinheiten vorgesehen sind, die gezielt eine konvektive Erwärmung der Glasscheibe bewir- ken, indem aus zahlreichen Luftdüsen die erwärmte Ofenluft auf die Glasoberseite geblasen wird. Die Ofenluft wird im Umluftverfahren bewegt und in den Umlufteinheiten gezielt verwirbelt, um eine sehr gleichmäßige Erwärmung zu erzielen. Durch die Umluftführung innerhalb des Ofens ist sicherge¬ stellt, dass sämtliche Bereiche des Ofens nahezu auf dem gleichen Temperaturniveau liegen, was allein durch die Anord¬ nung der elektrischen Heizwiderstände nicht sichergestellt werden kann. Durch die Anordnung mehrerer Umlufteinheiten, die sich im Wesentlichen über die gesamte für die Glasschei¬ ben zur Verfügung stehende Auflagefläche erstrecken, können geringe Strömungsgeschwindigkeiten gewählt werden, mit denen trotzdem eine hohe Gleichmäßigkeit in der Temperaturvertei¬ lung erreicht wird.
Der hier beschriebene Flachglasofen eignet sich insbesondere zum Tempern von Glasscheiben mit Abmessungen von maximal 2,00 m x 3,40 m und Glasdicken zwischen 3 und 12 mm. Die üblichen Erwärmungstemperaturen liegen bei diesem Ofen bei etwa 620 bis 680 0C.
Vorzugsweise ist der Flachglasofen Bestandteil einer Glastemperstrecke, die weiterhin Anlagen zur Schockkühlung und zur Nachkühlung der erhitzten Glasscheiben umfasst. Die Kühlung erfolgt dabei außerhalb des Flachglasofens und es sind Trans¬ portstrecken zwischen den einzelnen Abschnitten der Glastemperstrecke vorgesehen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Flachglasofen für eine Nenntemperatur von 750 0C und eine Heizleistung von etwa 600 kW ausgelegt. Um große Glasscheiben in den Ofen einzubringen, ist üblicherweise eine Aufgabe-Rollenbahn vorhanden, auf welcher die zu erwärmende Glasscheibe aufgelegt und für den nachfolgenden Transport auf den Ofenrollen ausgerichtet wird. Dazu können zwischen den einzelnen Rollen bei Bedarf unter dem Hubtisch so genannte Röllchenbahnen ausgefahren werden, auf denen die Glasscheibe quer zur Haupttransportrichtung verschoben werden kann .
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Flachglasofens sind die Luftdüsen jedes Umwälzkastens der Umlufteinheiten in mehreren Reihen angeordnet, die sich im Wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung der Glasscheibe erstrecken. Derartige Düsenreihen können einfach mit einem gleichbleibenden Luftdruck versorgt werden, so dass der Luftaustritt an den Düsen nahezu unabhängig von deren Position innerhalb des Ofens ist. Natürlich können auch andere Düsenanordnungen gewählt werden, wenn die Luftführungen innerhalb des Umwälzkastens sicherstellen, dass eine möglichst gleichmäßige Verteilung des Luftsaustritts stattfindet.
Es ist vorteilhaft, wenn die angesaugte Ofenluft innerhalb des Umwälzkastens auf eine oder mehrere Prallplatten gelenkt wird, um innerhalb der Umlufteinheit eine starke Verwirbelung der angesaugten Ofenluft zu bewirken. Dies dient der weiteren Vereinheitlichung des Temperaturniveaus der Umwälzluft, die zur weiteren Erwärmung auf die Glasscheibe gelenkt wird. Es hat sich gezeigt, dass bereits kleine Temperaturunterschiede an verschiedenen Austrittsdüsen zu Spannungen innerhalb der Glasscheibe führen, die einen Glasbruch zur Folge haben können . Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lüfterräder in den Umlufteinheiten an drehzahlregelbare Motoren gekoppelt, die sich außerhalb des Ofenraums befinden. Über die Drehzahl¬ regelung können die Strömungsverhältnisse innerhalb des Ofens beeinflusst werden, so dass beispielsweise in der Anfangs¬ phase einer Erwärmung eine hohe Strömungsgeschwindigkeit eingestellt werden kann, währenddessen bei höheren Temperaturen geringere Strömungsgeschwindigkeiten ausgewählt werden.
Es ist zweckmäßig, wenn die elektrischen Heizwiderstände der oberen und unteren Heizgruppen auf keramischen Gewinderohren aufgewickelt sind, die vorzugsweise durch Tragrohre stabili¬ siert werden. Um den Ofen an die gewünschten Prozessbedingungen anzupassen, die von unterschiedlich dicken Glasscheiben gefordert werden, lassen sich die oberen Heizgruppen vorzugsweise einstellen, um den Abstand zur Glasscheibe zu verändern. Es ist dabei auch möglich, die Umwälzeinheiten in die jeweilige Höheneinstellung zu integrieren.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flachglasofens. Es zeigen :
Fig. 1 einen Flachglasofen in einer Längsschnittdarstellung;
Fig. 2 den Flachglasofen in einer Querschnittsdarstellung;
Fig. 3 drei Ansichten eines Umluftkastens einer im Ofenoberteil angeordneten Umlufteinheit . Die Figuren 1 und 2 zeigen in vereinfachter Darstellung eine Längsschnittansicht bzw. Querschnittansicht eines erfindungs¬ gemäßen Flachglasofens. Der Flachglasofen besitzt ein Ofenunterteil 1 und ein Ofenoberteil 2 mit einem Mittelabschnitt 3 und einem Deckel 4. Mittelabschnitt und Deckel des Ofenober¬ teils lassen sich zu Wartungszwecken voneinander trennen. Am Mittelteil 3 sind an den Ein- und Ausfahröffnungen Hubtüren 5 vorgesehen, die über entsprechende Hebevorrichtungen bewegt werden können.
Im Ofenunterteil 1 erstreckt sich über die gesamte Ofenlänge eine Reihe von Ofenrollen 6, deren Drehachsen quer zur Transportrichtung liegen. Die Ofenrollen 6 bestehen vorzugsweise aus Quarzgut und liegen mit ihren Enden auf beidseitig ange- ordneten Rollenantriebsgestellen 7 lose auf. Der Antrieb der Ofenrollen erfolgt beispielsweise mittels eines frequenzge¬ steuerten Getriebemotors und über Verwendung eines Zahnrie¬ menantriebs. Um die Ofenrollen exakt in einer Transporthöhe auszurichten, kann jede Ofenrolle 6 einzeln in der Höhe verstellt werden.
Unterhalb der Ofenrollen 6 sind untere Heizgruppen 8 vorgese¬ hen, die vorzugsweise durch elektrische Heizwiderstände gebildet sind. Es ist zweckmäßig, die unteren Heizgruppen getrennt regelbar zu konfigurieren, um durch entsprechende
Ansteuerung einzelner Heizgruppen eine gleichmäßige Temperaturverteilung im Ofen zu begünstigen. Die elektrischen Heizwiderstände sind zweckmäßigerweise auf keramischen Gewinde¬ rohren aufgewickelt, die ihrerseits auf ein Tragrohr aufge- schoben werden. Das Tragrohr liegt mit seinen Enden jeweils auf der seitlichen Ofenisolation auf und wird bei größeren Ofenabmessungen zusätzlich an einem oder mehreren Stützpunkten in Längsrichtung unterstützend getragen. Um die Heizwiderstände im Falle eines Glasbruchs vor herunter fallenden Glassplittern zu schützen, sind die unteren Heizgruppen 8 jeweils durch eine Schutzabdeckung 9 abgedeckt, die aus einem hitzebeständigen, perforierten Material besteht.
Zum Auffangen von eventuell auftretendem Glasbruch sind unterhalb der unteren Heizgruppen 8 Glasbruchwannen angeordnet, die seitlich aus dem Ofen herausgenommen werden können, um den angesammelten Glasbruch zu entfernen.
Weiterhin sind an mehreren Punkten im Ofen Temperatursensoren angeordnet, mit denen die lokale Temperatur und darüber die Temperaturverteilung im gesamten Ofen möglichst präzise bestimmt werden kann. Die gewonnen Messwerte werden genutzt, um die einzelnen Heizgruppen anzusteuern, immer mit dem Ziel einer gleichmäßigen Ofeninnentemperatur.
Oberhalb der Ofenrollen 6 sind als Bestandteile des Ofenober- teils 2 obere Heizgruppen 10 angeordnet. Dabei handelt es sich vorzugsweise wiederum um elektrische Heizwiderstände, die in vergleichbarer Weise zu den unteren Heizgruppen aufgebaut sind und ebenfalls gruppenweise oder sogar einzeln ange¬ steuert werden können. Bei einer Abmessung des Ofenraums zur Aufnahme von Glasscheiben von etwa 2 m x 3,40 m hat sich eine Unterteilung der Heizgruppen in 24 obere Gruppen und 24 untere Gruppen als zweckmäßig erwiesen.
Auf eine Abdeckung der oberen Heizgruppen kann verzichtet werden, da eine Beschädigungsgefahr durch herabfallende Glasbruchteile nicht gegeben ist. Außerdem ist es vorteilhaft, die oberen Heizgruppen an senkrecht verlaufenden Keramikrohren aufzuhängen, wodurch eine von außen angreifende Höhenverstellung der Heizgruppen möglich wird.
Im Ofenoberteil 2 sind weiterhin mehrere Umlufteinheiten 11 angeordnet, die sich oberhalb der oberen Heizgruppen 10 befinden. Jede Umlufteinheit besitzt einen Umwälzkasten 12, dessen Aufbau in Bezug auf die Fig. 3 näher erläutert wird. Jeder Umlufteinheit 11 ist weiterhin ein drehzahlregelbarer Motor 13 zugeordnet, der ein Lüfterrad 14 antreibt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind 6 in Längsrichtung aufeinander folgende Umlufteinheiten 11 vorgesehen, um im gesamten Ofeninnenraum eine gleichmäßige Strömung zur Bereitstellung minimaler Temperaturgradienten zu erzielen.
Aus Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, dass jeder Umwälzkasten 12 über eine Aufhängung 15 am Deckel 4 befestigt sein kann. Auf diese Weise ist eine Positionsverstellung der Umwälzkäs- ten möglich, beispielsweise um diese an die eingesetzten Lüfterräder und Motoren anzupassen.
Fig. 3 zeigt in drei vereinfachten Ansichten eine bevorzugte Ausführungsform des Umwälzkastens 12, wobei durch Pfeile die Strömungsrichtung während des Umwälzbetriebs verdeutlicht wird. Aus der in Abbildung a) dargestellten Vorderansicht des Umwälzkastens ist ersichtlich, dass innerhalb des Umwälzkas¬ tens durch das Lüfterrad 14 die aus dem Ofeninnenraum ange¬ saugte erwärmte Luft zunächst nach oben geblasen wird, wo es durch Kontakt mit einer Prallplatte 16 zu einer Verwirbelung kommt. Die beschleunigten Luftströme strömen anschließend durch die Formgebung des Umwälzkastens 12 geleitet wieder nach unten. Der Umwälzkasten besitzt vorzugsweise die Form eines Kegelstumpfes mit einer rechteckigen Grundfläche, an welcher mehrere mit Luftdüsen 17 bestückte Düsenreihen 18 angeordnet sind, wie dies aus der in Abbildung b) gezeigten Draufsicht erkennbar ist.
Die durch die Umwälzeinheiten hervorgerufenen Luftströmungen lassen sich gut aus der Seitenansicht gemäß Abbildung c) der Fig. 3 erkennen. Die im Ofenraum befindliche Luft wird über im oberen Bereich des Umwälzkastens 12 angeordnete Ansaugöff- nungen 19 in den Umwälzkasten eingesaugt. Danach erfolgt die Verwirbelung und Strömungsdruckerhöhung mit Hilfe des Lüfterrads 14. Das Ausblasen der verwirbelten Luft erfolgt an der Unterseite des Umwälzkastens über die Luftdüsen 17. Die ausströmende Luft ist gezielt auf die Glasscheibe gerichtet, die auf den Ofenrollen 6 aufliegt.
Obwohl es in Abbildung c) der Fig. 3 nicht dargestellt ist, durchströmt die aus den Luftdüsen 17 austretende Luft vor der Kontaktierung der Glasscheibe die oberen Heizgruppen 10, die sich zwischen den Ofenrollen 6 und den Umlufteinheiten 11 erstrecken (siehe Fig. 2) . An dieser Stelle erfolgt eine weitere Aufwärmung der Strömungsluft. Außerdem wird ein Wärmestau im Umfeld der oberen Heizgruppe 10 vermieden, wodurch die Aufwärmzeiten weiter verkürzt werden können.
Innerhalb der Umwälzkästen 12 können Luftleitbleche angeord¬ net sein, die den Strömungsquerschnitt einzelner Luftkanäle unter Berücksichtigung der Kanallänge variieren. Dabei ist es eine Zielstellung, die Austrittsgeschwindigkeit und die Luft- menge an den Luftdüsen 17 möglichst gleichmäßig zu verteilen. Bei abgewandelten Ausführungsformen ist es denkbar, weitere Umlufteinheiten im Ofenunterteil anzuordnen, um die zu erwärmende Glasscheibe auch auf der Unterseite mit einer gezielten Luftströmung zu beaufschlagen. Auf diese Weise lässt sich die Gleichmäßigkeit der Temperaturverteilung in der Glasscheibe weiter erhöhen und der Konvektionsanteil am gewünschten Wärmeübergang erhöht sich.
Bezugszeichenliste
1 - Ofenunterteil 2 - Ofenoberteil
3 - Mittelabschnitt
4 - Deckel
5 - Hubtüren
6 - Ofenrollen 7 - Rollenantriebsgestell
8 - untere Heizgruppen
9 - Schutzabdeckung
10 - obere Heizgruppen
11 - Umlufteinheit 12 - Umwälzkasten
13 - Motor
14 - Lüfterrad
15 - Aufhängung
16 - Prallplatte 17 - Luftdüsen
18 - Düsenreihen
19 - Ansaugöffnung

Claims

Patentansprüche
1. Flachglasofen, insbesondere zum Tempern von Glasscheiben, umfassend: - ein Ofenunterteil (1) mit Ofenrollen (6) zum Transport der zu tempernden Glasscheibe, wobei die Drehachsen der Ofenrollen (6) rechtwinklig zur Laufrichtung der Glasscheibe liegen;
— ein Ofenoberteil (2) mit einem Mittelabschnitt (3) und einem Deckel (4);
— untere Heizgruppen (8) die unterhalb der Ofenrollen
(6) verlaufen und durch elektrische Heizwiderstände gebildet sind;
— obere Heizgruppen (10) die oberhalb der Ofenrollen (6) verlaufen und durch elektrische Heizwiderstände gebil¬ det sind;
— mehrere Umlufteinheiten (11), die im Ofenoberteil (2) oberhalb der oberen Heizgruppen (10) angeordnet sind und jeweils aus einem Umwälzkasten (12) mit einem eingeschlossenen Lüfterrad (14) bestehen, wobei der
Umwälzkasten (12) die Form eines Pyramidenstumpfes mit rechteckiger Grundfläche aufweist und Ansaugöffnungen (19) besitzt, die so positioniert sind, dass die aus dem Ofeninnenraum angesaugte Ofenluft vom Lüfterrad (14) nach oben in Richtung zu einer Prallplatte (16) geblasen wird und von dort verwirbelt nach unten strömt, und wobei in der Ebene der Grundfläche des pyramidenstumpfförmigen Umwälzkastens (12) mehrere Luftdüsen (17) angeordnet sind, die vom Lüfterrad (14) mit Druckluft versorgt werden und den austretenden
Luftstrahl in Richtung der zu erhitzenden Glasscheibe lenken .
2. Flachglasofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftdüsen (17) des Umwälzkastens (12) in mehreren Reihen (18) angeordnet sind, die sich im wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung der Glasscheibe an der Unterseite des Umwälzkastens (12) erstrecken.
3. Flachglasofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lüfterrad (14) im Umwälzkasten (12) von einem der jeweiligen Umlufteinheit (11) zugeordneten drehzahlregelbaren Motor (13) angetrieben wird, der außerhalb des Ofenraums auf dem Deckel (4) des Ofens angeordnet ist.
4. Flachglasofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftaustrittsflächen der Umlufteinheiten, in denen die Luftdüsen (17) liegen, im wesentlichen die gesamte Auflagefläche überdecken, die von der zu tempernden Glasscheibe im Ofen eingenommen werden kann .
5. Flachglasofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) des Ofenoberteils (2) lösbar am Mittelabschnitt (3) befestigt ist.
6. Flachglasofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Heizwiderstände der oberen und unteren Heizgruppen (8, 10) auf keramischen Gewinderohren aufgewickelt sind.
7. Flachglasofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die keramischen Gewinderohre der oberen und unteren Heizgruppen, auf Tragrohre aufgeschoben sind, die sich quer zur Laufrichtung der Glasscheibe erstrecken.
8. Flachglasofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die keramischen Gewinderohre der unteren Heizgruppen (8) von einer abnehmbaren, perforierten Schutzabdeckung (9) aus hitzebeständigem Material in Richtung zu den Ofenrollen (6) abgedeckt sind.
9. Flachglasofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn- zeichnet, dass die keramischen Gewinderohre der oberen Heizgruppen (10) in veränderlichem Abstand zur Glasschei- bentransportebene angeordnet sind.
10. Flachglasofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er Bestandteil einer Glastemper- strecke ist, die außerdem einen Abschnitt zur Schockkühlung und einen Abschnitt zur Nachkühlung umfasst.
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