WO2007147677A1 - Abstreifer für die reinigung von transportrollen im aushebebereich einer floatglasanlage - Google Patents

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Armin Vogl
Frank Klette
Doris Moseler
Bernd Löffelbein
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Schott Ag
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    • C03B35/14—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands
    • C03B35/16—Transporting hot glass sheets or ribbons, e.g. by heat-resistant conveyor belts or bands by roller conveyors
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    • 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
    • F27D3/00—Charging; Discharging; Manipulation of charge
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Definitions

  • the invention relates to a scraper for the cleaning of transport rollers in Aushebe Studio a float.
  • the glass ribbon is lifted off the surface of the tin bath by means of discharge rollers and transported further.
  • Another disadvantage is that the particles adhere to the glass ribbon.
  • scraper made of carbon from the roll.
  • a certain beveled profile of the scraper is intended to facilitate the falling off of the stripped particles from the scraper, otherwise there is a risk that particles will migrate between the scraper and the scraper and continue to contaminate the roll (JP 11-335127 A).
  • the scrapers must be made of very soft material, ie graphite, so as not to damage the surface of the rollers, but at the same time sufficient pressure must be exerted to scrape the particles off the roller surface safely. This leads to high wear of the scraper, which also leads to inadmissible coating on the glass ribbon. In addition, there is the risk of failure of the scrapers due to the low mechanical stability of the graphite.
  • Carbon fibers called carbon fibers in FR and GB and graphite fibers in the US, are commonly made by pyrolysis of polymer fibers. Mainly used are cellulose fibers (rayon fibers), polyacrylonitrile fibers (PAN fibers) and pitch fibers (pitch fibers). Whiskers can be prepared by gas phase reaction of hydrocarbons. The properties of the carbon fibers depend not only on the pyrolysis conditions, but also to a considerable extent on the plastic precursor fibers.
  • HM-type high modulus fibers in the fiber direction but low tensile strength, HT type high tensile strength but relatively low stiffness fibers and IM type fibers, but improved tensile strength comparable to HT type fibers Possess stiffness.
  • the fibers can be used in the form of threads, fabrics, felts or staple fiber.
  • suitable fibers of the type HM which are generally made of PAN precursor fibers. Carbon fibers of these types are commercially available from many manufacturers.
  • Suitable graphite components are natural and synthetically produced graphites.
  • Preferred is a synthetic graphite.
  • the preparation of the carbon fiber-reinforced scraper or plate or bar-shaped precursors, from which the scrapers are machined by mechanical machining methods by milling, sawing and the like, is carried out according to known methods, such as lamination or prepreg processing, shaping compression, Burning, graphitizing and optionally finishing after mechanical processing (eg impregnation with erosion protection).
  • the fiber content in the CFC composite should be at least 30% by volume.
  • a fiber content of 45 to 60% by volume is preferred. If the fiber content is more than 70% by weight, the production of the composite body becomes more and more complicated, without resulting in any application-related advantages.
  • the fibers may be present in the CFC composite as layers, knits, woven or felted fiber, preferably when the fibers are in the form of long fibers of about 5 ⁇ m in diameter.
  • the diameter of the fibers is usually 5 to 10 microns.
  • fiber bundles of 6000 or 12000 individual fibers are used.
  • the scrapers have the shape of a strip that extends over the entire width of the stripper.
  • the bar can also consist of several sections be composed. The exact dimensions depend on the float system and can be easily determined by any expert.
  • the contact surface of the scraper adapts to the rounding of the ejector roller. However, it is preferred if the contact surface of the strip is adapted during its manufacture to the curvature of the Ausheberollen.

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Abstract

Es wird ein Abstreifer für die Reinigung der Transportrollen im Aushebebereich einer Floatglasanlage beschrieben, der aus Kohlefaserverstärktem Graphit besteht.

Description

Abstreifer für die Reinigung von Transportrollen im Aushebebereich einer Floatglasanlage
Gegenstand der Erfindung ist ein Abstreifer für die Reinigung von Transportrollen im Aushebebereich einer Floatanlage.
Am Ende eines Floatbades wird das Glasband mittels Ausheberollen von der Oberfläche des Zinnbades abgehoben und weiter transportiert.
An der Unterseite des Glasbandes können sich Partikel aus dem Zinnbad, z.B. Zinn und Zinnoxide, befinden, die von den Ausheberollen aufgenommen werden und an ihnen haften bleiben.
Diese an den Rollen haftenden Partikel führen zu einer verschlechterten Oberflächenqualität der Rolle, die direkt zu einer verschlechterten Qualität der Oberfläche des Glasbandes führt. Außerdem korrodieren die Partikel die Oberfläche der polierten Metallrollen und können von den Rollen auch wieder auf das Glasband gelangen.
Um dieses Problem zu lösen hat es verschiedene Ansätze gegeben. So wurden z.B. poröse Rollen vorgeschlagen, aus denen ein Gas austritt. Das Glas gleitet auf einem Gasfilm und kommt mit der Oberfläche der Rolle nicht mehr in Kontakt (z.B. JP11-302029A). Nachteilig ist unter anderem, dass mit diesen so genannten Levitationsrollen keine Traktion auf das Glasband ausgeübt werden kann.
Nachteilig ist auch, dass die Partikel an dem Glasband haften bleiben.
Ein weiterer Ansatz besteht darin, Rollen mit keramischer Oberfläche zu verwenden (z.B. JP 07-069658 A). Damit kann zwar die Korrosion verhindert werden, die Eindrücke der auf der Rolle haftenden Partikel in dem Glasband werden nicht verhindert.
Weiterhin wurde versucht, durch Begasung der unteren Oberfläche des Glasbandes mit SO2, das mit dem Luftsauerstoff zu SO3 reagiert und mit Nationen aus dem Glas Na2SO4 bildet, oder direkt durch Aufsprühen einer wässrigen Na2SO4-Lösung einen Schmierfilm zu erzeugen, der die Markierungen durch die Rollen auf dem Glasband verhindern soll (z.B. EP O 736 500 B1). Nachteilig daran ist, dass das Natriumsulfat auch wieder von der Glasoberfläche entfernt werden muss.
Der am häufigsten benutzte Ansatz besteht darin, die Rollen mechanisch von den anhaftenden Teilchen, auch Dross genannt, zu befreien. Es ist bekannt, die Unterseite der Rollen mit Bürsten in Kontakt zu bringen, die die Partikel von den Rollen entfernen sollen. Nachteilig daran ist, dass die atmosphärische Abdichtung zwischen Rolle und Bürste unzureichend ist. Neben der Rollenreinigung muss ein Abstreifer auch diese Anforderung erfüllen.
Es ist weiterhin bekannt, die Partikel mittels eines Abstreifers aus Kohlenstoff von der Rolle zu entfernen. Ein bestimmtes abgeschrägtes Profil des Abstreifers soll das Abfallen der abgestreiften Partikel von dem Abstreifer erleichtern, da ansonsten die Gefahr besteht, dass Partikel zwischen Rolle und Abstreifer hindurchwandern und die Rolle weiterhin kontaminieren (JP 11-335127 A). Die Abstreifer müssen aus sehr weichem Material, d.h. aus Graphit bestehen, um die Oberfläche der Walzen nicht zu beschädigen, gleichzeitig muss aber auch ein ausreichender Anpressdruck ausgeübt werden, um die Partikel sicher von der Rollenoberfläche abzuschaben. Das führt zu einem hohen Verschleiß der Abstreifer, der zusätzlich auch zu unzulässigem Belag auf dem Glasband führt. Dazu kommt weiterhin die Gefahr von Ausfällen der Abstreifer durch die geringe mechanische Stabilität des Graphits. Für den Einsatz bei höheren Temperaturen (ab ca. 6000C im Abhebebereich) wurde wegen der schlechten Oxidationsbeständigkeit von Graphit die Verwendung von hexagonalem Bornitrid (BN) beschrieben, dem zum Ausgleich seiner gegenüber Graphit geringeren Härte, die zu einer geringeren Reinigungswirkung führen würde, feinstgemahlene Hartstoffpartikel, wie SiC, ZrO2 und/oder AI2O3 zugesetzt wurden (DE 103 07 588 B4). Dieses Material ist sehr teuer und zeichnet sich gegenüber Graphit nur durch seine verbesserte Oxidationsbeständigkeit aus.
Es besteht daher die Aufgabe, einen Abstreifer zu finden, der bei hoher Reinigungswirkung eine bessere Lebensdauer als Graphit besitzt.
Diese Aufgabe wird durch einen Abstreifer aus Kohlefaser-verstärktem Graphit gelöst.
Kohlefasem, die in FR und GB Kohlenstofffasern und in den USA Graphitfasern genannt werden, werden üblicherweise durch Pyrolyse von Polymerfasern hergestellt. Hauptsächlich werden verwendet Cellulose- fasern (Rayon-Fasern), Polyacrylnitril-Fasem (PAN-Fasern) und Pech- Fasern (Pitch-Fasem). Whisker lassen sich durch Gasphasenreaktion aus Kohlenwasserstoffen herstellen. Die Eigenschaften der Kohlefasern hängen nicht nur von den Pyrolysebedingungen, sondern auch zu einem erheblichen Teil von den Kunststoffvorläuferfasern ab.
Man unterscheidet grob zwischen HM-Typ-Fasem mit hohem Elastizitätsmodul in Faserrichtung aber geringer Zugfestigkeit, HT-Typ-Fasern mit hoher Zugfestigkeit aber relativ geringer Steifigkeit und IM-Typ- Fasern, die eine den HT-Typ-Fasern vergleichbare Zugfestigkeit aber eine verbesserte Steifigkeit besitzen. Die Fasern können in Form von Fäden, Geweben, Filzen oder als Stapelfaser Verwendung finden. Für die Verwendung in den Abstreifern eignen sich besonders Fasern des Typs HM, die im allgemeinen aus PAN-Vorläufer-Fasem hergestellt werden. Kohlefasern dieser Typen sind von zahlreichen Herstellern kommerziell erhältlich.
Als Graphitkomponente eignen sich natürliche und synthetisch hergestellte Graphite. Bevorzugt wird einsynthetischer Graphit. Die Herstellung der Kohlefaser-verstärkten Abstreifer oder von platten- oder balkenförmigen Vorkörpern, aus denen die Abstreifer durch mechanische Bearbeitungsmethoden durch Fräsen, Sägen und dergleichen herausgearbeitet werden, erfolgt nach an sich bekannten Methoden, wie Laminieren bzw. Prepreg-Verarbeitung, Formgebung- Verdichten, Brennen, Graphitieren und ggf. Veredelung nach der mechanischen Bearbeitung (z. B. Imprägnieren mit Abbrandschutz).
Für eine ausreichende Festigkeit des Abstreifers soll der Faseranteil in dem CFC-Verbundkörper wenigstens 30 Vol.-% betragen. Bevorzugt wird ein Faseranteil von 45 bis 60 Vol.-%. Beträgt der Faseranteil mehr als 70 Gew.-%, so wird die Herstellung der Verbundkörper immer aufwendiger, ohne dass sich dafür noch anwendungstechnische Vorteile ergeben.
Die Fasern können in dem CFC-Verbundkörper als Lagen, Gewirk, Gewebe oder Faserfilz vorliegen, bevorzugt wird, wenn die Fasern in Form von Langfasern mit einem Durchmesser von ca. 5 μm vorliegen. Der Durchmesser der Fasern beträgt üblicherweise 5 bis 10μm. Typischerweise werden Faserbündel aus 6000 oder 12000 Einzelfasern verwendet.
Die Abstreifer haben die Form einer Leiste, die über die ganze Breite der Abstreifrolle reicht. Die Leiste kann auch aus mehreren Teilstücken zusammengesetzt sein. Die genauen Dimensionen hängen von der Floatanlage ab und können von jedem Fachmann unschwer ermittelt werden. Im Betrieb passt sich die Anlagefläche des Abstreifers der Rundung der Ausheberolle an. Es wird jedoch bevorzugt, wenn die Anlagefläche der Leiste bereits bei ihrer Herstellung an die Wölbung der Ausheberollen angepasst wird.

Claims

Patentansprüche
1. Abstreifer für eine Transportrolle im Abhebebereich einer Floatanlage, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstreifer aus einem Kohlefaser-verstärkten Graphit- Körper (CFC-Verbundkörper) besteht.
2. Abstreifer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der CFC-Verbundkörper 30 bis 70 Vol.-% Kohlefasern enthält.
3. Abstreifer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Faseranteil des CFC-Verbundköpers aus Fasern des Typs HM, IM und/oder HT besteht.
4. Abstreifer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Fasern PAN-basierte Fasern sind.
5. Abstreifer nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Graphitanteil im Verbundkörper aus synthetischem Graphit besteht.
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