DE10140007C2 - Kühlofen zum Temperieren von Glas-Großzeugteilen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Herstellung von Teilen aus Glas, insbesondere von großen Glasteilen. Dabei kommen insbesondere Glaszylinder in Betracht. Diese können einen Durchmesser von beispielsweise 500 mm und eine ähnlich große Länge aufweisen.

Teile der genannten Art müssen im Verlaufe ihres Herstellungsprozesses von relativ hohen Temperaturen auf relativ niedrige Temperaturen heruntergekühlt werden. Dieser Abkühlungsvorgang muß in kontrollierter Weise durchgeführt werden, um am Ende des Prozesses einen völlig spannungsfreien Glaskörper zu erzeugen. Dieser Vorgang findet in dem genannten Kühlbandofen statt.

Ein solcher Kühlofen weist eine Fördereinrichtung auf. Dabei handelt es sich um einen Bandförderer, bei welchem ein endloses Förderband um Rollen herumgeführt ist und hierbei ein oberes horizontales Trumm bildet sowie ein unteres Trumm. Das obere Trumm dient dem Fördern der Glasgegenstände. Es ist im allgemeinen aus einer Kettenkonstruktion aufgebaut.

Die Fördereinrichtung ist von einem Gehäuse umgeben. Das Gehäuse hat einen solchen lichten Querschnitt, daß die größten zu behandelnden Teile hindurchlaufen können. Das Gehäuse enthält ferner Ventilatoren und Brenner. Die Ventilatoren erzeugen Luftströme, die einerseits von den Brennern aufgeheizt und andererseits den Glasteilen zugeführt werden, um diese zu temperieren. Sowohl die Ventilatoren als auch die Brenner befinden sich über dem Behandlungsraum und somit über den Glasteilen. Die Luftströme treffen von oben her kommend senkrecht auf die Glasteile.

US 2 330 984 beschreibt einen Kühlofen für Glas. Dieser weist ein Förderband auf, das den Ofen durchläuft, ein tunnelförmiges Ofengehäuse, das das Förderband umschließt, einen Ventilator, der unterhalb des Förderbandes angeordnet ist und der Kühlluft zu den Glasteilen führt, eine Heizeinrichtung zum Temperieren der Luft sowie einen Luftförderkanal, der an den Auslassstutzen des Ventilators angeordnet ist und der oberhalb des Förderbandes mündet.

Ähnliche Kühlöfen sind bekannt aus BE-PS 557592, DE 197 21 334 C2, FR-PS 1314635, EP 0152163 A2.

Das zentrale Thema bezüglich der Arbeit eines Kühlofens ist das kontrollierte und zugleich homogene Abkühlen der behandelten Glasgegenstände, mit dem Ziel, eine völlige Spannungsfreiheit im Material dieser Gegenstände zu erreichen. Dieses Ziel wird jedoch mit bekannten Öfen nicht immer in befriedigender Weise erreicht. Die im Material enthaltenen Spannungen werden nicht immer in der notwendigen Weise abgebaut, so daß es bei nachfolgenden Behandlungsschritten zu einem Bruch kommen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühlofen der beschriebenen Art derart zu gestalten, daß ein kontrolliertes Temperieren bei weitgehendem oder völligem Abbau innerer Spannungen der zu behandelnden Gegenstände erfolgt.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Der Erfinder hat folgendes erkannt:
Bei den seither angewandten Kühlöfen befanden sich die Ventilatoren und meist auch die Brenner über dem Behandlungsraum und damit über den zu behandelnden Glasgegenständen. Bei den seither angewandten Kühlöfen wurde die Luft unter den Kettenförderbändern eingeleitet, durch diese Förderbänder hindurchgedrückt, so daß sie an den Außenwänden der auf den Förderbändern befindlichen Gegenstände entlangstrich, und schließlich oben mittels Ventilatoren abgesaugt. Die Ventilatoren befanden sich in einer zentralen Position. Die Luftströmung konzentrierte sich dort, und die außerhalb der zentralen Position befindlichen Teile der zu behandelnden Gegenstände wurde nicht im notwendigen Maße erfaßt.

Es kommt noch etwas weiteres hinzu: Die genannten Förderbänder dienen in der Regel gleichzeitig dem Abtransport von Scherben, die sich auf dem Boden unterhalb der Förderbänder ansammeln. Die Förderbänder üben dabei eine Räumerwirkung aus. Es bleibt somit kein Raum mehr zum Anordnen von Düsen, mittels welcher der Luftstrom in gleichmäßiger Verteilung eingeleitet werden könnte.

Die Folge davon ist, daß bei den bisher bekannten Kühlöfen eine gleichmäßige Geschwindigkeit und ein gleichmäßiger Mengenstrom an den einzelnen Querschnittsflächen nicht gewährleistet ist.

Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Saugzug unterhalb des Förderbandes anzubringen, und den Luftstrom aus dem Ventilator zum oberen Bereich hinzufördern. Der Luftstrom streicht sodann um den zu behandelnden Glaskörper herum und gelangt zwangsläufig wieder zum Saugstutzen des Ventilators. Damit tritt eine erhebliche Homogenisierung des Luftstromes ein. Jegliche Wärmefahnen, das heißt Bereiche unterschiedlicher Wärmeinhalte innerhalb des Luftstromes werden vermieden beziehungsweise auf dem Wege von dem unten befindlichen Ventilator zur oben befindlichen Mündungsstelle ausgeglichen. Insgesamt kann die Luftgeschwindigkeit durch Anwendung der Erfindung relativ hoch sein, was zu höheren Wärmeübergängen führt. Durch das Gleichmaß der Abkühlung der gesamten Oberfläche der zu behandelnden Gegenstände läßt sich eine deutlich höhere Produktqualität beziehungsweise eine geringere Ausschußquote erzielen.

Statt der genannten Brenner können auch elektrische Heizeinrichtungen verwendet werden.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist im einzelnen folgendes dargestellt:

Fig. 1 zeigt einen Kühlofen gemäß einer ersten Ausführungsform in einem achssenkrechten Querschnitt.

Fig. 2 zeigt einen Kühlofen einer zweiten Ausführungsform, im achssenkrechten Querschnitt.

Fig. 3 zeigt einen Kühlofen gemäß einer dritten Ausführungsform, wiederum im achssenkrechten Querschnitt.

Der in Fig. 1 dargestellte Ofen weist eine Fördereinrichtung auf, umfassend ein Förderband 1. Das Förderband ist endlos und bildet eine Schlaufe, so daß ein oberes und ein unteres horizontales Trumm 1.1 und 1.2 gebildet werden. Auf dem Förderband 1 befindet sich eine Trageinrichtung 2, und auf der Trageinrichtung 2 befindet sich ein zu temperierender Glaskörper 3 - im vorliegenden Falle ein Zylinder mit kreisförmigem Querschnitt. Der Zylinder ist relativ groß. Er weist einen Durchmesser von 600 mm und eine Länge von 500 mm auf.

Der Ofen weist ein inneres Gehäuse 4 und ein äußeres Gehäuse 5 auf. Das innere Gehäuse besteht aus einer Blechwand. Es bildet zusammen mit dem äußeren Gehäuse 5 einen Strömungskanal 6. Das innere Gehäuse weist eine obere Wand 4.1 auf. Diese bildet ein Einlaßgitter, bestehend aus einer Mehrzahl von Leitschaufeln 4.1.1.

Ein wesentliches Bauteil ist ein Ventilator 7, der von einem E-Motor 8 angetrieben ist. Wie man sieht, befindet sich der Ventilator 7 unterhalb des Förderbandes 1 und weist eine horizontale Drehachse auf.

Ventilator 7 ist ein Radialventilator mit einem Saugstutzen 7.1. Durch diesen Saugstutzen saugt er Luft an, die er in den Strömungskanal 6 einspeist. Siehe die Pfeile, die die Strömungsrichtung veranschaulichen. Der Luftstrom gelangt sodann in den Bereich oberhalb des Glaskörpers 3 und tritt zwischen den Leitschaufeln 4.1.1 der Oberwand 4 in den Innenraum ein. Nunmehr streicht er an den Außenwänden des Glaskörpers 3 entlang, wobei er praktisch mit der gesamten Umfangsfläche des Glaskörpers 3 in Berührung gelangt. Er tritt sodann durch das aus Maschen oder Ketten gebildete Förderband 1 hindurch, und zwar zunächst durch dessen oberes Trumm 1.1 und sodann durch dessen unteres Trumm 1.2, um schließlich wieder zum Saugstutzen 7.1 des Ventilators 7 zu gelangen.

Man erkennt eine Brennerrohrlanze 9 mit einem Steuerungsgerät 9.1. Die Brennerrohrlanze 9 ist derart angeordnet, daß ihre Düse 9.2 gegen den Saugstutzen 7.1 des Ventilators 7 gerichtet ist. Im vorliegenden Falle sind die Brennerrohrlanze 9 und der Ventilator 7 koaxial angeordnet.

Der Ventilator ist mit einer Drehzahlregelung versehen, so daß der Wärmeübergang exakt einstellbar ist.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2 befindet sich die Brennerrohrlanze 9 im oberen Bereich des Strömungskanales 6. Dabei ist die Lanze wiederum horizontal angeordnet. Ihre Mündung 9.1 verläuft parallel zum Luftstrom.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 erkennt man einen Frischlufteinlaß 6.1 zum Strömungskanal sowie einen Heißluftauslaß 6.2 aus dem Strömungskanal 6.

Der Kühlofen kann wie folgt aufgebaut sein:
In Förderrichtung des zu behandelnden Gutes - im vorliegenden Falle der Glaszylinder 3 - können Ventilatoren 7 abwechselnd auf der einen Seite und auf der anderen Seite des Strömungskanales 6 angeordnet sein.

Bedingt durch die symmetrische Anordnung kann die Anzahl der Ventilatoren und der Brenner zwischen je ein und je zwei variiert werden. In Zonen höherer Wärmeleistungen könnten beispielsweise zwei Ventilatoren eingesetzt werden, die gegenüberliegend in Förderrichtung versetzt angeordnet sind, so wie erwähnt. Die Folge davon ist, daß das jeweilige Brennerrohr die Flamme in Richtung des Ventilatoreinlasses orientiert. In Zonen geringerer Wärmeübergänge reicht in der Regel ein einziger Ventilator, der das gesamte System in der betreffenden Zone versorgt.

In Zonen mit höherer Kühlleistung können wiederum zwei Ventilatoren einander gegenüberliegend angeordnet sein, wobei die Kühlleistung durch eine entsprechende Kühlklappenregelung regelbar ist.

Durch die Anordnung der Gasbrenner - so wie hier dargestellt im oberen horizontalen Strömungskanalabschnitt, oder auf der Höhe der Ventilatorachse - werden störende Strahlungseinflüsse des Brennerrohres deutlich reduziert.

Claims (3)

1. Kühlofen zum kontrollierten Temperieren von Glasteilen (3) mittels Kühlluft;

• 1. 1.1 mit einer Fördereinrichtung, die ein Förderband (1) umfaßt;
• 2. 1.2 mit einem Gehäuse (4, 5), das die Fördereinrichtung umschließt;
• 3. 1.3 mit einem Ventilator zum Zuführen von Luft zu den Glasteilen;
• 4. 1.4 mit einer Heizeinrichtung (9) zum Temperieren der Luft;
• 5. 1.5 der Ventilator (7) ist unter der Fördereinrichtung angeordnet; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
• 6. 1.6 es ist ein Luftförderkanal (6) vorgesehen, der an den Auslaßstutzen des Ventilators (7) angeschlossen ist, und der oberhalb des zu behandelnden Glasteiles (3) mündet;
• 7. 1.7 der Mündung des Luftförderkanales (6) ist ein Leitschaufelgitter (4.1.1) zum Umlenken und Richten des Luftstromes gegen das Glasteil (3) nachgeschaltet;
• 8. 1.8 der Ventilator (7) ist - in einem vertikalen, zur Förderachse senkrechten Querschnitt gesehen - neben dem Förderband (1) angeordnet;
• 9. 1.9 der Ventilator (7) ist derart angeordnet, daß seine Drehachse horizontal verläuft;
• 10. 1.10 die Heizeinrichtung umfaßt eine Brennerrohrlanze (9);
• 11. 1.11 die Auslaßdüse (9.2) der Brennerrohrlanze (9) ist im Luftstrom angeordnet;
• 12. 1.12 Brennerrohrlanze (9) ist derart angeordnet, daß ihre Austrittsdüse (9.2) parallel zum Luftstrom verläuft.

2. Kühlofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerrohrlanze (9) zwischen Fördereinrichtung und Ansaugstutzen (7.1) des Ventilators (7) angeordnet ist.

3. Kühlofen nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerrohrlanze 9 zwischen dem Ventilator (7) und dem Leitschaufelgittern (4.1.1) angeordnet ist.