DE102005013094B3 - Kühlofen für bandförmiges Flachglas - Google Patents

Abstract

Es wird ein Kühlofen für dünnes Flachglas, das Borten besitzt, beschrieben, bei dem im Ofen im Bortenbereich parallel zur Laufrichtung des Glasbandes Trennschilde angeordnet sind, die eine Einwirkung der Heizeinrichtungen im Bortenbereich auf den brauchbaren Mittelbereich des Glasbandes weitgehend verhindern.

Description

• Bandförmiges Flachglas wird im allgemeinen nach dem Floatverfahren hergestellt. Im Anschluss an die Formgebung im eigentlichen Floatbad durchläuft das Glasband einen Kühlofen, im allgemeinen einen Rollenkühlofen, in dem es den Temperaturunterschied vom Floatbad zur Umgebungstemperatur überwindet und entspannt wird. Im Anschluss daran wird das Glasband in üblicher Weise in rechteckige Glasscheiben zerschnitten.
• Bei der Herstellung von dünnem Floatglas mit Glasdicken bis etwa 5 mm befinden sich an beiden Seiten des Glasbandes sogenannte Borten, an denen die Ziehwalzen des Floatbades angegriffen haben und die dicker sind als das übrige Glas. Die Borten sind Abfall und werden nach Durchgang durch den Kühlofen abgeschnitten und verworfen. Das zwischen den Borten liegende Mittelteil des Glases hat eine konstante Dicke und stellt den Nettobereich her, der das eigentliche Produkt bedeutet.
• Der Kühlofen ist mit einer Vielzahl von Heizeinrichtungen versehen, deren Leistung vom Eintritt des Glasbandes in den Kühlofen bis zum Austritt des Glasbandes aus dem Kühlofen kontinuierlich abnimmt. Die Heizeinrichtungen sind in der Regel sowohl im oberen Teil des Ofens, wo sie die Oberseite des Glasbandes beheizen, als auch im unteren Bereich des Ofens, von wo aus die Unterseite des Glasbandes beheizt wird, vorgesehen. Wichtig für ein qualitativ hochwertiges Glas ist es, dass die Temperaturverteilung quer zur Laufrichtung des Glasbandes, d. h. von einer Borte zur anderen im Nettobereich des Glasbandes möglichst homogen ist.
• Die Temperaturverteilung im Glasband hängt von der vom Glasband mittransportierten Wärme und der Heizleistungsverteilung im Kühlofen ab. Bedingt durch die größere Dicke der Borte, die bei einer Glasdicke von 0,7 bis 5 mm eine Stärke von etwa 2,5 bis 7 mm besitzt, und durch die Wärmeverluste an den vertikalen Ofenwänden in Bortennähe ist es erforderlich, die Heizeinrichtungen im Außenbereich mit einer Heizleistung zu beaufschlagen, die von der Heizleistung der Heizeinrichtungen im Nettobereich abweicht.
• Es hat sich gezeigt, dass diese abweichende Heizleistung der äußeren Heizeinrichtungen sich ungünstig, also spannungsvergrößernd, auf den Nettobereich des Glasbandes auswirkt, weil sich mit der abweichenden Heizleistung der äußeren Heizeinrichtungen keine homogene Temperaturverteilung im Nettobereich des Glasbandes erreichen lässt.
• Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, einen Kühlofen für bandförmiges Flachglas, das einen Mittelteil konstanter Dicke, den Nettobereich, und Glasbandränder, Borten, mit einer von der Dicke des Nettobereichs abweichenden Dicke besitzt, zu finden, mit dem sich eine homogenere Temperaturverteilung quer zur Laufrichtung des Glasbandes erzielen lässt.
• Diese Aufgabe wird durch den in Patentanspruch 1 beschriebenen Kühlofen gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Kühlofens sind in den Unteransprüchen beschrieben.
• Es konnte gefunden werden, dass die Homogenität des Glasbandes im Nettobereich deutlich verbessert werden kann, wenn in dem Kühlofen parallel zur Laufrichtung des Glasbandes im Bortenbereich Trennschilde angeordnet sind. Diese Trennschilde verhindern eine Einwirkung der von den Heizeinrichtungen im Bortenbereich ausgehenden Wärme auf den Nettobereich des Glasbandes. Die Trennschilde reichen von der Decke bzw. dem Boden des Kühlofens bis an die Glasoberfläche, wobei zwischen der Glasband-nahen Kante des Trennschildes und der Glasoberfläche ein möglichst geringer Spalt offen gelassen wird. Der Spalt soll einerseits so klein wie möglich sein, damit ein Wärmeaustausch zwischen dem Randbereich und dem Nettobereich des Glasbandes unterbleibt, andererseits soll er aber auch so groß sein, dass bei eventuellen Betriebsstörungen, die sich in einer Verwerfung des Glasbandes bemerkbar machen, keine Beschädigung der Kante des Trennschildes erfolgen kann. Normalerweise wird die Spaltbreite, d. h. der Abstand der Glasband-nahen Kante des Trennschildes zur Glasoberfläche 10 bis 150 mm betragen, wobei bei einer Spaltbreite von 150 mm die Wirkung des Trennschildes bereits stark nachlässt. Bevorzugt werden Spaltbreiten von 15 bis 100 mm, insbesondere von 20 bis 80 mm. Falls man den Ofen mit einer vertikalen Bewegungseinrichtung für die Trennschilde versieht und ferner eine Erkennungseinrichtung für auftretende Verwertungen vorsieht, die mit dieser vertikalen Bewegungseinrichtung gekoppelt ist und beim Auftreten von Verwerfungen das Trennschild von der Glasoberfläche fortbewegt, kann auch mit niedrigeren Spaltbreiten als 10 mm gearbeitet werden. Allerdings ist der Aufwand für derartige Einrichtungen hoch.
• Das Trennschild bzw. seine Glasband-nahe Kante wird bevorzugt am Übergangsbereich zwischen Borte und dem Nettobereich, d. h. dem brauchbaren Teil des Glasbandes positioniert. Dadurch wird die Ausbeute an brauchbarem Glas maximiert. Das Trennschild besteht bevorzugt aus zunder- und hitzebeständigem Metall, insbesondere aus zunderfestem Stahl. Um Wärmestrahlen besser reflektieren zu können, ist es von Vorteil, wenn die Metalloberfläche besonders glatt, am besten poliert ist. Falls der Kühlofen nicht mit einer Strahlungsheizung sondern mit einer Konvektionsheizung versehen ist, kann das Trennschild auch aus keramischen Materialien, z. B. aus Sinterquarz oder ähnlichen Materialien bestehen. Wegen seiner hohen Strahlungsdurchlässigkeit ist Sinterquarz allerdings nicht für eine Heizeinrichtung mit Strahlungsheizung geeignet.
• Falls in dem Kühlofen Glasbänder unterschiedlicher Breite gekühlt werden sollen, ist es zweckmäßig, die Trennschilde horizontal verschiebbar zu gestalten. Dazu können die Trennschilde an Stangen angeordnet sein, die horizontal durch die Seitenwand des Kühlofens geführt sind und außerhalb der Ofenwand durch einen Verstellmechanismus auf unterschiedliche Positionen eingestellt werden können.
• Die Anwendung der Trennschilde im Ofen ist nur in den Bereichen des Kühlofens erforderlich, in denen so hohe Heizleistungen auftreten, dass Spannungen im Nettobereich entstehen können.
• Anhand der Abbildung wird die Erfindung weiter erläutert. Es zeigen
• 1 einen schematischen Schnitt durch einen Kühloffen quer zur Laufrichtung des Glasbandes,
• 2 schematisch einen Schnitt quer zur Ziehrichtung für den Bereich der rechten Borte mit einem Trennschild,
• 3 einen Schnitt quer zur Ziehrichtung für den Bereich der rechten Borte mit einer anderen Ausführungsform für das Trennschild.
• 1 zeigt schematisch einen Querschnitt durch einen Rollenkühloffen quer zur Laufrichtung des Glasbandes. Man erkennt vier obere Heizeinrichtungen (01 bis 05) und vier untere Heizeinrichtungen (06 bis 10). Zwischen diesen Heizeinrichtungen läuft das Glasband 15 auf den Rollen 11. Das Glasband besteht aus zwei Borten 12 und 14 sowie dem Nettobereich 13, der das gewünschte Verfahrensprodukt ist. Der Übergangsbereich zwischen den Borten (12, 14) und dem Nettobereich 13 wird durch die das Lot auf diesen Übergangsbereich darstellende gestrichelte Linie 16 bzw. 16' dargestellt.
• 2 zeigt schematisch die rechte Hälfte von 1 mit einem Teil der Walze 11, der Borte 12 und einem Teil des Nettobereichs 13 der Glasscheibe. Zwischen der Heizeinrichtung 05 und der Glasscheibe 15 ist das Trennschild 21 angeordnet. Das Tennschild 21 ist so positioniert, dass seine dem Glasband 15 zugewandte Unterkante über dem Übergangsbereich 16' zwischen Borte 12 und dem brauchbaren Teil des Glasbandes 13 positioniert ist. Das Trennschild 21 wird mittels einer Stange 33, die durch die nicht dargestellte Ofenwand führt, gehalten und ist mittels einer Positioniereinrichtung 34 horizontal verschiebbar, so dass die Unterkante des Trennschildes auch bei unterschiedlichen Breiten des Glasbandes immer über dem Übergangsbereich 16', Borte 12 und Nettobereich 13 positioniert werden kann. Lediglich schematisch ist dargestellt, dass unterhalb des Glasbandes gleichermaßen (symmetrisch) ein Trennschild angeordnet ist, mit der sich die von der Heizeinrichtung 10 ausgehende Wärme abschirmen lässt.
• 3 zeigt eine weitere Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Trennschildes. Das Trennschild 21 ist an einem Drehpunkt 22 zwischen den Heizeinrichtungen 04 und 05 angeordnet und kann mittels einer Zug-/Druckstange 23, deren Verstellmechanismus 24 sich außerhalb der Ofenwand befindet, um den Drehpunkt 22 geschwenkt werden. Es ist dadurch auf einfache Weise möglich, die untere Kante des Trennschildes auf den Übergangsbereich 16' des Glasbandes auszurichten. Unterhalb des Glasbandes ist ein analoges, nicht mit Bezugsziffern versehenes Schild ebenfalls angeordnet. Der besseren Handhabung halber wird nicht auf jeder Seite des Ofens ein einziges, durchgehendes Trennschild angeordnet, sondern es werden mehrere, aneinander anstoßende oder sich leicht überlappende Trennschilde benutzt, die sich deutlich einfacher handhaben lassen als ein einziges sich über die gesamte Ofenlänge erstreckendes Schild.
• Die Erfindung ermöglicht es auf einfache Weise, dünnes Flachglas mit besserer Qualität bzw. mit geringeren Mengen an Ausschuss herzustellen.

Claims (7)

1. Kühlofen für bandförmiges Flachglas, das einen Mittelteil konstanter Dicke (Nettobereich) und Glasbandränder (Borten) mit einer vom Nettobereich abweichenden Dicke besitzt, wobei der Kühlofen mit quer zur Laufrichtung des Bandes angeordneten Heizeinrichtungen versehen ist, die mit unterschiedlichen Heizleistungen beaufschlagt sind, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Ofen parallel zur Laufrichtung des Glasbandes im Bortenbereich Trennschilde angeordnet sind, die eine Einwirkung der Heizeinrichtungen im Bortenbereich auf den Nettobereich des Glasbandes weitgehend verhindern.
2. Kühlofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschilde von der Decke und/oder dem Boden des Kühlofens bis zur Glasoberfläche reichen, wobei zwischen der Glasband-nahen Kante des Trennschildes und der Glasoberfläche ein Spalt von 10 bis 150 mm besteht.
3. Kühlofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spalt 15 bis 100 mm, insbesondere 20 bis 80 mm beträgt.
4. Kühlofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Glasband-nahe Kante des Trennschildes am Übergangsbereich zwischen Borte und dem brauchbaren Teil des Glasbandes (Nettobereich) positioniert ist.
5. Kühlofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschilde aus zunderbeständigem Metall, insbesondere aus zunderfestem Stahl, bestehen.
6. Kühlofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschilde horizontal verschiebbar sind.
7. Kühlofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschilde jeweils um einen Drehpunkt in der Nähe der Decke oder des Bodens verschwenkbar sind.