PL186983B1 - Piec rolkowy do ogrzewania szyb - Google Patents

Abstract

1. Piec rolkowy do ogrzewania szyb do ich temperatury mieknienia, znam ien- ny tym, ze nad torem rolek transportowych znajduja sie konwekcyjne elementy grzejne zlozone z lopatek tworzacych dysze nadmu- chowe (12, 13) rozmieszczone poprzecznie do kierunku ruchu szyb (6) i przeznaczone do nadmuchiwania goracego gazu na górna powierzchnie szyby, natomiast pod torem rolek transportowych znajduja sie czysto radiacyjne elementy grzejne (5). i PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy pieca rolkowego do ogrzewania szyb do ich temperatury mięknienia.

Znane są różnorodne konstrukcje pieców rolkowych do ogrzewania szyb. Stosuje się je w przypadku konieczności wyginania lub hartowania szyb na liniach znajdujących się za linią produkcyjną lub w przypadku konieczności wypalania emalii naniesionych na szyby. W takich sytuacjach szyby ogrzewa się na ogół techniką radiacyjną, zwłaszcza za pomocą elektrycznych elementów grzejnych. Piece rolkowe można projektować jako piece typu ciągłego lub jako piece, w których szyby poddaje się ruchom oscylacyjnym.

W przypadku niemożliwości równomiernego ogrzewania szyb z obu stron, nieuchronnie odkształcają się podczas ogrzewania przybierając kształt wypukły lub wklęsły. W tym przypadku szyba odkształca się bardziej od strony ogrzewanej i przybiera kształt wypukły. Groźba takiego odkształcenia jest szczególnie duża w przypadku pokrycia szyb powłokami powierzchniowymi. W przypadku ogrzewania szyb powlekanych, na ogół szybę kładzie się w taki sposób, żeby strona pokryta powłoką znajdowała się na górze, ponieważ w przeciwnym wypadku, w zależności od typu powłoki, mogłaby się ona zniszczyć podczas transportu szyby na rolkach. Warstwy powłokowe mogą być warstwami pochłaniającymi promieniowanie cieplne, jak, na przykład, w przypadku farb wypalanych, albo warstwami odbijającymi promieniowanie, takimi jak te, które używa się jako warstwy ochronne przed promieniowaniem cieplnym lub warstwy ochronne przed promieniowaniem słonecznym. Podczas gdy w pierwszym przypadku promieniowanie cieplne w piecu bardziej ogrzewa górną stronę szyby, to w drugim przypadku strona ta jest wyraźnie chłodniejsza, ze względu na odbijanie przez warstwę promieniowania cieplnego. W rezultacie szyby odkształcają się w obu tych sytuacjach w przeciwnych kierunkach.

Przyjmując, że równomierne ogrzewanie szyb pokrytych powierzchniowo warstwą odbijającą ciepło za pomocą ciepła promieniowania jest bardzo trudne bez powodowania nadmiernego wygięcia, opracowano piece do ogrzewania szyb techniką konwekcyjną. Takie piece konwekcyjne są znane, na przykład z dokumentów DE 4,010,281 Al i DE 4,336,364 Al. W tych znanych piecach konwekcyjnych szyby ogrzewa się z obu stron techniką nadmuchową za pomocą gorącego gazu. W tym celu, zarówno nad jak i pod płaszczyzną transportu szyb, poprzecznie do kierunku ich ruchu, umieszczono łopatki tworzące dysze nadmuchowe, wychodzące bezpośrednio nad i bezpośrednio pod płaszczyzną transportu. Za pomocą tych łopatek, tworzących dysze nadmuchowe, na szyby nadmuchuje się gorące powietrze, które, na

186 983 przykład, ogrzewa się za pomocą elementów grzejnych umieszczonych w kanałach przepływowych, do temperatury, która może dojść do poziomu około 700°C. Piece konwekcyjne tego typu są stosunkowo elastyczne jeżeli chodzi o regulowanie temperatury nadmuchiwanego gorącego powietrza. Umożliwiają one równomierne ogrzewanie nawet w przypadku szyb powlekanych jednostronnie.

W znanych typach pieców konwekcyjnych łopatki tworzące dysze są rozmieszczone pomiędzy rolkami transportowymi w dolnej części pieca, przy czym pomiędzy łopatkami tworzącymi dysze a rolkami transportowymi trzeba zostawić na tyle duży odstęp, żeby mogło tamtędy płynąć gorące powietrze. W rezultacie rolki transportowe muszą znajdować się w stosunkowo dużych odległościach od siebie. Wskutek tego odległości pomiędzy liniami podparcia, jakie stanowią same rolki transportowe, są stosunkowo duże. W rezultacie rośnie ryzyko odkształcenia się szyb pod własnym ciężarem po ich dojściu do temperatury mięknienia, zwłaszcza kiedy są one cienkie. Ponadto strumienie gazu, które są kierowane z dołu na szybę, zakładając, że działa na nią również z góry, w tych samych miejscach, to samo ciśnienie nadmuchowe, mogą nie kompensować jej ciężaru własnego.

Celem wynalazku jest opracowanie pieca rolkowego do równomiernego ogrzewania obu stron szyby, korzystając ze znanych zalet ogrzewania konwekcyjnego, bez narażania szyb znajdujących się na rolkach transportowych na znaczne ryzyko odkształcenia pod ich własnym ciężarem.

Cel ten osiągnięto według wynalazku dzięki umieszczeniu konwekcyjnych elementów grzejnych, złożonych z łopatek tworzących dysze nadmuchowe umieszczone poprzecznie do kierunku ruchu szyb i przeznaczone do nadmuchiwania gorącego gazu, nad torem rolek transportowych oraz czysto radiacyjnych elementów grzejnych pod torem rolek transportowych.

Piec rolkowy według wynalazku nie tylko znacznie pomaga w polepszeniu optycznej jakości szyb, umożliwiając zmniejszenie odległości pomiędzy rolkami transportowymi, ale ma również inne istotne zalety. Przykładowo, koszt wytwarzania takiego pieca jest znacznie mniejszy niż koszt wytwarzania znanych pieców konwekcyjnych, ze względu na jego znacznie prostszą konstrukcję pod rolkami transportowymi i stosunkowo małą wysokość. Koszt montażu pieca według wynalazku jest również znacznie mniejszy zważywszy, że, ze względu na małą wysokość konstrukcyjną infrastruktury pieca, nie trzeba w podłodze budynku fabrycznego robić szybu, natomiast piec ten można montować nad poziomem podłogi na odpowiednim fundamencie lub na odpowiedniej ramie nośnej. Zatem koszty inwestycyjne pieca według wynalazku są, w całości, wymiernie mniejsze niż w przypadku znanych pieców konwekcyjnych.

W pierwszym przykładzie wykonania, na wewnętrznych ścianach bocznych pieca są zainstalowane wentylatory połączone z silnikami napędowymi.

W innym przykładzie wykonania, nadającym się zwłaszcza do pieców o działaniu ciągłym, wentylatory są zainstalowane w sklepieniu, tj. są zwrócone i usytuowane nad stołem rolkowym, i, korzystnie, wzdłuż osi środkowej równoległej do stołu rolkowego. W tym przykładzie wykonania rezultatem bardziej symetrycznego układu wentylatorów w piecu jest bardziej równomierna i bardziej zrównoważona cyrkulacja w piecu. Ponadto silniki napędowe połączone z wentylatorami znajdują się w takim przypadku nad piecem, co umożliwia zmniejszenie całkowitej szerokości pieca w porównaniu z pierwszym przykładem wykonania.

Dodatkowo, w tym drugim przykładzie wykonania uzyskuje się więcej miejsca na umieszczanie elementów grzejnych w kanałach, którymi płynie gaz. Dzięki temu gaz można podgrzewać na krótszym odcinku. Taka konstrukcja umożliwia wytwarzanie regulowanego gradientu temperatury wzdłuż długości pieca; istotnie, według wynalazku, możliwe jest bezpośrednie zasilanie dysz umieszczonych pod wentylatorem; istnieje również możliwość regulowania temperatury gazu wpływającego do wszystkich dysz pieca. Taki gradient temperatury wzdłuż długości pieca jest zwłaszcza pożądany w przypadku pieców o działaniu ciągłym.

Wynalazek opisano na przykładach wykonania ilustrowanych figurami, na których przedstawiono: fig. 1 - piec rolkowy według wynalazku w pionowym przekroju podłużnym; fig. 2 - piec rolkowy z fig. 1 w przekroju płaszczyzną II-II.

186 983

Zważywszy na to, że w zasadzie znane są zarówno konstrukcje pieców konwekcyjnych jak i radiacyjnych, nie ma potrzeby dalszego opisu szczegółów konstrukcyjnych pieca według wynalazku.

Jak wyraźnie wynika z figur, na piec rolkowy według wynalazku składa się część dolna 1 i część górna 10. Na zewnątrz grzewczej części pieca, w jego dolnej części 1, znajdują się łożyska 2, w których są osadzone napędowe rolki transportowe 3 w możliwie małych odległościach od siebie. Rolki transportowe 3 są napędzane za pomocą urządzeń, których tu nie pokazano. Kiedy piec jest skonstruowany jako piec o działaniu ciągłym, rolki transportowe 3 są stale napędzane w tym samym kierunku obrotowym. Piece o mniejszych pojemnościach są często wyposażone w urządzenia do napędzania rolek w zmiennych kierunkach obrotowych tak, żeby znajdujące się w piecu szyby mogły poruszać się ruchami oscylacyjnymi, co zatem umożliwia znaczne skrócenie długości konstrukcyjnej pieca.

Elektryczne elementy grzejne 5, na przykład w postaci spiralnych włókien, są rozmieszczone w odpowiedniej liczbie w dolnej części pieca. Spodnia strona szyby 6 jest ogrzewana przez te elektryczne elementy grzejne 5 wyłącznie za pomocą energii radiacyjnej, przy czym to ogrzewanie uzyskuje się, częściowo, bezpośrednio za pomocą promieniowania, które bezpośrednio pada na szybę pomiędzy napędowymi rolkami transportowymi 3, ale, przede wszystkim, dzięki promieniowaniu wtórnemu, które emanuje z ogrzanych rolek transportowych 3, oraz w wyniku bezpośredniej styczności szyby z napędowymi rolkami transportowymi 3.

W odróżnieniu, w górnej części 10 pieca, górna strona szyby 6 jest ogrzewana wyłącznie konwekcyjnie za pomocą nadmuchiwanego na nią gorącego gazu. W tym celu na całej długości pieca, poprzecznie do kierunku transportowania szyb, tj. równolegle do napędowych rolek transportowych 3, znajdują się łopatki tworzące dysze nadmuchowe 12, 13, do których doprowadza się kanałami zasilającymi 14 i 15 powietrze ogrzane do temperatury około 650-700°C.

W celu uzyskania skutecznego mieszania gorącego powietrza, a tym samym uzyskania równomiernej temperatury, rozmieszczono w podłużnym kierunku pieca dwie grupy łopatek formujących dysze nadmuchowe 12 i 13. Do łopatek tworzących dysze nadmuchowe 12 doprowadza się gorące powietrze kanałem zasilającym 14 wdmuchiwane za pomocą wentylatora 17 znajdującego się w pobliżu tylnego końca pieca wewnątrz jego części grzejnej, natomiast łopatki tworzące dysze nadmuchowe 13 są zasilane gorącym powietrzem poprzez kanał zasilający 15 i za pomocą wentylatora 18, który, częściowo, znajduje się z boku pieca naprzeciwko wentylatora 17 i w pobliżu przedniego końca pieca.

Znajdujące się w kanałach zasilających 14 i 15 powietrze jest ogrzewane za pomocą odpowiednich elementów grzejnych 20, 21. Silniki napędowe 22, 23 wentylatorów 17, 18 znajdują się, oczywiście, na zewnątrz części grzejnej pieca. Do tego celu nadają się zarówno wentylatory promieniowe, takie jak te pokazane na figurach, jak i wentylatory osiowe. W przypadku stosowania wentylatorów osiowych urządzenie musi być zbliżone konstrukcyjnie do opisanego w dokumencie DE 4,336,364 Al.

Oczywiście, w skład pieca wchodzą również zwykłe elementy do sterowania i regulowania działania elektrycznych elementów grzejnych 5, 20, 21 i wentylatorów 17, 18 w taki sposób, żeby było zagwarantowane możliwie równomierne ogrzewanie szyb, zgodnie z odpowiednimi wymaganiami. Korzystnie, elementy sterujące i regulacyjne są skonstruowane w taki sposób, żeby były od siebie niezależne tak, żeby było również możliwe doprowadzanie, w zależności od wymagań, różnych strumieni energii cieplnej na górną stronę od spodniej strony szyb.

Claims (4)

1. Piec rolkowy do ogrzewania szyb do ich temperatury mięknienia, znamienny tym, że nad torem rolek transportowych znajdują się konwekcyjne elementy grzejne złożone z łopatek tworzących dysze nadmuchowe (12, 13) rozmieszczone poprzecznie do kierunku ruchu szyb (6) i przeznaczone do nadmuchiwania gorącego gazu na górną powierzchnię szyby, natomiast pod torem rolek transportowych znajdują się czysto radiacyjne elementy grzejne (5).

2. Piec rolkowy według zastrz. 1, znamienny tym, że elementy grzejne (5) i silniki napędowe (22, 23) wentylatorów (17, 18) są zaopatrzone w elementy sterujące i regulacyjne umożliwiające doprowadzanie na górną stronę szyb (6) z ich strony spodniej różnych strumieni energii cieplnej.

3. Piec rolkowy według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że na bocznych ścianach pieca znajdują się wentylatory realizujące ogrzewanie konwekcyjne.

4. Piec rolkowy według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że wentylatory realizujące ogrzewanie konwekcyjne znajdują się w sklepieniu pieca.