CN1183090A - 玻璃钢化方法及系统 - Google Patents

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Abstract

玻璃板钢化系统有预热区(1),在预热区(1)中,竖直地码放在分隔式滑车(6)上的几块玻璃板(7)一起加热到一个低于钢化温度650℃的温度(例如300℃),预热过的玻璃板(7)逐一地从预热区(1)移到加热区(2),在加热区(2)中,玻璃板(7)以锐角倾向于垂直平面并通过在两个加热板之间的空气层夹住,玻璃板(7)被加热到钢化温度,在加热区(2)的两个加热板的下边缘上有输送装置,它同时又支撑玻璃板(7)的底部,加热到钢化温度的玻璃板(7)移到冷却区(3),冷却区(3)有平行于加热板排列的冷却板,在两个冷却板之间,玻璃板(7)被冷却,为达到冷却的目的,冷却板也可以放置在玻璃板(7)的两侧,以便于钢化,具有300℃温度的冷却的玻璃板被输送到后冷却区(4),在后冷却区(4)中,玻璃板在分隔式滑车(6)上放置好后,就渐渐地冷却至室温;因为玻璃板(7)是倾斜地而不是水平地放置在加热区(2)和冷却区(3)上的。所以使玻璃板(7)的支撑和输送都没有问题,玻璃板(7)的同时预热和在冷却后又同时使玻璃板(7)冷却至室温,因此大量地节省能量,从而使得在预热区(1)和后冷却区(4)中加热和冷却的动力可以降低。

Description

玻璃钢化方法及系统
本发明涉及具有权利要求1前序部分所述特征的方法。
本发明还涉及具有独立装置权利要求的前序部分所述特征的系统(装置)。
玻璃板是按照下述方法钢化(tempered)的：将玻璃板加热至高于650℃的温度(“钢化温度”)，然后在低于例如300℃的临界温度下使其冷却，这样由于聚冷而形成使玻璃钢化的应力。
在公知的装置中，加热玻璃板的成本及使其冷却的成本很高。具体来说，在公知的装置中，需要相当大的能量用于操作风扇，以便输送加热玻璃板的加热气体。
本发明的目的是改进玻璃的钢化及用于这个用途的系统，从而降低能量成本，缩短时间，同时实现良好的玻璃钢化。
本发明的上述目的是通过独立方法权利要求中的特征实现的。关于本发明提出的系统(装置)，上述目的是通过独立装置权利要求中的特征实现的。
由于在本发明中玻璃板是在一起预热的，然后最好单独地加热到需要的钢化温度，再最好单独地冷却至一个低于临界温度的温度，然后再将玻璃板一起冷却至室温，因此节省了大量时间和能量，这是因为只需要较短的加热和冷却区的原因。根据本发明的研究结果显示：如果温度从钢化温度例如650℃很快突变到一个低于临界温度的温度例如大约300℃，就能达到预期的钢化效果，这对玻璃板的钢化是足够的。对玻璃板的钢化如果没有任何不良影响，那末预热和冷却至室温就渐渐地进行。不良影响、不均匀的表面应力将导致玻璃的表面不平整，并且在公知的方法中避免产生这种结果。
通过附图中的例子显示由下面叙述的玻璃板钢化系统所产生的本发明的其它细节和特征。
附图如下：
图1显示整个系统的斜视图；
图2以较大的视图显示加热区和冷却区；
图1中所示根据本发明的系统由四个区组成，具体地说就是预热区1、加热区2、冷却区3和后冷却区4。
预热区1是以密闭室5封装的，在预热区1中，放置在搁架例如分隔式滑车6上的玻璃板7一起预热，并加热到大约300℃的温度。在预热区1中使用的分隔式滑车6具有象EP603151A或EP704389A中所述的那种结构。由于高温应力，只有分隔式滑车6的底部和侧面的滚轮或套筒状滑动部分是由相应的耐温材料制成。
如图1所示，在轨道8上，分隔式滑车6横向地移动到和托住玻璃板7和设在滑车中的分隔部分相互对准，以便可将选定的被预热玻璃板7送至倾斜台9，从倾斜台9以相应于加热区2的倾斜位置从预热室5送至加热区2。倾斜台9最好具有以气垫壁实现的支撑面。
根据一个实施例，在一起预热玻璃板7的预热室5和单独将玻璃板7加热至例如650℃的温度的加热区2之间可以有另一个加热区，在该加热区中，玻璃板7单独地加热到在预热室5的温度和加热区2的温度之间的一个温度。但是，在附图中没有显示这一实施例。
一起加热几块玻璃板7的预热室5的一个优点是加热能缓慢地进行，这样能降低能量的消耗，这是因为预热有充足的时间。这样，在该实施例中显示：在室5中有几个例如两个分隔式滑车6，当位于卸车点的分隔式滑车6已经卸空时，满载玻璃板7并最后移到预热室5的分隔式滑车6只移入靠近倾斜台9设置的卸车点上。然后，另一装满玻璃板7的分隔式滑车6移入预热室5的等待区，位于预热室5等待区的玻璃板7就被缓慢地加热。
在图2中更详细地显示加热区2。与公知的加热区不同的是，在根据本发明的钢化加热区2中，玻璃板不是水平地对准，而是几乎倾斜至垂向地对准的。为了做到这一点，加热区2(象其下游的冷却区3那样)是用倾斜调整器11对准的，例如倾斜调整器可以是气缸或液缸形式的，因而加热区2或位于加热区2的玻璃板7的倾斜能根据需要(玻璃板的大小和厚度)进行调整。这样，就可以避免在加热区中由于水平放置玻璃板而使其在输送和支撑中所发生的问题(变形/弯曲)。
如在本实施例中所示，为了在玻璃板7的下缘支撑玻璃板，设有输送装置12，输送装置12可以是一个连续的输送带，但是也可以是一个如DE 3038425A中所述的原理制成的输送装置，在该文献中，玻璃板7的输送装置可以全部或部分地水平支承在玻璃板7的下缘上。特别是当水平支承全部达到玻璃板之下时，达到玻璃板下的支承最好相互偏置地连接于相对的链条或其它连续输送构件。
在本实施例中显示的加热区2有两个相对的加热板15，为了加热玻璃板7，它们之间离开一个间隔，并能以任意方式进行加热，例如加热系统可以是电热系统或气热系统。
加热板15可以具有一个用于增加并保证热辐射的表面，在加热板15上有许多孔16，这些孔能通过室17装满压缩气体，因而在位于加热板15之间的玻璃板7的两侧形成气垫，特别是空气垫，这样玻璃板7不接触任一加热板15，而只是由输送装置12支撑其下缘并输送。
在一个可以构想出的加热板15实施例中，位于玻璃板7上方的加热板15设有孔16，因而从上加热板15热辐射发出的大部分热量都释放到待加热的玻璃板7上。
因此，在本发明中加热区2可以构制得使热量从下加热板15主要通过辐射和对流释放到玻璃板上，而从上玻璃板15则主要是通过辐射。
为了将气体输送到加热板15，形成气垫，适当预热的压缩气体，例如空气，可以供应到室17，但也可以由气体燃烧中形成的燃烧气体形成气垫，同时利用燃烧的热量加热加热板15。
为了适应不同玻璃板的大小，加热板15可以分割成例如平行于输送装置12，因而平行于输送方向延伸的若干部分，这些部分的起、止取决于在离开输送装置方向上测得的玻璃板7的长度。这可以节省更多的能量。
加热板15也能够以一种未画出的方式构制在装置中。为了适应钢化玻璃板的厚度，加热板15相互间的间距可以改变。这样做时只要上加热板15可相对于下加热板15调整即可，例如这种调整可通过液缸或类似的伺服驱动装置进行。
由于加热区2是按照本发明构制的，因而玻璃板7可以主要通过辐射并通过热对流辅助快速地从例如300℃的预热温度加热到例如650℃的钢化温度。
靠近加热区2有冷却区3，冷却区3在结构上和加热区2是一样的。在冷却区3中有冷却板20，冷却介质(未显示)流过冷却板20。在两个冷却板20上的排气孔16充满相应的冷却气体，因而与先前针对加热区2所作的描述一样，形成气垫，现在是冷却气垫，它们位于待冷却玻璃板7的上方和下方，或只在玻璃板7的下面。
同样，冷却板20也制成能互相相对地移动的结构，以便它们之间能互相靠得更近或离得远些。为了玻璃板7的钢化而加速冷却时，也可去掉气垫且停止输送装置12，使冷却板20直接放在玻璃板7的两个表面上。这种方法最好用于在薄玻璃板7。对于较厚的玻璃板7，通常最好从两侧将冷空气输送到待冷却的玻璃板7，同时在冷却区3的范围内停止玻璃板7的移动。
当在玻璃板7上放置冷却板20时，在冷却区3范围内关闭输送装置12，以避免在玻璃板7和输送装置12之间不合需要的相对移动。
应当指出，如果在连续操作中，玻璃板7很大和/或很厚，不能加热到所需钢化温度，那么，在加热区2的范围内也可以关闭输送装置12。
在冷却区3之后，玻璃板7经倾斜台25到达后冷却区4，后冷却区4封装在一个室中，同样，后冷却区4也有前述类型的分隔式滑车6。在后冷却区4中，玻璃板7通过发货区分放入分隔式滑车6，然后冷却到室温。这里冷却功率不需很大，这是因为有足够的冷却时间。另外，当以一个密闭室(可看图1中用虚线说明的密闭室)封装后冷却区4时，可从后冷却区4将热空气输送到预热区1，以便节省能量(管线26)。
面对玻璃板7的冷却板20的表面可以制得保证热辐射的吸收，例如，相互面对的冷却板20的表面可以制成带肋形状或波浪形，以便增加冷却板20的吸热面积。
在本发明的系统中，玻璃板7不是水平地放置时移动，而是与垂向倾斜例如成一锐角，通过加热区2和其后的冷却区3，以便在本发明的系统中，支撑玻璃板7及其输送时经常导致玻璃板7变形的前述问题不会发生。
通过与玻璃板7下边缘连接的输送装置12，玻璃板7能以所需速度移过加热区2和冷却区3，如果需要，在加热区2和/或冷却区3可以容易地使玻璃板7作短暂停留；在冷却区3中准备将冷却板20放置在待冷却的玻璃板7的两侧时，这样做是特别重要的。
这样，象加热板15一样，冷却板20也能分割成不同的区段，以便于使冷却板20的有效冷却面积能与待冷却的玻璃板7的大小相匹配。(在离开输送装置的方向上测定玻璃板的纵向长度)。
为了避免连续开、关加热板15和/或冷却板20的不同区域，可以从预热区1取出高度相同或尽可能近似的玻璃板7，并使其连续地送过加热区2和冷却区3。在后冷却区4中，钢化玻璃板7可以按照售销再进行分类。
总之，本发明的一个实施例可以叙述如下。
玻璃板钢化系统具有预热区1，在预热区1中，竖直地码放在分隔式滑车6中的几块玻璃板7一起加热到一个低于钢化温度(例如650℃)的温度(例如300℃)。预热过的玻璃板7单独地从预热区1移入加热区2。在加热区2中，玻璃板7加热到钢化温度，它们以锐角倾斜于垂直平面，并通过在两个加热板之间的气垫保持玻璃板7。在加热区2的两个加热板的下边缘上有同时对玻璃板7的底部起支撑作用的输送装置。加热到钢化温度的玻璃板7移入冷却区3，冷却区3具有与加热板平行对准的冷却板，在冷却板之间玻璃板7被冷却。为了达到冷却的目的，冷却板也可以放置在待钢化玻璃板7的两侧。仍然具有例如300℃温度的冷却的玻璃板被送入后冷却区4，在后冷却区4中，在玻璃板7进入分隔式滑车6后，被缓慢地冷却到室温。
因为在加热区2和冷却区3中是倾斜地而不是水平地放置玻璃板7的，所以对玻璃板7的支撑和输送都没有问题。玻璃板7的一起预热和在骤冷后玻璃板7又一起冷却到室温，由于在预热区1和后冷却区4中的加热和冷却功率可以很低，因而可以节约大量的能量。

Claims (34)

1.一种玻璃板钢化方法，其中，玻璃板被加热到一个高于钢化温度的温度，并被冷却到一个低于临界温度的温度，以便钢化，其特征在于：玻璃板预热到一个接近临界温度的温度，这样预热过的玻璃板再加热到一个高于钢化温度的温度，然后玻璃板再冷却到一个低于临界温度的温度，最后玻璃板冷却到室温。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：玻璃板是几块玻璃板一起预热的。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：预热过的玻璃板是单独地加热到一个高于钢化温度的温度，并单独地从该温度冷却到一个低于临界温度的温度。
4.根据权利要求1至3中的一项所述的方法，其特征在于：玻璃板是几块玻璃板在一起冷却到室温的。
5.根据权利要求1至4中的一项所述的方法，其特征在于：当玻璃板加热到一个高于钢化温度的温度时及冷却到一个低于临界温度的温度时，玻璃板是与垂向成锐角调准的。
6.根据权利要求1至5中的一项所述的方法，其特征在于：当加热和冷却时，玻璃板是在加热区和冷却区中通过各自的加热板和冷却板至少通过压缩气垫从下面支撑的，并是在它们的水平边缘上支撑和输送玻璃板的。
7.根据权利要求1至6中的一项所述的方法，其特征在于：为了钢化，玻璃板加热到大约650℃的温度。
8.根据权利要求1至7中的一项所述的方法，其特征在于：在钢化期间，玻璃板冷却到300℃以下的温度。
9.根据权利要求1至8中的一项所述的方法，其特征在于：在加热前，玻璃板预热到高于钢化温度至大约300℃的一个温度。
10.根据权利要求1至9中的一项所述的方法，其特征在于：在加热区范围内，通过热空气或燃烧气体形成气垫。
11.根据权利要求1至10中的一项所述的方法，其特征在于：在冷却区范围内通过冷却空气形成气垫。
12.根据权利要求1至11中的一项所述的方法，其特征在于：靠近冷却区的板从两侧放置在玻璃板上，以便冷却玻璃板。
13.根据权利要求1至12中的一项所述的方法，其特征在于：通过加热区和/或冷却区以与玻璃板厚度相适应的速度输送玻璃板，并可以暂时停止在加热区或冷却区中。
14.根据权利要求1至13中的一项所述的方法，其特征在于：从后冷却区中排出的热空气可用于在预热区中加热。
15.根据权利要求1至14中的一项所述的方法，其特征在于：在加热区中的加热最好是通过压缩气体引起的对流辅之以辐射而发生的。
16.实行根据权利要求1至15中的一项所述方法的装置，其特征在于：该装置具有加热区(2)和在其下游的冷却区(3)，在加热区(2)和冷却区(3)中，有加热板(15)或冷却板(20)，它们之间相互隔开一定距离，并相对于垂向成一锐角，在加热区(2)的前面有预热区(1)，在冷却区(3)的后面有后冷却区(4)。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于：在加热区(2)中的加热板(15)相互之间的间距和在冷却区(3)中的冷却板(20)相互之间的间距是能改变的。
18.根据权利要求16或17所述的装置，其特征在于：在加热板(15)的下边缘和冷却板(20)的下边缘有输送装置(12)。
19.根据权利要求16至18中的一项所述的装置，其特征在于：加热板(15)和冷却板(20)相对于垂向的倾角是能改变的。
20.根据权利要求16至19中的一项所述的装置，其特征在于：预热区(1)有预热室(5)，在预热室(5)中有盛装几块玻璃板(7)的搁架(6)，以便同时预热玻璃板(7)。
21.根据权利要求16至20中的一项所述的装置，其特征在于：后冷却区(4)可以包括后冷却室，在后冷却区(4)中有盛装几块玻璃板(7)的搁架(6)，以便同时冷却玻璃板(7)。
22.根据权利要求16至21中的一项所述的装置，其特征在于：至少在设置在待加热的玻璃板(7)下面的加热板(15)上有孔(16)，用于排出压缩气体，其目的是在加热板(15)和待加热的玻璃板(7)之间形成空气垫。
23.根据权利要求16至22中的一项所述的装置，其特征在于：在设置在待冷却的玻璃板(7)下面的冷却板(20)上，但最好在两块冷却板(20)上，在面向玻璃板(7)的两个表面上有孔(16)，用以排出冷却气体，目的是在冷却板(20)和待冷却的玻璃板(7)之间形成空气垫。
24.根据权利要求16至23中的一项所述的装置，其特征在于：加热板(15)设置有电加热装置。
25.根据权利要求16至23中的一项所述的装置，其特征在于：通过来自至少一个气体燃烧室的燃烧气体来加热加热板(15)。
26.根据权利要求16至25中的一项所述的装置，其特征在于：燃烧气体通过加热板(15)上的排气孔(16)排出。
27.根据权利要求16至26中的一项所述的装置，其特征在于：在预热室(5)中放置玻璃板(7)的搁架(6)和加热区(2)之间有一个倾斜台(9)，其用于使玻璃板(7)转动到加热区(2)的倾斜位置。
28.根据权利要求16至27中的一项所述的装置，其特征在于：在冷却区(3)的后面有一个倾斜台(25)，其用于使玻璃板(7)从冷却区(3)的倾斜位置校准成能使其放入后冷却区(4)的分隔的搁架(6)的格中的位置。
29.根据权利要求16至28中的一项所述的装置，其特征在于：在预热室(5)和/或后冷却室(4)的搁架做成能相对于输送方向作横向移动的分隔式滑车(6)。
30.根据权利要求16至29中的一项所述的装置，其特征在于：在后冷却室(4)的排出口有管道(26)连接到预热室(5)。
31.根据权利要求16至30中的一项所述的装置，其特征在于：加热板(15)分割成能相互独立地加热的几个部分。
32.根据权利要求16至31中的一项所述的装置，其特征在于：冷却区(3)的冷却板(20)分割成能相互独立地冷却的几个部分。
33.根据权利要求31或32所述的装置，其特征在于：加热板(15)和/或冷却板(20)分割成平行于在加热区(2)和/或冷却区(3)下边缘上的输送装置方向(12)延伸的带状部分。
34.根据权利要求16至33中的一项所述的装置，其特征在于：在同时预热几块玻璃板(7)的预热区(1)和加热区(3)之间有一个进一步加热单一玻璃板(7)的装置。
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