DE1596632C

DE1596632C - Method and device for hardening sheet glass

Info

Publication number: DE1596632C
Authority: DE
Inventors: Eugene W Allison Park Mis son George W Pittsburgh Pa Starr (V St A )
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Publication date: 1971-07-08

Description

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Die Erfindung hat ein Verfahren und eine Vor- ■ Während des Betriebs gelangt bei Verformungsrichtung zum Gegenstand, mit welchen bei Tafelglas- temperatur ein Tafelglasband aus der nicht gezeigten ziehanlagen der Rückstrom von Kühlgas von der Wärmezone in die Abschreckzone des gasbeheizten Härtezone zur Erhitzungszone verhindert wird. Glasschmelzofens.- Die Vorderkante des Glases beVorrichtungen, auf welche sich die Erfindung be- 5 wegt sich, von der Wärmezone herkommend, zwizieht, sind z.B. in der-USA.-Patentschrift 3 223 501 sehen den Abschreckeinheiten, wie in den Fig.2 beschrieben, mit welchen Tafelglas von 3,17 mm und 3 schematisch dargestellt ist. Durch die Düsen Stärke in einem gasbeheizten Glasschmelzofen gehär- der Einheiten 13, 14, 15 und 16 tritt Luft aus. Das ' tet werden. In der Abschreckzone des angeführten Aufeinandertreffen der Luftströme 20 und 21 bewirkt Ofens ist eine Vielzahl von Einheiten senkrecht zur io die Aufteilung der Ströme in die Komponenten 22 Glasziehrichtung angeordnet, die sowohl für das und 23. Die Komponente 22 strömt entgegen der Traggas als auch zum Zwecke der Härtung des GIa- . Ziehrichtung des Glasbandes. .
ses in der Abschreckzone für die Zuführung von Das Abschrecken eines Glases von 3,17 mm Dicke Kühlgas sorgen. Die Härtungsvorgänge erfordern erfordert eine rasche Übertragung der Wärme vom eine rasche Übertragung der Wärme aus der Um- 15 Glas auf das Kühlmedium. Dies wird dadurch ergebung zur Kaltabschreckzone. Um diese " rasche reicht, daß große Mengen Luft durch die Abschreck-Wärmeübertragung zu bewerkstelligen, wird Luft einheiten hindurchgeleitet werden. "Bei den Verunter hohem Druck und mit großer Geschwindigkeit suchen, in denen Tafelglas von 3,17 mm Dicke nach auf die Hauptflächen des Glases aufgeblasen, wäh- diesem Verfahren gehärtet· wurde, zeigt es sich, daß rend dieses von den Traggasen getragen wird. 20 der dem Glasdurchlauf entgegenwirkende Wider-Beim. Glashärten ist es zur Erzeugung gleichmäßi- stand größer ist als die vorwärtsgerichtete, inerte ger Qualität erforderlich, beim Beginn des Härtungs- Kraft der leichten Glasbänder. Diese- Widerstandsvorganges die Wärme von beiden Oberflächen des kraft ist auf die der Glasziehrichtung entgegengerich-Glasbandes gleichmäßig abzuleiten. Nach dem Be- tete Komponente des Luftstromes zurückzuführen, ginn des Härtungsvorganges ist es nicht so sehr er- 35 Der Widerstand tritt in allen derartigen Abschreckforderlich, daß die Wärme weiterhin unbedingt anlagen gasbeheizter Schmelzöfen auf. Die Haupt-,gieichmäßig abgeleitet wird. Die Notwendigkeit, die komponente dieses Widerstandes entsteht durch das Härtung mit gleichmäßiger Kühlung zu beginnen, Zusammentreffen von Luftströmen, die aus einander verbietet die Verwendung einer Anordnung, bei der gegenüberliegenden Abschreckeinheiten austreten, die Einheiten versetzt auf der Oberseite und der 30 Dieses Austreten der Luftströme ist in F i g. 3 sche-Unterseite.angebracht sind, welche dagegen im wei- matisch dargestellt. Aus der Figur wird ersichtlich, teren Verlauf der Abschreckzone für die Härtung daß die ersten drei Reihen der Einheiten Luftströme von 3,17 mm dickem Glas möglich ist. Ein wärme- aus einander entgegengesetzten Einheiten hervoraustauschendes Medium, z. B. Kühlluft, wird daher 'bringen, die etwa entlang der Mittellinie aufeinanderaus den Einheiten auf beide Flächen eines gasgetra- 35 treffen. . ^N ■
genen Flachglasbandes aufgeblasen. Ein Kühlmedium Um auf dem Wege des geringsten Widerstandes wird zum Abschrecken des Glases unter Druck auf fortzuströmen, dreht sich der Luftstrom um ca. 90° das Glas aufgebracht, während dieses zwischen den parallel zur Glasziehrichtung. Etwa die Hälfte des Einheiten hindurchläuft. Wenn eine solche Anlage Stromes wird durch Druck auf die Anfangskänte des zum Härten eines Tafelglases von 3,17 mm Dicke 40 Glasbandes der gewünschten Glasbewegung mit einer verwendet wird, wird nun infolge der hohen Strö- Kraft entgegenwirken, die sich proportional zur Glasmungsgeschwindigkeit des Kühlgases das aus der und Luftgeschwindigkeit im Quadrat verhält. Sobald Wärmezone in die Abschreckzone eintretende Glas- sich das Glas dem Zwischenraum zwischen einander band in die Wärmezone zurückgeblasen. Diese Er- entgegengesetzten Einheiten nähert, nimmt die Kraft scheinung ist als »Rückblasen« (»blow back«) be-" 45 erheblich zu. Dies ist wahrscheinlich darauf zuriickkannt. Gehärtetes Glas mit einer Dicke von 3,17 mm zuführen*, daß der Strömungsbereich hierdurch verist ein hochwertiges Erzeugnis, das im Automobilbau kleinert wird, wodurch die Geschwindigkeit des Luftfür Seiten- und Rückfenster, vor allem in Cabriolet- stromes und der statische Druck innerhalb des Zwiverdecken, verwendet wird. Es war bisher nicht mög- schenraumes zunehmen; Für die Vorwärtsbewegung Hch, Glas von 3,17 mm Dicke zu verwenden, da es 50 besitzt das Glasband nur eine latente Bewegungsnicht gehärtet werden konnte. · energie und die Triebkraft der Antriebräder an denThe invention has a method and a pre-■ During operation in the direction of deformation to the object, with which at sheet glass temperature a sheet of sheet glass from the drawing equipment, not shown, the backflow of cooling gas from the heating zone in the quenching zone of the gas-heated hardening zone to the heating zone is prevented. Glass melting furnace.- The front edge of the glass for devices on which the invention moves, coming from the heating zone, is pinched, for example in US Pat. No. 3,223,501, see the quenching units, as described in FIG , with which sheet glass of 3.17 mm and 3 is shown schematically. Air escapes through the starch nozzles in a gas-heated glass melting furnace belonging to the units 13, 14, 15 and 16. That will be. In the quenching zone of the mentioned meeting of the air streams 20 and 21 causes a plurality of units perpendicular to the io the distribution of the streams in the components 22 glass drawing direction, both for the and 23. The component 22 flows against the carrier gas as well as for the purpose the hardening of the GIa-. Direction of drawing of the glass ribbon. .
ses in the quenching zone for the supply of cooling gas The quenching of a glass 3.17 mm thick. The hardening processes require a rapid transfer of heat from a rapid transfer of heat from the surrounding glass to the cooling medium. This becomes the cold quenching zone. In order to achieve this "rapid enough, that large amounts of air can be accomplished through the quenching heat transfer, air units will be passed through." When the glass is inflated while this process is hardened, it turns out that it is carried by the carrier gases. 20 the counter-act against the passage of glass. Glass hardening is required to produce uniformity greater than the forward, inert quality at the beginning of the hardening force of the light glass ribbons. This resistance process the heat from both surfaces of the force is to be dissipated evenly on the glass ribbon opposite to the direction of glass drawing. After the component of the air flow has been fed back, the hardening process does not begin so much. The main, equally derived. The need to start the component of this resistance arises from the cure with uniform cooling, the confluence of air currents which prohibits the use of an arrangement in which opposing quenching units emerge, the units offset on the top and the 30 This emergence of the air currents is in Fig. 3 cal underside. Are attached, which, on the other hand, are shown in white. From the figure it can be seen that the quenching zone for the hardening can have air currents of 3.17 mm thick glass in the first three rows of the units. A medium which exchanges heat from opposing units, e.g. B. cooling air, will therefore 'bring, which meet approximately along the center line of the units on both surfaces of a gas carrier. . ^N ■
inflated flat glass ribbon. A cooling medium in order to flow away on the path of the least resistance to quench the glass under pressure, the air flow rotates the glass by approx. 90 °, while this is applied between the parallel to the glass drawing direction. About half of the unit passes through it. If such a system is used by pressure on the initial edges of the glass ribbon to harden a sheet of 3.17 mm thick 40 glass ribbon, the desired glass movement is now counteracted as a result of the high flow force, which is proportional to the glazing speed of the cooling gas from the and air speed in the square. As soon as the heat zone enters the quenching zone, the glass tied back into the heat zone in the space between each other. Approaching these opposite units, the appearance of force increases considerably, known as "blow back". "45 This is probably due to the fact The flow area hereby verist a high-quality product that is being reduced in size in automobile construction, whereby the speed of the air for side and rear windows, especially in convertible flow and the static pressure within the false ceiling, is used the forward movement Hch to use glass of 3.17 mm thickness, since it has 50 the glass ribbon only a latent movement could not be hardened. · energy and the driving force of the drive wheels on the

Es wurde nun ein Verfahren ausgearbeitet, wei- Kanten.A procedure has now been worked out, white-edged.

ches die schädlichen Wirkungen des Rückblasens . Es wurde gefunden, daß eine Verringerung des ausscheidet und das dadurch gekennzeichnet ist, daß Luftstromes in diesen ersten drei Reihen von Eindie Ströme einer Anzahl der Anfangsglieder der 55 heiten 11, 13, 14 und.12, 15, 16 zu einer erheblichen Kühl- und Stiitzgasdüsenreihen von oben und unten Verringerung der ■ Geschwindigkeitskräfte führt, so einander direkt gegenüber arbeiten mit einem Druck, daß die Bewegungsenergie des Glases dieses in die der geringer ist als der Druck, mit welchem die dar- Abschreckzone über die anfängliche Widerstandsauffolgenden Düsenreihen arbeiten, und daß die schwelle tragen kann.- Die diesen Einheiten folgen-Ströme der sich anschließenden Diisenreihen versetzt 60 den, auf der Ober- und der Unterseite versetzt angegegeneinander mit normalem Druck arbeiten. ordneten Einheiten 17, 18 und 19 führen nicht zu Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen einer der Glasziehrichtung direkt entgegenwirkenden näher erläutert. Es zeigt Kraftkomponenten. Folglich tritt hier auch das Pro-F i g. 1 einen Teilschnitt eines Abschreckbettes, blem des Rückblasens nicht auf. Der Luftstrom wird F i g. 2 einen Querschnitt entlang der Schnitt- 65 in den Einheiten durch die Reduzierung der Fläche linie II; · ' gesteuert,. was durch kreuzweise in die Zuführungs-F i g. 3 ist ein vergrößerter Schnitt durch das Kühl- rohre eingebaute Widerstände erreicht werden kann, bett entlang der Schnittlinie III. Ein Ventil 24 ist in dem Schaft einer Einheit, wieches the harmful effects of blowback. It has been found that a reduction in separates and which is characterized in that air flow in these first three rows of indie Streams a number of the initial members of the 55 units 11, 13, 14 and 12, 15, 16 to a substantial one Rows of cooling and backup gas nozzles from above and below reduce the speed forces, so directly opposite each other work with a pressure that the kinetic energy of the glass this into the which is less than the pressure with which the quenching zone follows the initial resistance Rows of nozzles work, and that the threshold can bear.- The currents that follow these units the adjoining row of nozzles offset 60 den, offset against each other on the top and bottom work with normal pressure. Assigned units 17, 18 and 19 do not lead to The invention will be based on the drawings of one of the glass drawing direction directly counteracting explained in more detail. It shows force components. As a result, the pro-fi g also occurs here. 1 shows a partial section of a quench bed, does not cause any blowback. The airflow will F i g. Figure 2 shows a cross section along the section 65 in the units due to the reduction in area line II; · 'Controlled ,. what by crosswise in the feed F i g. 3 is an enlarged section through which cooling tubes built-in resistors can be achieved, bed along section line III. A valve 24 is in the stem of a unit such as

in Fig. 3 gezeigt wird, eingesetzt, wodurch die Ver-" ringerung des Luftdruckes gesteuert werden kann.is shown in Fig. 3, whereby the " reduction of the air pressure can be controlled.

Es wurden Versuche mit einer erfindungsgemäßen Testanlage durchgeführt, wobei unter Verwendung eines Ventils, das in mehrere Positionen verstellt wurde, die Werte für Luftstrom und Wärmeableitung festgestellt wurden. Ein typisches Testergebnis war, daß die volle Drosselwirkung bei einem Druck von 8,78 g/cm² einem Luftdurchlaß von 0,24441/Sek. entsprach, verglichen mit Drosselplatten in völlig geöffneter Stellung.Experiments were carried out with a test system according to the invention, the values for air flow and heat dissipation being determined using a valve which was adjusted to several positions. A typical test result was that the full ^{throttling effect was achieved at a pressure of 8.78 g / cm 2 and} an air passage of 0.24441 / sec. compared to throttle plates in the fully open position.

Die Glastrageeigenschaften ließen bei voller Drosselung, d.h. bei einem Druck von 13,2g/cm², erkennen, daß Glas von 6,35 mm Dicke 0,25 mm und Glas von 3,17 mm Dicke 0,38 mm über der Austrittsfläche schwebte.At full throttling, ie at a pressure of 13.2 g / cm ² , the glass support properties indicated that glass 6.35 mm thick floated 0.25 mm and glass 3.17 mm thick floated 0.38 mm above the exit surface.

Die Ergebnisse von Laboratoriumstests und Betriebsversuchen, in denen die vorliegende Erfindung angewandt wurde, zeigen, daß das Rückblasen in Richtung auf den Ofen verhindert wird, wenn eine ao Drosselung in den ersten drei Reihen der Einheiten vorgenommen wird. Es wurde festgestellt, daß bei einem Druck von 210 g/cm² Glas von 3,17 mm Dicke transportiert werden kann und hinreichend erhärtet wird.The results of laboratory tests and field trials in which the present invention has been applied show that blowing back towards the furnace is prevented when ao throttling is applied in the first three rows of the units. It was found that at a pressure of 210 g / cm ² glass 3.17 mm thick can be transported and is sufficiently hardened.

In der Erfindung werden die ersten Reihen der Einhegen in einer mit Luft arbeitenden Abschreckanlage des in der USA.-Patentschrift 3 223 501 beschriebenen Typs verwendet. Bei der Härtung werden die Glasbänder über geeignete Eintrittswalzen geführt und passieren die gasbeheizte Wärmezone, wo das Glas bis zur Verformungstemperatur erwärmt wird. Die Einheiten müssen die Anfangskante des Glasbandes unmittelbar dann tragen, wenn das Glas aus der Wärmezone in die Abschreckzone eintritt, und gleichzeitig mit dem Härten des Glases beginnen. Für eine zufriedenstellende Härtung des Glases ist eine rasche Anfangsabkühlung erforderlich. Diese am Anfang erforderliche rasche Abkühlung war mitverantwortlich für das Rückblas-Problem. Durch eine Druckverringerung in den ersten Reihen der Einheiten der Abschreckzone wird die Härtung des Glases von 3,17 mm Dicke nur geringfügig beeinträchtigt, während das Glasband in die Abschreckzone eintreten kann. ■In the invention, the first rows of enclosures are in an air quenching system of the type described in U.S. Patent 3,223,501 is used. When hardening will be the glass ribbons are guided over suitable entry rollers and pass through the gas-heated heating zone, where the glass is heated up to the deformation temperature. The units must be the starting edge of the Wear the glass ribbon immediately when the glass enters the quenching zone from the heat zone, and start hardening the glass at the same time. For a satisfactory hardening of the glass is rapid initial cooling is required. This rapid cooling, which was necessary at the beginning, was partly responsible for the blowback problem. By reducing the pressure in the first rows of the units the quenching zone, the hardening of the 3.17 mm thick glass is only slightly impaired, while the glass ribbon can enter the quench zone. ■

In der Abschreckzone wird Luft bei einer Raumtemperatur von etwa 38° C zu der oberen und unteren Druckkammer bis zu einem Druck von etwa 0,09 bzw. 0,05 kg/cm² geleitet. Durch die öffnungen der Einheiten wird dieser Druck auf etwa ein Achteldes in den Druckkammern vorhandenen Druckes reduziert, sobald die Luft in die Einheiten eintritt.In the quench zone, air at room temperature of about 38 ° C is passed to the upper and lower pressure chambers to a pressure of about 0.09 and 0.05 kg / cm ² , respectively. Through the openings in the units, this pressure is reduced to about an eighth of the pressure present in the pressure chambers as soon as the air enters the units.

Das Glas passiert die 2,10 m lange Abschreckzone in etwa 30 Sekunden. Während der ersten 15 Sekunden erfolgt die völlige Abkühlung des Glases. Wenn das Glas in die ersten drei Reihen der Einheiten in der Abschreckzone eintritt, wird der Druck der in die Einheiten geleiteten Luft -reduziert, so daß die Kräftekomponente der Luft, die entgegen der Glasziehrichtung wirkt, so gering ist, daß das Eintreten des Glases zwischen die Abkühleinheiten nicht mehr behindert wird. Der Luftstrom kann umgekehrt werden, indem öffnungen oder druckverringernde Vorrichtungen in den Einheiten vorgesehen werden, wodurch die einzelnen Einheiten im Hinblick auf einen kontinuierlichen Glastransport entsprechend abgestimmt werden.The glass passes the 2.10 m long quenching zone in about 30 seconds. During the first 15 seconds the glass cools down completely. When the glass is in the first three rows of units in enters the quenching zone, the pressure of the air introduced into the units is reduced so that the The force component of the air, which acts against the direction of glass drawing, is so small that it can enter of the glass between the cooling units is no longer obstructed. The airflow can be reversed by providing openings or pressure reducing devices in the units, whereby the individual units are matched accordingly with a view to continuous glass transport will.

Claims

Patent claims:

1. Process for hardening sheet glass, in which the material coming from a glass melting zone Glass ribbon in the quenching zone a row from above and below the glass ribbon arranged blower nozzles for cooling gas and supporting gas, characterized in that that the flows of a number of the initial members of the cooling and support gas nozzle rows work directly opposite each other from above and below with a pressure that is lower than the pressure with which the following rows of nozzles operate, and that the flows of the adjoining rows of nozzles offset from

. work each other with normal pressure.

2. Apparatus according to claim 1, characterized by upper and lower nozzles, which consist of a A plurality of hollow tubes (13.15-14.16) are directed out against the ribbon of glass in which the first three rows of nozzles are provided with valves (24) and are so inserted, that the lower nozzle is exactly opposite the upper nozzle and the nozzle tips leave an exit space for gases between the nozzle and the glass ribbon, during the The rest of the nozzles (17,18,19) without valves are staggered in. Rows are used to act against the ribbon of glass is.

1 sheet of drawings