DE1596642C - Verfahren zum Vorspannen von Glas scheiben - Google Patents

Description

nächste Zone ist eine Abschreckzone mit den Vorratskammern A und B. Wie in der Figur gezeigt wird, besteht die Abschreckzone aus einer flachen Schicht der Bauelemente 11, die in Mosaikform 5 ähnlich wie bei einer Gasträgerheizschicht jedoch in gewisser Hinsicht anders angeordnet sind. Jedes Bauelement 11 hat einen langen Stiel· 13, dessen Querschnitt kleiner ist als das obere" Ende und der durch eine Kühlkammer 14 in die Vorratskammer 15

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorspannen von Glasscheiben durch Erhitzen der Glasscheiben auf ihre Verformungstemperatur oder darüber und anschließende stufenweise Abkühlung,
wobei die Glasscheibe auf einer Glasträgerschicht
getragen und bewegt und durch gegeneinander gerichtete Gasströme gekühlt wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Kühlgasströme in einer
ersten Abschreckzone mit einer verhältnismäßig
hohen volumetrischen Fließgsschwindigkeit und in io ragt, wobei die Kühlkammer und die Oberfläche der einer zweiten Abschreckzone mit einer verhältnis- Vorratskammer 15 als Halterung für das Bauelement mäßig geringeren volumetrischen Fließgeschwindig- dienen. Die Oberfläche der oberen Enden der Baukeit auf die Glasoberflächen gerichtet werden. elemente liegt auf einer solchen Höhe; daß sie in der

Vorrichtungen mit Traggas, wie sie in der USA.- gleichen Ebene und in dem gleichen Umriß liegen, Patentschrift 3 223 501 beschrieben werden, wurden 15 wie der Endteil der Heizgasschicht. Verhältnismäßig mit Erfolg zur Herstellung von Glas beim Biegen,. kühles Gas, z. B. Luft bei Umgebungstemperatur, Überziehen, Abkühlen und Vorspannen verwendet. wird durch nicht gezeigte Gebläse in die Speicher-Ein solches Traggasbett hat «inen Heizbereich und kammer 15 geführt.

einen Kühl- oder Abschreckbereich. Das Trag- Über der Schicht der Bauelemente 11 'befindet sich

medium, das aus einem Gemisch von Luft und 20 eine nach oben und unten verstellbare Anordnung einem kohlenstoffhaltigen Brennstoff oder anderen von Bauelementen 16, die ein Spiegelbild der Schicht flüssigen oder gasförmigen Medien besteht, wird ver- der Bauelemente 11 darstellt.

brannt, um den verschiedenen Kammern des Heiz- ■ Nachfolgend werden die bevorzugten Ausführungsbereichs heiße Gase zuleiten zu können. Das Gas formen der vorstehend beschriebenen Erfindung im wird dann aus einer Vorratskammer durch Bau- 25 Zusammenhang mit der Behandlung von Glasplatten elemente oder eine keramische Schicht mit einer mit auf einer tragenden Gasschicht erläutert, öffnungen versehenen Oberfläche geführt, so daß ein Glasplatten einer nominalen Dicke von etwa

Kiss6n>.aus heißem Gas gebildet wird, um das Glas 6,4 mm, einer Breite von etwa 406 mm und einer zu tragen. Heißes Gas wird sowohl als Trägermittel Länge von 686 mm werden auf die Kühlschicht geals auch als Heizmittel zugeführt, um die Temperatur 30 führt, wenn sie aus der Heizzone austreten. Wenn des Glases >auf den gewünschten Behandlungsbereich die Führungskante des Glases die letzte Walze der zu erhöhen. Wenn das Glas die gewünschte Temperatur erreicht hat, wird es schnell in die anschließende
Abschreckzone geführt. In der Abschreckzone wird
ein Strom desTrägergases von einer unter dem Glas 35
befindlichen Schicht zugeführt und gegeneinander
gerichtete Ströme des Kühlmittels werden auf beide
Oberflächen der Glasscheibe geleitet, um das Glas
vorzuspannen und anderweitig zu 'behandeln.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird die Energie- 40 Bauelementen liegt bei etwa 4,7 mm. Der durchmenge, die erforderlich ist, um die gegeneinander schnittliche Abstand des Glases von den Oberflächen fließenden Kühlgasströme in die Abschreckzone zu der unteren und oberen Bauelemente, jeweils geleiten, verringert. Eine übliche Kühlschicht ist in messen von der gegenüberliegenden Glasfläche, bewenigstens zwei Bereiche eingeteilt, und der erste trägt 0,254 bzw. 1,27 mm. Der Gesamtwärmeüber-Teil der Abschreckzone wird so gehalten, daß eine 45 tragungskoeffizient oberhalb und unterhalb des sehr schnelle Wärmeübertragung zwischen dem Glas Glases ist gleich und liegtfbeietwa395kcal/m²/Std./°C. und dem Gas erfolgt. Weitere Teile der Abschreck- Glas mit einer Stärke von 6,4 mm, 'das auf diese

zone brauchen nicht eine derartig schnelle Wärme- Weise vorgespannt wird, hat gemessen nach bekannübertragung zu bewirken. Sie erfordern daher nicht ten Verfahren unter Verwendung eines Polaroskops so viel Energie, um die Kühlströme zu erzeugen. Die 50 eine Spannung, die als Zentrierepannung auf Grund Erfindung lest das wirtschaftliche Problem der Zu- der Doppelbrechungswirloung des Glases bei polariführung eines schnell strömenden Kühlmittels über sierten Lichtwellen etwa 1 259 nm je cm Glaslänge die gesamte Länge der Abschreckzone und bewirkt ausmacht. Die Spannung wird gewöhnlich als Zeneine größere Vorspannung im Glas. trisrspannung in »Nanometer je cm« ausgedrückt.

Der Vorteil der Erfindung und verschiedene Aus- 55 Beim Vorspannen von Glas gemäß der Erfindung führungsformen derselben gehen aus* der nachfolgen- ist wesentlich, daß eine angemessene Wärmeüber- dsn eingehenden Erläuterung an Hand der Zeich- tragung sichergestellt wird, um einen symmetrischen nung hervor. Kühlgradienten vom Innenbereich des Glases zu den

Die Figur ist eine perspektivische Ansicht, teil- Oberflächen der Glasscheibe zu bewirken, so daß der weise schematisch, teilweise im Schnitt, die eine 60 gewünschte Spannungsgrad im Glas erzeugt wird, typische, aus zwei Bereichen bestehende Abschreck- Beispielsweise können benachbart zur oberen Oberzone erläutert. fläche des aufliegenden Glases andere Kühlvorrich-Die Figur erläutert eine Vorrichtung, die mit Vor- tungsn, z. B. Düsen oder Schlitze, angeordnet sein, teil zum Erhitzen von Glasteilen bis zu oder ober- die zusammen mit der unteren Bauelementenschicht halb ihrer Verformungstemperatur und zum Trans- 65 verwendet werden können. Es ist nicht notwendig, port derselben in die anschließende Abschreckzone daß die obere Kühlschicht ein Spiegelbild der verwendet wird. unteren Trägerschicht ist.

Die an den Gasträgerbereich anschließende Das Vorspannen oder Abschrecken gemäß der

Vorheizzone verläßt, wird die Geschwindigkeit beschleunigt und das Glas schnell in die Abschreckzone geführt.

Bei bekannten Abschreckverfahren waren auf 1 m² Glasfläche bisher 0,24 m² eines Kaltluftberaiches, 0,29 m² für Abluft und ein Bauelsmentwandbereich Von 0,47 m² vorgesehen. Der Zwischenraum zwischen den Wänden und den benachbarten

r f c b e Ί

Claims (3)

1. 3 · ' 4

   Erfindung soll unter Bedingungen durchgeführt den bei 6,4 mm dickem klarem Natronkalkglas er-

   werden, 'bei denen die Geschwindigkeit der Wärme- zielt·

   ableitung im wesentlichen auf beiden Seiten der Versuche haben gezeigt, daß bei einer Abschrek-Scheibe gleich ist. Dies dient dazu, ein Verziehen kung des Glases von weniger als 3 Sekunden mit oder Verzerren des Glases zu verhindern. Die Ver- 5 typischen hohen Wärmeübertragungsgeschwindigwendung eines anderen Gases als Luft mit höherer keiten der vorstehenden Art ein? sehr stark bemerk-Wärmeleitfähigkeit als Luft als wahlweises Kühl- 'bare Verschlechterung der Vorspannungsqualität " medium zur weiteren Erhöhung der Wärmeüber- erfolgt. Ein anderer Faktor, der die Wärmeübertragung, bei einem gegebenen Gasfluß ist möglich. tragungsgeschwindigkeit zwischen dem Glas und dem Wegen der entgegenwirkenden Kraft, die die aus den io Gas beeinträchtigt, ist die Kühlung des Glases selbst oberen Bauelementen austretenden Gasströme auf bei seiner Führung durch den Abschreckbereich, das Glas ausüben, können die Gasfließgeschwindig- Wenn die Temperatur des Glases hoch ist, dann bekeiten auf diese Bauelemente zu größer sein als zur steht ein größerer Temperaturgradient zwischen dem Ausbildung der Trägerschicht erforderlich ist und Glas und der Temperatur des Kühlgases. Die Wärmesihd es auch gewöhnlich, und auf diese-Weise kann 15 übertragungsgeschwindigkeit ist dann hoch. Wenn die der Wärmeübertragungskoeffizient des Kühlsystems Oberflächen des Glases sich bis in die Nähe der erhöht werden. Temperatur des Kühlgases abkühlen, dann wird der Bei Verwendung der Gasträgerschicht ist es mög- Grad der Wärmeübertragung herabgesetzt. Eine Verlieh, 6,4 mm dickes Glas bis zu einer Spannung von ringerung der Wärmeübertragungsgeschwindigkeit in--1259 nm/om vorzuspannen. Durch erhöhte Fließ- so folge der Verringerung des auf die Hauptflächen des geschwindigkeiten und verbesserte Konstruktion der Glases in der nachfolgenden zweiten Abschreckstufe Bauelemente kann nur 3,2 mm dipkes vorgespanntes zugeführten Luftvolumens ist neben der verringerten Glas mit einer Spannung bis zu 1690 nm/cm herge- Wärmeübertragung auf die Kühlung der Glasoberstellt werden. . fläche zurückzuführen.

   Die Vorrichtung des Kühlbereiches (Figur) ist in as Immer wenn das Luftvolumen in den Abschreckwenigstens zwei Abschnitte geteilt. Der erste Ab- zonen verringert wird, wird eine verringerte Wärmeschnitt A befindet sich am stromabwärts gelegenen übertragung eingeleitet, die auf der ursprünglichen EnAe des Heizbereiches, und daran schließen sich Verringerung der Wärmeübertragungsge-schwindigkeit ein zweiter Abschnitt B und/oder ein dritter Ab- infolge des abfallenden Temperaturunterschieds zwi-. schnitte und/oder weitere Bereich im Anschluß an 30 sehen den Hauptflächen der Glasscheibe und dem die eigentliche Abschreckzone an. Kühlgas beruht. Am Ende der ersten Abschreckzone Die vorzuspannende Glasscheibe wird in die Heiz- und zu Beginn der zweiten Abschreckzone steigt die zone der Luftträgerschicht geführt und dort bis auf Tem· .aiur des Glases augenblicklich innerhalb von eine Temperatur von etwa 680° C erhitzt. Die Glas- 3 Sekunden (etwa 50° C) und beginnt dann abzuscheibe wird dann schnell in die erste Abschreck- 35 sinken. Die nachfolgende Kühlung stellt daher, sicher, zone übergeführt, wo die Temperatur der äußeren daß die Vorspännungswirkung, die in der Glasscheibe Oberfläche des Glases sehr schnell von 680 auf während der ersten Abschreckung erzielt wurde, beietwa 500° C absinkt. Die Temperatur im Glas- behalten wird, bis das Glas fast die Umgebungsluft- . inneren fällt jedoch nicht so schnell. Die Ober- temperatur erreicht hat. Dieses fortgesetzte Kühlen flächentemperatur des Glases fällt in der ersten Ab- 40 ist erforderlich, um Wärme aus dem Glas abzuleiten, schrsckzone unter"die kritische Temperatur von etwa so daß der Temperaturunterschied zwischen der 500° C ab. Das Glas verbleibt etwa 3 Sekunden oder Oberfläche des Glases und dem Glasinnern nicht mehr in dieser ersten Abschreckzone, und die Qber- dazu führt, daß die Wärme des Inneren das Glas flächentemperatur fällt auf etwa 400⁰C. Dann" wird erneut erhitzt und "die Temperatur der Oberflächen das Glas in die zweite Zone B des Abschreck- 45 wieder in den Glühbereich bringt. Eine solche bereiches geführt. Diese zweite Abschreckzone liefert Wiedereinführung in den Glühbereich würde den ein kleineres Luftvolumen pro m² Glas, und die " bereits erzielten Vorspannungseffekt herabsetzen. Temperatur der Oberfläche steigt innerhalb von In der ersten Abschreckzone .wird. Luft in einer 3 Sekunden unmittelbar in einigen Fällen um bis zu Menge von etwa 99,1 m³/Min (0° C, 1 at) bei einem 50° C und fällt dann wieder ab. Weitere 19 Sekun- .5" Druck von 0,21 atü in den oberen und unteren Beden sind bei der niedrigeren Kühlgeschwindigkeit reich der Hochdruckabschreckzone eingeführt. In der notwendig, bevor die Oberflächentemperatur erneut zweiten AJbschreckzone werden 208 m³/Min Luft bei auf 280⁰C abfällt. Versuchsergebnisse zeigen, daß 0,07 atü Druck in den oberen und unteren Bereich etwa 12Sekunden.verstreichen, bevor der Wechsel geführt. Dieses zweistufig? Abschreckverfahren, bei der Obsrflächenkühlgesohwindigkeit sich in einer 55 dem zuerst bei hoher Geschwindigkeit eine hohe Veränderung der Kühlgeschwindigkeit im Glas- Wärmeübertragung, dann bei geringerer Geschwininneren bemerkbar macht. Setzt" man als kritische . digkeit eins niedrigere Wärmeübertragung erzielt Temperatur-für Natronkalkglas 505⁰C, dann zeigt wird, führt zu einem hochgradig vorgespannten Glas eine typische, auf Grund von Versuchsergebnissen und verringert den Gesamtenergiebedarf, der bei der entwickelte Kurve, daß die Oberflächentemperatur ⁶° Speisung des Abschrecksystems anfällt, die kritische Temperatur in etwas - weniger als

   2 Sekunden erreicht, nachdem das Abschreckver- Patentansprüche: fahren begonnen hat. Es wurde jedoch gefunden,

   daß im Glasinneren dieselbe Temperatur erst etwa 1. Verfahren zum Vorspannen von Glasschei-10 Sekunden später erreicht wurde. Die-zweite Ab- 65 ban durch Erhitzen der Glasscheiben auf ihre schreckung ist notwendig, um sicherzustellen, daß die Verformungstemperatur oder darüber und anTemperatur des Glases nicht erneut in den kritischen schließende stufenweise Abkühlung, wobei die Bereich ansteigt. Diese Temperaturablesungen wur- Glasscheibe auf einer Gasträgerschicht getragen

   und bewegt und durch gegeneinander gerichtete Gasströme .gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlgasströme in einer ersten Abschreckzone mit einer verhältnismäßig hohen volumetrischen Fließgeschwindigkeit und in einer zweiten Abschreckzone mit einer verhältnismäßig geringeren volumetrischen Fließgeschwindigkeit auf die Glasoberflächen gerichtet werden. . " ■
2. 2. -Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen temperatur des Glases durch Einstellung der volumetrischen Fließgeschwindigkeit und der Temperatur der Kühlgase in der ersten Abschreckzone innerhalb von etwa
3. 3 Sekunden von etwa 680 .auf etwa 400° C herabgesetzt wird und in der zweiten Abschreckzone um ■ nicht mehr als etwa 50° C ansteigt. .

   Hierzu i Blatt Zeichnungen