DE2841681A1

DE2841681A1 - Verfahren und vorrichtung zum betrieb einer wirbelschicht

Info

Publication number: DE2841681A1
Application number: DE19782841681
Authority: DE
Inventors: Nichtnennung Beantragt
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Current assignee: Pilkington Group Ltd
Priority date: 1977-09-29
Filing date: 1978-09-25
Publication date: 1979-04-12
Also published as: TR20311A; IL55604A0; ZA785313B; BE870764A; SE7810149L; FI63209C; PT68604A; US4194898A; BR7806457A; US4198226A; FR2408386A1; AU4001578A; DK433678A; FR2408386B1; NO151775C; EG14075A; IL55604A; ATA701178A; YU229278A; NL7809411A

Description

PILKINGTON BROTHERS LIMITED Merseyside WAlO 3TT, Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb einer Wirbelschicht

Die Erfindung bezieht sich auf Wirbelschichten und insbesondere auf ein Verfahren zum Betrieb einer Schicht aus gasaufgewirbeltem teilchenförmigen Material.

Solche Wirbelschichten werden zur Durchführung vieler Herstellprozesse verwendet.

Metallgegenstände, wie z. B. Metallbleche, band oder -draht, können einer Wärmebehandlung, wie z. B. Abschrecken oder Anlassen, durch Eintauchen der Gegenstände in eine Wirbelschicht unterworfen werden.

Es wurde auch bereits- angegeben, Glasgegenstände, wie z. B. Glastafeln oder Glasscheiben, durch Eintauchen der heißen Glasgegenstände in eine Wirbelschicht vorzuspannen, die auf einer wesentlich niedrigeren Temperatur als der der Glasgegenstände gehalten wird.

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Erhitzte Wirbelschichten können auch zur raschen und gleichmäßigen Erhitzung von in solche Wirbelschichten eingetauchten Gegenständen verwendet werden.

Außerdem können bahnartige Materialien wie z« B. Textilien oder Papier, in erhitzten Wirbelschichten während der Herstellung getrocknet werden.

Gegenstände können durch Eintauchen heißer Gegenstände in eine Wirbelschicht aus schmelzbarem teilchenförmigen Material, mit dem die Gegenstände zu überziehen sind, überzogen werden.

Es wurde nun gefunden, daß die Durchführung einer Anzahl von Herstellprozessen, bei denen eine Schicht aus gasaufgewirbeltem teilchenförmigen Material verwendet wird, durch einen derartigen Betrieb der Wirbelschicht verbessert werden kann, daß in einem örtlichen Bereich. der Wirbelschicht ein unaufgewirbelter statischer Zustand des teilchenförmigen Materials erzeugt wirdν.,

Der Erfindung liegt also die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betrieb einer Wirbelschicht zu entwickeln, womit eine gleichmäßigere und fehlerfreiere Behandlung von Gegenständen ermöglicht wird.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist zunächst ein Verfahren zum Betrieb einer Wirbelschicht, mit dem Kennzeichen,daß man Gas von einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht zwecks Erzeugung eines unaufgewirbelten statischen Zustandes der Wirbelschichtteilehen in dem örtlichen Bereich der Wirbelschicht abzieht,

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Gas kann von dem örtlichen Bereich der Wirbelschicht mit einem solchen Durchsatz abgezogen werden, daß das teilchenförmige Material in diesem Bereich in einem verdichteten Zustand ist.

Für die Behandlung eines Gegenstandes, der in die Wirbelschicht eingetaucht wird, kann Gas von einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht abgezogen werden, der in der Bahn liegt, die von dem Gegenstand zwischen seinem Eintritt in die und seinem Austritt aus der Wirbelschicht beschrieben .wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die Wärmebehandlung einer Glastafel bzw. -scheibe, z. B. auf das thermische Vorspannen oder Vergüten der Glastafel oder -scheibe anwendbar. Demgemäß sieht die Erfindung ein Verfahren zum thermischen Vorspannen einer Glasscheibe mit dem Kennzeichen vor, daß man eine heiße Glasscheibe in die Wirbelschicht senkt, die auf einer Glasabschrecktemperatur gehalten wird, und Gas vom oberen Bereich der Wirbelschicht, durch den die Glasscheibe beim Eintritt in die Wirbelschicht durchgeht, mit einem ausreichenden Abziehdurchsatz zum Halten des Wirbelschichtmaterials, das die Glasscheibe in diesem Bereich berührt, in einem statischen verdichteten Zustand abzieht, wenn die Glasscheibe durch den Bereich gesenkt und einer anfänglichen gleichmäßigen Kühlung in diesem Bereich unterworfen wird.

Bei dieser Anwendung der Erfindung werden, wenn die Glasscheibe durch den oberen BereicHder Wirbelschicht gesenkt

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wird, wo das teilchenförmige Material in einem statischen, verdichteten Zustand ist, die Oberflächen des Glases einer anfänglichen gleichmäßigen Kühlung unterworfen, die die Glasoberflächen gegenüber Deformation während des anschließenden Kühlens der Glasscheibe im Hauptteil der Wirbelschicht unter dem oberen statischen Bereich der Wirbelschicht weniger anfällig macht.

Eine andere Art des thermischen Vorspannens einer Glasscheibe nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sieht vor, daß man eine heiße Glasscheibe in die Wirbelschicht senkt, die auf einer Glasabschrecktemperatur gehalten wird, das Abziehen von Gas aus dem oberen Bereich der Wirbelschicht vor dem Absenken der heißen Glasscheibe in die Wirbelschicht beginnt, den Gasabziehdurchsatz zur allmählichen Erzeugung eines .statischen, verdichteten Zustandes des Wirbelschichtmaterials im oberen Bereich der Wirbelschicht reguliert und die Glasscheibe in die Wirbelschicht zu einem Zeitpunkt nach Beginn des Gasabziehens derart senkt, daß die untere Kante der - Glasscheibe durch den oberen Bereich vor dem vollen Erreichen des statischen, verdichteten Zustandes des Wirbelschichtmaterials im oberen Bereich durchtritt.

Vorzugsweise wird bei diesem Verfahren das Absenken der Glasscheibe in die Wirbelschicht zeitlich so eingerichtet, daß die gesamte Glasscheibe durch den oberen Bereich vor dem vollen Erreichen des statischen^, verdichteten Zustandes des Wirbelschichtmaterials im oberen Bereich durchtritt.

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Eine Art. der Durellführung dieses Verfahrens sieht vor, daß man kontinuierlich Fluidlsierungsgas von einem Bereich zu beiden Seiten der Bahn der Glasscheibe im oberen Teil der Wirbelschicht abzieht., während die Glasscheibe in die Wirbelschicht gesenkt wird.

Die Erfindung läßt sich auch zur Steuerung des Zustandes des teilchenförmigen Materials im Bereich einer öffnung anwenden, durch die ein Gegenstand in die Wirbelschicht durchläuft»Hierfür sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß man Gas von einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht neben einer mit dieser verbundenen öffnung mit einem ausreichenden Äbzlehdurchsatz zum Halten des. Wirbelschichtmaterials in diesem Bereich in einem unaufgewlrbelten. statischen Zustand abzieht, der zum Verschluß der Öffnung ausreichend verdichtet ist und gleichzeitig den Durchlaß eines Gegenstandes durch das verdichtete Wirbelschichtmaterial In diesem Bereich zuläßt.

Bei einer Anwendungsart dieses Verfahrens ist die Öffnung eine vertikale öffnung zum Einlaß einer zu behandelnden Werkstoffplatte in die Wirbelschicht, und man zieht Gas von einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht neben der vertikalen öffnung zum Einlaß der zu behandelnden Werkstoffplatte in die Wirbelschicht von einer Seite ab und reguliert den Gasabziehdurchsatz zur Erzeugung eines Verdichtungsgrades des Wxrbelschichtmaterials, der die vertikale öffnung verschließt und gleichzeitig den Durchlaß der Werkstoffplatte durch das die Öffnung verschließende, verdichtete Wirbelschichtmaterial zuläßt.

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Gas kann auch von einer Mehrzahl von örtlichen Bereichen der Wirbelschicht zur Erzeugung eines unaufgewlrbelten, statischen Zustandes des Wirbelschichtmaterials in jedem dieser Bereiche der Wirbelschicht abgezogen werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß man Gas von wenigstens einem örtlichen'Bereich der Wirbelschicht zum Halten des Wirbelschichtmaterials in dem bzw. jedem solchen Bereich in einem unaufgewirbelten,: statischen Zustand abzieht und einen Gegenstand' in:.die Wirbelschicht derart eintaucht, daß ein Teil oder Teilendes Gegenstandes von unaufgewirbeltem, statischen Wirbelschichtmaterial in dem oder jedem solchen Bereich der Wirbelschicht kontaktiert werden und eine von einem oder melireren von aufgewirbeltem Wirbelschichtmaterial kontäktierten Teilen des Gegenstandes verschiedene Behandlung erfahren.

Zum abgestuften . thermischen Vorspannen einer Glasscheibe sieht eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß man eine heiße Glasscheibe in die Wirbelschicht derart eintaucht, daß in einem geringeren Grad vorzuspannende Teile der Glasseheibe das unaufgewirbeIte_r statische Wirbelschichtmaterial in dem oder den örtlichen Bereichen der Wirbelschicht berühren und die in einem höheren Grad vorzuspannenden Teile der Glasscheibe aufgewirbeltes Wirbelschichtmaterial berühren.

Gas kann von einer Mehrzahl örtlicher Bereiche abgezogen werden, die sich unter gegenseitigem Abstand im wesentlichen vertikal in der Wirbelschicht erstrecken und diese so in eine Mehrzahl getrennter Teile unterteilen.

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Das Abziehen von Gas aus jedem dieser örtlichen Bereiche kann mit solchem Durchsatz erfolgen, daß das Wirbelschichtmaterial in jedem Bereich in einem ausreichend verdichteten .Zustand zur gegenseitigen physikalischen Trennung der Teile der Wirbelschicht Ist und gleichzeitig den Durchlaß eines Gegenstandes durch das verdichtete Wirbelschichtmaterial in jedem solchen Bereich und damit von einem Teil der Wirbelschicht zu einem anderen ermöglicht.

Das thermische Vorspannen der Glasscheibe zur Verwendung als Fahrzeugwindschutzscheibe derart, daß die Scheibe eine Sichtzone aufweist, kann erfindungsgemäß in der Weise durchgeführt werden, daß man die Wirbelschicht auf einer Glasabschrecktemperatur hält, Gas von einer Anzahl vertikaler, in Horizontalabständen befindlicher Bereiche der Wirbelschicht zum Halten des Wirbelschichtmaterials in diesen Bereichen in einem unaufgewirbelten, statischen Zustand abzieht und die heiße Glasscheibe vertikal in die Wirbelschicht derart senkt, daß die für einen geringeren Vorspannungsgrad vorgesehenen Teile der Glasscheibe die Bereiche des unaufgewirbelten, statischen Wirbelschichtmaterials kontaktieren und die Teile der Glasscheibe zwischen diesen Bereichen durch Kontakt mit aufgewirbeltem Wirbelschichtmaterial in höherem Grad vorgespannt werden, wodurch- . eine Glasscheibe mit Bändern aus weniger vorgespanntem Glas abwechselnd mit Bändern aus stärker vorgespanntem Glas erzeugt wird.

Bei einer anderen Ausführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei der ein Gegenstand von einem Bereich der Wirbelschicht in einen anderen Bereich gefördert wird,

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sieht das Verfahren vor, daß man Gas von zwei parallelen, vertikal angeordneten Bereichen der Wirbelschicht abzieht, die einen solchen Abstand aufweisen, daß Wirbelschichtmaterial zwischen diesen Bereichen in einem, unaufgewirbelten, verdichteten Zustand ist, das Gasabziehen von einem dieser Bereiche für eine zur Wiederherstellung der Aufwirbelung des Wirbelschichtmaterials in diesem Bereich und zwischen diesen Bereichen ausreichende Zeitdauer, bei Fortsetzung des Gasabziehens vom anderen Bereich unterbricht und dann das Gasabziehen von dem einen Bereich zur Wiedereinstellung des unaufgewirbelten, verdichteten Zustandes des Wirbelschichtmaterials zwischen diesen Bereichen wiederbeginnt.

Wegen des höheren Druckes, der an der Basis der Wirbelschicht im Vergleich mit dem Druck in den oberen Teilen der Wirbelschicht herrscht, kann ein größerer Gasabziehdurchsatz an der Basis der Wirbelschicht als höher in der Wirbelschicht auftreten. Dies könnte zur Erzeugung eines anderen. Bereichs von Wirbelschichtmaterial in einem unaufgewirbelten, statischen Zustand an der Basis der Wirbelschicht als dem in den oberen Teilen der Wirbelschicht führen. Dies kann dadurch vermieden werden, daß man Gas vom Boden jedes der vertikalen Bereiche der Wirbelschicht mit höherem . Durchsatz als vom obersten Teil dieses Bereichs abzieht.

Gegenstand der Erfindung ist außerdem eine Vorrichtung zur Behandlung eines Gegenstandes in einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß vorstehenden Ausführungen betriebenen Wirbelschicht mit einem Behälter für die gasaufgewirbelte Schicht aus teilchenförmigen! Material,

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mit dem Kennzeichen, daß Gasabziehmittel im Behälter zum Abziehen von Gas von einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht zur Erzeugung eines unaufgewirbelten statischen Zustandes des Wirbelschichtmaterials in diesem Bereich vorgesehen sind.

Die Gasabziehmittel weisen vorzugsweise wenigstens eine Gasabziehleitung auf, die neben dem örtlichen Bereich angeordnet ist bzw. sind.

Die Vorrichtung kann außerdem Mittel zum Bewegen des Gegenstandes auf einer Bahn in dem Behält eriaufweisen, wobei die Gasabziehmittel zur Erzeugung des örtlichen Bereichs der Wirbelschicht in dieser Bahn angeordnet sind.

Bei einer Ausführungsart dieser Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Gasabziehmittel zwei längliche, einander zugewandte Gasabziehleitungen unter gegenseitigem Abstand im Behälter zur Begrenzung einer Bahn für einen Gegenstand dazwischen aufweisen, die zum Abziehen von Gas aus dem Bereich der Wirbelschicht zwischen den Gasabziehleitungen angebracht sind.

Vorzugsweise sind die Gasabziehleitungen horizontal in einem oberen Teil des Behälters angeordnet. Zweckmäßig sind die beiden Gasabziehleitungen parallel zueinander.

Bei einer anderen lAusführungsart der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß der Behälter mit einer vertikalen Öffnung für den Einlaß eines zu behandelnden Gegenstandes in den Behälter ausgebildet ist und die Gasabziehmittel im Behälter neben der vertikalen öffnung montiert sind.

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In einer solchen Vorrichtung weisen die Gasabziehmittel zweckmäßig zwei längliche Gasabziehleitungen auf, die einander zugewandt zu beiden Seiten der Öffnung unter Begrenzung einer Bahn für einen in den Behälter eintretenden Gegenstand zwischen den Leitungen montiert sind.

Nach einem anderen Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß die Gasabziehmittel ein Paar von parallelen Gasabziehleitungen aufweisen, die vertikal im Behälter unter gegenseitigem Abstand zur Begrenzung einer Bahn für die Bewegung eines Gegenstandes von einem Teil des Behälters zu einem deren montiert sind.

Nach einer Form dieser Ausführungsart weisen die Gasabziehmittel zwei Paare paralleler, vertikal im Behälter montierter Gasabziehleitungen auf, die Paare von Leitungen sind unter gegenseitigem Abstand angeordnet, und die Leitungen jedes Paares haben einen gegenseitigen Abstand zur Begrenzung einer Bahn zur Bewegung eines Gegenstandes innerhalb des Behälters.

Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Gasabziehmittel· zum Abziehen von Gas aus einer Mehrzahl von örtlichen Bereichen in der Bahn des Gegenstandes eine Mehrzahl von Gasabziehleitungen aufweisen, die sich unter gegenseitigem Abstand vertikal im Behälter erstrecken.

Dabei können die Gasabziehleitungen erste und zweite Reihen paralleler, vertikal im Behälter montierter Gasabziehleitungen sein, wobei die Leitungen in den beiden Reihen

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einander zugewandt und in gegenseitigem Abstand zur Ermöglichung eines vertikalen Einlasses eines Gegenstandes zwischen den beiden Reihen angeordnet sind.

Jede der vertikalen Gasabziehleitungen kann vertikal in Kammern unterteilt sein, wobei mit jeder Kammer ein gesondertes Gasabziehrohr verbunden ist.

Gegenstand der Erfindung ist schließlich auch ein nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelter Gegenstand, z. B. eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren thermisch vorgespannte Glastafel oder Glasscheibe.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 eine teilweise weggeschnittene Perspektivansicht eines eine Wirbelschicht enthaltenden Behälters mit zwei oben im Behälter angeordneten Gasabziehleitungen zur Begrenzung einer Eingangsbahn für Gegenstände in die Wirbelschicht zwischen den Leitungen;

Fig. 2 eine Draufsicht des Ausführungsbeispiels nach Fig. 1;

Fig. 3 eine teilweise weggeschnittene Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 1;

Fig. 4 eine Einzelheit im Schnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Gasabziehsystems für den Betrieb der Vorrichtung nach Fig. 1;

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Pig. 6 ein Diagramm zur Darstellung des Betriebs der Vorrichtung nach Pig 1 bei Verwendung des Gasabziehsystems nach Fig. 5;

Fig. 7 eine Perspektivansicht eines Endes einer zweiten Ausführungsart der ärfindungsgemäßen Vorrichtung zur Darstellung zweier neben einer vertikalen Öffnung in einer Endwand eines Behälters für eine Wirbelschicht aus teilchenförmigen! Material angeordneter vertikaler Gasabziehleitungen;

Fig. 8 eine teilweise weggeschnittene Endansicht der Vorrichtung nach Fig. 7;

Fig. 9 einen Teilschnitt einer Abänderung der Vorrichtung nach Fig. 7;

Fig.10 eine Perspektivansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung mit Darstellung zweier Paare von vertikal in einem eine Wirbelschicht enthaltenden Behälter angeordneten Gasabziehleitungen;

Fig.11 einen Teilschnitt nach der Linie XI-XI der Vorrichtung in Fig. 10;

Fig.12 eine Perspektivansicht eines vierten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Darstellung zweier Reihen von vertikal in einem eine Wirbelschicht aus teilchenförmigen! Material enthalden Behälter angeordneten Gasabziehleitungen zur Begrenzungfsiner Eintrittsbahn für Glasscheiben in die Wirbelschicht zwischen den beiden Reihen von Leitungen; und

Fig.13 einen Teilschnitt nach der Linie XIII-XIII der Vorrichtung in Fig. 12.

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Pig. 1 bis 4 veranschaulichen schematisch eine tiefe Wanne 1, die als Behälter für eine gasaufgewirbelte Schicht 2 aus teilchenförmigen! Material dient, das in einem ruhigen, gleichmäßig expandierten Zustand der Teilchenaufwirbelung gehalten werden kann. Das teilchenförmige Material kann beispielsweise ein T -Aluminiumoxid mit einer Durchschnittsteilchengröße von 64 ,um und einer Teilchendichte von 2,2 g/cm sein. Das Material wird durch Aufwärtsstrom eines Aufwirbelungsgases, gewöhnlich Luft, z. B. mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,5** cm/s gleichmäßig über die Basis der Wirbelschicht von der Oberseite einer porösen Membran 3 aus einem Beruhigungsraum H am Boden des Behälters aufgewirbelt. Ein hoher Druckabfall durch die Membran 3 fördert die Aufrechterhaltung des ruhigen Zustandes der Schicht 2 für solche Anwendungsfälle wie die Wärmebehandlung von heißen Glastafeln oder -scheiben, wenn ein solcher Zustand der Wirbelschicht erwünscht ist.

Der Behälter ist auf einem Hebetisch montiert, so daß er in eine Stellung zur Aufnahme einer heißen gekrümmten Glasscheibe angehoben werden kann,die vertikal von einer nicht dargestellten Biegestation zwecks thermischer Vorspannung durch Abschrecken in der Wirbelschicht abgesenkt wird.

Das aufgewirbelte teilchenförmige Material dehnt sich nach oben über im wesentlichen die ganze Tiefe des Behälters 1 aus. Der Oberflächenpegel der Wirbelschicht ist bei 6 gerade unter der Oberkante 5 des Behälters angedeutet. Wenn man Scheiben aus Soda-Kalk-Kieselsäure-Glas

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thermisch vorspannt, können die Glasscheiben auf einer Temperatur im Bereich von 6lO bis 680 C sein, und die Temperatur des aufgewirbelten Materials ist üblicherweise im Bereich von 30 bis 150 ⁰C, vorzugsweise etwa 60 bis 80 ⁰C.

Wenn die heiße Glasscheibe in das aufgewirbelte teilchenförmige Material im Behälter 1 abgesenkt wird, ergibt sich eine sehr rapide Rührwirkung des teilchenförmigen Materials an den Oberflächen der Glasscheibe, Diese Rührwirkung des teilchenförmigen Materials kann auf die Entstehung von dünnen Gasfilmen an den Oberflächen der Glasscheibe zurückzuführen sein. An der Oberfläche der Wirbelschicht brechen die Gasfilme in Kanäle auf, so daß eine ungleichmäßige anfängliche Kühlung der Oberflächen der Glasscheibe auftreten kann, wenn sie durch die Oberseite der Wirbelschicht durchtritt. Eine solche ungleichmäßig ep.nfängliche Kühlung der Oberflächen der Glasscheibe kann unter gewissen Umständen zu einem unannehmbaren Verlust an optischer Qualität der Oberflächen der Glasscheibe führen.

Diese Schwierigkeit läßt sich nun erfindungsgemäß durch Abziehen von Gas aus dem oberen Bereich der Wirbelschicht, durch den die Glasscheibe beim Eintritt in die Wirbelschicht durchtritt, mit einem ausreichenden Abziehdurchsatz zum Halten des die Glasscheibe in diesem Bereich kontaktierenden teilchenförmigen Materials in einem statischen, verdichteten Zustand vermeiden, während die Glasscheibe durch diesen Bereich gesenkt wird. Die so erzeugte unaufgewirbelte, statische Schicht setzt die Oberflächen der Glasscheibe einer anfänglichen gleichmäßigen Kühlung ausfahrend

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die Glasscheibe durch diesen Bereich gesenkt wird und in die Wirbelschicht eintritt. Um diese unaufgewirbelte, statische Schicht im oberen Bereich der Wirbelschicht vorzusehen, wird das teilchenförmige Material in dem Bereich, der sich von der Oberseite der Wirbelschicht abwärts erstreckt, defluidisiert.

Gasabziehmittel sind im Behälter montiert und umfassen allgemein mit 7 und 8 bezeichnete Gasabziehleitungen, die einander zugewandt in einer solchen Lage angeordnet sind, daß sich die Gasabziehleitungen 7 und 8 gerade unter dem Oberflächenpegel 6 der Wirbelschicht befinden. Die Gasabziehleitungen 7 und 8 haben einen gegenseitigen Abstand zur Begrenzung einer Eintrittsbahn 9 für die Glasscheiben, die beispielsweise 125 nun breit ist, und sind so neben dem örtlichen Bereich der Wirbelschicht angeordnet, der zu defluidisieren ist.

Jede der Gasabziehleitungen 7 und 8 hat einen mittleren Haupt teil 10, der einen L-förmigen Kanalkörper 11 aufweist, wie Fig. 4 zeigt. Ein mikroporöses gewebtes Drahtnetz 12 ist an jedem Kanalkörper 11 unter Bildung einer nach innen weisend Wand 13 und einer schrägen Wand 1*1 der Gasabziehleitung 7 oder 8 befestigt.

Ein geeignetes mikroporöses gewebtes Drahtnetzmaterial ist im Handel erhältlich. Es hat einen Vielschichtaufbau von Lagen aus gewebtem rostfreien Stahldrahtnetz,wobei die Lagen zusammengesintert sind, und eine Durchlässigkeit für Luft von 97,3 l/s/m bei einer Druckdifferenz von 1 kPa.

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Jede Gasabziehleitung 7, 8 hat Flügelteile 15, die von gleichartigem Aufbau wie dem des Mittelteils 10 und an den Enden des Mittelteils 10 durch Scharniere angebracht sind. Durch Einstellen des Winkels der Flügelteile relativ zu den Mittelteilen 10 der Gasabziehleitungen 7 und können diese so eingestellt werden, daß sie angenähert an die Bogenform der gekrümmten Glasscheiben angepaßt sind, die vorzuspannen sind.

Nach einem Ausführungsbeispiel sind die Gasabziehleitungen 7 und 8 50 mm tief, 25 mm breit und von einer Gesamtlänge, die der der Glasscheibe gleich ist, z. B. 2 in für eine Windschutzscheibe. Bei dieser Anordnung sind die Gasabziehleitungen 7 und 8 in einer Tiefe von 50 mm unterhalb des Oberflächenpegels . 6 der Wirbelschicht angebracht .

Ein verzweigtes Rohr 17 verbindet den Mittelteil 10 und die beiden Flügelteile 15jb'eder Gasabziehleitung mit

einer Sammelleitung 18, die zu einer Vakuumpumpe 19 führt, wie Fig. 2 zeigt.

Wenn Unterdruck an die Gasabziehleitungen 7 und 8 mittels der Vakuumpumpe 19 angelegt wird, wird Fluidisierungsgas vom Bereich zwischen und über den Gasabziehleitungen 7 und durch die aus dem mikroporösen Drahtnetz 12 gebildeten Wände der Gasabziehleitungen abgesaugt, und das teilchenförmige Material im obersten Teil der Wirbelschicht wird defluidisiert, um durch Unterdrücken eines Aufwärtsentweichens von Fluidisierungsgas einen statischen, verdichteten Bereich des teilchenförmigen Materials zu schaffen, durch den

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das heiße Glas in die Wirbelschicht eintritt.

Die angelegte Saugkraft wird so gesteuert, daß die Packungsdichte der Teilchen derart ist, daß die heiße Glasscheibe das statische^ verdichtete teilchenförmige Material ohne jede Deformation der Glasseheibe durchdringen kann. Bei der besonderen, hier beschriebenen Anordnung fand man das Anlegen eines Sauggrades, der zu einem Gasabziehdurchsatz von 1,25 l/s/m Länge der Gasabziehleitungen 7 und 8 führt, als geeignet mit dem Ergebnis einer statische^ verdichteten Schicht von etwa 120 mm Tiefe, die von der Unterkante der Glasscheibe ohne weiteres durchdrungen werden konnte.

Für die besten Ergebnisse wird bevorzugt, daß die Verdichtung der statischen Schicht größer als die sein sollte, die die Glasscheibe frei durchdringen kann. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man bei aufgewirbelter Wirbelschicht beginnt, ohne daß Saugkraft an die Gasabziehleitungen 7 und 8 angelegt ist, wenn die heiße Glasscheibe zum Absenken in die Wirbelschicht bereit ist.

Vor Beginn des Senkens der Glasscheibe in die Wirbelschicht wird Unterdruckan die Gasabziehleitungen 7 und 8 angelegt, um das Abziehen von Gas aus dem oberen Bereich der Wirbelschicht zu beginnen. Der Gasabziehdurchsatz wird reguliert, um einen statischen Verdichtungszustand des teilchenförmigen Materials im oberen Bereich der Wirbelschicht zu erzeugen. Der im teilchenförmigen Material erreichte Endverdichtungszustand ist höher als der im vorigen Beispiel und höher als der, bei dem die untere Kante der Glasscheibe ohne weiteres die Oberfläche der Wirbelschicht durchdringen könnte. Die untere Kante der Glasscheibe erreicht die

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Oberfläche6 der Wirbelschicht zu einer Zeit nach Beginn des Gasabziehens j die so gewählt ist, daß die untere Kante der Glasscheibe durch den oberen Bereich vor dem völligen Erreichen des endgültigen verdichteten Zustands durchläuft und das teilchenförraige Material im oberen Bereich der Wirbelschicht einen teilweise verdichteten Zustand erreicht hat, so daß die untere Kante der Scheibe ohne weiteres durch den oberen Teil der Wirbelschicht durchdringen kann. Zu diesem Zeitpunkt kann das teilchenförmige Material am oberen Ende der Wirbelschicht sogar in einem geringeren

Verdicht-ungs zustand als dem sein, der im vorigen Beispiel verwendet wurde, so daß der Eintritt der unteren Kante der Glasscheibe durch den oberen Teil der Wirbelschicht leichter gemacht wird. Die Glasscheibe wird durch den oberen Bereich in die Wirbelschicht gesenkt, während die Verdichtung des teilchenförmigen Materials am oberen Teil der Wirbelschicht allmählich gesteigert wird, und vorzugsweise wird die Glasscheibe völlig in die Wirbelschicht abgesenkt, bevor das teilchenförmige Material im oberen Teil der Wirbelschicht schließlich seinen völlig verdichteten Zustand erreicht.

Fig. 5 zeigt ein Gasabziehsystem zur Steuerung dieser Betriebsweise. Die Vakuumpumpe 19 ist mit den Gasabziehleitungen 7 und 8 durch die Sammelleitung 18 verbunden, die ein Hauptmagnetventil 20, ein justierbares Steuerventil 21, einen Durchflußmesser 22 und eine Filtereinheit 23 enthält. Ein pnaumatisch betriebenes Steuerventil 24 ist über eine Schleifenleitung 25 parallel zum Steuerventil 21 geschaltet. Der Teil der Sammelleitung 18 zwischen der Vakuumpumpe 19 und dem Hauptmagnetventil 20 hat eine Abzweigleitung 26, die durch ein sekundäres Magnetventil 27 zur

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ORIGINAL INSPECTED

Atmosphäre führt.

Wenn das Absenken einer heißen Glasscheibe begonnen wird, wird ein nicht dargestellter Begrenzungsschalter betätigt, der das Hauptmagnetventil 20 öffnet,< und das sekundäre Magnetventil 27 schließt. Die Betätigung des Begrenzungsschalters startet auch ein Zeitwerk 28, das den verzögerten Betrieb des Steuerventils 2¹I steuert.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, wird bei geöffnetem Hauptmagnet ventil 20 und geschlossenem Steuerventil 24 Gas anfänglich vom oberen Bereich der Wirbelschicht durch die Gasabziehleitungen 7 und 8 mit einem ständigen Durchsatz von etwa 1 l/s/m Länge 'der Gasabziehleitungen 7 und 8 abgezogen, wie durch das Ausmaß eingestellt ist, irfdem das Steuerventil 21 geöffnet ist. Dieser Zustand bleibt für 20 s bestehen, wie durch den horizontalen Teil der Kurve A-B angedeutet ist. Am Ende dieser Zeit hat das teilchenförmige Material im obersten Teil der Wirbelschicht einen Teilverdichtungsgrad erreicht, und das Zeitwerk 28 löst dann das allmähliche öffnen des Steuerventils 24 aus. Wenn sich das Steuerventil 24 allmählich öffnet, ergibt sich ein entsprechender allmählicher Anstieg des Abziehdurchsatzes des Fluidisierungsgases vom oberen Bereich der Wirbelschicht, bis nach etwa 37 s ein Maximalgasabziehdurchsatζ von etwa 1,5 l/s/m Länge der Abziehleitungen 7 und 8 erreicht ist. Zu dieser Zeit wird die Steuerung am Steuerventil 24 umgekehrt, um das Ventil 24 zu schließen, das Magnetventil 20 wird geschlossen, und das Magnetventil 27 wird geöffnet. Die untere Kante der Glasscheibe tritt in den obersten Teil

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der Wirbelschicht zur Zeit C auf der Kurve nach Fig. 6, d. h. 7 s nach Beginn des öffnens des Steuerventils 24 ein. Zu dieser Zeit wird der obere Bereich der Wirbelschicht weiter verdichtet sein, jedoch ist der Verdichungsgrad noch derart, daß die untere Kante der Glasscheibe ohne weiteres durch die Oberfläche der Wirbelschicht eindringen kann. Die Glasscheibe ist völlig durch die Oberfläche der Wirbelschicht zur Zeit D₃ d. h. 2 bis 4 s nach dem Eintreten der unteren Kante der Glasscheibe in den obersten Teil der Wirbelschicht, in Abhängigkeit von der Tiefe und der Absenkgeschwindigkeit der Glasscheibe durchgetreten.

Im Zeitabschnitt zwischen C und D auf der Kurve hat das Material im oberen Bereich der Wirbelschicht einen höheren Verdichtungsgrad als den erreicht, der das freie Eintreten der unteren Kante der Glasscheibe durch den obersten Teil der Wirbelschicht zuläßt','.·, welcher Verdichtungsgrad jedoch günstiger für die optische Qualität des Glases ist, in^dem Fehler der heißen Oberflächen der Glasscheibe so gering wie möglich gehalten werden.

Der anfangs voreingestellte Öffnungsgrad des Steuervengas
tils 21 bestimmt den Anfangsabziehdurchsatz vom oberen Bereich der Wirbelschicht, wie durch den Teil der Kurve A-B in Fig. 6 dargestellt ist. Die Rate und das Ausmaß der Öffnung des Steuerventils 24 bestimmt die Anstiegsrate des Gasabziehens und den resultierenden maximalen Gasabziehdurchsatz, und die Bedingungen werden je nach den Bedürfnissen bezüglich irgendeiner besonderen verarbeiteten Glasart, z. B. hinsichtlich der Dicke und Temperatur des Glases, eingestellt.

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Unter Anwendung des obigen Verfahrens wurden Scheiben aus Soda-Kalk-Kieselsäure-Glas von 2,3 mm Dicke nach Krümmung zur Form einer Fahrzeugwindschutzscheibe und auf einer Temperatur von 660 C in eine Wirbelschicht aus dem -{!f-Aluminiumoxid mit einer Geschwindigkeit von 300 mm/s abgesenkt. Die Wirbelschicht war auf einer Temperatur von 60 C. Jede so erzeugte vorgespannte Glasscheibe hatte eine zentrale Zugfestigkeit im Bereich von 38 bis 42 MPa, und es ergab sich keine unannehmbare Verzerrung in den Glasscheiben.

Das Verfahren der Erzeugung einer statischen Schicht von teilchenförmigen! Material im oberen Bereich einer Wirbelschicht zur Verwendung für . das Vorspannen von Glasscheiben hat einen ergänzenden Vorteil, wenn man ein anderes Fluidisierungsgas als Luft, ζ. Β. Helium, verwendet. Helium hat eine höhere Wärmeleitfähigkeit als Luft und erzeugt eine raschere Abkühlung einer in die Wirbelschicht eingetauchten heißen Glasscheibe, was zu einem höheren Vorspannungsgrad der Glasscheibe führt. Jedoch sind solche Fluidisierungsgase wie Helium teuer, und man kann sie nicht einfach als Abfall entweichen lassen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht, daß das Gas, das vom oberen Teil der Wirbelschicht abgezogen wird, kontinuierlich durch die Wirbelschicht bei nur geringen Verlusten im Umlaufgeführt wird. Das Verfahren ist auch beim Betrieb von Wirbelschichten anwendbar, die giftige

ungs oder anderweitig gefährliche Fluidisiergase verwenden oder die zur ErzeugungBolcher Gase bei ihnem Betrieb führen.

Ein Beispiel hierfür ist die Verwendung einer Wirbelschicht von organischem teilchenförmigen Material,

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die für das Tauchüberziehen heißer, in die Wirbelschicht eingetauchter Gegenstände verwendet wird. Solche Wirbelschichten erzeugen aufgrund der Zersetzung der organischen Überzugsmaterialien beim Erhitzen gifüige Gase, und solche Gase lassen sich durch Abziehen des Pluidisierungsgases vom obersten Teil der Wirbelschicht sicher entfernen. Dabei kann es nötig sein, einen Einlaß für die Gegenstände in die Wirbelschicht in anderer Weise als durch die statische Schicht aus teilchenförmigen! Material an der Oberseite der Wirbelschicht vorzusehen. Das Verfahren zum seitlichen Eintritt von Gegenständen in eine Wirbelschicht, wie es weiter unten anhand der Fig. 7 und 8 beschrieben wird, würde hier^für geeignet sein.

Eine andere Möglichkeit der Verwendung einer solchen statischen Schicht aus teilchenförmigen! Material im oberen Teil einer Wirbelschicht ist die Vermeidung des Entweichens von leichtem teilchenförmigen Material oder,, wenn das teilehenfömige Material einen Anteil von leichten feinen Teilchen enthält.

Zur Erzielung eines hohen Produktionsdurchsatzes ist es erwünscht, daß der Behälter|l so schnell wie möglich gehoben und gesenkt wird. Um ein Verschütten von teilchenförmigem Material über die Oberkante 5 des Behälters während des Hebens und Senkens zu vermeiden, kann Gas durch die Gasabziehleitungen 7 und 8 zur Defluidisierung des oberen Bereichs der Wirbelschicht während der Hebe- und Senkvorgänge abgezogen werden.

Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen einen Behälter 1, in dem eine mit Gas aufgewirbelte Wirbelschicht in einem ruhigen

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gleichmäßig ausgedehnten Zustand der Teilchenaufwirbelung in der anhand der Fig. 1 bis 4 beschriebenen Weise gehalten werden kann.

In der Vorrichtung nach Fig. 7 und 8 hat eine Endwand des Behälters 1 eine vertikale schlitzförmige Öffnung 31, die für den seitlichen Eintritt von Gegenständen durch die Öffnung 31 in die Wirbelschicht vorgesehen ist. Ein Paar von Gasabziehleitungen 7 und 8 sind vertikal im Behälter neben der vertikalen Öffnung 31 und der Endwand 30 zu beiden Seiten des unteren Endes der Öffnung 31 angeordnet. Jede der Gasabziehleitungen 7 und 8 weist einen U-förmigen Kanalkörper 11 auf. Die einander zugewandten offenen Seiten der Kanalkörper 11 sind jeweils mit einer Schicht aus mikroporösem gewebten Drahtnetz 12 abgedeckt, wobei ein gleichartiges Material wie das bei der Anordnung nach Fig.l bis H verwendete geeignet ist.

Jede der Gasabziehleitungen 7 und 8 ist mit einem Gasabziehrohr 17 verbunden, und wenn Unterdruck an die Gasabziehleitungen 7 und 8 durch die Rohre 17 angelegt wird, wird Fluidisierungsgas, gewöhnlich Luft, aus dem Bereich der Wirbelschicht zwischen den Gasabziehleitungen neben dem unteren Ende der Öffnung 31 abgezogen, und das teilchenförmige Material in diesem Bereich wird defluidisiert und zu einem unaufgewirbelten,-statischen Zustand verdichtet. Das teilchenförmige Material neben dem oberen Teil der Öffnung 31 über den Gasabziehleitungen 7 und 8 wird ebenfalls defluidisiert und verdichtet, da seine Zufuhr an Fluidisierungsgas durch die Verdichtung des teilchenförmigen Materials im unteren Bereich der Wirbelschicht zwischen den

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Gasabziehleitungen 7 und 8 gesperrt wird. So sichert die Defluidisierung eine ausreichende Verdichtung des teilchenförmigen Materials zum Verschluß der Öffnung 31 und zum Verhindern eines Entweichens des teilchenförmigen Materials aus dem Behälter 1 durch die Öffnung 31· Die an den Gasabziehleitungen 7 und 8 einwirkende Saugkraft wird gesteuert^ um den Grad von Verdichtung im teilchenförmigen Material zu erzeugen, der die Öffnung verschließt, jedoch derart ist, daß ein Gegenstand, insbesondere in der Form einer Platte oder Scheibe, durch die Öffnung 31 und anschließend ohne weiteres durch die Schicht des statischen verdichteten Materials neben der öffnung 31 in den Hauptteil der Wirbelschicht zur Behandlung in der Wirbelschicht durchtreten kann.

!•lit-einer Wirbelschicht aus porösem -'if--Aluminiumoxid, wie¹/ oben zur Verwendung in der Vorrichtung nach den Pig. I bis 4 beschrieben wurde, wurden Gasabziehleitungen von 2,5 cm Querschnitt, 16 cm Länge und einem Abstand ihrer Oberflächen von 10 cm mit einem Gasabziehdurchsatz von zwischen 0,76 und 0,86 l/s/m Länge der Gasabziehleitungen und 8. verwendet. Man erzielte so einen Bereich statischen teilchenförmigen .Materials geeigneteriAbmessungen und geeigneten Verdichtungsgrades, der zum Verschluß der vertikalen schlitzförmigen Öffnung 31 ausreichte.

Eine gleichartige vertikale öffnung mit zugehörigen Gasabziehleitungen kann in der entgegengesetzten Endwand des Behälters 1 zur Herausführung des Gegenstandes aus dem Behälter vorgesehen sein.

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Bei Verwendung der Anordnung nach den Fig. 7 und 8 kann der Bereich von verdichteten^ teilchenförmigen Material, der neben der Öffnung 31 erzeugt ist, eine Keilform von größerem Querschnitt an der Basis der Wirbelschicht und kleinerem Querschnitt am obersten Teil der Wirbelschicht annehmen. Dies kommt daher, weil etwas seitlicher Einstrom. von Fluidisierungsluft in den oberen Teil des Bereichs über dem oberen Ende der Gasabziehleitungen 7 und 8 auftreten kann.

Dieser Effekt läßt sich durch Verwendung der Abänderung der Vorrichtung, wie sie in Fig. 9 gezeigt ist, äußerst gering halten. Die Gasabziehleitungen 7 und 8 erstrecken sich nach unten über die volle Tiefe der Wirbelschicht und sind in eine Zahl von vertikal angeordneten Kammern mittels der Querwände 34 unterteilt. Jede der Kammern weist ein eigenes Gasabziehrohr 35 auf. Der an die Rohre angelegte Unterdruck wird einzeln so gesteuert, daß der Luftabziehdurchsatz aus den Kammern 33 von der unteren zu den oberen Kammeih 33 in den Gasabziehleitungen 7 und 8 sinkt. Diese Betriebsweise führt zur Erzeugung eines defluiSSLerten Bereichs von im wesentlichen gleichem Querschnitt neben der vollen Länge der Öffnung 31.

Die Unterteilung der vertikalen Gasabziehleitungen 7 und 8 in Kammern vermexdetjauch einen Effekt, durch den das Fluidisierungsgas, das mit hohem Druck von der Basis der Wirbelschicht durch die unteren Teile der Gasabziehleitungen 7 und 8 abgezogen wird, in den oberen Teil der Wirbelschicht durch die oberen Enden der Gasabziehleitungen 7 und 8 rückgeführt wird.

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_ 34 -

Nach einem Ausfuhrungsbeispiel sind die Gasabziehleitungen 7 und B bei der Anordnung nach Fig. 9 von

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2,5 cm Querschnitt mit vier einzelnen Kammern 33 von 15 cm Länge. Bei einem Abstand der einander zugewandten Oberflächen der Gasabziehleitungen von 10 cm fand man, daß zum Erzielen eines defluidisierten Bereichs gleichmäßigen Querschnitts über die volle Höhe der schlitzförmigen Öffnung 31 in einer Wirbelschicht aus oben beschriebenem X-Aluminiumoxid die erforderlichen Gasabziehdurchsätze

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5 bis l/min für die Bodenkammer 33 in den Gasabziehleitungen und 8, h bis 5 l/min für die nächste Kammer 33, 3 bis J( l/min für die dritte Kammer 33 und 0 bis 2 l/min für die obere Kammer 33 waren. Es wurde gefunden, daß unter gewissen Umständen die obere Kammer 33> wenn erwünscht, ausgelassen werden könnte.

Dieses Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung ist besonders zur Durchführung von Verfahren geeignet, bei denen Material in Bahn- oder Plattenform in der Wirbelschicht behandelt wird.

Beispielsweise kann eine heiße Glasscheibe, die durch Abschrecken in der Wirbelschicht vorzuspannen ist, an ihrer oberen Kante aufgehängt und horizontal in die Wirbelschicht durch die Seitenöffnung 31 gefördert werden.

Die Vorrichtung nach Fig. 7 und 8 ist auch zur Wärmebehandlung, z. B. zum Anlassen, von Metallblechen und zum Trocknen von bahnartigen Materialien, wie z. B. Papier oder Textilien, durch kontinuierliches Durchführen einer Bahn des Materials durch die Wirbelschicht zwischen an beiden

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Seiten des Behälters angeordneten Trommeln geeignet.' Die Materialbahn tritt in die Wirbelschicht durch das verdichtete Material neben der Öffnung 31 in einer Endwand 30 des Behälters 1 ein und verläßt die Wirbelschicht durch das verdichtete Material neben der nicht dargestellten gleichartigen Öffnung in der entgegengesetzten Endwand des Behälters.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 10 und 11 dargestellt, das einen eine mit Gas aufgewirbelte Schicht von teilchenförmigen Material enthaltenden Behälter 1 aufweist. Zwei Paare von in Kammern unterteilten Gasabziehleitungen 7 und 8 gleichartigen Aufbaues wie die Gasabziehleitungen 7 und 8 nach Fig. 9 sind vertikal in der Mitte des Behälters 1 montiert und weisen einen gegenseitigen Abstand auf. Eine vertikale Trennwand 36 erstreckt sich zwischen jeder der Gasabziehleitungen 7 und 8 und der entsprechenden Längsseitenwand 37 des Behälters'1.

Wenn Unterdruck an die Gasabziehleitungen 7 und 8 durch einzelne, mit den Kammern 33 in den Gasabziehleitungen und 8 verbundene. Gasabziehrohre ι 35 angelegt wird, wird Fluidisierungsgas vom Bereich zwischen den Paaren von Gasabziehleitungen 7 und 8 abgezogen, und das teilchenförmige Material in diesem Bereich wird defluidisiert und unter Bildung einer Wand aus verdichtetem teilchenförmigen Material verdichtet, die die Wirbelschicht in zwei getrennte Teile 39 und 40 unterteilt.

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Die Gasabziehleitungen 7 und 8 können von den gleichen Abmessungen wie den für das Beispiel nach Fig. 9 beschriebenen sein, und bei Verwendung des gleichen $" miniumoxids ist der Gasabziehdurchsatz von den einzelnen

sⁿ

Kammern 33 der Gasabziehleitung? 7 und 8 auch der gleiche der anhand der Fig. 9 beschrieben wurde.

Diese Anordnung ermöglicht die Zweistufenbehandlung eines Gegenstandes, z. B. einer Gasscheibe, in den beiden getrennten Teilen 39 und 40 der Wirbelschicht. Beispielsweise kann der Teil 39 der Wirbelschicht auf einer ausreichend hohen Temperatur, z. B. 750 ⁰C, zum Erhitzen einer Glasscheibe auf eine zum Vorspannen geeigneten Temperatur, sein, .und die heiße Glasscheibe wird dann vom Teil 39 in den Teil der Wirbelschicht durch die Wand 38 aus verdichtetem teilchenförmigen Material zum Vorspannen der Glasscheibe im Teil 'JO der Wirbelschicht gefördert, der auf einer zum Abschrecken der heißen Glasscheibe geeigneten Temperatur, z. B. 60 bis 80 ⁰C ist.

Die Anwesenheit der Wand 38 aus verdichtetem, die beiden Teile 39 und 40 der Wirbelschicht trennenden teilchenförmigen Material ermöglicht auch₇unterschiedliche Arten der Aufwirbelung in den beiden Teilen 39 und 40 der Wirbelschicht zu verwenden. Der Teil 39 der Wirbelschicht kann in einer Aufwallungsart unter Verwendung erhitzten Fluidisierungsgases betrieben werden, um eine rasche Erhitzung der Glasscheibe zu erzielen. Der Teil 39 der Wirbelschicht kann auch eingetauchte Heizelemente enthalten, und die Aufwallungsart der Fluidisierung verbessert die Wärmeübertragungsgeschwindigkeit zwischen den Heizelementen und dem teilchenförmigen Material der Wirbelschicht. Das teilchenförmige

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Material im Teil 40 der Wirbelschicht kann in einem ruhigen, gleichmäßig ausgedehnten Zustand der Teilchenaufwirbelung gehalten werden, die sich für das Vorspannen der Glasscheibe eignet.

Das Durchführen einer heißen Glasscheibe durch die Trennwand 38 aus verdichtetem, teilchenförmigen Material stößt Material aus der Wand, was unter Umständen zu einem teilweisen Durchbruch zwischen den beiden Teilen und ¹JO der Wirbelschicht führen kann. Dies wird durch Erneuerung der Wand 38 in geeigneten Zeitabständen vermieden. Man erreicht dies durch Abschalten des an ein erstes Paar der Gasabziehleitungen 7 und 8 angelegten Unterdrucks, so daß das teilchenförmige Material im Bereich dieses Paares von Gasabziehleitungen und im die beiden Paare von Abziehleitungen trennenden Bereich aufgewirbelt wird. Der Unterdruck wird dann an die Gasabziehleitungen 7 und 8 wieder angelegt, um den Teil der Wand im Bereich dieser Gasabziehleitungen zu erneuern. Während dies erfolgt, wird der Unterdruck am zweiten Paar der Gasabziehleitungen 7 und 8 aufrechterhalten. Wenn der Teil der Wand 38 zwischen dem ersten Paar von Gasabziehleitungen wiederhergestellt ist, wird der an das zweite Paar von Gasabziehleitungen 7 und 8 angelegte Unterdruck abgeschaltet und dann wieder angelegt, um den Teil der Wand 38 im Bereich des zweiten Paares von Gasabziehleitungen zu erneuern. Die Gesamtheit der verdichteten Wand wird so wiederhergestellt.

Bei der Anordnung nach Fig. 10 und 11 können vertikale, schlitzförmige öffnungen mit zugehörigen vertikalen Gasabziehleitungen in den Endwänden des Behälters für den seitlichen

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Eintritt und Austritt in die bzw. aus den Teilen 39 und 40 der Wirbelschicht vorgesehen werden, wie anhand der Fig. 7 und 8 beschrieben wurde.

Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Fig. 12 und 13 veranschaulicht. In diesem Ausführungsbeispiel sind erste und zweite Reihen ¹Jl und 42 von parallelen Gasabziehleitungen 43 vertikal in einem eine Wirbelschicht enthaltenden Behälter 1 montiert. Die Gasabziehleitungen 43 in jeder der Reihen 41 und 42 sind unter Abständen zur Ermöglichung eines vertikalen Eintritts einer Glasscheibe zwischen den Reihen angeordnet. Jede der Gasabziehleitungen 43 in der ersten Reihe 41 ist einer entsprechenden Gasabziehleitung in der zweiten Reihe 42 zugewandt.

Wie Fig. 13 zeigt, weist jede Gasabziehleitung 43 einen U-förmigen Kanalkörper 44 auf. Die offene Seite jedes Kanalkörpers 44 ist von einer Schicht aus mikroporösem gewebten Drahtnetz 45 bedeckt. Die Gasabziehleitungen 43 haben Endverschlußplatten 46 und sind jeweils durch Querwände 48 in eine Anzahl von Kammern 47 unterteilt. Einzelne Gasabziehrohre 49 sind mit den Kammern 47 der Gasabziehleitungen verbunden.

An jede Kammer 47 der Gasabziehleitungen 43 wird Unterdruck angelegt, um Fluidisierungsgas von den Bereichen zwischen jedem Paar von einander zugewandten Gasabziehleitungen 43 in den beiden Reihen 41 und 42 von Gasabziehleitungen abzuziehen, so daß das teilchenförmige Material in diesen Bereichen der Wirbelschicht in einem unaufgewirbelten, statischen Zustand und in vertikalen Bändern 50 verdichtet ist.

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Die Gasabziehleitungen 43 können einen Querschnitt

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von 2,5 cm aufweisen, wobei die einzelnen Kammern 47 eine Länge von 15 cm haben. Die beiden Reihen 41 und von Gasabziehleitungen 43 weisen einen gegenseitigen Abstand von 7,5 cm auf. Bei Verwendung einer Wirbelschicht aus J" -Aluminiumoxid sind geeignete Gasabziehdurchsätze 5 bis 6 l/min von der Bodenkammer 47 der Gasabziehleitungen 43 , 4 bis 5 l/min von der nächsten Kammer 47, 3 bis 4 l/min von der dritten Kammer 47 und bis zu 2 l/min von der oberen Kammer 47.

Eine vorzuspannende heiße Glasscheibe 51 wird in die Wirbelschicht zwischen den beiden Reihen 41 und 42 von Gasabziehleitungen 43 gesenkt. Die Teile der Glasscheibe, die von den vertikalen Bändern 50 aus unfluidisiertem Material zwischen den einander zugewandten Paaren von Gasabziehleitungen 43 kontaktiert sind, werden in einem geringeren Ausmaß gekühlt und erfahren daher einen geringeren Vorspannungsgrad als die Teile der Glasscheibe, die von dem zwischen den Bändern 50 aus defluidisiertem Material vorhandenen, fluidisierten teilchenförmigen Material kontaktiert und infolgedessen in einem höheren Grade vorgespannt werden.

Die so erhaltenen vorgespannten Glasscheiben haben vertikale Bänder von weniger vorgespanntem Glas, die sich mit Bändern von stärker vorgespanntem Glas in dem von den Reihen der Gasabziehleitungen nicht beaufschlagten Bereich abwechseln. Beispielsweise fand man, daß es durch Abschrecken einer 3»0 mm dicken Scheibe aus Soda-Kalk-Kieselsäure-Glas zur Verwendung als Fahrzeugwindschutzscheibe, die auf einer Temperatur von 660 ⁰C war, möglich war, in der Scheibe eine Sichtzone aus Bändern geringer vorgespannten Glases in der Scheibe mit einer zentralen Zugfestigkeit im Bereich von 38 bis 39 MPa abwechselnd mit Bändern aus stärker vorgespanntem

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Glas mit einer zentralen Zugfestigkeit im Bereich von 47 bis 49 MPa zu erzeugen.

Beim Bruch der Windschutzscheibe, z. B. durch Steinschlag, zerbrechen die stärker vorgespannten Teile der Windschutzscheibe in kleine, nicht-schneidende Teilchen, während die Bänder weniger vorgespannten Glases in der Windschutzscheibe in große Stücke zerbrechen, die eine gewisse Restsichtmöglichkeit durch die Sichtzone belassen, wodurch ein Fahren des Fahrzeugs ermöglicht wird, bis die Windschutzscheibe ersetzt werden kann.

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Leerseite

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer Wirbelschicht, dadurch gekennzeichnet, daß man Gas von einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht zwecks Erzeugung eines unaufgewirbelten, statischen Zustandes der Wirbelschichtteilchen in dem örtlichen Bereich der Wirbelschicht abzieht.

2. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß man das Gas vom örtlichen Wirbelschichtbereich mit einem solchen Durchsatz abzieht, daß das Wirbelschichtmaterial in einem verdichteten Zustand ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 zur Behandlung eines Gegenstandes, der in die Wirbelschicht eingetaucht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man das Gas von einem örtlichen Wirbelschichtbereich abzieht, der in der von dem Gegenstand zwischen seinem Eintritt in die und seinem Austritt aus der Wirbelschicht beschriebenen Bahn liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3 zum thermischen Vorspannen einer Glasscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß man eine heiße Glasscheibe in die Wirbelschicht senkt, die auf einer Glasabschrecktemperatur gehalten wird, und Gas vom oberen Bereich der Wirbelschicht, durch den die Glasscheibe beim Eintritt in die Wirbelschicht durchgeht, mit einem ausreichenden Abziehdurchsatz zum Halten des Wirbelschicht-

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materials, das die Glasscheibe in diesem Bereich berührt, in einem statische^ verdichteten Zustand abzieht, wenn die Glasscheibe durch den Bereich gesenkt und einer anfänglichen gleichmäßigen Kühlung in diesem Bereich unterworfen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 3 zum thermisehen Vorspannen einer Glasscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß man eine heiße Glasscheibe in die Wirbelschicht senkt, die auf einer Glasabschrecktemperatur gehalten wird, das Abziehen von Gas aus dem oberen Bereich der Wirbelschicht vor dem Absenken der heißen Glasscheibe in die Wirbelschicht beginnt, den Gasabziehdurchsatz zur allmählichen Erzeugung eines statischen,verdichteten Zustandes des Wirbelschichtmaterials reguliert und die Glasscheibe in die Wirbelschicht zu einem Zeitpunkt nach Beginn des Gasabziehens derart senkt, daß die untere Kante der Glasscheibe durch den oberen Bereich vor dem vollen Erreichen des statischen, verdichteten Zustandes des Wirbelschichtmaterials im oberen Bereich durchtritt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das Absenken der Glasscheibe in die Wirbelschicht zeitlich so einrichtet, daß die gesamte Glasscheibe durch den oberen Bereich vor dem vollen Erreichen des statischen, verdichteten Zustandes des Wirbelschichtmaterials im oberen Bereich durchtritt.

7- Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man kontinuierlich Pluidisierungsgas von einem Bereich zu beiden Seiten der Bahn der Glasscheibe im oberen Teil der Wirbelschicht abzieht, während die Glas-

+) im oberen Bereich der Wirbelschicht

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— χ _

scheibe in die Wirbelschicht gesenkt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Gas von einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht neben einar mit dieser verbundenen Öffnung mit einem ausreichenden Abziehdurchsatz zum Halten des Wirbelschichtmaterials in diesem Bereich in einem unaufgewirbelter^ statischen Zustand abzieht, der zum Verschluß der Öffnung ausreichend verdichtet ist und gleichzeitig den Durchlaß eines Gegenstandes durch das verdichtete Wirbelschichtmaterial in diesem Bereich zuläßt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß man Gas von einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht neben einer vertikalen öffnung zum Einlaß einer zu behandelnden Werkstoffplatte in die Wirbelschicht von einer Seite abzieht und den Gasabziehdurchsatz zur Erzeugung eines Verdichtungsgrades im Wirbelschichtmaterial, der die vertikale Öffnung verschließt und gleichzeitig den Durchlaß der Werkstoffplatte durch das verdichtete; die öffnung verschließende Wirbelschichtmaterial zuläßt, reguliert.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Gas von einer Mehrzahl von örtlichen Bereichen der Wirbelschicht zur Erzeugung eines unaufgewirbelten, Statischen Zustandes des Wirbelschichtmaterials in jedem dieser Bereiche der Wirbelschicht abzieht.

11. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß man Gas von wenigstens einem örtlichen Bereich der Wirbelschicht zum Halten des Wirbelschichtmaterials in dem bzw. jedem solchen Bereich in einem unaufgewirbelten

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statischen Zustand abzieht und einen Gegenstand in die Wirbelschicht derart eintaucht₃ daß ein Teil oder Teile des Gegenstandes von unaufgewirbeltem,statischen Wirbelschichtmaterial in dem oder jedem solchen Bereich der Wirbelschicht kontaktiert werden und eine von einem oder mehreren von aufgewirbeltem Wirbelschichtmaterial kontaktierten Teilen des Gegenstandes verschiedene Behandlung erfahren.

12. Verfahren nach Anspruch 11 zum abgestuften thermischen Vorspannen einer Glasscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß man eine heiße Glasscheibe in die Wirbelschicht derart eintaucht, daß in einem geringeren Grad vorzuspannende Teile der Glasscheibe das unaufgewirbelte, statische Wirbelschichtmaterial in dem oder den örtlichen Bereichen der Wirbelschicht berühren und die in einem höheren Grad vorzuspannenden Teile der Glasscheibe aufgewirbeltes Wirbelschichtmaterial berühren.

13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man Gas von einer Mehrzahl von örtlichen Bereichen abzieht, die unter Abständen angeordnet sind und sich im wesentlichen senkrecht in der Wirbelschicht unter Aufteilung derselben in eine Mehrzahl getrennter Teile erstrecken. -

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man Gas von jedem der örtlichen Bereiche mit einem solchen Durchsatz abzieht, daß das Wirbelschichtmaterial in jedem solchen Bereich in einem ausreichend verdichteten Zustand zur physikalischen Trennung der Teile der Wirbelschicht voneinander ist und gleichzeitig den Durchlaß eines Gegenstandes durch das verdichtete Material in jedem solchen Bereich und damit von einem Teil der Wirbelschicht zu einem anderen zuläßt.

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15· Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man die Wirbelschicht auf einer Glasabschreektemperatur hält, Gas von einer Anzahl vertikaler, in Horizontalabständen befindlicher Bereiche der Wirbelschicht zum Halten des Wirbelschichtmaterials in diesen Bereichen in einem unaufgewirbelten, statischen Zustand abzieht und die heiße Glasscheibe vertikal in die Wirbelschicht derart senkt, daß die für einen geringeren Vorspannungsgrad vorgesehenen Teile der Glasscheibe die Bereiche des unaufgewirbelten, statischen Wirbelschichtmaterials kontaktieren und die Teile der Glasscheibe zwischen diesen Bereichen durch Kontakt mit aufgewirbeltem Wirbelschichtmaterial in höherem Grad vorgespannt werden, wodurch eine Glasscheibe mit Bändern aus weniger vorgespanntem Glas abwechselnd mit Bändern aus mehr vorgespanntem Glas erzeugt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man Gas von zwei parallel vertikal angeordneten Bereichen der Wirbelschicht abzieht, die einen solchen Abstand aufweisen, daß Wirbelschichtmaterial zwischen diesen Bereichen in einem unaufgewirbelte^verdichteten Zustand ist, das Gasabziehen von einem dieser Bereiche für eine zur Wiederherstellung der Aufwirbelung des Wirbelschichtmaterials in diesem Bereich und zwischen diesen Bereichen ausreichende Zeitdauer bei Portsetzung des Gasabziehens vom anderen Bereich unterbricht und dann das Gasabziehen von dem einen Bereich zur Wiedereinstellung des unaufgewirbelten, verdichteten Zustandes des Wirbelschichtmaterials zwischen diesen Bereichen wiederbeginnt.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß man Gas vom Boden jedes der vertikalen

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Bereiche der Wirbelschicht mit höherem Durchsatz als vom obersten Teil dieses Bereichs abzieht.

18. Vorrichtung zur Behandlung eines Gegenstandes in einer nach einem Verfahren gemäß Anspruch 1 betriebenen Wirbelschicht mit einem Behälter für die gasaufgewirbelte Schicht aus teilchenförmigem Material, dadurch gekennzeichnet, daß Gasabziehmittel (7, 8; H3) im Behälter (1) zum Abziehen von Gas aus einem örtlichen Bereich'_der Wirbelschicht (2) zur Erzeugung eines unaufgewirbelten, statischen Zustandes des Wirbelschichtmaterials in diesem Bereich vorgesehen sind.

19. Vorrichtung nach Anspruch l8, dadurch gekennzeichnet,

daß die Gasabziehmittel wenigstens eine Gasabziehleitung (7, 8; 43) aufweisen, die neben dem örtlichen Bereich angeordnet ist (sind).

20. Vorrichtung nach Anspruch l8 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Bewegen des Gegenstandes (z. B. 51) auf einer Bahn in dem Behälter (1) vorgesehen sind und die Gasabziehmittel (7, 8; 43) zur Erzeugung des örtlichen Bereichs der Wirbelschicht in dieser Bahn angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche l8 bis 20, dadurch gekennzeichnet,daß die Gasabziehmittel zwei längliche, einander zugewandte Gasabziehleitungen (7_S 8) unter gegenseitigem Abstand im Behälter (1) zur Begrenzung einer Bahn (9) für einen Gegenstand dazwischen aufweisen, die zum Abziehen von Gas aus dem Bereich der Wirbelschicht zwischen den Gasabziehleitungen (7, 8) angebracht sind.

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22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabziehleitungen (7, 8) horizontal in einem oberen Teil des Behälters (1) angeordnet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Gasabziehleitungen (7, 8) parallel zueinander angeordnet sind.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet,daß der Behälter (1) mit einer vertikalen Öffnung (31) für den Einlaß eines zu behandelnden Gegenstandes in den Behälter (1) ausgebildet ist und die Gasabziehmittel (7, 8) im Behälter neben der vertikalen Öffnung (31) montiert sind.

25. Vorrichtung nach Anspruch 2k, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabziehmittel zwei längliche Gasabziehleitungen (7j 8) aufweisen, die einander zugewandt zu beiden Seiten, der Öffnung (31) unter Begrenzung einer Bahn für einen in den Behälter eintretenden Gegenstand zwischen den Gasab-Leitungen montiert sind. zien-

26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabziehmittel ein Paar von parallelen Gasabziehleitungen (7, 8) aufweisen, die senkrecht im Behälter (1) unter gegenseitigem Abstand zur Begrenzung einer Bahn (9) für die Bewegung eines Gegenstandes von einem Teil des Behälters (1) zum anderen montiert sind.

27. Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabziehmittel zwei Paare paralleler, vertikal im Behälter (1) montierter Gasabziehleitungen (7₃ 8; 7₉ 8) aufweisen, die Paare von Leitungen unter gegenseitigem Ab-

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stand angeordnet sind und die Leitungen jedes Paares einen gegenseitigen Abstand zur Begrenzung einer Bahn zur Bewegung eines Gegenstandes im Behälter haben.

28. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabziehmittel zum Abziehen von Gas aus einer Mehrzahl von örtlichen Bereichen in der Bahn des Gegenstandes (51) eine Mehrzahl von Gasabziehleitungen (43) aufweisen, die sich unter gegenseitigem Abstand vertikal im Behälter (1) erstrecken.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasabziehleitungen erste und zweite Reihen (41, 42) paralleler, vertikal im Behälter ^1) montierter Gasabziehleitungen (43) sind, wobei die leitungen in den beiden Reihen einander zugewandt und in gegenseitigem Abstand zur Ermöglichung eines vertikalen Einlasses eines Gegenstandes (51) zwischen den beiden Reihen (4l, 42) angeordnet sind.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß jede der vertikalen Gasabziehleitungen (7, 8; 43) vertikal in Kammern (33; 47) unterteilt ist, wobei mit jeder Kammer (33; 47) ein gesondertes Gasabziehrohr (35) verbunden ist.

31. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zur Behandlung eines Gegenstandes.

32. Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 4 bis 12 und 15 zum Vorspannen von Glastafeln oder Glasscheiben.

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