DK146061B - Fremgangsmaade og anlaeg til haerdning af glasplader - Google Patents

Description

i 146061

Opfindelsen angår en fremgangsmåde af den i indledningen til krav 1 angivne art og angår desuden et anlæg til udøvelse af denne fremgangsmåde.

Det er kendt at hærde glasplader ved, efter at have 5 opvarmet disse plader op til en temperatur i nærheden af deres blødgørelsestemperatur, at neddyppe dem i en kølevæske. Som kølevæske kan der anvendes smeltede salte, smeltede metaller eller organiske væsker, såsom olie eller polyethylsiloxan.

10 En sådan hærdning i en væske har væsentlige fordele, hvoraf den ene er, at der er en betydelig større køleevne ved en væske end ved en gas, hvorfor der ved anvendelse af væske ved hærdningen opnås en meget større temperaturgradient mellem overfladen af glaspladen og det inderste 15 i pladen. Derfor kan man, navnlig for glasplader med lille godstykkelse, opnå en hærdningsgrad, som praktisk taget er umulig at opnå ved hærdning i en gasatmosfære.

Imidlertid har hærdningen af glasplader i en væske blandt andet den ulempe, at der ofte fås en dårlig op-20 tisk kvalitet ved den hærdede plades overflade, hvilket formentlig kan tilskrives den omstændighed, at afkølingen varierer fra sted til sted på glasoverfladen på grund af bobler og/eller opadgående konvektionsstrømme, som opstår i badet i det øjeblik, hvor den varme plade 25 neddyppes i badet.

Fra beskrivelsen til tysk patent 640.176 er det kendt at afhjælpe denne ulempe ved at omrøre badet med et røreapparat med henblik på opnåelse af en ensartet temperaturfordeling i badet. Erfaringen viser dog, at 30 det ønskede resultat ikke opnås. Desuden kan man ikke undgå visse uregelmæssigheder i hærdningen over hele pladen, navnlig mellem den del af pladen, der trænger først ned i badet, og den resterende del af pladen.

Det er også kendt, at væsker til hærdning har en 35 lille viskositet, scm gør det muligt sædvanligvis at opnå en høj grad af hærdning, som skal defineres senere, fordi kølevæsken har en større køleevne end mere viskose 146061 2 væsker, men til gengæld fører til en dårlig optisk kvalitet af den hærdede overflade.

Opfindelsen tager sigte på at afhjælpe de ovenfor nævnte ulemper og giver mulighed for at opnå en høj grad 5 af hærdning, selvom pladen har lille godstykkelse, idet der samtidigt opnås en tilfredsstillende optisk kvalitet.

Med henblik herpå er fremgangsmåden ifølge opfindelsen ejendommelig ved, at der inde i selve væskebadet 10 rettes stråler af væske i det væsentlige vinkelret mod glaspladens sider.

Det er kendt ved hærdning i gasatmosfæren at rette strømme af gas eller forstøvet væske mod pladen .Dog er kølebetingelserne i et hærdebad, hvad angår deres varig-15 hed og natur, meget forskellige fra betingelserne i en gasatmosfære og for en given godstykkelse er navnlig forholdet mellem trykspændingerne ved overfladen og i det inderste af pladen betydeligt større ved hærdning i en væske end ved hærdning i en gasatmosfære.

20 Den hurtige afkøling af glasoverfladen i det øjeblik, hvor den kommer i kontakt med væskebadet bevirker en størkning af glasset i en molekulær tilstand, der er forskellig fra den tilstand man konstaterer ved en hærdning i gasatmosfære.

25 Fremgangsmåden ifølge opfindelsen, som går ud på inde i badet at rette strømme af væske mod pladen,er altså meget forskellig i sin natur og sine resultater fra en hærdning i gasatmosfære. Dertil kommer, at dersom pladen ikke bringes i kontakt med kølevæsken over hele overfla-30 den.på én gang, opstår der midlertidige eller permanente spændinger, der, hvad angår deres fordeling og deres størrelse er meget forskellige fra de spændinger man konstaterer ved hærdning i en gasatmosfære.

På grundlag af den kendte teknik og af kendskabet til 35 den i al almindelighed skadelige indflydelse af konvektionsstrømmene kunne man ikke på forhånd vide, at væskestrømme, der rettedes mod overfladen af den opvarmede plade inde i hærdebadet ikke skulle skade pladens optiske 3 1A 6 O 61 kvalitet.

Opfindelsen angår også et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden# hvilket anlæg omfatter en beholder indeholdende et væskebad til brug for hærdning samt midler 5 til at holde glaspladen ophængt i vertikal stilling i væskebadet# og ifølge opfindelsen er ejendommeligt ved, at der i beholderen, der indeholder hærdevæsken, findes organer, der er indrettede til at rette stråler af hær-devæske i det væsentlige vinkelret mod glaspladens over-10 flade på begge sider af denne glasplade.

Opfindelsen forklares nærmere i det følgende under henvisning til den skematiske tegning, hvor fig. 1 viser et anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, hvorved væskestrømmen rettes 15 mod den nederste del af en glasplade, fig. 2 et anlæg, hvor væskestrømme rettes mod hele overfladen af begge en glasplades sider, og fig. 3 en anden udførelsesform for det i fig. 2 viste anlæg.

20 Det i fig. 1 viste anlæg omfatter en beholder 6 in deholdende en væske 7, der f.eks. er en tung og viskos olie af den art, der sædvanligvis anvendes til hærdning med væske, f.eks. af den art, der er omhandlet i det tyske patentskrift 899.402. En glasplade 8, som skal 25 hærdes, placeres og holdes vertikalt i badet på i og for sig kendt måde, f.eks. ved hjælp af selvlåsende tænger 5.

I overensstemmelse med opfindelsen har man i badet på begge sider af den nederste del af glaspladen anbragt 30 to horisontale rør 10, 10', der langs deres mod glaspladen vendende frembringer har spalter 9, 9'. Gennem en pumpe 12 og rørledninger 13, 13a, 13b er disse rør 10, 10' forbundet med en forrådsbeholder 11 for olie. En styreventil 16 er indsat i rørledningen 13.

35 Forrådsbeholderen 11 er udstyret med ikke viste organer til at holde temperaturen i olien på den ønskede værdi. Et overløbsrør 14 lader overskuddet af olie løbe fra beholderen 6 til forrådsbeholderen 11.

4 146061

Fig. 2 viser en udførelsesform for anlægget ifølge opfindelsen, hvor hele overfladen af glaspladen kan behandles med strømme af hærdevæske. Af fig. 2 fremgår det, at der i badet i beholderen 6 findes tre par 5 rør 10, 10' af samme art som i fig. 1, hvilke rør til olietilførsel har langsgående spalter 15, 15'. Gennem pumpen 12 og rørledningerne 13 er disse rør forbundet med oliebeholderen 11, idet rørledningerne til rørene 10 i den venstre del af fig. 2 dog er udeladt for over-10 skueligheds skyld. På samme måde som ved anlægget i fig.

1 kan overskuddet af olie fra beholderen 6 løbe ned til forrådsbeholderen 11 gennem overløbsrøret 14.

Navnlig på fig. 2 kan man bemærke, at beholderen 6 har en tilstrækkelig højde til, at der er et tykt lag 15 væske med højde h over det øverste par udstrømningsspalter. Herved opnås der et ret tykt, hvirvelfrit lag ovenover det .område i badet, hvor væskestrømmene dannes.

Dette er fordelagtigt, idet man har konstateret, at glaspladen, når den indføres i badet, i et vist tidsrum 20 i begyndelsen af hærdeprocessen bør befinde sig i et i ro værende bad, medens den føres gennem det nævnte område h.

Fig. 3 viser en anden udførelsesform for det i fig.

2 viste anlæg. Her er rørene 10, 10' til olietilførsel 25 erstattet af to vertikale kasser 18, 18', der fødes med olie fra forrådsbeholderen 11, og som har udstrømningsåbninger 17 i deres sideflade, der vender mod den glasplade 8, der skal hærdes. For at undgå, at olien oxideres, er beholderne 6 og 11 Jukkede med undtagel-30 se af spalten 3. Begge beholdere får tilført nitrogen gennem en rørledning 4.

Ved de i fig. 2 og 3 viste udførelsesformer kan man hensigtsmæssigt meddele de spaltede rør 10 og 10' eller kasserne 18, 18' en vertikal reciprocerende be-33 vægelse med henblik på opnåelse af en ensartet påvirkning af væskestrømningen på glaspladens overflade. Dette har særlig interesse, når man behandler en tynd glasplade af en tykkelse på f.eks. 1 mm eller mindre. Jo tynde- 146061 5 re glaspladen er, jo mere skal spalterne eller kasserne placeres nær glaspladen for at forøge varmeudvekslingen, hvorfor væskestrålernes virkning lokaliseres for meget, hvis ikke de bringes til at bevæge sig.

5 Sædvanligvis tilføres der i badet olie af samme slags som den olie, der danner selve badet og er indeholdt i beholderen 6. Dog kan man i visse tilfælde, specielt når man ønsker en særlig form for hærdning, til væskestrålerne anvende en væske, der har en større køle-10 evne end selve badet. For bedre at kunne adskille væskerne bør man i så fald anvende væsker, der ikke kan blandes sammen.

Man kan navnlig til stråledannelse vælge en væske med lavere vægtfylde end selve badet, således at denne 15 væske danner et lag ved badets overflade, hvorfra væsken ved hjælp af overløbsrøret 14 kan recirkuleres. Højden af dette lag kan i øvrigt have en hvilken som helst værdi mellem nogle få cm og ca. 10 cm.

Hvis væskefordelingsorganerne fødes gennem hver sin 2o ventil, f.eks. ventilerne 16 i fig. 2, kan man indstille væskestrålerne på de forskellige områder af glaspladen til forskellige værdier. Ofte kan det være hensigtsmæssigt at rette en større mængde væske mod det nederste af glaspladen end mod den resterende del af 25 pladen, for derved at forhindre hærdningsfejl, der ellers kunne opstå, fordi den nederste del af pladen nødvendigvis er den, der trænger først ind i badet.

Væskestrålerne kan cirkulere kontinuerligt i badet, medens emnerne efter tur neddyppes i badet, men i visse 30 tilfælde kan man også neddyppe glaspladerne i et i ro værende bad, hvorefter væskestrålerne først sættes ind, når pladen befinder sig i sin korrekte position inde i badet.

I princippet har den væske, der indsprøjtes som 35 stråler, den samme temperatur som selve badet, således at der kan opnås en kontinuerlig behandlingsproces. Som tidligere nævnt befinder organerne til opvarmning af væsken sig i beholderen 11, medens beholderen 6 ikke 146061 6 nødvendigvis indeholder varmelegemer.

- Til ganske specielle fabrikationsformål kan det være ønskeligt i badet at indsprøjte en væske, der har en anden temperatur end selve badet, f.eks. en lavere tempe-5 ratur. Dette kan nemt gennemføres under forudsætning af, at badet mellem to successive hærdningsoperationer påny bibringes den ønskede temperatur, f.eks. ved hjælp af i beholderen 6 anbragte varmelegemer.

Et udførelseseksempel skal beskrives nedenfor. Man 10 anvender et anlæg af den i fig. 3 viste art, hvor kassernes perforerede plader har dimensionerne 160 x 130 mm med en tykkelse på 6 mm. Disse plader har hver 70 huller af en diameter på 1 mm. I horisontal retning er afstanden mellem hullerne 10 mm og i vertikal retning 30 mm.

15 Hullerne i en række er forsat for hullerne i naborækken.

Olien i badet når 130 mm over den højeste række af huller. De perforerede plader er beliggende i en afstand på 40 mm fra glaspladens overflade.

Olien i badet er f.eks. af en type, der har en visko-20 sitet på 25,3 cP ved 100°C. Beholderen 11 indeholder olie af samme art. Temperaturen i badet og i beholderen 11 holdes på 120°C. Pumpen 12 indstilles således, at tryktabet i hullerne 17 er på 0,1 bar.

Glaspladerne, som skal hærdes, har en tykkelse på 25 2 mm og dimensionerne 150 x 100 mm. De opvarmes i en elektrisk ovn i et sådant tidsrum, at de har en temperatur på ca. 680°C i det øjeblik, hvor de skal neddyppes i badet. Som vist i fig. 3 holdes pladerne ophængt ved hjælp af selvlåsende tænger. De neddyppes i badet med en 30 hastighed på 75 cm/sek og holdes neddyppet i badet i 30 sek, medens olien kontinuerligt indsprøjtes gennem hullerne i kasserne.

Efter udtagning fra badet afkøles glaspladerne, hvorefter man undersøger deres fragmenteringsegenskaber.

35 Glaspladers hærdningsgrad defineres erfaringsmæssigt ved det antal stykker, der opnås pr. arealenhed på 25 cm , når pladen splintres af en spids genstand. Lav hærdnings- 2 grad giver mindre end 120 stykker pr. 25 cm . Den oven-

Claims (12)

146061 for beskrevne hærdning giver ca. 500 små stykker pr. „ 2 25 cm . Hvis man gennemfører den samme behandling uden at indsprøjte olie, som angivet ovenfor, opnår glaspladerne 5 kun en betydeligt mindre hærdning, og de splintres i betydeligt større stykker. Man kan endvidere konstatere, at overfladen af en i overensstemmelse med opfindelsen hærdet glasplade har en udmærket optisk kvalitet, som er meget bedre end hos 10 en glasplade som hærdes i et i ro værende bad, som ville kræve en olie, der er meget mindre viskos end ovennævnte olie, f.eks. en olie af typen "ESSOTHERM 500" (r), der har en viskositet på kun 4 cP ved 100°C. Det foregående eksempel tager sigte på en ensartet 15 hærdning af glaspladen. Det sker imidlertid ofte, specielt ved bilruder, at man ønsker en varierende hærdning. Fra beskrivelsen til fransk patent 1.259.550 er det f.eks. kendt, at udføre en bilrude med en betydeligt større hærdningsgrad i kantområderne end ved midten. 20 Metoden ifølge opfindelsen gør det muligt at opnå dette resultat, ved at begrænse behandlingen med væskestråler til bestemte zoner af glaspladen, f.eks. som vist i fig. 1, hvor væskestrålerne kun behandler den ne-derste del af glaspladen. Til fremstilling af en bilru-25 de, der har større hærdningsgrad ved periferien end ved midten, kan man i overensstemmelse med opfindelsen anvende et anlæg, hvor væskestrålerne kun berører glaspladens kantområde. 30 PATENTKRAV

1. Fremgangsmåde til hærdning af en lodret ophængt glasplade (8) i et væskebad (7), kendetegnet ved, at der inde i selve væskebadet (7) rettes stråler af væske i det væsentlige vinkelret mod glaspladens (8) 35 sider.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der til strålerne anvendes den samme væske som til væskebadet. 146061

3. Fremgangsmåde ifølge krav 1/ kendetegnet ved, at der til strålerne anvendes en væske, som ikke kan blandes med væskebadet, og som har en større køleevne end selve badets væske.

4. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-3, kendetegnet ved, at væskestrålerne kun berører en del af glaspladen.

5. Fremgangsmåde ifølge . ethvert af kravene 1-4, kendetegnet ved, at glaspladen først be- 10 handles med væskestrålerne, efter at den er blevet anbragt, på et forud valgt sted i væskebadet.

6. Fremgangsmåde ifølge ethvert af kravene 1-5, kendetegnet ved, at væskestrålerne frembringes tilstrækkeligt dybt i væskebadet til, at der over 15 væskestrålerne er et praktisk taget hvirvelfrit væskelag.

7. Fremgangsmåde ifølge krav 6, kendetegnet ved, at det hvirvelfrie væskelag udgøres af en væske, der har lavere vægtfylde end væsken, hvori strålerne frembringes, og som ikke kan blandes med denne 20 væske.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at væsken i det hvirvelfrie væskelag har en større køleevne end væsken, hvori strålerne frembringes.

9. Fremgangsmåde ifølge . ethvert;. af kravene 25 1-8, kendetegnet ved, at væskestrålerne frem bringes af organer, der meddeles en bevægelse i forhold til glaspladens overflade.

10. Fremgangsmåde ifølge krav 9, kendetegnet ved, at virkningen af de frembragte væskestråler 30 berører hele overfladen af begge glaspladens sider.

11. Fremgangsmåde ifølge ethvert - af kravene 1-10, kendetegnet ved, at væsken i strålerne har en anden temperatur end væsken, hvori strålerne frembringes.

12. Anlæg til udøvelse af fremgangsmåden ifølge ethvert af de foregående krav, hvilket anlæg omfatter en beholder (6) indeholdende et væskebad (7) til brug for hærdning samt midler til at holde glaspladen ophængt i