FI101621B - Menetelmä karkaistujen lasilevyjen heat-soak käsittelyä varten - Google Patents

Description

101621

Menetelmä karkaistujen lasilevyjen heat-soak käsittelyä varten. - Förfarande för heat-soak-behandling av härdade glasskivor.

5 Keksinnön kohteena on menetelmä karkaistujen lasilevyjen heat-soak käsittelyä varten, jossa menetelmässä lasilevyn annetaan jäähtyä karkaisulämpötilasta lämpötilaan alle 379°C, sopivimmin noin 300°C, minkä jälkeen lasilevyä kuumennetaan 350-360°C välille ja uudelleen jäähdytetään.

10

Vaihtoehtoisesti keksinnön kohteena on menetelmä karkaistujen lasilevyjen heat-soak käsittelyä varten, jossa menetelmässä karkaisusta tulevan jäähtyvän lasin jäähtyminen tilapäisesti pysäytetään tiettyyn lämpötilaan, kuten 15 jäljempänä tarkemmin selostetaan.

Ns. heat-soak käsittely perustuu seuraaviin tunnettuihin periaatteisiin: 20 1. 379°C tai sitä kuumemmassa lasissa esiintyvät NiS-kivet ovat aina stabiilissa alfa-muodossa.

2. Kun lasi jäähtyy alle 379°C, tämä stabiili alfa-muoto muuttuu epästabiiliksi ja alkaa muuttua ajan ja lämpötilan 25 funktiona aina beeta-muodoksi.

3. Muuttuessa kivien tilavuus kasvaa 2.38 %. Tämä tilavuuden muutos aiheuttaa kiven ympärille vetojännityksen.

30 4. Jos tämä vetojännitys sijaitsee karkaistun lasin veto- jännitysalueella ja kiven ympärille muodostunut vetojännitys ylittää lasin vetojännityslujuuden, niin lasi räjähtää murusiksi.

35 5. Perustietona on esitetty, että muuttuminen alfa-muodos ta beeta-muotoon kestää 350°C lämpötilaisella lasilla noin 2 101621 1 minuutin ja 80°C lämpötilaisella lasilla noin 7 kk ja 30°C lämpötilaisella lasilla 5,7 vuotta.

Heat-soak prosessina tunnetulla lämpökäsittelyllä pyritään 5 ennalta rikkomaan ne lasit, jotka tulisivat em. syyn takia spontaanisti rikkoutumaan käytössä jo muutaman vuoden sisällä.

Nykyisin tunnetut heat-soak prosessit ovat panostyyppisiä. 10 Suurehko määrä karkaistuja laseja (esim. 3000 kg) pidetään kuumennuskammiossa esim. lämpötilassa 280-300°C useiden tuntien ajan, esim. 8 tuntia. Tämä tunnettu menetelmä on hidas ja vaatii suuritöistä lastauspanosten käsittelyä.

15 Hakemusjulkaisusta WO 9601792 tunnetaan menetelmä, jossa heat-soak lämpökäsittely suoritetaan lämpötilassa yli 300°C vähintään kahden tunnin ajan, minkä jälkeen suoritetaan uusi karkaisuvaihe, jolla eliminoidaan heat-soak käsittelyn aiheuttama karkaisuasteen aleneminen. Epäkohta-20 na myös tässä menetelmässä on suhteellisen pitkä heat-soak käsittely ja lisäksi tarvittava toinen karkaisuvaihe.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan uudentyyppinen heat-soak menetelmä, joka on nopea ja voidaan haluttaessa 25 kytkeä on-line toimintaan karkaisukoneen kanssa.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnöllä oheisessa patenttivaatimuksessa 1 tai vaihtoehtoisesti patenttivaatimuksessa 2 esitettyjen tunnusmerkkien perusteella.

30

Keksintö perustuu siihen havaintoon, että suhteellisen korkeassa lämpötilassa (340-370°C) kohtuullisen tehokkaaseen heat-soak käsittelyyn tarvittava aika on niin lyhyt (minuutista muutamaan minuuttiin lasin paksuudesta riip-35 puen), että kyseisenä aikana karkaisuaste ei ehdi merkittävästi alentua.

3 101621

Epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön edullisia sovellutusmuotoja.

Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan viittaamalla 5 oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen menetelmän toteuttavaa laitetta kaaviollisena pystyleikkauksena; 10 kuvio 1A esittää kuvion 1 osa-aluetta suuremmassa mittakaavassa ; kuvio 2 esittää kaaviollisesti laitteen kuumennusosaston yksityiskohtaa ja 15 kuvio 3 esittää menetelmän toteuttavaa laitetta kaaviollisesti päältä nähtynä.

Menetelmän toteuttavaan laitteeseen kuuluu konvektiolämmi-20 tysperiaatteella toimiva uuni 1 ja jäähdytysosasto 2, johon puhallin 3 syöttää jäähdytysilmaa.

Kuumennusuunissa 1 on telojen 7 muodostaman kuljettimen ylä- ja alapuolella suutinkotelot 4, joihin liittyvät • 25 puhaltimet 5 kierrättävät kuumaa ilmaa uunin sisätilan ja lähellä lasilevyn pintaa olevien suuttimien tai aukkojen välillä. Suutinkoteloissa 4 on lämmitysvastukset 6 puhal-timen 5 ja suutinaukkojen välillä. Uunin 1 ilman lämpötilaa mittaava lämpötila-anturi 12 säätää säätölaitteen 13 30 avulla vastuksille 6 menevää tehoa siten, että uunin ilman lämpötila pysyy halutussa asetusarvossa. Tämä lämpötila on tyypillisesti noin 380-400°C ja uuniin tulevan karkaistun lasin lämpötila on olennaisesti alle 379°C. Keksinnön ensimmäisen vaihtoehdon mukaan heat-soak uuniin 1 tulevan 35 lasin lämpötila on noin 300°C, jolloin lasilevy lämpenee uunissa noin 350-360°C:een. Keksinnön toisen vaihtoehdon mukaan karkaisusta tulevan lasin jäähtyminen pysäytetään 4 101621 esim. runsaan minuutin ajaksi uunissa 1 tapahtuvalla kuumailmapuhalluksella, joka pitää lasin lämpötilassa 340-370°C, sopivimmin noin 350-360°C lämpötilassa. Tällöin puhaltimien 5 puhaltama ilma kuumennetaan vastaavaan 5 lämpötilaan.

Lämmitystehoa voidaan säätää paitsi säätämällä lämmitys-vastusten 6 tehoa, myös säätämällä puhaltimien 5 kierros-nopeutta, jolloin konvektiopuhalluksen lämmönsiirtokerroin 10 vastaavasti muuttuu. Säätö voidaan toteuttaa siten, että puhallinmoottorien 8 invertterikäyttö ohjaa automaattisesti puhaltimien kierrosnopeutta. Säätimellä 9 voidaan asettaa esim. erilaisille lasin paksuuksille sovitetut kierrosluvut. Haluttaessa säätö voidaan toteuttaa myös 15 niin, että kierrosnopeus automaattisesti nousee säätöjak-son aikana, kuten on esitetty hakijan patentissa FI 96764.

Kun lasi on pysynyt 350-360°C lämpötilassa vähintään yhden minuutin (paksummilla, 6-8 mmm laseilla muutamia minuut-20 teja), lasi siirretään jäähdytysosastoon 2, jossa telakul-jettimen ylä- ja alapuolella olevista suutinkoteloista 11 puhalletaan jäähdytysilmaa lasin molemmille pinnoille.

Uunissa 1 on alapuoliset suutinkotelot sijoitettu suoraan 25 telojen alle, jotta niiden väliin jää pystysuunnassa vapaat raot, joiden kautta rikkoutuneet lasit voivat tippua kuljettimelle 10, joka siirtää lasinpalat ja murut ulos uunista 1.

30 Mainittu muutos alfa-muodosta beeta-muotoon toteutuu uunissa 1 hyvin suurella todennäköisyydellä (ainakin noin 90 % todennäköisyydellä). Lasit, joissa tämä muutos on tapahtunut, räjähtävät murusiksi uunissa 1 ylläpidettävän lämpötilan tasausvaiheen aikana kun lämpötila on alueella 35 340-370° C, sopivimmin alueella 350-360° C. Käytännössä lasilevyt voidaan jäähdyttää osastossa 2 sopivaan käsitte- 5 101621 lylämpötilaan, esim. alle 100°C, ennenkuin ne siirretään purkauskuljettimelle.

Keksinnön mukainen menetelmä voidaan toteuttaa erillisellä 5 koneella tai suoraan karkaisukoneen jatkoksi rakennetulla koneella, joka toimii on-line periaatteella siten, että lasilevyt etenevät heat-soak prosessin läpi olennaisesti samassa ajassa kuin karkaisukoneen läpi. Tämä helpottaa ja nopeuttaa olennaisesti karkaistujen lasien käsittelyä.

10

Jotta osastossa 1 saavutetaan tarpeellinen käsittelyaika, lasilevyjä liikutetaan osastoissa 1 ja 2 edestakaisin eli oskilloimalla. Jos heat-soak koneissa tarvittava käsittelyaika on olennaisesti pitempi kuin karkaisukoneissa 15 (esim. haluttaessa hyvin suuri muuttumisen todennäköisyys), voidaan kaksi heat-soak konetta rakentaa rinnan yhden karkaisukoneen perään, jolloin jatkuvatoimisuus saadaan aikaan haarauttamalla karkaisukoneelta tulevat lasilevyt vuoron perään eri heat-soak koneille. Vastaava 20 voidaan toteuttaa lastaamalla ja purkamalla yhtä pitempää heat-soak uunia monivaiheisesti, jolloin uunissa on kaksi tai useampia eriaikaisia lastauksia.

Claims (10)

101621

1. Menetelmä karkaistujen lasilevyjen heat-soak käsittelyä varten, jossa menetelmässä lasilevyn annetaan jäähtyä 5 karkaisulämpötilasta lämpötilaan alle 379°C, sopivimmin noin 300°C, minkä jälkeen lasilevyä kuumennetaan ja uudelleen jäähdytetään, tunnettu siitä, että kuumennus-vaiheen aikana lasilevyä pidetään lämpötilassa 340-370°C, sopivimmin lämpötilassa 350-360°C, ja että mainitun 10 kuumennusvaiheen ja uudelleenjäähdytysvaiheen aikana lasilevyä siirretään vaakatasossa ja kuumennuksessa ja/tai jäähdytyksessä käytetään pakotettua konvektiota.

2. Menetelmä karkaistujen lasilevyjen heat-soak käsittelyä 15 varten, tunnettu siitä, että karkaisusta tulevan jäähtyvän lasin jäähtyminen pysäytetään väliaikaisesti uunissa (1) tapahtuvalla kuumailmapuhalluksella, joka pitää lasin lämpötilassa 340-370°C, sopivimmin lämpötilassa noin 350-360°C. 20

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu jäähtymisen pysäytysvaihe kestää noin minuutin, enintään muutamia minuutteja. .. 25 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kuumennus suoritetaan konvektiopu-haltimilla (5), joiden puhaltama ilma kuumennetaan yli 380°C lämpötilaan, sopivimmin noin 400°C lämpötilaan.

5. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähtymisen pysäytys suoritetaan konvektiopuhaltimilla, joiden puhaltama ilma kuumennetaan 340-370°C lämpötilaan, sopivimmin 350-360°C lämpötilaan. 35

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, 101621 tunnettu siitä, että kuumennuksen tai jäähtymisen pysäytyksen tehoa säädetään säätämällä puhallustehoa ja/tai kuumailman lämmitystehoa.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jäähdytys suoritaan ilmapu-halluksella välittömästi mainitun kuumennuksen tai jäähtymisen pysäytyksen jälkeen.

8. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kuumennuksen tai jäähdytyksen pysäytyksen aikana rikkoutuneet lasit kerätään kuumen-nusuunin alapuolisten lämmitysilmakoteloiden alapuolella olevalle kuljettimelle (10), jolla lasinpalat siirretään 15 ulos heat-soak koneesta.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen 1-8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmää käytetään karkaisuprosessin jatkona on-line periaatteella 20 siten, että lasilevyt etenevät heat-soak prosessin läpi olennaisesti samassa ajassa kuin karkaisukoneen läpi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että teloilla (7) kannatettua 25 lasia liikutetaan edestakaisin eli oskilloidaan sekä heat-soak kuumennusvaiheen että jäähdytysvaiheen aikana. 101621