FI104422B - Menetelmä ja laite lasilevyjen karkaisemiseksi - Google Patents

Description

104422

Menetelmä ja laite lasilevyjen karkaisemiseksi y Keksinnön kohteena on menetelmä lasilevyjen karkaisemiseksi, jossa menetel mässä 5 - karkaisujäähdytysvaihe suoritetaan puhaltamalla lasin pintaan karkaisu- kaasusuihkuja, jotka tuotetaan osaksi kompressoripaineella pillisuuttimien kautta ja osaksi puhaltimella suutinkotelon kannessa olevien aukkojen kautta; ja - jälkijäähdytysvaihe suoritetaan samassa jäähdytysasemassa kuin edellä 10 mainittu karkaisujäähdytysvaihe jäähdytysilmasuihkuilla, jotka tuotetaan yksinomaan puhaltimella suutinkotelon kannessa olevien aukkojen kautta.

Keksinnön kohteena on myös laite lasilevyjen karkaisemiseksi, johon laitteeseen kuuluu 15 - lasilevyjen kuumennusuuni; - karkaisujäähdytysosasto, jossa on telat lasilevyjen kuljettamiseksi; - ylemmät suutinkotelot, joiden kannessa on puhallinilma-aukot alaspäin suuntautuvien ilmasuihkujen puhaltamiseksi lasilevyn yläpintaan; - alemmat suutinkotelot, joiden kannessa on puhallinilma-aukot ylöspäin suun- 20 tautuvien ilmasuihkujen puhaltamiseksi lasilevyn alapintaan; ” - suutinkoteloihin liittyvä puhallin puhallinilmasuihkujen puhaltamiseksi mainit- ~ tujen puhallinilma-aukkojen kautta; - . - paineilmakotelot mainittujen ylempien ja alempien ja alempien suutinkoteloi- !: den sisällä; 25 - paineilmakoteloihin liittyvät pillisuuttimet; ja - kompressorilla varustettu paineilmalähde, joka liittyy mainittuihin paineilma- ^ koteloihin paineilmasuihkujen puhaltamiseksi pillisuuttimien kautta.

W -------

Hakijan patenttijulkaisussa EP-558912 on esitetty suutinjärjestely, jossa voi- • 30 daan käyttää samanaikaisesti kompressorilla tuotettuja paineilmasuihkuja ja puhaltimella tuotettuja puhallinilmasuihkuja. Paineilmasuihkujen ja puhallinil-masuihkujen keskinäinen järjestely ei kuitenkaan ole toteutettu optimaalisella tavalla, jotta sama jäähdytysosasto suuttimineen soveltuisi sekä tehokarkai-suun että jälkijäähdytykseen. Tehokarkaisulla tässä ymmärretään sellaista Γ 104422 2 jäähdytystehoa, jossa lämmönsiirtokerroin on vähintään 600 W/m2K. Tällaista tehokarkaisua tarvitaan mm. silloin kun tuotetaan karkaisemalla (ilman metalli-lankoja) palonkestoluokkaan E30 tai E60 kuuluvia lasilevyjä. Mitä suurempi , jännitys karkaisulla saadaan syntymään, sitä kauemmin lasi kestää kuumuu-5 den aiheuttamaa päästöä.

Tehokarkaisua tarvitaan myös seuraavissa tapauksissa. Alhaisen lämpölaa-jenemiskertoimen omaavat lasit, kuten borosilikaattilasit, ja myös ohuet, alle 3 mm paksut lasit vaativat tehokasta karkaisujäähdytystä, jotta karkaisussa 10 tarvittavat lämpöjännitykset saadaan syntymään (puristusjännitys pintaan ja - vetojännitys keskelle). Tehokas jäähdytys vaatii puolestaan suuren lämmönsiir-tokertoimen. Borosilikaattilasien ja esim. 2,5 mm paksujen lasien karkaisu vaatii yli 1000 W/m2K lämmönsiirtokertoimen. Ennen esillä olevaa keksintöä on näin suureen lämmönsiirtokertoimeen päästy ainoastaan öljykarkaisulla.

* 15 : Patenttijulkaisusta US 4 913 720 tunnetaan laite, jossa on erillinen karkaisu- jäähdytysvyöhyke liitettynä kompressorilla ylläpidettyyn paineilmaan ja jälki-jäähdytysvyöhyke, jossa on puhaltimella tuotettuja jäähdytysilmasuihkuja.

Julkaisun mukaan suoritetuissa testeissä käytetty suurin lämmönsiirtokerroin ^ 20 on ollut noin 560 W/m2K, mikä ei ole riittävä esillä olevan keksinnön tarkoituk siin.

^ Patenttijulkaisussa GB 2 232 978 on esitetty myös kaksivaiheinen jäähdytys, jossa kompressoripainetta käytetään alussa aikaansaamaan suurempi läm- - 25 mönsiirtokerroin. Vaikka julkaisussa mainitaan lämmönsiirtokertoimen alueiksi 300 -1000 Kcal/m2x h x °C (vastaten noin 350 -1160 W/m2K), ei julkaisussa ole esitetty mitään ratkaisua, jolla näin suuri lämmönsiirtokerroin saadaan ~ aikaan. Taulukon esimerkeissä käytetty suurin lämmönsiirtokerroin on 600 K- cal/m2 x h x °C (vastaten noin 700 W/m2K), mikä on ilmeisesti ollut suurin koe-i 30 laitteistolla saavutettu lämmönsiirtokerroin.

] ' Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan alussa mainittua tyyppiä oleva me- i netelmä ja laite, joilla aikaansaadaan aikaisempaa tehokkaampi karkaisujääh-: dytys samassa jäähdytysosastossa ja samoilla suutinvälineillä, joilla lämmön- 104422 3 siirtokertoimeltaan pienempi mutta ilmamäärältään massiivinen ja suhteellisen pitkäaikainen jälkijäähdytys voidaan suorittaa.

Tämä tarkoitus saavutetaan oheisessa patenttivaatimuksessa 1 esitetyllä me-5 netelmällä ja patenttivaatimuksessa 3 esitetyllä laitteella. Keksinnön edullisia sovellutusmuotoja on esitetty itsenäisissä patenttivaatimuksissa. j

Seuraavassa keksintöä havainnollistetaan suoritusesimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 10 ξ

Kuvio 1 esittää menetelmän suorittamiseen käytettävän laitteen keskeistä osaa sivulta nähtynä, yhden suutinkotelon ollessa poikkileikattuna; [ ja 15 Kuvio 2 esittää kaavallisesti sivulta nähtynä karkaisulaitteistoa, jossa käytetään keksinnön mukaista karkaisujäähdytysosastoa 16.

Kuviossa 2 esitettyyn laitteeseen kuuluu uuni 15, jossa on telakuljettimen ylä- 1

ja alapuoliset kuumennusvälineet 17, joilla lasilevy kuumennetaan karkaisu- I

20 lämpötilaan. Kuumennettu lasilevy siirretään telakuljettimella jäähdytysosas- toon 16, joka toimii sekä karkaisujäähdytysosastona että jälkijäähdytysosasto- Il na. Osastossa 16 on telakuljettimen muodostaman kuljetintason ylä-ja alapuolella jäähdytysilmakotelot 1, 2, 9, jotka on liitetty yhtäältä puhaltimeen 11 ja toisaalta kompressorin 12 paineilmalähteeseen 13 venttiiliin 14 kautta. Jäähdy- ~ 25 tysilmakotelot ja niiden suutinjärjestelyt on esitetty tarkemmin kuviossa 1.

Kuviossa 1 teloilla 3 kannatetun lasilevyn 5 yläpuolella olevat suutinkotelot 1 1 ovat rakenteeltaan ja suutinjärjestelyiltään olennaisesti samanlaiset kuin lasile- ' -

vyn 5 alapuolella olevat suutinkotelot 1. Tästä syystä ylä- ja alapuolisia suutin-, 30 koteloita ja niiden osia on merkitty samoilla viitenumeroilla. Suutinkoteloiden 1 I

kannet 2 on varustettu puhallinilma-aukoilla 6 ja 7, joiden kautta puhaltimella 11 tuotettu ilma purkautuu puhallinilmasuihkuina kohti lasilevyn 5 pintaa. Suu- = tinaukkojen 7 halkaisija on alueella 5-7 mm, edullisesti noin 6 mm. Aukkojen 6 halkaisija on 3 - 5 mm, edullisesti noin 4 mm. Kannen paksuus aukkojen 7 ~ 104422 4 kohdalla on esim. 6 mm ja aukkojen 6 kohdalla 8-9 mm, jolloin aukoille 6, 7 tulee riittävä aksiaalinen pituus suutinvaikutusta varten, suunnattujen suihkujen aikaansaamiseksi. Kannen 2 reunojen vieressä olevat aukot 7 suuntautuvat % viistosti toisistaan poispäin suihkujen virtaussuunnassa. Aukot 6 suuntautuvat 5 olennaisesti kohtisuoraan lasia vastaan. Aukkojen 6 muodostamat rivit sijaitsevat aukkojen 7 muodostamien rivien välissä. Aukkojen 6 lukumäärä voi olla olennaisesti sama kuin aukkojen 7 lukumäärä.

Suutinkoteloiden 1, 2 sisäpuolella on paineilmakotelot 9, jotka on yhdistetty 10 kompressorin 12 paineilmalähteeseen 13. Paineilmakoteloihin 9 on ruuvattu : kiinni pillisuuttimet 10, jotka suuntautuvat kohti aukkoja 7. Pillisuuttimien 10 aukkojen 8 halkaisija on 2,5 - 3,6 mm ja käytetyn ylipaineen suuruudesta riip-puen suuttimen 10 kautta purkautuvat ilmamäärä on 3 - 6 l/s. Pillisuuttimien lukumäärä on tyypillisesti alueella 400 - 500 kpl/mz. Tällöin pillisuuttimien kaut-15 ta purkautuva ilmamäärä on tyypillisesti alueella 1,2-3 m3/m2/s. Tätä varten tarvittava ylipaine painekammiossa 9 on tyypillisesti alueella 1 - 2,5 baaria.

Pillisuuttimien 10 aukot 8 avautuvat puhallinilma-aukkojen 7 laajennettujen ^ tyvien kohdalle. Suuttimien 10 ulkosivut kapenevat kartiomaisesti kohti suutin- 20 kärkeä. Suuttimen 10 kärki sijaitsee lähellä kannen 2 sisäpinnan tasoa ja voi ^ ulottua aukon 7 sisäpuolelle tai jäädä hieman sen ulkopuolelle. Olennaista on, että suuttimen 10 kärki ei ainakaan olennaisesti rajoita paineilma-aukon 7 virtauspinta-alaa, jolloin aukoista 7 saadaan maksimaalinen määrä puhallinil-maa samanaikaisesti kun aukoista 8 purkautuvat paineilmasuihkut tehostavat 25 puhallinilman virtausta ejektorivaikutuksella. Aukkojen 7 ja 8 yhteistoiminnan kannalta on havaittu edulliseksi, että aukon 7 halkaisijan suhde aukon 8 halkaisijaan on alueella 1,5- 2,4, edullisesti alueella 1,7-1,9.

m , = «t J ' Keksinnön mukaisella menetelmällä tehostettu karkaisujäähdytysvaihe suorite- 1 30 taan puhaltamalla lasin pintaan karkaisuilmasuihkuja, jotka tuotetaan osaksi % j kompressoripaineella pillisuuttimien 10 kautta ja osaksi puhaltimella 11 kan- * nessa 2 olevien aukkojen 6 ja 7 kautta. Pelkästään pillisuuttimien 10 kautta puhallettava ilmamäärä on yli 1 m3/m2/s, tyypillisesti alueella 1,3-1,7 m3/mz/s.

?1 Tämä ilmamäärä siis puhalletaan aukoista 8 puhallinilma-aukkojen 7 läpi sa- 5 104422 manaikaisesti kun kaikkien puhallinilma-aukkojen 6 ja 7 läpi puhalletaan suurehko määrä puhaltimella 11 tuotettua ilmaa.

Γ

Kun lasilevyn pinnat ovat riittävästi jäähtyneet karkaisua varten, jälkijäähdytys-5 vaihe suoritetaan samassa jäähdytysasemassa 16 pelkästään puhaltimella 11 aukkojen 6 ja 7 kautta purkautuvilla jäähdytysilmasuihkuilla. Lämmönsiirtoker-roin jää huomattavasti alhaisemmaksi kun kompressori-ilmaa ei käytetä. Tämä johtuu siitä, että virtausnopeudet lasin pinnan välittömässä läheisyydessä olennaisesti pienenevät. Kuitenkin ilmamäärä on riittävä tarvittavaa jälkijäähdy-10 tystehoa varten ja tämä ilmamäärä voidaan tuottaa edullisesti ja riittävän pitkän ajan puhaltimella 11.

Edellä esitetty menetelmä ja laite tarjoavat ratkaisun, jolla tehokarkaisu ja loppujäähdytys voidaan suorittaa samassa osastossa. Ennen esillä olevaa 15 keksintöä tähän on tarvittu kaksi eri osastoa erilaisine suutinjärjestelyineen.

« • = 1 • · .· i

Claims (7)

1. Menetelmä lasilevyjen karkaisemiseksi, jossa menetelmässä ^ - karkaisujäähdytysvaihe suoritetaan puhaltamalla lasin pintaan karkaisu- 5 kaasusuihkuja, jotka tuotetaan osaksi kompressoripaineella pillisuuttimien (10) kautta ja osaksi puhaltimella (11) suutinkotelon kannessa (2) olevien aukkojen (6, 7) kautta; ja - jälkijäähdytysvaihe suoritetaan samassa jäähdytysasemassa (16) kuin edellä mainittu karkaisujäähdytysvaihe jäähdytysilmasuihkuilla, jotka tuotetaan 10 yksinomaan puhaltimella (11) suutinkotelon kannessa (2) olevien aukkojen (6, 7) kautta, ] tunnettu siitä, että karkaisujäähdytysvaiheessa pillisuuttimien (10) kautta pu- ! halletaan suutinkotelon kannessa olevien puhallinilma-aukkojen (7) läpi vain osasta puhallinilma-aukkoja (6, 7) siten, että pillisuutinsuihkujen ejektorivaiku-15 tus tehostaa puhallinilman virtausta ko. puhallinilma-aukkojen (7) kautta, ja että tämän lisäksi osasta (6) puhallinilma-aukkoja (6, 7) puhalletaan pelkästään puhallinilmaa samanaikaisesti mainitun yhdistetyn puhallin- ja kompressori-ilman puhalluksen kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karkaisu jäähdytysvaiheessa pillisuuttimien (10) kautta puhallettava ilmamäärä on yli 1 m3/m2/s, sopivimmin noin 1,3-1,7 m3/m2/s. # •

3. Laite lasilevyjen karkaisemiseksi, johon laitteeseen kuuluu 25. lasilevyjen kuumennusuuni (15); - karkaisujäähdytysosasto (16), jossa on telat (3) lasilevyjen kuljettamiseksi; - ylemmät suutinkotelot (1), joiden kannessa (2) on puhallinilma-aukot (6, 7) alaspäin suuntautuvien ilmasuihkujen puhaltamiseksi lasilevyn (5) yläpintaan; - alemmat suutinkotelot (1), joiden kannessa (2) on puhallinilma-aukot (6, 7) 30 ylöspäin suuntautuvien ilmasuihkujen puhaltamiseksi lasilevyn alapintaan; > - suutinkoteloihin (1) liittyvä puhallin (11) puhallinilmasuihkujen puhaltamiseksi ' mainittujen puhallinilma-aukkojen (6, 7) kautta; 1. paineilmakotelot (9) mainittujen ylempien ja alempien ja alempien suutinkote- ·1 loiden (1) sisällä; 7 104422 - paineilmakoteloihin (9) liittyvät pillisuuttimet (10); ja - kompressorilla (12) varustettu paineilmalähde (13), joka liittyy mainittuihin paineilmakoteloihin (9) paineilmasuihkujen puhaltamiseksi pillisuuttimien (10) kautta, 5 tunnettu siitä, että pillisuuttimet (10) avautuvat osaan (7) puhallinilma-aukkoja (6, 7) ja jättävät vapaaksi osan (6) puhallinilma-aukoista (6, 7) ja että aukkohal-kaisijaltaan 2, 5 - 3,6 mm olevat pillisuuttimien aukot avautuvat halkaisijaltaan 5-7 mm olevien puhallinilma-aukkojen laajennettujen tyvien alueelle siten, että pillisuuttimet (10) eivät olennaisesti rajoita ko. puhallinilma-aukkojen (7) 10 poikkipinta-alaa, mutta aikaansaavat niihin puhallinilman virtausta tehostavan ejektorivaikutuksen.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että puhallinilma-aukon (7) halkaisijan suhde siihen avautuvan pillisuuttimen (10) aukon (8) 15 halkaisijaan on 1,5 - 2,4.

5. Patenttivaatimuksen 3 tai 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että pillisuuttimis-ta (10) vapaat puhallinilma-aukot (6) ovat halkaisijaltaan pienemmät kuin pillisuuttimien (10) yhteydessä olevat puhallinilma-aukot (7). 20

6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen laite, tunnettu siitä, että pilli suuttimet (10) ja niiden yhteydessä olevat puhallinilma-aukot (7) ovat lähellä suutinkotelon kannen (2) ulkoreunoja ja suuntautuvat viistosti toisistaan pois- ~ päin suihkujen virtaussuunnassa ja että pillisuuttimista (10) vapaat puhallin- 25 ilma-aukot (6) suuntautuvat olennaisesti kohtisuoraan lasia vastaan ja sijaitse- : vat pillisuuttimien (10) yhteydessä olevien puhallinilma-aukkojen (7) rivien ~ välissä.

6 104422

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen laite, tunnettu siitä, että pilli- • 30 suuttimien (10) ulkosivut kapenevat kartiomaisesti kohti suutinkärkeä, joka sijaitsee lähellä kannen (2) sisäpinnan tasoa puhallinilma-aukon (7) laajenne- m tussa alkupäässä. " 1 t —; * 104422 8