FI20195604A1 - Lasilevyn karkaisu-uuni - Google Patents

Lasilevyn karkaisu-uuni Download PDF

Info

Publication number
FI20195604A1
FI20195604A1 FI20195604A FI20195604A FI20195604A1 FI 20195604 A1 FI20195604 A1 FI 20195604A1 FI 20195604 A FI20195604 A FI 20195604A FI 20195604 A FI20195604 A FI 20195604A FI 20195604 A1 FI20195604 A1 FI 20195604A1
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
blowing
convection
glass
blow
air
Prior art date
Application number
FI20195604A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI129544B (fi
Inventor
Jukka Vehmas
Kyösti Keto
Original Assignee
Glaston Finland Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Glaston Finland Oy filed Critical Glaston Finland Oy
Priority to FI20195604A priority Critical patent/FI129544B/fi
Priority to EP20834515.7A priority patent/EP3994103A4/en
Priority to CN202080048849.XA priority patent/CN114096487A/zh
Priority to US17/597,303 priority patent/US20220315471A1/en
Priority to PCT/FI2020/050459 priority patent/WO2021001599A1/en
Priority to TW109122067A priority patent/TWI838551B/zh
Publication of FI20195604A1 publication Critical patent/FI20195604A1/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI129544B publication Critical patent/FI129544B/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B29/00Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins
    • C03B29/04Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way
    • C03B29/06Reheating glass products for softening or fusing their surfaces; Fire-polishing; Fusing of margins in a continuous way with horizontal displacement of the products
    • C03B29/08Glass sheets
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00Tempering or quenching glass products
    • C03B27/012Tempering or quenching glass products by heat treatment, e.g. for crystallisation; Heat treatment of glass products before tempering by cooling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00Tempering or quenching glass products
    • C03B27/04Tempering or quenching glass products using gas
    • C03B27/0404Nozzles, blow heads, blowing units or their arrangements, specially adapted for flat or bent glass sheets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/10Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated heated by hot air or gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/3005Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types arrangements for circulating gases

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

Keksinnön kohteena on lasilevyn karkaisu-uuni, jossa on lasilevyn kuljetin, ensimmäiset konvektiopuhallusvälineet kuljettimen yläpuolella lasilevyn lämmittämiseksi sen yläpintaan puhallettavilla kuumilla ilmasuihkuilla, jolloin ensimmäisiin konvektiopuhallusvälineisiin kuuluvat karkaisu-uunista imettyä ilmaa paineistava puhallin, ilmakanavat ilman johdattamiseksi puhaltimelta puhalluskoteloihin, joiden alapinnassa on ensimmäiset puhallusaukot, joista ilma purkautuu suihkuina kohti lasilevyn ylä- ja tai alapintaa, ilmaa lämmittäviä sähkövastuksia puhalluskanavien sisällä, ja toiset konvektiopuhallusvälineet, joilla karkaisu-uunin ulkopuolista paineistettua ilmaa on johdettavissa toisille puhallussuuttimille, joista ilma purkautuu suihkuina kohti lasilevyn alapintaa, ja sähkövastukset muodostavat matriisimaisen erikseen säädettävissä olevan vastuskentän, jolloin ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden ilmasuihkujen lämmitysvaikutus lasilevyyn on järjestetty säädettäväksi sähkövirransyöttöä sähkövastuksiin säätämällä, ja karkaisu-uunin toisten konvektiopuhallusvälineiden puhallusuuttimet muodostavat matriisimaisesti erikseen säädettävissä olevia puhallusalueita, joiden sisällä olevista toisista puhallussuuttimista purkautuvien suihkujen lämmitysvaikutus lasilevyyn on järjestetty säädettäväksi syöttöputkien puhalluspainetta säätämällä. Keksinnön kohteena on myös menetelmä lasilevyn lämmittämiseksi karkaisua varten.

Description

LASILEVYN KARKAISU-UUNI Esillä olevan keksinnön kohteena on uuni lasilevyjen lämmittämiseksi karkaisua var- ten — Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on olennaisesti parantaa karkaistujen lasilevy- jen laatua ja karkaisu-uunin kyvykkyyttä yhä hankalampien lasilevyjen tasapuoli- sessa lämmityksessä.
Keksinnön tausta Lasilevyjen karkaisu- tai kuumennusuunit, joissa lasilevyt liikkuvat yhteen suuntaan tai edestakaisin pyörivien keraamisten telojen päällä, ja josta ne karkaisulämpöti- lassa siirtyvät peräkkäin, vierekkäin tai sekalaisina lasilastauksina telarataa pitkin uu- nin perässä olevaan karkaisujäähdytysyksikköön, ovat yleisesti tunnettuja ja käytet- tyjä.
Lasilevyt lämmitetään karkaisu-uunissa tehtaan lämpötilasta karkaisulämpöti- laan 610-680°C lasin paksuudesta riippuen.
Uunin tyypillinen lämpötila on 700°C. — Tyypillisesti lasilevyn lämmitys kestää 40 s per yksi lasipaksuus millimetri, eli esimer- kiksi 160 s lasipaksuudelle 4 mm.
Karkaistavien lasilevyjen paksuus on yleensä vä- lila 1 — 25 mm.
Karkaisu-uunissa lasiin siirtyy lämpöä säteilemällä uunin sisäpinnoista, konvektiolla ilmasta, ja suoraan johtumalla kuljettimen ja lasilevyn kosketuspisteistä.
Konvekti- — ossa, tarkemmin pakotetussa konvektiossa, ilmavirtauksia kohdistetaan lasilevyn pintoihin virtauskoneiden avulla.
Kiertoilmakonvektiolla tarkoitetaan puhaltimilla uunin ilmaa kierrättämällä aikaan- saatua ilmapuhallusta kohti lasilevyä.
Paineilmakonvektiossa puhallus kohti lasia to- = teutetaan ohjaamalla uuniin paineistettua ilmaa uuniin ulkopuolelta.
Kiertoilmakon- . 25 — vektiossa puhalluspaine uuniin on tyypillisesti 100 — 2000 Pa ja paineilmakonvekti- ? ossa 0,1 — 5 bar.
Puhallusaukkojen halkaisijat ja lukumäärät ovat paineilmakonvekti- S ossa selvästi kiertoilmakonvektiota pienempiä.
Paineilmakonvektion ongelmia suh- s teessa kiertoilmakonvektioon ovat energiahäviöt ja tehottomuus etenkin lämmityk- 3 sen loppuvaiheessa, koska uunin ilma jäähtyy.
Puutteellisen konvektiokyvykkyyden LO 30 — vuoksi uusimpien yhä voimakkaammin lämpösäteilyä heijastavaksi pinnoitettujen la- > silevyjen ylä- ja alapinnan tasapuolinen lämmitys ei paineilmakonvektiolla onnistu tai vaatii suhteettoman pitkän lämmitysajan.
Paineilmakonvektion etuja suhteessa kier- toilmakonvektioon on erittäin nopea säädettävyys ja laitteiden halvempi hinta.
Karkaistujen lasilevyjen laadun kannalta on tärkeää, että lasilevyt lämpenevät uu- nissa tasapuolisesti. Lämmityksessä lasilevyjen pinnat lämpenevät keskipaksuutta nopeammin, eli lasilevyyn muodostuu paksuussuuntainen lämpötilaprofiili. Lämpöti- laprofiilin tulisi olla riittävän symmetrinen, eli lasilevyn ylä- ja alapinnan tulisi läm- — mitä noin samaa vauhtia. Ylä- ja alapinnan lämmitysnopeuseron seurauksena on la- sin hetkellinen taipuminen lämmityksen aikana pintakerrosten lämpölaajenemiseron vuoksi. Tämä taipuminen aiheuttaa laatuongelmia, kuten valkoista jälkeä (white haze). Pinnoittamaton eli ns. kirkas lasi absorboi varsin tehokkaasti uunin läm- pösäteilyä. Erityisen haastavaa onkin lämmittää lasia, jonka toinen pinta, yleensä — yläpinta, on pinnoitettu voimakkaasti lämpösäteilyä heijastavalla pinnoitteilla. Tällai- sia selektiivi- ja matala-emissiviteetti pinnoitteita käytetään yleisesti esim. ikkunoissa rakennusten energiakulutuksen vähentämiseen. Käytännön laatu- ja kapasiteetti vaatimukset huomioiden matala-emissiviteetti pinnoitetun lasilevyn lämmittäminen on mahdotonta ilman konvektiota, jolla kompensoidaan kirkkaan ja pinnoitetun lasi- — levyn pinnan säteilylämmitysero. Em. karkaisu-uunissa yläpinnaltaan voimakkaasti säteilyä heijastavan lasin lämmitysongelma (= ongelma 1), joka kasvaa pinnoitteen heijastuvuuden ja lasin paksuuden kasvaessa, ratkaistaan siis kohdistamalla lasin yläpintaan suhteellisen voimakasta konvektiota keksinnön mukaisella kiertoilmakon- vektiolaitteistolla, jonka konvektiokyvykkyys on riittävä ja jolla konvektio- ja säteily- — lämmitystä voidaan karkaisu-uunissa hyvin hallita ja rajoitetusti kohdistaa. Jaljelle- jäävä kohdistamisongelma, jota seuraavaksi selvitetään, ratkaistaan keksinnön mu- kaisella paineilmakonvektiolla. Keksinnön mukainen konvektio yhdistelmä on erin- omainen apu myös kirkkaiden lasilevyjen lämmityksessä.
Lasilevyn sivu- ja päätyreunoilla on taipumus kuumentua hieman lasilevyn keskialu- — etta nopeammin ja enemmän karkaisu-uunissa, koska niihin säteilevät uunin pinnat > kuormittuvat ja täten jäähtyvät vähemmän lämmityssyklin aikana. Myös teloista te- N lan ja lasin kosketuskohtien kautta lasiin johtuva lämpövirta on em. kuormituserosta S johtuen lasin sivureunoilla ja etenkin etupäädyissä suurempi kuin lasin keskialueilla. 3 Välillä karkaistavien lasilevyjen pinnat ovat vain osittain maalattuja tai matala-emis- E 30 — siviteetti pinnoite on poistettu reuna-alueilta. Yleensä em. tavalla poikkeava pinta on 3 lasilevyn yläpinta karkaisu-uunissa. Mm. näistä syistä johtuva lasilevyn pinta-alan O epätasainen lämpeneminen johtaa lasilevyn karkaisulämpötilan vaihteluun lasilevyn 2 pinta-alassa, joka aiheuttaa karkaistuun lasiin laatuongelmia, kuten anisotropian ja N rikkoutumiskuvion epätasaisuuden kasvamista. Tämän ongelman (= ongelma 2) rat- — kaisemiseksi lasilevyn reuna-alueilla tarvitaan erilaista lämmitystä verrattuna muuhun lasilevyn alueeseen. Tunnetun tekniikan ratkaisut ongelmien 1 ja 2 saman- aikaisesti ratkaisemiseksi eivät ole riittäviä.
Viitteen EP2368855A2 karkaisu-uunissa puhaltimen uunissa kierrättämää ilmaa vir- taa puhalluskotelossa olevan sähkövastuksen lomitse ja lämpenee ennen purkautu- — mistaan puhallusaukoista suihkuna kohti lasia. Ilmasuihkujen lämmitysvaikutus lasi- levyyn on riippuvainen suihkujen lämpötilasta, joka on riippuvainen vastukseen syö- tettävästä sähkövirrasta. Puhalluskotelossa oleva vastus säteilee lämpöä suutinkan- teen, joka säteilee lämpöä lasilevyyn. Täten myös uunin säteilylämmitys on samalla sähkövastuksella säädettävä.
— Viitteen FI120734B karkaisu-uunissa lasilevyä lämmitetään ylä- ja alapuolisella kon- vektiopuhalluksella ja säteilylämmityksellä. Karkaisu-uunissa on suutinputkia useita peräkkäin ja rinnakkain. Suutinputkilla lasilevyn pintaan puhalletaan suihkuina uunin ulkopuolella kompressorilla paineistettua ilmaa ja jokaisen suutinputken puhalluspai- netta voidaan suutinputkikohtaisesti säätää uunin ulkopuolella olevilla venttiileillä.
— Säätö perustuu tietoon lasilevylastauksen muodosta, joka saadaan viitteen kuvaa- malla konenäköratkaisulla. Viitteessä kuvattu konvektiopuhallusmatriisi koostuu 16:ta erillisestä säätöalueesta, joiden puhalluspaineita voidaan säätää poikittais- ja pitkittäissäätöventtiilien avulla.
Keksinnön lyhyt kuvaus — Tunnetun tekniikan ongelmien ratkaisemiseksi keksinnön kohteena on lasilevyn kar- kaisu-uuni, jossa on lasilevyn kuljetin, ensimmäiset konvektiopuhallusvälineet kuljet- timen yläpuolella lasilevyn lämmittämiseksi sen yläpintaan puhallettavilla kuumilla ilmasuihkuilla, jolloin ensimmäisiin konvektiopuhallusvälineisiin kuuluvat karkaisu- uunista imettyä ilmaa paineistava puhallin, ilmakanavat ilman johdattamiseksi puhal- = 25 — timelta puhalluskoteloihin, joiden alapinnassa on ensimmäiset puhallusaukot, joista . ilma purkautuu suihkuina kohti lasilevyn yläpintaa, ilmaa lämmittäviä sähkövastuksia = puhalluskanavien sisällä, ja toiset konvektiopuhallusvälineet, joilla karkaisu-uunin ul- 7 kopuolista paineistettua ilmaa on johdettavissa toisille puhallussuuttimille, joista ilma = purkautuu suihkuina kohti lasilevyn alapintaa, ja ensimmäisten konvektiopuhallusvä- 3 30 — lineiden sähkövastukset muodostavat matriisimaisen erikseen säädettävissä olevan LO vastuskentän, jolloin ilmasuihkujen lämmitysvaikutus lasilevyyn on järjestetty sää- > dettäväksi sähkövirransyöttöä sähkövastuksiin säätämällä, ja karkaisu-uunin toisten konvektiopuhallusvälineiden puhallusuuttimet muodostavat matriisimaisesti erikseen säädettävissä olevia puhallusalueita, joiden sisällä olevista toisista puhallussuuttimista purkautuvien suihkujen lämmitysvaikutus lasilevyyn on järjes- tetty säädettäväksi syöttöputkien puhalluspainetta säätämällä. Keksintö kohdistuu myös menetelmään lasilevyn lämmittämiseksi karkaisua varten, jossa menetelmässä lasilevyn lasilevy kulkee telaradalla karkaisu-uunissa, jolloin lasi- — levyä lämmitetään ylä- ja alapuolelta ja lasilevyn yläpintaa lämmitetään ensimmäisten konvektiopuhalluslaitteiden kuumilla ilmasuihkuilla, jotka on muodostettu siten, että imetään ilmaa karkaisu-uunin sisäpuolelta ja paineistetaan kyseinen kuuma ilma, läm- mitetään sitä puhalluskoteloissa olevilla sähkövastuksilla, puhalletaan ilma suihkuina kohti lasilevyn yläpintaa, ja lasilevyn alapintaan puhalletaan toisilla konvektiopuhal- — luslaitteilla karkaisu-uunin ulkopuolelta otettua paineistettua ilmaa, jossa ensimmäis- ten konvektiopuhalluslaitteiden puhalluskoteloista kohti lasilevyä purkautuvien ilma- suihkujen lämmitysvaikutusta lasilevyn yläpintaan säädetään sähkövirransyöttöä säh- kövastuksiin säätämällä, ja karkaisu-uunin toisten konvektiopuhalluslaitteiden puhal- lussuuttimista (11) purkautuvien ilmasuihkujen lämmitysvaikutusta lasilevyn alapin- — taan säädetään ilmavirran syöttöä puhallussuuttimiin säätämällä, ja lämmitysvaikutus säädetään heikommaksi karkaisu-uunissa liikkuvan lasilevyn etu- ja takapäädyssä, ja/tai sivureunoilla, kuin lasilevyn keskialueella. Keksinnön mukaisessa karkaisu-uunissa lasilastauksen yläpuolella on voimakas mat- riisimaisesti säädettävä kiertoilmakonvektio yläpinnaltaan voimakkaasti säteilyä hei- — jastavien lasilevyjen tasapuolisen lämmityksen suorittamiseksi, ja lasilastauksen ala- puolella on tiheä matriisimaisesti säädettävä paineilmakonvektio lämmityksen koh- distamisen parantamiseksi. Tällainen yhdistelmä ratkaisee samanaikaisesti sekä em. yläpinnaltaan voimakkaasti säteilyä heijastavan lasin lämmitysongelman (= ongelma 1) ja lasin reuna-alueiden (tai muiden poikkeavien alueiden) ylikuumenemisongel- > 25 man (=ongelma 2). Tällainen uunin konvektiokyvykkyys mahdollistaa lasilevyjen N yhä tasaisemman ja hallitumman lämmityksen, joka parantaa valmiin karkaistun la- S sin laatua.
S - Kuten edellä mainittiin, kiertoilmakonvektio on yleisesti tehokkaampaa kuin paineil- E makonvektio. Paineilmakonvektion tehostamista rajoittavat uunin ilman jäähtyminen S 30 — ja paineilmankulutuksen myötä kasvava energiankulutus. Kiertoilmakonvektiolla ei S ole tällaisia rajoitteita. Keksinnön mukaisen kiertoilmakonvektionkin pääasiallinen > etu suhteessa paineilmakonvektioon on sen tehokkuus, joka mahdollistaa säteilyä heijastavien lasien nopean ja tasapuolisen lämmityksen. Keksinnön mukaisen kier- toilmakonvektion riittävän tiheä matriisimainen erikseen säätyvyys auttaa em.
pääasiallisen lämmityksen onnistumisessa, kun lämpöä automaattisesti siirtyy säätö- alue kohtaisesti paikallisen kuormituksen, eli lasiin siirtyneen lämmön, mukaan. Tämä myös estää lasittoman uunin alueen kuumentumisen yli asetusarvon, jolloin uuni vastaanottaa seuraavan lasilevyn tai lasilastauksen tasapainoisena. Keksinnön 5 — mukaista kiertoilmakonvektiota voidaan käyttää myös lämmityksen leveyssuuntai- seen profilointiin, joka onnistuu esimerkiksi asettamalla lasilevyn sivureunojen päällä oleville vastuksille (termoelementeille) alhaisemmat asetusarvot kuin niiden välissä oleville vastuksille. Profilointi onnistuu edellä kuvatulla tapaa kuitenkin vain, kun lasi- lastauksen lasilevyt ovat noin saman kokoisia ja sijoiteltuja peräkkäisiin noin suoriin — jonoihin, eli niiden sivureunat ovat noin samalla lasin liikesuuntaisella linjalla. Lisäksi seuraavassa lasilastauksessa profilointitarve voi olla erilainen tai erikohdassa uunia, eikä uuni ilman ylimääräistä viiveaikaa ehdi lämpötiloiltaan tasapainottua ennen sen siirtymistä uuniin. Tällöin edellisen lasilastauksen profilointi vaikuttaa osittain myös uuteen lasilastaukseen, mutta vaikutusalue on väärä.
— Kiertoilmakonvektion puhallusilmaa lämmittävän vastuskentän säätöarvoja hetkelli- sesti muuttamalla ei voida lainkaan estää lasilevyn etu- ja takapäätyjen ylikuumen- tumista suhteessa muuhun lasipituuteen, sillä vastuksen sähkövirran säätäminen nä- kyy lämmityksessä vasta viiveellä, joka konvektiivisen lisälämmityksen kohdista- miseksi em. muuhun lasipituuteen on aivan liian pitkä suhteessa lasin liikenopeuteen — uunissa.
Paineilmakonvektion yleinen etu on sen erittäin nopea säädettävyys, jota keksintö täysin hyödyntää. Keksinnön mukaisella paineilmakonvektiolla uunissa liikkuvan lasin alapinnan eri kohtiin voidaan kohdistaa erilainen konvektio, eli konvektiota voidaan kohdistaa esimerkiksi vain lasin keskialueilla ja jättää lasilevyn pääty- ja sivureunat > 25 — sitä vaille. Täten voidaan vähentää lasilevyn reuna-alueiden ylikuumenemista, joka > ei ole em. syistä kiertoilmakonvektiolla mahdollista tai on ainakin hyvin rajoitettua, N kuten keksinnön mukaisella kiertoilmakonvektiolla. Ajoneuvostandardien mukaan, n rikotussa karkaistussa turvalasissa kiellettyjen liian suurien pitkulaisten lasin sirujen 7 muodostumisen estämiseksi, on eduksi jopa ylikuumentaa lasin keskialuetta suh- & 30 — teessa lasin reunoihin, joka myöskin onnistuu keksinnön mukaisella konvektiolla. La- S silevyn pinta-alan sisällä paikallisesti kohdistettavalla konvektiolla voidaan vaikuttaa 3 myös lasilevyn lämmityksen aikaisen taipumisen estämiseen. Edellä mainittu keksinnön tarkoitus tunnetun tekniikan ongelmien ratkaisijana saa- vutetaan esillä olevan keksinnön mukaisesti yhdistämällä matriisimaisesti säädettävä lasilevyn yläpuolinen kiertoilmakonvektio, lasilevyjen tasapuolisen lämmityksen suo- rittamiseksi, ja matriisimaisesti säädettävä lasilevyn alapuolinen paineilmakonvektio, lämmityksen kohdistamisen parantamiseksi. Patenttihakemuksessa matriisimaisesti säädettävällä konvektiopuhallussysteemillä — tarkoitetaan sellaisia konvektiopuhallusvälineitä, jotka on jaettu erikseen säädettä- viin osa-alueisiin sekä karkaisu-uunin pituus- että leveyssuunnassa. Erikseen sää- dettävien matriisien osa-alueet ovat edullisesti lyhyitä ja kapeita, joka parantaa mat- riisimaista säädettävyyttä ja johtaa keksinnöllä tavoiteltuun hyötyyn. Oleellista on se, että uunissa liikkuvan lasin lämpenemistä voidaan hallita sekä- lasin pituus- että — leveyssuunnassa, eli konvektiota voidaan kohdistaa matriisimaisesti lasilevyn pinta- alan sisällä. Säätöalueen pienuutta rajoittavat lähinnä säätöalueiden lukumäärän myötä kasvavat kustannukset. Edullisesti jonkinlainen kohdistettavuus saavutetaan 0,5 m leveään ja pitkään lasilevyyn ja vähintään tyydyttävä konvektion kohdistetta- vuus saavutetaan 1 m leveään ja pitkään lasilevyyn. Laitteella lämmitettävien lasile- — vyjen pituus lasin liikesuunnassa uunissa on yleensä välillä 0,25 — 6 m ja leveys 0,1 — 3,3 m. Uunin lämmitysalueen leveys on yleensä välillä 1,2 — 3,5 m ja pituus 4 — 10 m. Yhdessä lasilastauksessa voi olla kymmeniäkin lasilevyjä niiden koosta riippuen. Esillä olevan keksinnön edullisia suoritusmuotoja on esitetty epäitsenäisissä patentti- vaatimuksissa. — Kuvioiden kuvaus Seuraavaksi keksintöä selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa: Kuvio 1 esittää keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaista laitetta si- o vulta (suuntaan z) katsottuna,
O . 25 — kuvio2 esittää kuvion 1 mukaista laitetta päädystä (suuntaan x) katsottuna, ja
O 0 kuvio 3 esittää kuviossa 1 esitetyn suoritusmuodon mukaisia lasilevyn yläpuoli- r sia puhalluskoteloita alta nähtynä (suuntaan y katsottuna). jami o x kuvio 4 esittää kuviossa 1 esitetyn suoritusmuodon mukaisia lasilevyn alapuoli- LO sia puhallussuuttimia päältä nähtynä (suunnasta y katsottuna). S 30 — kuvio 5 esittää keksinnön mukaista laitetta kaaviollisesti kuviot 6A-B esittävät vaihtoehtoisia puhallusuuttimen rakenteita sen aikaansaaman konvektion tasaamiseksi uunin leveyssuunnassa Keksinnön yksityiskohtainen kuvaus Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty keksinnön mukainen laite lasilevyjen lämmittämiseksi — karkaisua varten. Laitteeseen kuuluu karkaisu-uuni, jota on merkitty viitenumerolla
1. Karkaisu-uunilla 1 on pituus- ja leveyssuunta, ja lasilevy siirtyy sinne lastauspöy- dältä. Karkaisu-uuniin 1 on järjestetty kuljetin 2, joka on esim. telarata, jonka päällä lasilevyt G voidaan kuljettaa uunin pituussuunnassa. Niin sanotussa jatkuva toimi- sessa karkaisu-uunissa lasilevy liikkuu uunin läpi vain kerran, ja niin sanotussa oskil- — loivassa karkaisu-uunissa lasilevy liikkuu uunissa edestakaisin, kunnes lämmitysaika täyttyy. Kuvioissa 1, 3 ja 4 nuoli MD näyttää lasin liikesuunnan oskilloivassa uunissa. Lasilevyn liikenopeus karkaisu-uunissa on tyypillisesti 50-200 mm/s. Oskilloivassa uunissa nopeus on suunnankääntö hetkellä 0, josta nopeus kiihtyy em. arvoon. Kar- kaisu-uunista lasilevy siirtyy karkaisimeen, jossa sitä jäähdytetään voimakkaasti il- — masuihkuilla. Siittonopeus on tyypillisesti 200 — 600 mm/s. Kuljettimen yläpuolelle, edullisesti lyhyen matkan päähän, tyypillisesti 5 — 20 cm, edullisesti 7 - 13 cm;n päähän on järjestetty puhalluskotelot 6, jonka alapuoliselle sivulle niin sanotulle suutinkannelle 6a on muodostettu puhallusaukot 9 kuumenne- tun konvektioilman puhaltamiseksi kohti kuljetinta ja erityisesti kohti kuljettimella — kuljetettavaa lasilevyä G. Tyypillisesti puhallusaukot 9 ovat levyyn työstettyjä reikiä, joiden halkaisija on 5 — 15 mm. Karkaisu-uuniin 1 on järjestetty lasilevyyn G puhal- letun konvektioilman kierrättämiseksi välineet 3-8. Puhalluskotelo 6 koostuu jako-osasta 3a, jonne ilmaa virtaa uunin leveyssuuntaisista jakokanavista 5, ja puhallusosasta 3b, jossa on sähkövastuksia 8. Puhalluskotelossa S 25 —jako-osa 3a liittyy reikälevyn 10 välityksellä puhallusosaan 3b. Reikälevyn 10 tarkoi- K tus on tasoittaa puhalluspaine-eroja puhalluskotelon eri puhallusaukkojen 9 välillä. = Puhallusaukot 9 ovat puhalluskotelon 6 lasia kohti olevassa pinnassa suutinkannessa 7 6a. Jakokanavat 5 on varustettu kiertoilmapuhaltimilla 4, jotka ovat uunin 1 sisäpuo- a. lella. Kiertoilmapuhaltimen 4 käyttömoottori 7 on järjestetty uunin 1 ulkopuolelle. Se S 30 on varustettu taajuusmuuttajalla, jolla puhaltimen siipipyörän pyörimisnopeutta voi- O daan muuttaa ja täten säätää puhaltimen kattaman alueen puhallusaukkojen puhal- > luspainetta. Uunissa on yksi tai useita kuviossa 1 kuvattuja yksiköitä peräkkäin.
Puhalluskoteloihin 6 on järjestetty sähkövastukset 8 joiden lomitse virratessaan pu- halluskoteloon 6 syötetty ilma lämpenee ja täten virtaa kuumempana puhallusauk- koihin 9, joista ilma purkautuu suihkuina kohti lasilevyä G. Jokaisella erillisesti säädettävällä sähkövastuksella 8 on oma säätöanturinsa, joka — edullisesti on kiinnitetty puhalluskotelon alapintaan, eli lasia vasten olevaan pintaan. Anturi voi olla sijoitettuna myös hieman, edullisesti noin 1 — 30 mm lähemmäs lasile- vyä kuin em. alapinta, tai keskitetysti yhden sähkövastuksen kattaman puhallusko- telo-osuuden puhallusaukkoon, eli ilmasuihkuun. Edullisesti säätöanturi on termoele- mentti. Jokaiselle termoelementille voidaan antaa oma asetusarvo lämpötila ja säh- — kövastukselle oma ns. laukaisuaika (firing time). Laukaisuaika määrittää sähkövas- tuksen pisimmän mahdollisen päällä oloajan, eli sähkövirransyöttöajan, yhden sää- töjakson aikana. Edullinen sähkövastusten säätöjakson pituus on 1 - 7 s. Säätöjak- soa lyhemmällä laukaisuajalla voidaan näin rajoittaa vastuksen säätöjakson keston suhteen keskiarvotettua tehoa. Sekä termoelementin asetusarvolla ja laukaisuajalla — voidaan puhalluskentän vierekkäisille ja peräkkäisille puhallusalueille säätää erilainen konvektio- ja säteilylämmitys. Puhalluspainetta edellä kuvatulla tapaa taajuusmuut- tajalla säätämällä vastaavan tiheä säätömatriisi edellyttäisi jokaiselle suutinkotelolle omaa puhallinta ja taajuusmuuttajaa tai jonkinlaisia hankalasti toteutettavia ja toi- minnaltaan epätarkkoja säädettäviä puhalluskotelokohtaisia läppäventtiileitä.
— Karkaisu-uuniin on lisäksi järjestetty matriisimaisesti puhallussuuttimet 11 puhalta- maan ilmaa telojen 2 väleistä lasilevyn alapintaan. Puhallussuuttimiin johdetaan pai- neilmaa syöttöputkien 12 kautta.
Kuvissa x-suunta on lasilevyn kulkusuunta, jolle z-suunta on poikittainen vaaka- suunta. Y-suunta on pystysuora suunta. S 25 — Kuviossa 3 ja 4 on keksinnön mukaisen laitteen eräs edullinen suoritusmuoto. Kuvi- N ossa 3 nähdään alhaalta päin nähtynä puhalluskotelot 6. Tässä kukin puhalluskotelo n 6 on puhallusosastaan 3b jaettu peräkkäisiin kotelo-osiin, joista 6a on yhden kotelo- 7 osan suutinkansi, ja näistä kukin peräkkäinen kotelo-osa on asennettu terävään kul- E maan a lasin kulkusuuntaan x nähden, jolloin muodostuu porrastettu rakenne, vaikka S 30 — kotelo-osat ovat lasin kulkusuuntaisessa linjassa toisiinsa nähden. Edellä mainittu 3 kulma a on edullisesti 2-10 astetta, edullisimmin noin 3-5 astetta. Kotelo-osat voivat N olla myös suorissa jonoissa ilman porrastusta, jolloin jonojen ja puhalluskotelon 6 suunta on em. kulmassa lasin liikesuuntaan x nähden. Tällöin yksi suutinkansi 6a voi olla koko puhalluskotelon 6 pituinen, eli yhdessä puhalluskotelossa on vain yksi ko- telo-osa.
Kuviossa 4 telojen 2 väleihin on järjestetty puhallussuuttimia 11 matriisimaiseen ku- vioon.
Puhallussuuttimet 11 voivat olla esim. syöttöputkiin 12 työstettyjä reikiä tai — erillisiä syöttöputkiin kiinnitettyjä suuttimia.
Yhden puhallussuuttimen virtaus poikki- poikkipinta-ala on edullisesti 0,5 — 4 mm?. Puhallussuuttimet 11 ovat noin uunin pi- tuussuuntaisissa jonoissa ja leveyssuuntaisissa riveissä, jotka rivit ovat uunin pituus- suunnassa, eli x-suunnassa välimatkan L2 päässä toisistaan.
Tyypillisesti välimatka L2 on 50 — 500 mm ja edullisesti 100 — 300 mm.
Tyypillisesti välimatka L2 on 1 - 4 —telajakoa (telajako = L2 kuviossa 4) ja edullisesti 1 — 2 telajakoa.
Kuviossa 4 puhal- lussuuttimet ovat järjestettynä siten että samassa uunin pituussuuntaisessa jonossa puhallussuutin 11 on vain joka toisessa telavälissä, ja puhallussuuttimien välimatkaksi tulee L2*2. Kuviossa 4 uunin pituussuuntaiset puhallussuutinjonot ovat uunin leveys- suunnassa, eli z-suunnassa välimatkan W2 päässä toisistaan.
Tyypillisesti välimatka W2 on 20 — 200 mm ja edullisesti 30 — 140 mm.
Samassa telavälissä olevien puhal- lussuuttimien etäisyys, joka kuviossa 4 on yhtä suuri kuin 2W2, on edullisesti 40 — 200 mm.
Edellä puhallussuutinriveille ja -jonoille mainitut mitat koskevat myös erik- seen säädettävien puhallussuuttimien sijoittelua uuniin.
Kuviossa 3 puhalluskotelot 6 ovat uunin pituussuuntaisia.
Tällöin kiertoilmakonvektion — erikseen säädettävän puhallusalueen leveys uunin leveyssuunnassa W1 on edullisesti ja kuviossa 3 on sama kuin uunin leveyssuuntainen puhalluskotelojako, eli puhallus- kotelon ja välin leveys uunin leveyssuunnassa.
Tyypillisesti W1 on 30 — 300 mm ja edullisesti 60 — 160 mm.
Kiertoilmakonvektion erikseen säädettävän puhallusalueen pituus L1 uunin pituussuunnassa on tyypillisesti 200 — 1500 mm ja edullisesti 300 — = 25 1100 mm.
Edullisesti ja kuviossa 3 pituus L1 on sama kuin kotelo-osan pituus uunin pituussuunnassa. 2 Kuviot 3 ja 4 kuvaavat kuvioiden 1 - 2 konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädet- I tävien alueiden kokoa tarkemmin.
Ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden yhden 3 erikseen säädettävän vaikutusalueen pinta-ala lasin pinnalla on A1b, joka on z-suun- 3 30 — nassa hieman leveämpi kuin suutinkannen 6a leveys.
Näin on, koska puhallussuihkut 2 vaikuttavat lasin pinnalla suutinkannen pinta-alaa laajemmalla alueelle puhallusetäi- N syydestään lasiin riippuen.
Edullisen suoritusmuodon mukaisesti toisten konvektiopu- hallusvälineiden yhden erikseen säädettävän vaikutusalueen pinta-ala lasin pinnalla
A2b on kuviossa 4 ovaalimainen. Kuvio vastaa suuaukoltaan puhallussuutinta 11, jonka virtausaukko on z-suunnassa ainakin hieman leveämpi kuin x-suunnassa. Ku- vassa ei näy, että puhallussuuttimen osumiskeskipisteessä vaikutus lasin pinnassa on suurin, ja se vähenee voimakkaasti siitä lasin pinnan suunnassa etäännyttäessä. Pu- — hallussuuttimen 11 vaikutusalueen tarkkaa kokoa A2b onkin mahdotonta yksikäsittei- sesti määritellä, sillä se on riippuvainen puhallusetäisyyden, eli etäisyyden y-suun- nassa lasilevyn ja puhallussuuttimen suuaukon välillä, lisäksi määritelmästä millainen konvektiotaso katsotaan vaikuttavaksi. Täten konvektion säätömatriisien C1 ja C2 so- lujen C1i ja C2i koko, eli konvektiopuhallusvälineiden yhden erikseen säädettävän vai- —kutusalueen pinta-ala, määritetään katealoilla Al ja A2. Kateala A1 on uunin lämmi- tysalueen pinta-ala tai tarkemmin ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden kattama puhallusala uunissa Aitot jaettuna erikseen säädettävien puhalluskoteloissa olevien sähkövastusten lukumäärä N1 alan A1tot sisällä, ja kateala A2 on toisten konvektiopu- hallusvälineiden kattama puhallusala uunissa A2tot jaettuna erikseen säädettävien — puhallussuuttimien lukumäärällä N2 alan A2tot sisällä. Kuviossa 3 pinta-ala Alb on noin yhtä suuri kuin pinta-ala A1, koska puhalluskoteloiden välit 13 ovat kapeita. Erik- seen säädettävien alueiden koostuessa yhdestä suutinkotelon kotelo-osasta vastuksi- neen ja yhdestä puhallussuuttimesta 11, niin kuvion 3 merkinnöillä kateala A1 on W1*L1 ja kuvion 4 merkinnöillä kateala A2 on 2W2*L2. Edullisesti kateala A1 on 200 -1500cm2 ja kateala A2 on 50 - 600 cm2. Tavoitellun säätöresoluution lisäksi uuni- kohtaiset säätömatriisiin solujen lukumäärät N1 ja N2 riippuvat uunin koosta. Tyypil- lisesti ne kasvavat uunin koon kasvaessa. Yhdessä uunissa N1 on ainakin 40 kpl ja N2 on ainakin 40 kpl. Edullisesti yhdessä uunissa N1 on ainakin 80 kpl ja N2 on ainakin 160 kpl. O 25 — Kuvioissa 1 — 4 kuvatun edullisen suoritusmuodon mukaisesti toiset konvektiopuhal- N lusvälineet käsittävät uunin pohjan läpi meneviä syöttöputkia 12, jotka on sovitettu S kulkemaan alavastusten 8b väleistä ja jotka päättyvät toisiin puhallussuuttimiin 11.
O 7 Kuvio 5 kuvaa keksinnön mukaista laitetta kaaviollisesti. Karkaisu-uuni käsittää lasile- & vyjen lastausta kuvaavaa informaatiota lukevan detektorin 14, joka voi olla esimer- S 30 — kiksi lastauspöydällä olevan lasilastauksen kuvaava kamera tai tiheä lasin liikkeelle 3 poikkisuuntainen rivi kapasitiivisia tai optisia antureita, jonka yli lasilastaus karkaisu- uuniin siirtyessään kulkee. Detektori 14 lähettää informaationsa, eli lasilastauksen muodon dimensioiden ratkaisemiseen tarvittavia tietoja, ohjauslaitteelle 15, joka on esimerkiksi tietokone. Karkaisu-uuni käsittää myös uunissa olevien lasilasilevyjen si- jaintien määrittämiseen tarvittavaa informaatiota tuottavan laitteen 18, joka on esi- merkiksi karkaisu-uunin kuljettimen servomoottori tai kuljettimeen toimilaitteisiin kyt- ketty pulssianturi.
Toisten konvektiopuhalluslaitteiden ohjaus toimii esimerkiksi seuraavasti. Operaat- tori syöttää ohjauslaitteelle 15 näppäimistöllä 25 puhalluspaineen ja lasilevykohtai- sen puhallusalueen, jolle puhallussuutinten 11 puhalluksen halutaan kohdistuvan. Uunin erikseen säädettävien puhallussuutinten puhalluspaine siis vaihtelee lasilevy- jen sijainnin suhteen ainakin niin, että lasilevyjen keskialueella puhalluspaine on — suurempi kuin uunin lasittomalla alueella tai lasilevyjen reuna-alueilla. Samaan liik- kuvan lasilevyn kohtaan osuvan suihkun puhalluspaine voi vaihdella myös lämmitys- ajan suhteen. Ohjauslaite 15 voi valita nämä tiedot myös itse esim. lasilevyn kokoon perustuen. Säätöasetus määrittää puhalluspaineeksi esim. 3 bar ja puhallusalueeksi koko lasilevyn pinta-alan pois lukien 20 cm etu ja takapäädyistä ja 15 cm molem- — mista sivureunoista. Säätöventtiili 16 säätyy puhalluspaineen asetusarvoon, eli kuris- taa paineilmalähteen 21 paineen venttiiliterminaalin 17 syöttöpaineeksi 3 bar. Pai- neilmalähde, eli uuniin ulkopuolelta paineistettua ilmaa syöttävä laite on edullisesti paineilmakompressori, jonka tuottoylipaine on edullisesti 6-12 bar. Puhalluspaine uuniin, eli paine-ero puhallussuuttimen yli, on edullisesti 0,5 — 4 bar. Lasilastaus siir- — tyy uuniin. Venttiiliterminaalissa 17 on oma venttiilinsä, jokaiselle toisten konvek- tiopuhalluslaitteiden säätömatriisin C2 erikseen säädettävälle yksikölle, eli solulle C2i. Venttiili on edullisesti sulkuventtiili, eli vain auki ja kiinni asennot omaava vent- tiili. Ohjauslaite 15 ohjaa venttiiliterminaalin venttiileitä detektorilta 14 ja laitteelta 18 saamiaan tietoja käyttäen siten, että puhallusalueen säätöasetus toteutuu mah- — dollisimman tarkasti. Tarkkuutta rajoittavat solujen C2i leveys ja pituus, sekä se mi- = ten lasilevyt sijaitsevat solujen suhteen uunissa. Tarkkuutta voidaan parantaa solu- . jen em. dimensioita lyhentämällä. Konvektion lasin leveyssuuntaisen profiloinnin = tarkkuutta parantaa myös profilointilinjojen sijaintien huomioiminen lasin sivureuno- © jen sijoituksessa lasilevyja lastauspöydälle asetellessa. Ohjauslaite voi jättää profi- z 30 — loinnin tekemättä ja puhaltaa koko lasilevyyn, jos lasilevyyn ei saada tarpeeksi tark- 3 kaa laskennallista profilointia. Puhallussuuttimen paineilman puhallus katkaistaan la- LO sittomien alueiden kohdalla. Venttiilin ollessa auki paineilmaa virtaa syöttöputkea 12 > pitkin puhallussuuttimelle 11, josta se purkautuu kohti lasilevyä. Jokaisella solulla C2i on oma syöttöputki 12. Venttiiliterminaalin venttiilien ollessa säätöventtiilin 16 — kaltaisia, voidaan eri puhallusalueille asettaa eri puhalluspaine. Puhallussuuttimesta purkautuva ilmavirtaama on sidoksissa puhalluspaineeseen.
Sekä sulku-, että säätö- venttiilillä säädetään siis puhallussuuttimista purkautuvan ilman massavirtaa.
II- masta lasilevyyn siirtyvä paikallinen lämpövirta g on konvektiivisen lämmönsiirtoker- toimen sekä ilman (Tair) ja lasilevyn pinnan (Tglass) välisen lämpötilaeron tulo, eli g=h(Tair-Tglass). Massavirran kasvaessa suihkun osumisnopeus lasilevyyn kasvaa, joka lisää lämmönsiirtokerrointa h.
Lämmön siirtyminen lasilevyyn siis kasvaa, eli ilma suihkujen lämmitysvaikutus lasilevyyn kasvaa.
Täten toisten konvektiopuhallus- laitteiden puhallussuuttimista purkautuvien ilmasuihkujen lämmitysvaikutus lasile- vyyn on järjestetty säädettäväksi venttiilillä ilmavirran syöttöä puhallussuuttimiin — säätämällä.
Ensimmäisten konvektiopuhalluslaitteiden ohjaus toimii esimerkiksi seuraavasti.
Ope- raattori valitsee puhalluspaineen puhallussuuttimille 9. Tyypillisesti puhalluspaine sää- detään jokaisessa uunin puhallinyksikössä samaksi, ja se voidaan säätää kesken lasi- levyn lämmityksen muuttuvaksi.
Operaattori syöttää näppäimistöllä 25 asetuslämpö- — tilat ja/tai laukaisuajat kaikille säätömatriisin C1 erikseen säädettäville sähkövastuk- sille, eli soluille C1i.
Operaattori voi esimerkiksi pudottaa lasilevyjen sivureunoilla ole- vat solut asetusarvoihin 680°C ja pitää muut solut asetusarvoissa 700°C, ja lyhentää uunin alku- ja loppupään sähkövastusten laukaisuaikoja 50%. Lasilastaus siirtyy uu- nin.
Jokaisella solulla C1i on oma kytkin sähkökaapissa 19 ja sähkövirran syöttökaapeli — 23. Kytkimellä katkotaan sähköverkon 22 sähkövastukselle syöttämää sähkövirtaa.
Ohjauslaite 15 ohjaa sähkökaapin kytkimiä lämpötila-antureiden mittaamien lämpöti- lojen, lämpötilojen asetusarvojen ja laukaisuaikojen perusteella.
Yhteen mittauskort- tiin 20 on kytketty useita lämpötila-anturin kaapeleita 24. Ensimmäisten konvektion- puhalluslaitteiden ilmasuihkujen lämmitysvaikutus lasilevyyn kasvaa, koska sähkövas- o 25 — tus nostaa suihkun ilman lämpötilaa, jolloin em. yhtälössä termi (Tair-Tglass) kasvaa. > Solun C1i asetuslämpötilan nostaminen lisää lämpövirtaa solusta Cli lasilevyyn, joten N solun sähkövastuksen sähkövirran kulutuskin kasvaa.
Asetuslämpötila ja laukaisuaika 2 molemmat siis vaikuttavat sähkövastuksen sähkövirran syöttöön.
Täten ensimmäisten I konvektiopuhalluslaitteiden puhallusaukoista purkautuvien ilmasuihkujen lämmitys- a < 30 — vaikutus lasilevyyn on järjestetty säätöaluekohtaisesti säädettäväksi sähkövirran syöt- 3 töä sähkövastukseen säätämällä. 2 Kuten edellä jo todettiin edullisesti puhallussuuttimien 11 virtausaukon muoto on sel- lainen, että niistä purkautuva suihku on leveämpi uunin leveyssuunnassa kuin lasin liikesuunnassa uunissa.
Tällöin suihkun lasin pinnalle aikaansaama konvektio tasoittuu lasin leveyssuunnassa. Kuviot 6A ja 6B esittävät lisää edullisia vaihtoehtoja puhallus- suuttimen lasilevyn alapinnalle aikaansaaman konvektion tasoittamiseksi uunin le- veyssuunnassa. Kuvioissa 6A ja 6B yksi syöttöputki 12 syöttää ilmaa puhallussuutti- meen, jossa on kolme erillistä virtausaukkoa. Edullisesti yksi puhallussuutin (11) kat- taa korkeintaan 3 erillistä virtausaukkoa (E), jotka puhaltavat kohti lasilevyä uunin leveyssuunnassa ainakin 10 mm ja korkeintaan 50 mm eri kohdista (5 < Z1 < 60 mm), tai niiden osumiskeskipisteen lasilevyn alapinnalla ovat uunin leveyssuunnassa ainakin 10 mm ja korkeintaan 50 mm eri kohdissa (5 < 22 < 60 mm). Yksi syöttöputki 12 voi syöttää ilmaa useaan puhallussuuttimeen, kun se haaroitetaan — lopussa eri puhallussuuttimelle. Toisten konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädet- tävän puhallusalueen puhallusaukotus koostuu kuitenkin edullisesti korkeintaan 2 pu- hallussuuttimesta, jotta erikseen säädettävät puhallusalueet saadaan sopivan kokoi- siksi. Toisten konvektiopuhallusvälineiden puhallusuuttimesta purkautuvan yksittäisen suihkun voimakkuuden tulee olla riittävä, jotta sen lämmitysvaikutus lasilevyyn on — merkittävä. Tämän takaamiseksi myös puhallusetäisyyden lasiin on oltava riittävän lyhyt. Edullisesti puhallussuuttimet ovat korkeintaan 150 mm pystysuoralla etäisyy- dellä lasin alapinnasta. Edullisesti puhallussuuttimet ovat korkeintaan pystysuoralla etäisyydellä telan 2 halkaisija + 30mm lasin alapinnasta. Erään edullisen ratkaisun mukaan toisten konvektiopuhalluslaitteiden puhalluspaine — muuttuu kesken lämmityksen niin, että liikkuvan lasilevyn keskialueelle osuvan suih- kun puhalluspaine on lämmityksen alussa alhainen tai puhallus on jopa pois päältä, koska em. ongelma 1 on pahimmillaan lämmityksen alkuvaiheessa. Samalla ensim- mäisten konvektiopuhalluslaitteiden puhalluspaineen säätöarvoltaan korkea. Toisten konvektiopuhalluslaitteiden lämmitysvaikutuksen paikallinen kohdistaminen lasilevyn = 25 — pinta-alan sisällä aloitetaan vasta kun ainakin 10% lämmitysajasta on kulunut. Tällöin . toisten konvektiopuhalluslaitteiden puhalluspaine lasilevyn keskialueelle nousee aina- = kin kaksinkertaiseksi, jotta myös em. ongelma 2 saadaan ratkaistua.
O Ek Keksinnön erään suoritusmuodon mukaisessa ratkaisussa lasilevyn yläpuolella on sekä 3 matriisimaisesti säädettävä kiertoilmakonvektio ja matriisimaisesti säädettävä paineil- 3 30 —makonvektio, niin sanotut kolmannet konvektiopuhalluslaitteet, ja lasilevyn alapuo- 2 lella on matriisimaisesti säädettävä paineilmakonvektio. Tällainen yhdistelmä paran- N taa lämmityksen kohdistamista lasilevyn pinta-alan sisällä, kun keksinnön mukainen paineilmakonvektio vaikuttaa myös lasin yläpinnalla. Toisaalta paineilmakonvektioputkiston lisääminen lasilevyn yläpuolelle kiertoilmakonvektion se- kaan on hankalaa ja lisää kustannuksia. Edellä kuvatut toisten konvektiopuhalluslait- teiden piirteet sopivat myös kolmansille konvektiopuhalluslaitteille, mutta telojen si- jaan niiden sijoittelua rajoittavat ensimmäisten konvektiopuhalluslaiteiden puhallus- — kotelot. Edullisesti uunin ulkopuolista ilmaa syötetään kolmansien puhallusvälineiden puhallussuuttimiin karkaisu-uunin katon läpi kulkevilla syöttöputkilla, jotka on sovi- tettu kulkemaan puhalluskoteloiden väleissä niin, että puhallussuuttimet ovat puhal- luskoteloiden väleissä tai lähempänä lasilevyä kuin ensimmäisten konvektiopuhallus- välineiden puhallusaukot. Edullisesti puhallusetäisyys lasiin on korkeintaan 150 mm. Edellä kuvattu keksintö ei rajoitu esitettyyn suoritusmuotoon vaan sitä voidaan muunnella monin eri tavoin patenttivaatimusten määrittämän suoja-alan piirissä. Esimerkiksi puhalluskotelot voivat joko pitkittäisiä, poikittaisia tai missä tahansa vi- nokulmassa näihin suuntiin nähden. Uunissa kierrätettävä ja sinne puhallettava kaasu voi olla muutakin kuin ilmaa. Se voi olla myös ilman ja muun kaasun seosta. —Puhalluskoteloihin ilmaa syöttävä kanavisto voi erota kuvatusta ja siinä voi olla eri lukumäärä puhaltimia.
o
O N
K <Q 0
O
I jami a <
O O
LO o o
N

Claims (18)

Patenttivaatimukset
1. Lasilevyn karkaisu-uuni, jossa on lasilevyn kuljetin, lasilastauksen muodon dimen- sioiden määrittämiseen tarvittavaa tietoa tuottava detektori, karkaisu-uunissa olevan — lasilevyn hetkellisen sijainnin määrittämiseen tarvittavaa tietoa tuottava laite, ensim- mäiset konvektiopuhallusvälineet lasilevyn lämmittämiseksi kuumilla ilmasuihkuilla, jolloin ensimmäisiin konvektiopuhallusvälineisiin kuuluu karkaisu-uunista imettyä il- maa paineistava puhallin, ilmakanavat ilman johdattamiseksi puhaltimelta puhallus- koteloihin (6), joiden lasilevyä kohti olevassa pinnassa on puhallusaukkoja (9), joista — ilma purkautuu suihkuina kohti lasilevyn yläpintaa, ilmaa lämmittäviä sähkövastuksia (8) puhalluskoteloiden sisällä, ja toiset konvektiopuhallusvälineet, ohjauslaitteet tois- ten konvektiopuhallusvälineiden venttiilien ohjaamiseksi lasilastauksen muodon di- mensioihin ja lasilevyn sijaintiin perustuen, joilla toisilla konvektiopuhallusvälineillä karkaisu-uunin ulkopuolista paineistettua ilmaa on johdettavissa puhallussuuttimille —(11), joista ilma purkautuu suihkuina kohti lasilevyn alapintaa, tunnettu siitä, että ensimmäisten konvektiopuhalluslaitteiden sähkövastukset ja puhalluskotelot muodos- tavat useita erikseen säädettävissä olevia puhallusalueita karkaisu-uunin pituus- ja leveyssuunnassa, joissa ilmasuihkujen lämmitysvaikutus lasilevyyn on järjestetty sää- dettäväksi sähkövirransyöttöä sähkövastuksiin säätämällä, ja joita erikseen säädettä- — vissä olevia puhallusalueita on karkaisu-uunissa ainakin 40 kpl (N1), ja karkaisu-uunin toisten konvektiopuhallusvälineiden puhallussuuttimet (11) muodostavat useita erik- seen säädettävissä olevia puhallusalueita karkaisu-uunin pituus- ja leveyssuunnassa, joissa puhallussuuttimista (11) purkautuvien ilmasuihkujen lämmitysvaikutus lasile- vyyn on järjestetty säädettäväksi ilmavirran syöttöä puhallussuuttimiin säätämällä, ja > 25 — joita erikseen säädettävissä olevia puhallusalueita on karkaisu-uunissa ainakin 40 kpl > (N2). 5
2. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että ensimmäisten S konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä puhallusalueita on alle 1500 mm ja- E olla (L1) lasilevyn liikesuunnassa ja korkeintaan 300 mm jaolla (W1) lasilevyn liikkeelle 3 30 poikittaisessa suunnassa, ja toisten konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä O puhallusalueita on korkeintaan 500 mm jaolla (L2) lasilevyn liikesuunnassa ja korkein- 2 taan 250 mm jaolla (W2) lasilevyn liikkeelle poikittaisessa suunnassa.
3. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä puhallusalueita on alle 1100 mm ja- olla (L1) lasilevyn liikesuunnassa ja korkeintaan 160 mm jaolla (W1) lasilevyn liikkeelle poikittaisessa suunnassa, ja toisten konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä — puhallusalueita on korkeintaan 300 mm jaolla (L2) lasilevyn liikesuunnassa ja korkein- taan 140 mm jaolla (W2) lasilevyn liikkeelle poikittaisessa suunnassa.
4. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä puhallusalueita on karkaisu-uunin leveyssuunnassa samalla leveyssuuntaisella alueella ainakin 6 kpl, ja toisten konvek- — tiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä puhallusalueita on karkaisu-uunin leveys- suunnassa saman telavälin kohdalla ainakin 8 kpl ja kahden peräkkäisen telavälin kohdalla ainakin 16 kpl.
5. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä puhallusalueita on karkaisu-uunin — pituussuunnassa samalla pituussuuntaisella alueella ainakin 6 kpl, ja toisten konvek- tiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä puhallusalueita on karkaisu-uunin pituus- suunnassa oleellisesti samalla pituussuuntaisella linjalla ainakin 12 kpl.
6. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä puhallusalueita on karkaisu-uunissa — ainakin 80 kpl (N1), ja toisten konvektiopuhallusvälineiden erikseen säädettäviä pu- hallusalueita on karkaisu-uunissa ainakin 160 kpl (N2).
7. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että ensimmäisten ja toisten konvektiopuhallusvälineiden lisäksi karkaisu-uunissa lasilevyn yläpuolella on = kolmannet konvektiopuhallusvälineet, joilla karkaisu-uunin ulkopuolista paineistettua . 25 — ilmaa on johdettavissa kolmansien puhallusvälineiden puhallussuuttimille, jotka muo- <Q dostavat useita erikseen säädettäviä puhallusalueita karkaisu-uunin pituus- ja leveys- S suunnassa, joissa puhallussuuttimista purkautuvien ilmasuihkujen lämmitysvaikutus E lasilevyyn on järjestetty säädettäväksi ilmavirran syöttöä puhallussuuttimiin säätä- 3 mällä, ja joita erikseen säädettäviä puhallusalueita on karkaisu-uunissa ainakin 40 kpl.
O 3 30 8. Patenttihakemuksen 7 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että ilmaa syöte- N tään kolmansien puhallusvälineiden puhallussuuttimiin karkaisu-uunin katon läpi kul- kevilla syöttöputkilla, jotka on sovitettu kulkemaan puhalluskoteloiden (6) väleissä niin, että puhallussuuttimet ovat puhalluskoteloiden (6) väleissä tai lähempänä lasile- vyä kuin ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden puhallusaukot (9).
9. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että ensimmäisten konvektiopuhallusvälineiden yksi erikseen säädettävä puhallusalue kattaa korkeintaan 1500 cm2 kokoisen lämmitys pinta-alan (Al) karkaisu-uunista, ja toisten konvektiopu- hallusvälineiden yksi erikseen säädettävä puhallusalue kattaa korkeintaan 600 cm2 kokoisen lämmitys pinta-alan (A2) karkaisu-uunista.
10. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että toisten kon- vektiopuhallusvälineiden puhallussuuttimien (11) syöttöputket (12) on sovitettu kul- —kemaan karkaisu-uuniin sen pohjan läpi ja alavastusten väleistä niin, että puhallus- suuttimet puhaltavat ilmaa kohti lasilevyn alapintaa telojen väleistä korkeintaan pys- tysuoralla puhallusetäisyydellä 150mm.
11. Patenttihakemuksen 8 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että puhallusko- teloiden puhallusosat (3b) on asennettu terävään kulmaan lasin kulkusuuntaan näh- den, kulman ollessa 2-10 astetta.
12. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että puhallussuut- timien (11) muoto on sellainen, että niistä purkautuva suihku on leveämpi karkaisu- uunin leveyssuunnassa kuin lasin liikesuunnassa uunissa.
13. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että toisten kon- — vektiopuhallusvälineiden yksi puhallussuutin (11) kattaa korkeintaan 3 erillistä virtaus- aukkoa (E), joiden osumiskeskipisteet lasin alapinnalla ovat uunin leveyssuunnassa ainakin 5 mm ja korkeintaan 60 mm eri kohdissa. > 14. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että toisten kon-
O N vektiopuhallusvälineiden puhallussuuttimet (11) puhaltavat peräkkäisistä telaväleistä S 25 — uunin leveyssuunnassa ainakin 10 mm eri kohtiin lasilevyn alapintaa. 0
O - 15. Patenttihakemuksen 1 mukainen karkaisu-uuni, tunnettu siitä, että toisten kon- & vektiopuhallusvälineiden yhden erikseen säädettävän puhallusalueen puhallusaukotus S koostuu korkeintaan 2 puhallussuuttimesta (11).
LO 2 16. Menetelmä lasilevyn lämmittämiseksi karkaisua varten, jossa menetelmässä lasi- N 30 — levyn lasilevy kulkee telaradalla karkaisu-uunissa, jolloin lasilevyä lämmitetään ylä- ja alapuolelta ja lasilevyn yläpintaa lämmitetään ensimmäisten konvektiopuhalluslaitteiden kuumilla ilmasuihkuilla, jotka on muodostettu siten, että imetään ilmaa karkaisu-uunin sisäpuolelta ja paineistetaan kyseinen kuuma ilma, läm- mitetään sitä puhalluskoteloissa (6) olevilla sähkövastuksilla (8), puhalletaan ilma suihkuina kohti lasilevyn yläpintaa, ja lasilevyn alapintaan puhalletaan toisilla konvek- — tiopuhalluslaitteilla karkaisu-uunin ulkopuolelta otettua paineistettua ilmaa, tunnettu siitä, että ensimmäisten konvektiopuhalluslaitteiden puhalluskoteloista kohti lasilevyä purkautuvien ilmasuihkujen lämmitysvaikutusta lasilevyn yläpintaan säädetään säh- kövirransyöttöä sähkövastuksiin säätämällä, ja karkaisu-uunin toisten konvektiopu- halluslaitteiden puhallussuuttimista (11) purkautuvien ilmasuihkujen lämmitysvaiku- — tusta lasilevyn alapintaan säädetään ilmavirran syöttöä puhallussuuttimiin säätämällä, ja lämmitysvaikutus säädetään heikommaksi karkaisu-uunissa liikkuvan lasilevyn etu- ja takapäädyssä, ja/tai sivureunoilla, kuin lasilevyn keskialueella.
17. Patenttihakemuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasilevyn kes- kialueelle vaikuttava toisten konvektiopuhalluslaitteiden puhallussuuttimien puhallus- — paine lämmitysajan kuluessa nousee merkittävästi ja ainakin kaksinkertaiseksi verrat- tuna puhalluspaineeseen lämmityksen alkuvaiheessa, ja lämmityksen alkuvaiheessa ensimmäisten konvektiopuhalluslaitteiden puhalluspaine on korkeimmillaan.
18. Patenttihakemuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasilevyn ylä- pintaa puhalletaan kolmansilla konvektiopuhalluslaitteilla karkaisu-uunin ulkopuolelta — otettua paineistettua ilmaa, joiden kolmansien konvektiopuhalluslaitteiden puhallus- suuttimista purkautuvien ilmasuihkujen lämmitysvaikutusta lasilevyn yläpintaan sää- detään ilmavirran syöttöä puhallussuuttimiin säätämällä, ja lämmitysvaikutus sääde- tään heikommaksi karkaisu-uunissa liikkuvan lasilevyn etu- ja takapäädyssä, ja/tai sivureunoilla, kuin lasilevyn keskialueella. o < 25
K <Q 0
O
I jami a +
O
O
LO o o
N
FI20195604A 2019-07-03 2019-07-03 Lasilevyn karkaisu-uuni FI129544B (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20195604A FI129544B (fi) 2019-07-03 2019-07-03 Lasilevyn karkaisu-uuni
EP20834515.7A EP3994103A4 (en) 2019-07-03 2020-06-25 TEMPERING FURNACE FOR A GLASS SHEET AND METHOD OF HEATING A GLASS SHEET FOR TEMPERING
CN202080048849.XA CN114096487A (zh) 2019-07-03 2020-06-25 用于玻璃片材的回火熔炉和用于加热玻璃片材进行回火的方法
US17/597,303 US20220315471A1 (en) 2019-07-03 2020-06-25 Tempering furnace for a glass sheet and a method for heating a glass sheet for tempering
PCT/FI2020/050459 WO2021001599A1 (en) 2019-07-03 2020-06-25 Tempering furnace for a glass sheet and a method for heating a glass sheet for tempering
TW109122067A TWI838551B (zh) 2019-07-03 2020-06-30 用於玻璃板之回火爐

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20195604A FI129544B (fi) 2019-07-03 2019-07-03 Lasilevyn karkaisu-uuni

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI20195604A1 true FI20195604A1 (fi) 2021-01-04
FI129544B FI129544B (fi) 2022-04-14

Family

ID=74101110

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20195604A FI129544B (fi) 2019-07-03 2019-07-03 Lasilevyn karkaisu-uuni

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220315471A1 (fi)
EP (1) EP3994103A4 (fi)
CN (1) CN114096487A (fi)
FI (1) FI129544B (fi)
WO (1) WO2021001599A1 (fi)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI129491B (fi) * 2020-09-15 2022-03-31 Glaston Finland Oy Menetelmä ja laite lasilevyjen laminoimiseksi

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4010280A1 (de) * 1990-03-30 1991-10-02 Wsp Ingenieurgesellschaft Fuer Vorrichtung zur beidseitigen beblasung eines bahnfoermigen materials mit einem behandlungsgas
IT1287941B1 (it) * 1996-07-05 1998-08-26 Ianua Spa Forno per trattamenti termici di lastre di vetro
FI20010528A0 (fi) * 2001-03-16 2001-03-16 Tamglass Ltd Oy Menetelmä ja laite lasilevyjen lämmittämiseksi teloilla varustetussa karkaisu-uunissa
WO2004087593A1 (en) * 2003-03-31 2004-10-14 Glassrobots Oy Convection heating furnace for a tempered glass sheet
FI120451B (fi) * 2003-06-24 2009-10-30 Uniglass Engineering Oy Menetelmä ja laitteisto lasin lämmittämiseksi
FI120734B (fi) * 2004-04-07 2010-02-15 Tamglass Ltd Oy Menetelmä lasilevyjen lämmittämiseksi karkaisua varten ja menetelmää soveltava laite
FI120036B (fi) * 2007-11-08 2009-06-15 Uniglass Engineering Oy Menetelmä lasilevyn lämmittämiseksi ja menetelmää soveltava laite
CN101767927B (zh) * 2009-01-07 2011-12-07 洛阳兰迪玻璃机器有限公司 对流式玻璃板加热炉中高温气体喷口的设置方法及其应用
CN201338988Y (zh) * 2009-01-07 2009-11-04 洛阳兰迪玻璃机器有限公司 对流式玻璃板加热炉
FI20105257A (fi) * 2010-03-15 2011-09-16 Glaston Services Ltd Oy Laite lasilevyjen lämmittämiseksi karkaisua varten
FI20135728L (fi) * 2013-07-03 2015-01-04 Taifin Glass Machinery Oy Menetelmä lasilevyn lämmittämiseksi ja lasinkarkaisu-uuni
FI128655B (fi) * 2019-03-21 2020-09-30 Glaston Finland Oy Lasilevyn karkaisu-uuni

Also Published As

Publication number Publication date
TW202106640A (zh) 2021-02-16
EP3994103A4 (en) 2023-07-12
EP3994103A1 (en) 2022-05-11
FI129544B (fi) 2022-04-14
US20220315471A1 (en) 2022-10-06
CN114096487A (zh) 2022-02-25
WO2021001599A1 (en) 2021-01-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI126763B (fi) Menetelmä ja laite lasilevyjen karkaisemiseksi
US10814367B2 (en) Method for the homogeneous non-contact temperature control of non-endless surfaces which are to be temperature-controlled, and device therefor
EP2343266B2 (en) Method and apparatus for supporting and heating glass sheets on a hot gas cushion
FI128655B (fi) Lasilevyn karkaisu-uuni
US6470711B1 (en) Furnace for heat treatments of glass sheets
FI86055C (fi) Anordning foer vaermehaerdning av glasskivor.
US20090100875A1 (en) Sheet glass oven
US20040148969A1 (en) Method for conducting heat to a glass sheet
EP1491509B1 (en) Method and apparatus for heating glass
EP3645473B1 (en) Method for tempering glass sheets
JP2010163634A (ja) ストリップ材処理装置
FI129544B (fi) Lasilevyn karkaisu-uuni
US20110219822A1 (en) Apparatus for heating glass sheets for tempering
US7448232B2 (en) Convection heating furnace for a tempered glass sheet
FI20215179A1 (fi) Lasilevyn karkaisu-uuni
EP2821376B1 (en) Method for heating glass sheet and glass furnace
JP4620327B2 (ja) 流体を薄い要素の少なくとも表面に吹きつける装置及び組合された吹きつけユニット
US2881565A (en) Tempering of sheet material
TWI838551B (zh) 用於玻璃板之回火爐
FI20205593A1 (fi) Menetelmä ja laite lasilevyjen karkaisemiseksi
FI128064B (fi) Menetelmä lasilevyjen karkaisemiseksi
US2948990A (en) Tempering of sheet material
US11858843B2 (en) Device for annealing glass panes

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 129544

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B