FI72958C - Foerfarande och anordning foer termisk seghaerdning av glas. - Google Patents

Description

1 72958

Menetelmä ja laite lasin sitkistämiseksi termisesti

Esillä oleva keksintö koskee lasin termistä sitkis-tämistä ja nimenomaan sellaista laitetta ja menetelmää, 5 jolla kuuma lasi jäähdytetään ilmastetulla hiukkasmaisella aineella.

Perinteisesti lasilevyjä on sitkistetty termisesti suuntaamalla kylmää ilmaa kuumennetun lasin pintaan. Yritykset sitkeysasteen nostamiseksi lisäämällä jäähdytysil-10 man virtausnopeutta eivät ole kuitenkaan aina johtaneet kaupallisesti hyväksyttäviin tuloksiin, koska lasin pinnan on tällöin todettu kärsineen mekaanista vahinkoa, mikä aiheuttaa taas optisia virheitä, jolloin tällaisia lasilevyjä ei voida käyttää moottoriajoneuvojen ikkunoina.

15 Lisäksi on tehty ehdotuksia sopivan jäähdytysnesteen suuntaamiseksi kuumiin lasipintoihin suihkuina tai nestesu-muna GB-patenteissa 441 017, 449 602 ja 449 864 esitetyllä tavalla.

On myös ehdotettu käytettäväksi sitkistämisaineena 20 tiettyä raemateriaalin suspensiota kaasuvirtauksessa. US-patentti 3 423 198 koskee rakeisen orgaanisen polymeerin kaasumaisen suspension käyttöä, nimenomaan silikonikautsua tai polyfluorihiiltä. US-patentissa 3 764 403 selostetaan kuuman lasin saattamista kosketukseen härmistyvän hiilidi-25 oksidilumen kanssa.

Esillä olevan keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että kaasua poistetaan hiukkasmaisen aineen syöttöalueelta aineen tiivistämiseksi tällä alueella ja hiukkasmaisen aineen lasiin suuntautuvan virtauksen estä-30 miseksi. Tällöin lasin pintaan suunnattavan raemateriaalin liikkuvuuden säätö on parempi.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että siinä on laite liikkuvaa, ilmastettua raemateriaalia varten sekä kaasunpoistolaite, joka on siinä kohdassa rae-35 materiaalia, jonka kautta virtaus lasiin tapahtuu.

2 72958

Keksinnön mukaiseen laitteeseen kuuluu mieluimmin myös laite raemateriaalin syöttämistä varten sekä siihen liitetty kaasunsyöttö- ja -noistolaite, ja lisäksi kaa-sunsyöttö- ja poistolaitetta säätelevä laite, joka oh-5 jaa selektiivisesti raemateriaalin liikkuvuutta lasiin kohdistettavan raemateriaalivirtauksen aloittamiseksi ja virtauksen pitämiseksi yllä niin kauan, että lasiin saadaan tarvittavat sitkistämisjännitykset.

10 Raemateriaalille tarkoitettu laite voi olla syöttö- säiliö^ jossa on raemateriaalivirtauksen poistoaukko. Kaasunsvöttö- ja -poistolaite voi taas käsittää ainakin yhden huokoisen putken, joka on syöttösäiliön poisto-aukon kohdalla ja yhdistetty venttiililaitteella sekä kaa-15 sunsyöttö- että —poistolaitteeseen.

Edullisessa rakenteessa syöttösäiliön poisto- aukko on yhdistetty svöttöputkeen, jossa on ryhmä suut-timia, jotka suuntaavat tiiviitä, ilmastettuja raemate- riaalivirtoja lasiin. Syöttösäiliö on sijoitettu niin, että 2 0 .

saadaan tehokas paine materiaalihiukkasten syöttämiseksi.

Kaasunsyöttöön ja -poistoon tarkoitetut huokoiset putket on sijoitettu syöttöputkeen suuttimien sisääntulojen kohdalle.

Eräs suositeltava laiterakenne käsittää venttiili-2 S

laitteen, joka yhdistää kaikki huokoiset putket kaasun-syöttö- ja -poistoputkeen, ja venttiililaitteeseen yhdistetyt ajastimet, jotka ohjaavat kaasunsyötön jaksotuksen huokoisiin putkiin sekä kaasunpoiston niistä.

Lisäksi ainakin yksi huokoinen putki voidaan sijoittaa 30 syöttöputken sisääntuloon ja yhdistää venttiilillä kaasun-poistoputkeen, ja ajastin voidaan liittää venttiiliin ohjaamaan kaasunpoistoa, jolloin se ohjaa raemateriaali-virtausta syöttösäiliöstä.

Riippuvaa lasilevyä käsiteltäessä po. laitteessa 35 voi olla kaksi svöttöputkea, joissa kummassakin on suutin- 3 72958 ryhmä. Suutinryhmi.en poistopäiden yälissä on tällöin rioustetun lasin käsittelytila. Lisäksi laitteessa voi olla kaksi syöttösäiliötä, jotka on yhdistetty ao. syöttöputkiin.

5 Keksintö koskee myös sellaista menetelmää lasin sikistämiseksi termisesti, jossa kuuma lasi jäähdytetään raemateriaalilla. Menetelmälle on tunnusomaista, että raemateriaalin liikkuvuus ohjataan selektiivisesti lasiin kohdistettavan raemateriaalivirtauksen 10 aloittamiseksi ja virtauksen pitämiseksi yllä niin kauan, että lasiin saadaan tarvittavat sitkistymis-jännitvkset.

Keksinnön mukaisesti liikkuvaa, ilmastettua raemateriaalivirtausta ohjataan poistamalla kaasua 15 po. materiaalin siitä kohdasta, jonka kautta virtaus syntyy, niin että materiaali saadaan tiivistymän tällä alueella ja virtaus pystytään tarvittaessa pysäyttämään .

Eräs edullinen menetelmä käsittää virtaukseen 20 kuuluvan raemateriaalin ilmastuksen poistamalla kaasua materiaalin ulostuloalueelta, niin että materiaali saadaan tiivistymään ja virtaus pystytään tarvittaessa pysäyttämään, sekä ilmastetun raemateriaalvirtauksen aloittamisen suorittamalla ao. kytkentä ulostuloalu-25 eelta tulevasta kaasunpoistosta po. alueelle menevään kaasunsyöttöön.

Kaasua voidaan syöttää myötävirtaan po. alueelle virtauksen paineen säätämiseksi.

Eräs käyttötapa käsittää virtauksen synnyttämisen 50 lasiin useina tiiviitä, ilmastoituja hiukkasia käsittävinä virtoina ja virtaukseen syötetyn kaasun paineen säätämisen, niin että materiaalivirrat suuntautuvat lasiin sellaisella nopeudella, että jokainen virta säilyy ehjänä sen lasin pintaan suuntautuvalla radalla.

4 72958

Sitkistettäessä lasilevy termisesti se voi olla pystyasennossa, jolloin raemateriaalivirrat suuntautuvat lasin molempiin pintoihin.

Raemateriaalivirrat voidaan suunnata lasiin pysty-5 suorista suutinryhmistä.

Jokaiseen suutinrvhmään virtaus tulee mieluimmin putoavasta ilmastetusta raemateriaalista, kaasu syötetään virtaukseen suuttimien kohdalle, ja suuttimien yläpuolella olevan syöttömateriaalipylvään korkeus ja kaasun syöttöpaine säädetään lasiin kohdistuvien virtojen nopeuden säätämiseksi.

Syöttö voi tapahtua raemateriaalipyiväästä. Kaasua poistetaan pohjan läheltä raemateriaalivirtauksen estämiseksi pylväästä ja kaasua syötetään po. alueelle I5 pylväästä tapahtuvan raemateriaalivirtauksen ohjaamiseksi .

Tälle menetelmälle on lisäksi ominaista, että kaasua voidaan syöttää jokaiseen virtaukseen useissa eri kohdissa, jotka ovat pystysuunnassa toisistaan tie- 2 0 tyn etäisyyden päässä suuttimien kohdalla. Kun siirrytään kaasun syötöstä kaasun poistoon em. kohdissa, saadaan virtaus loppumaan sitkistämistoiminnon päättyessä, ja siirryttäessä taas kaasun syöttämiseen no. kohtiin raevirrat alkavat suuntautua seuraavaan sitkistettä-^ vään lasilevyyn.

Kaasun syöttö em. kohtiin voidaan ajoittaa selektiivisesti ja se voi alkaa alimmasta kohdasta.

Menetelmä voi lisäksi käsittää raemateriaalivirtauksen estämisen poistamalla kaasua ulostuloalueelta aivan suutinryhmän yläpuolelta.

Seuraavassa selostetaan esimerkkinä joitakin keksinnön mukaisia rakenteita viittaamalla oehisiin piirus- 5 72958 tuksiin, joissa kuva 1 on sivukuva, osittain leikkauksena, eräästä lasilevyjen termisesti tapahtuvaa sitkistä-mistä koskevan keksinnön mukaisesta laitteesta, kuva 2 on etukuva, osittain leikkauksena, kuvan 1 5 laitteesta, kuva 3 on tasokuva kuvien 1 ja 2 mukaisesta laitteesta , kuva 4 on pystyleikkauskaavio toisesta keksinnön soveltamiseen käytettävästä laitteesta, 10 kuva 5 on pystyleikkauskaavio vielä eräästä kek sinnön mukaisesta laitteesta, jota käytetään vaakasuorassa olevan lasilevyn termiseen sitkistämiseen, kuva 6 on kuvaa 1 vastaava kuva kuvan 1 mukaisen laitteen rakennemuunnelmasta, jossa on jäähdyttämiseen 15 tarkoitettu kaasuleijukerros, ja kuva 7 on sivukuva, osittain leikkauksena, vielä eräästä keksinnön mukaisen laitteen rakennemuodosta.

Kuvissa 1-3 nähdään natronkalkkipiilasilevy 1, joka on nelikulmainen, mutta joka voi myös olla leikattu 20 moottoriajoneuvon tuulilasin, sivulasin tai takalasin muotoon. Lasilevy 1 on ripustettu tavalliseen tapaan pihtitangosta 4 riippuvan ripustuslaitteen 3 pihtien 2 avulla. Pihtitanko 4 on puolestaan ripustettu tavanomaisen nostojärjestelmän 6 nostovaijereihin 5. Nosto-järjestelmä 6 on rakenteeltaan tavanomaisen uunin 7 katon yläpuolella. Nostovaijerit 5 menevät uunin 7 katossa olevien hoikkien 8 läni. Uunin katon läpi menevät myös pystysuorat ohjauskiskot 9, joissa pihtitanko 4 liikkuu. Uunin 7 pohjassa on suuaukko 10, joka voidaan 30 sulkea hydraulisesti toimivilla ovilla 11. Uuni on sijoitettu sillalle 12, jonka päällä on nostojärjestelmän 6 käsittävä runkorakenne 13.

72958 6

Silta 12 on lattiasta 15 ylöspäin suuntautuvan pystysuoran runkorakenteen 14 yläosassa.

Kahdessa pystysuorassa syöttöputkessa 28 ja 29 on kummassakin vastaava ryhmä suuttimia 30 ja 31, jotka suun-5 tautuvat sisäänpäin putkien 28 ja 29 etupinnoista.

Putket 28 ja 29 on kiinnitetty runkorakenteeseen 14, ja lasilevyn 1 käsittelytila on suuttimien poistopäiden välissä. Kummankin ryhmän suuttimet 30 ja 31 on järjestetty "domino 5" -kuvioksi ("domino-five"), joka alkaa 10 ao. syöttöputken 28 ja 29 pystysuorasta sisäpinnasta.

Putket 28 ja 29 ovat poikkileikkaukseltaan nelikulmaisia ja suuntautuvat pystysuoraan alaspäin erillisten ilmakanavien 32 ja 33 poistopäistä. Ilmakanavat alkavat ilmastetussa tilassa suuttimiin 30 ja 31 syötettäviä 15 raemateriaalipylväitä käsittävien pystysuorien syöttö-säiliöiden 34 ja 35 pohjista.

Ilmakanavassa 32 on huokoinen lattia 36, jonka läpi ilma tulee syöttökammiosta 37, johon paineilma saadaan paineilmaputkesta 38 paineensäätimen 39 kautta.

20 Syöttösäiliön 34 pohjan lähellä ilmaa virtaa huokoisen putken 40 kautta. Tämä ilma ilmastaa svöttösäiliössä 34 olevan raemateriaalin ja panee sen liikkeelle. Putki 40 liittyy paineensäätimen 41 välityksellä paineilmaput-keen 38. Vastaavasti putken 39 paineilma syötetään syöttö-25 kammiosta 42 ilmakanavan 33 huokoisen lattian 43 läpi syöttösäiliön 35 pohjan lähellä olevaan huokoiseen putkeen 44.

Myöhemmin lähemmin selostettavalla tavalla laitteeseen on järjestetty uudelleenkierrätys- ja kuljetin järjestelmä, joka syöttää raemateriaalia syöttösäiliön 34 yläosaan, jossa hiukkaset putoavat hienosilmäisen suodattimen 45 läpi. Pystysuoran säiliön läpi putoava raemateri-aali ottaa mukaansa ilmaa säiliön yläosasta.

7 72958 Tämä ilma ja kanavasta 32 tuleva ilma ilmastavat yhdessä tehokkaasti säiliössä olevat materiaalihiukkaset, niin että ne liikkuvat ja pystyvät virtaamaan alaspäin nestettä muistuttavalla tavalla. Tätä tehostaa vielä paineeltaan 5 säädetty ilma, joka tulee säiliön 34 pohjassa olevan putken 40 kautta ja myös ilmakanavan 32 huokoisen lattian 36 läpi. Näin saadaan tasapainotettu ilmastus-järjestelmä, joka takaa hiukkasten valuvuuden (fluidity) näiden virratessa sopivana ajankohtana pystysuoran syöttö-10 putken 28 yläosaan.

Pystysäiliössä 34 suuttimien 30 yläpuolelle olevan raemateriaalipylvään tavallisen pintatason 46 korkeus muodostaa tietyn paineen syötettäessä hiukkasia suutti-miin 30. Sopivaa suutinsarjaa käytettäessä po. paine edis- Ί c tää sen nopeuden säätämistä, jolla tiiviistä ilmastetuista hiukkasista koostuvat materiaalivirrat suuntautuvat sit-kistettävän lasin pintaan suuttimista 30.

Vastakkaiseen suutinryhmään 31 syötetään samalla tavalla ilmastetusta raemateriaalista koostuva virtaus pystv- 2 0 putkesta 29. Tämä suuntautuu alaspäin ilmakanavasta 33, joka alkaa syöttösäiliön 35 pohjasta. Säiliön 35 yläpäässä on hieno suodatin 47.. Säiliössä 35 olevan raemateriaalipylvään tavallinen pintataso on esitetty kohdassa 48.

Kummassakin pystysuorassa syöttöputkessa 28 ja 29 on 25 useita huokoisia kaasunsyöttöputkia 49, jotka ovat esim. huokoista sintrattua metallia. Putket 49 menevät vaakasuunnassa suuttimien takana ja vieressä olevien putkien yli joihin ne on sijoitettu pystysuunnassa samalle etäisyydelle useihin kohtiin. Putket 49 voidaan säätää vaaka-suunnassa suuttimien sisääntuloaukkoihin ja pois niistä. Jokaisen putken 49 toinen pää on yhdistetty sen johdon ulkopuolella, jossa se sijaitsee, vaihtoventtiiliin 50, jonka ensimmäinen sisääntulo on yhdistetty naineensääti- 8 72958 neliä 51 paineilm^putkeen 38 ja, toinen sisääntulo taas tyhjö-putkeen 52. Venttiilin toimintaa ohjataan ajastimella 53.

Kuvissa esitetyssä rakenteessa on kuusi huokoista putkea 49. Ajastimia 53 ohjataan jo tunnetulla elektroni-5 sella sekvenssiohjauslaitteella(sequerce controller), joka ohjaa kaasunsyötön jaksotuksen pääputkesta 38 putkiin 49 ja kaasunpoiston näistä tyhjöputkeen 52.

Putkien 49 ollessa kytketty venttiileillä 50 paine-ilman ^vöttöputkeen 38 putkista 49 tuleva ilma muodostaa lisä::lmas/ötön pystyputkista putoaviin ilmastoituihin hiukkasiin. Kummankin syöttökerroksen korkeus, joka on merkitty raemateriaalipylvästen pintatasoilla 46 ja 48, ja kummassakin johdossa 28 ja 29 oleviin putkiin 49 syötetyn ilman säädetty paine määräävät ilmastettujen hiuk-15 kasten paineen suuttimiin sisääntuloissa. Tämä määrää puolestaan sen nopeuden, jolla tiiviit, ilmastetuista hiukkasista koostuvat virrat suuntautuvat suuttimista 30 ja 31 lasilevyn pintoihin lasin ollessa ripustettu suuttimien 30 ja 31 väliseen käsittelytilaan.

20 Kummankin syöttöputken 28 ja 29 yläpäässä on huo koinen putki 54, ts. siinä kohdassa, jossa raemateriaali-virta menee kumpaankin putkeen. Kumpikin putki 54 on yhdistetty vaihtoventtiilillä 55 paineilman pääputkeen 38 ja tyhjöputkeen 52. Venttiiliä 55 ohjataan ajastimella 56.

Kumpaankin syöttösäiliöön 34 ja 35 liittyy vastaava pystysuora levykuljetin 57 ja 58. Kuljetin menee suppilosta 59 ulostuloaukkoon 60, joka on syöttösäiliön avonaisen yläpään päällä. Suppilo 59 on vaakatasoon nähden pieneen kaltevuuskulmaan sijoitetun ja kokoomasäiliön 62 toisesta 30 sivusta tietyllä etäisyydellä olevan ilmakanavan 61 poistopään alapuolella ja ottaa vastaan raemateriaalin, joka valuu säiliön 62 toisen yläsivureunan 63 yli. Kuljetin S9 suuntautuu suppilosta 64 ylöspäin poistoaukkoon, joka on syöttösäiliön 35 yläpään yläpuolella. Suppilo 64 on 9 72958 samoin tiettyyn kaltevuuteen sijoitetun kulmakanavan 66 (kuva 1) poistonaan alapuolella ja ottaa vastaan raemate-riaalin säiliön 62 toisesta yläreunasta 63.

Suppilossa 59 ja 64 on karkeat suodattimet 67 ja 68, 5 joiden kautta raemateriaali putoaa ilmakanavien 61 ja 66 poistopäistä.

Seuraajassa selostetaan toimintajaksona termisesti tapahtuvaa lasilevyn sitkistämistä.

Aluksi paineilmaa syötetään ohjattuna toimintona svöttösäiliöiden 34 ja 35 pohjissa oleviin huokoisiin putkiin 40 ja 44 ja ilmakanaviin 32 ja 33. Ilmastettu materiaali pysyy tällöin tietyssä valmiustilassa säiliössä 34 ja 35. Tyhjö on järjestetty huokoisiin putkiin 49 ja 54. Putkien 54 avulla tapahtuva kaasunpoisto tii-yistää raemateriaalin ilmakanavien 32 ja 33 poistoauk-kojen kohdalla ja estää raemateriaalivirtauksen svöttö-säiliöissä olevasta liikkuvasta, ilmastetusta materiaalista. Putkien 49 avulla tapahtuva kaasunpoisto estää raemateriaalin valumisen suuttimien 30 ja 31 läpi.

7 0

Uunin pohjassa olevat ovet 11 ovat auki, ja nosto-järjestelmä laskee pihtitangon 4, alas niin että käsiteltävä lasilevy 1 saadaan ripustetuksi pihteihin.

Tämän jälkeen nosto järjestelmä 6 nostaa pihtitangon uunissa kuvissa 1 ja 2 esitettyyn asentoon minkä jälkeen 25 uunin ovet 11 menevät kiinni. Lasilevy jää uuniin niin pitkäksi aikaa, että se kuumenee suunnilleen sen pehmenemispistettä vastaavaan lämpötilaan, esim. 620°C - 680°C, uunin seinämissä olevien sähkökuumentimien säteilyn avulla. Kun lasilevy on toivotussa lämpötilassa, uunin pohjassa olevat ovet avautuvat ja lasilevy laskeutuu nopeasti vakio-nopeudella suuttimien 30 ja 31 väliseen pystysuoraan kä-sittelytilaan. Nostojärjestelmän 6 dynaaminen jarrumeka-nismi takaa nopean jarrutuksen lasilevyn tullessa suutin-ryhmien 30 ja 31 välissä kuvissa 1 ja 2 katkoviivoilla 10 72958 esitettyyn asentoon.

Haluttaessa valmistaa kaarevia lasilevyjä taivutus-laitteet voidaan sijoittaa jo tunnetulla tavalla uunin ja käsittelytilan väliin. Kuuma lasilevy lasketaan ensin 5 tiettyyn asentoon taivutuslaitteiden väliin,jotka siir tyvät sitten kiinni lasilevyyn ja taivuttavat sen haluttuun muotoon. Taivutuslaitteet siirtyvät sitten takaisin, ja lasi laskeutuu käsittelytilaan.

Vaihtoehtoisesti tai lisänä voidaan GB-A-2 038 312:ssa selostettua ripustustekniikkaa käyttää joko apuna taivutuksessa taivutuslaitteita käytettäessä tai ripustetun lasilevyn taivuttamiseksi.

Kun lasilevy on paikallaan käsittelytilassa, ajastimet 56 käynnistävät vaihtoventtiilit 55, jotka kytkevät put-^ ket 54 tyhjöstä paineilmasyötölle. Samaan aikaan alimpiin putkiin 49 liittyvät ajastimet 53 kytkevät alimmat vaihto-venttiilit 50 tyhjöstä paineilmasyötölle, jolloin putkien 28 ja 29 pohjassa paikallaan olevan raemateriaalin ilmastus alkaa. Kytkentävaihe jatkuu, niin että kaikki venttiilit 20 50 kytkevät nopeasti paineilmaputkeen 38.

Raemateriaali alkaa välittömästi liikkua putkissa 28 ja 29, ja koska syöttösäiliöistä 34 ja 35 tulevaa ilmastettua raemateriaalivirtaa ei putkien 54 kautta tapahtuva kaasun- poisto enää estä, säiliöiden 34 ja 35 paine alkaa heti vai-25 kuttaa, niin että tiiviitä, ilmastettuja hiukkasia käsittävät virrat alkavat suuntautua suutinryhmistä lasilevyn pintoihin.

Tehollinen paine, jonka pystysäiliöissä 34 ja 35 olevien hiukkasten putoamiskorkeus määrää, ja huokoisten putkien 49 kautta syötetyn ilman paine määräävät yhdessä paineen pystysuorissa syöttöputkissa 28 ja 29 aivan suu-tinryhmien 30 ja 31 takana. Tiiviistä, ilmastetuista hiukkasista koostuvat virrat suuntautuvat näin ollen suuttimista 30 ja 31 käsittelytilassa olevan lasin pin-^ töihin sellaisella nopeudella, että jokainen virta säilyy ehjänä sen lasiin suuntautuvalla liikeradalla.

11 72958

Liika raemateriaali virtaa säiliön 62 sivureunojen 63 ja 67 yli ja putoaa kouruja pitkin alas ilmakanaviin 61 ja 66, joista se menee edelleen suppiloihin 59 ja 64 sekä kierrätetään uudestaan kuljettimilla 57 ja 58 5 syöttösäiliöiden 34 ja 35 yläosiin. Pian virtauksen alkamisen jälkeen tapahtuva raemateriaalin täydentäminen syöttösäiliöihin 34 ja 35 pitää syöttökerrosten korkeuden suunnilleen kohdissa 46 ja 48 esitetyllä staattisilla pintatasoilla.

^-0 Käsittelyperiodin lopussa, jolloin lasilevy jääh dytetään tuntuvasti sen jännityspisteen alapuolelle ja sitkistymisjännityksiä syntyy lasin jäähtymisen jatkuessa ympäristön lämpötilaa vastaavaksi, ajastinohjaus saa aikaan sen, että ajastimet 53 ja 56 kytkevät vent-^ tiilit 50 ja 55 tyhjöön, niin että suuttimiin menevä virtaus loppuu putkissa 28 ja 29 suuttimien takana olevan raemateriaalin tiivistyessä ja samoin kummankin ilmakanavan ulostulokohdassa olevan materiaalin tiivistyessä.

2® Syöttösäiliöissä oleva ilmastettu syöttömateriaali pysyy liikkeellä. Kun kaasun poisto poistoputkien 54 kautta on lopettanut ilmakanavista tulevan ilmastetun materiaalin virtauksen, putket 49 voidaan päästää purkautumaan ympärillä olevaan ilmaan, mikäli putkissa 28 2 6 ja 29 tuolloin paikallaan oleva materiaali ei pyri vuotamaan ulos suutinryhmien alempien suuttimien läpi.

Eräs tekijä, jonka on todettu vaikuttavan lasin sitkeysasteeseen, on jokaisen hiukkasvirran huokoisuus- luku (voidage fraction). Se määritetään seuraavassa ja ^0 se on mieluimmin 0,9 - 0,4. Tehollinen paine suuttimien sisääntuloissa ja tästä johtuen se nopeus, jolla tiiviitä ilmastettuja hiukkasia käsittävät virrat tulevat ulos suuttimista, on sellainen, että kukin virta säilyy ehjänä sen lasin pintaan suuntautuvalla liike-35 radalla sopivaa huokoisuuslukua käytettäessä.

72958 Päätekijöitä ovat sen vuoksi ilmastetun raemateri-aaiin syöttökerrosten korkeus, pystyputkissa 28 ja 29 olevista huokoisista putkista 49 vapautuvan kaasun paine, materiaali suihkujen toiminta-aika sekä suuttimien ja 5 suutinryhmien geometria.

Eri putkiin 49 tai putkipareihin syötettävä ilma-määrä voi vaihdella kussakin eri tavalla. Näin saadaan suutinryhmien osien läpi menevän raemateriaalin virtausnopeus säädetyksi erillisenä toimintona, niin että 10 jäähdytystoiminto pysyy yhtenäisenä.

Eräässä lasilevyjen sitkistämiseen käytettävässä laitejärjestelyssä suutinryhmiin 30 ja 31 kuuluvien suuttimien pituus oli 30 mm ja suuttimen reikä 3 mm. Suuttimet oli järjestetty "domino 5" -kuvioksi ja niiden 15 väli oli 20 x 20 mm. Kummankin suutinryhmän vaatima tila oli 1010 x 620 mm ja kummassakin ryhmässä oli 3200 suu-tinta. Molempien ryhmien suuttimien etupäiden välinen etäisyys oli 115 mm. Pystysäiliöiden 34 ja 35 syöttökerrosten raemateriaalin pintatasojen 46 ja 48 korkeus oli n.

20 2 m suutinryhmien 30 ja 31 yläosan yläpuolella. 115 mm leveä käsittelytila suuttimen päiden välissä riittää jäähdytettäessä suoraa lasilevyä tai kaarevaksi taivutettua, moottoriajoneuvon tuulilasina käytettävää lasia.

Käsiteltävinä olivat 300 x 300 mm natronkalkkipii-25 lasilevyt, jotka kuumennettiin esim. 650°C lämpötilaan, minkä jälkeen ne jäähdytettiin suuttimien 30 ja 31 läpi käsittelytilaan suunnatuilla hiukkasvirroilla.

Jokainen virta kohdistettiin eteenpäin lasin pintaan sellaisella nopeudella, ettei virran raja-alueesta 30 tullut hajanaista, vaan virta säilyi ehjänä sen lasin pintaan suuntautuneessa liikeradassa. Virrat kohdistuivat lasiin yleensä, ennen kuin ne ehtivät sanottavasti kaareutua alaspäin.

Testeissä todettiin olevan edullista, että jokaisen 35 virran huokoisuus luku 0,9 - 0,4. Jokaisen hiukkasvirran 13 72958 nopeuskomponentti kohtisuoraan lasin pintaan oli ainakin 1 m/sek.

Huokoisuus ilmoittaa jokaisen hiukkasvirran huokoisuuden (voidage). Esimerkiksi jokaisessa virrassa 5 huokoisuusuku = Vn - Vp ,

Vn jolloin Vn = lyhyen virran osan volyymi, ja

Vp = raemateriaalin volyymi virran po. lyhyellä osalla.

10 Huokoisuusluvun arvo laskee raemateriaalin tiivistymis- asteen (hienojakoisuuden) kasvaessa ja on jauhemaisen materiaalin ollessa kyseessä vain 0,4 - 0,5 (staattiset jauhepylväät tai hyvin tiiviit liikkeessä olevat jauhe-määrät) . Huokoisuusluvun ylittäessä 0,9 ja lähestyessä 15 raja-arvoa 1,10, joka vastaa puhdasta kaasua, kaasuvir- rassa on jauhetta vain hyvin vähän.

Raemateriaalivirrat suunnataan lasin pintoihin etukäteen määrätyn pituiseksi ajaksi niin että lasiin saadaan tarvittavat sitkistymiskuormitukset, minkä jälkeen 20 ajastimet 53 käyttävät vaihtoveittiileitä 50 ja huokoisten putkien 49 liitäntä kytketään tyhjöputkeen 52. Kaasun poisto putkien 49 kohdalta lopettaa raemateriaalivirta-uksen suuttimien läpi, ja hiukkasten tulo suuttimista lasiin lakkaa nopeasti.

25 Samanaikaisesti ajastin 56 käynnistää venttiilin 55, joka kytkee huokoiset putket 54 tyhjöputkeen 52. Ilma-kanavien 32 ja 33 ulostulokohdissa oleva raemateriaali estää nopeasti ja sulkee sitten kokonaan raemateriaali- virtauksen syöttöputkiin 28 ja 29.

3g Ilmakanavissa 32 ja 33 ja syöttösäiliöissä 34 ja 35 oleva ilmastettu raemateriaali pysyy liikkeellä, ts. valmiina seuraavan lasilevyn käsittelyä varten.

Käsittelytoiminnon päättyessä paineilma menee ilmakanaviin 32 ja 33, ja huokoiset putket 40 ja 44 voi- 14 72958 daan myös kytkeä irti. Säiliöissä 34 ja 35 ja ilmakanavissa 32 ja 33 oleva raemateriaali laskeutuu, mutta se on ennen seuraavan lasin käsittelyä ilmastettava uudestaan. Seuraavassa esitetään joitakin esimerkkejä keksinnön 5 mukaisella menetelmällä ja edellä kuvatulla suutinryhmällä suoritettavasta lasilevyjen termisesti tapahtuvasta sit-kistämisestä.

Esimerkki 1

Raemateriaalina käytettiin -/'-aluminiumoksidia, jolla oli seuraavat ominaisuudet: 3 hiukkastiheys = 1,83 g/cm hiukkaskoko = 20 pm - 140 ^im hiukkasten keskikoko = 60 pm

Useita vahvuudeltaan erilaisia lasilevyjä kuumennet-15 tiin 650°C:een ja jäähdytettiin sittenxf'-aluminiumoksidi-virroilla seuraavissa olosuhteissa: syöttöputkiin 49 kohdistuvan ilman paine = 0,172 MPa virran nopeus suuttimien poistoaukoissa = 1,88 m/s materiaalivirtaus jokaisesta suuttimesta = 10,1 g/s 20 jokaisen virran huokoisuusluku = 0,602 1,1 ^ 12 mm vahvuisten lasilevyjen sitkistymisaste esitetään taulukossa 1.

Taulukko I

!-;-----"i 25 j Lasin Keskivetojännitys : Pinnan puristus- vahvuus (MPa) I jännitys (mm)______(MPa)_i 1,1 50 74 | 2 63 108 j 2,3 68 120 |

30 3 80 148 I

6 114 240 8 120 266 10 124 280 12 128 286 15 72958

Keskiyetojännitys mitattiin hajasäteilytekniikkaa käyttäen, jolloin helium/nenonlasersäde suunnattiin lasin reunan läpi ja hidastusalueet mitattiin lasin pinnan ensimmäisen 20 *- 30 -mm vyöhykkeen kohdalla, niin 5 että saatiin keskimääräinen keskivetojännitys lasin tällä alueella. Pinnan puristusjännitys mitattiin pinnan different iaalire fr ak tome tri llä.

Syöttöputkiin 49 kohdistuvan ilmansyötön paineen muuttuminen vaikuttaa suuttimista tulevien -aluminium- 10 oksidivirtojen poistonopeuteen ja jokaisen virran huokoisuus-lukuun, kuten taulukossa II esitetään. Siinä nähdään 2,3 ja 3 mm lasilevyjen käsittelyä koskevat tulokset: levyt oli kuumennettu 650°C lämpötilaan:

25 Taulukko II

,

Ilmansvöttö- Nopeus suut- Huokoi- Massa-Keski-paine timen ulos- suus ! virta veto - (MPa) tulokohdassa luku q/s jännitys (m/s) (MPa) 2,3 mm 3mm 20 0,035 1,12 0,714 4,34 52 46~ 0,103 1,35 0,533 8,74 66 75 0,172 1,88 0,602 10,1 68 80 0,276 2,3 0,626 11,73 72 84 25 __________

Taulukosta nähdään, että ilman syöttöpaineen lisäys 0,035 MPa:sta 0,276 MPa"han aiheuttaa hiukkasvirtojen nopeuden lisääntymisen suuttimen ulostulokohdissa ar-2Q -yöstä 1,12 m/s arvoon 2,3 m/s. Huokoisuusluku oli 0,533 x- 0,714. 'ζ -aluminiumoksidin massavirta jokaisessa virrassa kasvaa 4,34 g/s:sta lukemaan 11,73 g/s. Virrat säilyivät ehjinä ja kohtasivat lasin pinnan, ennen kuin niiden liikeradat ehtivät sanottavasti kareu-35 tua alaspäin, niin että jokaisen lasiin kohdistuneen massavirran nopeuden komponentti, joka oli kohtisuorassa lasin pintaan, ei ollut paljoakaan pienempi kuin suuttimen 16 72958 ulostulokohdissa mitattu arvo. Normaali komponentti on mieluimmin ainakin 1 m/s, ja jotta voitaisiin välttää lasin vahingoittuminen, todettiin, ettei nopeuden komponentti kohtisuoraan lasin pintaan saisi mielellään ylit-5 tää 5 m/s.

Lasin lämpötilan ollessa hieman korkeampi, esim. 670°C, saatiin vähän suurempi sitkistymisaste. Esimerkiksi 87 MPa: n keskivetojännitys saatiin 3 mm lasiin, kun putkiin 45 menevän ilman syöttöpaine oli 0,276 MPa. Samoilla edellytyksellä 2,3 mm lasiin saatiin 75 MPa:n keskivetojännitys.

Käsittelyä suoritettaessa on huolehdittava siitä, etteivät lasipinnat kun ne ovat kuumia ja herkkiä vahingoitu niihin kohdistuvan hiukkasmateriaalin liian 15 suuresta nopeudesta johtuen. Sopivaksi nopeuden ylärajaksi todettiin 5 m/s.

Sopiva suuttimien päiden väli on n. 50-60 mm. yäliä suurennettaessa lasilevyn sitkistymisaste laskee, mikäli kaikki muut tekijät pysyvät muuttumattomina.

20 Tämä voitiin todeta muuttamalla suuttimien väli 60 mm:stä 200 mmrksi käsiteltäessä 2,3 mm lasilevyjä, jotka oli kuumennettu 650°C:een. Putkiin 45 suuntautuvan syöttöilman paine oli tällöin 0,172 MPa. Tulokset esitetään taulukossa III.

2 3 Taulukko III

I Suuttimen väli Keskivetojännitys I_(mm)__(MPa)_ 60 90 80 81 30 120 68 150 67 200 . .. 66 72958

Taulukosta soidaan nähdä, että suuttimen välin muuttaminen n. 120 mm:stä n. 60 mm:iin antoi toisen hyvän mahdollisuuden muuttaa virtojen nopeutta näiden kohdistuessa lasiin. Näin ollen voitiin muuttaa myös 5 lasiin tulevia jännityksiä.

200 mm suuttimen väli riittää valmistettaessa 80 ^ 90 % tavanomaisesta valikoimasta, joka käsittää kaarevat moottoriajoneuvojen tuulilasit, ja esittää taas 95 % tavanomaisesta moottoriajoneuvojen taka- ja sivuikkunavalikoimasta.

Esimerkki 2

Esimerkkiä 1 vastaavat testit suoritettiin käyttämällä aluminiumoksiditrihydraattia (A^O^ 3^0) , jolla oli seuraavat ominaisuudet: 15 3 hiukkastiheys = 2,45 g/cm hiukkaskoko = 20^um - 160^um hiukkasten keskikoko = 86^,um

Useita erivahvuisia lasilevvjä kuumennettiin 20 o 650 C:een ja ne jäähdytettiin sitten aluminiumoksidi- trihydraatilla seuraavissa olosuhteissa: syöttöputkeen 49 tulevan ilman paine = 0,172 MPa virran nopeus suuttimien ulostulo- . , ·,,,. c =1,77 m/s kohdissa 25 massavirta jokaisesta suuttimesta = 10,38 g/s jokaisen virran huokoisuusluku = 0,68 1,1 - 12 mm vahvuisten lasilevyjen sitkistymisaste esitetään taulukossa IV.

is 72958

Taulukko IV

Γ , i n t 1 1 1 "...........— *· ' - 1 - ' - · 1 ' j Lasin vahvuus Keski jännitys Pinnan puristusjännitys (irmj (MPa) (MPa) 5 -:---- : 1,1 I 53 79 2 I 68 110 2,3 72 122 r i 3 82 ! 150 10 6 126 259 8 138 288 10 140 300 12 142 309 15 Jälleen voitiin todeta, miten putkiin 49 syötet tävän ilman paineen muuttaminen vaikuttaa suuttimista tulevin virtojen ulostulonopeuteen, virtojen huokoisuus-lukuun ja lasilevyjen sitkistymisasteeseen. Tulokset, jotka saatiin käytettäessä 2, 2,3 ja 3 mm lasilevyjä, jotka 20 kuumennettiin 650°C lämötilaan, vastaavatvf-aluminium-oksidia käytettäessä saatuja tuloksia ja ne esitetään taulukossa V.

19 7295 8 f oo oo (N tn m oo oo n 3 Λ ------

S

tn -p g Ί tO (N Ί1 -H LT) CO O'- f" 3 ro 3 :<G og •n O---------

-P

QJ

>

•H

x g tn g

Oi to o oo CM

^ O ^ VO CD Γ" ; > in in to ^ I to ro ro *3· O id d to *-*>-

Λί tn +J \ ’ LO Ct O CN

d*C en M cr. «n iH

P 3 *H

-H S > 3 ____ rt)

EH

I P h λ: o P

,y iH to ro tn O tn ro cc co cn 3 3 r> to to γ-- K 3 ·* * ~ * tn O o o o e o (Ui—13

g 3 tn ro c—t co rH

tn-rH-ptn h m it m 3 -P tn 3 — - - *· -

dl -M O Ό K 1—II—II—I <N

O, P .H £i V.

O 3 3 O E S tn Λ! — :0 -p — P 3 :θ 1¾ >, g; in ro n to tn ^ ro o r-~ r> O '—I <“H <N C CD -

3 3 O O O O

g -H i—I 3 M G. j 20 72958 Nämä tulokset osoittavat, että käytettäessä aluminiumoksiditrihydraattia putkiin 49 syötettävän ilman paineen lisääntyminen 0,35 MPa:sta 0,276 MParhan saa aikaan suutti-Ttien ulostulokohdan nopeuden kasvamisen arvosta 1,13 m/s arvoon 2,51 m/s. Huokoisuusluku on 0,66 - 0,736. Alumiinium-5 oksiditrihydraatin massavirta jokaisessa virrassa kasvaa arvosta 5,65 g/s arvoon 12,44 g/s. Virtojen muoto vastaa esimerkissä 1 esitettyä.

Lasin lämpötilan ollessa korkeampi, esim. 670°C, päästiin suurempaan eli 87 MPa: n keskivetojännitykseen 10 3 mm lasilevyssä, kun ilmansyöttöpaine oli 0,276 MPa.

Esimerkki 3

Suutinryhmän ja dimensioiden pysyessä samoina käytettiin seosta, jossa oli 95 tilavuusprosenttia esimerkissä 2 käytettyä aluminiumoksiditrihydraattia ja 5 tilavuuspro-15 senttiä natriumbikarbonaattia, käsiteltäessä lasilevyjä, joiden vahvuus oli 2,3 mm ja koko 300 x 200 mm. Natriumbikarbonaatin hiukkaskoko oli70,um ja materiaaliti- 3 ' heys 2,6 g/cm . Tällöin päästiin suurempiin jännityksiin kuin käytettäessä yksinomaan aluminiumoksiditrihydraattia.

20 Tulokset esitetään taulukossa VI.

Taulukko VI

Ilmansyöttö- Keskivetojännitys (MPa) paine Lasin lämpötila! Lasin lämpötila Lasin lämpötila (MPa)__630°C__650¾__670°C_ 25 0,035 49 59 63 0,103 70 78 81 0,172 74 i 84 87 0,276 76 j 86 89 ; f _i-i-—.

21 72958 3 mm lasissa päästiin vielä suurempiin jännityksiin samoissa olosuhteissa taulukon VIII esittämällä tavalla.

5 Taulukko VII

--1- I lmansvö t tö__Keskivetojännitys (MPa)_ naine Lasin lämpötila Lasin lämoötila Lasin lämpötila

(MPa) 630°C 650°C 670°C

10---- — 0,035 53 63 66 0,103 75 84 87 0,172 77 86 89 15 0,276 79 88 92 __

Esimerkki 4 Käytettiin samaa suutinryhmää kuin esimerkeissä 1-3, mutta suuttimen reikä oli 2 mm.

20 Aluminiumoksiditrihydraatti oli sama kuin esimerkissä 2.

2,3 mm vahvuiset lasilevyt kuumennettiin 650°C:een ja jäähdytettiin sitten aluminiumoksiditrihydraattivirroilla. Käyttöolosuhteet ja tulokset esitetään taulukossa VIII.

72958 f ~ ! i i ! i w

•H

U to o ro cn

I 2 >1 CM CM CO

O. -P '—- r—I i—I (—j H (Π I CU___

; I

: O

-P tn ^ ; a> > · (0 i > 4-1 & rt ·Η § C ·—' M ro 00 en q r- r-- • ω :fo ! E -n ί -13

M

•h r- to > ro Γ-Ι 00 ai tn » tn \ ui r-· tn en M ^ H ------

H

>

o S

S

M tn (n ei -H (N oo ro fH 0 tn o· to o Ml - S §| o o o

^ EM

C (0 ω tn I S tn -p xs

E

3 Q es ·* tn o ^ h to J oo oo tn es \ *j· m m D -P & -

Φ V) N—^ t—I rH CM

E 0

S

•H

8.

s

-P

:0 to t^ to >i O ro ["· tn ίΰ m γ-h cnj j j! o o o"

M

I — 23 7 2 9 5 8

Esimerkki 5 Tässä esimerkissä käytettiin samaa suutinryhmää kuin esimerkeissä 1-3. 2,3 mm vahvan lasin termiseen käsittelyyn käytettiin raemateriaalina "Fillite"-jauhetta, se käsittää onttoja lasipalloja, jotka ovat peräisin 5 voimalaitosten kattiloiden jauhemaisesta polttoainetuhkasta ja joiden ominaisuudet ovat: 3 materiaalitiheys = 2,6 g/cm hiukkastiheys = 0,38 g/cm^ hiukkaskoko = 15^,um - 200^um 10 hiukkasten keskikoko = 80^um

Syöttöputkiin 45 suunnatun ilman syöttöpaine säädettiin niin, että saatiin ”Fillite"-virrat, joiden tulo-nopeus suuttimista oli 1,4 m/s ja huokoisuus 0,76.

2.3 mm lasilevy kuumennettiin 650°C:een ennen sen 15 jäähdyttämistä. Sitkistetyn lasilevyn keskivetojännitys oli 58 MPa.

Esimerkki 6

Suutinryhmä oli sama kuin esimerkissä 1 - 3 ja raemateriaalina oli tirkonihiekka, jonka raekoko oli 150 mesh 20 (0,105 mm). Raemateriaalin ominaisuudet olivat: 3 hiukkastiheys = 5,6 g/cm hiukkaskoko = 30^um - 160^um hiukkasten keskikoko = 110^,um 2.3 mm lasilevyjen käsittelyssä saadut tulokset esi- 25 tetään taulukossa IX.

24 72958 τ-—— ---- o p tn (1) >1

> +J O LT) (N

•H M 3 in Φ CO

a: c a* tn c £ <D :n3 X -n 3

-P n (N M

M (N o co •H ·«.***

> OO (T. VO

10 M iH

tn \ tn Cr> 3 X T,

M

0 -

Ai

Ai tn 3 3 M3 tn 3 tn vo vo o

3 -H CO 00 OO

En o '

Ai o o o

O

3

K

-— <________ c i 0) O 3 E Ή tn tn -h 3 tn m

p-p-Pmin rnr^tN

tu -p tn ^3 ^ '

O, 3 O Λ E MM<M

0 3 M O ' 2 tn 3 Ai :0 — P 3 -p a.

:0 S

M (N VO

tn o r·' r> CO) M M ΓΜ 3 C *· * - ε m o o o

iH (tJ

h a *— --i 25 72958

Esimerkki _7

Muuttamalla suuttimen muotoa ja pitämällä nutkiin 49 menevän ilman paine muuttumattomana todettiin, että suuremmat ooistonopeudet ovat mahdollisia.

5 Tämä todistettiin käyttämällä samaa alumiiniumoksi- siditrihvdraattia kuin esimerkissä 2, Se suunnattiin kahdesta pystysuorasta suutinrvhmästä.

Kummassakin suutinryhmässä oli "domino 5" -rakenne suuttimien välin ollessa 20 mm. Jokaisen suuttimen pi-10 tuus oli 55 m ja suutinreikä 3 mm. Jokaisen suutinrvhmän tilantarve oli 1010 x 620 mm ja molempien ryhmien suuttimien etupäiden välinen etäisyys 85 mm.

2;3 mm lasilevyt kuumennettiin 630°C, 650°C ja 670°C lämpötiloihin ja jäähdytettiin aluminiumoksiditrihvdraatti-15 virroilla, jotka suunnattiin 0,103 MPa, 0,172 MPa ja 0,276 MPa suuruisilla ilman paineilla, joita käytettiin esimerkin 2 testeissä.

Tulokset esitetään taulukossa X.

26 7295 8 --^-.-------

C :p' U

•H QO r-~ t"

C/5 go Ο Γ" rH

m :fo co

i-lrHVD

cn &---- S -pu 2 C :00

:¾ -h Q.O

•γί^-, ib Pin on O m nj K o o r~ Γ--

-P g μ-1 I—I

*H

PC--- V) 0) -p u X C :Q0

X -H Q;0 I—( O CN

cn g n o ["> 0 to o 1—I [

p (0 (B

os cn -p cn o oo -h E-< cn h \ n cn (0 -H Cr-

a > Γ- O CN

I—I i-H

“1 (Λ 8 cn •H (Ti 0 CN rH n X p t-> cn O ^ *· γ~- co

P 3 O

ffi Ή O O

8 0 Γ3 g t—I Cfl en -π p cn —

3 +J -P IB ID CN

m -p cn S. ο n &30£ &

0 35 I—10 "* Ή CN

Z w p x

TI

-P (ΰ n cn o P A ο r-' r> :0 a iP 1—I cn do o j m SL _________ 27 7 2 9 5 8 Näissä esimerkeissä on käytetty tiiviistä, ilmastetuista hiukkasista koostuvia virtoja, joiden huokoisuus-luku on 0,87 - 0,53.

Hyviin tuloksiin on todettu päästävän huokoisuus-5 luvun ollessa 0,76 - 0,4.

Erilaisia sitkeysefektejä, esimerkiksi haluttaessa muodostaa tuulilasiin sen särkymisen varalta näkövyöhyk-keitä, voidaan saada aikaan järjestämällä suuttimet kussakin suutinryhmässä halutun kuvion mukaisesti, joka muodostuu 10 lasiin sijoitettavista, suuremman jännityksen omaavista alueista. Tällaiset alueet sijoitetaan pienemmän jänni-tyksenomaavien alueiden joukkoon.

Ripustettua kuumaa lasia voidaan siirtää vaakasuunnassa pystyrunkojen välisen käsittelytilan läpi.

15 Käsiteltävät lasilevyt voidaan myös tukea esim. 45° kulmaan pystyviivaan nähden ja siirtää vaakasuoralla radalla suutinryhmien välissä käsittelytilan läpi, joka on vastaavassa kulmassa pystyviivaan nähden.

Jotkut suuttimet voidaan suunnata sisäänpäin, niin 20 että hiukkasvirtoja saadaan kohdistumaan lasilevyn reunoihin ja pystytään lisäämään levyn reunojen jännitystä. Erään toisen järjestelyn mukaan ryhmien reunoissa olevat suuttimet voidaan suunnata sisäänpäin, niin että ne saavat aikaan yleisvirtauksen käsiteltävän lasin keskiosaan.

25 Kuvassa 4 esitetään toinen keksinnön mukainen rakenne.

Kahdessa säiliössä 69 ja 70, jotka sisältävät rae-materiaalia leijukerroksena, on reikiä käsittävät sivu-seinät 71 ja 72, joihin on järjestetty suutinryhmät 30 ja 31. Suuttimien päiden väli on 110 mm. Termisesti sitkistettävä 20 lasilevy 1 lasketaan käsittelytilaan suuttimien päiden väliin.

Ilmastetut hiukkaset syötetään kumpaankin suuttimeen säiliössä 69 ja 70 olevasta leijukerrosraemateriaalista.

Säiliön 69 pohjassa oleva huokoisa kalvo 73 muodostaa 35 katon syöttökammioon 74, johon ilma syötetään syöttöput- kella 75. Säiliön 69 yläpäässä on katto 76, jossa on venttiilin 79 käsittävään täyttöputkeen 78 yhdistetty tulosola 77. Raemateriaali syötetään säiliöön 69 putkea 78 pitkin 28 72958 venttiilin 79 ollessa auki. Ilmaputki 80 on yhteydessä katossa 76 olevaan aukkoon. Putkessa 80 on venttiili 81, jolla säiliön 69 päätila voidaan joko yhdistää paineputkeen 82 tai purkaa ulos poistoputken 83 kautta.

5 Lisäputki 84 on yhdistetty katossa 76 olevaan auk koon lähellä säiliön 69 sivuseinää 71. Putki 84 muodostaa ulostulon säiliössä 69 olevan leijukerroksen osan päällä, joka on erotettu leijukerroksen pääosasta väliseinällä 85. Väliseinä 85 suuntautuu alaspäin katosta 76. Välisei-10 nän 85 alapää on säiliön huokoisen lattian 73 yläpuolella, jolloin muodostuu nuolella 86 esitetty kanava leijukerrok-sena olevan raemateriaalin virtausta varten säiliön pääosasta säiliön väliseinän 85 ja sivuseinän 71 väliseen tilaan, joka kanava syöttää ilmastettuja hiukkasia suuttimiin 15 30. Liika leijukerrosilma poistetaan putkea 85 pitkin.

Samoja viitenumerolta käytetään kattorakenteessa, jonka tulo- ja poistoputket ovat samanlaisen säiliön 70 yläosassa.

Säiliön 70 pohjassa on huokoinen kalvo 87, jonka 20 läpi ilma syötetään syöttökammiosta 88, jolla on oma ilma-varastonsa 89. Ilmastettuja hiukkasia sisältävä virta syötetään säiliöstä 70 väliseinän 85 pohjan alapuolelta edelleen suuttimiin 31. Kun sopiva määrä lajiteltua raemate-riaalia on syötetty molempiin säiliöihin 69 ja 70, vent-25 tillit 79 suljetaan ja ventiilit 81 yhdistävät painejohdot 82 putkiin 80, niin että tietty paine säilyy leijukerros-ten päällä säiliössä 69 ja 70. Putkien 75 ja 89 kautta syöttökammioihin 74 ja 88 tulevan leijukerrosilman paine on sellainen, että säiliöissä 69 ja 70 oleva raemateriaali 30 on sopivassa leijukerrostilassa nuolilla 90 esitetystä paineesta huolimatta, joka on molempien leijukerrosten yläpuolella.

Säätämällä putkien 75 ja 89 kautta tulevan leiju-kerrosilman paine leijukerrosten pintojen yläpuolella 35 oleviin paineisiin 90 nähden suutinryhmiin 30 ja 31 vir- taavien ilmastettujen hiukkasten paine ohjataan niin, että 29 7 2 9 5 8 tiiviistä, ilmastetuista hiukkasista muodostuvat virrat suuntautuvat lasin pintoihin sellaisella nopeudella, että virrat säilyvät ehjinä niiden liikeradoilla lasin pinnan suuntaan. Ilmasyöttöön liittyvä kvtkentätoiminto ohja-5 taan kuvissa 1-3 esitettyä rakennetta vastaavalla tavalla.

Suuttimien 30 ja 31 läpi syötetty raemateriaali kerätään ja syötetään sitten erilliseen varastosäiliöön sekä palautetaan aikanaan säiliöiden 69 ja 70 putkiin 78.

10 Käytettäessä väliseiniä 85 säiliöissä 69 ja 70 olevan leijukerrosraemateriaalin pinta voi laskea lasin sitkistämisvaikutusta heikentämättä, koska säiliöissä 69 ja 70 olevan leijukerrosmateriaalin pintojen yläpuolella olevassa tilassa on vakiopaine. Kaasun poistaminen putkien 15 84 kautta edistää paineen säätämistä suuttimiin syötettä vissä ilmastetuissa hiukkasissa.

Kuva 5 esittää vielä erästä keksinnön mukaista rakennetta, jota voidaan käyttää vaakasuunnassa tuetun lasilevyn 81 termiseen käsittelyyn.

20 Vaakasuorat svöttöputket 92 ja 93, joissa on leiju- kerroksena raemateriaalia, käsittävät vastaavan vaakasuoran ylä- ja alasuutinryhmän 30 ja 31.

Suuttimet 30 suuntautuvat alaspäin syöttöputken 9-2 alapinnasta, ja suuttimet 31 suuntautuvat taas ylöspäin 25 syöttöputken 93 yläpinnasta. Suuttimen päiden välissä on vaakasuora käsittelytila lasilevyä 1 varten.

Pystysuora syöttösäiliö 94 liittyy ylempään syöttö-putkeen 92 ja syöttösäiliö 95 liittyy taas yhdellä sivullaan alempaan syöttöputkeen 93. Syöttöputkissa 92 ja 93 on huokoiset putket 96.

Kaksi huokoista lisäputkea 97 ja 98 on sijoitettu syöttösäiliön 95 pohjaan. Putki 98 on liitetty rinnan syöttö-johdon 93 putkien 96 kanssa.

25 Ennen lasilevyn käsittelyn alaoittamista syöttöput- kien 92 ja 93 putkiin 96 muodostetaan tyhjö. Tyhjö muodostetaan myös putkeen 98 syöttösäiliön 95 alaosassa.

30 72958 Tällä tavoin putkissa 92 ja 93 oleva raemateriaali saadaan pysymään tiiviinä ja ilunastamattomana. Ilmaa syötetään jatkuvasti putkeen 97 syöttösädliön 9 5 alaosassa, niin että säiliössä 95 oleva raemateriaali pysyy ilmastettuna val-5 miustilassa.

Lasilevy 91, joka on kuumennettu esikäsittelv-lämoötilaan, on tuettu runkoon 99 ja siirtyy vaakasuoraan käsittelvtilaan. Tämän jälkeen ilmaa syötetään ylemmässä syöttöjohdossa 92 oleviin putkiin 96 sekä alemmassa svöt-töjohdossa 93 oleviin putkiin 96 ja putkeen 98.

Syöttöjohdoissa 92 ja 93 olevan raemateriaalin ilmas-tusaste on sellainen, että suuttimien 30 kautta .lasilevyn 15 yläpintaan alaspäin suunnatun raemateriaalin vaikutus on suunnilleen sama kuin suuttimien 31 kautta lasilevyn alapintaan ylöspäin suunnatun raemateriaalin vaikutus.

Kuva 6 esittää kuvaa 1 vastaavalla tavalla vielä erään keksinnön mukaisen menetelmän, jossa syöttöputket 20 28 ja 29 upotetaan raemateriaalia käsittävään jäähdyttävään kaasuleijoskerrokseen, johon kuuma lasilevy 1 lasketaan. Materiaalivirrat suuntautuvat suuttimista leijukerrokseen sellaisella nopeudella, että jokainen virta säilyy ehjänä sen liikeradalla leijukerroksen läpi lasiin.

25 Suutinryhmät 30 ja 31 sekä leijukerroksena olevan raemateriaalin syöttö vastaavat kuvissa 1-3 selostettua.

Runkorakenteeseen 14 kuuluvaan lattiaan 15 on kiinnitetty palkeiden 101 ympäröimä ns. saksinostopöytä 100, joka on ala-asennossaan esitetty pisteviivoilla. Pöytään 20 100 on kiinnitetty säiliö 102 kaasuleijukerrosta varten, joka on samaa raemateriaalia kuin suuttimiin 30 ja 31 syötettävä materiaali. Säiliö on vaakaleikkaukseltaan nelikulmainen ja sen yläpää on avonainen. Säiliön lattiana on 22 huokoinen kalvo, jonka asento on esitetty viitenumerolla 103.

Kalvo 103 toimii myös syöttökammion 104 kattona.

Syöttökammio 104 on jaettu väliseinillä kolmeen osaan. Keskimmäisessä osassa käsittelytilan alapuolella on 72958 erillinen ilmasyöttö. Kahdella muulla osalla on taas yhteinen ilmasyöttöjärjestelmä. Ilma syötetään syöttö-kammion keskiosaan suuremmalla paineella kuin sen muihin osiin.

5 Kalvo 103 on huokoisuudeltaan sellainen, että sen läpi menevän ilmavirran paine laskee jyrkästi. •Syöttökammion keskiosaan syötettävän ilman paine on sellainen, että säiliössä 102 olevan leijukerroksen keskiosa on liikkumattomassa, tasaisesti jakautuneessa raefluidaatio-10 tilassa. Säiliön 102 aluksi sisältämä raemateriaalimäärä on sellainen, että syötettäessä leijuilmaa syöttökammioon 104 leijukerroksen pinta on suunnilleen säiliön puolivälissä.

Jäähdytvsputket (ei esitetty kuvissa) voidaan jär-15 jestää säiliöön 1 lähelle sen sivuseiniä, niin että leiju-kerros saadaan pysymään sopivassa jäähdytyslämpötilassa, esim 68 - 80°C:ssa.

Saksinostopöytää 100 käytettäessä säiliö 102 nousee ala-asennostaan kuvassa 6 yhtenäisillä viivoilla esitet-20 tyyn asentoon. Molemmat pystysuorat svöttöputket 28 ja 29 on upotettu leijukerrokseen, ja ne siirtävät leijumateriaalia niin, että leijukerros täyttää säiliön ja voi mennä jopa hieman sen yläreunan yli.

Ilmakanava 61 on tietyllä etäisyydellä säiliön 102 25 toisesta sivusta ja ottaa vastaan raemateriaalin, joka valuu säiliön yläreuna:* yli kahteen keruukouruun 105. Säiliöön on kiinnitetty yhteensä neljä kourua, jotka ympäröivät yhdessä säiliön koko yläreunan. Kaksi muuta keruukourua 105 purkautuvat vastaavasti ilmakanavaan 66. Kourut ovat yhteydessä 30 alaspäin kurkkuun 106, johon on nivelletty putki 107.

Kun säiliötä 102 nostetaan tai lasketaan, putket 107 kääntyvät ylöspäin, ja kun säiliö on yläasennossaan, putket 107 kääntyvät alaspäin ilmakanavien 61 ja 66 päälle.

Toimintasykli vastaa kuvien 1-3 mukaisen rakenteen yhteydessä selostettua. Kun uunin ovet 11 on suljettu ja 35 32 72958 ripustettu lasileyy kuumenee uunissa, käynnistetään saksinostopöytä, joka nostaa säiliön ylös. Putket 107 oyat nyt käännettyinä ylöspäin, niin että ilmakanavat 61 ja 66 ovat vapaina. Pöydän 100 alkaessa nousta kuljettimet 5 57 ja 58 käynnistyvät. Kun säiliö on yläasennossaan, ilmasyöttö syöttökammioon 104 on toiminnassa.

Syöttökammioon 104 syötettävä ilma 'leijuttaa' (fluidisej raemateriaalin säiliössä 102.

Tämän jälkeen uunin ovet 11 avautuvat , ja kuuma lesilevy laskeutuu vakionopeudella nopeasti käsittely-tilaan. Kun lasilevyn alareuna on siirtynyt alaspäin leijukerroksena olevan raemateriaalin vaakasuoran, liikkumattoman yläreunan läpi, ilmaa alkaa virrata huokoisiin putkiin 49 ja ilmakanaviin 52 ja 57. Ilmastettu raemateri-15 aali virtaa syöttösäiliöistä 34 ja 35 suuttimiin sellaisella paineella, että koossapysvvät raemateriaalivirrat suuntautuvat lasilevyyn käsittelytilassa olevan liikkumattomana leijutetun materiaalin läpi.

Raemateriaalia virtaa säiliön yläreunan yli ja se 2 0 kierrätetään uudestaan syöttösäiliöihin 34 ja 35 svöttö-leijukerrosten staattisten pintatasojen pitämiseksi muuttumattomina.

Säiliössä 102 paikallaan oleva leijukerros antaa lasille taustatasojännityksen. Lämmönsiirto lasipinnoista 25 kasvaa suuttimista tulevien uppovirtojen vaikutuksesta, jotka suuntautuvat lasin pintoihin ja lisäävät raemateri-aalin paikallista vaikutusta lasin pintoihin sekä saavat lasiin tasaisemman jännityskuvion kuin pelkät raemateriaali-30 virrat.

Kuvassa 7 nähdään vielä yksi keksinnön mukainen laite lasilevyjen taivuttamista ja sitkistämistä varten.

Samoilla tai vastaavilla osilla on samat viitenumerot kuin kauvissa 1-3.

35 Uuni 7 on laitteen pohjassa ja taivutuslaitteet 108 ja 109 on kiinnitetty uunin suuaukon 10 yläpuolelle.

33 72 95 8

Svöttöputket 28 ja 29 sekä niihin liittyvät suutin-rvhmät 30 ja 31 ovat niiden pystyputkien alaosia, joiden yläosat muodostavat syöttösäiliöt 34 ja 35. Kuvissa 1-3 esitetyn rakenteen ilmakanavia 32 ja 33 ei tarvita.

5 Syöttösäiliössä 34 ja 35 olevan raemateriaalin ilmastus tapahtuu kahden huokoisia putkia 40 käsittävän putkiparin avulla. Toinen putkipari 40 on sijoitettu suunnilleen kummankin yläosan puoliväliin, ja alaputkipari 40 on lähellä yläosan pohjaa. Kumpikin putkipari 40 on 10 yhdistetty paineensäätimellä 41 paineilmaputkeen 38.

Yhtäjaksoinen paineilman syöttö putkiin 40 pitää raemateriaalin ilmastettuna yläosissa valmiina käytettäväksi.

Kummankin alaosan 28 ja 29 päällä heti suutinryhmien 30 ja 31 yläpuolella on kolme huokoista putkea 54. Ne on 15 kytketty rinnan vaihtoventtiiliin 55, jota Rastin 56 ohjaa. Venttiilin 55 toinen sisääntulo on yhdistetty suoraan tyhjöputkeen 52 ja venttiilin 55 toinc n sisääntulo on yhdistetty paineensäätimellä 114 paineilmaputkeen 38.

Kummassakin alaosassa 28 ja 29 on kymmenen pysty-20 suunnassa toisistaan tietylle etäisyydelle sijoitettua huokoista putkea 49f Ne on liitetty pareina vaihtovent-tiileihin 50, joita ohjataan ajastimilla 53, ja niiden sisääntulot on yhdistetty suoraan tyhjöputkeen 52.

Toiminta vastaa kuvien 1-3 mukaisen laitteen 25 toimintaa. Tyhjön kytkeminen kolmeen huokoiseen putkeen 54 pystyputkien syöttösäiliöistä 34 ja 35 tulevalla poisto-alueella saa aikaan raemateriaalin positiivisen tiivistymisen näillä alueilla., Joiden päällä ilmastetut syöttö-panokset odottavat tarvittavaa virtausta.

30 Kuuma lasilevy 1 nostetaan uunista taivutusasentoon taivutuslaitteiden 108 ja 109 väliin, jotka tarttuvat siihen. Taivutuslaitteiden avauduttua taivutettu lasilevy, joka on vielä kuuma, nostetaan kuvassa 7 esitettyyn asentoon käsittelytilassa suutinryhmien 30 ja 31 välissä.

35 Jauheenkeräyskouru 115 liikkuu suutinryhmien alla, 34 7 2 9 5 8 ja venttiilit 55 kytkevät sitten paineilman putkiin 54.

Tämä vapauttaa säiliöissä 34 ja 35 olevan ilmastetun rae-materiaalin, jonka putoamisvirtaus pystyputkissa alkaa suuttimista tulevien virtojen syöttämiseksi, kun paineilma 5 kytketään putkiin 49. Tämä toiminto alkaa ajastimen 56 käynnistäessä venttiilin 55.

Kummassakin keksinnön mukaisessa rakenteessa suutti-mien poikkileikkausmuotoa, joka on pyöreä, voidaan muuttaa, niin että se on esim. soikea. Suuttimien asemesta syöttö-10 putkien 28 ja 29 etupinnat voidaan muotoilla lovi- tai rako-ryhmiksi, jotka pystyvät muodostamaan tiiviitä, ilmastettuja hiukkasvirtoja, jotka suunnataan lasin pintaan.

Keksinnön mukaisella menetelmällä pystytään valmistamaan termisesti sitkistettyjä lasilevyjä, joilla on hyvä 15 keskivetojännitys ja tasaiset korkeat pinnan puristusjän-nitysarvot. Keskivetojännitys ilmoittaa sitkistetvn lasin kestävyyden.

Esimerkiksi 114 MPa - 128 MPa:n keskivetojännitykset on saatu 6-12 mm laseihin käyttämällä keksinnön mukaista 20 menetelmää.

Keksinnön mukaan on valmistettu myös ohuempia lasilevyjä (2-3 mm), joiden keskivetojännitys oli 60 MPa -92 MPa, sekä vahvuudeltaan samanlaisia lasilevyjä, joiden keskivetojännitys oli alle 60 MPa, esim. vain n. 46 MPa.

25 Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan sitkistää hyvin kestäviksi termisesti vielä ohuempiakin lasilevyjä. Esimerkiksi on valmistettu 1,1 mm lasilevy, jonka keskive-tojännitys oli 53 MPa.

Claims (11)

72958

1. Menetelmä lasin sitkistämiseksi termisesti, jossa menetelmässä kuuma lasikappale jäähdytetään ilmastetulla 5 hiukkasmaisella aineella, tunnettu siitä, että kaasua poistetaan hiukkasmaisen aineen syöttöalueelta aineen tiivistämiseksi tällä alueella ja hiukkasmaisen aineen lasiin suuntatuvan virtauksen estämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n -10 n e t t u siitä, että siinä käytetään liikkeessä olevan ilmastetun hiukkasmaisen aineen syöttöpanosta, kaasua poistetaan tämän syöttöpanoksen ulostuloalueelta hiukkasmaisen aineen lasiin suuntautuvan virtauksen säätämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, t u n -15 n e t t u siitä, että hiukkasmaisen aineen virtaus lasiin aloitetaan kytkemällä irti kaasun poisto tältä ulostuloalueelta ja sen jälkeen syöttämällä kaasua tälle ulostulo-alueelle .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, t u n -20 n e t t u siitä, että virtaus syötetään hiukkasmaisen aineen syöttöpanoksesta, kaasua poistetaan panoksen pohjalla olevalta alueelta hiukkasmaisen aineen virtauksen estämiseksi panoksen pohjalta, ja sen jälkeen kaasua syötetään tälle alueelle hiukkasmaisen aineen virtauksen 25 säätämiseksi panoksesta suuttimiin, jotka suuntaavat hiukkasmaisen aineen lasiin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasua syötetään virtaukseen ainakin kahdesta kohdasta, jotka sijaitsevat toisistaan erillään 30 pystysuunnassa toisiinsa nähden suuttimien kohdalla, kaasun syöttö muutetaan kaasun poistoksi näissä kohdissa virtauksen estämiseksi sitkistämisprosessin lopussa, ja kaasun syöttö käynnistetään näihin kohtiin hiukkasvirtojen suuntauksen aloittamiseksi suuttimista seuraavaan sitkis-36 tettävään lasilevyyn. 36 7295 8

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasusyötön kytkentä ajoitetaan selektiivisesti mainittuihin kohtiin, alkaen alhaisimmas-ta kohdasta.

7. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kaasua poistetaan alueelta, joka sijaitsee juuri suutinryhmän yläpuolella.

8. Laite lasin sitkistämiseksi termisesti käyttäen menetelmää, jossa kuuma lasikappale jäähdytetään ilmaste- 10 tulla hiukkasmaisella aineella, jolloin kaasua poistetaan hiukkasmaisen aineen syöttöalueelta aineen tiivistämiseksi tällä alueella ja hiukkasmaisen aineen lasiin suuntautuvan virtauksen estämiseksi, joka laite sisältää suuttimet hiukkasmaisen aineen kohdistamiseksi lasiin, t u n -15 n e t t u siitä, että suuttimet (30,31) on yhdistetty syöttöastiaan (34,35), joka sisältää liikkeessä olevan, ilmastetun hiukkasmaisen aineen syöttöpanoksen, ja ainakin yksi kaasunpoistolaite (54) on sijoitettu syöttöastian (34,35) ulostulokohtaan, joka on tarkoitettu hiukkasmaisen 20 aineen virtausta varten suuttimiin (30,31).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaasunpoistolaite (54) on huokoinen kaasunpoistoputki (54), joka on yhdistetty kaasun syöttöjä poistojohtoon (38,52) venttiilillä (55).

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen laite, tun nettu siitä, että huokoiset putket (49) kaasun syöttöä ja poistoa varten on sijoitettu syöttöputkeen (28,29) suuttimien (30,31) sisääntulon kohdalle, jolloin huokoiset putket (49) on yhdistetty venttiileillä (50) kaasun syöt-30 tö- ja poistojohtoon (38,52).

11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen laite, tunnettu siitä, että se sisältää ajastimet (53,56) jotka on yhdistetty venttiileihin (50,55) säätämään sekvenssiä, jolla kaasun syöttö huokoisiin putkiin (49,54) 35 muutetaan kaasun poistoksi huokoisista putkista (49-54. 72958