FI83072C - Foerfarande och anordning foer att foerhindra boejningen av glasskivor i en med valsar foersedd ugn i en horisontalhaerdningsanordning. - Google Patents

Description

1 83072

Menetelmä ja laite lasilevyjen kaareutumisen estämiseksi teloilla varustetussa vaakakarkaisulaitoksen uunissa. Förfarande och anordning för att förhindra böjningen av glasskivor i en med valsar försedd ugn i en horisontal-härdningsanordning.

Keksinnön kohteena on menetelmä lasilevyjen kaareutumisen estämiseksi teloilla varustetussa vaakakarkaisulaitoksen uunissa , jossa menetelmässä lasilevyt johdetaan vaakatasossa vaakasuorien telojen muodostamalla kuljettimella uunin läpi, jolloin lasilevyn vastakkaisiin pintoihin kohdistuu lasilevyn ylä- ja alapuolella olevien vastuselementtien, telojen ym. uunin osien aiheuttama johtumis-, konvektio- ja säteilylämpö-vaikutus, jolloin lasilevyn ylä- ja alapintoihin kohdistuvan kokonaislämpövaikutuksen tasaamiseksi lasilevyn yläpintaan kohdistetaan ainakin lämmitysjakson alkuvaiheessa tehostettu konvektiolämpövaikutus puhaltamalla uuniin ilmaa lähellä lasilevyn yläpintaa kapeina suihkuina, jotka injektorivaikutuksella aikaansaavat uunissa olevan kuuman ilman turbulenssi-virtauksen pitkin lasilevyn yläpintaa.

.*:*· Keksinnön kohteena on myös laite lasilevyjen kaareutumisen estämiseksi teloilla varustetussa vaakakarkaisulaitoksen uunissa, johon laitteeseen kuuluu uuni, sen sisäpuolella olevat lämmitys vastukset uunin lämpötilan pitämiseksi lähellä lasin pehmenemislämpötilaa, uunin sisäpuolella olevat vaakasuuntaiset telat, jotka kannattavat vaakasuuntaista lasilevyä ja muodostavat sen kuljettimen, sekä telojen muodostaman kanna-tuspinnan yläpuolinen puhallusputkisto lämmöntasausilman puhaltamiseksi uuniin.

Tällainen menetelmä ja laite on tunnettu hakijan US-patentti-julkaisusta 4,390,359. Tämä menetelmä on osoittautunut erittäin käyttökelpoiseksi poistamaan se vaikea ongelma, että lämmityksen eri vaiheissa lasilevyn ylä- ja alapintoihin kohdistuu erilaiset lämpövaikutukset, jotka lämmityksen alkuvaiheessa pyrkivät kaareuttamaan lasilevyä niin, että reunat ko- 2 83072 hoavat ylöspäin, ja lämmityksen loppuvaiheessa päinvastaiseen suuntaan. Tämä johtuu erityisesti siitä, että kylmä lasilevy siirtyy uuniin kuumille teloille, jotka aluksi luovuttavat nopeasti lämpöä lasilevyn alapintaan, mutta lämmitysjakson lopussa lasilevyn lämpötila lähestyy telojen lämpötilaa, jolloin lasilevyn yläpintaan siirtyvän lämpömäärän suhteellinen osuus kasvaa. Tätä ongelmaa on siis voitu olennaisesti lievittää US-patenttijulkaisusta 4,390,359 tunnetulla lämmöntasaus-puhalluksella.

On kuitenkin havaittu, että tällä tunnetulla menetelmällä ja laitteella lasin yläpuolinen lämmönsiirto ei ole ollut kaikissa tapauksissa riittävää. Erityisesti aivan lämmitysjakson alussa olisi saatava aikaan vielä tehokkaampi kompensaatio ala- ja yläpintojen väliseen lämmitykseen.

Tämän keksinnön tarkoituksena on edelleenkehittää tätä lämmöntasausjärjestelmää siten, että se saadaan aikaisempaa tehokkaammaksi. Erityisesti keksinnön tarkoituksena on saada aikaan tehokkaampi lämmöntasausmenetelmä ja laite, joka on rakenteeltaan yksinkertainen eikä vaadi lisäenergian käyttöä.

Tämä tarkoitus saavutetaan keksinnön mukaisella menetelmällä, jonka tunnusomaiset piirteet on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1. Keksinnön mukaisen laitteen tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 4. Riippuvaisissa patenttivaatimuksissa on esitetty keksinnön edullisia sovel-lutusmuotoja.

Seuraavassa keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selostetaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen menetelmän toteuttavalla laitteistolla varustetun uunin poikkileikkausta ja kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaisen uunin osan pitkittäisleikkausta .

3 83072

Uunin 1 sisään telojen 2 muodostaman lasinkannatustason yläpuolelle on asennettu kuumankestävästä teräksestä valmistettuja paineilmaputkia 3. Putket 3 on sijoitettu poikittain lasin kulkusuuntaan nähden eli samaan suuntaan kuin telat 2. Jokaisessa poikittaisessa paineilmaputkessa 3 on halkaisijaltaan noin 1 mm:n reiät vaakasuorassa tai hieman alaviistoon suunnattuna molempiin suuntiin noin 100 mm:n välein. Puhal-luspaine putkissa 3 on noin 3-5 baria. Putkien 3 rei'istä purkautuvat kapeat ilmasuihkut aikaansaavat uunissa olevan kuuman ilman turbulenssivirtauksen pitkin lasilevyn yläpintaa. Tämä puolestaan tehostaa lämmön siirtymistä konvektio-lämpövaikutuksella lasin yläpintaan.

Nuolella 4 merkitty paineilman syöttö ei kuitenkaan tapahdu suoraan putkiin 3, vaan uunin pituussuuntaiseen jakoputkeen 5, johon liittyy useita uunin poikittaissuuntaisia putkia 6, jotka on sijoitettu telojen 2 muodostaman kannatuspinnan alapuolelle, joka toiseen telaväliin. Putkien 6 kautta ilma siirtyy kokoojaputkeen 7, johon puhallusputket 3 liittyvät. Putkien 6 kautta kulkiessaan ilma esilämpiää ja samalla se jäähdyttää teloja 2 ja lasilevyn alapuolista tilaa.

Uunissa 1 on lisäksi tavanomaiseen tapaan yläpuoliset lämmi-tysvastukset 8 ja alapuoliset lämmitysvastukset 9. Putkistot 3 ja 6 sijaitsevat vastusten 8, 9 ja telojen 2 välissä. Putkistot 3, 6 sijaitsevat mahdollisimman lähellä teloja ja ovat massaltaan pieniä, jolloin ne eivät itse merkittävästi vaikuta uunin lämpötasapainoon, mutta puhalluksen aikana niillä voidaan tehokkaasti ja hetkellisesti pienentää lämmönsiirtoa alapintaan ja lisätä sitä yläpintaan.

Alapuolisen jäähdytyksen ansiosta tarvitaan huomattavasti vähemmän puhallusilmaa kuin aikaisemmin. Keksinnön seurauksena voidaan myös kokonaislämmitysaikaa lyhentää.

Keksinnön tehokkuuden selvittämiseksi suoritettiin kolme koetta, joiden suoritustapaa ja tuloksia selvitetään seuraavassa.

4 83072

Koe 1 Tässä kokeessa käytettiin pelkästään yläpuolista puhallusput-kistoa (vrt. taulukko 1), jossa reiät oli sijoitettu vastus-elementtien 8 keskikohdalle, jotta puhallusilma olisi kuumempaa vastuksen hehkuessa suoraan reikien yläpuolella. Järjestelyllä ei kuitenkaan saavutettu havaittavaa parannusta verrattuna vanhaan putkistoon, jossa oli vähemmän reikiä vastusten välisiin kohtiin sijoitettuna.

Koe 2 Tässä kokeessa pidettiin putkiston reikäjako samana kuin kokeessa 1 mutta reikiä suurennettiin ςί 1,4 mm:stä 1,7 mm: iin. Koelasina käytettiin samaa kuin ensimmäisessä kokeessa. Myös puhalluspaineet ja uunin lämpötilat olivat samoja (vrt. taulukko 1). Kokeessa jouduttiin lämmitysaikaa lisäämään 172 sekunnista 182 sekuntiin. Syynä tähän oli käytetyn puhallusil-mamäärän kasvu, jonka vaikutuksesta uuni alkoi jäähtyä ja lämmitysaikaa oli lisättävä, jotta päästiin samaan lasin ulostulolämpötilaan.

Koe 3 Tässä kokeessa käytettiin kuvioissa 1 ja 2 esitettyä keksinnön mukaista järjestelyä. Puhallusputkiston reikäjako oli sama kuin vanhassa putkistossa (reiät vastusten välissä). Reikäkoko oli 1 mm ja reikiä 25 kpl.

Kokeessa havaittiin, että puhallusilman paine voitiin pudottaa 3,5 bariin ja silti uunin lämpötila voitiin pitää 5 - 10° aikaisempaa alhaisempana. Lämmitysaika lyheni 1. kokeeseen verrattuna noin 15 sekuntia. Jos uunin lämpötilaa pidettäisiin samana kuin kokeissa 1 ja 2, lyhenisi lämmitysaika arviolta 20 - 30 sekuntia. Näin ei kuitenkaan tehty, koska uuni oli helpommin hallittavissa alhaisemmassa lämpötilassa.

5 83072

Kokeiden parametrit ja tulokset on koottu seuraavaan taulukkoon.

Taulukko 1

Koe 1 Koe 2 Koe 3

Reikäkoko, <i (mm) 1,4 1,7 1,0

Reikien lukum. (kpl) 30 30 25

Puhalluspaine (bar) 4,5 4,5 3,5

Ilman kulutus (suhteessa) 3 4,5 1

Uunin lämpötila (°C)

Top 710 720 710 720 705 710

Bottom 710 720 710 720 675 685 Lämmitysaika (s) 172 182 155

Silmämääräisesti voitiin arvioida, että kokeessa 3 saatiin optiselta laadultaan parasta lasia muihin kokeisiin nähden.

Kokeissa ilmeni selvästi, että puhallusilman lisäämisellä ei saada suurempaa hyötyä aikaan. Päinvastoin ongelmia alkoi ilmetä muualla: Lämmitysajan piteneminen ja lämmön virtaus ulos rakenteita haittaavasti. Myöskään reikäjaon muuttamisella ei mitään merkittävää parannusta saatu aikaan.

Kolmannessa kokeessa, käytettäessä keksinnön mukaista laitteistoa, havaittiin, että saadaan seuraavia etuja: Lasin optinen laatu paranee, tarvitaan huomattavasti vähemmän puhal-lusilmaa ja tämän seurauksena lämmitysaikaa voitiin lyhentää.

Keksinnön mukaista laitteistoa kokeiltaessa voitiin todeta, 6 83072 että nostamalla puhalluspainetta, saatiin lämmöntasaustoimin-ta jopa liian tehokkaaksi. Tämä tarkoittaa, että yläpuolen lämmönsiirto saatiin alapuolta suuremmaksi. Tämä ominaisuus tekee kuitenkin mahdolliseksi käyttää keksinnön mukaista menetelmää ja laitetta myös vaikeammin hallittavien, pinnoitettujen lasien kuumennusuuneissa.

Claims (9)

1. Menetelmä lasilevyjen kaareutumisen estämiseksi teloilla varustetussa vaakakarkaisulaitoksen uunissa, jossa menetelmässä lasilevyt johdetaan vaakatasossa vaakasuorien telojen (2) muodostamalla kuljettimella uunin (1) läpi, jolloin lasilevyn vastakkaisiin pintoihin kohdistuu lasilevyn ylä- ja alapuolella olevien vastuselementtien (8, 9), telojen (2) ym. uunin osien aiheuttama johtumis-, konvektio- ja säteilylämpö-vaikutus, jolloin lasilevyn ylä- ja alapintoihin kohdistuvan kokonaislämpövaikutuksen tasaamiseksi lasilevyn yläpintaan kohdistetaan ainakin lämmitysjakson alkuvaiheessa tehostettu konvektiolämpövaikutus puhaltamalla uuniin ilmaa lähellä lasilevyn yläpintaa kapeina suihkuina, jotka injektorivaikutuk-sella aikaansaavat uunissa olevan kuuman ilman turbulenssi-virtauksen pitkin lasilevyn yläpintaa, tunnettu siitä, että telojen (2) muodostaman kannatuspinnan alapuolista uunin tilaa jäähdytetään ja jäähdyttämisessä saatua lämpöä käytetään puhallusilman esilämmittämiseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että telojen (2) muodostaman kannatuspinnan alapuolista uunin tilaa jäähdytetään lämmönvaihtoputkissa (6) kiertävällä ilmalla, joka sen jälkeen puhalletaan uuniin lasilevyn yläpuolelle.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uuniin puhallettava ilma johdetaan telojen muodostaman kannatuspinnan alapuolelle sijoitetun lämmönvaihto-putkiston (6) kautta mainitun kannatuspinnan yläpuoliseen pu-hallusputkistoon (3).

4. Laite lasilevyjen kaareutumisen estämiseksi teloilla varustetussa vaakakarkaisulaitoksen uunissa, johon laitteeseen kuuluu uuni (1), sen sisäpuolella olevat lämmitysvastukset (8, 9) uunin lämpötilan pitämiseksi lähellä lasin pehmenemis-lämpötilaa, uunin sisäpuolella olevat vaakasuuntaiset telat β 83072 (2), jotka kannattavat vaakasuuntaista lasilevyä ja muodostavat sen kuljettimen, sekä telojen (2) muodostaman kannatus-pinnan yläpuolinen puhallusputkisto (3) lämmöntasausilman puhaltamiseksi uuniin, tunnettu siitä, että mainitun kannatuspinnan alapuolella on putkisto (6) jäähdytysväliai-neen kiertoa varten ja että jäähdytysväliaineen sitoma lämpö on järjestetty käytettäväksi puhallusputkistoon (3) johdettavan ilman esilämmitykseen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainitun kannatuspinnan ala- ja yläpuoliset putkistot (3, 6) yhtyvät ja että uuniin puhallettava lämmönta-sausilma on järjestetty jäähdytysväliaineena kiertämään mainitun alapuolisen putkiston (6) kautta.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että kannatuspinnan alapuoliseen jäähdytysputkis-toon (6) kuuluu uunin poikittaissuuntaisia putkia, jotka sijaitsevat telojen (2) välitiloissa tai välittömästi niiden alapuolella.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että kannatuspinnan yläpuoliset puhallusputket (3) muodostuvat uunin poikittaissuuntaisista rei'itetyistä putkista, jotka liittyvät uunin pituussuuntaiseen kokoojaputkeen (7), johon myös jäähdytysputket (6) liittyvät.

7 83072

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että jäähdytysputket (6) sijaitsevat joka toisessa telavälissä.

9 83072 Patentkray