FI86054C - Foerfarande och anordning foer boejning av glasskiva. - Google Patents

Description

Menetelmä ja laite lasilevyn taivuttamiseksi. - Förfarande och anordning för böjning av glasskiva.

1 86054

Keksinnön kohteena on menetelmä lasilevyn taivuttamiseksi, menetelmään kuuluessa seuraavat vaiheet: - lasilevy kuumennetaan taivutusuunissa lähelle pehmenemisläm-pötilaa, - kuumennettua lasilevyä kannatetaan rengasmuotilla, ja - annetaan lasilevyn taipua painovoiman vaikutuksesta - taivutettavan lasilevyn yläpuolisesta uuninosasta kierrätetään ilmaa lasilevyn alapuoliseen uuninosaan ja siten synnytetään erilainen painevaikutus lasilevyn vastakkaisille puolille.

Keksinnön kohteena on myös laite lasilevyn taivuttamiseksi, johon laitteeseen kuuluu: - taivutusuuni, jossa on kuumennuslaitteet uunin lämpötilan pitämiseksi riittävän korkeana lasilevyn taivutusta varten ja - rengasmuotti, jolla taivutettava lasilevy on kannatettuna taivutusuunissa.

Keksintöä voidaan soveltaa eri tyyppisten uunilaitosten yhteydessä. Yksi päätyyppi on sellainen, jossa rengasmuotilla kannatettua lasilevyä siirretään uuniosastosta toiseen, kasvattamalla lämpötilaa peräkkäisissä uuniosastoissa. Viimeisessä osastossa lämpötila tulee riittävän korkeaksi taivutusta varten. Toinen • ·.. päätyyppi on sellainen, jossa lasilevy kuumennetaan teloilla varustetussa uunissa ja siirretään sitten esim. yläpuolisella alipainenostimellä teloilta ylös ja lasketaan alle tuodun rengas-muotin päälle, minkä jälkeen taivutus voidaan suorittaa rengas---· muotilla uunissa tai uunia seuraavassa erillisessä taivutusosas-tossa.

Riippumatta käytettävästä uunityypistä, on rengasmuoteilla tapahtuvassa taivutuksessa ollut ongelmana lasilevyn eri alueiden läm-V pötilan ja taivutuksen hallinta. Jos lasilevyn lämpötila kaut-: taaltaan nostetaan riittävän korkeaksi, jotta hankalasti taipuvat 2 86054 reuna-alueet saadaan taipumaan, pehmenee myös lasilevyn keskialue niin, että se taipuu ja roikkuu liiaksi alaspäin.

On tunnettua välttää tämä ongelma siten, että kohdistetaan voimakkaampi lämmitysvaikutus lasilevyn reuna-alueille, jotta ne saadaan riittävästi taipumaan, mutta lasilevyn keskialue jätetään huomattavasti kylmemmäksi (esim. 580°C), jotta vältetään sen liika taipuminen ja roikkuminen alaspäin. Tästä kuitenkin seuraa se epäkohta, että ei voida valmistaa kunnollista karkaistua taivutettua lasia, koska karkaisua varten lasilevyn koko alue olisi lämmitettävä yli 600°C, sopivimmin lämpötilaan noin 610 - 620°C.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite, joiden avulla lasilevy voidaan taivuttaa rengasmuotilla pääasiassa painovoimaisest.i samalla kun lasilevyn koko alue voidaan lämmittää riittävään lämpötilaan taivutusta ja myös karkaisua varten.

Erityisesti keksinnön tarkoituksena on saada aikaan menetelmä ja laite, joilla lasilevyn koko alueen painovoimaista taivutusta voidaan hallita ja ohjata tavanomaisesta painovoiman ja lämpötilan riippuvuudesta poikkeavalla tavalla. Keksinnön lisäpiirteenä on mahdollisuus kohdentaa lämmitysvaikutus taivutuksen kriittisiin osa-alueisiin.

Nämä ja muut jäljempänä tarkemmin ilmenevät keksinnön tarkoitukset voidaan saavuttaa oheisissa patenttivaatimuksissa esitettyjen tunnusmerkkien perusteella.

Seuraavassa keksinnön eräitä suoritusesimerkkejä havainnollistetaan viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää kaaviollisena aksonometrisena kuvantona ja osittain auki leikattuna keksinnön mukaisen menetelmän -·· ' toteuttavaa laitetta.

/ > Kuvio 2 esittää taivutettua lasilevyä.

3 86054

Kuviot 3A - C esittävät kaavioi 1isesti sivulta nähtynä lasilevyn taivutusta keksinnönmukaisel1 a menetelmällä ja laitteella taivutuksen eri vaiheissa.

Kuvio 4 esittää kaavioi 1isesti sivulta nähtynä muottirakennet-ta, jossa on välineet lasilevyn taivutuksen auttamiseksi mekaanisesti.

Kuvio 5 esittää kaaviollisena pystyleikkauksena laitteistoa, jolla taivutettu ja karkaisulämpötilaan lämmitetty lasilevy voidaan siirtää karkaisuosastoon.

Kuvio 6 esittää kaaviollisena pystyleikkauksena taivutusuunia, jossa tehostettu lämmitysvaikutus on kohdistettu lasilevyn reuna-alueisiin samalla puhallusilmalla, jolla synnytetään lasilevyä kannattava paine-ero.

Kuvio 7 esittää kaaviollisena leikkauksena vielä erästä muot-tirakennetta, jossa muotin reikiä tai solia 11 hyväksikäyttäen ohjataan ilmavirtausta, jonka muotin vastakkaisilla puolilla vaikuttava paine-ero saa aikaan.

Kuvio 8 esittää vielä kaaviollista halkileikkausta muottira-kenteesta, jolla lasilevyn vastakkaisilla puolilla vaikuttava paine-ero rajoitetaan lasilevyn pinta-alan keskialueelle.

Kuten ilmenee erityisesti kuvioista 1, 5 ja 6, on uuni 1 jaettu välikatolla 3 ylempään uuniosaan 1.1 ja alempaan uuniosaan 1.2. Uuniosien tai tilojen 1.1 ja 1.2 välillä on putki tai kanavisto 4, jossa on puhallin 5, joka siirtää ilmaa ylemmästä uuniosasta 1.1 alempaan osaan 1.2. Välikatossa 3 on aukko 3.1 (katso myös kuviot 3A, 7 ja 8), jonka yläpuolelle ja kohdalle rengasmuotti 6 ja sen kannattama lasilevy 7 asetetaan. Aukon 3.1 reunat voivat olla enemmän tai vähemmän tiivistetyt vasten rengasmuot- 4 86054 tia 6 kaulusmaisel1 a tiivisteellä 3.2, Väliseinä 3 ja kaulus 3.2 voivat olla metallilevyä. Kun rengasmuotti 6 lasi 1evyineen 7 on asetettu aukon 3.1 päälle ja puhaltimella 5 siirretään ilmaa välikaton 3 yläpuolelta alapuolelle, syntyy lasilevyn 7 vastakkaisille puolille paine-ero, joka pyrkii kannattamaan lasilevyä 7. Paine-eromittauksel1 a 12 ohjataan puhaltimen 5 tehoa niin, että haluttu paine-ero ja kannatusvaikutus lasilevylle 7 saadaan aikaan. Tämän paine-eron ansiosta voidaan koko lasilevy 7 lämmittää karkaisua varten riittävään lämpötilaan 610 - 620°C ilman, että lasilevyn keskialue C, joka ei ole rengasmuotin kannattamana, roikkuisi liiallisesti alaspäin.

Lasilevyn päätyalueille ja kulmien läheisyyteen muodostuu kriittiset taivutusalueet B, joissa lasilevyn muodonmuutos ja tarvittava venymä on suurin. Kuten kuviossa 6 on esitetty, voidaan paine-eron synnyttämiseen käytettävä ilma kohdistaa putkilla 4.3 näihin kriittisen taivutuksen alueisiin, jolloin lisääntynyt konvektio tehostaa näiden alueiden lämmitystä. Puhal-lusvirtauksen aiheuttamalla paineella voidaan luonnollisesti vaikuttaa myös siihen, että lasilevyn vastakkaisilla puolilla oleva paine-ero vaihtelee pinnan eri alueilla. Kuitenkin lasilevyn 7 koko pinnan alueella on alapuolinen paine P2 olennaisesti suurempi kuin yläpuolinen painevaikutus Pi. Tällöin on termi "painevaikutus" ymmärrettävä laajasti niin, että siihen kuuluu myös lasin pintaa vasten törmäävän virtauksen reaktio-voima .

Kuvion 3 tapauksessa on tavanomaisesta reunamuottitaivutuksesta poiketen esitetty muottirakenne, jolla aikaansaadaan lasilevyn reuna- ja kulma-alueiden taivutus alaspäin samalla kun keskialuetta nostetaan ylöspäin. Keskialueen nostaminen tapahtuu siis sekä muottirakenteen että mainitun paine-eron avulla. Kuviossa 3A on esitetty lasilevy 7 lämmityksen alkuvaiheessa. Kuviossa 3B lasilevy on jo taipunut lähes muotin muotoon. Tällöin ilmavirtaus lasilevyn reunojen alueella paineesta P2 paineeseen 5 86054

Pi on kiihtynyt. Tämä virtaus kuumentaa lasilevyn reuna-alueita ja edesauttaa niiden taipumista alspäin. Virtaus sinänsä ei kuitenkaan synnytä reuna-alueille suurempaa paine-eroa kuin keskialueella vaikuttava paine-ero. Kuviossa 3C taipuminen on loppuun saatettu ja lasilevy voidaan viedä karkaisuun. Lasilevy voidaan siirtää karkaisuosastoon 2 esim. kuviossa 5 esitetyllä tavalla. Tässä välikatto 3 on vaakasuunnassa liikkuva, jolloin paine-ero lasilevyn 7 yli voidaan säilyttää siirrettäessä muotti 6 uunista 1 karkaisuosastoon 2. Siirtovaiheen ajaksi ohjataan venttiilin 4.3 avulla puhallus kanavahaarasta 4.1 kana-vahaaraan 4.2 suuluukun 10 alle, jolloin varmistetaan lasilevyä 7 kannattavan paineen säilyminen karkaisupuhalluksen aloittamiseen asti tai ainakin niin lähelle karkaisupuhalluksen vaikutusta, ettei lasilevy 7 ehdi muuttamaan muotoaan taipumalla tai roikkumalla alaspäin. Luonnollisesti myös muunlaiset järjestelyt paine-erovaikutuksen ylläpitämiseksi myös siirtovaiheen aikana ovat mahdollisia.

Kuvion 4 esittämässä muotissa on nivelvipujen 9 avulla muodostettu lasilevyn 7 reunaan tarttuvat mekaaniset taivuttimet, jotka kääntävät lasilevyn reunat alaspäin myös siinä tapauksessa, että mainittu paine-ero estäisi reunojen aiastaipumisen kohtuullisessa ajassa ja kohtuullisessa karkaisulämpöti1assa.

Kuvion 7 esimerkissä on muottiin 6 tehty reikiä tai solia 11, joiden kautta ilma voi virrata korkeammasta paineesta P2 alempaan paineeseen Pj.. Reikien tai solien 11 sijoittelulla ja muotoilulla voidaan tätä ilmavirtausta ohjata niin, että tehostettu konvektiovaikutus saadaan aikaan kriittisiin taivutuskoh-tiin.

Kuvion 8 tapauksessa aukon 3.1 ja tiivistyskauluksen 3.2 pinta-ala on huomattavasti pienempi kuin rengasmuotin 6 pinta-ala, jolloin paine-erovaikutus saadaan kohdistetuksi lasilevyn kes-;; kialueelle, kun taas alaspäin taipuvat reuna-alueet pääsevät 6 86054 vapaasti taipumaan alaspäin ilman, että mainittu paine-erovai-kutus sitä vastustaisi. Täten voidaan lasilevyn reuna-alueille saada aikaan jyrkkiäkin taivutuksia.

Lasilevyn 7 ja muotin 6 siirto uunin ja karkaisuosaston välillä voidaan toteuttaa esim. siirtotangoi1 la 8 (kuvio 1), joihin muotti 6 on kiinnitetty.

Koska uuniosien 1.1. ja 1.2 välistä paine-eroa tarvitaan vasta siinä vaiheessa, kun lasilevy alkaa taipua, ei puhallinta 5 tarvitse käyttää lämmitys jakson alkuvaiheessa, jos lasilevyn 7 lämmitys lopulliseen taivutuslämpötilaan tapahtuu vasta taivu-tusuunissa 1. Jos sen sijaan taivutuslämpötilaan tai lähelle taivutus 1ämpöti1 aa kuumennettu lasilevy 7 tuodaan taivutusosas-toon 1 edeltävästä uuni osastosta, voi puhallin 5 olla jatkuvasti käynnissä. Kuitenkin taivutuksen loppuvaiheessa, varsinkin jos välikatto 3 ja kaulus 3.2 ovat suhteellisen tiiviit, on puhal1ustehoa 5 laskettava, jotta paine-ero uuniosien 1.1 ja 1.2 välillä ei alkaisi kasvaa lasilevyn 7 suljettua virtaus-tien.

Keksinnön mukaisella menetelmällä saavutetaan mm. seuraavia etuja: 1. Lasilevyyn kohdistuu mekaanista kosketusta vain reunoilla, jolloin lasiin ei tule minkäänlaisia pintavikoja sen keskiosaan, jossa pinnan laatuvaatimukset ovat suurimmat.

2. Lasin taipuminen tapahtuu painovoimaisesti ilman mitään merkittävää kosketusta tai voimaa, jolloin taipumislin jät ovat joustavat, eikä lasiin tule optisia virheitä "epäjatkuvan" taipumisen tai muottipintakosketuksen aiheuttamien painaumien seurauksena.

3. Lasi voidaan koko alueellaan kuumentaa riittävän korkeaan lämpötilaan karkaisua varten, jolloin ohuidenkin lasien taivutus ja karkaisu tulee mahdolliseksi.

4. Taivutusmuottitekniikka on keraamisia muotteja halvempi ja 7 86054 helpommin toteutettavissa.

5. Lasin lämpötilan ja taipumisen seuraaminen on helppoa, koska lasi on paikoillaan. Paine-eron vaikutuksesta painovoiman vaikutus on osittain eliminoitunut, jolloin taipuminen on myös hidasta ja taivutusprosessi voidaan suorittaa rauhallisesti ilman äkkinäisiä muodonmuutoksia.

6. Lämmitysvaikutus voidaan kohdentaa kriittisiin taivutuskoh-tiin.

7. Koska menetelmä mahdollistaa taivutuksen korkeissa lämpötiloissa, voidaan lasilevy muotoilla myös vaikeisiin taivutusmuotoihin pelkästään reunamuotin ja paikallisen ilmasuihkun yhteisvaikutuksen avulla. Vaikeisiin taivutusmuotoihin on tähän asti tarvittu aina kalliita keraamisia muotteja.

Keksintöä on selostettu edellä ainoastaan eräiden suoritusesi-merkkien avulla ja on selvää, että keksinnön yksityiskohdat ja rakenteelliset toteutustavat voivat monin tavoin vaihdella seu-raavien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (12)

1. 8 86054 Patentti vaatimukset
2. 1. Menetelmä lasilevyn taivuttamiseksi, menetelmään kuuluessa seuraavat vaiheet: - lasilevy (7) kuumennetaan taivutusuunissa (1) lähelle pehmenemislämpötilaa, - kuumennettua lasilevyä (7) kannatetaan rengasmuoti11 a (6), - annetaan lasilevyn taipua painovoiman vaikutuksesta, ja - taivutettavan lasilevyn (7) yläpuolisesta uuninosasta (1.1) kierrätetään ilmaa lasilevyn alapuoliseen uuninosaan (1.2) ja siten synnytetään erilainen painevaikutus lasilevyn (7) vastakkaisille puolille, tunnettu siitä, että mainitulla painevaikutuksel1 a kannatetaan lopulliseen muotoonsa taivutettua lasilevyä, joka kuumennetaan myös keskialueeltaan karkaisua varten riittävään lämpötilaan, joka on niin korkea, että ilman mainittua paine-vaikutusta lasilevyn keskialue taipuisi ja roikkuisi liikaa a 1aspäin.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ainakin osa lasilevyn (7) alapuolelle kierrätettävästä ilmasta puhalletaan vasten lasilevyn alapintaa paikallisesti kohdennettuna siten, että konvektiolämpövaikutus lisääntyy kriittisiin taivutuskohtiin (B).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painevaikutuksen tehostamiseksi uunissa (1) käytetään välikattoa (3), jossa olevan aukon (3.1) kohdalle rengasmuotti (6) 1asi1evyineen (7) asetetaan.
5. 4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasilevyn (7) reuna- ja kulma-alueita taivutetaan alaspäin samalla kun keskialuetta nostetaan ylöspäin mainitun painevaikutuksen avulla. 9 86054
6. 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasilevyn vastakkaisilla puolilla olevia erilaisia painevaikutuksia mitataan ja ilmankierrätyspuhaltimen (5) tehoa säädetään mainitun mittauksen (12) perusteella.
7. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lasilevyn (7) reuna-alueiden taipumista autetaan mekaanisilla paininelimillä (9).
8. 7. Patenttivaatimuksen 1 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu erilainen painevaikutus aiheutetaan lasilevyn (7) vastakkaisten pintojen välille myös sen siirtovaiheen aikana uunista (1) karkaisuosastoon (2).
9. 8. Laite lasilevyn taivuttamiseksi, johon laitteeseen kuuluu: - taivutusuuni (1), jossa on kuumennus 1 aitteet uunin lämpötilan pitämiseksi riittävän korkeana lasilevyn taivutusta varten ja - rengasmuotti (6), jolla taivutettava lasilevy (7) on kannatettuna taivutusuunissa, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu lisäksi : - välikatto (3), joka jakaa uunin ylempään ja alempaan osastoon (1.1 ja 1.2) ja jossa välikatossa (3) on aukko (3.1) rengas-muotin (6) avoimen keskialueen kohdalla: - putki tai kanavisto (4), joka yhdistää välikaton (3) yläpuolisen uunintilan (1.1) välikaton alapuoliseen uunintilaan :: (1.2), ja - puhallinlaitteisto (5), joka mainitun putken tai kanaviston kautta siirtää ilmaa mainitusta yläpuolisesta tilasta (1.1) alapuoliseen tilaan (1.2), jolloin lasilevyn (7) vastakkaisille puolille aikaansaadaan erilainen painevaikutus, joka tukee taivutettua lasilevyä alhaaltapäin. 1 Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että välikaton (3) aukon (3.1) reunat on ainakin jossain määrin tiivistetty (3.2) vasten rengasmuottia (6). 10 86054
10. 10. Jonkin patenttivaatimuksen 8-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että rengasmuotissa (6) on reikiä (11) tai solia, jotka ohjaavat ilmavirtausta alemmasta uuniosasta (1.1) y1empään (1.2).
11. 11. Jonkin patenttivaatimuksen 8-10 mukainen laite, tunnettu siitä, että välikaton (3) aukko (3.1) rajoittaa rengasmuotin (6) kehää pienemmän pinta-alan, jolloin ainoastaan osaan lasilevyn (7) alapinnasta kohdistuu korkeampi painevai-kutus (P2).
12. 12. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että välikatto (3) on vaakasuunnassa liikuteltavissa. n 86054