FI86406B - Anordning foer vaermehaerdning av glasskivor. - Google Patents

Description

1 8 6 4 O 6

Laite lasilevyjen 1ämpölujittamiseksi. - Anordning för värmehärdning av glasskivor.

Keksinnön kohteena on laite lasilevyjen lämpölujättämiseksi, johon laitteeseen kuuluu uuni, jossa on kuumennuselementit lasilevyjen kuumentamiseksi lähelle pehmenemis1ämpöti1 aa, ja 1ämpölujitusasema, jossa on vaakasuuntaiset kuljetintelat, joiden yläpinta määrittää lasilevyjen kuljetustason.

Lasin 1ämpölujittaminen eroaa karkaisusta siinä, että jäähdytys tapahtuu olennaisesti hitaammin, jolloin myös lasin pintajännitykset jäävät olennaisesti pienemmiksi. Lämpölujitetun lasin ominaisuuksia on käsitelty mm. GB-hakemusjulkaisussa 2,191,998. Jotta aikaansaadaan normien mukaista 1ämpölujitettua lasia, on jäähtymisnopeutta voitava tarkoin kontrolloida. Erityisenä ongelmana on tällöin se, että lasin paksuuden vaihtuessa myös jäähtymisnopeus olennaisesti muuttuu (jos jäähtymisolosuhteet pysyvät vakiona).

Hakijan aikaisemmassa suomalaisessa patenttihakemuksessa 903362 on esitetty ratkaisu, jolla voidaan suorittaa paksuudeltaan vaihtelevien ja myös paksuhkojen (yli 10 mm) lasilevyjen jäähdytys hallitusti ja riittävän hitaasti. Tämä tapahtuu jäähdyttämällä lasilevyä ylä- ja alapuolisten levyjen välissä. Jäähtymisnopeutta voidaan säätää säätämällä levyjen etäisyyttä lasilevystä ja myöskin kohdistamalla enemmän tai vähemmän jäähdy-tyspuhal1 usta levyjen ulkopintoihin. Tämän laitteen käytännön kokeissa on havaittu, että jos molempien levyjen sisäpinnat eli lasia kohti olevat pinnat ovat samalla tavoin lämpösäteilyä heijastavat, saadaan epätasainen puristusjännitys ja kaareva lasi. Tämä aiheutuu siitä, että telat varjostavat lämpösäteilyn heijastumista alalevystä takaisin lasiin. Lisäksi lämpöä johtuu teloihin.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti on tehty havainto, että jos 2 86406 ylälevyn alapinta tehdään mustaksi (emissiokerroin £ ί o,8 ... 0,9 ja alalevyn yläpinta kirkkaaksi, saadaan melko tasainen puristusjännitystaso ja suora lasi.

Kuitenkin paksuilla laseilla (esim. 15 mm ja 19 mm) halutun puri s tus jänni tystason saavuttaminen tai alittaminen edellyttää, että alapuolen lämmönsiirtoa voidaan pienentää vielä siitä tilanteesta, joka aikaansaadaan telojen alapuolelle asetetulla kirkkaalla levyllä. Tämän aikaansaamiseksi on keksinnössä lähdetty siitä, että alapuolen kirkas levy on lisäksi muotoiltava siten, että se voidaan tuoda niin lähelle lasia kuin mahdollista. Tällöin alapuolen kirkkaan levyn näkyvyyskerroin lasin suhteen paranee ja lisäksi lasin alapuolella olevan ilman lämpötila nousee, jolloin konvektio ilmaan pienenee.

Keksinnölle on siis tunnusomaista, että alalevyn pinta on tehty lämpösäteilyä hyvin heijastavaksi ja aallotettu siten, että levyn yläasennossa aaltojen harjat ulottuvat telojen väliin olennaisesti telojen alimpien kohtien yläpuolelle.

Keksinnön mukaisella ratkaisulla alapuolista lämmönsiirtoa on pienennetty tyypillisesti noin 25 ... 30 %. Tämä kompensoidaan pienentämällä ylälevyn alapinnan emissiviteettiä samassa suhteessa.

Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan ylälevy on tasainen ja alapinnaltaan harmaa (ε % 0,5 ... 0,7) niin, että se heijastaa lämpösäteilyä olennaisesti huonommin kuin alalevyn yläpinta, joka ainakin telojen välisillä alueilla on kiillotettu lämpösäteilyä hyvin heijastavaksi.

Keksintö tarjoaa myös erinomaiset jäähtymisolosuhteiden säätö-mahdollisuudet. Keksinnön mukaisesti muotoillun alalevyn ja lasilevyn välisen etäisyyden säädöllä saadaan aikaan huomattavasti tehokkaampi säätövaikutus (laajempi säätöalue) kuin jos li 3 86406 alalevy olisi suora. Sen sijaan kirkaspintaiseen alalevyyn kohdistetulla jäähdytyspuhalluksel1 a ei ole kovin suurta vaikutusta, koska hyvin heijastava alalevy absorboi huonosti siihen osuvaa lämpösäteilyä. Sen sijaan ylälevyyn kohdistetulla jääh-dytyspuhalluksella on olennainen vaikutus jäähtymisnopeuteen. Näin ollen ylälevyn osalta säätö voidaan suorittaa joko etäisyyden säätönä tai jäähdytyspuhal1 uksen säätönä tai niiden molempien yhdistelmänä. Ylälevyn etäisyyden säädöllä vaikutetaan lähinnä konvektion suuruuteen. Lämpösäteilyyn ei juurikaan voida vaikuttaa.

Keksinnön mukaisella laitteella on siis mahdollista lämpölujit-taa paksuudeltaan suuresti vaihtelevia laseja (esim. 8 mm -19 mm) erilaisten normien mukaisesti.

Keksinnön mukaisella laitteella on myös mahdollista hakea sellaiset 1ämpölujitusolosuhteet, että lasien rikkoutuminen lämpölujitusasemassa minimoituu. Esim. säätövirheiden tai muiden syiden takia ei lasien rikkoutumista voida kuitenkaan koko- ____; naan välttää. Jos lasien rikkoutumisia tapahtuu, voisivat aal- 1 otetun alalevyn ja telojen väliin pystyyn jäävät lasinkappaleet aiheuttaa vahinkoja teloille ja seuraaville laseille.

Tästä syystä keksintöön kuuluu myös laitteen yhteydessä käytettävä menetelmä rikkoontuneiden lasilevyjen kappaleiden poistamiseksi alalevyltä. Menetelmälle on tunnusomaista, että lasilevyjen pituus mitataan ennen lämpölujitusta ja sen jälkeen ja jos pituusero havaitaan, kuljetintelat pysäytetään ja ala-.... levy tai sen erillinen pohjalevy käännetään kaltevaan asentoon niin, että alalevyn tai sen erillisen pohjalevyn yksi sivureuna •· tulee olennaisesti alemmas kuin toinen sivureuna.

Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaan 1 ämpöl ujitusasema voidaan helposti muuttaa karkaisuasemaksi . Tätä varten ylälevyt ... ja alalevyt muodostuvat 1 ämpöl ujitusosaston pituussuunnassa eli lasilevyjen kuljetussuunnassa peräkkäisistä 1evykaistaleista, 4 86406 jotka on irrotettavasti asennettu nostettavien ja laskettavien kannatuskehysten varaan. Levykaistaleet voidaan helposti irrottaa kehyksistään ja poistaa laitteesta.

Keksinnön mukainen aallotettu alalevy voidaan tehdä monella tavalla. Aaltojen harjat ja pohjat voivat olla samaa levymate-riaalia tai vaihtoehtoisesti erilliset aaltojen harjat on asetettu erillisen pohjalevyn päälle.

Seuraavassa keksinnön erästä suoritusesimerkkiä selostetaan lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta kaaviollisena pystyieikkauksena.

Kuvio 2 esittää lähemmin 1ämpölujitusaseman keskeistä osaa kaaviollisena pysty 1eikkauksena.

Kuvio 3 esittää 1ämpölujitusasemassa käytettävän alalevyn vaihtoehtoista suoritusmuotoa.

'··- Kuvio 4 esittää pitkittäispystyl eikkausta keksinnön mukaisen 1ämpö1ujitusaseman päädystä kun laitteen osat ovat :.· 1 ämpöl uji tusasennossa .

Kuvio 5 esittää samaa kuin kuvio 4, mutta tilanteessa, jossa laitteen osat ovat karkaisuasennossa.

Kuvio 6 esittää kaaviollisena poikkileikkauksena keksinnön mukaista 1ämpölujitusasemaa avattuna lasinkappaleiden ja murujen poistoa varten.

Kuviossa 1 esitettyyn laitteeseen kuuluu ensimmäinen uuniosasto 1, toinen uuniosasto 2, 1ämpölujitusosasto 3, ja jäähdytysosas-to 4. Uunin 1, 2 kuljetin muodostuu vaakasuuntaisista teloista 5 86406 5 ja asemien tai osastojen 3, 4 kuljetin muodostuu vaakasuuntaisista teloista 6. Teloilla 5 ja 6 lasilevyjä siirretään osastosta toiseen ja lisäksi teloja edestakaisin pyörittämällä lasilevyjä liikutetaan oski11 oivasti kussakin osastossa. Uuni-osastoissa 1 ja 2 olevat kuumennuselementit 19 voivat olla esim. vastuselementtejä, mutta luonnollisesti myös muunlaiset 1ämmönlähteet kuten kaasupolttimet voivat tulla kysymykseen.

Osastoissa 3 ja 4 on telojen 6 muodostaman kuljettimen yläpinnan tason 7 (lasilevyjen kuljetustason) molemmilla puolilla jäähdytysilmasuuttimet 8. Suuttimet 8 liittyvät poikittais-suunnassa pitkänomaisiin suutinkoteloihin 18 (kts. kuvio 6); joihin jäähdytysilma syötetään esittämättä jätetyillä puhaltimilla tai kompressoreilla. Suuttimet 8 voivat olla konstruktioltaan samanlaisia kuin on tyypillisesti käytetty karkaisu-laitosten karkaisujäähdytysosastoissa. Nämä ovat olleet yleisesti tunnettuja ja käytettyjä erilaisissa muodoissa jo vuosi-kymmenien ajan, joten niiden rakennetta ei tässä yhteydessä . .· tarkemmin esitetä.

Jäähtymistä hidastavat levyt 9 ja 11 on sijoitettu puhallus-suuttimien 8 ja kuljetustasossa 7 olevan lasilevyn 15 väliin. Levyt 9 ja 11 rajaavat väliinsä 1ämpo1ujituskammion 10.

Koska telat 6 olennaisesti pienentävät alalevyn 11 näkyvyysker-rointa suhteessa lasilevyyn 15, muodostuu ylä- ja alalevyn 9 ja 11 jäähtymistä hidastava vaikutus olennaisesti erilaiseksi.

_____ Tämä erilaisuus on keksinnössä kuitenkin kompensoitu tekemällä alalevyn 11 yläpinta 13 kirkkaaksi eli lämpösäteilyä hyvin hei-· jastavaksi ja lisäksi alalevy 11 on aallotettu siten, että aaltojen harjat 12 ulottuvat telojen 6 väliin olennaisesti telojen 6 alimpien kohtien yläpuolelle. Kuvion 2 esimerkissä aaltojen harjat 12 ulottuvat telojen 6 keskiakse1ien kautta kulkevan tason yläpuolelle. Aaltojen 12 korkeus on samaa suuruusluokkaa tai hieman suurempi kuin telojen 6 halkaisija. Tällainen aallo- 6 86406 tettu muotoilu parantaa olennaisesti levyn 11 näkyvyyskerrointa suhteessa lasiin 15. Levyn 11 kirkkaan pinnan 13 ja hyvän näky-vyyskertoimen ansiosta saadaan aiempaa huomattavasti suurempi osa lämpösäteilystä palaamaan takaisin lasilevyyn 15. Lisäksi levy 11 saadaan lähelle lasilevyä 15, jolloin välitilan lämpötila lisääntyy ja lasilevyn 15 alapinnan jäähtyminen kovenktion vaikutuksesta pienenee. Havaitaan, että alalevyn 11 jäähtymi-senestovaikutuksel1 e saadaan myös laaja säätöalue pelkästään säätämällä alalevyn 11 ja lasilevyn 15 välimatkaa.

Ylälevyn 9 alapinta 16 voi olla harmaaksi hapettunut teräspinta tai se voi olla myös harmaaksi maalattu. Pinnan 16 heijastus-kerroin on alle 0,7. Ylälevyn 16 jäähtymisenestovaikutusta voidaan tällöin säätää paitsi säätämällä sen ja lasilevyn välistä etäisyyttä, myöskin kohdistamalla suuttimista 8 jäähdytyspuhal-lus ylälevyn 9 yläpintaan.

Molemmat levyt 9 ja 11 voidaan tehdä teräslevyistä, esim. AISI 304 2BA. Alalevyn 11 yläpinta voidaan kiillottaa esim. kiilto-hehkutuksella. Heijastava pinta voidaan tehdä myös teräksen . päälle ns. kovakromauksena. Pinnan 13 heijastuskerroin on yli 0,8.

Kuviossa 3 on esitetty levyn 11 vaihtoehtoinen rakenne, jossa yhteisen pohjalevyn 14 päälle on asetettu erillisiä aallonharjoja 12.

Levyt 9 ja 11 on edullista tehdä osaston 3 pituussuunnassa peräkkäisistä 1evykaista1eista, jotka on irrotettavasti asen-.·.· nettu nostettavien ja laskettavien kehysten 20 ja 21 varaan, jotka on esitetty kuvioissa 4 ja 5. Kuviossa 4 levyt 9 ja 11 ovat paikoillaan lämpölujitusasennossa. Kun levyt 9 ja 11 ·... irrotetaan kehyksistään 20 ja 21 ja vedetään ulos laitteen sivusta, voidaan suuttimien 8 päät siirtää kehysten 20 ja 21 ____ sisään niin lähelle lasilevyä 15, että lasilevyn karkaisu li 7 86406 voidaan suorittaa. Täten myös ohuet lasilevyt voidaan karkaista samalla laitteella. Sen sijaan paksuhkot lasilevyt, jotka jäähtyvät hitaammin, voidaan ajaa 1ämpölujitusosaston 3 läpi jäähdytysosastoon 4, jossa suoritetaan karkaisujäähdytys. Tällöin laitetta voidaan käyttää vuoron perään lämpölujitus-laitteena ja paksuhkojen lasilevyjen karkaisulaitteena, tarvitsematta poistaa levyjä 9 ja 11.

Kuviossa 6 on esitetty esimerkki laitteista, joilla levyjen 9 ja 11 sekä suuttimien 8 etäisyyttä voidaan säätää sekä lasilevyyn nähden että toisiinsa nähden. Suuttimien 8 suutinkoteloi -hin 18 on kiinnitetty ruuvinostimet 22, joiden nostoruuvien 23 päihin kehykset 20 ja 21 on kiinnitetty. Siirtämällä ruuveja 23 voidaan säätää levyjen 9 ja 11 etäisyyttä lasilevystä ja samalla myös suuttimista 8. Nostoruuvien 23 pyöritys tapahtuu väli-tyskardaanien 29 ja kulmavaihteiden 30 avulla, jotka saavat voimansa laitteen sivulla olevalta sähkömoottorilta 31. Suutin-kotelot 18 on ripustettu laitteen runkoon ketjupyörien 24 yli kulkevilla ketjuilla 25. Ketjupyöriä 24 pyörittämällä voidaan suutinkoteloi ta 18 liikutella toisiaan kohti ja toisistaan poispäin. Tämä voidaan tehdä erikseen suutinkoteloiden 18 molemmille päille, joten laitteisto voidaan myös avata sivulta kuviossa 6 esitetyllä tavalla alalevyn 11 päälle kertyneiden lasinkappaleiden ja murujen poistamista varten. Vaihtoehtoinen tapa on käyttää kuvion 3 mukaista levyrakennetta, jolloin erillinen pohjalevy 14 voidaan tehdä käännettäväksi kaltevaan asentoon niin, että sen yksi sivureuna tulee olennaisesti alemmas ·;·· kuin toinen sivureuna. Tällöin aaltojen harjat 12 voivat jäädä edelleen kehyksen 21 (kuviot 4 ja 5) kannattamiksi.

Särkyneiden lasinkappaleiden poisto mahdollisimman aikaisessa vaiheessa on tärkeää, koska levyn 11 aaltomuoto saattaa aiheuttaa sen, että aallonharjojen 12 ja telojen 6 väliin pystyyn ____ jäävät lasinkappaleet rikkovat teloja 6 ja jäljessä tulevat lasit voivat törmätä niihin ja aiheuttaa lisää lasien rikkoutu- 8 86406 misia. Tällaisten vahinkojen välttämiseksi menetellään siten, että lasilevyjen pituus mitataan ennen lämpölujitusta ja sen jälkeen ja jos mittauksissa havaitaan pituusero, telat 6 pysäytetään ja lasinkappaleet tai murut poistetaan edellä selostetulla tavalla. Koska lasilevyjen liikenopeus teloilla 6 tunnetaan, voidaan niiden pituus mitata yksinkertaisesti osaston 3 alku- ja loppupäässä sijaitsevilla sähkösi Imi 11ä 26 (kuvio 1). Sähkösilmät 26 voivat olla sijoitettuna radan keskilinjalle, tai kaksi rinnakkaista (siis yhteensä neljä) sähkösilmää 26 voi olla sijoitettuna radan keskilinjan molemmin puolin. Jos osaston 3 jälkeen sijaitseva sähkösilmä 26 antaa lasilevyn etu- ja takareunan pulssit lyhyemmällä aikavälillä kuin osaston 3 etupäässä sijaitseva sähkösilmä, ohjaa mikroprosessori 27 kytkimen 28 auki, jolloin osaston 3 telat 6 pysähtyvät. Alalevyn 11 puhdistus voidaan tehdä manuaalisesti tai se voidaan myös automatisoida niin, että käyttäjän tarvitsee vain visuaalisesti tarkistaa puhdistuksen tulos.

.··· On selvää, ettei keksintö ole rajoittunut edellä esitettyyn suoritusesimerkkiin, vaan rakenteelliset yksityiskohdat ja 1 aitekokonaisuus, jossa keksintöä sovelletaan, voivat monin tavoin vaihdella.

Claims (8)

9 86406 P a t e n t_t i v a at i mu k s e t

1. Laite lasilevyjen lämpölujittamiseksi, johon laitteeseen kuuluu uuni (1, 2), jossa on kuumennuselementit (19) lasilevyjen kuumentamiseksi lähelle pehmenemislämpöti1 aa, ja lämpö-lujitusasema (3), jossa on vaakasuuntaiset kuljetintelat (6), joiden yläpinta määrittää lasilevyjen kuljetustason (7), minkä lisäksi lämpölujitusasemassa (3) on lasilevyjen jäähtymistä hidastavat levyt (9, 11) kuljetustason (7) ylä- ja alapuolella, tunnettu siitä, että alalevyn (11) pinta on tehty lämpösäteilyä hyvin heijastavaksi ja aallotettu siten, että alalevyn (11) yläasennossa aaltojen harjat (12) ulottuvat telojen (6) väliin olennaisesti telojen alimpien kohtien yläpuolel-1 e.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että alalevyn (11) yläasennossa aaltojen harjat (12) ulottuvat telojen (6) keskiakselien kautta kulkevan tason ylä-puolelle.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että alalevyn (11) aaltojen korkeus on samaa suuruus-luokkaa tai hieman suurempi kuin telojen (6) halkaisija.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laite, tunnettu .···. siitä, että ylälevy (9) on tasainen ja alapinnaltaan harmaa niin, että se heijastaa lämpösäteilyä olennaisesti huonommin kuin alalevyn (11) yläpinta, joka ainakin telojen (6) välisillä alueilla on kiillotettu lämpösäteilyä hyvin heijastavaksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, tunnettu ' siitä, että ylälevyn alapinnan heijastuskerroin on alle 0,7 ja alalevyn yläpinnan hei jastuskerroin on yli 0,8.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu ίο 8 6 4 C 6 siitä, että ylälevyt (9) ja alalevyt (11) muodostuvat lämpölu-jitusosaston (3) pituussuunnassa eli lasilevyjen kuljetussuun-nassa peräkkäisistä 1evykaistaleista, jotka on irrotettavasti asennettu nostettavien ja laskettavien kannatuskehysten (20, 21. varaan.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, johon kuuluu kuljetus-tason (7) ylä- ja alapuolella olevat puhalluslaitteet (8) karkaisu jäähdy tystä varten, tunnettu siitä, että mainitut kannatuskehykset (20, 21) on ripustettu konevoimakäyttöisten (29-31) nosto- ja laskulaitteiden (22, 23) välityksellä puhalluslaitteiden (8) runkokoteloihin (18), jotka puolestaan on ripustettu nosto- ja laskuelimien (24, 25) varaan, joiden avulla puhalluslaitteiden (8) ja samalla myös ylä- ja alalevy-jen (9, 11) molempien sivureunojen korkeusasema on erikseen säädettävissä.

8. Patenttivaatimuksen 1 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että alalevyn (11) aaltojen harjat (12) on asetettu erillisen pohjalevyn (14) päälle. 11 8640 6 Pa ten tJcr av