FI91247C - Pinnoitettujen lasien esikäsittelymenetelmä lämpökäsittelyä varten - Google Patents

Description

91247

PINNOITETTUJEN LASIEN ESIKASITTELYMENETELMA LAMPOKASITTELYA VÅRTEN - FORFARANDE FOR FORBEHANDLING AV BELAGDA GLAS FOR VARMEBEHANDLING

Tåmån keksinnon kohteena on pinnoitettujen lasien esikåsitte-5 lymenetelmå låmpokåsittelyå vårten, jossa lasilevy låmmite-tåån ja låmmityksen jålkeen jååhdytetaån ilmasuihkuilla.

Kuten yleisesti tiedetåån, lasien lujuutta voidaan lisåta erilaisia rasituksia vastaan låmmittamållå lasi kauttaaltaan 580°C...700°C:een ja jååhdyttåmållå lasi pinnoille kohdiste-10 tuilla ilmasuihkuilla nopeasti. Lasilevyn ala- ja ylåpintojen låmpotilat laskevat nopeammin kuin lasilevyn sisåosien. Taman seurauksena lasilevyn pinnat jåhmettyvåt aikaisemmin kuin lasin sisåosat. Pintalampotilojen alentuessa pinnat pyrkivåt kutistumaan. Lasilevyn sisaosat eståvat jåhmettyneiden pinta-15 osien kutistumista. Koska lasin sisaosat eivåt ole jåhmetty-neet, tapahtuu niisså venymistå. Tåmån seurauksena pintaan muodostuu puristusjånnitys- ja sisåosiin vetojånnitystila.

Pintojen ja sisåosan jånnityserojen suuruudesta riippuu lasilevy jen lujuusominaisuudet. Kun jånnityserot ovat riittåvån 20 suuret, lasilla saavutetaan turvalasille tyypilliset ominai-suudet. Nåin låmpokåsitelty lasilevy tunnetaan karkaistuna turvalasina, jonka taivutuslujuus on noin viisi kertaa suu-rempi kuin låmpokåsittelemåttomien lasien.

Karkaistuille turvalaseille on ominaista se, ettå niiden 25 taivutuslujuus on viisikertaa suurempi, nopeiden låmpotila-muutosten kesto kymmenen kertaa suurempi ja iskusitkeys mer-kittåvåsti parempi kuin låmpokåsittelemåttomien lasien. Mikå-li karkaistu turvalasi rikkoutuu, muodostuu pieniå herneen 2 kokoisia pyoreåhkojå ja kevyitå paloja, jotka ovat ihmisille vaarattomia.

Eråanå karkaistujen turvalasien mitattavana ominaisuutena on 5 rikottaessa syntyneiden palojen måårå 50 mm2 x 50 nun2 kokoi-sella alueella seka palojen muoto ja suuruus. Paloja saa olla tarkastettavalla alueella 50 kpl.... 400 kpl. Rikotussa kar-kaistussa lasilevysså yksikåån palanen ei saa olla teråvå tai tikarin terån muotoinen.

10 Lasien karkaisumenetelmå on yleisesti tunnettu. Pinnoitetun lasilevyn karkaisua kuvataan yhdysvaltalaisessa patentissa no: 4 857 094.

Kun lasilevyn pintojen ja sisåosan jånnityserot ovat pienem-måt kuin karkaistuissa turvalaseissa, lasilla ei saavuteta 15 turvalasille asetettuja vaatimuksia. Kuitenkin lasin taivu-tuslujuus on noin kaksi kertaa suurempi kuin låmpokåsittele-måttoman lasin ja tuotetta nimitetåan lampositkistetyksi lasiksi. Lasin rikkoutuessa muodostuu suuria teråvåreunaisia paloja, kuten tavallisessa lasissakin, jotka ovat vaaraksi 20 henkiloturvallisuudelle. Låmpositkistetyn lasin valmistusta ja ominaisuuksia esitellåån yksityiskohtaisemmin yhdysvaltalaisessa patentissa no: 4 759 788.

Lammittåmålla lasilevy noin 700°C:een lasia voidaan muotoilla tunnetuilla tavoilla. Kun lasille on saatu oikea muoto, anne-25 taan lasin hitaasti jåahtyå niin, ettei synny sellaisia låm-potilaeroja pintojen ja sisåosan vålille, jotka aiheuttavat jånnityseroja pintojen ja sisåosan vålillå. Lasilla on taval-listen lasien lujuusominaisuudet. Tarvittaessa voidaan kar-kaistut turvalasit ja låmpositkistetyt lasit normalisoida 30 suorittamalla låmpokåsittely uudestaan ilman jååhdyttåviå il-masuihkuja. Normalisoiduilla laseilla on låmpokåsittelemåtto- 3 91247 mien lasien lujuus-, låmpotilakesto- ja iskusit-keysominaisuudet.

Karkaistuja ja låmpositkistettyjå laseja kåytetåån olosuh-teissa, joissa oletetaan laseihin kohdistuvan sellaisia rasi-5 tuksia, ettå tavalliset lasit rikkoutuisivat. Karkaistuja turvalaseja kåytetåån silloin, kun lasien rikkoutumisesta muodostuu riski henkiloturvallisuudelle.

Kåyttoolosuhteet ja arkkitehtisuunnittelu asettavat laseille usein vaatimuksia, joiden saavuttamiseksi tavalliset lasit 10 tulee pinnoittaa esimerkiksi låmposåteitå heijastavilla metalli, metallioksidi tai niiden yhdistelmåkerroksilla halutun ominaisuuden saavuttamiseksi. Yleensa pinnoitetut lasit on valmistettu heijastamaan auringon lamposateily ja pitkåaal-toista sisåtiloissa olevaa låmposåteilyå. Laseilla, joilla on 15 ominaisuutena heijastaa pitkåaaltoista låmposåteilyå, kåytetåån lisååmåan lasirakenteiden låmmonvastusta ja alentamaan låmmonlåpåisykerrointa. Low-emissivity-pinnoitettuja lasile-vyjå, joilla on såhkovastuksen kaltaiset ominaisuudet, kåytetåån såhkolåmmitteisisså laseissa låmmitettåvånå osana.

20 Englantilaisissa patenttihakemuksissa no:t 2 116 590, 2 134 444, 2 156 339 ja 2 209 176, eurooppalaisissa patenttihakemuksissa no:t 0 275 662, 0 283 923 ja 0 301 755 sekå yhdysvaltalaisissa patenteissa no:t 4 239 379, 4 462 883 ja 4 707 383 yksityiskohtaisemmin kuvataan pinnoitettujen lasien 25 valmistusmenetelmåt, pinnoitetuissa laseissa kåytettåvåt materiaalikerrokset ja niiden ominaisuudet.

Nykyisten pinnoitettujen lasien låmpokåsittelykåytånnon suu-rimpina epåkohtina ovat reunojen ja lasilevyn keskustan sekå pinnoittamattoman ja pinnoitetun lasipinnan låmpotilaerot, 30 jotka aiheutuvat pinnoitetun ja pinnoittamattoman lasiosien 4 erilaisesta ominaisuudesta heijastaa låmposåteitå. Kun saman lasilevyn alueet jaåhtyvåt eri tavalla, låmpotilaeroista ja jååhtymisnopeudesta aiheutuu lasilevylle jånnityseroja, jotka kayriståvåt lasilevyn.

5 Erityisesti tåmån on havaittavissa lasilevyn reuna-alueilla. Epåkohta on erityisen ongelmallinen sellaisissa pinnoitetuis-sa laseissa, joiden emissiviteetti on pienempi kuin tavalli-sen rakennuslasin. Ongelman merkitys kasvaa pinnoitettujen lasien emissiviteettien pienentyesså.

10 Ongelma koetaan erityisen suurena sellaisissa karkaistuissa ja låmpositkistetyisså metallioksidilla tai metallioksideilla pinnoitetuissa laseissa, joissa on vapaasti liikkuvia elektrodeja ja joilla voidaan pintavastusmittauksella osoittaa olevan 10 ohm/square - 50 ohm/square suuruiset neliovastuk-15 set. Lampokasittelyn jalkeen mittauksissa havaittiin, etta lasilevyn pintavastukset ovat lasien reunassa muuttuneet kaksin - kolminkertaisiksi eli pintojen emissiviteetit ovat kasvaneet. Lasilevyn keskellå pintavastukset olivat kasvaneet huomattavasti vahemmån.

20 Pinnoitetuissa ja karkaistuissa såhkolammitteisisså laseissa reuna-alueiden pintavastuksien muutokset vaikuttavat merkit-tåvåsti lasipinnan pintalåmpotilojen tasaisuuteen epasuo-tuisasti. Low-emissivity-pinnoitettujen lasien reuna-alueiden korkeammat pintavastukset kohottavat pintalåmpotiloja muita 25 alueita korkeammiksi, jotka etenkin umpiolasielementeisså koetaan suureksi elementtien pitkåaikaiskeståvyytta alenta-vaksi epåkohdaksi.

Kuten tunnettua, edellå mainitut lasit heijastavat pitkåaal-toista låmposateilyå ja niita kaytetåån lammitysenergiaa 30 sååståvissa ikkunalasituksissa, joissa on alhainen k-arvo.

91247 5 Låmpokåsittelyn jålkeen todetut reuna-alueiden pintavastuksi-en kasvut merkitsevåt samalla emissiviteettiarvon suurentu-mista ja pinnan kyky heijastaa pitkåaaltoista låmposåteilyå takaisin huonetilaan våhentymistå sekå k-arvojen kasvua ja 5 låmmitysenergian kåyton lisååntymistå.

Sen lisåksi, ettå lasilevyt kåyristyvåt ja vaikeuttavat nii-den asennusta, jånnityserojen aiheuttamina ongelmina ovat lasilevyjen sisåisten jånnitysten ja lujuuksien vaihtelut. Erityisen merkittåvånå ongelmana tåmå koetaan karkaistuissa 10 turvalaseissa, joille on asetettu lujuusvaatimuksia. Pinnoi-tetuissa karkaistuissa laseissa, varsinkin niiden reuna-alu-eilla, on merkittåviå lujuuseroja, jotka heikentåvåt karkais-tujen, låmpositkistettyjen ja muotoiltujen lasien lujuuksia rajoittaen turvallisuussyistå niiden kåyttoå.

15 Keksinnon mukaisella pinnoitettujen lasien esikåsittelyllå saadaan aikaan ratkaiseva parannus edellå esitetyisså epåkoh-dissa. Tamån toteuttamiseksi pinnoitettu lasi esikåsitellåån ennen låmpokåsittelyå tavalla, joka on keksinnolle tun-nusomaista ja esitetåån patenttivaatimuksen kohdan 1 tunnus-20 merkkiosassa.

Keksinnon tårkeimpina etuina on se, etta lasilevyjen pinnoi-tetut pinnat jaåhtyvat tasaisemmin jåahdytysvaiheen aikana.

Pintojen kåyristyminen oleellisesti vahenee, lasilevyjen eri alueiden lujuuserot tasoittuvat ja låmposateilyn heijas-25 tusominaisuudet sekå pintavastukset low emissivity - pinnoi-tetuissa laseissa muuttuvat merkittåvåsti våhenunån. Nyt pin-noitettuja låmpokåsiteltyja laseja voidaan kåyttåå kuten låmpokåsittelemåttomiå laseja, joiden kåyttoå ei rajoita epåilys niiden ominaisuuksien epåsuotuisista muutoksista ja 30 turvallisuudesta.

6

Lisåksi keksinnon etuna on kåyristymisen våhentymisen seu-rauksena se, ettå pinnoitettujen låmpokåsiteltyjen lasien op-tiikka on korkeampilaatuista kuin aikaisemrain. Etenkin tåmå etu on suuresta merkityksestå peiliheijasteisissa laseissa, 5 joissa vahåisetkin kåyristymåt aiheuttavat helposti havait-tavia optisia vååristymiå.

Seuraavassa keksintoå selitetåån yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.

Kuvio 1 esittåå suhteellisia pintavastuksia karkaistussa 10 low-emissivity-pinnoitetussa lasissa.

Kuvio 2 esittåå kuviosuhteellisia pintavastuksia karkaistussa low-emissivity-pinnoitetussa lasissa, jossa on tehty keksinnon mukainen esikåsittely.

Kuvio 3 esittåå keksinnon mukaista esikåsiteltyå pinnoitet-15 tua lasilevyå.

Kuvio 4 esittåå kuvio 3 mukaisen pinnoitetun lasin reuna-alueen leikkausta.

Kuvio 5 esittåå low-emissivity-pinnoitettua keksinnon mukaista lasilevyå.

20 Kuvio 6 esittåå kuvio 5 mukaisen low-emissivity-pinnoitetun lasin reuna-alueen leikkausta.

Kuvio 1 esittåå nelion muotoisen low-emissivity-pinnoitetun karkaistun lasilevyn mitattujen pintavastuksien jakautumaa. Pintavastukset ovat lasilevyn reuna-alueella merkittåvåsti 25 suuremmat kuin ennen låmpokåsittelyprosessin suorittamista ja erot reuna-alueiden ja keskustan vålillå ovat merkittåvån suuria. Kuvio 2 esittåå nelion muotoisen vastaavissa olosuh-teissa valmistetun low-emissivity-pinnoitetun karkaistun lasilevyn mitattujen pintavastuksien jakautumaa keksinnon 30 mukaisessa esikåsitellysså lasissa låmpokåsittelyprosessin jålkeen. Lasilevyn reuna-alueiden pintavastuksien muutokset 7 91247 ovat våhåisiå ja erot reuna- ja keskialueen vålillå ovat olemassa, mutta merkityksettomån våhåisiå.

Kuvio 3 esittåå keksinnon mukaista pinnoitettua lasilevyå 1, jossa on pinnoitteen peittåmå alue 2 ja pinnoitteesta puhdis-5 tettu reuna-alue 3. Kuvio 4 esittaå kuviossa 3 esitetyn keksinnon mukaisen pinnoitetun lasin reuna-alueen leikkausta, jossa lasilevyllå 1 oleva pinnoitettu alue 2 ja pinnoitteesta puhdistettu alue 3.

Kuvio 5 esittaå keksinnon mukaista low-emissivity-pinnoitet-10 tua karkaistua lasilevyå 1, pinnoitettua aluetta 2 ja pinnoitteesta puhdistettua aluetta 4. Keksinnon mukaisessa mene-telmåsså pinnoitetun lasin reunat on viistetty niin, ettå osa lasista pinnoitteen lisåksi on poistettu toivottujen ominai-suuksien saavuttamiseksi. Kuvio 6 esittåå kuviossa 5 esitetyn 15 keksinnon mukaisen karkaistun low-emissivity-pinnoitetun lasilevyn reuna-alueen leikkausta, jossa lasilevyllå 1 oleva pinnoite 2 on poistettu alueella 4 ja samalla lasin reuna on muotoiltu toivottujen ominaisuuksien saavuttamiseksi.

Erityisesti on huomattava, ettå keksinnon mukaista esikåsit-20 telymenetelmåå voidaan soveltaa kaikissa låmpokåsiteltåvisså levyisså, joissa on erillinen låmposåteilyå heijastava pin-noitekerros. Muutoinkin on todettava, ettå keksintoå on edel-lå selitetty vain yhteen edulliseen toteuttamismateriaaliin viitaten. Tållå ei kuitenkaan millåån tavoin haluta rajoittaa 25 keksintoå vain tåtå esimerkkiå koskevaksi vaan monet muunnok-set ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten mååritte-lemån keksinnollisen ajatuksen puitteissa.

Claims (2)

8

1. Esikåsittelymenetelmå pinnoitettujen lasien låmpokåsitte-lyå vårten tunnettu siitå, ettå pinnoitekerros 2 poistetaan lasilevyn 1 reuna-alueelta 3 ja 4.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen esikåsittelymenetelmå tunnettu siitå, ettå reuna-alueiden 3 ja 4 muoto on lasilevyn 1 pinnoitetason 2 suuntaisesta viistottuun. 9 91247