FI96598B - Menetelmä ja laite reunajännityksen muodostamiseksi tuulilasiin tuulilasin taivutusuunissa - Google Patents

Description

96598

Menetelmä ja laite reunajännityksen muodostamiseksi tuulilasiin tuulilasin taivutusuunissa. - Forfarande och anordning för att i en vindruteböjningsugn bilda kantspänningen i vindrutan.

Keksinnön kohteena on oheisen patenttivaatimuksen 1 johdannossa kuvattu menetelmä ja patenttivaatimuksen 2 johdannossa kuvattu laite.

Keksinnöllä ratkaistavana oleva ongelma on seuraava. Taivutettaessa laseja, joissa on voimakas taivutussäde lasin päissä ja pitkä suora osuus lasin sivuilla, reunajännitys jää alhaiseksi, selvästi alle 10 MPa. Tyypillisesti kuorma-auton lasit, mutta myös monet henkilöautojen lasit, ovat tällaisia. Reunajännitys-vaatimukset ovat yleensä yli 10 MPa.

Tunnettuja taivutusuuneja ja reunamuotteja käytettäessä lasin reunan lämpötila suorilla sivuilla ei ole riittävä reunajänni-tyksen muodostumiselle ja reunan jäähdytysnopeus on liian pieni. Lämmön kohdistamista vain kapealle reuna-alueelle ei ole onnistuttu tyydyttävällä tavalla ratkaisemaan. Lämmitettäessä lasin keskustaa lasi menee liikaa pussille. Jäähdytyksen tehostaminen reunajännityspuhaltimilla aiheuttaa haitallisia jännityksiä lasin keskelle.

Ongelmaa on voitu lievittää FI-patenttijulkaisussa 86405 esitetyllä menetelmällä ja laitteella, jossa käytetään lasilevyn alapinnan suuntaista massiivista kiskoa. Lämmitysvaiheessa kisko toimii niin, että se heijastaa ylhäältä tulevaa säteily-lämpöä ja siten kuumentaa lasia. Kisko ei kuitenkaan tehosta ilman virtausta kannatuskiskon ja lasilevyn välisen kulma-alueen kautta. Jäähdytysvaiheessa kisko aluksi hidastaa jäähtymistä, kunnes jäähtymisvirtaus saavuttaa sellaisen tehon, että tapahtuu nopea jäähtyminen kiskosta huolimatta. Vaikka tämä ratkaisu onkin toimiva, se ei ole kaikissa olosuhteissa tyydyttävä .

96598 2

Esillä olevan keksinnön mukaisella laitteella ongelma on ratkaistu siten, että tuulilasin reunamuotin kannatuskiskon sisä-ja/tai ulkopuolelle on asennettu massaltaan pieni ilmavirran ohjainlevy, jonka yläreuna on olennaisesti lähempänä lasilevyä kuin alareuna ja joka suuntautuu lasilevyn ja kannatuskiskon väliseltä kulma-alueelta poispäin, loitontuen sekä lasilevystä että kannatuskiskosta, jolloin ohjainlevyn yläreunan ympäri tapahtuva virtaus tehostaa lasin reunan lämmitystä ja jäähdytystä. Menetelmälle ominaiset tunnusmerkit on esitetty oheisessa patenttivaatimuksessa 1.

Esillä olevassa keksinnössä lämmityksen ja jäähdytyksen tehostus perustuu siis tehostettuun ilmavirtaukseen, joka saadaan aikaan pienimassaisella virtauksenohjauslevyllä, jonka suunta olennaisesti poikkeaa lasilevyn suunnasta, jolloin virtaus pääsee levyn yläreunan ympäri ja siten tehostaa virtausta lasilevyn ja kannatuskehyksen välisellä kulma-alueella.

Seuraavassa keksinnön rakennetta ja toimintaa sekä menetelmän suoritustapaa selostetaan lähemmin suoritusesimerkin avulla viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää pystyleikkausta uunilaitteiston esilämmitys-osastoista; kuvio 2 esittää saman uunilaitteiston taivutusosaston pysty-leikkausta ; kuvio 3 esittää yksityiskohtaa, jossa lasi on reunamuotin kannattamana kuvio 4 esittää ohjainlevyn 14 toimintaa lasin lämmityksen yhteydessä lämpimän ilmavirtauksen ohjaamiseksi tehostamaan lasin reunan lämmitystä ja kuvio 5 esittää keksinnön mukaisen ohjainlevyn 14 toimintaa jäähdytyksen yhteydessä kylmän ilmavirtauksen ohjaami-

II

3 >όΐ:98 seksi tehostamaan lasin reunan jäähdytystä, kun taipunut lasi lasketaan hissillä taivutusosastosta jäähdytykseen .

Uuniin, jossa menetelmää käytetään, kuuluu joukko peräkkäisiä kuumennusosastoja 1, 2, 3. Lasilevy tai lasilevypari tuodaan taivutusmuotin 11 kannattamana ensimmäiseen uuniosastoon 1. "Lasilevyparista" voidaan seuraavassa käyttää myös nimitystä "lasilevy". Muottia 11 lasilevyineen siirretään eteenpäin osastosta toiseen muottivaunulla 9, jonka päätyseinä 9a erottaa peräkkäiset osastot toisistaan. Ensimmäisissä osastoissa 1 lasilevyä kuumennetaan pääasiassa pakotetulla konvektiolla, jonka lämpöenergia saadaan alemmissa jäähdytysosastoissa 7 jäähtyvältä taivutetulta lasilevyltä, kuten on tarkemmin esitetty hakijan patentissa US-4,986,842. Osastoissa 1 pakotetun konvektion osuus lasilevyn lämmitystehosta on tyypillisesti 90 % ja säteilyn osuus 10 %. Lämmön talteenottoon perustuvia kuumennusosastoja 1 voi olla 3-6 kappaletta ja lasilevy saavuttaa niissä lämpötilan 230°C - 300°C ennen siirtymistään seuraa-vaan esikuumennusosastoon 2. Esikuumennusosastoissa 2 lämmitys tapahtuu osittain kuumennusvastusten 12 avulla ja osittain kuljetusvaunujen 9 pohjan läpi ja/tai reunojen ympäri tulevalla konvektiolämmöllä, joka saadaan alemmissa jäähdytysosastoissa 6 jäähtyvistä lasilevyistä. Osastoissa 2 säteilyn osuus on esim. 40 % ja konvektiolämmityksen osuus 60 %. Esikuumennusosastojen lukumäärä on tyypillisesti 3-6 kappaletta. Esilämmitysosastois-ta 2 lasilevy siirtyy esitaivutusosastoon 3, kun lasin lämpötila on esim. noin 530°C - 550°C. Esitaivutusosastossa 3 lämpötila nostetaan muutamia kymmeniä asteita, jolloin lasilevy jo lievästi taipuu. Lopuksi lasilevy siirretään varsinaiseen tai-vutusosastoon 4, jossa sen lämpötilaa nostetaan esim. lämpötila-alueella 590°C - 635°C. Taipumislämpötilassa lasi on hyvin herkkä lämpötilamuutoksille niin, että jo muutaman asteen muutos lasilevyn lämpötilassa vaikuttaa voimakkaasti sen taipu-misherkkyyteen. Taivutusosastossa 4 tapahtuu lämmön siirtyminen lasiin tyypillisesti niin, että säteilyn osuus on 90 % ja konvektion osuus 10 %.

4 3 6 b 9 8

Vaunujen 9 jaksottainen kuljetus yläradalla 18 muodostaa siis peräkkäiset osastot 1, 2, 3 ja 4. Taivutuksen jälkeen vaunu 9 ja taivutettu lasilevypari siirretään yläradalta 18 alaradalle 19, jossa vaunuja 9 siirretään vastakkaiseen suuntaan myös jaksottaan, jolloin jäähtyvät lasilevyparit sijaitsevat kulloinkin yläradalla 18 lämmitettävän lasilevyparin alapuolella.

Taivutusmuottina on reunamuotti, jonka muodostaa pääasiassa pystysuuntainen kannatuslatta 11 . Kuten kuvioissa 3-5 on näytetty, on kannatuslatan 11 sisäpuolelle asennettu massaltaan pieni ilmavirran ohjainlevy 14, joka muodostaa 30° - 60° kulman a pystytason kanssa. Tällöin ohjainlevyn 14 ja kannatuslatan 11 väliin muodostuu ylöspäin mentäessä kapeneva virtaussola. Ohjainlevyn 14 yläreunan viereinen alue on taivutettu olennaisesti pystysuuntaiseksi. Tämän pystysuuntaisen reunaosan ja kannatuslatan 11 väliin jää kapea virtaussola, jonka leveys 11 on esim. 5 - 10 mm. Ohjainlevyn 14 yläreuna on kannatuslatan 11 yläreunan alapuolella matkan I2, joka on esim. 5-20 mm. Ohjainlevyt 14 kiinnitetään muotin kannatuslattoihin 11 ainakin muotin pitkille sivuille, jotka ovat kohtisuorassa kuvion 2 tasoa vastaan. Tarvittaessa ohjainlevyt voidaan kiinnittää myös lasin päätyjä kannattaviin kannatuslattoihin 11, joista yksi näkyy kuviossa 2.

Kuviossa 4 on havainnollistettu ohjainlevyn 14 toimintaa esi-lämmitysosastoissa 1-3 ja taivutusosastossa 4 lasin lämmityksen aikana. Lämmitettäessä lasia varsinkin esilämmitysosastoissa 2, ohjainlevy 14 ohjaa tehokkaasti muotin alta vaunun pohjan 9 läpi tulevan lämpimän ilmavirtauksen kannatuslatan 11 sisäpuolelle ja saa ilman liikkeelle kannatuslatan 11 ja lasin kulmassa tehostaen lämmön siirtymistä lasiin. Ylöspäin nouseva ilmavirtaus 15 aiheutuu siitä, että ainakin kunkin lämmitysjakson alussa alaradalla 19 on lämpimämpi lasi kuin yläradalla 18.

Ilman keksinnön mukaista ohjainlevyä 14 kannatuslatan 11 ja lasin väliseen kulmaan syntyy ilmatasku, joka tehokkaasti estää lämmön siirtymistä lasiin. Lämmön siirtymistä alaradalta 19

II

96598 5 yläradalle 18 voidaan tehostaa vielä ilmapuhalluksella puhal-lusputkista 13. Putket 13 ulottuvat osastojen 2 poikki ja niissä on ylöspäin avautuvia puhallusreikiä sopivalla jaolla.

Kun taivutushissi 10 liikkuu alas taivutuksen jälkeen, ohjain-levy 14 toimii jäähdytysilman 16 ohjaimena jäähdyttäen tehokkaasti kannatuslatan 11 sisäpuolella olevaa lasin reunavyöhykettä. Tämä jäähdytys tapahtuu heti taivutuksen jälkeen, kun lasin lämpötila on vielä riittävän korkea reunajännityksen syntymiselle. Hissin 10 alakerran lämpötilaa säädetään reuna-jännityspuhaltimilla.

Lämmitys- ja jäähdytystehoa voidaan säätää muuttamalla ohjain-levyn 14 kulmaa a ja etäisyyttä 1-| kannatuslatasta 11 sekä säätämällä hissin 10 alakerran lämpötilaa ja hissin 10 lii-kenopeutta alaspäin. Lämmitys- ja jäähdytystehoon voidaan vaikuttaa myös ohjainlevyn 14 pituudella ja paksuudella sekä korkeusasemalla (matka 12)·

Myös reunamuotin kannatuslatan 11 ulkopuolelle voidaan asettaa ohjainlevy 14', jonka muotoa ja asentoa koskevat edellä ohjain-levyn 14 yhteydessä esitetyt piirteet. Ohjainlevy 14' on ikäänkuin peilikuvana ohjainlevylle 14. Jos lasilevyn reuna ulottuu riittävän pitkälle kannatuslatan 11 ulkopuolelle, voi ulkopuolinen ohjainlevy 14' olla yksinkin riittävä reunajännityksen muodostamiseen.

Claims (4)

36598

1. Menetelmä reunajännityksen muodostamiseksi tuulilasiin tuulilasin taivutusuunissa, jossa lasilevyä kannatetaan reu-namuotin (11) varassa ja lämmitetään esilämmitysosastoissa (1- 3. sekä kuumennus- ja taivutusosastossa (4), josta taipunut lasilevy lasketaan alaspäin vasten jäähdytysilmavirtaa (16) ja siirretään edelleen jäähdytysradalle (19) mainittujen esilämmi-tysosastojen (1-3) alapuolelle, tunnettu siitä, että reunamuotin (11) sisä- ja/tai ulkopuolella olevalla, massaltaan pienellä ohjainlevyllä (14, 14')/ jonka suunta poikkeaa olennaisesti lasilevyn suunnasta, ohjataan ilmavirtausta kiertämään lasilevyn ja kannatuskehyksen välisen kulma-alueen kautta, jolloin lämmitysvaiheessa lasin reunan lämmitys tehostuu ja jäähdytysvaiheessa lasin reunan jäähdytys tehostuu.

2. Laite reunajännityksen muodostamiseksi tuulilasiin tuulilasin taivutusuunissa, johon kuuluu useita peräkkäisiä esilämmi-tysosastoja (1, 2, 3), kuumennus- ja taivutusosasto (4), hissi-laite (10) kuumennus- ja taivutusosaston (4) alapuolella ja useita peräkkäisiä jäähdytysosastoja (5, 6, 7) esilämmitysosas-tojen (1, 2, 3) alapuolella, sekä reunamuotti (11) lasilevyn kannattamiseksi kuumennuksen, taivutuksen ja jäähdytyksen aikana, tunnettu siitä, että reunamuotin kannatuskis-kon (11) sisä- ja/tai ulkopuolelle on asennettu massaltaan pieni ilmavirran ohjainlevy (14, 14'), jonka yläreuna on olennaisesti lähempänä lasilevyä kuin alareuna ja joka suuntautuu lasilevyn ja kannatuskiskon väliseltä kulma-alueelta poispäin, loitontuen sekä lasilevystä että kannatuskiskosta, jolloin ohjainlevyn (14, 14') yläreunan ympäri tapahtuva virtaus tehostaa lasin reunan lämmitystä ja jäähdytystä.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjainlevy (14, 14') muodostaa 30° - 60° kulman pystytason kanssa ja lähestyy reunamuotin kannatuskiskoa (11) . ylöspäin mentäessä, jolloin ohjainlevyn (14, 14') ja kannatus-* II 56598 latan (11) väliin muodostuu virtaussuunnassa kapeneva virtaus-sola .

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, tunnettu siitä, että ohjainlevyn (14, 14') yläreunan viereinen alue on taivutettu olennaisesti pystysuuntaiseksi ja että mainittu yläreuna sijaitsee pienen matkaa (12) kannatuslatan (11) yläreunan tason alapuolella. 96598