NO136835B - Fremgangsm}te for herding av glassplater. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår fremgangsmåter for herding av glass, og nærmere bestemt herding av glassplater som bråkjoles i et kjblemedium, f.eks. en kjolevæske. Sådanne plater anvendes f.eks. ved tilvirkning av vinduer for kjoretoyer, f.eks. frontruter for motorkjoretoyer eller luftfartoyer.

En glassplate herdet ved oppfinnelsens fremgangsmåte kan anvendes alene som frontrute for et kjoretby, eller anvendes som en av laminatene av en sammensatt, laminert frontrute.

Det er vanlig å sammenfoye to tynne glassplater for dannelse

av en laminert frontrute ved anvendelse av et mellomskikt av gjennomsiktig plastmaterial, f.eks. polyvinylbutyral. I en sådan frontrute kan begge plater være av utglbdet glass eller begge av herdet glass, men for nærverende tilvirkes oftest laminerte frontruter med dobbelt bruddkarakteristikk ved anvendelse av en utglodet glassplate som ytterskikt og en plate av herdet glass som innerskikt.

Ved en sådan frontrute bibeholdes sikten gjennom ruten selv

om den ytre utglodede plate splintres av en skarp flyvende sten, mens den indre herdede plate raskt knuses til mindre deler når den treffes av hodet på en person i kjoretoyet.

Ved tilvirkning av en herdet glassplate for anvendelse i en frontrute skjæres vanligvis en plate av flatt glass til en form tilsvarende den vindusåpning i kjoretoyet hvori front-ruten skal innpasses, hvoretter platens skjærekanter avslipes for å fjerne uregelmessigheter som skriver seg fra skjære-prosessen. Glasset oppvarmes så til en passende temperatur for boyning ved å fores gjennom en varmeovn mens glassplatene er opphengt i tenger fra en ovenforliggende transportor, som så forer glasset mellom vertikale boyeformer som sluttes om glassplaten og boyer denne til onsket kromning.

Deretter åpnes boyeformene og glasset fores mellom blåserammer for herdning av glassplaten, eller glasset bringes fra boyeformene gjennom en utglodningsovn når det onskes en utglodet plate. Under denne prosess er glasset opphengt fra tenger som griper om glassplatens ovre kant.

Ved en prosess for boyning av to glassplater som skal ha nbyaktig innbyrdes tilpasset krumning for påfolgende sammenfoyning til et laminat, har det vært vanlig å boye glasset ved hjelp av en sige-prosess, hvorunder de to plater er plassert ovenpå hverandre horisontalt på en sigeform og deretter fores gjennom en ovn hvori glassplatene oppvarmes' og siger samlet til den onskede, tilpassede krumning.

Ved en senere utviklet prosess for herding av glass henges en flat glassplate som er skåret til onsket form, opp i tenger i en varmeovn med en åpning i gulvet, og når platen er oppvarmet til boyetemperatur, senkes den til en stilling mellom boyeformer som sluttes om den opphengte plate og boyer den til onsket krumning, for platen ytterligere senkes gjennom et forkjolingstrinn hvori kjoleluft blåses mot glassplatens sideflater, umiddelbart fulgt av en bråkjoling i en kjolevæske, som f.eks. kan være en mineralolje tilsatt en mindre mengde av en væske med lavt kokepunkt. Toluen eller karbon-tetraklorid er passende tilsatser. Denne prosess har vist seg særlig effektiv ved tilvirkning av glass med hoy styrke for frontruter i fly, samt boyd og herdet glass av tykkelse 1,5 - 3 mm for anvendelse ved tilvirkning av laminerte frontruter for motorkjoretoyer.

I henhold til oppfinnelsen er det imidlertid funnet at det for å bibeholde den onskede optiske kvalitetsstandard for de herdede glassplater, samt for å nedsette glassbrudd under bråkjolingen, er fordelaktig å gi den del av glasset som forst kommer i kontakt med kjblemediet, en hbyere temperatur enn den motsatte ende av glasset, og det er et hovedformål for foreliggende oppfinnelse å angi en forbedret fremgangsmåte for utnyttelse av dette forhold.

Oppfinnelsen gjelder således en fremgangsmåte for herding av glassplater som forst i vertikal stilling fores gjennom en oppvarmingssone og derpå bråkjoles i et kjolemedium, hvorunder forskjellige deler av platene oppvarmes til forskjellige temperaturer for bråkjolingen, idet fremgangsmåtens særtrekk i henhold til oppfinnelsen består i at hver plates forkant, som forst bringes i kontakt med kjblemediet, oppvarmes til en hbyere temperatur enn platens bakkant.

Hastigheten for glassets bevegelse gjennom oppvarmingssonen kan i henhold til oppfinnelsen hensiktsmessig varieres på en slik måte at platens forkant befinner seg en lengre tid i oppvarmingssonen enn dets bakkant.

Oppfinnelsen vil nå bli nærmere forklart ved hjelp av et ut-fbrelseseksempel, og under henvisning til de vedfbyde tegninger, hvorpå: Figur 1 viser et oppriss, delvis i snitt, av et apparat for utfbrelse av oppfinnelsen, og som omfatter en lastestasjon for flate glassplater, en varmeovn, bbyningsutstyr samt utstyr for bråkjbling i væske; og Figur 2 viser et vertikalt snitt gjennom paneler av hurtigvarmere, idet en bbyd glassplate nedsenkes mellom nevnte varmeelementer for oppvarming for herdingen;

Figur 1 viser den prinsippielle utfbrelse av et apparat for utfbrelse av oppfinnelsen, nemlig oppvarming, boyning og herding av glassplater som fremfores gjennom apparatet i opprettstående stilling under hele vedkommende arbeidsoperasjon, hvilket vil si i en nesten vertikal stilling under oppvarming, samt i en helt vertikal stilling etter boyningsprosessen og mens platen bråkjoles i en kjoiende væske.

Ovnskammeret, som er beskrevet i norsk patentansokning nr. 74.2548 er generelt betegnet med henvisningstallet 1 og har en rektangulær tverrsnittsform med et spesielt utformet gulv som vil bli beskrevet senere, idet ovnskammeret bæres i en vinkel på omtrent 5° med vertikalplanet i en understottende bjelkeramme, som omfatter stottebjeiker 2 som ved sine ender er forbundet med kryssbjeiker 3. Fra endene av bjelkerammen er det anordnet opprettstående stolper 4 som danner en vinkel på f.eks. 5° med vertikalretningen,.

De ovre ender av de opprettstående stolper 4 er innbyrdes forbundet ved hjelp av tverrbjelker 5 i en skråstilling på omkring 5° under horisontalplanet.

Ovnsgulvet understottes av tverrbjelker 6 som strekker seg under de nedre ender av de opprettstående stolper 4 og er utformet for å understotte gulvet i varmeovnen.

Varmeovnene 1 er en metallkonstruksjon foret med varmebestandig material og med sidevegger som strekker seg oppover fra gulvet, samt en takkonstruksjon i ett stykke som er opphengt i de ovre bjelker.5. Bjelker 7 i lengderetningen og festet langs oversiden av varmeovnen, utgjor bærere for tannhjul-bokser som omslutter de ovre ender av et antall innbyrdes adskilte, opprettstående, nesten vertikale ruller 8, som utgjor skråstilte stotter for glassplater 9 anordnet for å fremfores gjennom varmeoxmen 1 for boyning og påfølgende herding ved bråkjoling i væske, eller utglodning.

Rullene 8 er dekket med asbest eller utfort i varmebestandig rustfritt stål, samt er montert i en vinkel på 2 til 10° i forhold til vertikalretningen, f.eks. i en vinkel på 5°, og utgjor en del av en transportpr for platene 9, idet transportøren strekker seg tvers gjennom varmeovnen 1 fra lastestasjonen 10 til en boye-stasjon 11.

Transportøren omfatter en bevegelig bærer i form av en vogn 12, med V-formet tverrsnitt hvorpå den nedre kant av glassplaten 9

er plassert, samt fremspringende bunnruller 13 som stikker ut gjennom mellomrommene mellom de opprettstående ruller 8, nær den nedre ende av disse, både i lastestasjonen 10 og i varmeovnen 1, samt drivinnretninger for fremforing av vognen 12 gjennom varmeovnen med glassplaten 9 skråstilt mot de opprettstående ruller 8.

Bunnrullene 13, som også er utfort i varmebestandig, rustfritt, stål eller er dekket med asbest, er i den viste utførelse montert i en spiss vinkel på 50° i forhold til de opprettstående ruller 8.

Boyestasjonen, som er beskrevet i norsk patentansokning nr. 74.2549 er utstyrt med horisontalt anordnede bbyeformer.

Formene er anbragt i et vippekammer som er en varmebestandig foret metallkonstruksjon i form av et varmebestandig foret metallkonstruksjon i form av et varmekammer omkring boyeformene. Gjennom dette kammer strekker det seg en transporter som omfatter opprettstående ruller 8 og bunnruller 13 av samme art som rullene i varmeovnen, og som danner en forlengelse av transportøren. De opprettstående ruller 18 i vippekammeret har korte stotteflater i det området som opptas av boyeformene, således at matriseformens ringramme kan bevege seg gjennom og bortenfor rullene.

Bortenfor utlopet fra vippekammeret er det anordnet ytterligere opprettstående ruller 8 og bunnruller 13, som danner en ytterligere forlengelse av transportøren for mottagelse av hver vogn 12 etter at den plate som vognen understotter, er blitt loftet bort fra vognen for boyning mellom boyeformene.

Vippekammeret oppvarmes av gassbrennere til samme temperatur som glasset oppnår under sin passasje gjennom varmeovnen, således at boyeformene vil være ved samme temperatur som glasset når dette avgis til formene for boyning.

Vippekammeret 17 er montert på en massiv svingbar bjelkeramme

som omfatter bunnbjelker 20 montert på sentrale svingetapper 21.

En hydralisk stempelstang forbundet sentralt med den ene ende-bjelke for den svingbare ramme, er anordnet for å vippe rammen fra en vinkelsti11ing på omkring 5° i forhold til horisontalplanet, idet rullene 18 i denne stilling befinner seg i samme vinkelstilling i forhold til vertikalretningen som rullene 18

i varmeovnen, til en horisontal rammestilling hvori rullene 18 er vertikale.

Innledningsvis befinner kammeret seg i sin skråstilte stilling og patriseformen beveges i stilling når vognen med glassplaten trenger inn i vippekammeret, og så snart det varme glass er plassert mellen, formene, forskyves matriseformen gjennom rullene 18 for å presse platen mot patriseformen, mens svinge-rammen vippes til horisontalstilling etter som boyningen av platen skrider frem. Under bevegelsen av matriseformen loftes glassplaten fra vognen av fingre på matriseformen, idet disse fingre fores under glassplatens nedre kant og lofter platen. Når svinge-rammen er i horisontal stilling, senkes en tangbjelke 23 som bærer gripetenger for glasset, ved hjelp av heisemekanisme betegnet med 25, og som i seg selv er innrettet for å heves og senkes.

Når glassplaten har blitt loftet fra vognen 12, fores denne

med okende fart ut av vippekammeret til utlopstransportoren for svingrammen vippes til sin horisontalstilling, der formene åpnes og glasset, som nå er opphengt vertikalt i tengene, senkes ned gjennom en åpning i bunnen av kammeret for videre behandling.

Under sin fremforing gjennom varmeovnen 1 oppvarmes glasset til boye-temperatur, f.eks. 610°C, idet glasset ved denne temperatur kan boyes på tilfredsstillende måte samt fattes av tengene uten at det er blitt så mykt at glassflatenes jevnhet settes i fare under boyningsprosessen.

Når det boyde glass skal herdes, særlig når et glass med hby styrke er påkrevet, vil det være onskelig å bråkjole glasset fra en hbyere glasstemperatur, f.eks. 680°C, og i den utfbrelse som er vist i figur 1, gjenoppvarmes glasset, slik det er beskrevet i norsk patentansbkning nr. 74.2551, for det bråkjbles i en kjolevæske i en kjoletank 26, som er anbragt i en grav under vippekammeret

Like under utlopsåpningen i bunnen av vippekammeret fores glasset mellom to rekker av elektriske varmeelementer 27, som er montert i det viste monster og vendt mot begge sider av glasset. Under passasje av glasset nedover mellom disse varmeelementer, vil glasset fra sin boye-temperatur, f.eks. 610°C, bli oppvarmet gjennom hele sin tykkelse til en passende utgangstemperatur for bråkjoling, nærmere glassets mykningspunkt, f.eks. 680°C. Det boyde glass kan nedsenkes med jevn hastighet for å bibeholde i så hoy grad som praktisk mulig, en jevn temperatur gjennom hele glassplaten. Alternativt kan glasset akselereres mens det senkes mellom varmeelementene, for derved å frembringe en uniform temperaturgradient i glasset fra en hoy temperatur ved platens nedre kant til en lavere temperatur ved den ovre kant av planten.

En sådan temperaturgradient kan påfores glasset for bbyningen ved å gjore den nedre rekke av varmeelementer på varmeovnens vegger varmere enn de ovre rekker, eller ved å anbringe de nedre rekker av varmeelementer nærmere glasset. Den nedre del av varmeovnen kan f.eks. ha en temperatur på 800°C, mens midtområdet av varmeovnens vegger befinner seg ved 750°C og den ovre del av varmeovnen ved

700°C. Boyeformens patrisedel, oppvarmes så ved hjelp av indre varmeelementer til en temperaturfordeling i samsvar med den som er meddelt glassplaten ved hjelp av en varmeovn.

Under varmeelementene 27 er det anordnet to blåsebokser 28 som begge tilfores kjoleluft av omgivelsestemperatur, f.eks. omkring 30°C, og som avgis gjennom munnstykker 29 i boksene uniformt mot begge sideflater av glassplaten. Denne forkjbling av glass-flatene etter den.ytterligere oppvarming frembringer umiddelbart temperaturgradienter fra glassets midtområde til glassovefflåtene. Glassets midtområdet forblir ved den temperatur som er oppnådd mellom de ytterligere varmeelementer, og forkjolingen av glass-overflatene vil være slik at glassplaten umiddelbart vil kunne bråkjoles i en kjolevæske for disse temperaturgradienter ut-jevnes og mens glasstemperaturen fremdeles befinner seg over glassets spenningspunkt.

Når glasset senkes fra boyeformene, heves tanken 26 med kjolevæske på en sakse-plattform 30, som befinner seg på bunnen av graven. Tanken 26 heves inntil tankens ovre kant befinner seg like under bunnen av blåseboksene 28 med kjolevæskens overflate i tanken plassert i en forut bestemt liten avstand fra bunn-stykkene 29 på blåseboksene. Den boyde glassplaten hvori det foreligger temperaturgradienter fra kjerne til overflater, bråkjoles så umiddelbart i kjolevæske, idet platen fores fra den omgivende kjoleluft til overflaten av kjolevæsken.

To rekker av ekstra varmeelementer 27 er vist mer detaljert i figur 2. Den ovre kant av de ekstra varmeelementer 27 befinner seg omkring 60 cm under den nedre kant av boyeformene, og hele panelet av ekstra varmeelementer er 90 cm hoyt.

Rekkene av ekstra varmeelementer omfatter hver et varmebestandig panel 790 som bærer et monster av varmeelementer 27. De varmebestandige paneler 790 danner vegger i et langstrakt kammer med en åpen innlopsåpning 791 plassert under utlopsåpningen 269 fra vippekammeret. Tettende asbestgardiner 792 henger ned fra sidene av den langstrakte munning 269 mot stykker som danner innlopsåpningen 791 inn til den varmebestandige sammenstilling for ekstra oppvarming. De varmebestandige paneler er anordnet vertikalt, og de bbyelige asbestgardiner 792 danner en boyelig tetning mellom utlopsåpningen 269 for vippekammeret og den faste innlopsåpning 791.

Hver av de varmebestandige paneler er utstyrt med en stotte-stuktur 793 av metall. Varmeelementene 27 er utfort i form av trådviklede .elementer på keramiske ror, som er montert på for-bindelses tenger 794 av stål, og som er festet gjennom de varmebestandige paneler 790 samt montert i isolatorer som holdes av stottestrukturen 793.

Tilforselen av elektrisk strom til de ekstra varmeelementer 27 er slik at elementene bibeholdes på en temperatur i området 750 til 1600°C, f.eks. 1000 til 1200 C. Under den boyde glassplates bevegelse nedover mellom varmeelementene kan glasset oppvarmes til en temperatur på 60°C eller mer over den temperarur hvorved det har forlatt boyeformene, idet glasset f.eks. med en boyetemperatur på 620°C kan oppvarmes til en utgangstemperatur på 680°C for bråkjolingen.

For å oppvarme glassplatens nedre kantområde til en hoyere temperatur enn dets kantområde, kan glasset akselereres fra det oyeblikk glassplatens nedre kant befinner seg i nivå med den nedre ende av varmepanelene, f.eks. fra en senkning: på 15 cm/sek. til en senkning på 30 cm/sek. Oppvarmings-tiden for den ovre del av glasset mellom varmepanelene vil derfor bli kortere, mens hver del av glassplaten likevel oppvarmes i sådan grad at det ikke vil foreligge noen vesentlig temperaturgradient over glassplatens tykkelse, eller hoyst en temperatur-forskjell på 12°C som nettopp beskrevet. En lineær temperaturgradient vil imidlertid bli frembragt fra en hdyetemperatur på f.eks. 700°C ved glassplatens nedre kant til en lavere temperatur på f.eks. 680°C ved glassplatens ovre kant, i det oyeblikk platen feires forbi den nedre ende av de ekstra varmeelementer 27 til et forkjolingstrinn for bråkjolingen i oljetanken 26.

En maksimal senkningshastighet på 100 cm/sek. kan oppnås.

Noen utforelseseksempler er gitt i tabellene I, II og III, som viser frembringelse av en lineær temperaturgradient på 10 til 30°C fra en hoyere temperatur ved platens nedre kant til en lavere temperatur ved dens ovre kant. Disse tabeller er basert på en 25cm's glassplate som nedsenkes gjennom et område av ekstra varmeelementer 2 7 av en hoyde på 90 cm. Akselerasjon av glassplaten finner sted fra den opprinnelige til den endelige hastighet når den nedre kant av glassplaten har nådd den nedre ende av oppvarmingsområdet. Senkningshastigheten gir de tilnærmede passeringstider for henholdsvis glassplatens ovre og nedre kant, mellom de ekstra varmeelementer. En hovedsakelig lineær temperaturgradient kan frembringes over glassplatens hoyde, med den forreste kant av platen varmere enn platens bakkant, ved senkning av platen forbi ekstra varmeelementer 27 med konstant akselerasjon. Området mellom den nedre grense for de ekstra varmeelementer 27 og den ovre kant av blåseboksene 28, er i utstrekning minst lik hoyden av de glassplater som skal behandles, for derved å tillate at hver plate bringes til konstant hastighet for den passerer mellom blåseboksene. Ethvert varmetap i dette området kan kompenseres ved at det i dette området anordnes en sekundær varmesone, som bibeholdes ved middel-temperaturen for den glassplate som forlater området msd de ekstra varmeelementer.

Noen utforelseseksempler for behandlinger av denne art er angitt

i tabellene IV, V, VI og VII

I hver av disse utforelseseksempler senkes en glassplate med en hoyde på 6JD cm gjennom rekker av ekstra varmeelementer 27 over et område av hoyde 90 cm.

For å oppnå den angitte utlopshastighet på 30,5 cm/sek.,

må verdiene for den konstante akselerasjon fra den angitte inn-lopshastighet være som folger:

Lignende resultater er oppnådd med glassplaten av tykkelse på 4 mm og hoyde på 61 cm, slik det er angitt i tabell VII. Verdiene/for glassplatens konstante akselerasjon er også her som angitt i tabellen ovenfor i forbindelse med tabell VI.

En lineær temperaturgradient kan frembringes i glassplaten ved senkning av den varme plate med konstant akselerasjon mellom paneler av ekstra varmaelementer, og hvis hoyde er mindre enn glassplatens hoyde. Utforelseseksempler med forskjellige glass-tykkelser er angitt i den fblgende tabell VIII *

Verdiene for glassplatens konstante akselerasjon er også i dette tilfelle slik som angitt i forbindelse med tabell VI.

Claims (8)

1. Fremgangsmåte for herding av glassplater som forst i vertikal stilling fores gjennom en oppvarmingssone og derpå bråkjoles i et kjolemedium, hvorunder forskjellige deler av platene oppvarmes til forskjellige temperaturer for bråkjolingen, karakterisert ved at hver plates forkant, som forst bringes i kontakt med kjolemediet, oppvarmes til en hoyere temperatur enn platens bakkant.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at glassets hastighet gjennom oppvarmingssonen varieres på sådan måte at platens forkant befinner seg en lengere tid i oppvarmingssonen enn platens bakkant.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at glassplaten forst nedsenkes i en. oppvarmingssone av storre utstrekning enn platens hoyde^ og derpå, en forut bestemt tid etter innforing av platens ovre kant i oppvarmingssonen, samt mens platen fremdeles befinner seg fullstendig innenfor denne sone, aksellereres for nedsenking i en sone hvor platen kommer i kontakt med kjolemediet, hvorved platens nedre kant oppvarmes til en hoyere temperatur enn dens ovre kant for innforingen i kjolemediet.

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 3, karakterisert ved at platen aksellereres til en hoyere hastighet ved det tidspunkt den nedre kant av platen når den nedre ende av oppvarmingssonen.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at glassplaten senkes ned i en oppvarmingssone av minst samme utstrekning som platens hoyde og holdes stillestående en forut bestemt tid i denne sone, hvis temperaturfordeling er innstilt slik at den nedre kant av dens stillestående glassplate oppvarmes til en hoyere temperatur enn platens ovre kant, hvoretter platen senkes ned i kjolemediet.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 2, karakterisert ved at glassplaten senkes gjennom oppvarmingssonen med konstant aksellerasjon.,

7. Fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 6, karakterisert ved at glassplaten oppvarmes på sådan måte i oppvarmingssonen at temperaturen ved platens forkant er 5 - 40°C hoyere enn temperaturen ved platens bakkant, og det oppnås en hovedsakelig lineær temperaturgradient fra forkant til bakkant av platen.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at glassplaten oppvarmes på sådan måte i oppvarmingssonen at temperaturen ved platens forkant er 20°C hoyere enn temperaturen ved platens bakkant.