PL234953B1

PL234953B1 - Method for toughening of glass plates maintaining the uniform internal stress on the entire surface

Info

Publication number: PL234953B1
Application number: PL413030A
Authority: PL
Inventors: Marcin Balewski; Wski Marcin Bale; Piotr Jabłoński
Original assignee: Wutkowski Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia Spolka Komandytowa
Priority date: 2015-07-06
Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2020-05-18
Also published as: PL413030A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób hartowania formatek szklanych z zachowaniem równomiernego naprężenia wewnętrznego na całej powierzchni oraz jednorodnej struktury wewnętrznej.The subject of the invention is a method of hardening glass pieces with uniform internal stress on the entire surface and a homogeneous internal structure.

Znany jest z opisu zgłoszonego wynalazku P. 400460 sposób utrwalania emalii w procesie hartowania szkła, który charakteryzuje się tym, że w procesie używane są odpowiednie emalie o dużym przedziale temperaturowym. Sam proces przebiega w piecu hartowniczym, w którym jest możliwa regulacja temperatury dolnych i górnych grzałek w trzech miejscach w komorze. Ponadto temperatury i czas procesu hartowania ustawiane są odpowiednio do grubości, wielkości i rodzaju emalii.There is known from the description of the patented invention P. 400460 a method for fixing enamel in the glass tempering process, which is characterized in that the process uses suitable enamels with a large temperature range. The process itself takes place in a hardening furnace, where it is possible to adjust the temperature of the lower and upper heaters in three places in the chamber. In addition, the temperatures and time of the hardening process are set according to the thickness, size and type of enamel.

Znany jest z opisu patentowego PL 206430 sposób i układ obróbki cieplnej arkusza szkła zwłaszcza ogrzewania, formowania i hartowania arkusza szkła. Układ i sposób ogrzewania, formowania i odpuszczania arkusza szkła, obejmuje wstępne ogrzewanie arkusza szkła do co najmniej pierwszej wstępnie ustalonej temperatury. Układ i sposób obejmują również dostarczanie energii o częstotliwości radiowej do arkusza szkła w celu ogrzewania go do co najmniej drugiej wstępnie ustalonej temperatury i chłodzenie co najmniej jednej zewnętrznej powierzchni arkusza szkła co najmniej trzeciej wstępnie ustalonej temperatury, w celu odpuszczenia arkusza szkła.The patent description PL 206430 describes a method and a system for heat treatment of a glass sheet, in particular for heating, forming and tempering a glass sheet. The system and method of heating, forming, and tempering a glass sheet comprises preheating the glass sheet to at least a first predetermined temperature. The system and method also include supplying radio frequency energy to the glass sheet to heat it to at least a second predetermined temperature, and cooling at least one outer surface of the glass sheet of at least a third predetermined temperature to temper the glass sheet.

Znany jest z opisu zgłoszonego wynalazku P. 359998 piec do obróbki cieplnej artykułów szklanych lub tym podobnych, zwłaszcza rurek CRT, który zawiera obudowę, wentylator do napędzania przepływu powietrza przez obudowę i grzejnik promiennikowy umieszczony wewnątrz obudowy. Wynalazek obejmuje również zestaw do modernizacji istniejącego pieca i grzejnika promiennikowego stosowanego w takim piecu.There is known from the description of the patent application P. 359998 a furnace for heat treatment of glass articles or the like, in particular CRT tubes, which comprises a casing, a fan for driving air flow through the casing and a radiant heater placed inside the casing. The invention also includes a kit for retrofitting an existing furnace and a radiant heater used in such a furnace.

Znany jest z opisu patentowego PL 191010 zespół hartowniczy, sposób hartowania oraz sposób wytwarzania zespołu hartowniczego do hartowania kształtowanych arkuszy szkła. Zespół hartowania arkusza szkła i sposób hartowania kształtowanych arkuszy szkła przez strumienie gazu hartowniczego, które tworzą równomiernie powtarzających się wzór uderzeń strumieni gazu, który jest wzorem w kształcie trójkąta równobocznego, tworzącym równomiernie powtarzające się ogniwa hartownicze rozmieszczone na kształtowanym arkuszu szkła, który ma być hartowany, jako ogniwa hartownicze o kształcie sześciokąta równobocznego. Wynikowy wyrób jest kształtowanym i hartowanym arkuszem szkła, który ma przeciwległe zwrócone powierzchnie, pomiędzy którymi naprężenia w szkle są równomiernie rozłożone. Sposób wytwarzania zespołu hartowniczego przeprowadza się przez wykonanie najpierw otworów dyszowych w podłużnej listwie dyszowej, po czym kształtuje się listwę dyszową z krzywoliniowym przekrojem poprzecznym, a następnie kształtuje się listwę dyszową z krzywoliniowym kształtem na jej długości, aby utworzyć krzywoliniową zakrywkę dysz, po czym mocuje się krzywoliniową zakrywkę dysz do płaskich boków związanego rzędu dysz i mocuje się boki rzędu dysz do obudowy komory.There is known from the patent description PL 191010 a quenching unit, a tempering method and a method of producing a quenching unit for toughening shaped glass sheets. Glass sheet tempering unit and a method of toughening shaped glass sheets by jets of quenching gas that create an evenly repeating pattern of gas jets, which is an equilateral triangle-shaped pattern forming evenly repeating toughening links distributed on the shaped glass sheet to be toughened, as equilateral hexagonal hardening links. The resulting article is a shaped and toughened sheet of glass that has opposite faces between which the stresses in the glass are evenly distributed. The method of manufacturing the quenching unit is carried out by first making nozzle holes in the elongated nozzle bar, then forming a nozzle bar with a curvilinear cross-section, and then forming a nozzle bar with a curvilinear shape along its length to form a curvilinear nozzle cap, and then fastening a curvilinear nozzle cap to the flat sides of the associated row of nozzles, and secures the sides of the row of nozzles to the chamber housing.

Znany jest z opisu patentowego PL 182180 sposób i urządzenie do wymuszonego grzania konwekcyjnego arkuszy szkła. Urządzenie do wymuszonego grzania konwekcyjnego i proces grzania arkuszy szkła w nim obejmuje obudowę, posiadającą obszar wewnętrzny, przenośnik do transportowania arkuszy szkła poprzez obszar wewnętrzny obudowy i palnik gazowy funkcjonalnie związany z obudową do wytwarzania gorących gazów spalinowych, aby przez to zapewnić dostarczanie ciepła do urządzenia. Regulator jest dołączony funkcjonalnie do wejścia palnika gazowego i steruje nim aby zmieniać doprowadzanie ciepła i przez to utrzymywać temperaturę płynu roboczego na wybranej wartości zadanej. Zastosowano również co najmniej jeden zespół sterowania prędkości do sterowania prędkości uderzenia płynu roboczego w górną i/lub dolną powierzchnię arkuszy szkła. Prędkość uderzenia, a przez to również prędkość konwekcyjnej wymiany ciepła pomiędzy płynem roboczym a arkuszem szkła, jest sterowana niezależnie od doprowadzania ciepła do urządzenia.There is known from the patent description PL 182180 a method and a device for forced convection heating of glass sheets. The forced convection heating device and the glass sheet heating process therein include a housing having an interior area, a conveyor for transporting glass sheets through the interior area of the enclosure, and a gas burner operably associated with the hot flue gas generating enclosure to thereby provide heat to the device. A controller is operatively connected to the gas burner inlet and controls it to vary the heat input and thus keep the temperature of the working fluid at the selected set point. At least one speed control unit is also provided to control the speed of impact of the working fluid on the upper and / or lower surfaces of the glass sheets. The speed of the impact, and hence the speed of the convective heat exchange between the working fluid and the glass sheet, is controlled independently of the heat input to the device.

Istotą wynalazku jest sposób hartowania formatek szklanych, zwłaszcza o wymiarach 1600 x 2100 mm dla szkła gr. 3 mm z zachowaniem równomiernego naprężenia wewnętrznego na całej powierzchni polegający na nagrzaniu szklanej formatki do temperatury 640°C i gwałtownego schłodzenia oraz ochłodzenia do temperatury otoczenia, charakteryzujący się tym, że wprowadza się formatkę szklaną do urządzenia grzewczego w początkowej fazie z nadmuchem gorącego powietrza o temperaturze 500 do 540°C skierowanym pod niewielkim kątem 10 do 15° ukierunkowanym do środka urządzenia grzewczego po czym kieruje dwustronnie z góry i od dołu formatki szklanej z przesunięciem fazowym strugi górnej w stosunku do strugi dolnej wynoszącej od 5 do 10 cm, gorące powietrze z góry wynoszące 640°C zaś z dołu wynoszące 645°C, przy czym formatkę szklaną wprowadza się w ruch posuwisto zwrotny w kierunku linii wzdłużnej transportera z prędkością 2 do 5 cm/sThe essence of the invention is the method of toughening glass pieces, especially with dimensions of 1600 x 2100 mm for glass with a thickness of 3 mm with uniform internal stress on the entire surface, consisting in heating the glass form to 640 ° C and rapid cooling and cooling to the ambient temperature, characterized by the fact that the glass form is inserted into the heating device in the initial phase with hot air blowing at the temperature of 500 to 540 ° C directed at a slight angle of 10 to 15 ° towards the center of the heating device and then directed both sides from the top and bottom of the glass form with a phase shift of the upper stream in relation to the lower stream of 5 to 10 cm, hot air from above amounting to 640 ° C and from the bottom to 645 ° C, with the glass form being moved reciprocating towards the longitudinal line of the conveyor at a speed of 2 to 5 cm / s

PL 234 953 B1 o częstotliwości 5 do 10 cykli na minutę, i wygrzewa w czasie 2 do 3 minut, po czym przemieszcza do komory schładzania, w której poddaje się gwałtownemu schłodzeniu rozproszoną strugą powietrza o temperaturze otoczenia i ciśnieniu 1500 mm H2O w czasie 2 do 4 sekund po czym poddaje procesowi powolnego schładzania rozproszoną strugą o temperaturze otoczenia i ciśnieniu 120 mm H2O w czasie około 70 sekund do uzyskania temperatury otoczenia.With a frequency of 5 to 10 cycles per minute, and annealing for 2 to 3 minutes, then it is moved to the cooling chamber, where it is subjected to rapid cooling with a dispersed stream of air at ambient temperature and a pressure of 1500 mm H2O for 2 to 3 minutes. 4 seconds and then it is subjected to the process of slow cooling with a dispersed stream at ambient temperature and a pressure of 120 mm H2O for about 70 seconds until the ambient temperature is reached.

Sposób hartowania formatek szklanych pozwala na uzyskanie równomiernego grzania formatek z góry jak i z dołu, przy czym grzanie od dołu następuje między rolkami transportowymi, zaś grzanie od góry prowadzone jest z przesunięciem fazowym w stosunku do grzania dolnego. Równomierne nagrzewanie pozwala na uzyskanie jednolitej struktury hartowanego szkła i eliminację zróżnicowanych naprężeń wewnętrznych oraz nie występuje efekt odciśniętych rolek na powierzchni tafli. Zastosowanie grzania od dołu z przesunięciem fazowym oraz ruch oscylacyjny nagrzewanej formatki pozwala na uzyskanie minimalnych odkształceń falistych na powierzchni grzanej formatki, przez co zminimalizowano odchyłki prostoliniowości na dużych taflach. Nie występują również na powierzchni tafli odkształcenia optyczne.The method of hardening glass forms allows for even heating of the forms from above and from below, while heating from the bottom takes place between the transport rollers, and the heating from the top is carried out with a phase shift in relation to the lower heating. Uniform heating allows to obtain a uniform structure of the toughened glass and eliminate various internal stresses, and there is no effect of imprinted rolls on the surface of the glass. The use of heating from the bottom with a phase shift and the oscillating movement of the heated mat allows to obtain minimal wavy deformations on the surface of the heated mat, which minimizes deviations of straightness on large panes. There are also no optical deformations on the surface of the pane.

P r z y k ł a d wykonaniaW episode of performance

W przykładzie wykonania sposób hartowania formatek szklanych o wymiarach 1600 x 2100 mm dla szkła gr. 3 mm z zachowaniem równomiernego naprężenia wewnętrznego na całej powierzchni polegający na nagrzaniu szklanej formatki do temperatury 640°C i gwałtownego schłodzenia oraz ochłodzenia do temperatury otoczenia, charakteryzuje się tym, że wprowadza się formatkę szklaną do urządzenia grzewczego w początkowej fazie z nadmuchem gorącego powietrza o temperaturze 500 do 540°C skierowanym pod niewielkim kątem 10 do 15° ukierunkowanym do środka urządzenia grzewczego po czym kieruje dwustronnie z góry i od dołu formatki szklanej z przesunięciem fazowym strugi górnej w stosunku do strugi dolnej wynoszącej od 5 do 10 cm, gorące powietrze z góry wynoszące 640°C zaś z dołu wynoszące 645°C, przy czym formatkę szklaną wprowadza się w ruch posuwisto zwrotny w kierunku linii wzdłużnej transportera z prędkością 2 do 5 cm/s o częstotliwości 5 do 10 cykli na minutę, i wygrzewa w czasie 2 do 3 minut, po czym przemieszcza do komory schładzania, w której poddaje się gwałtownemu schłodzeniu rozproszoną strugą powietrza o temperaturze otoczenia i ciśnieniu 1500 mm H2O W czasie 2 do 4 sekund po czym poddaje procesowi powolnego schładzania rozproszoną strugą o temperaturze otoczenia i ciśnieniu 120 mm H2Ow czasie około 70 sekund do uzyskania temperatury otoczenia.In the embodiment, the method of toughening glass pieces with dimensions of 1600 x 2100 mm for glass with a thickness of 3 mm, maintaining an even internal stress over the entire surface, consisting in heating the glass form to 640 ° C and rapid cooling and cooling to the ambient temperature, characterized by the fact that the glass form is inserted into the heating device in the initial phase with hot air blowing at the temperature 500 to 540 ° C directed at a slight angle of 10 to 15 ° towards the center of the heating device and then directed both sides from the top and bottom of the glass form with a phase shift of the upper stream in relation to the lower stream of 5 to 10 cm, hot air from above amounting to 640 ° C and at the bottom equal to 645 ° C, while the glass form is put in a reciprocating movement towards the longitudinal line of the conveyor at a speed of 2 to 5 cm / s with a frequency of 5 to 10 cycles per minute, and heated for 2 to 3 minutes, then it moves to the cooling chamber, where it is subjected to rapid cooling with a dispersed stream air at ambient temperature and pressure of 1500 mm H2O. During 2 to 4 seconds, it is subjected to a process of slow cooling with a dispersed stream at ambient temperature and a pressure of 120 mm H2O for about 70 seconds until the ambient temperature is reached.

Claims

1. The method of toughening glass forms, especially with dimensions of 1600 x 2100 mm for glass with a thickness of 3 mm, maintaining an even internal stress over the entire surface, consisting in heating the glass form to 640 ° C and rapid cooling and cooling to the ambient temperature, characterized in that the glass form is introduced into the heating device in the initial phase with hot air blowing at a temperature of 500 up to 540 ° C directed at a slight angle of 10 to 15 ° towards the center of the heating device and then directing the glass form on both sides with a phase shift of the upper stream in relation to the lower stream of 5 to 10 cm, hot air from the top amounting to 640 ° C, and at the bottom, amounting to 645 ° C, while the glass form is put in a reciprocating movement towards the longitudinal line of the conveyor at a speed of 2 to 5 cm / s with a frequency of 5 to 10 cycles per minute, and heated for 2 to 3 minutes , then it moves to a cooling chamber where it is rapidly cooled by a dispersed stream of air a with an ambient temperature and a pressure of 1500 mm H2O for 2 to 4 seconds and then subjected to the process of slow cooling with a dispersed stream at ambient temperature and a pressure of 120 mm H2O for about 70 seconds until the ambient temperature is obtained.