SE439156B - Sett vid kylning av glas - Google Patents

Description

7906225-3 En av faktorerna som påverkar värmeväxlingshastigheten mellan en varm glasskiva och partiklarna i en fluidiserad bädd i vilken glasskivan nedsänkes är hastigheten på den fluidise- rande gasströmmen. 7 Värmeväxlingshastigheten ökar med ökning i gashastighe- ten på grund av den högre rörligheten hos de fluidiserade par- tiklarna. Ansträngníngar har därför som man kan förstå gjorts 'för att-arbeta med höga gashastigheter och dock kvarhålla de fluidiserade partiklarna i bädden. Sådana hastigheter, som alstrar så Mfllade frikokningsförhållanden i bädden är mindre än de som skulle behöva användas då använder gas enbart som kylmedel vid de äldre kylningsförfarandena som ovan omnämnts.

Och i vilket fall som helst då man kyler en glasskiva i en fluidiserad bädd kan skivan lämpligen vertikalt Säflkas På kant ned i bädden och gasen kommer ej att slå emot glasytorna på samma sätt som den gör vid de äldre förfarandena.

Tyvärr medförde dessa ansträngningar att åstadkomma snabb kylning av glaset i en fluidiserad bädd nya färska problem.

Man fann att höga-kylningshastigheter relativt lätt kunde uppnås, till och med kylningshastigheter tillräckligt höga för att härda tunna glasskivor i huvudsak med tjocklek_mindre än H mm. Emellertid fann man att kylningen ej var jämn och enhet- lig. Oenhetlig kylning resulterar i ogynnsamma spänningsför- delningar över glasskivornas yta. Spänningsfördelningen påver- kar glasets krossegenskaper. Om ej kylning sker samtidigt och tillräckligt snabbt i alla zoner inom glasskivans yta kommer en krossning av skivan att alstra stora och potentiellt farliga fragment. För fordonsrutor föreligger en erkänd säkerhetsstan- dard, som föreskriver krossningsegenskaper som fönstren bör besitta. Standarden definierar krossningsegenskaperna i antal glasfragment av angivna storlekskategorier, som alstras per en- hetsarea av fönstret, då det bringas att gå sönder vid anslag av specifiserat slag. Man fann att om man använde en fritt ko- kande fluidiserande partikelbädd för att åstadkomma snabb kyl- ning av glaset i härdningsoperationen, kunde den säkerhetsstan- darden ej uppfyllas under det att samtidigt man bevarade önskad optisk kvalitet på glaset.

Användningen av en fritt kokande fluidiserande bädd för kylning av glasskivor beskrives t.ex. i deå amerikanska paten-J tet H 113 H58. I den beskrivningen säges ett sådant kylnings- 7906225-3 förfarande ha befunnits skada varma glasskivor beroende på de oregelbundna krafter för vilket glaset utsättes i den fritt kokande eller bubblande bädden. I beskrivningen anges även att den höga frekvensen av brott på glasskivorna under deras behandling i bädden är ett annat huvudproblem, som man råkat ut för då man har försökt att använda det kylningsförfarandet.

För att undvika dessa problem föreslår man i den amerikanska beskrivningen ett värmebehandlingsförfarande, där det i form av enskilda korn förekommande materialet hålles i ett stilla jämnt expanderat tillstånd genom att hålla den fluidiserande gashas- tigheten i ett lågt område definierat som att ha en lägre gräns vid vilken partiklarna just blir suspenderade i den jämnt för- delade uppåtströmmande gasen (kallat "begynnande fluidisering") och en övre gräns vid vilken maximal expansion av bädden in- träder, under det att man upprätthåller en fri yta i bäddens _översta del.

Det är ett karakteristiskt fenomen vid fluidisering av partiklar att under det att man bygger upp ett gastryck under ett hålförsett stöd för partikelbädden, för att bringa bädden till ett fluidiserat tillstånd, bädden först undergâr expansion med åtföljande fortskridande ökning i bäddytans höjd upp till en viss nivå varefter, allteftersom gastryeket ytterligare ökas det förekommer en viss nedsjunkning av bäddytans nivå innan bädden åter igen undergår expansion, som leder till det mycket turbulenta så kallade frikokande stadiet i bädden, och slutligen vid mycket höga gastryck leder till betydande med- bringande uppåt av partiklar från bädden. Om bäddytenivån av- sattes grafiskt mot ökande gastryck är den begynnadne expan- sionen av bädden och den följande partiella kollapsen, som sker före det att expansion åter igen äger rum tydlig som en expansionstopp. Sättet enligt det amerikanska patentet H 113 H58 utnyttjar gashastigheter, som ligger under expansions- toppvärdet och svarar mot vad som beskrives som ett stilla jämnt expanderat tillstånd i fluidiseringen av de enskilda par- tiklarna. , Föreliggande uppfinning baseras på upptäckten att det finns fluidiserande förhållanden på den högre gashastighets- sidan av expansionstoppen, som om det iakttagas ger en viktig kombination av fördelar. Särskilt gynnsammma värmeväxlingshas-J 7906225-3 4 tigheter kan särskilt uppnås, som är jämna och enhetliga över glasets yta, under det att samtidigt de fluidiserade bäddför- hållandena är sådana att tunna glasskivor som är mycket känsliga för deformation eller försämring av deras optiska kvaliteter kan behandlas utan risk. , ' i Enligt föreliggande uppfinning avses ett sätt för kylning av glas genom att införa glaset i en fluidiserad bädd av par- tiklar under sådana värmeförhâllanden att värme överföres från glaset till det fluidiserade materialet och uppfinningen utmärkes av att den fluidiserade gasens hastighet är åtminstone 1,03 gånger det värde, som svarar mot bäddens expansionstopp på dess bädd- höjd/gashastighetskurva, men understigande l,2 gånger det värdet.

Fördelarna med detta sätt antydes klart genom prov där sättet har använts för att snabbt kyla mycket varma skivor av vanligt glas med en tjocklek av 3 mm genom glasets undre kyl- punkt. Genom att.använda fluidiserande gashastigheter över vär- det som svarar mot expansionstoppen genomfördes kylning med has- tigheter överstigande de som annars skulle vara möjliga (under antagande av samma glastemperatur och samma temperatur och samman- sättning på den fluidiserade bädden). Krossprov på de härdade skivorna visade att de hade blivit mycket jämnt härdade. Glas- skivornas ytor påverkades ej ofördelaktigt av kylningsförfaran- det. De härdade skivorna hade en optisk kvalitet som var lämplig för högkvalitativa fordonsrutor.

En ytterligare fördel med uppfinningen framgick av jäm- förande härdningsprov där varma och mycket tunna krökta glas- skivor användes vid framställning av laminerade fordonsvind- rutor snabbt kyldes. en del genom ett sätt enligt uppfinningen och andra genom ett sätt där den fluidiserande gashastigheten låg under expansionstoppvärdet men annars var densamma. Glas-- skivornas temperatur omedelbart före inträde i de fluidiserade bäddarna var nära glasets mjukningspunkt. Vid sättet där man använde sig av den lägre fluidiseringshastigheten inträffade viss deformation av glasskivorna, under det att vid sättet en- ligt uppfinningen de härdade skivorna bibehöll sin kurvatur före härdningen. En studie av det sätt på vilket skivornas form pâ- verkades vid kylningsprocessen med den lägre gashastigheten antyder att deformation inträder under införande av de krök- 79o622§-s ta skivorna i den fluidiserade bädden. Det är troligt att de- formationen resulterade genom det motstånd som den fluidise- rade bädden erbjödrmt införandet av skivorna. Då man arbetar med en högre gashastighet i enlighet med uppfinningen är rör- ligheten på de fluidiserade partiklarna större och krafterna som motverkar en nedsänkning av skivorna i bädden är lägre.

Vad än den riktiga förklaringen är uppvisar sättet enligt upp- finningen den viktiga fördelen, att det därigenom är möjligt att behandla mycket_varma tunna glasskivor och särskilt krök- ta skivor med mindre risk av formdistorsion.

Medan sättet enligt uppfinningen uppnår en mycket till- fredsställande kompromiss mellan de högsta uppnåliga värme- växlingshastigheterna och jämnheten och enhetligheten i be- handlingen, kan det tillämpas med fördel på kylning av glas- skivor av vilken tjocklek som helst och även på kylning av andra glasföremål. Uppfinningen erbjuder de mest viktiga för- delarna då den tillämpas på härdning av glasskivor. Den kan emel- lertid med fördel användas för att kyla glas under omständig- heter sàkma att kylningen ej åstadkommer termisk härdning.

Vid föredragna utföringsformer av uppfinningen är has- tigheten på den fluidiserande gasen åtminstone 1,03 gånger hastigheten som svarar mot expansionstoppen i den fluidise- rande bädden. Sådana förhållanden är högst tillfredsställande för att kombinera en gynnsam värmeutväxlingshastighet med lågt motstånd hos den fluidiserade bädden mot glasets infö- rande, vilket är särskilt viktigt då man behandlar lätt de- formerbara föremålrsåsom mycket varma krökta skivor av tunt glas.7 Såsom vid alla kylningsförfaranden där man använder en fluidiserad bädd som värmeväxlare, beror kylningshastigheten delvis på den fluidiserade bäddens volymetriska termiska kapacitet, som i sin tur påverkas av värmeegenskaperna hos materialet i de fluidiserade partiklarna och partikelstorle- ken. Dessa faktorer måste givetvis väljas så att den önskade mängden och värmeöverföringshastigheten från glaset kan äga rum. Då man utväljer det fluidiserade materialet och den fluidiserade partikelstorleken år det fördelaktigt att syfta till en hög värmekapacitet och en stor värmeöverföringskoef- ficient om man önskar arbeta med en fluidiserande gashastig- J het i den nedre delen av det tillåtna området, d.v.s. under vàoezzsës U 1,1 gånger gashastigheten som svarar mot expansionstoppen för den fluidiserade bädden.

Det fluidiserade materialet består företrädesvis av eller innefattar partiklar som kan bringas att undergå endotermisk förändring genom att uppvärma dem-till en temperatur lägre än temperaturen på glaset då det inträder i den fluidiserade bäd- den. Prov antyder att då man använder sådana fluidiserande ma- terial kan man uppnå högre glaskylningshastigheter än man annars skulle kunna möjligen nå under samma förhållanden. Ett kylnings- förfarande för glas där man använder sig av ett kylmedel i form av fluidiserade partiklar som uppför sig på det sättet, beskrives i vår patentansökan nummer 7906224-6.' Företrädesvis alla eller de flesta av de fluidiserade partiklarna i bädden utgöres av partiklar som då de bringas att undergå endotermisk förändring såsom ovan angivits lämna en återstod i form av enskilda partiklar. f Vid ett föredraget sätt enligt uppfinningen sammansätts åtminstone en del av de fluidiserade partiklarna av material, som innehåller hydroxylgrupper och/eller vatten och som kan för- lora åtminstone sådana grupper och/eller vatten endotermiskt vid en temperatur under glasets inträdestemperatur. Lämpliga fluidiserade material i denna kategori är lätt tillgängliga, som skulle kunna vara i stånd att undergå endotermisk för- ändring inom själva den fluidiserade bäddenl utan att det skulle medföra sådana modifieringar av de fluidiserade partiklarna eller av den fluidiserande gasen så att problem skulle uppstå vid reglering av glasets värmebehandling. Sådana material, som i allmänhet innefattar såväl oragniska som oorganiska förenin- gar är mycket lämpliga att användas med luft som den fluidi- serande gasen. I Fluidiserade partiklar som är i stånd att förlora vatten vid en temperatur under glasets temperatur vid inträde i den fluidiserade bädden innefattar partiklar av substanser inne- hållande kristallvatten och partiklar innehållande adsorberat eller absorberat vatten.

Vid vissa utföringsformer av uppfinningen använder man sig av fluidiserade partiklar som består av en oorganisk förening innehållande hydroxylgrupper och/eller innehållande kristall- vatten. Föreningar i den senare kategorin innefattar t,ex. J 7 7906225-3 hydratiserade salter. Specifika exempel på sådana föreningar som är mycket lämpliga är ¿ och'Y formerna av monohydratet av järnsesquioxid Fe2O3.H2O.

En särskilt_gynnsam förening för att bilda partiklar i 'den fluídiserade bädden är trihydratiserad aluminiumoxid A12O5.5H2O, som kan användas t.ex. antingen i form av hydrar- gillit, som förlorar sitt vatten vid omkring 1M0°C vid normalt tryck eller bayerit, som förlorar en stor del av sitt vattem mel- lan 12090 och 16000. Trihydratiserad aluminiumoxid är i stånd att xuflergå endotermisk ändring med avsevärd värmeupptagning inom ett gynnsamt lågt temperaturområde. Sådant material har befun- nits vara särskilt lämpligt för att användas vid ett sätt en- ligt föreliggande uppfinning för värmehärdning av mycket tunna glasskivor med en tjocklek av 5 mm eller mindre. Sådan härd- ning kan åstadkommas med användning av luft som den fluidi- serande gasen. Det föreligger inget behov att använda en gas av Särskild sammansättning, som uppvisar ett högre specifikt värme. D Exempel på partiklar innehållande adsorberat eller ab- sorberat vatten, som kan användas vid bildning av den fluidi- serade bädden är partiklar av fuktig kiseldioxid eller akti- verad aluminiumoxid, som kan innehålla upp till 20-50 vikt% adsorberat eller absorberat vatten. Ett annat exempel är par- tiklar av silikagel innehållande absorberat vatten. _ Vatten kan införas i den fluidiserade bädden vid början av processen och/eller kontinuerligt eller intermittent under processens gång. Detta vatten kan användas för adsorption eller absorption av partiklarna för att kompensera eller delvis kom- pensera för eventuell vattenförlust från sådana partiklar under förhållandena som uppnås i den fluídiserade bådden.

Det fluidiserade materialets granulometri (kornstor- lek, -fördelning) är av betydelse för värmeöverföringen. Kyl- ningen av glaset kommer att vara snabbare allt eftersom man använder sig av mindre partiklar under i övrigt lika förhål- landen. Om emellertid partiklarna är för små har de en tendens att föras_bort med den fluidiserande gasen. Det mest lämpliga storleksomrâdet för partiklarna beror delvis på materialet som utgör partiklarna, dels på dess specifika vikt. Allmänt ta- lat erhålles de bästa resultaten, då det fluidiserade ma- J terialet består helt eller i huvudsak helt av partiklar i i 7-906225-3 8 storleksområdet 20 till 250 mikron. Då man använder partiklar i det storleksområdet kan en värmeutväxlingshastighet till- räcklig och lämplig för härdning av tunna glasskivor uppnås då man använder fluidiserade partiklar av flera-olika sam- mansättningar och utan att problem uppstår på grund av adhe- sion av partiklar till glaset, dä det avlägsnas från den fluidiserade bädden. Glaset kan lätt rengöras genom att blå- sa luft tvärs över dess ytor.

Då man använder trihydratiserad aluminiumoxid som det fluidiserade materialet är partikelstorleken företrädesvis mellan-H0 och 150 mikron och helst mellan H0 och 120 mikron.

Detta storleksområde har visat sig vara det mest gynnsamma för att befordra snabb kylning och bevara hög ytkvalitet på glaset även då man behandlar skivor med en tjocklek av É mm eller mindre. I Det är lämpligt att använda luft som den fluidiserade gasen vid ett sätt enligt uppfinningen; Andra gaser kan givet- vis användas om så önskas, t¿ex. helium, koldioxid eller SF6.

Den fluidiserade bädden av partiklar underkastas med fördel en vibrerande rörelse med låg amplitud, vilket hjälper till att förhindra aglmmnering av fluidiserade partiklar.

Finare partiklar kan under sådana omständigheter användas under i övrigt lika förhållanden. Då man underkastar partik- larna en vibrerande rörelse kan vidare en given behandling genomföras med en lägre hastighet på den fluidiserande gasen, som är till fördel då man behandlar glasföremäl, som tack vare sin mycket höga temperatur eller annars är särskilt käns- liga för skador. Vibreringsfrekvensen ligger mellan 50 och 8000 Hz. Den vibrerande rörelsen kan åstadkommas genom en vibrator ansluten till fluidiseringskärlet.

Sättet kan utföras i en fluidiseringsanordning känd i och för sig och som i grunden omfattar ett fluidiseringskärl försett med ett hålförsett golv eller plattform monterat ovan- på en kammare från vilken gas tvingas uppåt genom golvet, vil~_ ket senare säkerställer ett i huvudsak jämnt fördelat flöde av fluidiserande gas över fluidiseringskärlets hela area. Det hâlförsedda golvet utgörs företrädesvis utav en porös vägg.

Man har funnit att fördelarna med sättet förbättras ge- nom att använda en porös vägg med särskilt små porer för att 7906225-3 fördela den fluidiserande gasen. Vid föredragna utförings- former är porerna mindre än 60 mikron i storlek. Detta vill- kor medger upprätthållandet av en mycket stabil fluidiseran- de bädd vid lägre fluidiseringsgashastigheter än som annars skulle erfordras. Stabiliteten ökar med minskningen i por- storlek. De bästa resultaten erhålles då porerna är mindre än 10 mikron och optimalt är porerna mindre än 5 mikron. Porstor- lekarna beräknas ur ett kapillärprov; En annan faktor som är av betydelse för den fluidíserade bäddens stabilitet vid någon given fluidiseringsgashastighet är den porösa väggens permeabilitet. Permealibitetskoefficien~ ten överskrider företrädesvis ej 6 x 10-11 m2. De bästa re- sultaten erhålles då permeabilitetskoefficienten är lägre än 0,25 X 10-11 m2 och optimalt är permeabiliteskoefficienten mindre än 0,05 x 10-11 m2. Permeabilitetskoefficienten bestäm- mes ur gasens volymflödeshastighet genom den porösa väggen per kvadratmeter väggarea för ett givet tryckfall över väggen en- ligt ekvationen: .. . 2 P2 ”P1 Flodeshastighet/m = po -- 1/4 koefficienten, P2 - P1 är tryckfallet, t är väggtjockleken och där po är permeabilitets- .Å är gasens viskositet. 7 Fluidiseringsanordningar i vilken det hålförsedda golvet från vilket den fluidiserade gasen stiger\qm»gnmm bädden är utförd i form av en porös vägg, vars porer är mindre än 60 mik- ron i storlek, är sig självt ett avsteg från kända fluidise- ringsanordningar och är användbar för bildning av stabila flui- diserade bäddar ej endast att användas vid värmebehandling av glas genom ett sätt enligt uppfinningen såsom ovan angivits utan även för andra ändamål. Uppfinningen innefattar sådan an- ordning i och för sig.

Fluidiseringsanordningar omfattar ett fluidiseringskärl, som är försett med ett hålförsett golv, mon- terat ovanpå en tryckkammare från vilken gas kan tvingas uppåt genom golvet och utmärkes av att golvet utgöres av en porös vägg, vars porer är mindre än 60 mikron i storlek. Företrädes- vis är porerna mindre än 10 mikron i storlek och optimalt är porerna mindre än 5 mikron. Den porösa väggen har företrädes- vis en permeabilitetskoefficient under den högre av de grän- J ser som ovan angivits. Företräde ges till anordningar där per- 7906225-3 ms meabiletetskoefficienten i den porösa väggen är under 0,25 x i0_11 m2 och särskilt till anordningar där koefficien- ten är mindre än 0,05 X 10-11 m2.' 7 På de bifogade ritningarna visar: Fig. 1 en kurva illustrerande en karaktäristisk varia- tion på en fluidiserad bädds höjd med ökning i hastigheten på den fluidiserande gasen och Fig. 2 visar en schematisk bild av en anläggning för böj- ning och termisk härdning av glasskivor inbegripande fluidise- ringsanordning enligt uppfinningen. ' I Pâ kurvan (fig.1) är höjden H i millimeter för en fluidi- serad bädd avsatt mot hastigheten V i cm/sek. på den fluidise- rande gasen. Den resulterande bäddhöjd/gashastighets- kurvan visar en uppförandemässig karaktäristik för fluidiserade bäd- dar, att med ökning av den fluidiserande gasen den från början kompakta bädden undergår fortskridande utvidgning eller ex- pansion (del A av kurvan) till dess att den fluidiserande gas- hastigheten når ett visst värde, men då gashastigheten ökar utöver detta värde kollapsar bädden partiellt (del B på kur- van). Stigningen och sjunkningen av bäddytan framträder som en topp (här kallat "expansionstopp") på bäddhöjd/hastighets-kur- van. Den fluidiserande gashastigheten (V0) vid vilken expan- _sionstoppen inträffar beror på egenskaperna hos de fluidise- rade partiklarna. Under ytterligare ökning i den fluidiseran- de gashastigheten upphör bäddytan att sjunka och bäddhöjden stabiliseras; Bädden förblir ganska stabil över ett visst gas- hastighetsomrâde, men ovanför detta område bortföres fluid- serade partiklar från bädden.

Anordningen som visas i fig. 2 omfattar tre på varandra ställda sektioner: en uppvärmningssektion 1, en sektion 2 för att bibringa glasskivorna en kurvatur och en kylsektion 3. Des- sa tre sektioner uppbäres av en bärkonstruktion H.

Uppvärmningssektionen 1 omfattar en ugn 5 av en konstruk- tion känd i och för sig. Den omfattar t.ex, ett yttre hölje 6 bildat av järnplåtar och en inre eldfast infodring 7 försedd med håligheter i vilka uppvärmningselement 8 är placerade. Upp- värmningselementen är elektriska motstândsvärmare. I botten på ugnen finns en springa 9 genom vilken en glasskiva kan passera från ugnen in i sektion 2 i anläggningen. DJ 7906225-3 11 Vid sektion 2 finns anordningar av ett slag som är väl känt i och för sig för att böja glasskivorna, dessa anordnin- gar omfattar en hanform 10 och en honform 11. Helativa rörel- ser på dessa formgivande delar mot varandra och från varand- ra regleras av domkrafter 12 och 13 fästade till bärkonstruk- tionen H.

Kylsektionen 3 omfattar ett fluidiseringskärl 1H monte- rat på en bärplatta 15. Denna bärplatta är försedd med rullar 16 som medger att kärlet kan röras utmed ett spår 17. Kärlet lä har ihåliga sidoväggar, som bildar en mantel 18_i vilken ett kylfluidum kan cirkulera. Detta fluidum inträder i och läm- nar manteln via rör 19. Kärlet har en sig vidgande öppning eller mynning 20 som hjälper till att förhindra varje över- flöde av fluidiserade partiklar. Vid botten på kärlet finns en porös vägg 21 under vilken en tryckkammare 22 är.anord-- nad. Denna kammare har ett inloppsrör 25 för den fluidiseran- de gasen. En massa 2H av fluidiserade partiklar är närvarande i kärlet. 1 En glasskiva 25 som skall böjas och härdas hålles upp- hängd med tänger 26 i en skivuppbärande och skivöverförande mekanism omfattande kedjor 27 som är förbundna med en driv- motor (ej visad). Dessa kedjor sträcker sig in i ugnen 5 ge- nom öppningen 28 i dess övre del. 7 _ Anläggningen användes på följande sätt. En glasskiva 25 införes i anläggningen på nivån för skivböjningssektionen 2 och gripes där av tängerna 26. Skivan höjes därefter in i upp- värmningsugnen via öppningen 9 under reglering av drivmotorn för kedjorna 27.

Skivan uppvärmes till en hög temperatur av motstånds- värmarna 8. Då den önskade glastemperaturen uppnåtts, sänkes skivan 25 genom springan 9 ned i böjningsstationen 2. De for- mande matriserna 10 och 11 slutes omkring den uppvärmda glas- skivan medelst domkrafterna 12 och 13 så att glasskivan bö- 'jes till önskad kurvatur. Efter att ha fört isär matriserna sänkes den nu böjda skivan ned i kylsektionen i vilken mas- san 2ü av fasta partiklar redan bringats till fluidiserat till- stånd av fluidiserande gas, som stiger upp i fluidiseringskär- let lä från tryckkammaren 22 genom den porösa väggen 21. Glas- skivan 25 inträder i den fluidiserade bädden och undergâr där J 79062254: 1? den snabba kylning, som erfordras för glasets härdning. Vär- me avlägsnas från den fluidiserade bädden genom kylfluidum, som cirkulerar i manteln 18. D Det följande utgör exempel på genomförandet av ett sätt enligt uppfinningen med användning av en anläggning såsom ovan beskrivits med hänvisning till fig. 2. _ Exempel 1.

Partiklarna i det fluidiserade skiktet eller bädden 2ü (fig. 2) utgjordes av partiklar av trihydratiserad aluminium- oxid. Partiklarna hade en storlek av mellan H0 och 120 mik- ron, där den genomsnittliga dimensionen på partiklarna var 52 mikron. Den porösa väggen 21 utgjordes av klass 03 poral sintrad brons med en tjocklek av U,7 mm. Denna väggs permea- bilitetskoefficient var 0,U x 10-11 m2 och porstorleken i väggen var mindre än 2 mikron. Den fluidiserade bäddens area var SU dm2. Kurvan i fig. 2 anger höjdvariationen som funktion av gashastigheten i en fluidiserad bädd av partiklar av tri- hydratiserad aluminiumoxid. Expansionstoppen i bädden inträ- der i detta fall vid en hastighet av 0,H8 cm/sek. Då man an- vänder en sådan bädd för att genomföra en glaskylningsprocess enligt föreliggande uppfinning upprätthålles den fluidiseran- de gasens hastighet över 0,48 cm/sek. (och företrädesvis över 0,5 cm/sek.) men ej högre än 1,2 x 0,Ä8 = 0,576 cm/sek. I Tryckkammaren 22 matades med luft under ett tryck av storleksordningen 8 338,5 Pa. Det luftflöde som användes för att fluidisera skiktet av aluminiumoxidpartiklar var 10 m3/h svarande mot en fluidiserande gashastighet av just över 0,5 cm/sek. _ D Glasskivor med en storlek av 50 x 30 cm och 3 mm tjocka underkastades efter varandra böjning och härdning. Varje glas- skiva efter att de hängts upp från tängerna 26 infördes i ugnen 5 och,hölls där i 3 min, varvid ugnen befann sig vid en genomsnittlig temperatur av omkring 72000. Under den tids- perioden nådde skivan en temperatur av storleksordningen 700 till 71000. Den överfördes därefter till böjningssektionen, där den formades av formningsmatriserna 10 och 11. Skivan för- blev mellan de slutna matriserna under omkring 1 sek. Skivan nedsänktes sedan med en hastighet av 25 m/min i den fluidise- rade bädden av trihydratiserade aluminiumoxidpartiklar varvid J 7906225-3 bädden befann sig vid omgivande temperatur. Glasskivan förblev i den fluidiserade bädden under 6 sek. Under denna tid kyldes glasskivan snabbt och blev termiskt härdad. Efter att ha ta- gits ut från bädden kyldes skivan till omgivande temperatur.

De härdade glasskivorna, efter att ha böjts_och härdats undersöktes och provades för att uppskatta deras form och op- tiska kvalitet och för att bestämma deras grad av härdníng och deras krossningsegenskaper.

Skivorna befanns vara väsentligen fria från deformation.

Den maximala avvikelsen från den ideala formen var 0,9 mm mätt i mitten på de längre skivkanterna och 1,3 mm mätt i mit- ten pâ de kortare kanterna.-Glasskivorna hade hög optisk kva- litet lämplig för automobilvindrutor. 7 Skivorna var även mycket väl härdade för att användas i automobilvindrutor. Dragspänningarna i den mittre delen av skívtjockleken, mätt medelst ett mikropolariskop var 68,67 N/mm2.

Skivorna slogs sönder för att bestämma huruvida de kla- rade ett allmänt erkännt standardprov. Provet kräver att en ski- va slås sönder genom anslag av en spetsad hammare mot ett cent- ralt område på skivan och anger villkor avseende den resulte- rande fragmenteringen av skivan, varvid man lämnar ett cir- kulärt område 150 mm i diameter och centrerat vid anslags- punkten utan avseende och lämnar utan avseende ävenledes ett 2 cm brett område omkring skivans kanter. Skivan uppfyller standarden om det finns åtminstone H0 fragment per 5 cm2 i zonerna där de största fragmenten finnes föreligga och om det ej finns mer än 350 fragment per 5 cm2 i de zoner där mins- -ta fragmenten synes förekomma. De krökta glasskivorna som ha- de härdats i detta exempel med sättet enligt uppfinningen upp- fyllde helt denna standard. Minimiantalet fragment per 50 x 50 mm zon i de största fragmentregíonerna på de sönderslagna ski- vorna var 67 och det naxümda antalet fragment per 50 x 50 mm zon i de minsta fragmentområdena var 156.

Glasskivor 2,8 mm och 2,1 mm tjocka härdades även genom ett sätt enligt det föregående exemplet med uppvärmningstider i ugnen av 160 och 150 sek. respektive. Skivorna befanns vara av liknande hög kvalitet med avseende på form, optisk kvali- tet och krossningsegenskaper. 7906225-3 111 Exempel 2.

Anläggningen som visats i fig 2 användes för att värme- härda plana skivor 60 x 60 cm och med en tjocklek av 2,65 mm men utan att använda böjningssektionen 2 i anläggningen. Öv- riga förhållanden vid behandlingen var liknande de i.exempel 1. Efter att ha uppvärmt skivorna i ugnen 5 nedsänktes de i den fluidiserade bädden 2U med partiklar av trihydratiserad aluminiumoxid. _ De härdade glasskivorna befanns fortfarande vara plana och vara av mycket god optisk kvalitet och deras krossnings- egenskaper uppfyllde standardprovet som ovan beskrivits. Glas- skivorna var lämpade att användas i motorfordonsrutor.

I Exempel 3.

Glasskivor identiska med de som användes i exempel 2 härdades med användning av samma processförhällanden som i det exemplet med undantag av att vatten infördes i den flui- diserade bädden så att detta fanns närvarande under nedsänk- ningsperioden av olika skivor i bädden och skivorna förvärm- des i ugnen 5 i olika temperaturer. Man fann att då kylningen åstadkoms med vatten närvarande i den fluidiserade bädden be- hövdes skivorna ej förvärmas i ugnen 5 till så hög temperatur för att nå samma härdningsstandard som uppnåddes i exempel 2.

'Exempel H. (jämförande) Som jämförelse underkastades glasskivor behandlade så som i exempel 1 för böjning och härdning i samma anläggning under samma förhållanden med undantag av att de fluidiserande gashastígheterna för vissa av skivorna låg under 0,48 em/sek och för det andra över 0,6 cm/sek. Då man arbetade med de lägre gashastigheterna fann man att glasskivorna undergick oacceptabel deformation. Även de härdspänningar som infördes i skivorna var ej så höga. Då man arbetade med de högre gas- hastigheterna fann man att de härdade skivornas krossnings- egenskaper ej uppfyllde de allmänt erkända standardprovet som ovan omnämnts. 0

Claims (5)

75"' 7906225-3 Patentkrav

1. Sätt vid kylning av glas genom att införa glaset i en flui- diserad bädd av partiklar under sådana värmeförhållanden att värme överföras från glaset till det fluidiserade materialet. k ä.n n e t e c k n a t av att den fluidiserande gasens has- tighet är åtminstone 1.03 gånger det värde. som svarar mot bäddens expansionstopp på dess bäddhöjd/gashastighetskurva. men understígande 1.2 gånger det värdet.

2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att tem- peraturområdet genom vilket glaset kyles i den fluidiserade bädden och kylningshastigheten är sådan att glaset termiskt härdas.

3. Sätt enligt något av de föregående kraven. k ä n n e - t e c k n a t av att den fluidiserade bädden av partiklar underkastas en víbrerande rörelse med låg amplitud.

4. Sätt enligt något av de föregående kraven. k ä n n e - t e c K n a t av att den fluidiserande gasen inträder i den fluidiserade bädden genom en porös vägg i vilken porerna är mindre än 60 mikron (företrädesvis mindre än 10 mikron och helst mindre än 5 mikron).

5. Sätt enligt något av de föregående kraven. k ä n n e - t e c n a t av att den fluidiserande gasen inträder i den fluidiserade bädden genom en porös vägg. vars permeabilitets- koefficient understiger 6 x l0'l1 m2. vilken koefficient företrädesvis är mindre än 0,25 x 10-11 m2 och helst mindre än 0.05 x 10"11 m2. _ ..__.-..~......._.-....~............_.....