SE440073B - Sett vid kylning av glas - Google Patents

Description

7906224-6 2 finns ett antal faktorer, som kan ge anledning till denna risk där en av dem är skillnader i förhållanden från en zon till en annan i den fluidiserade bädden, t.ex. på grund av bubbelbildning. De oför- delaktiga effekterna på glasföremålet kan vara deformation av dess form och/eller försämring av dess yta. Risken för deformation är sär- skilt aktuell då man behandlar tunt glas. Då man använder en fluidi- serad bädd för att kyla glas genom dess undre kyltemperatur och till- räckligt snabbt för att åstadkomma termisk härdning, är varje brist på enhetlighet och jämnhet i förhållandena inom den fluidiserade bäd- den liktydigt med att leda till ojämn härdning av glaset.

Föreliggande uppfinning avser ett sätt, varigenom kylning, som är både snabb och jämn, kan lättare utföras.

Enligt föreliggande uppfinning avses ett sätt vid kylning av glas genom att införa glaset i en fluidiserad bädd av partiklar under värmeförhållanden sådana att värme överföres från glaset till det flui- diserade materialet, vilket sätt utmärkes av att det fluidiserade ma- terialet består av eller innefattar partiklar av fast eller övervägan- de fast material, som innehåller hydroxylgrupper och/eller kristall- vatten och som kan förlora åtminstone en del sådana grupper och/eller kristallvatten endotermiskt genom att uppvärma det till en temperatur lägre än temperaturen på glaset, då glaset inträder i den fluidise- rade bädden och som lämnar en fast återstod i form av enskilda par- tiklar.

Prov antyder att då man använder sådana fluidiserade partik- lar kan den fluidiserande gasens hastighet vara lägre än den annars skulle behöva vara för att uppnå en given kylningshastighet. Till följd härav är det lättare att uppnå jämn kylning av ett glasföremål vid en given kylningshastighet. Detta är särskilt viktigt då man ut- sätter glas för värmehärdning och framför allt då man värmehärdar tunna glasföremâl, t.ex. glasskivor med en tjocklek av 3 mm eller mindre. Då man t.ex. härdar glasskivor att användas i fordonsrutor och särskilt i automobilvindrutor, bör glasets krossegenskaper upp- fylla en erkänd standard (omnämnes mera i detalj nedan). Detta kan ej uppnås, om ej glasets kylning åstadkommas med en hög jämnhetsstandard.

Möjligheten att arbeta med lägre fluidiseringsgashastigheter erbjuder den ytterligare fördelen att energiförbrukningen kan mins- kas. Dessutom kan givetvis gasförbrukningen minskas, vilket är av vikt, då man använder en gas annan än luft för fluidisering av partiklarna.

Alla eller de flesta av de fluidiserade partiklarna i bädden är partiklar som då de bringas att undergå endotermisk förändring 790622¿r~6 \_~l såsom ovan angivits lämna en återstod i form av enskilda korn.

Vid föredragna sätt enligt uppfinningen sammansättes åt- minstone en del av den totala mängden fluidiserade partiklar av material, som innehåller hydroxylgrupper och/eller vatten och som kan förlora åtminstone en del av sådana grupper och/eller vatten endotermiskt vid en temperatur under glasets införingstemperatur.

Lämpliga fluidiserade material i denna kategori är lätt tillgängliga, som skulle vara i stånd att undergå endotermisk förändring inom själva fluidiserade bädden utan att medföra sådana modifieringar av de fluidiserade partiklarna eller av den fluidiserade gasen för att ge anledning till problem vid reglering av glasets värmebehandling.

I allmänhet är sådana material, som innefattar både organiska och oorganiska föreningar, mycket lämpliga att användas tillsammans med luft som den fluidiserande gasen.

Fluidiserade partiklar, som är i stånd att förlora vatten vid en temperatur under glasets temperatur vid dess inträde i den fluidiserade bädden, innefattar partiklar av substanser innehållan- de kristallvatten och partiklar innehållande adsorberat eller absor- berat vatten.

I vissa utföringsformer av uppfinningen använder man sig av fluidiserade partiklar, som är uppbyggda av en oorganisk förening innehållande hydroxylgrupper och/eller innehållande kristallvatten.

Föreningar av den senare kategorin innefattar t.ex. hydratiserade salt. Specifika exempel på sådana föreningar som är mycket lämpliga ärflá och ïfarten av monohydratet av järnsesquioxid Fe2O3.H2OÄ En särskild fördelaktig förening för att bilda partiklar i den fluidiserade bädden är trihydratiserad aluminiumoxid Al2O3. 3H2O, som kan användas t.ex. i form av hydrargillit som förlorar sitt vatten vid omkring 14000 vid normalt tryck eller bayerit som förlorar an star- aai av aitt vatten mellan 120 aan 16o°c. Tri- hydratiserad aluminiumoxid är i stånd att undergâ endotermisk för- ändring med avsevärd upptagning av värme inom ett gynnsamt lågt temperaturområde. Sådant material har befunnits vara särskilt lämp- ligt att användas vid ett sätt enligt uppfinningen för att värme- härda mycket tunna glasskivor med en tjocklek av 3 mm eller mindre.

Sådan härdning kan ske med användning av luft som fluidiserande gas. Det föreligger inget behov att använda en gas av särskild sam- mansättning som uppvisar en högre specifik värme.

Exempel på partiklar som innehåller adsorberat eller absorbe- rat vatten, som kan användas vid bildning av den fluidiserade Uädden 79062211-6 u är partiklar av fuktig kiseldioxid eller aktiverad aluminiumoxid, som kan innehålla upp till 20 till 30 vikt-% adsorberat eller ab- sorberat vatten. Ett annat exempel är partiklar av silikagel inne- hållande absorberat vatten.

Vatten kan införas i den fluidíserade bädden vid början av processen och/eller kontinuerligt eller intermittent under processen.

Vattnet kan användas för att adsorption eller absorption av partiklar- na för att kompensera el1er'delvis kompensera någon förlust av vatten från sådana partiklar under förhållanden som uppnås i den fluidiserade bädden.

Det fluidiserade materialets granulometri är av vikt för värmeöverföringen. Kylningen av glaset kommer att vara snabbare allteftersom man använder sig av mindre partiklar vid i övrigt lika förhållanden. Om emellertid partiklarna är för små har de en ten- dens att föras bort av den fluidiserande gasen. Det mest lämpliga storleksområdet för partiklarna beror delvis på materialet som in- går i partiklarna, särskilt dess specifika vikt. Allmänt sett er- hålles de bästa resultaten då det fluidiserade materialet består helt eller i huvudsak helt av partiklar i storleksområdet 20 till 250 mikron. Då man använder partiklar i det området kan man uppnå en värmeväxlingshastighet tillräcklig för att härda tunna glasskivor med användning av fluidiserade partiklar av många olika sammansätt- ningar och utan att problem uppstår på grund av adhesion av partik- lar till glaset, då det avlägsnas från den fluídiserade bädden.

Glaset kan lätt rengöras genom att blåsa luft tvärs över dess ytor.

Då man använder trihydratiserad aluminiumoxid som det flui- díserade materialet är partiklarna företrädesvis mellan H0 och 150 mikron och helst mellan NO och 120 mikron stora. Detta storleksområ- de har visat sig vara mest gynnsamt för att befordra snabb kylning och bevara en hög ytkvaliüfi på glaset även då man behandlar skivor med en tjocklek av 3 mm eller mindre.

Det är lämpligt att använda luft som den fluidiserande gasen vid ett sätt enligt uppfinningen. Andra gaser kan givetvis användas om så önskas, t.ex. helium, koldioxid eller SF6.

Fördelarna med jämnhet i behandlingen, som kan uppnås genom att använda ett sätt enligt uppfinningen är särskilt markerad då man använder en fluidiserande gashastighet som endast är obetydligt över hastigheten, som svarar mot den fluidiserade bäddens maximala utvidgningstopp.

Det är ett utmärkande fenomen för partikelfluidisering;*att 79U62ziv6 under uppbyggnad av ett gastryck under ett hålförsett stöd för partikelbädden för att bringa bädden till fluidiserat tillstånd, bädden först undergår expansion med åtföljande fortskridande ök- ning i höjden av bäddytan upp till en viss nivå, varefter, allt- eftersom gastrycket ytterligare ökas en viss sänkning av bäddytans nivå sker innan bädden återigen undergår expansion som leder till det mycket turbulenta s.k. frikokande stadiet i bädden och slut- ligen vid mycket högt gastryck till signifikant uppâtgâende med- bringande av partiklar från bädden. Om bäddytenivån avsättes gra- fiskt mot ökande gastryck är den initiella expansionen av bädden och den följande delvisa kollapsen som sker före det att expansion återigen äger rum tydlig som en expansionstopp.

Vid vissa sätt enligt uppfinningen är fluidiseringsgas- hastigheten över värdet som svarar mot expansionstoppen på kurvan för bäddhöjd/gashastighet men ej mer än 1,2 ggr det värdet. Ett sätt vid kylning av glas i en fluidiserad bädd av partiklar med an- vändande av en fluidiserande gashastíghet inom det området beskrives i vårt patent ... (p.ans. nr 790622N-6). Genom att arbeta inom det gashastighetsområdet kan särskilt hög standard på jämnhet i kyl- ningen uppnås. Företrädesvis är den fluidiserande gashastigheten åtminstone 1,03 ggr hastigheten som svarar mot den fluidiserade bäddens expansionstopp.

Under det att ett sätt enligt uppfinningen kan genomföras vid gashastigheter under den fluidiserade bäddens expansionstopp är den fluidiserade bäddens motstånd mot införandet av föremålet som skall behandlas större. Detta är en nackdel, då man behandlar föremål som är särskilt känsliga för skada i behandlingens tempera- turområde. Ett exempel värt att lägga märke till är härdning av glasskivor, som har en tjocklek av 5 mm eller mindre och som har en kurvatur så att de skulle vara mycket känsliga för deformation om de sänktes ned i en fluidiserad bädd som erbjuder ett betydande motstånd mot deras rörelse.

Den fluidiserade bädden av partiklar underkastas med fördel en vibrerande rörelse med låg amplitud, som hjälper till att för- hindra agglomerering av de fluidiserade partiklarna. Finare partiklar kan under sådana förhållanden användas vid i övrigt lika förhållan- den. Då man vidare underkastar partiklarna en vibrerande rörelse kan en given behandling genomföras med en lägre fluidiserande gas- hastighet, som är till fördel då man behandlar glasföremål som tack vare sin höga temperatur eller av annan anledning är särskilt Mäns- '790622lv-6 ß liga För rkador. Vibreringsfrekvensen ligger företrädesvis mvllun ïö och 8000 Hz. Vihreringsrörelsen kan åstadkommas genom en vibra- for anslntvn till fluidiseringskärlet. sättet kan genomföras i en fluidiseringsanordning känd i och för sig och som i grunden omfattar ett fluidiseringskärl med ett med hål genombrutet golv eller plattform ovanpå en tryckkammare från vilken gas tvingas uppåt genom golvet, som senare säkerställer ett i huvudsak jämnt fördelat flöde av fluidíserande gas över hela fluidiseringskärlets area. Företrädesvis utgöres det hålförsedda golvet av en porös vägg.

Man har funnit att fördelarna med sättet förbättras genom aft använda en porös vägg, med särskilt små porer för att fördela den fluidíserande gasen. Vid föredragna utföringsformer är rorerna mindre än 60 mikron till storlek. Förekomsten av detta tillstånd möjliggör en mycket stabil fluidiserande bädd som man kan upprätt- hålla vid lägre fluidiseringsgashastigheter än som annars skulle erfordras. Stabiliteten ökar med minskningen i porstorlek. De bästa resultaten erhålles då porerna är mindre än 10 mikron i storlek och optimalt är porerna mindre än 5 mikron i storlek. Porstorlekarna be- räknas från ett kapillärprov.

En annan faktor som är av betydelse för stabiliteten i den fluidiserade bädden vid någon given fluidiseringsgashastighet är den porösa väggens permeabilitet. Företrädesvis överskrider permea- 'll 2 De bästa resultaten erhålles _ I bilitetskoefficienten ej 6 x 10 m . -ll m2 då permeabílitetskoefficienten är lägre än 0,25 x 10 optimalt är permeabilitetskoefficienten mindre än 0,05 x 10 Permeabilitetskoefficienten bestämmes ur volymflödeshastigheten på gas genom den porösa väggen per kvadratmeter väggarea för ett givet tryckfall tvärs över väggen enligt ekvationen: E2-E-l-- där po är permeabilitetskoeffi- '/ cienten, P2-Pl är tryckfallet, t är väggtjockleken och /u är gasens och l -ll m2_ Flödeshastighet/mg = po viskositet.

På de bifogade ritningarna visar: Fíg. l en schematisk framställning av en installation för böjning och värmehärning av glasskivor och inbegripande fluidiserings- anordning enligt uppfinningen och fig. 2 visar ett diagram i vilket en karakteristisk varia- tion av den fluidiserade bäddens höjd visas med ökning i den fluídi- serande gasens hastighet.

Installationen som visas i fig. l omfattar tre på varandra 7906224-'6 lagda sektioner: en uppvärmningssektion 1, en sektion 2 för att bibringa glasskívorna en kurvatur och en kylsektion 3. Dessa tre sektioner uppbäres av en bärkonstruktion U.

Uppvärmningssektionen l omfattar en ugn 5 av en i och för sig känd konstruktion. Den omfattar t.ex. ett yttre hölje 6 bildat av järnplàtar och en inre eldfast infodring 7 med håligheter i vilka uppvärmningselement 8 är placerade. Uppvärmningselementen utgöres av elektriska motståndsvärmare. I botten på ugnen finns en springa 9 genom vilken en glasskiva kan passera från ugnen in i sektion 2 av installationen.

Vid sektion 2 finnes anordningar av ett slag som är väl känt i och för sig för att böja glasskivorna, varvid dessa anord- ningar omfattar en hanformare 10 och en honformare ll. Ihopxdrings och isärföringsrörelser för dessa formar regleras av domkrafter 12 och lå fästade till bärkonstruktionen H.

Kylsektionen 3 omfattar ett fluidiseringskärl lä monterat på en stödplåt 15. Denna stödplåt är försedd med rullar 16, som medger kärlet att röra sig utmed ett spår 17. Kärlet lä har ihåliga sídoväggar, som bildar en mantel 18 i vilket ett kylfluidum kan cirkulera. Detta fluidum träder in i och lämnar manteln via led- ningar 19. Kärlet har en sig vidgande mun eller öppning 20 som hjälper till att förhindra eventuell överströmning av fluidísera- de partiklar. I botten på'kärlet finnes en porös vägg 21 under vilken en tryckkammare 22 är anordnad. Denna kammare har ett inloppsrör 25 för den fluidiserande gasen. En massa 24 av fluidiserade partik- lar är närvarande i kärlet.

En glasskiva 25, som skall krökas och härdas hålles upp- hängd av tänger 26 av en skivuppbärande och skivöverförande meka- nism omfattande kedjor 27, som är fästade till en drivmotor (ej visad). Dessa kedjor sträcker sig in i ugnen 5 genom öppningar 28 -i dess övre del.

Anläggningen användes enligt följande. En skiva av glas införes i anläggningen på nivån för skivböjningssektionen 2 och grípes där av tängerna 26. Skivan höjes därefter in i uppvärm- ningsugnen via öppningen 9 reglerad av drivmotorn för kedjorna 27.

Skivan uppvärmes till en hög temperatur genom motstånds- värmarna 8. Då den önskade glastemperaturen uppnås, sänkes skivan 25 genom springan 9 till böjsektionen 2. De formande matriserna 10 och ll slutes mot den uppvärmda glasskívan medelst domkrafterna 12 och 15 varvid glasskivan böjes till önskad kurvatur. Efter det att matriserna förts isär sänkes den nu krökta skivan ned i kyl- 79Û622ir~6 ' 8 sektionen, där massan ZN av fasta partiklar redan bringats till fluídíserat tillstånd av fluídiserande gas, som stiger upp in i fluidisoringskärlet lü från tryckkammaren 22 genom den porösa väggen 21. Glasskivan 25 inträder i den fluidiserade bädden och undergär där snabb kylning, som krävs för att hårda glaset. Värme avlägsnas från den fluidiserade bädden genom kylfluidum som cirku- lerar i manteln 18. _ I diagrammet (fig. 2) är höjden H i millimeter av fluidi- serad bädd avsatt mot hastigheten V i cm/sekund för den fluidí~ serande gasen. Den erhållna bäddhöjd/gashastighetskurvan visar ett kännetecknande beteende för fluidiserade bäddar, som med ökning av den fluidiserade gasen den från början kompakta bädden undergår fortskridande expansion (del A på kurvan) till dess den fluidíseran- de gashantigheten når ett visst-värde, men då gashastigheten ökar förbi detta värde kollapsar bädden delvis (del B av kirvan). Höj- ningen och sänkningen av bäddytan framträder som en topp (här kallad "expansionstopp") i kurvan för bäddhöjd/hastighet. Den fluidiserande gashastigheten (V0) vid vilken expansionstoppen in- träder beror på egenskaperna hos de fluidiserade partiklarna. Under ytterligare ökning i den fluidiserande gashastigheten upphör bädd- ytan att sänka sig och bäddhöjden stabiliseras. Bädden förblir rela- tivt stabil över ett visst gashastíghetsområde, men ovanför det området förs fluídiserade partiklar bort från bädden.

Detföljande är exempel på genomförandet av ett sätt enligt uppfinningen med användande av anläggning som beskrivits ovan i anslutning till fig. l._ gëempel 1 Partiklarna i det fluidiserade skiktet eller bädden QU (fig. 1) var partiklar av trihydratiserad aluminiumoxid. Partíklarna hade en storlek av mellan H0 och 120 mikron, varvid den genomsnittliga dimensionen på partiklarna var 52 mikron. Den porösa väggen 21 ut- gjordes av klass 05 poral sintrad brons med en tjocklek av U,7 mm.

En sådan väggs permeabilitetskoeffícient är O,H x 10-11 m2 och storleken på porerna i denna vägg är mindre än 2 mikron. Den fluidi- serade bäddens area var SH dmz. Diagrammet i fig. 2 anger höjd- variationen som funktion av gashastígheten i en fluídíserad bädd av partiklar av tríhydratiserad aluminíumoxid. Expansíonstoppen vid denna bädd sker vid 0,ü8 cm/sekund. Då man använder en sådan bädd för att utföra en glaskylningsprocess hålles den fluidíseren- de gashastigheten företrädesvis över 0,H8 cm/sekund (och före- _--.- -... .. _ »- -v-.PV www.. 9 79Û5224'5 irädcsvis över 0,5 cm/sekund) men företrädesvis ej mer än 1,2 x b,H8 = 0,576 cm/sekund.

Tryckkammaren 22 matades med luft under ett tryck av stor- leksordningen 8}58,5 Pc. Luftflödet som användes för att fluídífiera skiktet av aluminiumoxidpartiklar var 10 m3/timme svarande mot en fluidiserande gashastighet av just över 0,5 cm/sekund.

Skivor av glas med en storlek av 50 x 30 cm och 3 mm tjocka underkastades efter varandra böjning och härdning. Varje glasskiva infördes efter att ha upphängts från tängerna 26 i ugnen 5 och hölls där under 5 minuter, varvid ugnen befann sig vid en genomsnittlig temperatur av omkring 72000. Under den tidsperioden nådde skivan en temperatur av storleksordningen 700°C till 71000. Skivan över- fördes sedan till böjsektionen, där den formades av formmatríserna 10 och ll. Skivan förblev mellan de slutna matriserna under omkring l sekund. Skivan sänktes sedan med en hastighet av 25 m/minut ned i den fluidiserade bädden av trihydratiserade aluminiumoxidpartiklar, varvid bädden befann sig vid omgivande temperatur. Glasskivan för- blev i den fluidiserade bädden under 6 sekunder. Under denna tid kyldes glasskivan snabbt och blev termiskt härdad. Efter att ha uttagits 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 optiska kvalitet och för att bestämma deras grad av härdning och deras kross- ningsegenskaper.

Skivorna befanns vara i huvudsak fria från deformation.

Den maximala avvikelsen från den ideala formen var 0,9 mm mätt på mitten av de längre skivkanterna och 1,3 mm mätt på mitten av de kortare kanterna. Glasskivorna hade hög optisk kvalitet lämplig för automobilvindrutor.

Skivorna var även mycket lagom härdade att användas i auto- mobilvindrutor. Dragspänningarna i den centrala delen av skivtjock- leken, mätt med ett mikropolariskop var 68,67 N/mmz.

Skivorna slogs sönder för att avgöra huruvida de klarade ett erkänt standardprov. Provet kräver att en skiva skall gå sönder vid anslag av en spetsad hammare mot ett centralt område på skivan och anqer villkor avseende den resulterande fragmenteringen av ski- att fästa avseende på ett církulärt omrâde 150 mm i dia- meter och centrerat vid anslagspunkten och bortseende från en 2 cm Skivan uppfyller standardspecifikatíonen om van, utan bred kant på skivan. det finns åtminstone H0 fragment per 5 cmz i zonerna, där vad som 7906224-6 10 synes vara de största fragmenten finns och om det oj finns mer än 350 fragment per 5 cm2 i zonerna där som synes de minsta fragmenten finnes närvarande. De krökta glasskivorna, som hade härdats i detta exempel genom sättet enligt uppfinningen uppfyllde denna standard helt. Minimíantalet fragment per 50 x 50 mm zon i den största frag- mentområdet på de sönderslagna skivorna var 67 och maximiantalet för fragmenten per 50 x 50 mm zon i områdena för de minsta fragmentcn var 156.

Glasskivor med en tjocklek av 2,8 och 2,1 mm härdades även gemxnsmißt afligt i ugnen av 160 och 130 sekunder resp. Skivorna befanns vara av lik- nande hög kvalitetmed avseende på form, optisk kvalfiet och kross- ningsegenskaper. lïåemzraliê Anläggningen som visas i fig. 1 användes för att termískt härda plana skivor 60 x 60 cm och 2,65 mm tjocka men utan att an- vända höjningssektionen 2 i anläggningen. De övriga behandlings- förhållandena var liknande de i exempel l. Efter uppvärmning av skivorna i ugnen 5 nedsänktes de i den fluidiserade bädden ZH med partiklar av trihydratiserad aluminiumoxid.

De härdade glasskivorna befanns fortfarande vara plana och ha mycket god optisk kvalitet och deras krossningsegenskaper upp- fyllde standardprovet som ovan beskrivits. Glasskivorna var lämp- liga att använda i motorfordonsrutor.

Glasskívor identiska med de som användes i exempel 2 härda- des med användande av samma processförhållanden som i det exemplet med undantag av att vatten införes i den fluidiserade bädden för att vara närvarande under nedsänkningsperioden för de olika skivor- na i bädden och skivorna förvärmdes i ugnen 5 till olika tempera- turer. Man fann att då kylningen utfördes med vatten närvarande i den fluidiserade bädden behövde skivorna ej förvärmas i ugnen 5 till lika hög temperatur för att nå samma härdningsstandard som uppnàddes i exempel 2.

Eæeezrill Anläggningen enligt fig. 1 användes för att värmehärda en skiva floatglas, 3 mm tjock och med dimensionen H00 x 300 mm.

Skivan bringades till en temperatur av 680°C i ugnen 5.

Då den hade nått denna temperatur överfördes den direkt till den fluidiserade bädden 2ü. Skivböjningssektionen 2 användes ej. J 79Û622lv6 11 Hustiçheten på nedsänkníngen av skivan i det fluidisorade skiktet var 20 cm/sekund. Varaktimheten på neddoppningen var 15 sekunder.

De Fasta partiklarna Ußßfififiefiav trihydratiserad aluminiumoxid.

Partikelstorleksfördelníngen var följande: Storlek på partiklar % av det hela (mikro-meter) U0 till 63 56 65 till 100 32 100 12 Luft användes som följegas. Luften inträdde i den fluidi- serade bädden genom en porös vägg 21 av 05 poral sintrad brons, H mm tjock. Storleken på porerna i väggen var mindre än 2 mikron och dess permeabilitet var 0,0U X 10-11 m2.

Den beräknade uppåtgående hastigheten på luften i det fluidiserade skiktet var 0,8 cm/sekund.

Då skivorna underkastades krossegenskapsprovet angivet i exempel 1 fann man att i de största fragmentzonerna fanns det över H0 fragment per 5 cmz och i de minsta fragmentzonerna fanns det mindre än 350 fragment per 5 cm .

Vidare visade glasskivorna icke något spår av deformation eller ytskada.

Exempel 5 Olika plana provstycken av glas med en storlek av 75 x 15 mm värmehärdades i en anläggning liknande den som visas i fig. l men utan att använda skivböjningssektionen.

Ugnen 5 var anordnad direkt över kärlet lü innehållande den fluídiserade bädden av fasta partiklar. De senare utgjordes av hydrar- gíllit med at partikelstorleksområde av mellan H0 och 150-mikron.

Den porösa väggen 21 utgjordes av en platta av poral 30 sintrad brons, H mm tjock. Permeabilíteten på en sådan platta är av storleksord- ningen 5 x 10-11 m2 och maximistorleken på porerna är 50 mikron.

Temperaturen på glasproverna vid tiden för deras införande i det fiuiaiserande skiktet var 685°c.

Prov 2 mm tjocka värmehärdades, med användning av luft som fluidiserande gas.

För en beräknad uppåtgående lufthastighet genom det fluidi- serande skiktet av 1,7 cm/sekund var den maximala dragspänningen i de inre skikten av glaset mätt med ett mikropolariskop, 56,9 N/mmg.

För en beräknad lufthastighet av 3,N cm/sekund var denna dragspäpning *zsoezzu-s 12 59,8 N/mmà.

Som jämförelse behandlades prov av samma storlek på ett' liknande sätt men hydrargilliten utbytes mot kalcinerad aluminium- oxid med ett partikelstorleksomrâde av 100 till 200 mikron. Vid en fluldíserande lufthastighet av U,2 cm/sekund var den uppmätta dragspänningen i de inre skikten av glaset endast U5,l N/mmz.

För att erhålla en tillräcklig central dragspänning skulle det följaktligen vara nödvändigt att arbeta med sådana högre fluidi- seringsgashastigheter att glasskivorna i det plastiska tillståndet skulle sannolikt deformeras på grund av de större krafterna.

I ett jämförande prov utgjordes de fasta partiklarna i den fluidiserande bädden av sand, med en storlek av 100 till 200 míkron. Den beräknade hastigheten på den fluidiserande gasen var 7,6 cm/sekund, vilket resulterade i en inre dragspänning i glas- . skivorna av 39,2 N/mmg. Under dessa förhållanden förelåg en be- tydande risk för deformation av skivorna.

Ešempel 6 Fluidíserade bäddar av hydrargillit, av kalcinerad aluminium- oxid och av sand såsom i exempel 5 användes för att värmehärda prover på glasskivor av samma storlekar som i det exemplet,men med ä en tjocklek av 3 mm. ; Vid användning av hydrargillit var den uppmätta inre drag- spänningen 65,7 N/mmz för en uppåtgående hastighet på den fluidi- serande gasen av 1,6 cm/sekund.

'En fluidiserande gashastighet av H,5 cm/sekund måste uppnås för att erhålla en inre dragspänning av 5U,9 N/mm2 då man använder sig av kalcinerad aluminiumoxid i bädden. För att erhålla en spän- ning av 52,9 N/mm2 då man använder sand var den erforderliga flui- diserande gashastigheten 7,6 cm/sekund.

Exempel_1 _ Sättet enligt uppfinningen tillämpades för att hårda glas av mycket större tjocklekar än de som användes i de tidigare exemp- len.

Fluidiscrade bäddar av hydrargillit, av kaloinerad aluminium- oxid mvh av sand såsom i exempel U användes för att termiskt härda prover på glas 6 mm tjocka och som hade dimensionen 75 x 15 mm.

Med en beräknad uppåtgående fluidiserande gashastighet av 2,U cm/sekund med partiklar av hydrargillit, var den erhållna in- re dragspänníngen genom härdningen 7U,5 N/mm2. Då man använde kal- cinerad aluminiumoxid, erhölls en inre dragspänning av 68,6 N/mmz 79062214-6 13 med en gasdastighet av 2,9 om/sekund. Dä man använde sand uppnäddeu en spänning av 59,8 N/mmz med en fluidiserande gashastighet av 5,5 um/sekund.

Av detta exempel är det uppenbart att skillnaderna i resul- taten som erhållits vid de olika materialen som användes för partik- larna vid den fluidíserande bädden är mindre uttalade än för glas med mindre tjocklekar.

Exempel_§ Plana provstycken av glas 75 x 15 mm och en tjocklek av 2 mm behandlades i en anläggning enligt fig. l, men utan skivböjnings- sektionen. Ugnen anordnades direkt ovanför den fluidiserande bädden.

Den fluidiserande bädden av fasta partiklar utgjordes av partiklar av silikagel med storleksområdet 100 till 200 míkron.

Partiklarna hade en vattenhalt av omkring 19 %. Den beräknade flui- diseringsgas (luft) hastigheten var av storleksordningen l,H cm/- sekund. Provstyckena som efter att ha bringats till er temperatur av storleksordningen 6800 i ugnen nedsänktes i den fluidiserade bädden under en tid mindre än 10 sekunder.

Dragspänningen som uppnåddes i de inre glasskikten i proven var 39,2 N/mm2.

Exempel 9 Plana prov av glas 75 x 15 mm och 2 mm tjocklek värme- härdades i en anläggning såsom användes i exempel 5.

Den fluidiserande bädden av fasta partiklar bildades av aktiverad aluminiumoxid, med en storlek av 50 till 160 mikron.

Den porösa väggen El utgjordes av en platta av poral 30 sintrad brons, N mm tjock.

För en beräknad fluidiserande lufthastighet av 2,H cm/sekund nåddes den inre dragspänningen i glaset av HU,1 N/mmz. För en be- räknad hastighet av 1,6 cm/sekund var denna spänning H2,l N/mmz.

Prov gjorda med samma fluidiserade bädd, men med glas- prov 3 mm tjocka ledde till följande resultat. För en beräknad fluidiserande gashastighet av 2,2 cm/sekund var den erhållna inre dragspänningen 53,9 N/mm2. Vid en hastighet av l,ü cm/sekund var den uppnådda spänningen 52,9 N/mma.

Vid en variant användes helium som fluidiserande gas istället för luft, för att behandla de 2 mm tjocka skivorna. Inre dragspän- ningar av storleksordningen Ul,2 N/mm? kunde uppmätas För en beräk- nad fluidiserande gashastighet av 1,1 cm/sekund.

Vid de olika tillfällena är det möjligt att anbringa en .79062211-6 111 vibrerande rörelse på den fluidiserade bädden med län amplitud vid en frekvens av mellan 50 och 8000 Hz.

Claims (12)

7906224-*6 IS Éatentk av

1. Sätt vid kylning av glas genom att införa glaset i en flui- diserad bädd av partiklar under värmeförhållanden sådana att värme överföres från glaset till det fluidiserade materialet, k ä n n e t e c k n a t av att det fluidiserade materialet består av eller innefattar partiklar av fast eller övervägande fast material, som innehåller hydroxylgrupper och/eller kris- tallvatten och som kan förlora åtminstone en del sådana grup- per och/eller kristallvatten endotermiskt genom att uppvärma det till en temperatur lägre än temperaturen på glaset. då glaset inträder i den fluidiserade bädden och som lämnar en fast återstod i form av enskilda partiklar.

2. Sätt enligt krav 1. k ä n n e t e c k n a t av att tempe- raturområdet genom vilket glaset kyles i den fluidiserade bäd- den och hastigheten på en sådan kylning är sådan att glaset värmehärdas.

3. Sätt enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone en del av de fluidiserade partiklarna omfattar ett oorganiskt hydratiserat salt eller annan oorganisk före- ning innehållande hydroxylgrupoper och/eller innehållande kristallvatten.

4. Sätt enligt krav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a t av att åtminstone en del av de fluidiserade partiklarna utgöres av partiklar av trihydratiserad aluminiumoxid.

5. Sätt enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att åt- minstone en del av de fluidiserade partiklarna utgöres av par- tiklar omfattande kiseldioxid. aktiverad aluminiumoxid eller andra substanser med adsorberat eller absorberat vatten.

6. Sätt enligt något av de föregående kraven. k ä n n e - t e c K n a t av att det fluidiserade materialet består helt 79062214-6 Ib eller i huvudsak helt av partiklar inom storleksområdet 20 till 250 mikron.

7. Sätt enligt krav 4. k ä n n e t e c k n a t av att par- tiklarna av trihydratiserad aluminíumoxid till storleken lig- ger mellan 40 och 150 mikron.

8. Sätt enligt något av de föregående kraven, t e c k n a t k ä n n e ~ av att den fluídiserande gasens hastighet lig- ger över värdet svarande mot expansionstoppen på kurvan bädd- höjd/gashastighet men understigande 1.2 gånger det värdet.

9. Sätt enligt krav 8. k ä n n e t e c k n a t av att hastigheten på den fluidiserande gasen är åtminstone 1.03 gånger värdet svarande mot expansíonstoppen.

10. Sätt enligt något av de föregående kraven. t e c k n a t underkastas vibrerande rörelse med låg amplitud.

11. Sätt enligt något av de föregående kraven, t e c k n a t k ä n n e - av att den fluidiserade bädden av partiklar k ä n n e - av att den fluidíserade gasen inträder i den fluidíserade bädden genom en porös Vägg. vars porer är mindre än 60 míkron (företrädesvis mindre än 10 mikron mindre än 5 mikron) till sin storlek.

12. Sätt enligt något av de föregående kraven. t e c k n a t och helst k ä n n e - av att den fluidiserade gasen inträder i den fluidiserade bädden genom en porös vägg, vars permeabilitets- -11 2 koefficient understiger 6 x 10 m , där koeffícienten företrädesvis är mindre än 0.25 x 10_ll m2 mindre än 0.05 x 10-11 m2. och helst