SI9011152A - Priprava za kaljenje z dotikom stekla - Google Patents

Abstract

Izum obravnava pripravo za kaljenje z dotikom stekel, ki obsega dve plošči za stiskanje, ki sta ohlajani, in pripravo za ohlajanje periferne površine stekla s pomočjo curkov zraka. Ta priprava, ki je namenjena ohlajanju perifernih površin (35) stekla (30) je sestavljena iz pihalnih paralelepipednih ramp (32), ki so nameščene med ploščama (81,2) za ohlajanje in stiskanje in v katerih so po eni strani nameščene odprtine za ohlajevaine zračne curke, ki so usmerjeni proti periferni površini (35) stekla (30), po drugi strani sesalne luknje (40), ki so nameščene med temi odprtinami (34), pri čemer imajo odprtine (34) premer vsaj 1 mm in največ enak debelini stekla in imajo sesalne luknje (40) prečen prerez, ki znaša vsaj 3-kraten prerez odprtin (34) in so dimenzije plošč (1, 2) za ohlajanje in stiskanje tako kot razmestitev in/ali širina (B) ramp (32) takšni, daje razdalja (A) med ustji odprtin (34) in periferno površino (35) stekla (30), ki je nasproti, vsaj 2-kratni in največ 6-kratni premer odprtin (34).

Description

Predloženi izum obravnava pripravo za kaljenje z dotikom steklene plošče z ojačenim pritiskom na robu, pri čemer omenjena plošča eventualno prav tako doživi bombiranje. Izum se zlasti uporablja pri izdelavi termično kaljenih stekel, ki so ravna ali pa imajo določeno ukrivljenost in so npr. namenjena za avtomobilska vozila.

Običajno se termično kaljenje stekel izvaja s pihanjem hladnega zraka na obe strani steklenih plošč, ki so bile predhodno segrete na primerno temperaturo. V določenih primerih pa je bolj ugodno, da se uporabi postopek kaljenja, ki se imenuje kaljenje z dotikom, s tem da se stekla dovede v površinski neposreden dotik s stiskalnima ploščama, ki sta ohlajani npr. z vodo, in sta ravni stiskalni plošči ali stiskalna kalupa. Neposreden dotik s ploščama za stiskanje in ohlajanje dopušča, da se predvsem izogne deformacijam ali zvijanju stekla, ki se pojavljajo vsakič, ko je steklo podprto le vzdolž svojih robov in/ali po eni sami strani med kaljenjem. Postopek kaljenja z dotikom je lahko prav tako prednosten za izdelovanje stekel, ki so bombirana in kaljena, iz zelo drobnih stekel. Dejansko se drobno steklo ohlaja zelo hitro in, ko se v skladu s postopki bombiranja in kaljenja, ki so običajni, steklena plošča najprej bombira, preden se jo prenese na mesto za kaljenje s hladnim zrakom, je lahko ohlajanje stekla med transportom takšno, da je njegova temperatura nato nezadostna za kakovostno termično kaljenje. Uporaba stiskalnih plošč, ki sta sestavljeni iz kalupov, katerih oblika ustreza obliki, ki sejo želi podeliti steklu, dopušča, da se opusti ta prenos, pri čemer se bombiranje in kaljenje stekla na nek način izvedeta v eni sami operaciji.

Iz patentne prijave EP-A 277 074 je poznano, kako se zmanjša lomljivost robov, ki se jo očita steklom, ki so kaljena z dotikom na običajen način, kije npr. poznan iz FR-A1

580 305, s tem da se ustvari temperaturno razliko med robovi in središčem stekla predvsem s pihanjem ohlajevalnega zraka na robove stekla. V prej omenjeni prijavi je opisana priprava, v kateri so periferne ploskve stekla ohlajane s pomočjo curkov zraka, medtem ko se izvaja postopek kaljenja z dotikom. V spisu EP-A 277 074 je prav tako opisano, da so ti zračni curki ustvarjeni z rampami s cevmi, ki so nameščene vzporedno z robom stekla izven obeh plošč za ohlajanje in stiskanje. Te rampe so opremljene s šobami za pihanje zračnih curkov.

To pihanje hladnega zraka na periferne ploskve povzroča tri konfiguracije, ki so predvidljive za plošči za stiskanje in ohlajevanje in steklo. Steklo je tako lahko večje od obeh plošč, tako da njegovi robovi segajo do obeh plošč; tako je lahko iste velikosti kot sta obe plošči, torej s periferno površino, ki se končuje na nivoju obeh plošč ali pa je lahko manjše od obeh plošč, tako da mora biti obodna površina stekla, ki jo je treba ohladiti z zrakom, nameščena umaknjeno glede na stranski omejilni ploskvi plošč za ohlajanje in stiskanje in da se med ploščama tako stvori grlo, katerega osnovnica je sestavljena iz obodne ploskve stekla.

Prav tako je poznano iz patentne prijave DE-A 1 771 790 pripravi za kaljenje z dotikom s pomočjo plošč za stiskanje, katerih prva je sestavljena iz kovinske toge plošče, ki je ohlajana z vodo in katerih druga je izoblikovana v obliki zaprtega ohišja s tesnečo membrana, ki je odporna na vročino, kije lahko napajano s pomočjo vode pod tlakom in katerega membrana vzpostavlja dotik s steklom.

V tem primeru sta stiskalni plošči prav tako večji od stekla. Ohlajanje perifernih ploskev stekla se mora torej izvesti tako, da so steklene plošče poševno odrezane po stranici, ki se pritisne ob membrano, tako da se ohlajena membrana lahko pritisne na odrezano površino. Ta odrez robov steklenih plošč pa ne more biti izvedeno v primeru avtomobilskih stekel.

Iz različnih razlogov se takšen postopek izkaže pogosto bolj ekonomičen, na enoten način plošči za ohlajanje in stiskanje lahko ustrezata steklom različnih velikosti, vendar istega krivinskega polmera. Po drugi strani se laže doseže ojačene pritiske po robu z obema ploščama za ohlajanje in stiskanje, ki sta večji od steklene plošče, ker je v tem primeru jakost pihanja na robovih lahko dovolj šibka, medtem ko s ploščama, ki sta manjši od steklene plošče, pihanje služi kvečjemu kaljenju v pravem pomenu besede obrobni področji, ki niso pokrita s ploščama za ohlajanje. Prednostno je za kaljenje z dotikom, da se uporablja priprave, ki obsegajo stiskalne plošče, ki so večje od stekel, ki jih je treba kaliti. Znane priprave pa ne dopuščajo čakati na zadovoljivo stanje napetosti stekel, kot naj bo v neposredni bližini njihovih robov ali po vseh njihovih perifernih ploskvah.

Namen izuma je izpopolniti pripravo takšne vrste, ki je opisana v EP-A 277 074 takšne vrste, ki dopušča zadovoljivo kaljenje stekel po vsej njihovi površini. Z ojačanim pritiskom po robovih.

Priprava za kaljenje z dotikom po izumu obsega dve plošči za ohlajanje in stiskanje, med katerimi so nameščene rampe za pihanje v obliki paralel epipedov, pri čemer omenjene rampe obsegajo po eni strani odprtine za curke zraka za ohlajanje, ki so usmerjeni proti periferni površini stekla, in po drugi strani med temi pihalnimi odprtinami sesalne luknje za zrak, pri čemer imajo odprtine premer vsaj 1 mm in največ enak debelini stekla in imajo luknje prečen prerez, ki znaša vsaj trikratni prerez odprtin, pri čemer so dimenzije plošč za ohlajanje in stiskanje tako kot razvrstitev in/ali velikost ramp lahko takšne, naj bo razdalja med ustji odprtin in obodno površino stekla, ki jim leži nasproti, med 2 in 6 kratnikom premera omenjenih odprtin.

Po razvrstitvi, ki je predlagana z izumom, paralelepipedne rampe za pihanje zapirajo vmesni prostor med obema ploščama za stiskanje in kaljenje in tvorijo kanale z dimenzijami, ki so določene s pihanjem zračnih curkov za ohlajanje in kanali za sesanje z dimenzijami, ki so prav tako določene za segret zrak, ki teče nazaj z obodne površine stekla. Ta razporeditev nudi prav tako pogoje, ki so stalni in nadzorovani, za ohlajanje s pomočjo zraka obodnih ploskev stekla. Na ta način in zahvaljujoč dimenziranju po izumu presekov talnih odprtin in sesalnih lukenj tako kot razdalje med sesalnimi luknjami in obodno ploskvijo stekla, so izpolnjeni pogoji, ki zagotavljajo najboljše stanje kaljenja v robnem področju stekla in predvsem v področju njegove periferne površine.

Pihalne odprtine in sesalne luknje so prednostno razmeščene v izmenjujočem se zaporedju. V tem primeru je prerez sesalne luknje lahko prednostno približno štirikratnik le-tega za pihalno odprtino.

V primeru, ko se odprtine in sesalni kanali ne morejo izmenjavati na strog način, je potrebno, da je vsota presekov sesalnih kanalov vsaj trikratnik in prednostno štirikratnik vsote prerezov odprtin šob.

Pihalne rampe so npr. sestavljene iz posameznih sekcij, ki so v primeru, ko to nastopa, kot nastavek z obodnimi šobami. Prednostno pa vsekakor pihalne rampe tvorijo zaprt okvir vse okrog stekla, ki se tako nahaja v celoti obdano v prostoru, ki je določen po eni strani s ploščami zaohlajanje in po drugi strani z okvirom, ki ga tvorijo pihalne rampe z odprtinami za sesanje zraka kot edino povezavo z zunanjostjo.

Drugi prednostni izvedbeni primeri izuma tvorijo predmet odvisnih patentnih zahtevkov in bodo razen tega izhajali iz naslednjega opisa izvedbenega primera priprave po izumu, ki je izdelan sklicujoč se na priložene risbe, ki prikazujejo na:

sliki 1 perspektiven pogled z iztrganim delom izvedbenega primera priprave za kaljenje z dotikom po izumu, slika 2 pogled v vertikalnem prerezu priprave, ki je predstavljena na sliki 1, pri čemer sta plošči za ohlajanje in stiskanje v staknjenem položaju slika 3 pogled v povečanem merilu na dele slike 2, slika 4 prav tako pogled na navpičen prerez drugega izvedbenega primera priprave.

Zaradi poensotavitve izvedbeni primer, ki je na sliki 1, prikazuje pripravo za izdelovanje ravnega kaljenega stekla, to se pravi, pripravo, v kateri so dotične površine obeh plošč za ohlajanje in stiskanje ravne. Seveda pa prav tako možno izvesti plošči za ohlajanje in stiskanje v obliki kalupnih plošč z ukrivljeno dotično površino, tako da so lahko stekla hkrati bombirana in kaljena s pomočjo kalupnih plošč.

Priprava obsega spodnjo ploščo 1 za ohlajanje in stiskanje, ki je toga, in zgornjo ploščo 2 za ohlajanje in stiskanje, ki predstavlja fleksibilno dotično ploskev. Spodnja plošča 1 za ohlajanje in stiskanje je sestavljena iz kovinske plošče 11 iz kovine z dobro toplotno prevodnostjo, kot sta baker ali steklo. Steklena plošča 11 je opremljena s kanali 12, po katerih se pretaka hladilna voda. Hladilna voda se dovaja po dovodnem vodu 13 in je odstranjevana po vodu 14. Na površini za stiskanje kovinske plošče je predvidena plast 15 iz snovi, ki ima toplotno upornost prednostno med Ο,ΙχΙΟ'³ in 0,25xl0'³ m² x K x W⁴, to se pravi dobre lastnosti v pogledu toplotne prevodnosti in hkrati določeno zmožnost, da se elastično deformira. Ta plast 15 ima za nalogo, da zagotovi optimalni dotik vse površine s steklom. Prednostno ima debelino okoli 1 do 2 mm in je lahko npr. naosnovi luskastega grafita. Takšen material je npr. komercialno naprodaj pod znamko SIGRAFLEX. Na elastični plasti 15 je nameščena drobna kovinska pločevina 16, katere robna področja 17 so pritrjena na obodnih stranicah kovinske plošče 11. Kovinska pločevina 16 tvori plast za mehansko zaščito za elastično plast 15 in zagotavlja fiksiranje te elastične plasti 15 na kovinski plošči 11. Kovinsko platno 16 je izvedeno kot platno z zelo drobnimi zankami, ki mora v smeri, ki je pravokotna na svoje površinsko raztezanje, imeti majhno upornost za prevajanje toplote med 0,25.10' ³ in 5.10³ m² k.W⁴, in katerega debelina je prednostno med 0,1 in 0,3 mm. Kovinsko platno 16 je lahko npr. izvedeno iz vlaken iz zlitine železo-krom-nikelj ali kake druge zlitine krom-nikelj z visoko toplotno odpornostjo. Kovinska plošča 11 je pritrjena na primeren način na podporo 18.

Zgornja plošča 2 za ohlajanje in stiskanje je sestavljena iz kovinskega ohišja 21, ki je tesno zaprto na svojem spodnjem delu s fleksibilno membrano in napolnjeno s tekočino za ohlajanje, kot je je voda. Voda se uvaja pod tlakom, ki se naravnava, in s hitrostjo pretakanja, ki se naravnava, po dovodnem vodu 23 v ohišje 21 in izstopa iz ohišja 21 po vodu 24. Priprava za uravnavanje, ki tukaj ni predstavljena, zagotavlja, da se notranji tlak, ki je potreben v ohišju 21, ki je npr. reda velikosti 5 barov, je vzpostavljen le, ko je stiskalnica sklenjena, to se pravi ko je fleksibilna membrana 22 pritisnjena ob steklo 30. Fleksibilna membrana 22 mora imeti majhen upor za prevajanje toplote, katerega natančna vrednost zavisi od debeline stekla, ki ga je treba kaliti. Za debelino stekla 3 mm, npr., mora biti upornost fleksibilne membrane za prevajanje toplote nižja od l,6.10'³ m²K.W⁴. Razen tega snov, ki sestavlja fleksibilno membrano, mora imeti dobro toplotno prevodnost, tako kot dobro odpornost na toploto. Zgradba iz plasti, ki je sestavljena iz kožice 25 debeline 0,1 do 0,2 mm debeline iz politetrafluoroetilena, ki je na svoji zunanji strani prekrista s kovinskim platnom 26, se je izkazala kot zadovoljiva. Kovinsko platno 26 je iz istega drobnega kovinskega platna debeline 0,1 do 0,3 mm, ki služi prekrivanju elastične plasti 15 v spodnjem stiskalnem kalupu 1. Robna področja 27 kožice 25 in kovinskega platna 26 so stransko pritrjena na kovinsko ohišje 21. Kovinsko ohišje 21 je pritrjeno na podporo 28. Podpori 18 in 28 tvorita del stiskalnice, ki kot takšna ni predstavljena.

Pihalne rampe 32 so nameščene okrog stekla v vmesnem prostoru med obema ploščama za ohlajanje in stiskanje. Te rampe 32 tvorijo tako kontinuiran okvir okrog stekla in so nameščene na togi plošči 1 vzdolž oboda te plošče. Okvir je izveden iz nastavka za šobe iz primerne kovine, npr. iz jekla, kije odporno na korozijo, in ima višino H, ki ustreza debelini stekla 30. Širina B rampe 32 v bistvu ni pomembna; mora pa biti izbrana tako, da je razdalja A med notranjo površino 33 rampe, na kateri se nahajajo ustja odprtin 34 in periferno površino 35 stekla 30 okoli 2 do 6-krat premer odprtin 34. Odprtine 34 so povezane s cevmi 36 na razdelilni vod 37, kije povezan preko vodov, ki niso predstavljeni, na ventilator primerne moči, ki dovaja potreben zrak za hlajenje obodne površine stekla. Odprtine 34 so npr. razmaknjene za 10 do 25 mm druga od druge in predstavljajo premer vsaj 1 mm in manjši od debeline stekla 30.

Med dvema sosednjima odprtinama 34 se vsakič nahaja luknja 40 večjega prereza, ki se razteza vzporedno z odprtinami in ki služi kot odprtina za sesanje pihalnega zraka. Prečen prerez odprtine za sesanje znaša okoli 4-kratni prerez odprtine 34; ker je debelina rampe 32 enaka debelini stekla 30, so sesalne luknje, če je potrebno, v obliki podolgovatih špranj.

V primeru izvedbenega primera, ki je predstavljen nasl. 2 in 3, so dimenzije ohišja 21 zgornje plošče izbrane tako, da naj bo prečen prerez prazne notranjosti ohišja 21 napolnjen z vodo za ohlajanje večji od površine stekla 30, tako da se fleksibilna membrana 22 razteza na ta način prav do periferne površine 35. V mejah razdalje A med obodno površino stekla 30 in notranjo površino 33 okvira 32 fleksibilna membrana 22 ni podpirana. V tem izvedbenem primeru je torej potrebno, da ima razdalja A vrednost, ki se nahaja blizu spodnje meje področja po izumu. Sicer je fleksibilna membrana bolj izpostavljena nevarnosti, da je podvržena previsoki mehanski obremenitvi pod tlakom tekočine za ohlajanje.

Da bi se izognili takšnemu mehanskemu izzivanju fleksibilne membrane, se lahko izbere izvedbeni primer tako, kot je predstavljen na sl. 4. V primeru dimenzije ohišja, ki tvori zgornjo stiskalno ploščo, izbrane tako, da je notranji premer ohišja manjši od ustreznih dimenzij stekla 30 po površini, tako da se stranske stene 29 opirajo na steklo 30. V področju, ki je napajano z vodo pod tlakom, je fleksibilna membrana podprta po vsej svoji ploskvi s steklom 30. V tem izvedbenem primeru prav tako tako učinek ohlajanja, ki je dosežen z ohlajanjem z dotikom in s hkratnim ohlajanjem z zrakom, zadošča v neposrednem robnem področju stekla zato, da se izvede zadovoljivo hlajenje v obodnem področju 35 in v priležnih robnih področjih.

Claims (10)

1. PATENTNI ZAHTEVKI

   1. Priprava za kaljenje z dotikom stekla, ki obsega dve plošči za stiskanje, ki sta ohlajani in priprava za ohlajanje periferne ploskve stekla s pomočjo curkov, označena s tem, daje priprava, kije namenjena ohlajanju perifernih ploskev (35) stekel (30) sestavljena iz paralelepipednih pihalnih ram (32), ki so nameščene med plošči (1, 2) za ohlajanje in stiskanje in v katerih so po eni strani nameščene odprtine (34) za ohlajevalne zračne curke, ki so usmeijeni proti periferni površini (35) stekla (30), in po drugi strani sesalne luknje (40), ki so razmeščene med odprtinami (34), pri čemer imajo omenjene odprtine (34) premer enak vsaj 1 mm in največ enak debelini stekla in imajo sesalne luknje (40) prečen prerez, ki znaša vsaj 3-kratnih le-tega za odprtine (34), in so dimenzije plošč (1, 2) za ohlajanje in stiskanje tako kot namestitev in/ali širina (B) ramp (32) takšne, da razdalja (A) med ustji odprtin (34) in periferno površino (35) stekla (30), ki je nasproti, znaša vsaj 2-kratni in največj 6-kratni premer odprtin (34).
2. 2. Priprava po zahtevku 1, označena s tem, da je prečen prerez sesalnih lukenj (40) okoli 4-kratnik le-tega od odprtin (34).
3. 3. Priprava po zahtevku 1 ali 2, označena s tem, da razdalja (A) med ustji odprtin (34) in periferno površino (35) stekla (30) znaša 3- do 4-kraten premer odprtin (34).
4. 4. Priprava po kateremkoli zahtevkov 1 do 3, označena s tem, da so odprtine (34) razmeščene druga od druge 10 do 25 mm.
5. 5. Priprava po kateremkoli zahtevkov 1 do 3, označena s tem, da pihalne rampe (32) tvorijo zaprt okvir, ki obdaja steklo.
6. 6. Priprava po kateremkoli zahtevkov 1 do 5, označena s tem, da je vsaka odprtina (34) povezana s pomočjo cevi (36) z razdelilnim vodom (37) hladnega zraka, ki obdaja spodnjo ploščo (1), kije priključen na ventilator.
7. 7. Priprava po kateremkoli zahtevkov 1 do 6, označena s tem, da je plošča (1) za ohlajanje in stiskanje toga kovinska plošča (11) in daje druga plošča (2) za ohlajanje in stiskanje sestavljena iz kovinskega ohišja (21), ki je zaprto s fleksibilno membrano (22) in je lahko napajano z vodo pod tlakom.
8. 8. Priprava po zahtevku 7, označena s tem, da je toga kovinska plošča (11) opremljena s prevleko, ki je sestavljena iz elastično fleksibilne plasti (15), katere upornost na prevajanje toplote je med 0,1.10^-3 in 0,25.10 ³ m².K.W^-1.
9. 9. Priprava po zahtevku 7 ali 8, označena s tem, da je kovinsko ohišje (21), ki tvori zgonjo ploščo (2) za ohlajanje in stiskanje, zaprto z elastično deformabilno kožico (25) iz politetrafluoroetilena debeline 0,1 do 0,4 mm in upornosti za prevanjanje toplote med 0,25.10^-3 in 5.10'³ m².K.W'¹.
10. 10. Priprava po kateremkoli zahtevkov 7 do 9, označena s tem, da sta elastično fleksibilna plast (15) in kožica (25) prekriti vsaka z drobnim kovinskim platnom (26, 16), ki ima debelino od 0,1 do 0,3 mm in je v smeri, ki je pravokotna na njegovo površinsko razsežnost, upornost za prevajanje toplote med 0,25.10^-3 in 5xl0^-3 m²,K.W-