Устройство для термического упрочнения листового стекла

 

Изобретение относится к устройствам для термического упрочнения листового стекла в псевдоожиженном газом слое тонкодисперсного материала . Цель изобретения - повьшение качества стекла, исключение улетучивания дисперсного материала и загряанения атмосферы. Устройство содержит контейнер 1 с псевдоожиженным газом слоем 2. В контейнере смонтированы патрубки 7, 8 для отвода газа. Патрубки расположены друг против друга и находятся под уровнем поверхности 6 псевдоожиженного слоя. Патрубки могут быть расположены горизонтально или вертикально. Каждьй патрубок может быть разделен на отсеки, подключенные к индивидуальньтм отводящим трубам 17. 13 ил. i СУ)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 03 B 27/00

ВСЕСОР.=",, Ы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н llATEHTY

ЬИЪПМBYF »

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 2667699/29-33 (22) 28,09.78 (31) 40564/77 (32) 29,09.77 (33) GB (46) 15. 04,88. Бюл,. Р 14 (71) Пилкингтон Бразерз Лимитед (GB) (72) Дональд Куртис Райт, Брайен

Марч, Родней Лео Дависон Янг (GB) и Виллем Вихерс (1П.) (53) 666.1.038 (088.8) (56) Патент Франции Ф 2322105, кл. С 03 В 27/00, 23.02.1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО

УПРОЧНЕНИЯ ЛИСТОВОГО СТЕКЛА (57) Изобретение относится к устройствам для термического упрочнения

„„SU „„1389675 А Ъ листового стекла в псевдоожиженном газом слое тонкодисперсного материала. Цель изобретения — повышение качества стекла, исключение улетучивания дисперсного материала и загрязнения атмосферы. Устройство содержит контейнер 1 с псевдоожиженным газом слоем 2. В контейнере смонтированы патрубки 7, 8 для отвода газа. Патрубки расположены друг против друга и находятся под уровнем поверхности

6 псевдоожиженного слоя. Патрубки могут быть расположены горизонталь— но или вертикально. Каждый патрубок может быть разделен на отсеки, подключенные к индивидуальным отводящим трубам 17. 13 ил.

1389675

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к устройствам обработки листового стекла.

Цель изобретения — повышение ка5 честна стекла, исключение улетучивания дисперсного материала и загрязнения атмосферы.

На фиг.1 представлен контейнер, содержащий псевдоожиженный слой мелкоизмельченного материала с двумя патрубками для отвода газа, размещенными в верхней части, общий вид; на фиг. 2 — то же (вариант исполнения), вид в плане; на фиг. 3 то же, вид спереди; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг.1; на фиг. 5 — газоотборная система для работы устройства, показанного на фиг. 1; на 2р фиг.6 — график, иллюстрирующий работу устройства, показанного на фиг.1, с использованием газоотборной системы, показанной на фиг.5; на фиг.7 — сторона контейнера (два пат- 25 рубка для отвода газа размещены вер,тикально рядом с вертикальным отверстием); на фиг. 8 — то же (с частичным разрезом), вид сбоку; на фиг. 9то же (вариант исполнения), разрез на фиг. 10 — устройство (вариант исполнения), вид в аксонометрии; на фиг.11 — разрез Б-Б на фиг.10; на фиг. 12 — устройство (вариант исполнения), вид в аксонометрии; на фиг. 13 — разрез В-В на фиг. 12.

Контейнер 1 содержит псевдоожиженный газом слой 2 мелкоизмельченного материала, который может поддержи- 4р ваться в невозмущенном равномерно распределенном состоянии. Мелкоизмельченный материал может, например, представлять собой„ т-окись алюминия со средним размером частиц 45

64 мкм и плотностью частиц 2,2 г/см

Псевдоожижение материала производится восходящим потоком ожижающего газа, обычно воздуха, например, при расходе подачи 0,54 см/с равномерно по основанию слоя от верхней поверхности пористой мембраны 3, расположенной над нагнетательной камерой

4 в нижней части контейнера.

Блок-контейнер расположен на подъемном столе для приема нагретого изогнутого листового стекла, которое опускают вертикально из гибочного устройства (не показано) для термического упрочнения закалкой в псевдоожиженном слое.

Псевдоожиженный мелкоизмельченный материал распространяется вверх по всей глубине контейнера 1. Ниже верхнего края 5 контейнера расположен уровень поверхности 6 псевдоожиженного слоя. При термическом упрочнении листового материала из известково-натриевого стекла листовое стекло может иметь температуру

610 — 680 С, температура псевдоожиженного материала обычно равна 30—

150 С, предпочтительно 60 — 80 С.

Патрубки 7 и 8 для отвода газа расположены один против другого и находятся под уровнем поверхности 6 псевдоожиженного слоя. Патрубки

7 и 8 удалены один от другого для того, чтобы определить проход 9 для вхождения листового стекла, имеющий ширину 125 мм и, таким образом, расположены рядом с лркализованным участком слоя.

Каждый из патрубков 7 и 8 имеет основную контрольную часть 10, содержащую Г-образный канальный элемент

11. К каждому канальному элементу

11 прикреплена сетка 12 из микропористой ткани, сплетенной из металлической проволоки, для того, чтобы получить обращенную внутрь стенку

13 и наклонную стенку 14 патрубка ,7 или 8.

Подходящим материалом для сетки из микропористой металлической ткани является материал, содержащий многослойную конструкцию из листов сетки, сплетенной из нержавеющей стальной проволоки, гле листы спечены вместе, и имеющий проницаемость для воздуха 97,3 л/с/м при перепаде

2 давления 1 кПа.

Каждый патрубок 7 и 8 имеет отогнутые части 15, которые по конструкции подобны центральной части 10 и прикреплены к концам центральной части 10 с помощью шарниров 16. Путем надлежащей установки угла шарнирных частей 15 относительно цент ральных частей 10 патрубков 7 и 8 последние можно расположить так, чтобы они примерно совпадали с криволинейной формой изогнутого листового стекла, которое подлежит обработке.

Согласно одному из вариантов выполнения устройства патрубки 7 и 8 имеют глубину 50 мм, ширину 25 мм

1389675

55 и общую длину, равную длине листового стекла, например 2 м для автомобильного ветрового стекла. В этом случае патрубки 7 и 8 размещены на глубине 50 мм ниже уровня поверхности 6 псевдоожиженного слоя.

Труба 17 с ответвлениями соединяет центральную часть 10 и две отогнутые части 15 каждого канала со сборной линией 18, идущей к вакуумному насосу 19.

Когда с помощью вакуумного насоса 19 на патрубках 7 и 8 создается отсасывание, ожижающий газ отбирается из участка между патрубками 7 и 8 и вьппе их через стенки каналов, образованных микропористой и проволочной сеткой 12, и создается статистический уплотненный участок мелкоизмельченного материала, через который нагретое стекло входит в псевдоожиженный слой.

Отсасывание регулируется так, чтобы листовое стекло в нагретом состоянии могло проникать в статический уплотненный мелкоизмельченный материал без какой-либо деформации этого листового стекла. В описанном варианте осуществления изобретения была установлена степень отсасывания, которая образуется при скорости отбора газа 1,25 л/с/м длины патрубков 7 и 8, вследствие чего образуется статический уплотненный слой глубиной примерно 120 мм, в который может легко проникнуть нижний край листового стекла.

Вакуумный насос 19 соединен с патрубками 7 и 8 для отвода газа через сборную линию 18, которая содержит основной соленоидный клапан

20, регулируемый контрольный клапан

21, расходомер 22 и фильтрующее устройство 23. Пневматический конт.рольный клапан 24 соединен параллельно с контрольным клапаном 21 посредством байпаса 25. Часть сборной линии 18 между вакуумным насосом 19 и основным соленоидным клапаном 20 имеет отвод 26, выходящий в атмосферу через второй соленоидный клапан

27.

При опускании листового стекла срабатывает концевой (ограничивающий) выключатель (не показан), который открывает основной соленоидный клапан 20 и закрывает второй соленоидный клапан 27. Срабатывание конце10

45 вого выключателя приводит также в действие таймер 28, который регулирует задержку срабатывания контрольного клапана 24.

При открытом основном соленоидном клапане 20 и закрытом контрольном клапане 24 газ сначала отбирается из верхнего участка псевдоожиженного слоя через патрубки 7 и 8 с постоянной скоростью (примерно

1 л/с/м длины патрубков 7 и 8), что устанавливается той степенью, при которой контрольный клапан 21 открыт. Это состояние длится 20 с (фиг.6), участок А-В кривой. В конце этого периода времени мелкоизмельченный материал в верхней части псевдоожиженного слоя достигает частичного уплотнения, после чего таймер

28 начинает вызывать постепенное открытие контрольного клапана 24.

При постепенном открытии контрольного клапана 24 происходит соответствующее постепенное увеличение скорости отбора ожижающего газа из верхнего участка псевдоожиженного слоя, что продолжается до тех пор, пока через 37 с не будет достигнута максимальная скорость отбора газа (около 1,5 л/с/метр длины патрубков 7 и 8). В это время привод на контрольный клапан 24 реверсируется на его закрытие, соленоидный клапан 20 закрывается, а соленоидный клапан 27 открывается. Нижний край листового стекла входит в верхнюю часть псевдоожиженного слоя во время, обозначенное С на кривой (фиг.6), т.е. через 7 с после того, как началось открытие контрольного клапана 24. В это время верхний участок псевдоожиженного слоя становится более компактным, но степень уплотнения еще такова, что нижний ,край листового стекла может легко проникать через верхнюю поверхность слоя. Листовое стекло полностью проходит через верхнюю поверхность псевдоожиженного слоя в течение времени (2-4 с) после того, как нижний край листа впервые вошел в верхнюю часть слоя, в зависимости от глубины и скорости опускания листового стекла.

В период времени между С и D на кривой материал в верхнем участке псевдоожиженного слоя достигает степени уплотнения более высокой, чем

1389675 степень уплотнения, которая позволяет нижнему краю листового стекла легко проникать через верхнюю часть слоя, но более благоприятна для оптического качества стекла благода— ря сведению до минимума деформации нагретых поверхностей листового стекла.

Первоначальная заданная степень 1р открытия запорного клапана 21 управляет первоначальной скоростью отбора газа из верхнего участка псевдоожиженного слоя (участок А-В кривой, фиг. 6). Скорость; и степень открытия контрольного клапана 24 управляют скоростью увеличения отбора газа и регулирующей максимальной скоростью отбора газа, и устанавливаются условия, соответствующие требуе- 2р мым для любого конкретного изготовляемого стекла, например, в зависимости от толщины и температуры стекла.

Для обеспечения высокой произво- 25 дительности целесообразно, чтобы кон— тейнер 1 мог подниматься и опускаться как можно быстрее. Во избежание потерь от разбрызгивания мелкоизмельченного материала через верхний край 5 контейнера во время его подъема и опускания газ может отбираться через патрубки 7 и 8.

На фиг. 7 и 8 показан контейнер

1, в котором псевдоожиженный газом

35 слой мелкоизмельченного материала может поддерживаться в невозмущен. нбм равномерно распределенном состоянии псевдоожижения тем же образом как и В устройстве приведен 4р ном на фиг. 1-4.

В устройстве, показанном на фиг.7 и 8, одна из боковых стенок 29,30 бака 1 имеет вертикальное щелевое отверстие 31, предназначен- 45 ное для бокового введения изделий в псевдоожиженный слой. Два патрубка 7 и 8 расположены в контейнере 1 вертикально, рядом с вертикальным щелевым отверстием 31 и боковой .стенкой 30, по одному на каждой стороне нижнего конца отверстия 31.

Каждый из патрубков 7 и 8 содержит

У-образный канальный элемент 11, Каждый из канальных элементов 11 с открытой стороны закрыт слоем сетки

12 из микропористой ткани, сплетенной из металлической проволоки, для чего может быть использован материал, подоб ный использ ова иному в устрой— стве, показанному на фигурах 1-4.

Каждый из патрубков 7 и 8 соединен с трубой 17. При отсасывании в патрубках 7 и 8 через трубы 17 ожижающий газ, обычно воздух, отбирается из участка слоя между каналами, расположенными рядом с нижним концом отверстия 3 1, и мелкоизмельченный материал в этом участке уплотняется, переходя в статическое, без псевдоожижения, состояние. Мелкоизмельченный материал, находящийся рядом с верхней частью щели 31 над патрубками 7 и 8, также уплотняется вследствие того, что подача ожижающего газа прекращается в результате уплотнения мелкоизмельченного материала в нижнем участке псевдоожиженного слоя между патрубками 7 и 8.

Это обеспечивает достаточное уплотнение мелкоизмельченного материала для того, чтобы перекрыть отверстие

31 и предупредить унос мелкоизмельченного материала из контейнера 1 через отверстие 31. Отсасывание.в патрубках 7и 8 регулируется так, чтобы создать степень уплотнения мелкоизмельченного материала, при которой перекрывается отверстие, но чтобы изделие, в частности, в форме листа могло проходить через отверстие 31 и затем легко через слой статического уплотненного материала, находящегося рядом с отверстием 31, в основную часть псевдоожиженного слоя для обработки в этом псевдоожиженном слое.

В случае псевдоожиженного слоя из пористой т-окиси алюминия и при использовании устройства, показанного на фиг. 1 — 4, использовались патрубки с поперечным сечением

2,5 см, длиной 16 см,удаленные один от другого на 1О см, при скорости отбора газа О, 7 6-0, 86 л/с/м длины каналов 7 и 8. Благодаря этому бып создан участок статического мелкоизмельченного материала надлежащих размеров и степени уплотнения, достаточной для перекрытия вертикального щелеобразного отверстия 31.

Подобное же вертикальное отверстие с совмещенными патрубками для отвода газа может быть предусмотрено на противоположной боковой стенке 29 контейнера 1.

1389675

При использовании устройства, показанного на фиг. 7 и 8, участок уплотненного мелкоизмельченного материала, который образуется поблизости от отверстия 31, может иметь клинообразную форму с большим поперечным сечением в основании слоя и меньшим поперечным сечением в верхней части слоя. Вследствие этого 10 может иметь место некоторый боковой доступ ожнжающего воздуха в верхнюю часть участка, выше верхней части патрубков 7 и 8.

Этот эффект может быть сведен до минимума благодаря использованию модификации устройства, показанной на фиг.9. Патрубки 7 и 8 идут вниз на всю глубину псевдоожиженного слоя и разделены на ряд вертикально 20 расположенных отсеков 32 с помощью поперечных стенок 33. Каждый из отсеков 32 имеет индивидуальную отводящую трубу 34. Всасывание, создаваемое на трубе 34, отдельно регулируется таким образом, чтобы скорость отбора воздуха из отсеков 32 уменьшалась при прохождении из ниж- них в верхние отсеки 32 в патрубках

7 и 8. 30

Разделение вертикальных патрубков

7 и 8 на отсеки позволяет также избежать эффекта, в результате которого ожижающий газ, отбираемый при высоком давлении из основания псевдоожиФ 35 женного слоя через нижние части патрубков 7 и 8, может поступить обратно в верхнюю часть слоя через верхние концы патрубков 7 и 8. Согласно одному из вариантов выполнения устройства (фиг.9) патрубки 7 и 8 имеют поперечное сечение 2,5 см и четыре

1 отсека 32 длиной 15 см. Если плоско сти патрубков расположены на расстоянии 10 см одна от другой то, как 45 было установлено, чтобы получить плотный участок равномерного попереч-ного сечения по всей высоте щелеобраз:ного отверстия 31 в псевдоожиженном слое, -окиси алюминия, требуемая скорость отбора газа должна состаВлять;. 5 — 6 л/мин в нижнем отсеке 32, 3 — 4 л/мин в третьем отсеке

32 и 0 — 2 л/мин в верхнем отсеке

32. Было установлено, что в некоторых случаях верхний отсек 32 может не применяться.

Согласно варианту исполнения устройства (фиг. 10 и 11) в центре контейнера установлены две пары патрубков 7 и 8 для отвода газа, разделенных на отсеки. Вертикальная разделительная стенка 35 размещена между кажпым из патрубков 7 и 8 и соответствующей продольной стенкой

36 контейнера 1.

При создании отсасывания на патрубках 7 и 8 через индивидуальные отводящие трубы 34, соединенные с отсеками 32 в патрубках 7 и 8, ожижающий газ отбирается из участка, расположенного между парами патрубков 7 и 8, и мелкоизмельченный материал в этом участке уплотняется, образуя стенку 37 уплотненного мелкоизмельченного материала, разделяющую псевдоожиженный слой на две отдельные части 38 и 39.

Такое устройство дает возможность производить двухстадийную обработку изделия, например листового стекла, в двух разделенных частях 38 и 39 псевдоожиженного слоя. Часть 38 слоя может иметь достаточно высокую темо пературу, например 750 С, для нагрева стекла до температуры, нужной для упрочнения. Нагретое листовое стекло пропускается из части 38 в часть 39 слоя через стенку 37 уплотненного мелкоизмельченного материала для упрочнения листового стекла в части

39 слоя, температура которого пригодна для закалки листового стекла в нагретом состоянии (60 — 80 С).

Наличие стенки 37 уплотненного мелкоизмельченного материала, разделяющей на две части 38 и 39 псевдоожиженный слой, дает возможность производить различными способами ,псевдоожижение в двух частях 38 и 39 слоя. Часть 39 может работать в барботажном режиме с использованием для этого нагретого ожижающего газа для того, чтобы достичь быстрого нагрева листового стекла °

Часть 38 слоя может также содержать погружные нагревательные элементы.

Барботажный способ псевдоожижения повыпает степень теплоотдачи между нагревательными элементами и мелкоизмельченным материалом слоя. Мелкоизмельченный материал в части 39 слоя может поддерживаться в спокойном равномерно распределенном состоянии псевдоожижения частиц, пригодном для упрочнения листового стекла, i 3896

В устройстве, показанном на фиг. 10 и 11, в боковых стенках контейнера 1 могут быть предусмотрены вертикальные щелеобразные отверстия с сопряженными вертикальными патруб5 ками для отвода газа, предназначенные для бокового входа листового материала в части 38 и 39 псевдоожиженного слоя и для выхода из них, как это описано применительно к фигурам 7 и 8.

Согласно варианту выполнения ,устройства (фиг. 12 и 13) первый

40 и второй 41 ряды параллельных патрубков 42 для отвода газа установлены вертикально в контейнере 1, содержащем псевдоожиженный газом слой мелкоизмельченного материала.

Патрубки 42 в каждом из рядов 40 и

41 удалены один от другого для обеспечения возможности вертикального входа листового стекла между рядами патрубков. Каждый из патрубков 42 в первом ряду 40 располагается напротив соответствующего патрубка во втором ряду 41.

Как показано на фиг. 13, каждый патрубок 42 содержит У- образный канальный элемент 43. Открытая сторона каждого канального элемента 43 закрыта слоем сетки из микропористой сплетенной из металлической проволоки ткани. Каналы 44 снабжены концевыми крышками 45 и разделены на ряд отсеков 46 с помощью попереч35 ных стенок 47. С отсеками 46 каналов соединены индивидуальные отводящие трубы 48.

На каждом из отсеков 46 патрубков 4О

42 создают отсасывание для отбора ожижающего газа из участков, расположенных между каждой парой находяе щихся один против другого патрубков 42 двух рядов 40 и 41, для того, 45 чтобы мелкоизмельченный материал в этих участках псевдоожиненного слоя находился в статическом, без псевдоожижения, состоянии и был уплотненным в вертикальных рядах 49.

Патрубки 42 могут иметь попереч50

2 ное сечение 2,5 см при длине отдельных отсеков 46, равной 15 см.

Два ряда рядов 40 и 41 патрубков

42 удалены один от другого на

7,5 см. При использовании псевдоожиженного слоя из у-окиси алюминия надлежащие скорости отбора газа составляют: 5 — 6 л/мин из нижнего

10 отсека 46 канала 42, 4 — 5 л/мин из следующего отсека 46, 3 — 4 л/мин из третьего отсека 46 и до 2 л/мин из верхнего отсека 46.

Подлежащее упрочнению нагретое листовое стекло 50 опускают в псевдоожиженный слой между двумя рядами 40 и 41 патрубков 42. Части листового стекла, находящиеся в контакте с вертикальными рядами 49 псевдоожиженного материала между находящимися одна против другой парами патрубков

42, охлаждаются в меньшей степени, поэтому упрочняются в меньшей степени, нежели части листового стекла, которые находятся в контакте с псевдоожиженным -мелкоизмельченным материалом, находящимся между рядами 49.

Получаемое листовое стекло имеет вертикальные полосы менее упрочненного стекла, чередующиеся с.полосами более упрочненного стекла на участке, подверженном воздействию двух рядов патрубков. Например, путем закалки 3,0-миллиметрового листа известково-натриевого стекла, предназначенного для использования в качестве автомобильного ветрового стекла при температуре 660 С возможно получить в стекле зону видимости, содержащую полосы менее упрочненного стекла (растягивающее напряжение в центре 38 — 39 МПа), перемежающиеся с полосами более упрочненного стекла (растягивающее напряжение в центре 47 — 49 МПа).

При разбивании ветрового стекла, например, вследствие удара камнем, более упрочненные части ветрового стекла разбиваются на мелкие незаостренные частицы, тогда как полосы менее упрочненного стекла в ветровом сгекле разбиваются на крупные частицы, оставлякицие некоторую остаточную видимость в зоне видимости, что позволяет продолжать управление автомобилем до замены ветрового стекла.

Формула изобретения

1. Устройство для термического упрочнения листового стекла в псевдоожиженном газом слое тонкодисперсного материала, включающее соединенный с газопроводом контейнер с загрузочным отверстием и транспортирующим элементом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

1389675

l2 повьппения качества стекла, исключе-ния улетучивания дисперсного материала и загрязнения атмосферы, оно выполнено по крайней мере с одним патрубком для отвода газа из слоя

5 дисперсного материала.

2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что.патрубки для отвода газа расположены один напротив другого.

3. Устройство по п.2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что патрубки для отвода газа расположены горизонтально в верхней части контейнера.

4. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что.патрубки для отвода газа расположены вертикально.

5. Устройство по пп. 3 и 4, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что

1р патрубки параллельны друг другу.

6. Устройство по пп. 4 и 5, отличающееся тем, что каждый патрубок для отвода газа разделен на отсеки, подключенные к индивидуальным отводящим трубам.

1389675

1389675

1389675

1389675

Составитель Т.Буклей

ТехРед М.Ходанич КоРРектоР B. Гнрняк

Редактор Л.Веселовская

1588/58 Тираж 425 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб, ° д. 4/5

Заказ

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4