Способ упрочнения стекла и устройство для его осуществления

Номер патента: 1232142

Авторы: Брайан, Малькольм, Питер

ZIP архив

Текст

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 9 (И А 214 4 С 03 В 27 0 САНИЕ РЕТЕН Н ПАТЕН 4 82 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТЕКЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1. Способ упрочнения стекла путем нагрева и последующего охлаждения обеих его поверхностей зернистымматериалом в псевдоожиженном состоянии, полученном подачей газа в слойматериала, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучаения качествастекла, зернистый псевдоожиженныйматериал подают на стекло потоками,параметры которых регулируют посредством экстракции газа из псевдоожиженного зернистого материала или дополнительной подачи газа в него потраектории движения материала в потоке. 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что переключение от экстракции газа к подаче его в поток материала осуществляют непосредственно перед началом охлаждения.3, Способ поп.п.1 и 2, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что переключение от экстракции на подачу газа и обратно осуществляют селективно по высоте стекла.4. Устройство для упрочнения стекла, включающее печь для нагрева стекла, короб с зернистым материалом и средством для его псевдоожижения с регулятором давления, присоединенным к источнику подачи газа, механизм подвески стекла и дополнительный газоподвод, о т л и ч а в щ е - е с я тем, что, с целью улучаения качества стекла, оно снабжено вакуум. системой и донолнителънькч коробом, расположенным напротив основного с образованием между ними зоны обработки стекла, причем каждзй короб выполнен с соплами на поверхности, обращенйой к зоне обработки, а средство для псевдоожижения выполнено в виде пористых труб, соединенных чер реле времени и клапаны с газонодвод акуум-системой.Приоритет по пунктам:01.02.82 по пп,1 и 211.10.82 по пп.3 н 4.1712321В нижней части сосуда 75 установлены дополнительные пористые трубы77 и 78, причем труба 78 соединенапараплельно с трубами 75 подводящегокороба 74.5До начала обработки листа стекла ктрубам 76 подключен вакуум. Вакуумподключен также к трубе 78 в нижнейчасти сосуда 75,Указанным способом зернистый материал в подводящих коробах 73 и 74удерживают в уплотненном состоянии.К трубе 77 в нижней части сосуда 75непрерывно подводят воздух, благодаря чему зернистый материал находится 15в аэрированном состоянии, т.е, в состоянии готовности.Лист стекла, нагретый до предварительной температуры закалки, укладывают на рамку 79 и перемещают 20в горизонтальную зону обработки. Затем подводят воздух к трубам 76 вверхнем коробе 73 и к трубам 76 итрубе 78 в нижнем коробе 74.Ожижение зернистого материала в 25коробах 73.и 74 таково, что упрочняющее действие зернистого материала, выбрасываемого вниз черезсопла 18 на верхнюю поверхностьлиста стекла по существу такоеже, как упрочняющее действие зернистого материала, выбрасываемоговверх через сопла 19 в направлениик нижней поверхности листа стекла.На фиг. 6 представлена другая мо 35дификация предлагаемого устройства,подобная фиг, 1, в котором во времяупрочнения подводящие короба 16 и 17находятся в псевдоожиженном слое зернистого материала. в который спускают горячий лист стекла. Выброс струйиз сопел в кипящий слой производятсо скоростью, обеспечивающей сохранность целостности каждой струи на еепути через кипящий слой в направле.нии к стеклу.Группы сопел 18 и 19 и подачапсевдоожиженного зернистого материала такие же, как те, что описаны нафиг 1 350На полу 15 внутри рамы 14 установлен шарнирно-параллелограммный подъемный стол 80, окруженный гофрированным чехлом 81. Стол 80 показан штрихпунктирными линиями в опущен ном положении. На столе 80 имеется контейнер 82 для кипящего слоя зернистого материала, такого же, какой 42 18подают к соплам 18 и 19. Контейнер имеет прямоугольную форму в горизонтальном сечении и открыт сверху.Дно контейнера образовано пористой мембраной 83, Эта пористая мембрана 83 является также перекрытием напорной камеры 84.Напорная камера 84 разделена перегородками на три части, средняя из которых имеет свой собственный воздухоподвод и расположена под зоной обработки, а две наружные части имеют общий воздухоподвод. В среднюю часть напорной камеры воздух подают под более высоким давлением, чем в наружные части.Пористость мембраны 83 такова, что она обеспечивает большой перепад давлений в потоке воздуха через мембрану. Давление воздуха, подаваемого в среднюю часть напорной камеры, таково, что средняя часть кипящего слоя в контейнере 82 находится в неподвижном (спокойном) равномерно расширенном состоянии псевдоожижения зернистого материала. Количество первоначально находящегося в контейнере 82 зернистого материала таково, что при подаче в напорную камеру 84 воздуха для псевдоожижения уровень неподвижной поверхности псевдоожиженного слоя находится на половине высоты контейнера.В контейнере вблизи от боковых его стенок могут быть установлены охлаждающие трубы (не показаны) для поддержания псевдоожиженного слоя при подходящей температуре закалки, например 60-80 С.Приводя в действие подъемный стол 80, поднимают контейнер 82 из нижнего положения в верхнее, показанное сплошными линиями. При этом вертикальные подводящие короба 16 и 17 погружаются в псевдоожиженный слой и вытесняют псевдоожиженный материал настолько, что он, заполнив контейнер, может немного пересыпатьсячерез верхний край контейнера. Для приема зернистого материала, пересыпающегося через верхннй край контейнера в сборные лотки 85, с одной стороны контейнера 82 на некотором от него расстоянии установлен склиз 46. К контейнеру прикреплены четыре лотка 85, которые вместе окружают весь верхний край контейнера. Два других сборных лотка 85 разгру19 12 жаются на воздушный склиз 50. Каждый из лотков идет вниз к горловине 86, к которой шарнирно подвешен желоб 87. При подъеме или опускании контейнеров 82 желоба 87 откидывают вверх, а при поднятом положении контейнера их опускают в положение над воздушными склизами 46 и 50.Цикл работы аналогичен описанному для варианта, показанного на фиг,1-3. После закрьггия дверок 11 печи во время нагрева подвешенного листа стекла приводят в действие подъемный стол для подъема контейнера. Желоба 87 откидывают вверх, чтобы они не задевали воздушных склизов 46 и 50. Как только стол 80 начинает подниматься, запускают конвейеры 42 и 43. После того, как контейнер понимается в верхнее положение, включают подачу газа в напорную камеру 84.Подаваемый в напорную камеру 84 воздух псевдоожижает зернистый материал в контейнере 82, причем в зоне обработки между группами сопел зернистый материал переходит в спокойное равномерно разрыхленное состояние псевдоожижения.Затем дверцы 11 печи открывают и быстро опускают горячий лист стекла с постоянной скоростью в зону обработки. Сразу же после того, как нижний край листа стекла пройдет вниз через горизонтальную неподвижную верхнюю поверхность псевдоожиженного зернистого материала, подключают воздух к пористым трубам 34 и к вакуумной системе 37. Ожиженный зернистый материал течет из трубопроводов 22 и 23 к соплам при давлении, обеспечивающем выброс когерентных (согласованных во времени) струй зернистого материала в направлении к листу стекла через спокойно псевдоожиженный материал в зоне обработки.Пересыпающийся через верхний край контейнера зернистый материал возвращают опять в трубопроводы 22 и 23 для поддержания статических уровней поверхности питающих псевдоожиженных слоев. Сам спокойный псевдоожиженный слой в контейнере 82 сообщает стеклу некоторый фоновый уровень напряжения, а действие проходящих через него струй иэ сопел, которые доходят до поверхностей стекла и увеличивают местное перемешивание зернистого материала 32142 20у поверхностей стекла, увеличивает передачу тепла от поверхностей стекла и обеспечивает создание более однообразной картины, напряжения стекла, чем та, которую создают одни только струи зернистого материала.На фиг. 7 показано еще одно предлагаемое устройство, предназначенноедля гибки и упрочнения листов стекла, 110Для обозначения одинаковых или похожих деталей использованы те же,чтои на фиг. 1-3, номера позиций.Печь 7 расположена в нижней частиустройства, а выше горловины 10 печиустановлены гибочные штампы 88 и 89.Подводящие короба 16 и 17 с соответственными группами сопел 18 и 19являются нижними секциями вертикальных коробов, верхние секции которыхобразуют трубопроводы,Ожижение зернистого материала вверхних питающих секциях коробов осуществляют посредством двух пар пористых труб 26. Одна пара труб 26 установлена примерно на половине высотыкаждой верхней секции. Нижняя паратруб 26 установлена у нижнего концаверхней секции. Каждая пара труб 26соединена через регулятор 27 давле"ния с магистралью 25 сжатого воздуха.Непрерывная подача сжатого воздухав трубы 26 поддерживает питающуюмассу зернистого материала в ожижен-ном состоянии, т.е. в состоянии готовности.На верхнем конце каждой из нижнихсекций чуть выше групп сопел 18 и 19установлен пучок иэ трех пористыхтруб 39, параллельно соединенных с 40переключающим клапаном, управляемымпосредством реле 4 1 времени. Одинвход в клапан соединен непосредственно с вакуумной магистралью 37.Другой вход в клапан соединен через 45регулятор давления с магистралью 25сжатого воздуха.В каждой из нижних секций имеетсядесять разнесенных по вертикали пористых труб 34, соединенных парамис переключающими клапанами 35, управляемыми посредством реле 38 времени и имеющими входы, соединенные непосредственно с вакуумной магистралью 37, и входы, соединенные через регуляторы 36 давления с магистралью 25 сжатого воздуха.Действует устройство подобно устройству, показанному на фиг, 1-3.7 4 4 2112 Подключение вакуума к пучкам нз трех труб 39 в зоне выхода нз верхних питающих сЕкций и вертикальных коробов служит для осуществления принудительного уплотнения зернистого материала в указанных зонах с целью поддержания находящихся выше аэрированных питающих масс материала до тех пор, пока не потребуется поток материала.,Горячий лист 1 поднимают из печи .на позицию гибки между штампами 58 и 59 и замыкают штампы на листе,После размыкания штампов все еще горячий лист поднимают в показанное положение в зоне обработки между группами сопел 18 и 19.Под группы сопел пододвигают лоток для. сбора зернистого материала, после чего посредством клапанов подключают к трубам 39 сжатый воздух. Это вызывает освобождение питающих масс аэрированного зернистого мате 32142 22риала в верхних секциях и созданиепадающего потока материала в вертикальных коробах, питающего струи,выбрасываемые из сопел в результате5 последовательного подключения сжато-,го воздуха к трубам 34, которое начинается, когда реле 41 времени приводит в действие клапан,В каждом из вариантов круглая10 Форма поперечного сечения сопел может быть изменена, например сечениеможет быть овальным.Изобретение обеспечивает возможность получения термически упрочненных листов стекла с высокими значениями центрального растягивающегонапряжения и соразмерными высокимизначениями поверхностного сжимающе"го напряжения. Центральное растягищ вающее напряжение является показателем высокой прочности упрочненногостекла.. Кол оррек одписно д 113035, М Проиэводствеино-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проект аказ 2665/60 ВНИИПИ по дТираж 457осударственного комитета См иэобретений и открытийсква, Ж, Раушская наб.,2Продолжение табл. 1 42 120 8 148 0 120 266 28 2 25 Та блица иост маюря 50 63 03 а блица Скоростьна выходесопел,м/с Массовыйрасход,г/с Центральноерастягивающеенапряжение,МПа Давлениподаваемого водуха,МПа тносительный объемпусто,35 0,10 80 0,172 2 84 27612321Изобретение относится к стекольной промышпенности, а именно к технологиии оборудованию для получения упрочненногЬ стекла.Цель изобретения - улучшение качества стекла.П р и м е р 1. В качестве зернистого материала берут ф -окись алюминия со следующими свойствами: плотность (объемный вес) частиц 1,83 г/см, О размеры частиц 20-140 мкм, средний размер частиц 60 мкм.Несколько листов стекла различной толщины нагревают до 650 С и затем подвергают упрочнению струями 15 -окиси алюминия при следующих условиях:Давление воздуха, подаваемого в трубыСкорость струи низ сопел, м/сМассовый расходго сопла, г/сОтносительный объем пустот в каждой струе 0 Степень .упрочнения листов ст толщиной 1, 1-12 мм представлена табл. 1,. 49, МПа 0,172а выходе 201,88из каждо 10,1 Центральное растягивающее напряжение измеряют по методу рассеянногосвета, при котором сквозь кромкустекла направляют луч гелиево-неонового лазера и измеряют полосы разнос"ти хода на первых 20-30 мм поверхности стекла для получения показателясреднего центрального растягивающегонапряжения на этом участке стекла.Поверхностное сжимающеенапряжениеизмеряют с помощью дифференциальногоповерхностного рефрактометра.Изменение давления воздуха оказывает влияние на скорость струй ф -окиси алюминия на выходе из сопел ина относительный объем пустот в каждой струе, что представлено в табл.2,в которой показаны результаты дляупрочнения листов стекла толщиной2,3 и 3 мм, которые нагревают допредварительной температуры закалки,равной 650 С,Центральное растягивающее напря"жение, МПа90 60 81 80 120 68 150 67 200 Необходимо, чтобы в горячем и потому уязвимом состоянии поверхности стекла не были повреждены в результате слишком высокой скорости зернистого материала, ударяющего в эти поверхности. Как было установлено, подходящий верхний предел скорости составляет 5 м/с. 20-160 ЬНесколько листов стекла различной толщины нагревают до 650 С и затем подают на них струи тригидрата окиси алюминия при следующих условиях:Давление воздуха,подаваемого в трубы 49, МПа 0,172Скорость струи. навыходе из сопел, м/сМассовый расход изкаждого сопла, г/с 10,38 Относительный объемпустот в каждой струе - 0,68 1,77 3Эти результаты показывают, как увеличение давления подаваемого воздуха от 0,035 до 0,276 МПа приводит к повышению скорости струй частиц на выходе из сопел от 1, 12 до 2,3 м/с. Относительный объем пустот находится в пределах 0,533-0,714. Массовый расход -окиси алюминия в каждой струе увеличивается от 4,34 до 11,73 г/с. Струи сохраняют свою целостность и 1 О ударяют в поверхность стекла до того, как их траектория сколь-нибудь заметно искривляется вниз, так что перпендикулярная к поверхности стекла составляющая скорости удара каждой струи 15 в стекло не намного меньше, чем измеренное значение на выходе из сопел. Эта составляющая предпочтительно равна, по крайней мере, 1 м/с, и для того, чтобы избежать повреждения стекла 2 О перпендикулярная к поверхности стекла составляющая, как было установлено, предпочтительно не должна превышать 5 м/с.При более высокой температуре 25 стекла, например 670 С, была получена несколько более высокая степень упрочнения. Например, центральное растягивающее напряжение в листе стекла толщиною 3 мм при давлении подаваемого в трубы 49 воздуха, равном 0,276 МПа, составляло 87 МПа. При тех же условиях центральное растягивающее напряжение в листе толщиной 2,3 мм составляло 75 МПа.35 45Расстояние между концами сопел может быть примерно до 50-60 мм. С увеличением расстояния степень упрочнения листа стекла при прочих равных условиях уменьшается. 50 Это было показано путем изменениярасстояния между соплами от 60 до200 мм при упрочнении листа стеклатолщиной 2,3 мм, нагретого до 650 С, 55при давлении подаваемого в трубы 49воздуха, равном О, 172 МПа.Результаты приведены в табл. 3. Изменение расстояния между соплами в пределах примерно 120-60 мм дает другой хороший путь изменения скорости струй в месте ударения их в стекло и, следовательно, изменения создаваемых в стекле напряжений.Расстояние между соплами, равное 200 мм, достаточно для 80-903 обычных изогнутых листов стекла для ветровых стекол автомобиля и для 952 обычных листов Стекла для задних и боковых окон автомобиля.П р и м е р 2. В качестве псевдоожиженного материала берут тригидратокиси алюминия (А 1 0 ЗН 0), имеющий следующие свойстваОбъемный вес частиц,г/с 3 2,45Диапазон размеровчастиц, мкмСредний размер частиц, мкм 86 Степень упрочнения листов стекла толщиной 1, 1-12 мм показана в табл.4.1232142 Таблица 4 Продолжение табл. 4 5 10 140 300 0 9 Показано, как из воздуха влияет на с выходе из сопел, от пустот в струях и с листовменение давлениякорость струй наносительный объемтелень упрочнения 8 10 2,7 н ало ным с 82 5 проведе и алюми стекла ия),олщио 650 С 1,2 ретыми Т а л Скорость Относина выход тельный из сопел, объемм/с пустот Массовыирасход,тральное рряжение, МПщиной,Давл стягивающе н текла толдава мого вдуха, МПа 2,3 73 0,035 0,103 66 9 51,683 10,38 ,729 12,44 1,7 276 наприщнноВозд ученные рабл. 6. Эти результаты показывают, чтопри использовании тригидрата окисиалюминия повышение давления воздуха,подаваемого в трубы 49, от 0,035 до0,276 МПа приводит к повышению скорости на выходе из сопел от 1,13 до2,51 м/с. Относительный объем пустотнаходится в диапазоне 0,66-0,736,Массовый расход тригидрата окисиалюминия,в каждой струе увеличивается от 5,65 до 12,44 г/с, струи имеюттакую же Форму, как в примере 1,При бо лее высокой температуре, 670 фС, стекла в листе то мм при давлении подаваемо ,276 МПа было получено б Результаты исследо гичных исследованиям, использованием т-оки проведенных с листами ной 2; 2,3 и 3 мм, на показаны в табл. 5. лее высокое центральное растягивающее напряжение, равное 87 МПа.П р и м е р 3. Прн тех же расположении и размерах сопел была использована смесь 95% по объему тригидрата окиси алюминия (из примера 2) с 5% по объему бикарбоната натрия для упрочнения листов стекла толщиной 2,3 мм и габаритными размерами 300300 мм. Бикарбонат натрия имел средний размер частиц 70 мкм и плотность 2,6 г/см . Получены более высокие напряжения, чем при упрочнении одним только тригидратом окиси алюминия.Пол езультаты представле1232142 8Таблица 7 7Таблица 6 ДавлениеЦентральное растягивающеенапряжение, МПа,при температуре стекла, С духа, МПа Давлениеподаваемого воздуха, МПа 1 Т 630 650 670 630 650 670 53 63 66 75 84 87 77 86 . 89 79 88 92 0,035 0,103 0,172 0,276 0 0,035 0,103 0,172 0,276 59 63 78 81 П р и м е р 4. Порядок расположения сопел аналогичен тому, что использован в примерах 1-3, но диаметротверстия сопел равен 2 мм. Использу"ется такой же тригидрат окиси алюминия, как в примере 2.Листы стекла толщиной 2,3 мм были нагреты до 650 С и затем подвергнуты закалке струями тригидрата окиси алюминия.Рабочие условия и полученные результаты представлены в табл. 8.25Таблица 8 70 74 84 87 86 89 Относительныйобъем Поверх- ностное Центральное растягиваюМассовыйрасход,г/с Скорость яа выхоДавление подаваемого воз де сопел, м/с сжимающее напряжение, МПа щее напряжение,МПа пустот духа,МПа120 71 0152 5 в 370,483 7,1 1,48 0,103 0,137 0,276 73 123 132 78 7,86 0,53 2,17 Давление подаваемого воздуха регулировали так, чтобы получить струи"филлита", имеющие скорость 1,4 м/с45 на выходе из сопел и относительныйобъем пустот 0,76.Лист толщиной 2,3 мм перед закалкой нагревают до 650 С, при этомцентральное растягивающее напряжение50 в листе упрочненного стекла составляет 58 МПа,П р и м е р 6. При таком же, какв примерах 1-3, порядке расположениясопел используют зернистый материал "55 цирконовый песок, имеющий следующиехарактеристики:Объемный вес частиц,г/см 0,38 80 5,6 При тех же условиях в листе толщиной 3 мм быпи получены даже более высокие напряжения, как показано в табл. 7. П р и м е р 5. При таком же, какв примерах 1-3, порядке расположениясопел зернистым материалом, использованным для термического упрочнениялиста стекла толщиной 2,3 мм, былпорошок "филлит", содержащий полыестеклянные сферы из пылевидной эолыот энергетических котлов и имеющий. следующие характеристики:Плотность материала,г/см 2,6Объемный вес частиц,г/смДиапазон размеровчастиц, мкм 15-200Средний размерчастиц, мкм Центральное растягивающее напряжение, МПа,при температуре стекла, С1232142 10Полученные результаты упрочнениялистов стекла толщиной 2,3 мм представлены в табл, 9. Диапазон размеровчастиц, мкмСредний размерчастиц, мкм 30-160 110 Таблица 9 Массовый Центральное растягивающеенапряжение, МПа Относительныйобъем Давлениеподаваемого возСкоростьна выходеиэ сопел,м/с расход,г/спустот 0,86 О, 103 0,172 0,276 8,25 50 65 0,865 9,02 0,80 16,83 1,7 1,2 82 На фиг. 1 представлено устройстводля термического упрочнения листовстекла, вид сбоку (частично в разрезе); на фиг, 2 - то же, вид спереди(частично в разрезе); на фиг. 3 " тоже, вид сверху; на фиг. 4 - вариантпредлагаемого устройства, вертикальный разрез; на фиг. 5 - вариант предлагаемого устройства для термическогоупрочнения горизонтально расположенного листа стекла, вертикальный разрез; на фиг. 6 - модификация предлагаемого устройства, которая содержитупрочняющий кипящий слой; на фиг.7 -вариант предлагаемого устройства, видсбоку (частично в разрезе),Как показано на фиг. 1-3, лист известково-натриевого стекла, которыйв иллюстрируемом варианте имеет прямоугольную форму, но может быть вырезан в форме ветрового, боковогоили заднего стекла автомобиля, обычным образом подвешен с помощью механизма подвескив виде клещевых захватов 2 к подвесному устройству 3,подвешенному к штанге 4 захватногоустройства. Штанга 4 подвешена кподъемному канату 5 подъемного устройства 6 известного типа, котороеустановлено под сводом вертикальнойпечи 7 известной конструкции. Подьемный канат 5 проходит сквозь втулки 8 в своде печи 7, причем сквозьсвод печи проходят также вертикаль ные направляющие 9, по которым движется штанга 4 захватного устройства.В нижней части печи 7 имеется откры"тая горловина 10, которая может бытьзакрыта дверцами 1 1 с гидравлическим соприводом. Печь установлена на платформе 12, выше которой предусмотренарама 13, несущая подъемное устройство 6. Платформа 12 установлена наверху вертикальной рамы 14, поднимающейся от пола 15.Два вертикальных подводящих короба 16 и 17 имеют каждый группу сопел18 и 19 соответственно. Короба 16 и17 прикреплены к раме 14, причем меж- ЗОду выпускными концами сопел образована зона обработки для листа 1 стекла.Сопла 18 и 19 каждой группы расположены в шахматном порядке на вертикальной внутренней поверхности соответственных подводящих коробов 16 и17, имеющих прямоугольное сечение иотходящих вертикально вниз от выходных концов труб 20 и 21, идущих отнижней части вертикальных трубопрово О дов 22 и 23, содержащих зернистый материал, который должен быть подан впсевдоожиженном состоянии к соплам18 и 19,Трубы 20 выполнены пористыми, Че рез поры подаЮт воздух из напорнойкамеры 24. Сжатый воздух подводят кнапорной камере 24 из магистрали 25сжатого воздуха (источник подачи газа). Около дна трубопровода 22 через 5 О пористую распыпительную трубу 26подают воздух для псевдоожижениязернистого материала. Труба 26 соединена через регулятор 27 давления смагистралью 25 сжатого воздуха. Ана логичным образом сжатый воздух измагистрали 25 подают из напорной камеры 28 через поры 29 трубы 21 в пористую распылительную трубу 30.1232142 11Для подачи зернистого материала в верхнюю часть трубопровода 22, куда частицы падают через фильтр 31 тонкой очистки, предусмотрена рециркуляционная транспортная система, ко торая будет описана ниже, Падающий зернистый материал захватывает в верхней части сосуда воздух, который вместе с воздухом из трубы 20 эффективно ожижает частицы в сосуде. Этот эффект усиливают путем подачи воздуха под регулируемым давлением через распыпительную трубу 26 у трубопровода 22 и через поры трубы 20 для создания сбалансированной системы ожижения с целью обеспечения теку. чести частиц в верхнюю часть вертикального подводящего короба 16.Высота уровня столба зернистого материала в трубопроводе 22 выше сопел 18 обеспечивает гидростатический напор при подаче частиц к соплам 18. При любой конкретной группе сопел этот напор способствует управлению скоростью выброса струй иэ сопел 18 в направлении к стеклу, подлежащему упрочнению.Расположенную напротив группу сопел 19 аналогичным образом снабжают потоком зернистого материала из вертикального короба 17, отходящего вниз от трубы 21. Наверху трубопровода 23 предусмотрен фильтр 32 тонкой очистки. Обычный уровень столба зернистого материала в сосуде обозначен позицией 33.35В каждом иэ вертикальных подводящих коробов 16 и 17 имеется несколько пористых труб 34, например, из пористого спеченного металла. Трубы 34 проходят горизонтально через40 короба позади и вблизи от сопел и расположены в нескольких местах в каждом коробе, равномерно распределенных по вертикали. Положение труб 34 можно регулировать путем переме 45 щения их по горизонтали в направлении к входам в сопла или от них.Один конец каждой трубы 34 соединен (с наружной стороны короба, в котором тру. ба расположена) с переключающим клапаном 35, например, золотникового типа, первое впускное отверстие которого соединено через регулятор 36 давления с магистралью 25 сжатого воздуха, а второе впускное отверстие соединено. с вакуум-системой 37. Работой эолотникового клапана управляют посредством реле 38 времени 12В иллюстрируемом варианте предусмотрено шесть пористых труб 34, а реле 38 времени находится под управлением электронного регулятора последовательности известного типаФ который управляет последовательностью включеьия подачи газа из магистрали 25 в трубы и отсоса газа из труб в вакуум-систему 37.Когда трубы 34 соединены посредством клапанов 35 с магистралью 25 сжатого воздуха, происходит подача дополнительного воздуха в поток ожиженных частиц, падающих по вертикальным коробам. Давление в потоке ожиженных частиц у входов в сопла определяют как вью. соту каждого питающего слоя, указанную уровнями 33 столбов зернисто-. го материала, Давление у входов в сопла определяет скорость выброса струй из сопел 18 и 19 в направлении к поверхности листа стекла.В верхней части каждого подводящего короба 16 и 17, т.е. в зоне вхождения потока зернистого материала в каждый короб, расположена пористая труба 39, соединенная через переключающий золотниковый клапан 40 с магистралью 25 сжатого воздуха и с вакуум-системой 37. Клапаном 40 управляют посредством реле 4 1 времеКаждому иэ трубопроводов 22 и 23придан вертикальный дисковый конвейер 42 и 43 соответственно. Конвейер 42 ведет вверх от бункера 44 к выпускной трубе 45, которая расположена выше открытого верха трубопровода 22. Бункер 44 расположен под загрузочным концом склиза 46, который закреплен под небольшим углом к горизонтали и расположен на некотором расстоянии от одной из сторон сборного резервуара 47 для приема зернистого материала, пересыпающегося через верхний край резервуара 47. Конвейер 43 ведет вверх от бункера 48 к выпускной трубе 49, расположенной выше верха питающего сосуда. Бункер 48 расположен под загрузочным концом воздушного склиза 50, который также закреплен, как показано на фиг. 1под небольшим углом к горизонтали и принимает зернистък материал с другого верхнего края резервуара 47.Бункеры 44 и 48 имеют фильтры 51 и 52 грубой очистки, сквозь которые зернистый материал падает с раэгру5055 13 1232зочных концов воздушных склизов 46и 50.Рабочий цикл термического упрочнения листа стекла следующий.Сначала регулируют подачу сжатоговоздуха к пористым трубам 26 и 30 унижнего конца трубопроводов 22 и 23 ик трубам 20 и 21. Благодаря этому питающую массу в трубопроводах 22 и 23поддерживают в состоянии готовности. 1 ОК пористым трубам 34 и 39 подключаютвакуум. Отсос газа посредством труб39 осуществляют для уплотнения зернистого материала в зоне выхода изтруб 20 и 21 и задержания потока зернистого материала из подвижной массыожиженного зернистого материала втрубопроводах, Отсос газа по трубам34 исключает всякое просачивание зернистого материала через сопла 18 и 19. 20Открывают дверцы 11 в нижней части печи и с помощью подъемного устройства опускают штангу 4 захватногоустройства для обеспечения возможности подвешивания посредством захватов д 5листа 1 стекла, подлежащего упрочнению,Используя подъемное устройство 6,поднимают затем штангу захватногоустройства в положение в печи, показанное на фиг, 1 и 2, и закрываютдверцы 11 печи. Лист стекла оставляют в печи на время, достаточное длянагрева его до температуры, близкойк температуре его размягчения, каприо35мер 620-680 С, посредством излученияот электрических нагревателей в стенках печи. Когда лист стекла достиг"нет требуемой температуры, дверцы внижней части печи открывают и быстро,опускают лист с постоянной скоростьюв вертикальную зону обработки междусоплами 18 и 19, Динамический тормозной механизм в подъемном устройстве6 обеспечивает быстрое замедлениелиста, когда он достигнет положения,показанного на фиг. 1 и 2 штрихпунктирными линиями, между группами сопел.18 и 19.В случае необходимости полученияизогнутых упрочненных листов стекламежду печью и зоной обработки могутбыть известным образом размещены гибочные штампы. После остановки листа стекла в зоне обработки реле 41 времени при. водят в действие переключающие клапаны 40, которые переключают трубы 142 14 39 с вакуума на подвод сжатого воздуха. В это же самое время реле 38 времени, связанные с самыми нижними трубами 34, переключают самые нижние переключающие клапаны 35 с вакуума на подачу сжатого воздуха, в результате чего начинается ожижение улегшегося на дне коробов 16 и 17 зернистого материала В соответствии с последовательностью переключения продолжают быстро переключать на магистраль 25 сжатого воздуха остальные клапаны 35.Зернистый материал в коробах 16 и 17 мгновенно становится подвижным. Поскольку поток аэрированного зернистого материала из трубопроводов 22 и 23 больше не задерживают путем отсоса газа через трубы 39, сразу же вступает в действие гидростатический напор и начинается выброс струй частиц из групп сопел в направлении к поверхностям листа стекла,В конце периода упрочнения, в течение которого лист стекла охлаждают значительно ниже температуры его деформации и в нем возникают упрочняющие напряжения при продолжении его охлаждения до температуры окружающей среды, устройство управления реле времени заставляет реле 38 и 41 времени переключить клапаны 35 и 40 на вакуум, что обеспечивает перекрытие потока к соплам путем уплотнения зернистого материала в коробах 16 и 1 позади сопел и в зоне выхода из каждого воздушного склиэа.Подвижность материала в трубопроводах сохраняют. После перекрытия потока зернистого материала путем отсоса газа через трубы 39 может быть обеспечено сообщение труб 34 с атмосферой, если улегшийся теперь материал в коробах 16 и 17 не будет просачиваться через нижние сопла обеих групп.На фиг. 4 показан другой вариант предлагаемого устройства.Два резервуара 53 и 54, содержа" щие псевдоожиженный зернистый материал, имеют перфорированные боковые стенки 55 и 56. От этих боковых стенок отходят группы сопел 18 и 19. Расстояние между концами сопел сос" тавляет 110 мм, причем в зону обработки между концами сопел опущен лист 1 стекла, подлежащий термическому упрочнению.1 232142 16 5 10 15 20 30 35 40 45 50 55 15Ожиженные частицы подают из массыпсевдоожиженного материала в резервуарах 53 и 54 к каждому иэ сопел18 и 19,Пористая мембрана 57 на дне резервуара 53 образует перекрытие напорнойкамеры 58, к которой подводят ожижающий воздух по подводящему трубопроводу 59, Верх резервуара 53 закрыткрышей 60, которая имеет впускноеотверстие 61, соединенное с наполнительной трубой 62, снабженной клапаном 63, Зернистый материал засыпаютв резервуар 53 через трубу 62, когдаклапан 63 закрыт. С отверстием вкрыше 60 сообщается воэдуховод, имеющий клапан 64, посредством котороговерхнее пространство в резервуаре 53может быть соединено либо с нагнетательной линией 65, либо с линией 66выпуска в атмосферу.К отверстию в крыше 60 вблизи отбоковой стенки 55 резервуара 53 присоединена другая труба 67, образующая выход над той частью псевдоожиженного слоя в резервуаре 53, которая отделена от основной части слояперегородкой 68, отходящей вниз открыши 60. Нижний конец перегородки68 расположен несколько выше пористой мембраны 57 резервуара. Избытокпсевдоожижающего воздуха выпускаютв атмосферу через трубу 67.На дне резервуара 54 имеется по"ристая мембрана 69, сквозь которуюподают воздух для псевдоожижения изнапорной камеры 70, имеющей свойсобственный воздухоподвод 71. Дляпитания сопел 19 подают поток аэрированных частиц из резервуара 54 поднижней частью перегородки 68. Послезасыпки в оба резервуара 53 и 54 подходящего количества выбранного зернистого материала клапаны 63 закрывают и посредством клапанов 64 соединяют нагнетательные линии 65 с воздуховодами, что обеспечивает созданиедавления выше псевдоожиженных слоевв резервуарах 53 и 54. Давление воздуха для псевдоожижения, подводимогов напорные камеры 58 и 70 по воздухоподводам 59 и 71, таково, что зернис.тый материал в резервуарах 53 и 54находится в подходящем псвдоожиженном состоянии несмотря на давление,показанное стрелками 72, котороеподдерживают в верхнем пространствевыше кипящего слоя. Путем регулирования давления воздуха для псевдоожижения, подаваемого по воздухоподводам 59 и 71, в зависимости от давления, поддерживаемого выше поверхности кипящих питающих слоев, управляют давлением в потоке азрированных частиц,текущихк группам сопел 18 и 19, для обеспечения выброса струй частиц в направлении к поверхностям стекла со скоростью, гаранитирующей сохранность целостности струй на их пути к поверхности стекла. Включением подачи воздуха управляют аналогично тому, как это делают в варианте устройства, показанном на фиг. 1-3.Зернистый материал, выброшенный через сопла 18 и 19, собирают и по" дают в отдельный сборник, откуда в нужное время его возвращают к трубам 62 резервуаров 53 и 54.Использование перегородок 68 поз. воляет уровню псевдоожиженного зер- нистого материала в резервуарах 53 25 и 54 падать беэ ущерба для получаемого эффекта упрочнения, так как вверхнем пространстве выше поверхности псевдоожиженного материала в резервуарах 53 и 54 поддерживают постоянное давление. Выпуск газа черезтрубы 67 помогает регулировать давление в потоке аэрированных частиц, подаваемых к соплам,На фиг. 5 показан еще один вари-ант осуществления изобретения, пригодный для термического упрочненияподдерживаемого в горизонтальном положении листа стекла.Горизонтально расположенные подводящие короба 73 и 74, содержащиепсевдоожиженный зернистый материал,имеют верхнюю и нижнюю горизонтальные группы сопел 18 и 19 соответственно.Сопла 18 выступают вниз от нижнейповерхности подводящего короба 73,а сопла 19 выступают вверх от верхней поверхности подводящего короба74. Между концами сопел образованагоризонтальная зона для обработкилиста стекла.С верхним подводящим коробом 73через его верхнюю поверхность соединен вертикальный сосуд 75, а с нижним подводящим коробом 74 через однуиз боковых его сторон соединен сосуд75. В каждом иэ коробов 73 и 74 имеются пористые трубы 76.

Смотреть

Заявка

3546747, 31.01.1983

Пилкингтон Бразерз П. Л. С

МАЛЬКОЛЬМ ДЖЕЙМС РИГБИ, ПИТЕР ВАРД, БРАЙАН МАРЧ

МПК / Метки

МПК: C03B 27/00

Метки: стекла, упрочнения

Опубликовано: 15.05.1986

Код ссылки

<a href="https://patents.su/16-1232142-sposob-uprochneniya-stekla-i-ustrojjstvo-dlya-ego-osushhestvleniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ упрочнения стекла и устройство для его осуществления</a>

Похожие патенты