Способ упрочнения стекла и устройство для его осуществления

 

1. Способ упрочнения стекла путем нагрева и последукнчего озслаждения обеих его поверхностей зернистым материалом в псевдоожиженном состоянии , полученном подачей газа в слой материала, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества стекла, зернистый псевдоожиженнЕ материал подают на стекло потоками, параметры которых регулируют посредством экстракции газа из псевдоожиженного зернистого материала или дополнительной подачи газа в него по траектории движения материала в потоке . 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что переключение от экстракции газа к подаче его в поток материала осуществляют непосредственно перед началом охлаждения. 3.Способ ПОП.П.1 и 2, отличающийся тем, что переключение от экстракции на подачу rasa 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 псевдоожкжекия с регулятором давления, присоединенным к источнику подачи газа, механизм подвески стекла и допол1«тельный газоподвод, отличающееся тем, что, с целью улучшения качества стекла, оно снабжено вакуумсистемой и дополнительным коробом, расположенным напротив осмавиого с н образова1тем между зоны обработки стекла, причем каждъй короб выполнен с соплами на поверхности, обращен11ой к зоне обработки, л средство для псевдоожижения выполнено в виде пористых труб, соединенных через j реле времени и клапаны с газоподводом и вакуум-системой. Приоритет по пунктам: 01.02.82 по ПП.1 и 2 11.10.82 по пп.З и 4. О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4 СОЗВ2700

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3546 747/29-33 (22) 31.0!.83 (31) 8202768/82, 8229004/82 (32) 01.02.82, 11.10.82 (33) GB (46) 15.05.86. Бюл. й".- 18 (71) Пилкингтон Браэерэ П.Л.С. (GB) (72) Малькольм Джеймс Ригби, Питер

Вард и Брайан Марч (GB) (53) ббб. 1.038 (088.8) (56) Патент Великобритании

У 441017, кл. С 1 М, 1949.

Патент США Ф 3423198, кл. С 03 В 27/00, 1972.

Патент СССР Ф 843729, кл. С 03 В 27/00, 1977. (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ СТЕКЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ упрочнения стекла путем нагрева и последующего охлаждения обеих его поверхностей зернистым материалом в псевдоожиженном состоянии, полученном подачей газа в слой материала, отличающийся тем, что, с целью улучщения качества стекла, зернистый псевдоожиженный материал подают на стекло потоками, параметры которых регулируют посредством экстракции газа из псевдоожиженного зернистого материала или дополнительной подачи газа в него по траектории движения материала в потоке.,SU„,, 1232142 АЗ

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю — шийся тем, что переключение от экстракции газа к подаче егоs поток материала осуществляют непосредственно перед началом охлаждения.

3, Способ по п.п.1 и 2, о т л и— ч а ю шийся 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 мехае низм подвески стекла и дополвмтельный газоподвод, о т л и ч а в щ е— е с я тем, что, с целью улучщения качества стекла, оно снабжено вакуумсистемой и дополнительным коробом, расположенньм напротив основного с образованием между ними зоны обра1 ботки стекла, причем каждьй короб выполнен с соплами на поверхности, обращенйой к зоне обработки, а средство для псевдоожижения вьполнено в виде пористых труб, соединенных через j реле времени и клапаны с газонодводом и вакуум-системой.

Приоритет по пунктам:

01.02.82 по пп.1 и 2

11.10.82 по пп.3 н 4., В»

Продолжение табл. 1

2,3

120

148

114

240

266

120

124

280

286

128 иост- З0 маюпряМйа

74

103

1,1

Таблица 2

Давление Скорость подавае- на выходе

МОГО ВОЗ СОПЕЛ» духа, м/с

МПа

Относительный объем пустот

Центральное растягивающее напряжение, МПа

Массовый расход, г/с

1,12 0,714 4,34

1,35 0,533 8,74

52 56

66 75

68 80

72 84

О, 035

О, 103

0,172

О, 276

0,602 10, 1

0,626 11, 73

1,88

2,3

1 12321

Изобретение относится к стекольной промышпенности, а именно к технологии и оборудованию для получения упрочненногЬ стекла.

Цель изобретения — улучшение качества стекла.

Пример 1. В качестве зернистого материала берут f -окись алюминия со следующими свойствами: плотность (объемный вес) частиц 1,83 г/см, 1О размеры частиц 20-140 мкм, средний размер частиц 60 мкм.

Несколько листов стекла различной толщины нагревают до 650 С и затем подвергают упрочнению струями д -окиси алюминия при следующих условиях:

Давление воздуха, подаваемого в трубы 49, MtIa 0,172

Скорость струи на выходе 10 из сопел, м/с 1,88

Массовый расход из каждого сопла, r/с 10,1

Относительный объем пустот в каждой струе 0,602 25

Степень .упрочнения листов стекла толщиной 1, 1-12 мм представлена в табл. 1..

Таблица 1

Центральное растягивающее напряжение измеряют по методу рассеянного света, при котором сквозь кромку стекла направляют луч гелиево-неонового лазера и измеряют полосы разнос" ти хода на первых 20-30 мм поверхности стекла для получения показателя среднего центрального растягивающего напряжения на этом участке стекла.

Поверхностное сжимающее напряжение измеряют с помощью дифференциального поверхностного рефрактометра.

Изменение давления воздуха оказывает влияние на скорость струй ф— окиси алюминия на выходе из сопел и на относительный объем пустот в каждой струе, что представлено в табл.2, в которой показаны результаты для упрочнения листов стекла толщиной

2,3 и 3 мм, которые нагревают до предварительной температуры закалки, равной 650 С.

Таблица 3

1232142

Расстояние между соплами, мм

Центральное растягивающее напряжение, MIIa 90

81

120

150

200

Необходимо, чтобы в горячем и потому уязвимом состоянии поверхности стекла не были повреждены в результате слишком высокой скорости зернисто-4р

ro материала, ударяющего в эти поверхности. Как было установлено, подходящий верхний предел скорости составляет 5 м/с.

20-160

Несколько 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 0,172

Скорость струи. на выходе из сопел, м/с

Массовый расход из каждого сопла, г/с 10,38

Относительный объем пустот в каждой струе - 0,68

1,77

Эти 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 1О ударяют в поверхность стекла до того, как их траектория сколь-нибудь заметно искривляется вниз, так что перпендикулярная к поверхности стекла составляющая скорости удара каждой струи15 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 стекла2О 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 MIla, составляло 87 МПа.

При тех же условиях центральное растягивающее напряжение в листе толщиной 2,3 мм составляло 75 МПа.

Расстояние 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 изменения расстояния между соплами от 60 до

200 мм при упрочнении листа стекла толщиной 2,3 мм, нагретого до 650 С, при давлении подаваемого в трубы 49 воздуха, равном О, 172 MIIa.

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 80-90Х обычных изогнутых листов стекла для ветровых стекол автомобиля и для 95Х обычных листов Стекла для задних и боковых окон автомобиля.

Пример 2. В качестве псевдоожиженного материала берут тригидрат окиси алюминия (AY О ЗН О), имеющий следующие свойства:

Объемный вес частиц, г/смЗ 2,45

Диапазон размеров частиц, мкм

Средний размер частиц, мкм 86

Степень упрочнения листов стекла толщиной 1, 1-12 мм показана в табл.4.

1232142

Таблица 4

Продолжение табл. 4

140

300

309

142

79

110

2,3

122

150

1,26

259

138

288

Т а б л и ц а 5

Массовый

Скорость на выход из сопел м/с

Давление подаваемого воз духа, МПа

Относительный объем расход, r/с пустот

1,13 0,736

1,51 0,66

5,65

46

0,035

О, 103

О, 172

0,276

68

9,35

72

85

72

1,78 0,683 10,38

2,51 0,729 12,44

Эти результаты показывают, что при использовании тригидрата окиси алюминия повышение давления воздуха, подаваемого в трубы 49, от 0,035 до

0,276 МПа приводит к повышению ско- 45 рости на выходе из сопел от 1,13 до

2,51 м/с. Относительный объем пустот находится в диапазоне 0,66-0,736, Массовый расход тригидрата окиси алюминия,в каждой струе увеличивает- gp ся от 5,65 до 12,44 г/с, струи имеют такую же Форму, как в примере 1.

При более высокой температуре, например 670 С, стекла в листе тол- 55 щнною 3 мм при давлении подаваемого воздуха 0,276 МПа было получено боПоказано, как изменение давления воздуха влияет на скорость струй на выходе из сопел, относительный объем пустот в струях и степень упрочнения листов °

Результаты исследований (анало-гичных исследованиям, проведенным с использованием г-окиси алюминия), проведенных с листами стекла толщиной 2; 2 3 и 3 мм, нагретыми до 650 С показаны в табл. 5.

Центральное растягивающее напряжение, MIIa стекла толщиной, мм лее высокое центральное растягивающее напряжение, равное 87 МПа.

Пример 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 300 300 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.

Полученные результаты представлены в табл. 6.

1232142

Таблица 7

Таблица 6

Давление

Центральное растягивающее напряжение, МПа,при тем- 5

- пературе стекла, С духа, МПа

Давление подаваемого воз духа, МПа

630 650 670

630 650 670

53 63 66

75 84 87

77 86 - 89

79 88 92

0,035

0,1О3

0,172

О, 276

0,035

О, 103

О, 172

0,276

59 63

78 81

Пример 4. Порядок расположения сопел аналогичен тому, что использован в примерах 1-3, но диаметр отверстия сопел равен 2 мм. Используется такой же тригидрат .окиси алюминия, как в примере 2.

Листы стекла толщиной 2,3 мм были нагреты до 650 С и затем подверг нуты закалке струями тригидрата окиси алюминия.

Рабочие условия и полученные результаты представлены в табл. 8.

Таблица 8

74

84 87

86 89

Относительный объем

Поверхностное

Центральное растягиваюМассовый расход, r/с

Скорость яа выхоДавление подаваемого воз де сопел, м/с сжимающее напряжение, МПа щее напря жение, МПа пустот духа, МПа

120

0,52 5,37

0,483 7,1

1,48

О, 103

0,137

0,276

123

1,78

132

7,86

0 53

2,17 Давление подаваемого воздуха регулировали так, чтобы получить струи

"Филлита", имеющие скорость 1,4 м/с на выходе из сопел и относительный объем пустот 0,76.

Лист толщиной 2,3 мм перед закалкой нагревают до 650 С, при этом центральное растягивающее напряжение

50 в листе упрочненного стекла составляет 58 МПа.

Пример 6. При таком же, как в примерах 1-3, порядке расположения сопел используют зернистый материал5S цирконовый песок, имеющий следующие характеристики:

Объемный вес частиц, г/см

0,38

5,6

При тех же условиях в листе толщиной 3 мм быпи получены game более высокие напряжения, как показано в табл. 7.

Пример 5. При таком же, как в примерах 1-3, порядке расположения сопел зернистым материалом, использованным для термического упрочнения листа стекла толщиной 2,3 мм, был порошок "Филлит", содержащий полые стеклянные сферы из пылевидной эолы от энергетических котлов и имеющий . следующие характеристики:

Плотность материала, г/см 2,6

Объемный вес частиц, z /смз

Диапазон размеров частиц, мкм 15-200

Средний размер частиц, мкм

Центральное растягивающее напряжение, МПа,при температуре стекла, С

1232142 10

Полученные результаты упрочнения листов стекла толщиной 2,3 мм представлены в табл. 9.

Диапазон размеров частиц, мкм

Средний размер частиц, мкм

30-160

110

Таблица 9

Массовый

Центральное растягивающее напряжение, ИПа

Относительный объем

Давление подаваемого возСкорость на выходе иэ сопел, м/с расход, r/ñ духа, МПа пустот

0,86

0,103

О, 172

0,276

8,25

65

0,865 9,02

0,80 16,88

1,7

1,2

На фиг. 1 представлено устройство для термического упрочнения листов стекла, вид сбоку (частично в разрезе); на фиг, 2 — то же, вид спереди (частично в разрезе); на фиг. 3 " то же, вид сверху; на фиг. 4 — вариант предлагаемого устройства, вертикальный разрез; на фиг. 5 — вариант предлагаемого устройства для термического упрочнения горизонтально расположенного листа стекла, вертикальный разрез; на фиг. 6 — модификация предлагаемого устройства, которая содержит упрочняющий кипящий слой; на фиг.7 вариант предлагаемого устройства, вид сбоку (частично в разрезе).

Как показано на фиг. 1-3, лист известково-натриевого стекла, который в иллюстрируемом варианте имеет прямоугольную форму, но может быть вырезан в форме ветрового, бокового или заднего стекла автомобиля, обычным образом подвешен с помощью механизма подвески в виде клещевых захватов 2 к подвесному устройству 3, подвешенному к штанге 4 захватного устройства. Штанга 4 подвешена к подъемному канату 5 подъемного устройства 6 известного типа, которое установлено под сводом вертикальной печи 7 известной конструкции. Подьемный канат 5 проходит сквозь втулки 8 в своде печи 7, причем сквозь свод печи проходят также вертикальные направляющие 9, по которым движется штанга 4 захватного устройства.

В нижней части печи 7 имеется открытая горловина 10, которая может быть закрыта дверцами 1 1 с гидравлическим ю приводом. Печь установлена на платформе 12, выше которой предусмотрена рама 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 сопел

18 и 19 соответственно. Короба 16 и

17 прикреплены к раме 14, причем межЗО ду 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 и

17, имеющих прямоугольное сечение и отходящих вертикально вниз от выходных концов труб 20 и 21, идущих от нижней части вертикальных трубопрово40 дов 22 и 23, содержащих зернистый материал, который должен быть подан в псевдоожиженном состоянии к соплам

18 и 19.

Трубы 20 выполнены пористыми. Че43 рез поры подаЮ воэду из напорной камеры 24. Сжатый воздух подводят к напорной камере 24 из магистрали 25 сжатого воздуха (источник подачи газа). Около дна трубопровода 22 через пористую распыпительную трубу 26 подают воздух для псевдоожижения зернистого материала. Труба 26 соединена через регулятор 27 давления с магистралью 25 сжатого воздуха. Аналогичным образом сжатый воздух из магистрали 25 подают из напорной камеры 28 через поры 29 трубы 21 в пористую распылительную трубу 30.

1232142 11

Для подачи зернистого материала в верхнюю часть трубопровода 22, куда частицы падают через фильтр 31 тонкой очистки, предусмотрена рециркуляционная транспортная система, которая 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 текучести 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.

В каждом иэ вертикальных подводящих коробов 16 и 17 имеется несколько пористых труб 34, например, из пористого спеченного металла. Трубы 34 проходят горизонтально через

40 короба позади и вблизи от сопел и расположены в нескольких местах в каждом коробе, равномерно распределенных по вертикали. Положение труб

34 можно регулировать путем переме45 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 труба 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..

12

В иллюстрируемом варианте предусмотрено шесть пористых труб 34, а реле 38 времени находится под управлением электронного регулятора последовательности известного типа

Ф 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 вьгсоту 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 времени.

Каждому иэ трубопроводов 22 и 23 придан 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. 1 ° под небольшим углом к горизонтали и принимает зернистъй материал с другого верхнего края резервуара 47.

Бункеры 44 и 48 имеют фильтры 51 и 52 грубой очистки, сквозь которые зернистый материал падает с раэгру50

13 . 1232 зочных концов воздушных склизов 46 и 50.

Рабочий цикл термического упрочнения листа стекла следующий.

Сначала регулируют подачу сжатого воздуха к пористым трубам 26 и 30 у нижнего конца трубопроводов 22 и 23 и к трубам 20 и 21. Благодаря этому питающую массу в трубопроводах 22 и 23 поддерживают в состоянии готовности. 1О

К пористым трубам 34 и 39 подключают вакуум. Отсос газа посредством труб

39 осуществляют для уплотнения зернистого материала в зоне выхода из труб 20 и 21 и задержания потока зер- 15 нистого материала из подвижной массы ожиженного зернистого материала в трубопроводах. Отсос газа по трубам

34 исключает всякое просачивание зернистого материала через сопла 18 и 19. 20

Открывают дверцы 11 в нижней части печи и с помощью подъемного устройства опускают штангу 4 захватного устройства для обеспечения возможности подвешивания посредством захватов листа 1 стекла, подлежащего упрочнению, Используя подъемное устройство 6, поднимают затем штангу захватного устройства в положение в печи, показанное на фиг. 1 и 2, и закрывают дверцы 11 печи. Лист стекла оставляют в печи на время, достаточное для нагрева его до температуры, близкой к температуре его размягчения, каприо

35 мер 620-680 С, посредством излучения от электрических нагревателей в стенках печи. Когда лист стекла достигнет требуемой температуры, дверцы в нижней части печи открывают и быстро. опускают лист с постоянной скоростью в вертикальную зону обработки между соплами 18 и 19. Динамический тормозной механизм в подъемном устройстве

6 обеспечивает быстрое замедление листа, когда он достигнет положения, показанного на фиг. 1 и 2 штрихпунктирными линиями, между группами сопел 18 и 19.

В случае необходимости получения изогнутых упрочненных листов стекла между печью и зоной обработки могут быть известным образом размещены гибочные штампы.

После остановки листа стекла в зоне обработки реле 41 времени приводят 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

17 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 составляет 110 мм, причем в зону обработки между концами сопел опущен лист j стекла, подлежащий термическому упрочнению. 1 232142 16

Ожиженные частицы подают из массы псевдоожиженного материала в резервуарах 53 и 54 к каждому иэ сопел

18 и 19.

Пористая мембрана 57 на дне резервуара 53 образует перекрытие напорной камеры 58, к которой подводят ожижающий воздух по подводящему трубопроводу 59. Верх резервуара 53 закрыт крышей 60, которая имеет впускное отверстие 61, соединенное с наполнительной трубой 62, снабженной клапаном 63. Зернистый материал засыпают в резервуар 53 через трубу 62, когда клапан 63 закрыт. С отверстием в крыше 60 сообщается воэдуховод, имеющий клапан 64, посредством которого верхнее пространство в резервуаре 53 может быть соединено либо с нагнетательной линией 65, либо с линией 66 выпуска в атмосферу.

К отверстию в крыше 60 вблизи от боковой стенки 55 резервуара 53 присоединена другая труба 67, образующая выход над той частью псевдоожиженного слоя в резервуаре 53, которая отделена от основной части слоя перегородкой 68, отходящей вниз от крыши 60. Нижний конец перегородки

68 расположен несколько выше пористой мембраны 57 резервуара. Избыток псевдоожижающего воздуха выпускают в атмосферу через трубу 67.

На дне резервуара 54 имеется пористая мембрана 69, сквозь которую подают воздух для псевдоожижения из напорной камеры 70, имеющей свой собственный воздухоподвод 71. Для питания сопел 19 подают поток аэрированных частиц из резервуара 54 под нижней частью перегородки 68. После засыпки 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 создание давления выше псевдоожиженных слоев в резервуарах 53 и 54. Давление воздуха для псевдоожижения, подводимого в напорные камеры 58 и 70 по воздухоподводам 59 и 71, таково, что зернистый материал в резервуарах 53 и 54 находится в подходящем псвдоожиженном состоянии несмотря на давление, показанное стрелками 72, которое поддерживают в верхнем пространстве выше 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 подают 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 в верхнем пространстве выше поверхности псевдоожиженного материала в резервуарах 53 и 54 поддерживают постоянное давление. Выпуск газа через трубы 67 помогает регулировать давление в потоке аэрированных частиц, подаваемых к соплам.

На фиг. 5 показан еще один вари- ант осуществления изобретения, пригодный для термического упрочнения поддерживаемого в горизонтальном положении листа стекла.

Горизонтально расположенные подводящие короба 73 и 74, содержащие псевдоожиженный зернистый материал, имеют верхнюю и нижнюю горизонтальные группы сопел 18 и 19 соответственно.

Сопла 18 выступают вниз от нижней поверхности подводящего короба 73, а сопла 19 выступают вверх от верхней поверхности подводящего короба

74. Между концами сопел образована горизонтальная зона для обработки листа стекла.

С верхним подводящим коробом 73 через его верхнюю поверхность соединен вертикальный сосуд 75, а с нижним подводящим коробом 74 через одну из боковых его сторон соединен сосуд

75 . В каждом иэ коробов 73 и 74 имеются пористые трубы 76.

17

12321

В нижней части сосуда 75 установлены дополнительные пористые трубы

77 и 78, причем труба 78 соединена параплельно с трубами 75 подводящего короба 74.

До начала обработки листа стекла к трубам 76 подключен вакуум. Вакуум подключен также к трубе 78 в нижней части сосуда 75, Указанным способом зернистый ма- 10 териал в подводящих коробах 73 и 74 удерживают в уплотненном состоянии.

К трубе 77 в нижней части сосуда 75 непрерывно подводят воздух, благодаря чему зернистый материал находится в аэрированном состоянии, т.е. в состоянии готовности.

Лист стекла, нагретый до предварительной температуры закалки, укладывают на рамку 79 и перемещают 2р в горизонтальную зону обработки. 3атем подводят воздух к трубам 76 в верхнем коробе 73 и к трубам 76 и трубе 78 в нижнем коробе 74.

Ожижение зернистого материала в 25 коробах 73.и 74 таково, что упрочняющее действие зернистого материала, выбрасываемого вниз через сопла 18 на верхнюю поверхность листа стекла,, по существу такое же, как упрочняющее действие зернистого материала, выбрасываемого вверх через сопла 19 в направлении к нижней поверхности листа стекла.

На фиг. 6 представлена другая мо35 дификация предлагаемого устройства, подобная фиг. l в котором во время упрочнения подводящие короба 16 и 17 находятся в псевдоожиженном слое зернистого материала, в который спуска- 4О ют горячий лист стекла. Выброс струй из сопел в кипящий слой производят со скоростью, обеспечивающей сохранность целостности каждой струи на ее пути чеРез кипящий слой в направле- 4>. нии к стеклу.

Группы сопел 18 и 19 и подача псевдоожиженного зернистого материала такие же, как те, что описаны на фиг, 1 Зе

На полу 15 внутри рамы 14 установлен шарнирно-параллелограммный подъемный стол 80, окруженный гофрированным чехлом 81. Стол 80 показан штрихпунктирными линиями в опущенном положении. На столе 80 имеется контейнер 82 для кипящего слоя зернистого материала, такого же, какой

42 18 подают 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 пересыпаться через 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 закрытия 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.

32142 20 у 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, предназначенное для гибки и упрочнения листов стекла, 1

Для обозначения одинаковых или похожих деталей использованы те же,что и на фиг. 1-3, номера позиций.

Печь 7 расположена в нижней части устройства, а выше горловины 10 печи установлены гибочные штампы 88 и 89.

Подводящие короба 16 и 17 с соответственными группами сопел 18 и 19 являются нижними секциями вертикальных коробов, верхние секции которых образуют трубопроводы.

Ожижение зернистого материала в верхних питающих секциях коробов осуществляют посредством двух пар пористых труб 26. Одна пара труб 26 установлена примерно на половине высоты каждой верхней секции. Нижняя пара труб 26 установлена у нижнего конца верхней секции. Каждая пара труб 26 соединена через регулятор 27 давления с магистралью 25 сжатого воздуха.

Непрерывная подача сжатого воздуха в трубы 26 поддерживает питающую массу зернистого материала в ожижен ном состоянии, т.е. в состоянии готовности.

На верхнем конце каждой из нижних секций чуть выше групп сопел 18 и 19 установлен пучок иэ трех пористых труб 39, параллельно соединенных с

40 переключающим клапаном, управляемым посредством реле 4 1 времени. Один вход в клапан соединен непосредственно с вакуумной магистралью 37.

Другой вход в клапан соединен через

45 регулятор давления с магистралью 25 сжатого воздуха.

В каждой из нижних секций имеется десять разнесенных по вертикали пористых труб 34, соединенных парами с переключающими клапанами 35, управ55

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 ляемыми 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.

41

2l

12

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 мате32142 22 риала в верхних секциях и создание падающего потока материала в вертикальных коробах, питающего струи, выбрасываемые из сопел в результате

5 последовательного подключения сжато-. го воздуха к трубам 34, которое начинается, когда реле 41 времени приводит в действие клапан, В каждом из вариантов круглая

10 Форма поперечного сечения сопел может быть изменена, например сечение может быть овальным.

Изобретение обеспечивает возможность получения термически упрочненных листов стекла с высокими значениями центрального растягивающего напряжения и соразмерными высокими значениями поверхностного сжимающе"

ro напряжения. Центральное растягищ вающее напряжение является показателем высокой прочности упрочненного стекла.

1232142

1232142

1232142

1232142 фЬе. 7

Составитель Т.Буклей

Редактор Н.Киштулинец Техред В.Кадар Корр ектор Т. Колб

4»

Заказ 2665/60 Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4