SU906952A1 - Method and apparatus for tempering glass - Google Patents
Method and apparatus for tempering glass Download PDFInfo
- Publication number
- SU906952A1 SU906952A1 SU802941910A SU2941910A SU906952A1 SU 906952 A1 SU906952 A1 SU 906952A1 SU 802941910 A SU802941910 A SU 802941910A SU 2941910 A SU2941910 A SU 2941910A SU 906952 A1 SU906952 A1 SU 906952A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- glass
- liquid
- tempering
- furnace
- heating
- Prior art date
Links
Landscapes
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
H3o6peteHHe относитс к промышлен ,нести строительных материалов, а именно к упрочнению стекла путем жидкостной закалки и может быть использовано в стекольной промышленности дл получени высокопрочных стеклоизделий .H3o6peteHHe relates to industry, to carry building materials, namely glass hardening by liquid quenching and can be used in the glass industry to obtain high-strength glassware.
Известен Способ жидкостной закалки стекла, преимуи4ество которого увеличение степени закалки стекла, котора достигаетс за счет повышени интенсивности охлаждени Cl.A known method of liquid tempering glass, the advantage of which is an increase in the degree of tempering glass, which is achieved by increasing the intensity of cooling Cl.
Однако с увеличением интенсивности охлаждени в стекле возникают термов зкоупругие напр жени , привод щие к образованию микротрещин и посечек. Эти микротрещины и посечки привод т к снижению прочности стекла, например дл интенсивно закаленного стекла не соблюдаетс равенствоHowever, with an increase in the intensity of cooling, thermal and elastic stresses arise in glass, leading to the formation of microcracks and scratches. These microcracks and tears reduce the strength of glass, for example, for intensely tempered glass, equality is not observed.
1 РС5 + ЬС5«1 PC5 + FC5 "
где PQ и PJ прочности исходного и закаленного стекла.where PQ and PJ are the strengths of the original and tempered glass.
поверхностные напр жени сжати . surface stresses.
Кроме того, они вл ютс источником самопроизвольного разрушени закаленного стеклоиздели . Особую опасность представл ют микротрещины и посечки, образующиес на ведущем крае стеклоиздели , поскольку интенсивность охлаждени его значительно выше интенсивности охлаждени последующих частей.In addition, they are a source of spontaneous destruction of hardened glassware. Of particular danger are microcracks and checks that form at the leading edge of glassware, since its intensity of cooling is much higher than the intensity of cooling of subsequent parts.
Таким образом, с увеличением интенсивности охлаждени стекла усиливаетс противоречие между процессами образовани закалочных и термо15 в зкоупругих напр жений. С одной стороны, интенсивное охлаждение способствует увеличению степени упрочнени , но с другой стороны, образующиес при этом микротрещины и по сечки снижают Э(|)фект упрочнени ,Thus, with an increase in the intensity of glass cooling, the contradiction between the processes of the formation of quenching and thermoelastic stresses increases. On the one hand, intensive cooling contributes to an increase in the degree of hardening, but on the other hand, the microcracks formed at the same time and along the chop reduce the E (|) hardening effect,
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ, согласно которому аедущий край стекла нагревают на (преимущественно на ) выше, чем ведомый, после чего охла с дают путем погружени в равномерно нагретую жидкость. Устройство дл реализации извест ного способа содержит печь предвари тельного нагрева, закалочную печь с механизмом дл перемещени стекла и ванну охлаждени с жидкостью. Нагревание ведущего кра стекла на выше ведомого достигаетс за счет неравномерного перемещени стекла через зону нагрева закалочной печи таким образом, чтобы ведущий край находилс в этой зоне большее врем , чем ведомый 23. К недостаткам известного способа следует отнести то что нахождение ведущего кра стекла в зоне нагрева большее врем , чем врем пребывани ведомого кра , приводит к деформации издели . При этом охлаждение сте ла, ведущий край которого нагрет на С выше ведомого путем погружени в равномерно нагретую до относительно невысокой температуры (например ) жидкость, не обеспечивает полного исключени образова ни посечек на ведущем крае стеклоиздели , а повышение температуры нагревани жидкости приводит к умень шению степени упрочнени ,т,е. устранить противоречие между процессами образовани закалочных и термов зкоупругих напр жений с помощью известного способа не удаетс . Кроме того, реализаци принципа создани градиента температуры по стеклу путем его перемещени через зону нагрева закалочной печи приводит к увеличению габаритов закалоч ной печи, к неоправданному расходу электроэнергии, а также встречает серьезные технические трудности, св занные с необходимостью обеспечени неравномерной скорости перемещени , котора определ етс не только тепло физическими свойствами стекла, но и геометрическими размерами стеклоиздели , Целью изобретени вл етс повыше ние степени упрочнени и качества стекла. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу закалки, включающему нагрев стекла с обеспечением температуры ведущего кра выше ве домого, перемещение и охлаждение 24 в жидкости, ведущий край стекла нагревают на 10-50°С выше ведомого, а верхние слои толщиной см нагревают на 50-20П°С выше остальной части . При этом целесообразно нагрев осуществл ть при градиенте температуры снизу вверх. Кроме.того, стекло охлаждают с выдержкой в жидкости при 10-50 С в течение 30-60 мин. В устройстве дл закалки стекла, включающем печь предварительного нагрева , закалочную печь с нагреватель .ными элементами, ванну охлаждени и механизм перемещени стекла, закалочна печь установлена с возможностью поворота на 180, со скоростью свободного падени стекла и снабжена Направл ющими и фиксатором, а нагревательные элементы расположены по ее высоте с уменьшаюи)имс кверху шагом, ванна охлаждени снабжена нагревател ми в верхней части и холодильниками в нижней, а механизм перемещени выполнен в виде монорельса, с электротал ми и автоматическими захватами. На чертеже представлено устройство дл закалки .стекла, общий вид. Устройство содержит печь. 1 предваритель .ного нагрева, представл ющую собой теплоизол ционную камеру с нагревател ми дл нагрева стекла до 00-500°С, закрепленной на подвешенной к монорельсу 2 .электротали 3 снабженной автоматическим захватом k. Ниже печи 1 установлена на приводной тележке 5 ванна 6 охлаждени , снабженна нагревательными элементами 7, обеспечивающими нагрев верхнего сло жидкости толщиной 5-15 см до 250 С (зона охлаждени )-, холодильником 8, обеспечивающим поддержание температуры остальной части жидкости (зоны закалки) равной 10-50С, ребрами 9 дл предотвращени перемешивани жидкости и аммортизирующим дном 10. Между печью 1 и ванной 6 с жидкостью расположена на цапфах 11 снабженна приводом 12 поворота на 180°со скоростью свободного падени стеклоиздели закалочна печь 13, представл юща собой теплоизол ционную камеру с нагревательными элементами Ik, расположенными с убывающим кверху шагом, направл ющими 15 и фиксатором 16 дл стекла. К монорельсу 2 подвешен посредством другой электротали 17 второй автоматический захват 18.,По обе стороны от ванны 6 расположены загрузочный конвейер 19 и загрузочный конвейер (на чертеже не указан). Работа всех элементов установки ув зана посредством автоматики в еди ный технологический цикл и заключаетс в следуюи1ем. Стеклоизделие с загрузочного конвейера 19 снимаетс автоматическим захватом и поступает в печь предварительного нагрева 1, Включаютс электронагреватели с приводом горизонтального перемещени (электроталыо) этой печи и последн устанавливаетс над закалочной печью 13. После достижени заданной температуры нагрева CiOO-SOO C) стекло опускаетс захватом 4 в напра л ющие 15 предварительно выведенной ,на режим закалочной печи 13 и фиксируетс фиксатором 16. Далее стекло выдерживаетс из расчета 40-60.с на 1 мм толщины и печь 13 посредством своего привода 12 поворачиваетс на скоростью свободного поворота . В конце поворота фиксатор 16 отключаетс и стекло падает в ванну 6 охлаждени , в которой верхние слои жидкости нагреты на 100-200С выше нижних. Затем печи 1 и 13 возвращают с в исходное положение, и в печь 13 поступает новое стеклоизделие. После выдержки 30-60 мин стекла в ванне 6 включаетс привод перемеще ни тележки 5 и ванна 6 перемещаетс на позицию разгрузки, где стекло вынимаетс из ванны автоматическим захватом 18. Далее ванна 6 возвраща етс в исходное положение, а захват 18, закрепленный на электроталь 17 перемещает стекло на разгрузочный ко вейер. Использование предлагаемых способа закалки и устройства дл его осуществлени обеспечивает по сравЫению с известными способом и устройством создание градиента температуры в стекле, расположенном в вертикальном положении, в котором более нагретый край находитс вверху, что позвол ет увеличить температуру его 26 нагревани на 5-10°С выше по сравне-; нию с существующим способом без увеличени степени деформации стеклоиздели . При этом-вертикальное расположение стекла и его поворот на 180° со скоростью свободного падени , в отличие от его перемещени через зону нагрева закалочной печи, практически не отражаетс на деформации стеклоиздели . Кроме того охлаждение стекла, ведущий край которого нагрет на 1050С выше ведомого, в жидкости, верхние слои которой нагреты на 50-200 С выше остальной части, позвол ет не только практически полностью исключить образование посечек и микротрещин , но и увеличить степень упрочнени . Это достигаетс за счет уменьшени интенсивности охлаждени ведущего кра стеклоиздели на первой стадии его погружени в жидкость, т.е. в момент соприкосновени с жидкостью и увеличением интенсивности охлащени во второй стадии погружени , т.е. когда стеклоизделие полностью погружено в жидкость. П р и м е р 1. 100 образцов размером 100x100x5 мм с отполированными торцами, изготовленные из промышленного листового стекла (Борского стеклозавода) произвольно разбиваютс на 10 партий. Первые три партии закал ютс согласно известному способу , а остальные семь партий - по предлагаемому способу. В качестве среды охлаждени используют полиметил силоксановую жидкость RMC-tOO. При закалке стекла по предлагаемому способу толщина нагретой части жидкости составл ет см, зоны закалки - см (обща высота жидкости 20 см) и врем выдержки стекла в зоне закалки жидкости 30 мин. Закаленные образцы подвергают визуальному контролю на наличие посечек и определению механической прочности на центральный симметричный изгиб. Прочность исходного стекла составл ет ,2 мг/мм при коэффициенте вариации 33%. В табл.1 приведены полученные экспериментальные данные.The closest in technical essence and the achieved result is the method according to which the leading edge of the glass is heated (predominantly) higher than the slave one, after which it is cooled by immersion in a uniformly heated liquid. A device for implementing a known method comprises a preheating furnace, a tempering furnace with a mechanism for moving glass and a cooling bath with a liquid. The leading edge of the glass is heated above the slave due to the uneven movement of the glass through the heating zone of the quenching furnace so that the leading edge is longer in this zone than the slave 23. The disadvantages of this method include the fact that finding the leading edge of the glass in the heating zone longer time than the time of the slab edge, leads to deformation of the product. At the same time, the cooling of the glass, the leading edge of which is heated C above the driven side by immersion in a liquid uniformly heated to a relatively low temperature (for example), does not completely exclude the formation of gaps on the leading edge of the glassy part, and the increase in the temperature of heating the liquid decreases the degree hardening, t, e. eliminate the contradiction between the processes of formation of quenching and terms of elastic stresses using a known method is not possible. In addition, the implementation of the principle of creating a temperature gradient over glass by moving it through the heating zone of a quenching furnace leads to an increase in the dimensions of the tempering furnace, to unjustified power consumption, and also encounters serious technical difficulties associated with the need to ensure an uneven movement speed, which is determined Not only heat is the physical properties of glass, but also the geometric dimensions of glassware. The aim of the invention is to increase the degree of strengthening and the quality of glass. but. The goal is achieved by the method of quenching, which includes heating the glass to ensure the leading edge temperature is higher, moving and cooling 24 in a liquid, the leading edge of the glass is heated 10-50 ° C higher than the slave, and the upper layers with a thickness of cm are heated by 50- 20 ° C above the rest. In this case, it is advisable to carry out heating with a temperature gradient from bottom to top. In addition, the glass is cooled with exposure to a liquid at 10-50 ° C for 30-60 minutes. In the glass quenching device, which includes a preheating furnace, a tempering furnace with heater elements, a cooling bath and a glass transfer mechanism, the tempering furnace is rotatably mounted 180, with a free fall rate of glass and equipped with Guides and a clamp, and heating elements They are located along its height with decreasing steps upward, the cooling bath is equipped with heaters in the upper part and refrigerators in the lower part, and the movement mechanism is designed as a monorail, with electric and and automatic capture. The drawing shows a device for quenching glass, a general view. The device contains a furnace. 1 is a preliminary heating unit, which is a heat-insulating chamber with heaters for heating glass to 00-500 ° C, mounted on an electric fuse 2 suspended from a monorail and equipped with an automatic gripper k. Below the furnace 1 is installed on a driven carriage 5, a cooling bath 6, equipped with heating elements 7, which provide heating of the upper liquid layer 5-15 cm thick to 250 C (cooling zone) -, cooler 8, ensuring that the temperature of the rest of the liquid (quenching zone) is maintained at 10-50 ° C, with fins 9 to prevent mixing of the liquid and the shock-absorbing bottom 10. Between the furnace 1 and the bath 6 with the liquid, a hardening furnace 13 is placed on the pins 11 provided with a rotary drive 12 with the free fall rate of glassware which is a heat insulating chamber with heating elements Ik arranged in increments leading upward, guides 15 and a clamp 16 for glass. The second automatic grip 18 is suspended to the monorail 2 by means of another electric hoist 17. A loading conveyor 19 and a loading conveyor are located on either side of the bath 6 (not shown). The operation of all elements of the plant is automated through a single technological cycle and consists in the following. The glassware from the charging conveyor 19 is removed by automatic gripping and enters the preheating furnace 1. The electric heaters with a horizontal displacement drive (electric hoist) of this furnace are turned on and the latter is installed above the quenching furnace 13. After the desired heating temperature CiOO-SOO C) The guide 15 is previously removed to the quenching furnace mode 13 and is fixed by the latch 16. Next, the glass is maintained at the rate of 40-60.s. per 1 mm thickness and the furnace 13 by means of its own Water 12 is rotated in free rotation rate. At the end of the turn, the latch 16 is turned off and the glass falls into the cooling bath 6, in which the upper layers of the liquid are heated 100-200 ° C above the lower ones. Then the furnaces 1 and 13 return to their original position, and a new glassware enters the furnace 13. After 30–60 minutes of holding the glass in the bath 6, the drive of the trolley 5 moves and the bath 6 moves to the unloading position, where the glass is removed from the bath by the automatic gripper 18. Next, the bath 6 returns to its original position and the gripper 18 attached to the electric 17 moves the glass to the unloading vessel. The use of the proposed quenching method and device for its implementation provides, by comparison with the known method and device, the creation of a temperature gradient in glass, located in a vertical position, in which the more heated edge is at the top, which allows to increase its heating temperature by 5-10 ° C higher than; with the existing method without increasing the degree of deformation of the glass. At the same time, the vertical position of the glass and its rotation by 180 ° with the speed of free fall, unlike its movement through the heating zone of the quenching furnace, practically does not reflect on the deformation of the glassware. In addition, the cooling of the glass, the leading edge of which is heated 1050С above the slave, in a liquid whose upper layers are heated 50-200 С higher than the rest, makes it possible not only to almost completely eliminate the formation of nicks and microcracks, but also to increase the degree of hardening. This is achieved by reducing the intensity of cooling of the leading edge of glassware at the first stage of its immersion in a liquid, i.e. at the moment of contact with the liquid and the increase in the intensity of cooling in the second stage of immersion, i.e. when glassware is completely immersed in a liquid. PRI me R 1. 100 samples of 100x100x5 mm in size with polished ends, made of industrial sheet glass (Bor Glassworks) are arbitrarily divided into 10 batches. The first three batches are quenched according to a known method, and the remaining seven batches according to the proposed method. Polymethyl siloxane fluid RMC-tOO is used as cooling medium. When tempering the glass according to the proposed method, the thickness of the heated part of the liquid is cm, the quenching zones are cm (the total height of the liquid is 20 cm) and the dwell time of the glass in the liquid quenching zone is 30 minutes. Hardened samples are subjected to visual inspection for the presence of scratches and the determination of the mechanical strength of the central symmetric bending. The strength of the original glass is 2 mg / mm with a coefficient of variation of 33%. Table 1 shows the experimental data obtained.
Таблица 1Table 1
Из табл.1 видно, что при закалке стекла известным способом с увеличением температуры нагревани жидкости веро тность образовани посечек действительно снижаетс , но одновременно с этим снижаетс и степень упрочнени стекла. Это свидетельствует о том, что известный метод закалки стекла не решает полнос тью противоречие между процессами образовани закалочных и термов зюупругих напр жений. Предлагаемый способ закалки стек ла обеспечивает увеличение механической прочности с одновременным сни жением веро тности образовани посе чек на ведущем крае стекла. Можно видеть, что если при закалке стекла известным, способом 6 из 30 образцов имели посечки, т.е. 20, то при закалке стекла по предлагаемому способу - только 3 из 70 образцов, т.е. k%. Кроме того, предлагаемый способ закалки стёкла обеспечивает получение закаленного стекла со значительно более стабильными механическими свойствами, что имеет особо важное практическое значение.Так, безопасный уровень прочности стекла, закаленного известным способом, не превышает 0,3 мг/мм, тогда как предлагаемый способ обеспечивает получение стекла, безопасный уровень прочности которого превышает 10 кг/мм, П р и м е р 2. Четыре партии образцов (по 5 образцов в каждой партии ) закал ют как в примере 1, с той лишь разницей, что врем выдержки стекла в зоне закалки жидкости измен ют от 5 до 120 мин. Непрерывньгй теплосъем обеспечивают путем регулировани скорости подачи воды через холодильник ванны с жидкостью. Услови ,закалки, прочность закаленных образцов, а также значени ,величин относительно прироста прочности R(Pj-Po)lOO/PFrom Table 1 it can be seen that when glass is quenched in a known manner, with increasing temperature of the liquid heating, the likelihood of nick marks actually decreases, but at the same time the degree of strengthening of the glass decreases. This indicates that the well-known method of glass hardening does not completely resolve the contradiction between the processes of the formation of quenching and terms of su-elastic stresses. The proposed method of glass quenching provides an increase in mechanical strength with a simultaneous decrease in the probability of forming gaps at the leading edge of the glass. It can be seen that if during the tempering of glass in a known manner, 6 out of 30 samples had checks, i.e. 20, when tempering glass by the proposed method, only 3 out of 70 samples, i.e. k%. In addition, the proposed method of tempering glass provides tempered glass with significantly more stable mechanical properties, which is of particular practical importance. Thus, the safe level of strength of glass tempered in a known manner does not exceed 0.3 mg / mm, while the proposed method provides obtaining glass, the safe level of strength of which exceeds 10 kg / mm; EXAMPLE 2. Four batches of samples (5 samples in each batch) are tempered as in Example 1, with the only difference that the holding time the glasses in the quenching zone of the liquid vary from 5 to 120 minutes. Continuous heat removal is provided by adjusting the flow rate of the water through the refrigerator of the liquid bath. Conditions, quenching, strength of quenched specimens, as well as values, values relative to the increase in strength R (Pj-Po) lOO / P
99069529906952
где РП и P.where RP and P.
имеют указанные значени .have the indicated meanings.
Из табл.2 видно, что увеличение выдержки стекла в зоне закалки жидкости в услови х непрерывного теплосъема от 5 до 60 мин приводит к личению прочности примерно на Зкг/мм что составл ет . Дальнейшее увеличение длительности выдержки существенного вли ни не прочность не оказывает.From Table 2 it can be seen that an increase in the glass exposure in the quenching zone of the liquid under conditions of continuous heat removal from 5 to 60 minutes results in a strength of approximately 3kg / mm, which is. A further increase in the exposure time does not significantly affect the strength.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802941910A SU906952A1 (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Method and apparatus for tempering glass |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802941910A SU906952A1 (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Method and apparatus for tempering glass |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU906952A1 true SU906952A1 (en) | 1982-02-23 |
Family
ID=20902633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802941910A SU906952A1 (en) | 1980-06-13 | 1980-06-13 | Method and apparatus for tempering glass |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU906952A1 (en) |
-
1980
- 1980-06-13 SU SU802941910A patent/SU906952A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4966547A (en) | Heat treatment method using a zoned tunnel furnace | |
US3628934A (en) | Temperature control of chemical tempering of solid glass or vitrocrystalline bodies | |
US3332762A (en) | Method of and apparatus for heat treating glass sheets on a gas support bed | |
CA1203381A (en) | Method of and furnace assembly for bending glass sheets | |
US3926605A (en) | Method and apparatus for forming a ribbon of glass on a molten metal bath | |
US4285715A (en) | Cycle of mold movement while press bending glass sheets | |
US3782916A (en) | Production of toughened and bent glass sheets | |
KR101994791B1 (en) | Conveyance casing for tempered glass manufacturing equipment to induce reduction of heat loss during submerging of jig | |
US4516999A (en) | Process for the thermal tempering of glass | |
US4252552A (en) | Shaping glass sheets using molds of different shapes | |
CN110028232B (en) | Crystallizing method and device for microcrystalline glass | |
PL69829B1 (en) | ||
SU906952A1 (en) | Method and apparatus for tempering glass | |
US3930828A (en) | Thermal control in a glass sheet forming chamber | |
US3245772A (en) | Method of heat treating glass sheets while being conveyed | |
US3218141A (en) | Method of and apparatus for making thermoplastic sheet material | |
CS260146B1 (en) | Method of glass products' thermal treatment inteded for hardening by means of ion exchange | |
KR101076394B1 (en) | Apparatus of manufacturing enforced glass | |
US3293020A (en) | Method of heating glass sheets | |
US3387962A (en) | Method of bending and annealing glass sheets with supplemental cooling of hotter areas of the glass | |
CA2088232A1 (en) | Method for bending and tempering a glass sheet | |
US3914119A (en) | Methods of toughening a glass sheet | |
US3928012A (en) | Method and apparatus for regulating the temperature of a glass sheet float tank | |
US2850844A (en) | Method and apparatus for heating and bending glass sheets | |
KR20110135572A (en) | Tempered Glass Manufacturing Equipment |