CH615654A5 - Process for heat treatment of glass and fluidised bed for carrying out the process - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Glas, gemäss Oberbegriff von Anspruch 1, und ein fluidisiertes Bett zur Durchführung des Verfahrens. The invention relates to a method for heat treatment of glass, according to the preamble of claim 1, and a fluidized bed for carrying out the method.

Die Erfindung lässt sich beispielsweise anwenden beim Wärme vorspannen von Glasgegenständen, z. B. flachen oder gewölbten Glasscheiben. Solche thermisch vorgespannten Glasscheiben können zur Einzelverwendung als Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe oder als Teil einer laminierten Kraftfahrzeug-Windschutzscheibe, als Seitenleuchte oder Rückleuchte für ein Kraftfahrzeug oder zur Verwendung beim Aufbau von Windschutzscheibeneinheiten für Flugzeuge und Eisenbahnlokomotiven oder bei der Fertigung von Fenstern für Schiffe oder für architektonische Zwecke bestimmt sein. Andere Glasgegenstände, wie z. B. gepresste oder geblasene Glasgegenstände, können nach dem erfindungsgemässen Verfahren thermisch vorgespannt werden. The invention can be used, for example, in the prestressing of glass objects, e.g. B. flat or curved glass panes. Such thermally toughened glass panes can be used individually as a motor vehicle windshield or as part of a laminated motor vehicle windshield, as a side light or rear light for a motor vehicle or for use in the construction of windshield units for aircraft and railroad locomotives or in the manufacture of windows for ships or for architectural purposes be determined. Other glass items, such as B. pressed or blown glass objects can be thermally tempered by the inventive method.

Die Zugfestigkeit eines Glasgegenstandes lässt sich durch einen Wärmevorspannungsprozess steigern, bei dem das Glas auf eine dessen Erweichungspunkt nahekommende Temperatur erhitzt wird, worauf ein rasches Abkühlen oder Abschrek-ken der Glasoberflächen folgt, um Temperaturgradienten vom Zentrum zur Oberfläche durch die Wanddicke des Glases hindurch zu erzeugen. Diese Temperaturgradienten werden aufrechterhalten, während man das Glas durch seinen Vorspan-nungs-Entspannungspunkt abkühlt. Dies führt zu Druckspannungen in den Oberflächenschichten der Glasscheibe mit kompensierenden Zugspannungen im zentralen Kern der Wanddicke der Glasscheibe. The tensile strength of a glass article can be increased by a thermal toughening process in which the glass is heated to a temperature close to its softening point, followed by rapid cooling or quenching of the glass surfaces to create temperature gradients from the center to the surface through the wall thickness of the glass . These temperature gradients are maintained as the glass is cooled by its temper relaxation point. This leads to compressive stresses in the surface layers of the glass pane with compensating tensile stresses in the central core of the wall thickness of the glass pane.

Üblicherweise wird dieser Wärmevorspannungsprozess unter Verwendung von Kühlluft durchgeführt, die man gleichmässig auf beide Oberflächen der Glasscheibe richtet, doch ist es schwierig, unter Verwendung von Luftströmen einen hohen Grad der Vorspannung zu erzielen, besonders wenn man Glasscheiben von 3 mm Dicke oder weniger behandelt. Versuche zur Steigerung des Vorspannungsgrades einer Glasscheibe durch Erhöhen der Strömungsgeschwindigkeit der Kühlluft können Veranlassung zum Verlust an optischer Qualität der Oberflächen des Glases und zum Verziehen der Gestalt der Glasscheibe infolge der Schüttelwirkung der Kühlluft geben. Typically, this heat toughening process is carried out using cooling air evenly directed onto both surfaces of the glass sheet, but it is difficult to achieve a high degree of bias using air currents, especially when treating glass sheets 3 mm thick or less. Attempts to increase the degree of prestressing of a glass pane by increasing the flow rate of the cooling air can lead to loss of the optical quality of the surfaces of the glass and to warping of the shape of the glass pane due to the shaking effect of the cooling air.

Nach einem anderen Wärmevorspannungsverfahren wird eine Glasscheibe bei einer Temperatur nahe dem Erweichungspunkt des Glases in einer Kühlflüssigkeit abgeschreckt. Nach diesem Verfahren lassen sich hohe Spannungen erzeugen. Die Glasscheiben müssen nach dem Abschrecken gereinigt werden. Another thermal tempering method involves quenching a glass sheet at a temperature near the softening point of the glass in a coolant. High voltages can be generated using this method. The glass panes must be cleaned after quenching.

Es wurde auch ein Wärmevorspannen einer Glasscheibe nach einem Verfahren vorgeschlagen, bei dem eine heisse Glasscheibe in ein praktisch frei brodelndes fluidisiertes Bett \on festen Teilchen, z. B. Sand, eingetaucht wird. Thermal tempering of a glass sheet by a method has also been proposed in which a hot glass sheet is placed in a practically free-boiling fluidized bed of solid particles, e.g. B. sand is immersed.

Ein solches Verfahren wurde jedoch noch nicht zum industriellen Einsatz gebracht. However, such a method has not yet been put to industrial use.

Das Hauptproblem, das angetroffen wurde, wenn man versuchte, ein solches Bett für das Wärmevorspannen von Glas in Betrieb zu setzen, ist der hohe Bruchausschuss der Glasscheiben während ihrer Behandlung im fluidisierten Bett. Der The main problem encountered when attempting to operate such a glass tempering bed is the high breakage of the glass sheets during their treatment in the fluidized bed. The

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Bruch einer Glasscheibe während ihres Abschreckens in einem frei brodelnden fluidisierten Bett wird vermutlich in der Vorderkante der Glasscheibe infolge einer ungleichmässigen Abkühlung verursacht, wenn die Vorderkante in das einen Zustand von blasiger oder aggregatartiger Fluidisierung aufweisende Teilchenbett eintritt. Breakage of a sheet of glass during quenching in a free-boiling fluidized bed is believed to be caused in the leading edge of the sheet of glass due to uneven cooling when the leading edge enters the particle bed having a state of blistered or aggregate fluidization.

Der Verlust an Glasscheiben infolge von Bruch ist besonders ernstlich, wenn man versucht, dünne Glasscheiben, beispielsweise einer Dicke von 2,3 bis 4,0 mm, auf einen hohen Spannungswert vorzuspannen, und war derartig hoch, dass dieses Verfahren für die industrielle Produktion vorgespannter Glasscheiben zur Verwendung beispielsweise bei Autowind-schutzscheiben unannehmbar war. Das Bruchproblem tritt in einem geringeren, jedoch industriell noch bedeutsamen Aus-mass auch auf, wenn man dickere Scheiben, z. B. bis zu 8 mm dicke Scheiben, vorzuspannen sucht. The loss of glass panes due to breakage is particularly serious when trying to toughen thin glass panes, for example 2.3 to 4.0 mm thick, to a high stress level and was so high that this process is more prestressed for industrial production Glass panes for use in, for example, car windscreens were unacceptable. The fracture problem also occurs to a lesser extent, but is still important industrially, when thicker panes, e.g. B. up to 8 mm thick washers.

Ein frei brodelndes Bett in einem Zustand aggregatartiger Fluidisierung schädigt nach den Beobachtungen auch darin eingetauchte heisse Glasscheiben. Dies ist auf die unregelmässigen Kräfte zurückzuführen, denen das Glas in einem freibrodelnden Bett ausgesetzt wird. Es kann sowohl zu Änderungen der Gesamtgestalt als auch zu mehr lokalisiertem Oberflächenschaden führen, wobei die ersteren besonders bei dünneren Glasscheiben, wie denen von 2 bis 3 mm Dicke, auftreten. Ein solcher Schaden wie der in Form von Gestaltsänderungen kann Anlass zu Schwierigkeiten bei der Laminierung geben, und eine Oberflächenschädigung kann zu einer unannehmbaren optischen Qualität führen, wenn die Scheibe als Fenster oder als Bestandteil eines laminierten Fensters verwendet wird. A free-bubbling bed in a state of aggregate-like fluidization is also observed to damage hot glass panes immersed in it. This is due to the irregular forces to which the glass is exposed in a free-floating bed. It can lead to changes in the overall shape as well as to more localized surface damage, the former occurring particularly with thinner glass panes, such as those with a thickness of 2 to 3 mm. Damage such as shape change can give rise to difficulties in lamination, and surface damage can result in unacceptable optical quality when the pane is used as a window or as part of a laminated window.

Die Erfindung basiert auf der Feststellung, dass die Verwendung eines durch Gas fluidisierten Betts in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenaufwirbelungszustand unerwartet geeignete Spannungen in darin abgeschreckten Glasscheiben erzeugt und Verluste an Glasscheiben durch Bruch im Bett oder durch Gestaltsänderung oder Oberflächenschädigung wesentlich verringert, so dass eine erfolgreiche industrielle Ausbeute erzielbar ist. The invention is based on the discovery that the use of a gas fluidized bed in a quiet, uniformly expanded particle fluidization state unexpectedly creates suitable stresses in glass panes quenched therein and substantially reduces glass pane losses due to bed breakage, shape change or surface damage, so that successful industrial yield is achievable.

Der Erfindung liegt demgemäss die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Glas, bei dem das Glas mit durch Gas fluidisiertem teilchenförmigem Material zwecks Wärmeaustausches zwischen den Oberflächen des Glases und dem fluidisierten Material kontaktiert wird, derart auszugestalten, dass Bruchschäden weitestgehend vermieden werden, keine Gestaltsänderungen auftreten und die Glasoberfläche nicht beschädigt wird. The invention is accordingly based on the object of designing a method for heat treatment of glass, in which the glass is contacted with particulate material fluidized by gas for the purpose of heat exchange between the surfaces of the glass and the fluidized material, so that breakage damage is largely avoided, no design changes occur and the glass surface is not damaged.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein Verfahren gelöst, wie es im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 definiert ist. This object is achieved according to the invention by a method as defined in the characterizing part of claim 1.

Die obere Grenze der Fluidisierungsgasgeschwindigkeit kann um ein geringes Mass die Geschwindigkeit übersteigen, bei der man die erste klar erkennbare Blase, z. B. von 5 mm Durchmesser, die ruhige Oberfläche des Bettes durchbrechen sieht. Eine oder zwei solche Blasen können bei dieser Gasgeschwindigkeit sichtbar sein. The upper limit of the fluidizing gas velocity may slightly exceed the velocity at which the first clearly recognizable bubble, e.g. B. of 5 mm in diameter, sees the calm surface of the bed breaking through. One or two such bubbles may be visible at this gas velocity.

Eine höhere Gasgeschwindigkeit führt zur Entwicklung erheblicher Blasenbildung im Bett, und beim Einsetzen eines solchen Brodeins ergibt sich ein teilweiser Zusammenbruch der Betthöhe. A higher gas velocity leads to the development of considerable blistering in the bed, and when such brodein is inserted there is a partial collapse in the bed height.

Es wird angenommen, dass durch Abschrecken der Scheibe in einem gasfluidisierten Bett, das sich in einem ruhigen. gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand befindet, irgendwelche in der vorderen Kante der Glasscheibe beim Eintritt in das fluidisierte Bett erzeugten vorübergehenden Zugbeanspruchungen nicht so stark sind, um die Glasscheibe zu gefährden und ihren Bruch zu verursachen. It is believed that by quenching the washer in a gas-fluidized bed that is in a quiet. evenly expanded particle fluidization state, any temporary tensile stresses created in the leading edge of the glass sheet upon entry into the fluidized bed are not so severe as to compromise the glass sheet and cause it to break.

Auch sichert die im wesentlichen blasenfreie Art des Bettes, dass das heisse Glas keinen unregelmässigen Kräften ausgesetzt wird, die ebenfalls einen Bruch, Gestaltsänderungen der Glasscheibe während des Abschreckens oder eine Oberflächenschädigung herbeiführen könnten. The essentially bubble-free nature of the bed also ensures that the hot glass is not exposed to irregular forces which could also cause breakage, changes in the shape of the glass pane during quenching or damage to the surface.

Früher nahm man an, dass es zum Erzielen eines hohen Wärmeübergangskoeffizienten zwischen einem fluidisierten Bett und einem darin eingetauchten Gegenstand zweckmässig ist, einen frei brodelnden Zustand aufrechtzuerhalten, so dass die rasche und stetige Bewegung der Teilchen einen Wärmeübergang zwischen dem Gegenstand und der Masse des Bettes bewirken kann. Dieser Vorgang, so dachte man, würde in einem ruhigen Bett, wo die Teilchenbewegung geringer ist, nicht auftreten. Jedoch wurde nun festgestellt, dass unerwartet hohe Wärmeübergangskoeffizienten zwischen einem heis-sen Glasgegenstand und einem kühleren Bett aus fluidisiertem, teilchenförmigem Material in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Zustand und mit besonders gewählten Eigenschaften erhalten werden. It was previously thought that in order to achieve a high heat transfer coefficient between a fluidized bed and an object immersed in it, it was useful to maintain a freely bubbling state so that the rapid and steady movement of the particles caused heat transfer between the object and the mass of the bed can. This process, it was thought, would not occur in a quiet bed where there is less particle movement. However, it has now been found that unexpectedly high heat transfer coefficients are obtained between a hot glass object and a cooler bed of fluidized, particulate material in a calm, uniformly expanded state and with specially selected properties.

Man stellt fest, dass eine Wärmebewegung des gleichmässig fluidisierten Teilchenmaterials an den heissen Glasoberflächen auftritt, wenn eine heisse Glasscheibe im Bett abgeschreckt wird, und dass die Schnelligkeit der Bewegung und Turbulenz der fluidisierten Teilchen im Bereich der Oberflächen der Glasscheibe grösser als in der sonstigen Masse des Bettes ist. Dies führt zu einem hohen Wärmeübergangsgrad von den Glasoberflächen weg. Man nimmt an, dass Teilchen, die beim Durchgang nahe den Glasoberflächen erhitzt werden, sich dann schnell von der Glasscheibe fortbewegen und Wärme an die Fluidisierungsluft in der Masse des Bettes abgeben. It is found that thermal movement of the uniformly fluidized particle material occurs on the hot glass surfaces when a hot glass sheet is quenched in bed, and that the speed of movement and turbulence of the fluidized particles in the area of the glass sheet surface is greater than in the other mass of the Bed is. This leads to a high degree of heat transfer away from the glass surfaces. Particles that are heated as they pass near the glass surfaces are believed to then quickly move away from the glass sheet and give off heat to the fluidizing air in the bulk of the bed.

Ein bevorzugtes Verfahren gemäss der Erfindung umfasst das Regulieren des Gasstromes zur Aufrechterhaltung des ruhigen Zustands des fluidisierten Bettes mittels Erzeugung eines hohen Druckabfalls im Fluidisierungsgasstrom durch eine Membran, durch die das Fluidisierungsgas in das Bett eintritt. A preferred method according to the invention includes regulating the gas flow to maintain the steady state of the fluidized bed by creating a high pressure drop in the fluidizing gas stream through a membrane through which the fluidizing gas enters the bed.

Weiter kann erfindungsgemäss das teilchenförmige Material aus Teilchen mit einer Dichte im Bereich von 0,3 bis 3,97 g/cm3 und einer Durchschnittsteilchengrösse im Bereich von 5 bis 120 «m bestehen, wobei das Material derart gewählt wird, dass es in dem gleichmässigen, ruhigen Zustand durch gleichmässig im Bett mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 0,045 bis 5,61 cm/sec strömendes Fluidisierungsgas fluidisierbar ist. According to the invention, the particulate material can furthermore consist of particles with a density in the range from 0.3 to 3.97 g / cm 3 and an average particle size in the range from 5 to 120 μm, the material being selected such that it is uniform, calm state can be fluidized by fluidizing gas flowing evenly in bed at a speed in the range from 0.045 to 5.61 cm / sec.

Die Dichte der Teilchen und ihre Durchschnittsteilchen-grössen sind beide wesentlich zum Bestimmen der Eignung eines teilchenförmigen Materials zur Bildung des fluidisierten Bettes in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Zustand zur Verwendung gemäss der Erfindung. Allgemein ist ein geeignetes teilchenförmiges Material zur Fluidisierung in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Zustand durch Fluidisierungsluft für den Betrieb des Bettes bei Umgebungsbedingungen normaler Raumtemperatur und normalen Drucks so beschaffen, dass das Zahlenprodukt der Teilchendichte in g/cm3 und der Durchschnittsteilchengrösse in «m etwa 220 nicht übersteigt. The density of the particles and their average particle sizes are both essential for determining the suitability of a particulate material to form the fluidized bed in a quiet, uniformly expanded state for use in accordance with the invention. In general, a suitable particulate material for fluidization in a calm, uniformly expanded state by means of fluidizing air for the operation of the bed under ambient conditions of normal room temperature and normal pressure is such that the numerical product of the particle density in g / cm 3 and the average particle size in “m is not about 220 exceeds.

Der Vorspannungsgrad einer Glasscheibe, der nach dem erfindungsgemässen Verfahren erreicht wird, hängt von dem Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem fluidisierten teilchenförmigen Material und der darin eingetauchten heissen Glasscheibe ab. Wie schon erwähnt wurde, tritt eine Wärmebewegung an den heissen Glasoberflächen auf, die einen schnellen Wärmeübergang von diesen Oberflächen weg bewirkt. Jedoch beeinflussen auch die Eigenschaften der Teilchen selbst die Grösse des Wärmeübergangskoeffizienten. The degree of tempering of a glass pane which is achieved by the method according to the invention depends on the heat transfer coefficient between the fluidized particulate material and the hot glass pane immersed therein. As already mentioned, a heat movement occurs on the hot glass surfaces, which causes a rapid heat transfer away from these surfaces. However, the properties of the particles themselves also influence the size of the heat transfer coefficient.

Zum Wärmevorspannen von flachem Natron-Kalk-Kiesel-säure-Glas einer Dicke im Bereich von 2,3 bis 12 mm kann das erfindungsgemässe Verfahren aus dem Erhitzen des Glases auf eine Temperatur im Bereich von 610 bis 680° C, dem For heat tempering flat soda-lime-silica glass with a thickness in the range from 2.3 to 12 mm, the process according to the invention can be carried out by heating the glass to a temperature in the range from 610 to 680 ° C.

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Eintauchen des Glases in ein fluidisiertes Bett in dem genannten ruhigen Zustand, das eine Wärmekapazität je Volumeinheit bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,02 bis 0,37 cal/cm3 ° C aufweist, und dem Halten des fluidisierten Bettes auf einer Temperatur bis zu 150° C bestehen, um im Glas eine durchschnittliche zentrale Zugspannung im Bereich von 22 bis 115 MN/m2 zu erzeugen. Immersing the glass in a fluidized bed in the said quiet state, which has a heat capacity per unit volume with minimal fluidization in the range of 0.02 to 0.37 cal / cm3 ° C, and maintaining the fluidized bed at a temperature up to 150 ° C exist in order to generate an average central tensile stress in the range of 22 to 115 MN / m2.

Die maximale Grösse der durchschnittlichen zentralen Zugspannung, die man erreichen kann, variiert mit der Dicke des Glases und dem Wärmeübergangskoeffizienten. Durch Auswahl eines geeigneten Materials lässt sich der Wärmeübergangskoeffizient hoch genug machen, um vorgespannte Glasscheiben mit einer so hohen zentralen Zugspannung wie 40 MN/m2 in 2 mm dickem Glas, einer so hohen zentralen Zugspannung wie 50 MN/m2 in 3,0 mm dickem Glas und einer so hohen zentralen Zugspannung wie 104 MN/m2 in 12 mm dickem Glas zu erzeugen. Jedoch wurden sogar noch höhere zentrale Zugspannungen als diese erzielt, wie in einigen der Beispiele gezeigt ist. The maximum size of the average central tensile stress that can be achieved varies with the thickness of the glass and the heat transfer coefficient. By selecting a suitable material, the heat transfer coefficient can be made high enough to allow toughened glass panes with a central tensile stress as high as 40 MN / m2 in 2 mm thick glass and a central tensile stress as high as 50 MN / m2 in 3.0 mm thick glass and to produce a central tensile stress as high as 104 MN / m2 in 12 mm thick glass. However, even higher central tensile stresses than this have been achieved, as shown in some of the examples.

Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht ein Verfahren zum Wärmevorspannen von Glas vor, das aus dem Erhitzen des Glases und dem Eintauchen des heissen Glases in ein fluidisiertes Bett von Teilchen mit nichtkompaktiertem Teilchen-gefüge der Art besteht, dass die scheinbare Dichte der Teilchen geringer als die eigentliche Dichte des die Teilchen bildenden Materials ist und die hohlraumhaltigen Teilchen ein gasfluidisiertes Bett in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand ergeben, wobei das die Teilchen bildende Material und die Temperatur des Bettes so gewählt werden, dass der Wärmeübergangskoeffizient des fluidisierten Bettes ausreicht, um gewünschte Verfestigungsspannungen im Glas bei dessen Abkühlung im Bett zu erzeugen. One embodiment of the invention provides a method for heat tempering glass, which consists of heating the glass and immersing the hot glass in a fluidized bed of particles with an uncompacted particle structure such that the apparent density of the particles is lower than the actual one Density of the particle-forming material and the void-containing particles result in a gas-fluidized bed in a quiet, uniformly expanded particle-fluidization state, the particle-forming material and the temperature of the bed being chosen so that the heat transfer coefficient of the fluidized bed is sufficient to achieve desired hardening stresses in the bed To produce glass when it cools down in bed.

Die Verwendung von Teilchen mit nichtkompaktiertem Gefüge ermöglicht die Auswahl eines Materials für die Teilchen zum Erhalten eines fluidisierten Bettes mit ausreichend hoher Wärmekapazität je Volumeinheit bei Minimalfluidisierung zwecks Erzeugung eines hohen Grades der Vorspannung im Glas unter Vermeidung von Schwierigkeiten bei der Fluidisierung eines solchen Materials in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand. The use of particles with a non-compacted structure allows a selection of a material for the particles to obtain a fluidized bed with a sufficiently high thermal capacity per unit volume with minimal fluidization to produce a high degree of prestress in the glass while avoiding difficulties in fluidizing such a material in a quiet , evenly expanded particle fluidization state.

Der Betrag der unter Verwendung eines fluidisierten Bettes aus Teilchen von nichtkompaktiertem Material im Glas erzeugten Vorspannung lässt sich durch Wahl der Teilchendichte steuern. Teilchen niedriger Dichte und einer besonderen Teilchengrösse führen zur Erzeugung eines geringen Betrages der Vorspannung im Glas, und das Ausmass der erzeugten Vorspannung wächst mit steigender Teilchendichte bis zur Maximaldichte der Teilchen solcher Grösse, dass sie noch im ruhigen Zustand fluidisiert werden. The amount of bias generated in the glass using a fluidized bed of particles of non-compacted material can be controlled by choice of particle density. Particles of low density and a special particle size lead to the generation of a small amount of the prestress in the glass, and the extent of the prestress generated increases with increasing particle density up to the maximum density of the particles of such size that they are still fluidized in the still state.

Weiter sieht die Erfindung ein Verfahren zum Wärmevorspannen einer Glasscheibe vor, das aus dem Eintauchen einer heissen Glasscheibe in ein fluidisiertes Bett in diesem ruhigen Zustand besteht, das aus Teilchen mit einer Durchschnittsteilchengrösse im Bereich von 5 bis 1204um und einer scheinbaren Teilchendichte im Bereich von 0,3 bis 2,35 g/cm3 gebildet wird, wobei die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,02 bis 0,37 cal/cm3 °C liegt. The invention further provides a method for heat toughening a glass sheet which consists of immersing a hot glass sheet in a fluidized bed in this still state, which consists of particles with an average particle size in the range from 5 to 1204 µm and an apparent particle density in the range of 0. 3 to 2.35 g / cm3 is formed, the heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization in the range of 0.02 to 0.37 cal / cm3 ° C.

Die scheinbare Teilchendichte innerhalb eines vorstehend angegebenen Bereichs ist die tatsächlich gemessene Dichte des teilchenförmigen Materials unter Berücksichtigung der Hohlräume in den Teilchen und von der wahren Dichte des Materials selbst zu unterscheiden. The apparent particle density within a range given above is to be distinguished from the actually measured density of the particulate material taking into account the voids in the particles and from the true density of the material itself.

Durch Wahl der Durchschnittsteilchengrösse in Abhängigkeit von der scheinbaren Teilchendichte kann die Eignung von Teilchen aus nichtkompaktiertem Material zur Bildung des ruhigen, gleichmässig ausgedehnten fluidisierten Bettes festgelegt werden. Vorzugsweise soll der Zahlenwert des Produkts der scheinbaren Teilchendichte in g/cm3 und der Durchschnittsteilchengrösse in «m etwa 220 nicht überschreiten. By choosing the average particle size as a function of the apparent particle density, the suitability of particles of non-compacted material for forming the quiet, uniformly expanded fluidized bed can be determined. The numerical value of the product of the apparent particle density in g / cm 3 and the average particle size in .mu.m should preferably not exceed about 220.

Die Teilchen können poröse Teilchen aus y-Aluminium-oxid einer Durchschnittsteilchengrösse von 64 am und einer scheinbaren Teilchendichte von 2,2 g/cm3 sein, wobei die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung 0,21 cal/cm3 °C ist. The particles can be porous particles made of y-aluminum oxide with an average particle size of 64 μm and an apparent particle density of 2.2 g / cm 3, the heat capacity per unit volume of the bed being 0.21 cal / cm 3 ° C. with minimal fluidization.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel bestehen die Teilchen aus einer porösen Form von Aluminiumsilikatmaterial einer Durchschnittsteilchengrösse im Bereich von 60 bis 75 «m und einer scheinbaren Teilchendichte im Bereich von 1,21 bis 1,22 g/cm3, wobei die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,11 bis 0,19 cal/cm3 °C ist. In another embodiment, the particles consist of a porous form of aluminum silicate material with an average particle size in the range from 60 to 75 μm and an apparent particle density in the range from 1.21 to 1.22 g / cm 3, the heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization is in the range of 0.11 to 0.19 cal / cm3 ° C.

Weiter können die Teilchen auch aus porösem pulverisiertem Nickel einer Durchschnittsteilchengrösse von 5 «m und einer scheinbaren Teilchendichte von 2,35 g/cm3 bestehen, wobei die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung 0,37 cal/cm3 ° C ist. Furthermore, the particles can also consist of porous powdered nickel with an average particle size of 5 μm and an apparent particle density of 2.35 g / cm 3, the heat capacity per unit volume of the bed being 0.37 cal / cm 3 ° C. with minimal fluidization.

Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Teilchen hohle Glaskügelchen einer Durchschnittsteilchengrösse im Bereich von 77 bis 120«m und einer scheinbaren Teilchendichte von 0,38 g/cm3, wobei die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,05 bis 0,06 cal/cm3 ° C ist. In another embodiment of the invention, the particles are hollow glass spheres with an average particle size in the range from 77 to 120 μm and an apparent particle density of 0.38 g / cm 3, the heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization in the range from 0.05 to 0 .06 cal / cm3 ° C.

Bei einem weiteren Beispiel sind die Teilchen hohle Koh-lenstoffkügelchen einer Durchschnittsteilchengrösse von 48 Mm und einer scheinbaren Teilchendichte von 0,3 g/cm3, wobei die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung 0,02 cal/cm3 ° C ist. In another example, the particles are hollow carbon spheres with an average particle size of 48 µm and an apparent particle density of 0.3 g / cm3, the heat capacity per unit volume of the bed being 0.02 cal / cm3 ° C with minimal fluidization.

Schliesslich können die Teilchen aus nichtporösem, pulver-förmigem «-Aluminiumoxid einer Durchschnittsteilchengrösse im Bereich von 23 bis 54 um und einer Teilchendichte von 3,97 g/cm3 bestehen, wobei die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung 0,32 cal/cm3 ° C ist. Finally, the particles can consist of non-porous, powdery aluminum oxide with an average particle size in the range from 23 to 54 μm and a particle density of 3.97 g / cm 3, the heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization being 0.32 cal / cm 3 ° C is.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein fluidisiertes Bett zur Verwendung als Abschreckmedium zum Wärmevorspannen einer heissen Glasscheibe, das aus Teilchen einer Durchschnittsteilchengrösse im Bereich von 5 bis 120 wm und einer Teilchendichte im Bereich von 0,3 bis 3,97 g/cm3 besteht, die so gewählt sind, dass das Bett in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand ist und eine Wärmekapazität je Volumeinheit des Betts bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,02 bis 0,37 cal/cm3 ° C hat. The invention also relates to a fluidized bed for use as a quenching medium for heat tempering a hot glass sheet, which consists of particles having an average particle size in the range from 5 to 120 wm and a particle density in the range from 0.3 to 3.97 g / cm 3 are selected so that the bed is in a calm, uniformly expanded particle fluidization state and has a heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization in the range from 0.02 to 0.37 cal / cm 3 ° C.

Schliesslich ist Gegenstand der Erfindung auch ein wärmebehandeltes Glas, das nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugt ist, insbesondere eine thermisch vorgespannte, Finally, the subject of the invention is also a heat-treated glass which is produced by the method according to the invention, in particular a thermally toughened

nach dem erfindungsgemässen Verfahren erzeugte Glasscheibe. Glass pane produced by the method according to the invention.

Die Erfindung wird anhand der Ausführungsbeispiele und der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen: The invention is explained in more detail using the exemplary embodiments and the drawing; show in it:

Fig. 1 schematisch einen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens, 1 schematically shows a vertical section through a device for carrying out the method according to the invention,

Fig. 2 eine vergrösserte Schnittansicht eines Teils von Fig. 1 und Fig. 2 is an enlarged sectional view of a part of Fig. 1 and

Fig. 3 ein Diagramm zur Darstellung der Charakteristik eines gasfluidisierten Bettes in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand, das bei Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens verwendet wird. Fig. 3 is a diagram showing the characteristics of a gas-fluidized bed in a quiet, uniformly expanded particle fluidization state, which is used in carrying out the method according to the invention.

Gemäss Fig. 1 weist ein vertikaler Vorspannungsofen 1 Seitenwände 2 und ein Dach 3 auf. Die Seitenwände 2 und das Dach 3 sind aus dem üblichen feuerfesten Material hergestellt, und der Boden des Ofens ist in Form einer länglichen Öffnung 4 in einer Basisplatte 5 offen, auf der der Ofen 1 abgestützt ist. Eine (nichtdargestellte) bewegliche Blende ist in bekannter Weise zum Verschluss der Öffnung 4 vorgesehen. 1, a vertical tempering furnace 1 has side walls 2 and a roof 3. The side walls 2 and the roof 3 are made of the usual refractory material, and the bottom of the furnace is open in the form of an elongated opening 4 in a base plate 5 on which the furnace 1 is supported. A movable screen (not shown) is provided in a known manner for closing the opening 4.

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Eine zu biegende und anschliessend thermisch vorzuspannende Glasscheibe 6 ist im Ofen 1 an Zangenschenkeln 7 aufgehängt, die den oberen Rand der Scheibe 6 erfassen und in üblicher Weise durch das Gewicht der zwischen den Zangen-schenkelenden erfassten Glasscheibe geschlossen gehalten werden. Die Zangenschenkel 7 hängen an einer Zangenstange 8, die ihrerseits von einem herkömmlichen (nichtdargestell-ten) Hebewerk gehalten wird und auf vertikalen Führungsschienen 9 läuft, die sich zur Führung der Zangenstange 8 beim Senken und Heben vom Ofen nach unten erstrecken. A glass pane 6 to be bent and then thermally prestressed is suspended in the furnace 1 from tong legs 7, which grip the upper edge of the disk 6 and are kept closed in the usual way by the weight of the glass pane captured between the tong leg ends. The tong legs 7 hang on a tong rod 8, which in turn is held by a conventional (not shown) hoist and runs on vertical guide rails 9 which extend downwards to guide the tong rod 8 when lowering and lifting from the furnace.

Ein Paar von Biegeformen 10 und 11 sind zu beiden Seiten der Bahn der Glasscheibe 6 in einer Kammer 12 angeordnet, die mit Hilfe von Heissgasströmen durch Leitungen 12a erhitzt wird. Das Innere der Kammer 12 und die Formen 10 und 11 werden auf der gleichen Temperatur wie der Temperatur der heissen Glasscheibe gehalten, wenn sie in die Kammer 12 eintritt. A pair of bending molds 10 and 11 are arranged on both sides of the path of the glass sheet 6 in a chamber 12 which is heated by means of hot gas flows through lines 12a. The interior of chamber 12 and molds 10 and 11 are maintained at the same temperature as the temperature of the hot glass sheet as it enters chamber 12.

Die Form 10 ist eine feste Patrizenform, die an einem Stempel 13 montiert ist und eine gekrümmte Vorderseite aufweist, die die an der heissen Glasscheibe auszubildende Krümmung definiert. Die Form 11 ist eine Ringrahmenmatrizen-form, die von Holmen 14 getragen ist, die an einer Gegenhalt-platte 15 montiert sind, die ihrerseits an einem Stempel 16 montiert ist. Die Krümmung des Formrahmens 11 passt zur Krümmung der Vorderseite der Patrizenform 10. The mold 10 is a fixed male mold which is mounted on a stamp 13 and has a curved front which defines the curvature to be formed on the hot glass pane. The shape 11 is a ring frame die shape which is supported by bars 14 which are mounted on a counter-holding plate 15 which in turn is mounted on a stamp 16. The curvature of the mold frame 11 matches the curvature of the front of the male mold 10.

Die Führungsschienen 9 reichen durch die Kammer 12 zu beiden Seiten der Biegeformen in Richtung zu einem Behälter für ein durch Gas fluidisiertes Bett 17 von teilchenförmigem, feuerfestem Material hinab, in dem die heisse, gewölbte Glasscheibe abzuschrecken ist. Der Behälter für das fluidisierte Bett enthält einen oben offenen rechteckförmigen Tank 18, der auf einem Scherengelenkhebetisch 19 montiert ist. Wenn der Tisch 19 in seiner angehobenen Stellung ist, befindet sich die Oberkante des Tanks 18 gerade unter den Biegeformen 10 und 11. The guide rails 9 extend through the chamber 12 on either side of the bending molds towards a container for a gas-fluidized bed 17 of particulate refractory material in which the hot, curved glass pane is to be quenched. The container for the fluidized bed contains a rectangular tank 18 which is open at the top and which is mounted on a scissor-type lifting table 19. When the table 19 is in its raised position, the top edge of the tank 18 is just below the bending dies 10 and 11.

Eine mikroporöse Membran 20, die im einzelnen noch anhand der Fig. 2 beschrieben wird, liegt über der Basis des Tanks 18. Die Ränder der Membran 20 sind zwischen einem Flansch 21 am Tank und einem Flansch 22 an einer Vorkammer 23 befestigt, die die Basis des Tanks bildet. Die Flansche und die Ränder der Membran 20 sind, wie bei 24 angedeutet ist, miteinander verbunden, und Fluidisierungsluft wird der Leitung 25 mit geregeltem Druck zugeführt. Die Membran ist so aufgebaut, dass Fluidisierungsluft in das fluidisierte Bett gleichmässig über dessen gesamte Basis einströmt, um das Bett in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand zu halten. A microporous membrane 20, which will be described in more detail with reference to FIG. 2, lies above the base of the tank 18. The edges of the membrane 20 are fastened between a flange 21 on the tank and a flange 22 on a prechamber 23, which forms the base of the tank. The flanges and the edges of the membrane 20 are interconnected, as indicated at 24, and fluidizing air is supplied to the line 25 at a controlled pressure. The membrane is constructed so that fluidization air flows into the fluidized bed evenly over its entire base to keep the bed in a quiet, uniformly expanded particle fluidization state.

Teilchenförmiges feuerfestes Material im Tank 18 wird durch den Aufwärtsstrom der mittels der porösen Membran gleichmässig verteilten Luft im ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand gehalten. Das ausgedehnte Bett 17 ist in einem im wesentlichen blasenfreien ruhigen Zustand, und es existieren keine Bereiche des Bettes, die nicht fluidisiert sind. Particulate refractory material in tank 18 is maintained in the steady, uniformly expanded state of particle fluidization by the upward flow of air evenly distributed through the porous membrane. The expanded bed 17 is in a substantially bubble-free still state and there are no areas of the bed that are not fluidized.

Ein bevorzugter Aufbau einer mikroporösen Membran ist in Fig. 2 dargestellt. Diese Membran weist eine Stahlplatte 26 auf, in der Löcher 27 regelmässig verteilt sind. Die Ränder der Platte sind durchbohrt, um Kanäle für Bolzen 24 zu schaffen. Ein Dichtungsring 28 ist zwischen der Unterseite der Ränder der Platte und dem Flansch 22 an der Vorkammer angeordnet. A preferred structure of a microporous membrane is shown in FIG. 2. This membrane has a steel plate 26 in which holes 27 are regularly distributed. The edges of the plate are pierced to create channels for bolts 24. A sealing ring 28 is arranged between the underside of the edges of the plate and the flange 22 on the antechamber.

Eine Anzahl von Lagen 29 aus festem mikroporösem Papier ist auf die Platte 26 aufgelegt. Zum Beispiel können 15 Papierblätter verwendet werden. Die Membran wird durch ein gewebtes Drahtnetz 30, z. B. aus rostfreiem Stahl, vervollständigt, das auf das Papier aufgelegt ist. Ein oberer Dichtungsring 31 ist zwischen den Rändern des Drahtnetzes 30 und dem Flansch 21 am Tank angeordnet. A number of layers 29 of solid microporous paper are placed on the plate 26. For example, 15 sheets of paper can be used. The membrane is covered by a woven wire mesh 30, e.g. B. made of stainless steel, which is placed on the paper. An upper sealing ring 31 is arranged between the edges of the wire mesh 30 and the flange 21 on the tank.

Ein Korb zum Auffangen von Scherben kann nahe der Platte 20 angebracht sein und ist dann so ausgelegt, dass er den gleichmässigen Strom der Fluidisierungsluft von der Membran aufwärts nicht stört. A cullet basket can be attached near the plate 20 and is then designed so that it does not interfere with the even flow of fluidizing air from the membrane upwards.

Gemäss Fig. 1 erstrecken sich die Führungsschienen 9 abwärts bis an eine Stelle unterhalb der Biegeformen und enden im Bereich des oberen Randes des Tanks 18. Ein bei 32 angedeuteter fester Rahmen ist im Tank 18 montiert und weist an seiner Basis nach oben abgebogene Füsse 33 zur Aufnahme der unteren Kante einer in das fluidisierte Bett 17 abgesenkten Glasscheibe 6 auf, wenn die Zangenstange 8 mittels des Hebewerks bis unterhalb der Biegeformen abgesenkt wird. 1, the guide rails 9 extend down to a point below the bending shapes and end in the region of the upper edge of the tank 18. A fixed frame, indicated at 32, is mounted in the tank 18 and has feet 33 bent upwards at its base Inclusion of the lower edge of a glass pane 6 lowered into the fluidized bed 17 when the pliers bar 8 is lowered to below the bending molds by means of the lifting mechanism.

Wenn der Scherengelenkhebetisch 19 gesenkt ist und sich die Zangenschenkel 7 und die Zangenstange 8 in ihrer tiefsten Stellung am Boden der Führungsschienen 9 befinden, bringt man eine kalte, zu biegende und vorzuspannende Glasscheibe an den Zangenschenkeln an. Das Hebewerk hebt dann die aufgehängte Glasscheibe in den Ofen 1, der auf einer Temperatur von beispielsweise 850° C gehalten wird, wenn Natron-Kalk-Kieselsäure-Glas vorgespannt wird. Die Glasscheibe wird rasch auf eine Temperatur nahe ihrem Erweichungspunkt, z. B. eine Temperatur im Bereich von 610 bis 680° C, erhitzt. When the scissor joint lifting table 19 is lowered and the pliers legs 7 and the pliers rod 8 are in their lowest position on the bottom of the guide rails 9, a cold, to be bent and tempered glass pane is attached to the pliers legs. The elevator then lifts the suspended glass pane into the furnace 1, which is kept at a temperature of, for example, 850 ° C. when baking soda-lime-silica glass. The glass sheet is quickly brought to a temperature near its softening point, e.g. B. heated a temperature in the range of 610 to 680 ° C.

Wenn die Glasscheibe die erforderliche Temperatur gleichmässig erreicht hat, wird die die Öffnung 4 verschliessende Blende geöffnet, und die heisse Glasscheibe wird durch das Hebewerk in eine Lage zwischen den geöffneten Biegeformen 10 und 11 gesenkt. Die Stempel 13 und 16 werden betätigt, so dass sich die Formen zum Biegen der Scheibe schliessen. When the glass pane has reached the required temperature uniformly, the aperture closing the opening 4 is opened and the hot glass pane is lowered into a position between the opened bending molds 10 and 11 by the elevator. The punches 13 and 16 are actuated so that the forms for bending the disc close.

Wenn die gewünschte Krümmung in die Scheibe eingedrückt ist, öffnet man die Formen, und die heisse gewölbte Glasscheibe wird rasch in das fluidisierte Bett 17 im Tank 18 abgesenkt, der durch Betätigung des Scherengelenkhebetisches 19 in die Abschreckstellung gehoben wurde, während die Glasscheibe im Ofen 1 erhitzt wurde. When the desired curvature is pressed into the pane, the molds are opened and the hot curved glass pane is quickly lowered into the fluidized bed 17 in the tank 18, which was raised to the quenching position by actuating the scissor-type lifting table 19 while the glass pane was in the furnace 1 was heated.

Wenn laminierte Glaserzeugnisse hoher Qualität mit thermisch vorgespannten, durch Abschrecken in einem fluidisierten Bett erzeugten Glasscheiben herzustellen sind, beobachtete man eine Verbesserung der optischen Qualität, wenn die Oberflächen der Glasscheibe einer Vorkühlung durch Luft direkt vor dem Eintauchen des Glases in das fluidisierte Bett ausgesetzt werden. Dies kann bei der dargestellten Vorrichtung dadurch erreicht werden, dass man direkt über der Oberkante des Tanks 18 flache Blasrahmen anordnet, die Kühlluft auf die Oberflächen der gebogenen Glasscheibe richten, wenn sie die Biegeformen verlässt und in das fluidisierte Bett eintritt. When high quality laminated glass products are to be made with thermally toughened glass sheets produced by quenching in a fluidized bed, an improvement in optical quality has been observed when the surfaces of the glass sheet are subjected to pre-cooling by air just before the glass is immersed in the fluidized bed. This can be achieved in the illustrated device by arranging flat blowing frames directly above the upper edge of the tank 18, directing the cooling air onto the surfaces of the curved glass pane when it leaves the bending molds and enters the fluidized bed.

Die Oberflächen-Vorkühlung ist zur Konsolidierung der Oberflächen der Glasscheibe und damit zur Vermeidung geringer Niveauvariationen in diesen Oberflächen wirksam, wie sie manchmal beobachtet wurden und die auf die Wärmebewegung des fluidisierten teilchenförmigen Materials an den Glasoberflächen zurückgeführt werden können. Eine solche Oberflächen-Vorkühlung würde jedoch üblicherweise nur angewandt werden, wenn das Glas zur Herstellung von Laminaten hoher optischer Qualität verwendet wird. Surface pre-cooling is effective in consolidating the surfaces of the glass sheet and thereby avoiding small level variations in these surfaces, as have sometimes been observed, which can be attributed to the thermal movement of the fluidized particulate material on the glass surfaces. However, such surface pre-cooling would usually only be used when the glass is used to produce high optical quality laminates.

Das fluidisierte Bett wird auf einer zur Erzeugung einer erforderlichen zentralen Zugspannung im Glas geeigneten Temperatur, z. B. 30 bis 150° C, durch die Wasserkühlmäntel 34 an den flachen längeren Wänden des Tanks 18 und durch Steuern der Temperatur der der Vorkammer 23 zugeführten Fluidisierluft gehalten. Die Mäntel 34 wirken als Wärmeabführeinrichtung, die von der heissen Glasscheibe durch das Bett abgeleitete Wärme absorbiert. The fluidized bed is at a temperature suitable for generating a required central tensile stress in the glass, e.g. B. 30 to 150 ° C, held by the water cooling jackets 34 on the flat longer walls of the tank 18 and by controlling the temperature of the fluidizing air supplied to the prechamber 23. The jackets 34 act as a heat dissipation device that absorbs heat dissipated from the hot sheet of glass through the bed.

Die untere Kante der heissen Glasscheibe wird über ihre gesamte Länge gleichmässig gekühlt, wenn sie in die horizontale, ruhige Oberfläche des ausgedehnten fluidisierten Bettes eindringt, so dass keine Möglichkeit der Entwicklung unterschiedlicher Zugspannungen in verschiedenen Bereichen der The lower edge of the hot glass sheet is cooled uniformly over its entire length when it penetrates the horizontal, calm surface of the extended fluidized bed, so that no possibility of developing different tensile stresses in different areas of the

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

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65 65

615 654 615 654

6 6

Oberfläche dieser Kante des Glases, die zu einem Bruch führen könnten, existiert. Während ihres Absinkens in das Bett kontaktiert die untere Kante stets fluidisiertes Material in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand, und diese gleichmässige Behandlung der Unterkante verhindert ungeachtet eines Aufwärtsstromes von teilchenförmigem Material, der an den heissen Glasoberflächen unverzüglich nach ihrem Eintritt in das fluidisierte Bett erzeugt werden kann, weitgehend einen Bruch und die mit Glasfragmenten im Bett zusammenhängenden Probleme. Dies sichert zusammen mit dem Vermeiden von Verlusten an Glasscheiben infolge einer Gestaltsänderung derselben und/oder einer Schädigung der Oberflächenqualität eine industriell sehr brauchbare Ausbeute an vorgespannten Gläsern. Surface of this edge of the glass that could lead to breakage exists. As it descends into the bed, the lower edge always contacts fluidized material in a calm, uniformly expanded state of particle fluidization, and this even treatment of the lower edge prevents irrespective of an upward flow of particulate material that is generated on the hot glass surfaces immediately after entering the fluidized bed can largely break and the problems associated with glass fragments in bed. This, together with the avoidance of losses on glass panes as a result of a change in their shape and / or damage to the surface quality, ensures an industrially very useful yield of tempered glasses.

Eine örtliche Wärmebewegung des fluidisierten Bettes findet an den heissen Glasoberflächen vielleicht durch rasche Gasausdehnung in einer dem Sieden einer Flüssigkeit ähnlichen Weise statt. Diese Bewegung gewährleistet, dass eine angemessene Wärmeübertragung von den Glasoberflächen weg in die Masse des fluidisierten Bettes stattfindet, wobei beispielsweise Wärmeübergangskoeffizienten zwischen dem Bett und der Glasscheibe im Bereich von 0,003 bis 0,02 cal/cm3 sec erhalten werden. Der Wärmeübergang dauert bis merklich nach der Abkühlung des Glases unter seinen Vorspannungs-Entspannungspunkt mit ausreichender Stärke an, um sicherzustellen, dass die Temperaturgradienten vom Zentrum zur Oberfläche der Glasscheibe beibehalten werden, wenn sich das Glas durch diesen Spannungspunkt abkühlt, und die Vorspannungsspannungen werden danach während des fortgesetzten Abkühlens des Glases entwickelt, während es noch in das Bad eingetaucht ist. Local thermal movement of the fluidized bed may take place on the hot glass surfaces, perhaps through rapid gas expansion, in a manner similar to the boiling of a liquid. This movement ensures that there is adequate heat transfer from the glass surfaces to the bulk of the fluidized bed, for example heat transfer coefficients between the bed and the glass sheet are obtained in the range of 0.003 to 0.02 cal / cm3 sec. The heat transfer continues until after the glass has cooled below its pre-stress relaxation point with sufficient strength to ensure that the temperature gradients from the center to the surface of the glass pane are maintained when the glass cools down through this stress point, and the pre-stress stresses subsequently thereafter of continued cooling of the glass developed while still immersed in the bath.

Die Bewegung des fluidisierten Materials an den Glasoberflächen führt zu Strömen in der Menge des Materialbettes, die eine fortgesetzte Verteilung der Wärme, die vom Glas durch die Wärmebewegung des Bettes im direkt die Glasscheibe umgebenden Bereich abgeführt wird, zu den entfernteren Teilen des Bettes sichern. Die als Wärmeableiteinrichtung wirkenden Wasserkühlmäntel 34 halten solche entfernteren Teile des Bettes kühl. The movement of the fluidized material on the glass surfaces leads to currents in the amount of the material bed, which ensure a continued distribution of the heat which is dissipated from the glass by the thermal movement of the bed in the area directly surrounding the glass pane to the more distant parts of the bed. The water cooling jackets 34, which act as heat dissipation devices, keep such distant parts of the bed cool.

Die Scheibe kommt am unteren Punkt ihres Absinkens in Anlage an den Füssen 33 des Rahmens 32, wodurch die Zangenschenkel 8 freigegeben werden. Die Glasscheibe ruht dann auf dem Rahmen 32, während sie sich im fluidisierten Bett abkühlt. Die Glasscheibe bleibt im fluidisierten Bett, bis sie sich ausreichend zum Hantieren abgekühlt hat, und man senkt dann den Tank 18 durch Senken des Scherengelenkhebeti-sches, um den festen Rahmen 32 und die davon abgestützte vorgespannte Glasscheibe freizulegen, die dann zum anschliessenden Abkühlen auf Raumtemperatur entnommen wird. The disc comes into contact with the feet 33 of the frame 32 at the lower point of its descent, as a result of which the tong legs 8 are released. The glass sheet then rests on frame 32 as it cools in the fluidized bed. The glass pane remains in the fluidized bed until it has cooled sufficiently for handling, and the tank 18 is then lowered by lowering the scissor-type lifting lever to expose the fixed frame 32 and the prestressed glass pane supported by it, which then cools down to room temperature is removed.

Die Art des ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchen-fluidisierungszustandes des fluidisierten Bettes ist in Fig. 3 veranschaulicht, in der der Vorkammerdruck, d. h. der Druck in der Vorkammer 23, gegen die Höhe des Bettes im Tank 18 bei Verwendung von y-Aluminiumoxidteilchen entsprechend der Beschreibung im Beispiel 2, bei Einhaltung der Tankgrös-sen- und Fluidisierungsbedingungen des Beispiels 2 und bei einer Bett-Temperatur von 80° C aufgetragen ist. The nature of the steady, uniformly expanded particle fluidization state of the fluidized bed is illustrated in Fig. 3, in which the prechamber pressure, i.e. H. the pressure in the pre-chamber 23, against the height of the bed in the tank 18 when using y-alumina particles as described in Example 2, in compliance with the tank size and fluidization conditions of Example 2 and at a bed temperature of 80 ° C. is applied.

Als der Vorkammerdruck 15 kN/m2 erreichte, begann die Ausdehnung des Bettes, wobei die Geschwindigkeit der Fluidi-sierluft durch das Bett dann ausreichend war, um eine anfängliche oder Minimalfluidisierung zu erzeugen. Bei dieser unteren Grenze der Gasgeschwindigkeit wurden also die y-Aluminiumoxidteilchen gerade in der aufwärtsströmenden Luft suspendiert. When the prechamber pressure reached 15 kN / m2, the bed began to expand, the speed of the fluidizing air through the bed then being sufficient to produce an initial or minimal fluidization. At this lower limit of the gas velocity, the y-alumina particles were just suspended in the upward flowing air.

Wegen der Verwendung eines hohen Druckabfalls und einer gleichmässig mikroporösen Membran der in Fig. 2 veranschaulichten Art, wobei der Druckabfall durch die Membran über 60% des Vorkammerdrucks beträgt, ergibt sich eine gleichmässige Verteilung der von der Oberseite der Membran aufwärtsströmenden Fluidisierluft. Dieser hohe Druckabfall durch die Membran macht eine feinstufige Regulierung der Geschwindigkeit des Aufwärtsgasstromes durch das teilchen-förmige Material möglich und gestattet dadurch eine Regulierung des Zustandes ruhiger Fluidisierung des y-Aluminium-oxids zwischen dem eben beschriebenen Minimalfluidisie-rungszustand und einem Zustand der Maximalausdehnung des Bettes, in welchem eine Dichtphasen-Fluidisierung aufrechterhalten wird. Because of the use of a high pressure drop and a uniform microporous membrane of the type illustrated in Fig. 2, the pressure drop across the membrane being over 60% of the prechamber pressure, there is a uniform distribution of the fluidizing air flowing up from the top of the membrane. This high pressure drop across the membrane enables fine adjustment of the rate of upward gas flow through the particulate material, thereby allowing the state of steady fluidization of the y-alumina to be regulated between the minimal fluidization state just described and a state of maximum bed expansion in which dense phase fluidization is maintained.

Diese feinstufige Regulierung der Gasgeschwindigkeit wird durch Einstellung des Vorkammerdrucks in die Kammer 23 erreicht, und beim Steigen des Vorkammerdrucks tritt keine plötzliche oder diskontinuierliche Änderung im Zustand des Bettes auf. Vielmehr bleibt der ruhige, gleichmässig ausgedehnte Zustand des Bettes erhalten, wie in Fig. 3 dargestellt ist, wenn der Vorkammerdruck auf etwa 25 kN/m2 anwächst und sich das Bett bis auf eine Höhe von etwa 102 cm im Tank ausdehnt. This fine adjustment of gas velocity is accomplished by adjusting the prechamber pressure into chamber 23, and as the prechamber pressure increases, there is no sudden or discontinuous change in the condition of the bed. Rather, the calm, uniformly expanded state of the bed is maintained, as shown in FIG. 3, when the prechamber pressure increases to approximately 25 kN / m2 and the bed expands to a height of approximately 102 cm in the tank.

Bei diesem Vorkammerdruck kann man die erste klar erkennbare Blase, von beispielsweise etwa 5 mm Durchmesser, beim Durchbruch durch die Oberfläche des ruhigen Bettes beobachten, und diese Geschwindigkeit der Fluidisierluft kann als Minimalblasenbildungsgeschwindigkeit betrachtet werden. At this prechamber pressure, the first clearly recognizable bubble, for example about 5 mm in diameter, can be observed as it breaks through the surface of the still bed, and this velocity of the fluidizing air can be regarded as the minimum bubble formation rate.

Wegen der Verwendung der Membran 20 mit hohem Druckabfall war es möglich zu beobachten, dass diese Mini-malblasenbildungsgeschwindigkeit nicht notwendigerweise die Gasgeschwindigkeit ist, die eine maximale Ausdehnung des Bettes erzeugt, und eine weitere Verstellung des Vorkammerdrucks bis zu 27 kN/m2 erzeugte eine maximale Betthöhe von 105 cm. Während diese Erhöhung des Vorkammerdrucks bis auf 27 kN/m2 vorgenommen wurde, beobachtete man, wie mehr kleine Blasen die Bettoberfläche brachen, doch die kleinen zufälligen Blasen waren nicht so bedeutsam, um die Kapazität des Bettes zum Abschrecken heisser Glasscheiben, insbesondere dickerer Glasscheiben, ungünstig zu beeinflussen. Because of the use of the membrane 20 with a high pressure drop, it was possible to observe that this mini-bubble formation rate is not necessarily the gas rate that produces a maximum expansion of the bed, and further adjustment of the prechamber pressure up to 27 kN / m2 produced a maximum bed height of 105 cm. While this prechamber pressure was increased up to 27 kN / m2, more small bubbles were observed to break the bed surface, but the small random bubbles were not so significant as to negatively affect the bed's capacity to quench hot glass panes, particularly thick glass panes to influence.

Mit dem Anstieg des Vorkammerdrucks über 27 kN/m2 traten ein andauerndes Brodeln des Bettes und eine Neigung des Bettes zum Zusammenbruch auf eine Höhe unter seiner Maximalhöhe von 105 cm auf. In diesem Zustand war das Bett zum Vorspannen heisser Glasscheiben ungeeignet. As the prechamber pressure rose above 27 kN / m2, the bed continued to boil and the bed tended to collapse to a height below its maximum height of 105 cm. In this condition, the bed was unsuitable for tempering hot glass panes.

In diesem Beispiel wird daher der gleichmässige, ruhige, ausgedehnte Zustand des fluidisierten Bettes aus y-Alumi-niumoxid, der zum Vorspannen heisser Glasscheiben wirksam war, durch den Bereich der Kurve in Fig. 3 dargestellt, der zwischen Vorkammerdrücken von 15 und 27 kN/m2 liegt, in welchem Bereich eine feinstufige Steuerung des Fluidisie-rungszustandes möglich war, die eine entsprechend gute Steuerung der im Glas erzeugten gleichmässigen Vorspannungsspannungen bedeutete. In this example, therefore, the steady, steady, expanded state of the fluidized bed of y-alumina, which was effective for tempering hot glass panes, is represented by the area of the curve in Fig. 3, which is between prechamber pressures of 15 and 27 kN / m2 lies in which range a fine-tuned control of the fluidization state was possible, which meant a correspondingly good control of the uniform pre-stresses generated in the glass.

Der wirksame Wärmeübergangskoeffizient des fluidisierten Bettes bezüglich des heissen Glases wird durch die Eigenschaften des Fluidisierungsgases, üblicherweise Luft, die Gasgeschwindigkeit im Bett, die Eigenschaften des teilchenförmigen feuerfesten Materials, vor allem den Grôssenbereiçh der Teilchen, die Durchschnittsteilchengrösse, die Dichte der Teilchen und im Fall von Hohlräume enthaltenden Teilchen, die also eine gewisse Porosität oder hohle Struktur aufweisen, die Dichte des Materials der Teilchen bestimmt. Der Wärmeübergangskoeffizient hängt auch von den Temperaturen des Glases und des Bettes ab, da bei Vorliegen nur eines geringen Unterschiedes zwischen diesen Temperaturen bloss eine geringe Bewegung an der Oberfläche des Glases auftritt und der effektive Wärmeübergangskoeffizient dann verhältnismässig niedrig sein wird. The effective heat transfer coefficient of the fluidized bed with respect to the hot glass is determined by the properties of the fluidizing gas, usually air, the gas velocity in the bed, the properties of the particulate refractory material, especially the size range of the particles, the average particle size, the density of the particles and in the case of Particles containing voids, which therefore have a certain porosity or hollow structure, determines the density of the material of the particles. The heat transfer coefficient also depends on the temperatures of the glass and the bed, since if there is only a slight difference between these temperatures there is only a slight movement on the surface of the glass and the effective heat transfer coefficient will then be relatively low.

Andere den Wärmeübergangskoeffizienten beeinflussende Faktoren sind die spezifische Wärme der Teilchen und ihre Durchschnittswärmekapazität. In jedem der folgenden Bei- Other factors influencing the heat transfer coefficient are the specific heat of the particles and their average heat capacity. In each of the following

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

7 7

615 654 615 654

spiele ist der numerische Wert des Produkts der Teilchendichte in g/cm3 und der Durchschnittsteilchengrösse in/im geringer als 220. Dies ist ein Kriterium, das sich zur Bestimmung der Eignung eines teilchenförmigen Materials, d. h. seiner Eigenschaft, durch Luft in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand im Betrieb mit normaler Temperatur und normalem Druck fluidisiert werden zu können, verwenden lässt. games is the numerical value of the product of the particle density in g / cm3 and the average particle size in / less than 220. This is a criterion that can be used to determine the suitability of a particulate material, i. H. its property of being able to be fluidized by air in a calm, uniformly expanded particle fluidization state during operation at normal temperature and normal pressure.

Einige Beispiele der thermischen Vorspannung von Glasscheiben mit Dicken im Bereich von 2,3 bis 12 mm unter Verwendung der Vorrichtung gemäss den Fig. 1 und 2 und eines ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Bettes sind im folgenden näher erläutert. Bei jedem der folgenden Beispiele 1 bis 11 sind die Kanten der Glasscheibe durch Abrunden unter Verwendung eines Feindiamantschleifrades endbearbeitet. Some examples of the thermal prestressing of glass panes with thicknesses in the range from 2.3 to 12 mm using the device according to FIGS. 1 and 2 and a quiet, uniformly extended bed are explained in more detail below. In each of the following Examples 1 to 11, the edges of the glass sheet are finished by rounding using a fine diamond grinding wheel.

Beispiel 1 example 1

Das teilchenförmige feuerfeste Material ist eine y-Form von porösem Aluminiumoxid, dessen Eigenschaften folgende sind: The particulate refractory is a y-form of porous alumina, the properties of which are as follows:

Durchschnittsteilchengrösse (d) Average particle size (d)

Teilchengrössenbereich Particle size range

Teilchendichte (p) Particle density (p)

Materialdichte pxd Material density pxd

Spezifische Wärme des Materials Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung Specific heat of the material Thermal capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization

Geschwindigkeit der Fluidisierluft im Bett Fluidizing air velocity in bed

64,« m 20 bis 160 2,2 g/cm3 3,97 g/cm3 141 64, "m 20 to 160 2.2 g / cm3 3.97 g / cm3 141

0,2 cal/g ° C 0.2 cal / g ° C

0,21 cal/cm3 °C 0,54 cm/x 0.21 cal / cm3 ° C 0.54 cm / x

Beim Halten des Bettes auf 40° C war der Vorspannungsgrad von Glasscheiben einer Dicke im Bereich von 2,3 bis 12 mm für eine anfängliche Glastemperatur im Bereich von 610 bis 670° C folgender: When the bed was kept at 40 ° C, the degree of toughening of glass panes with a thickness in the range from 2.3 to 12 mm for an initial glass temperature in the range from 610 to 670 ° C was as follows:

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben lag im Bereich von 0,01 bis 0,012 cal/cm2 °C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes was in the range from 0.01 to 0.012 cal / cm2 ° C sec.

Beispiel 2 Example 2

In einer besonderen Produktionsserie unter Verwendung der gleichen y-Form von porösem Aluminiumoxid wie in Beispiel 1 wurden gebogene Glasscheiben von 2,3 mm Dicke vorgespannt. Diese Scheiben wurden anschliessend als Bestandteil einer laminierten Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge In a special production series using the same y-shape of porous aluminum oxide as in Example 1, curved glass panes 2.3 mm thick were tempered. These panes were then part of a laminated windshield for motor vehicles

10 10th

15 15

20 20th

Anfängliche Initial

Glastemperatur Glass temperature

CC) CC)

Glasdicke (mm) Glass thickness (mm)

Durchschnittliche zentrale Zugspannung ' 40 (MN/m2) Average central tension '40 (MN / m2)

610 610

2,3 2.3

37 37

610 610

10 10th

92 92

610 610

12 12

93,5 45 93.5 45

630 630

2,3 2.3

42,5 42.5

630 630

6 6

72,5 72.5

630 630

12 12

96 96

650 650

2,3 2.3

46 46

650 650

4 4th

64 so 64 so

650 650

6 6

75,7 75.7

650 650

8 8th

92,7 92.7

650 650

10 10th

96 96

650 650

12 12

99 99

670 670

2,3 2.3

44 55 44 55

670 670

6 6

75 75

670 670

10 10th

100 100

verwendet. Die Eigenschaften des; gende: used. The characteristics of the; gend:

Durchschnittsteilchengrösse (d) Average particle size (d)

Teilchengrössenbereich Particle size range

Teilchendichte (p) Particle density (p)

Materialdichte pxd Material density pxd

Grösse des das fluidisierte Bett enthaltenden Tanks Vorkammerdruck Druckabfall durch die Membran Druckabfall durch die Membran Size of the tank containing the fluidized bed Antechamber pressure Pressure drop across the membrane Pressure drop across the membrane

-Aluminiumoxids sind fol- -Aluminium oxide are fol-

64m 30 bis 150 «m 2,2 g/cm3 3,9 g/cm3 141 64m 30 to 150 µm 2.2 g / cm3 3.9 g / cm3 141

38 X 215 x 105 cm tief 24 kN/m2 15 kN/m2 60% des Vorkammerdrucks 38 X 215 x 105 cm deep 24 kN / m2 15 kN / m2 60% of the prechamber pressure

0,175 m3/min 0.175 m3 / min

0,36 cm/s 60° C 0.36 cm / s 60 ° C

650 bis 655° C 670 bis 675° C 650 to 655 ° C 670 to 675 ° C

38 bis 40 MN/m2 38 to 40 MN / m2

Strömungsdurchsatz der Fluidisierluft Geschwindigkeit der Fluidisierluft im Bett Temperatur des fluidisierten Bettes Glastemperatur: Flow rate of the fluidizing air Velocity of the fluidizing air in the bed Temperature of the fluidized bed Glass temperature:

Oberkante Unterkante Top edge bottom edge

Erhaltene gleichmässige zentrale Zugspannung im Glas Consistent central tension in the glass

25 Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben lag im Bereich von 0,01 bis 0,012 cal/cm2 0 C sec. 25 The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes was in the range from 0.01 to 0.012 cal / cm2 0 C sec.

Beispiel 3 Example 3

30 Bei einer anderen Produktionsserie wurden als Bestandteile von laminierten Flugzeugwindschutzscheiben bestimmte Glasscheiben mit Dicken von 3, 4, 6, 8 und 10 mm in einem gleichmässigen, ruhigen, ausgedehnten fluidisierten Bett aus y-Aluminiumoxid vorgespannt. Es wurde hierfür die gleiche 30 In another production series, certain glass panes with thicknesses of 3, 4, 6, 8 and 10 mm were prestressed as components of laminated aircraft windshields in a uniform, calm, extensive fluidized bed made of y-aluminum oxide. It was the same for this

35 poröse y-Aluminiumoxidform wie in den Beispielen 1 und 2 verwendet. 35 porous y-alumina form as used in Examples 1 and 2.

Abmessungen des das fluidisierte Bett enthaltenden Tanks Vorkammerdruck Druckabfall durch die Membran Druckabfall durch die Membran Dimensions of the tank containing the fluidized bed Pre-chamber pressure Pressure drop across the membrane Pressure drop across the membrane

Strömungsdurchsatz der Fluidisierluft Flow throughput of the fluidizing air

Geschwindigkeit der Fluidisierluft im Bett Fluidizing air velocity in bed

Temperatur des fluidisierten Bettes Fluidized bed temperature

Glastemperatur Glass temperature

45 x 245 x 150 cm tief 30 kN/m2 19,5 kN/m2 65 % des Vorkammerdrucks 45 x 245 x 150 cm deep 30 kN / m2 19.5 kN / m2 65% of the prechamber pressure

0,34 m3/min 0.34 m3 / min

0,51 cm/s 0.51 cm / s

60° C 645 bis 650° C 60 ° C 645 to 650 ° C

Die erhaltene, im Glas erzeugte gleichmässige zentrale Zugspannung war folgende: The uniform central tensile stress obtained in the glass was as follows:

Dicke thickness

Zentrale Zugspannung Central tension

3,0 mm 4,0 mm 10,0 mm 3.0 mm 4.0 mm 10.0 mm

48 MN/m2 53 MN/m2 80 MN/m2 48 MN / m2 53 MN / m2 80 MN / m2

60 60

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben lag im Bereich von 0,01 bis 0,012 cal/cm2 ° C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes was in the range from 0.01 to 0.012 cal / cm2 ° C sec.

Beispiel 4 Example 4

Das teilchenförmige feuerfeste Material ist ein poröses pulverförmiges Aluminosilikatmaterial, wobei jedes Teilchen 13 Gew. % Aluminiumoxid und 86% Siliziumdioxid enthält. Das pulverisierte Material hat die folgenden Eigenschaften: The particulate refractory is a porous powdered aluminosilicate material, each particle containing 13% by weight alumina and 86% silica. The powdered material has the following properties:

615 654 615 654

8 8th

Teilchengrössenbereich Durchschnittsteilchengrösse (d) Teilchendichte (p) Particle size range Average particle size (d) Particle density (p)

Materialdichte pxd Material density pxd

Spezifische Wärme des Materials Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung Geschwindigkeit der Fluidisierluft im Bett bis zu 150,«m 60 um 1,22 g/cm3 2,3 g/cm3 73 Specific heat of the material Heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization Speed of the fluidizing air in the bed up to 150, m 60 around 1.22 g / cm3 2.3 g / cm3 73

0,38 cal/g °C 0,19 cal/cm3 °C 0,21 cm/s 0.38 cal / g ° C 0.19 cal / cm3 ° C 0.21 cm / s

Beim Halten des Bettes auf 40° C war der erzielte Vorspannungsgrad von Glasscheiben mit Dicken im Bereich von 2,3 bis 10 mm wie folgt: When the bed was kept at 40 ° C., the degree of prestressing of glass panes with thicknesses in the range from 2.3 to 10 mm was as follows:

Anfängliche Glastemperatur ( = C) Initial glass temperature (= C)

Glasdicke (mm) Glass thickness (mm)

Durchschnittliche zentrale Zugspannung (MN/m2) Average central tension (MN / m2)

650 650 650 650 650 650 650 650 650 650

2,3 4 6 8 2.3 4 6 8

10 10th

30,8 30.8

44 44

62,3 62.3

73 73

79 79

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben lag im Bereich von 0,007 bis 0,009 cal/cm2 ° C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes ranged from 0.007 to 0.009 cal / cm2 ° C sec.

Beispiel 5 Example 5

Es wurde eine andere Form von porösem pulverförmigem zusammengesetztem Aluminosilikatmaterial verwendet. Jedes Teilchen ist porös und enthält 29 Gew. % Aluminiumoxid und 69% Siliziumdioxid. Dieses poröse Pulver hat die folgenden Eigenschaften: Another form of porous powdered aluminosilicate composite material has been used. Each particle is porous and contains 29% by weight aluminum oxide and 69% silicon dioxide. This porous powder has the following properties:

Teilchengrössenbereich Durchschnittsteilchengrösse (d) Teilchendichte (p) Particle size range Average particle size (d) Particle density (p)

pxd pxd

Materialdichte Material density

Spezifische Wärme des Materials Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung Specific heat of the material Thermal capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization

Geschwindigkeit der Fluidisierluft im Bett bis zu 150,«m 75,«m 1,21 g/cm3 91 Speed of fluidizing air in bed up to 150, «m 75,« m 1.21 g / cm3 91

2,3 g/cm3 0,2 cal/g ° C 2.3 g / cm3 0.2 cal / g ° C

0,11 cal/cm3 °C 0,33 cm/s 0.11 cal / cm3 ° C 0.33 cm / s

Beim Halten des Bettes auf 40 °C und einer anfänglichen Glastemperatur im Bereich von 610 bis 670° C war der erzielte Vorspannungsgrad von Glasscheiben mit Dicken im Bereich von 2,3 bis 10 mm wie folgt: When the bed was kept at 40 ° C and an initial glass temperature in the range of 610 to 670 ° C, the degree of prestressing of glass panes with thicknesses in the range of 2.3 to 10 mm was as follows:

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben lag im Bereich von 0,007 bis 0,01 cal/cm2 ° C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes ranged from 0.007 to 0.01 cal / cm2 ° C sec.

Beispiel 6 Example 6

Ein «Fillite»-Pulver, das aus den hohlen Glaskügelchen besteht, die von pulverisierter Brennstoffasche aus Kraftwerkskesseln stammen, wurde mit folgenden Eigenschaften gewählt: A “fillite” powder, which consists of the hollow glass spheres that come from pulverized fuel ash from power plant boilers, was selected with the following properties:

Teilchengrössenbereich Durchschnittsteilchengrösse (d) Teilchendichte (p) Particle size range Average particle size (d) Particle density (p)

pxd pxd

Materialdichte Material density

Spezifische Wärme des Materials Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung Fluidisierungsgesch windigkeit der Luft im «Fillite» Specific heat of the material Heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization Fluidization speed of the air in the «Fillite»

25 25th

20 bis 160 ,«m 77 um 0,38 g/cm3 29 20 to 160, «m 77 by 0.38 g / cm3 29

2,6 g/cm3 0,18 cal/g °C 2.6 g / cm3 0.18 cal / g ° C

0,05 cal/cm3 0 C 0.05 cal / cm3 0 C

0,11 cm/s 0.11 cm / s

Der in den Glasscheiben, die in diesem fluidisierten Bett wärmebehandelt wurden, erzeugte Vorspannungsgrad lässt sich durch eine in herkömmlicher Weise gemessene durchschnittliche zentrale Zugspannung darstellen, und die für einen Bereich von Glasdicken von 4 bis 12 mm bei verschiedenen anfänglichen Glastemperaturen im Bereich von 610 bis 670° C und bei einer Temperatur des fluidisierten Bettes von 40° C erhaltenen Ergebnisse sind folgende: The degree of tempering produced in the glass panes that have been heat treated in this fluidized bed can be represented by an average central tensile stress measured in a conventional manner, and that for a range of glass thicknesses from 4 to 12 mm at various initial glass temperatures in the range from 610 to 670 ° C and the results obtained at a fluidized bed temperature of 40 ° C are as follows:

Anfängliche Initial

Glastemperatur Glass temperature

(°C) (° C)

Glasdicke (mm) Glass thickness (mm)

Durchschnittliche zentrale Zugspannung (MN/m2) Average central tension (MN / m2)

35 6 1 0 610 630 630 650 40 650 650 650 650 670 45 670 35 6 1 0 610 630 630 650 40 650 650 650 650 670 45 670

10 12 6 10 12 6

12 12

4 6 8 4 6 8

10 12 6 10 10 12 6 10

40 40

41 30 45 41 30 45

22.4 32 37 39 22.4 32 37 39

48.5 35 50 48.5 35 50

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben lag im Bereich von 0,003 bis 0,004 cal/cm2 ° C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes ranged from 0.003 to 0.004 cal / cm2 ° C sec.

Beispiel 7 Example 7

Eine andere Sorte von «Fillite»-Material wurde mit folgen- Another type of “Fillite” material has been

Anfängliche Initial

Glasdicke (mm) Glass thickness (mm)

Durchschnittliche den Eigenschaften verwendet: Average properties used:

Glastemperatur Glass temperature

zentrale Zugspannung central tension

rei Rei

(MN/m2) (MN / m2)

55 Durchschnittsteilchengrösse (d) 55 average particle size (d)

120,«m 120, «m

Teilchendichte (p) Particle density (p)

0,38 g/cm3 0.38 g / cm3

610 610

6 6

51 51

Materialdichte Material density

2,6 g/cm3 2.6 g / cm3

610 610

10 10th

74 74

pxd pxd

45 45

630 630

2.3 2.3

31,5 31.5

Spezifische Wärme des Materials Specific heat of the material

0,18 cal/g °C 0.18 cal / g ° C

630 630

6 6

53 53

60 Wärmekapazität je Volumeinheit 60 heat capacity per unit volume

650 650

2,3 2.3

33,7 33.7

des Bettes bei Minimalfluidisierung of the bed with minimal fluidization

0,06 cal/cm3 ° C 0.06 cal / cm3 ° C

650 650

4 4th

48,3 48.3

Geschwindigkeit der Fluidisierungs Fluidization speed

650 650

6 6

56 56

luft im Bett air in bed

0,27 cm/s 0.27 cm / s

650 650

8 8th

71,3 71.3

650 650

10 10th

84 84

65 Bei anfänglichen Glastemperaturen im 65 At initial glass temperatures in

Bereich von 630 bis Range from 630 to

670 670

2.3 2.3

32 32

670° C und einer Bett-Temperatur von etwa 40° C wurden 670 ° C and a bed temperature of about 40 ° C

670 670

6 6

58 58

folgende Vorspannungen in Glasscheiben von 6 bis 10 mm following tempering in glass panes from 6 to 10 mm

670 670

10 10th

81,5 81.5

Dicke erzeugt: Thickness generated:

9 9

615 654 615 654

Anfängliche Initial

Glasdicke (mm) Glass thickness (mm)

Durchschnittliche Average

Glastemperatur Glass temperature

zentrale Zugspannung central tension

(°C) (° C)

(MN/m2) (MN / m2)

630 630

6 6

42 42

630 630

8 8th

49 49

650 650

6 6

45,5 45.5

650 650

8 8th

51 51

650 650

10 10th

63 63

670 670

6 6

48 48

670 670

8 8th

53 53

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben lag im Bereich von 0,005 bis 0,006 cal/cm2 0 C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes was in the range from 0.005 to 0.006 cal / cm2 0 C sec.

Beispiel 8 Example 8

Das verwendete teilchenförmige feuerfeste Material bestand aus hohlen Kohlenstoffkügelchen der als «Carbosphe-res» bekannten Art mit den folgenden Eigenschaften: The particulate refractory material used consisted of hollow carbon spheres of the type known as "carbosphe-res" with the following properties:

Teilchengrössenbereich Durchschnittsteilchengrösse (d) Teilchendichte (p) Particle size range Average particle size (d) Particle density (p)

pxd pxd

Materialdichte Material density

Spezifische Wärme des Materials Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung Geschwindigkeit der Fluidisierluft im Bett Specific heat of the material Heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization Speed of the fluidizing air in the bed

5 bis 150,«m 48,am 0,3 g/cm3 14,4 2,3 g/cm3 0,123 cal/g °C 5 to 150, "m 48, at 0.3 g / cm3 14.4 2.3 g / cm3 0.123 cal / g ° C

0,02 cal/cm3 ° C 0.02 cal / cm3 ° C

0,33 cm/s 0.33 cm / s

Der Vorspannungsgrad von in diesem bei etwa 40° C gehaltenen fluidisierten Bett abgeschreckten Glasscheiben ist wie folgt: The degree of prestressing of glass panes quenched in this fluidized bed kept at about 40 ° C. is as follows:

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben lag im Bereich von 0,0035 bis 0,004 cal/cm2 ° C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes ranged from 0.0035 to 0.004 cal / cm2 ° C sec.

Beispiel 9 Example 9

Das teilchenförmige feuerfeste Material war poröses pul-verförmiges Nickel mit den folgenden Eigenschaften: The particulate refractory material was porous powdered nickel with the following properties:

Durchschnittsteilchengrösse (d) Teilchendichte (p) Average particle size (d) Particle density (p)

Materialdichte pxd Material density pxd

Spezifische Wärme des Materials Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes im Minimalfluidisierungs-zustand Specific heat of the material Thermal capacity per unit volume of the bed in the minimal fluidization state

Geschwindigkeit der Fluidisierluft im Bett Fluidizing air velocity in bed

5,wm 2,35 g/cm3 8,9 g/cm3 12 5, wm 2.35 g / cm3 8.9 g / cm3 12

0,106 cal/g °C 0.106 cal / g ° C

0,37 cal/cm3 °C 0,045 cm/s 0.37 cal / cm3 ° C 0.045 cm / s

20 20th

25 25th

Anfängliche Initial

Glasdicke (mm) Glass thickness (mm)

Durchschnittliche Average

Glastemperatur Glass temperature

zentrale Zugspannung rc) central tension rc)

(MN/m2) 40 (MN / m2) 40

610 610

10 10th

44 44

630 630

6 6

34 34

650 650

4 4th

26,3 26.3

650 650

6 6

32,7 45 32.7 45

650 650

8 8th

40 40

650 650

10 10th

45 45

670 670

6 6

36 36

670 670

10 10th

46 46

50 50

55 55

60 60

65 65

Glasscheiben einer Dicke im Bereich von 2,3 bis 6 mm mit einer anfänglichen Temperatur von 650° C wurden in einem fluidisierten Bett dieses porösen Nickelpulvers abgeschreckt, das in einem ruhigen Zustand war und auf etwa 40° C gehalten wurde. Der durch die durchschnittliche zentrale Zugspannung dargestellte Vorspannungsgrad war wie folgt: Glass panes ranging in thickness from 2.3 to 6 mm with an initial temperature of 650 ° C were quenched in a fluidized bed of this porous nickel powder which was still and kept at about 40 ° C. The degree of preload represented by the average central tension was as follows:

Glasdicke (mm) Glass thickness (mm)

Durchschnittliche zentrale Zugspannung (MN/m2) Average central tension (MN / m2)

2,3 2.3

3 3rd

6 6

77 95 115 77 95 115

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben war 0,02 cal/cm2 ° C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes was 0.02 cal / cm2 ° C sec.

Beispiel 10 Example 10

Das teilchenförmige Material war ein nichtporöses pulver-förmiges a-Aluminiumoxid. Eine Anzahl von a-Aluminium-oxidmaterialien unterschiedlicher Durchschnittsteilchengrösse wurde verwendet. Alle diese Materialien hatten die folgenden gemeinsamen Eigenschaften: The particulate material was a non-porous powdered a-alumina. A number of a-alumina materials of different average particle sizes were used. All of these materials had the following common properties:

Teilchendichte (p) Particle density (p)

Materialdichte Material density

Spezifische Wärme des Materials Specific heat of the material

3,97 g/cm3 3,97 g/cm3 0,2 cal/g °C 3.97 g / cm3 3.97 g / cm3 0.2 cal / g ° C

30 30th

Das a-Aluminiumoxidmaterial war in verschieden abgestuften Teilchengrössen des Materials verfügbar, und es wurden die folgenden vier verschiedenen fluidisierten Betten ge- The a-alumina material was available in different graded particle sizes of the material and the following four different fluidized beds were made

35 35

bildet: forms:

Alu Alu

Durch- By-

pxd pxd

Teilchen Particles

Wärme warmth

Fluidisier- Fluidizing

minium schnitts- minium sectional

wärme kapazität gas- heat capacity gas

oxidbett teilchen- oxide bed particle

kapazität des mini geschwin- capacity of the mini

grösse size

(cal/°C) (cal / ° C)

mal fluidi digkeit times fluidity

(d) («m) (d) («m)

sierten based

(cm/s) (cm / s)

Bettes Bed

(cal/cm2 (cal / cm2

°C) ° C)

A A

23 23

92 92

5 X 10"9 5 X 10 "9

0,32 0.32

1,02 1.02

B B

29 29

116 116

lOxlO"9 lOxlO "9

0,32 0.32

1,62 1.62

C C.

45 45

180 180

38 x 10"9 38x10 "9

0,32 0.32

3,90 3.90

D D

54 54

216 216

66x1 Cr9 66x1 Cr9

0,32 0.32

5,61 5.61

Glasscheiben einer Dicke im Bereich von 2,3 bis 12 mm wurden in diesen fluidisierten Betten abgeschreckt, die jeweils auf einer Temperatur von 40° C gehalten werden. Die anfängliche Temperatur der Glasscheiben war im Bereich von 610 bis 670° C, und der Vorspannungsgrad der Scheiben wird als durchschnittliche zentrale Zugspannung im Bereich von 42 bis 104 MN/m2 ermittelt. Glass panes with a thickness in the range from 2.3 to 12 mm were quenched in these fluidized beds, which are each kept at a temperature of 40 ° C. The initial temperature of the glass panes was in the range of 610 to 670 ° C, and the degree of prestressing of the panes is determined as the average central tensile stress in the range of 42 to 104 MN / m2.

Der effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben war im Bereich von 0,0062 bis 0,0086 cal/cm2 ° C sec. The effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes was in the range from 0.0062 to 0.0086 cal / cm2 ° C sec.

Beispiel 11 Example 11

Ein Bett von kleinen kompakten Glaskügelchen der Bezeichnung «Ballotini» wurde fluidisiert. Die Eigenschaften des Bettes waren die folgenden: A bed of small, compact glass balls called "Ballotini" was fluidized. The characteristics of the bed were the following:

Teilchengrössenbereich Durchschnittsteilchengrösse (d) Teilchendichte (p) Particle size range Average particle size (d) Particle density (p)

px d px d

0 bis 75,um 58,«m 2,5 g/cm3 145 0 to 75, around 58, m 2.5 g / cm3 145

615 654 615 654

10 10th

Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung 0,34 cal/cm3 ° C Geschwindigkeit der Fluidisierluft im Bett 0,41 cm/s Heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization 0.34 cal / cm3 ° C Velocity of the fluidizing air in the bed 0.41 cm / s

Glasscheiben einer Dicke im Bereich von 2,3 bis 10 mm wurden auf eine anfängliche Temperatur im Bereich von 630 bis 670° C erhitzt und im fluidisierten Bett abgeschreckt, das auf einer Temperatur von etwa 40° C gehalten wurde. Glass panes in the range of 2.3 to 10 mm thick were heated to an initial temperature in the range of 630 to 670 ° C and quenched in the fluidized bed, which was maintained at a temperature of about 40 ° C.

Der Vorspannungsgrad der Glasscheiben war wie folgt: The degree of tempering of the glass panes was as follows:

Anfängliche Glasdicke (mm) Durchschnittliche Glastemperatur zentrale Zugspannung (°C) (MN/m2) Initial glass thickness (mm) Average glass temperature central tension (° C) (MN / m2)

630 630

2,3 2.3

38 38

630 630

6 6

72 72

630 630

8 8th

87 87

650 650

2,3 2.3

40 40

650 650

6 6

74,5 74.5

650 650

8 8th

87 87

650 650

10 10th

90 90

670 670

2,3 2.3

43 43

670 670

6 6

80 80

670 670

8 8th

90 90

Der durchschnittliche effektive Wärmeübergangskoeffizient zwischen dem Bett und den Glasscheiben war 0,011 cal/cm2 ° C sec. The average effective heat transfer coefficient between the bed and the glass panes was 0.011 cal / cm2 ° C sec.

Um die hohe Ausbeute an unzerbrochenen und unverzogenen Glasscheiben, die bei Verwendung eines gasfluidisierten Bettes in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand gemäss der Erfindung erhalten wurden, im Vergleich mit der Ausbeute bei Verwendung eines Bettes in einem brodelnden Fluidisierungszustand zu zeigen, wurde eine Anzahl gleichartiger Glasscheiben eines Formats 30 x 30 cm und einer Dicke von 2, 6 und 12 mm behandelt. Die Glasscheiben hatten eine Kantenendbearbeitung, bei der die Kanten der Glasscheiben unter Verwendung eines Schleifrades mit gebundenem Siliziumkarbid abgerundet waren. Dies ergab einen rauheren Kantenendbearbeitungszustand als den der Glasscheiben nach den Beispielen 1 bis 11, die mit einem Diamantschleifrad endbearbeitet waren. Die Erfindung ermöglichte eine höhere Ausbeute sogar mit diesem rauheren und billigeren Kantenendzustand. In order to demonstrate the high yield of unbroken and undrawn glass sheets obtained using a gas-fluidized bed in a quiet, uniformly expanded particle fluidization state according to the invention, in comparison with the yield when using a bed in a bubbling fluidization state, a number of similar glass sheets were used a format of 30 x 30 cm and a thickness of 2, 6 and 12 mm treated. The glass sheets had an edge finish in which the edges of the glass sheets were rounded using a bonded silicon carbide grinding wheel. This resulted in a rougher edge finishing condition than that of the glass sheets of Examples 1 to 11, which were finished with a diamond grinding wheel. The invention enabled higher yields even with this rougher and cheaper edge finish.

Jede Scheibe wurde auf eine Temperatur entsprechend den folgenden Angaben erhitzt und dann in ein fluidisiertes Bett der in Beispiel 1 beschriebenen porösen y-Aluminiumoxidform eingetaucht. Each disk was heated to a temperature as follows and then immersed in a fluidized bed of the porous y-alumina form described in Example 1.

Für den Zweck dieser Ausbeuteversuche wurden einige heisse Glasscheiben in ein fluidisiertes Bett im ruhigen Zustand entsprechend der Beschreibung in Beispiel 1 eingetaucht. Dann wurde ein aufwallender oder brodelnder Fluidisierungszustand des Bettes durch Steigerung der Fluidisiergasge-schwindigkeit über den die Maximalausdehnung des Bettes erzeugenden Wert eingestellt, und man tauchte eine gleiche Zahl von heissen Glasscheiben in das brodelnde Bett ein. For the purpose of these yield tests, some hot glass panes were immersed in a fluidized bed in the still state as described in Example 1. Then, a bubbling or bubbling fluidization state of the bed was set by increasing the fluidizing gas velocity above the value producing the maximum expansion of the bed, and an equal number of hot glass sheets were immersed in the bubbling bed.

Die Ausbeute an dimensionsmässig annehmbaren, unzerbrochenen Glasscheiben als Prozentsatz der Gesamtzahl der behandelten Scheiben war wie folgt: The yield of dimensionally acceptable, unbroken glass panes as a percentage of the total number of panes treated was as follows:

Glasdicke = 2 mm Glass thickness = 2 mm

Glastemperatur °C Ausbeute Glass temperature ° C yield

Ruhiges Bett Brodelndes Bett Quiet bed seething bed

645 95% 52% 645 95% 52%

660 100% 80% 660 100% 80%

Glasdicke = 6 mm Glass thickness = 6 mm

Glastemperatur °C Ausbeute Glass temperature ° C yield

Ruhiges Bett Brodelndes Bett Quiet bed seething bed

640 80% 40% 640 80% 40%

645 100% 60% 645 100% 60%

Glasdicke = 12 mm Glass thickness = 12 mm

Glastemperatur °C Ausbeute Glass temperature ° C yield

Ruhiges Bett Brodelndes Bett Quiet bed seething bed

635 80% 40% 635 80% 40%

645 100% 75% 645 100% 75%

Obwohl die obigen Beispielsergebnisse unter Verwendung von quadratischen Glasscheiben des Formats 30 x 30 cm erhalten wurden, ergeben sich sogar noch niedrigere Ausbeuten infolge von Bruch und Verziehung, wenn man grosse Glasscheiben, wie z. B. vom Kraftfahrzeug-Windschutzscheibenformat, in einem brodelnden fluidisierten Bett behandelt. Im Gegensatz dazu sind die Ausbeuten, die erhalten wurden, Although the above example results were obtained using 30 x 30 cm square glass panes, even lower yields result from breakage and warping when large glass panes, such as. B. from the automobile windshield format, treated in a bubbling fluidized bed. In contrast, the yields that were obtained

wenn man solche grösseren Glasscheiben in einem ruhigen fluidisierten Bett gemäss der Erfindung behandelt, wenigstens ebensogut wie die der oben angeführten Beispiele. if one treats such larger glass panes in a quiet fluidized bed according to the invention, at least as well as that of the examples given above.

Der Wert der im Glas erzeugten Spannungen sinkt, wenn die Badtemperatur wächst, und an der Grenze, die etwa 300° C oder mehr betragen kann, sind die Spannungen im Glas derart, dass das Glas eher erweicht als vorgespannt wird. Heiz- und/oder Kühlelemente können an den Seitenwänden des Tanks 18 zur Steuerung der Temperatur des fluidisierten Bettes vorgesehen sein. In allen Beispielen waren die Glasscheiben aus handelsüblichem Natron-Kalk-Kieselsäure-Glas. wie es bei der Herstellung von Flugzeug-Windschutzscheiben, Kraftfahrzeug-Windschutzscheiben, Schiffsfenstern und architektonischen Glasplatten verwendet wird. Glas anderer Zusammensetzungen kann in gleicher Weise unter Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens vorgespannt oder angelassen werden. Auch andere Gegenstände als Glasscheiben, beispielsweise gepresste Glasgegenstände, wie z. B. Isolatoren oder Linsenrohstücke, oder geblasene Glasgegenstände, lassen sich nach dem erfindungsgemässen Verfahren vorspannen oder vergüten. The value of the stresses generated in the glass decreases as the bath temperature increases, and at the limit, which can be about 300 ° C or more, the stresses in the glass are such that the glass is softened rather than tempered. Heating and / or cooling elements can be provided on the side walls of the tank 18 to control the temperature of the fluidized bed. In all examples, the glass panes were made from commercially available soda-lime-silica glass. as used in the manufacture of aircraft windshields, automotive windshields, ship windows and architectural glass panels. Glass of other compositions can be tempered or tempered in the same way using the method according to the invention. Objects other than glass panes, for example pressed glass objects, such as. B. insulators or lens blanks, or blown glass objects can be tempered or tempered by the inventive method.

Ein fluidisiertes Bett gemäss der Erfindung kann für andere Wärmebehandlungen von Glas, z. B. für die Erhitzung eines verhältnismässig kalten Glasgegenstandes vor einem weiteren Verarbeitungsschritt verwendet werden, wobei der Wärmeübergang vom fluidisierten Material auf das Glas, das in das Bett eingetaucht ist, ohne Schädigung des Glases erleichtert wird, auch wenn das Glas eine Temperatur erreicht hat, bei der es für eine Schädigung durch unregelmässige Kräfte anfällig ist. A fluidized bed according to the invention can be used for other heat treatments of glass, e.g. B. be used for heating a relatively cold glass object before a further processing step, the heat transfer from the fluidized material to the glass, which is immersed in the bed, is facilitated without damage to the glass, even if the glass has reached a temperature who is susceptible to damage from irregular forces.

Die Erfindung lässt sich auch zur Wärmevorspannung von Glasscheiben anwenden, die erhitzt und gebogen wurden, während sie in nahezu vertikaler Stellung gehalten sind, und längs einer horizontalen Bewegungsbahn vorrücken, wie in der GB-PS 1 442 316 beschrieben ist. In der in dieser Patentschrift beschriebenen Vorrichtung sind die Biegeformen in einer erhitzten Kammer eingeschlossen, die von einer geneigten Stellung in eine Stellung gekippt wird, in der die gebogene Glasscheibe zwischen den Biegeformen vertikal ist und senkrecht in ein ruhiges fluidisiertes Bett der oben beschriebenen Art abgesenkt werden kann. The invention can also be applied to the thermal tempering of panes of glass which have been heated and bent while being held in an almost vertical position and which advance along a horizontal trajectory as described in GB-PS 1,442,316. In the device described in this patent, the bending molds are enclosed in a heated chamber which is tilted from an inclined position to a position in which the curved glass sheet between the bending molds is vertical and lowered vertically into a still fluidized bed of the type described above can.

Bei einem anderen Verfahren unter Anwendung der Erfindung kann eine Glasscheibe durch Eintauchen in ein fluidi- In another method using the invention, a glass sheet can be immersed in a fluid

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

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65 65

11 11

615 654 615 654

siertes Bett erhitzt werden, das auf einer ausreichend hohen Temperatur zur Erhitzung des Glases auf die Vor-Biege-Temperatur ist. Nach Entfernen aus dem heissen Bett wird die Scheibe gebogen, und die gebogene Scheibe wird dann durch Eintauchen des Glases in ein fluidisiertes Bett vorgespannt, das in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand entsprechend obiger Beschreibung ist. Die Glasscheibe könnte während der Vorgänge des Erhitzens, Biegens und Härtens von dem gleichen Satz von Zangenschenkeln getragen werden, wobei die Zangenschenkel einstellbar so montiert sind, dass sie sich der gebogenen Gestalt des Glases nachfolgend bewegen. Bei einer anderen Anordnung wird jede Glasscheibe an nicht justierbaren Zangenschenkeln zum Erhitzen aufgehängt, während des Biegens auf eine Unter-5 kantenhalterung der in der GB-PS 1 442 316 beschriebenen Art übertragen, wobei die gebogene Glasscheibe von einem zweiten Satz von Zangenschenkeln erfasst wird, die gemäss der gebogenen Form der Glasscheibe angeordnet sind, und schliesslich in das ruhige fluidisierte Bett zum Abschrecken io abgesenkt. be heated bed that is at a sufficiently high temperature to heat the glass to the pre-bending temperature. After removal from the hot bed, the disk is bent and the bent disk is then biased by immersing the glass in a fluidized bed which is in a quiet, uniformly expanded particle fluidization state as described above. The glass sheet could be carried by the same set of pliers legs during the heating, bending, and curing operations, the pliers legs being adjustably mounted to follow the curved shape of the glass. In another arrangement, each sheet of glass is hung on non-adjustable pliers legs for heating, while being bent, transferred to a lower edge holder of the type described in GB-PS 1 442 316, the bent glass sheet being gripped by a second set of pliers legs, which are arranged according to the curved shape of the glass pane, and finally lowered into the calm fluidized bed for quenching.

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1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (10)

615 654 615 654 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 1. Verfahren zur Wärmebehandlung von Glas, bei dem das Glas mit durch Gas fluidisiertem teilchenförmigem Material zwecks Wärmeaustausches zwischen den Oberflächen des Glases und dem fluidisierten Material kontaktiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das fluidisierte Material in einem mindestens annähernd ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchen-fluidisierungszustand gehalten wird durch Regulierung der Geschwindigkeit des Gasstromes so, dass diese über die ganze Basis des Bettes einen gleichmässigen Wert hat, der zwischen einem unteren Grenzwert, bei dem die Teilchen im gleichmässig verteilten, aufwärtsströmenden Gas gerade suspendiert werden, und einem oberen Grenzwert, bei dem die maximale Ausdehnung des Bettes auftritt und eine freie Oberfläche an der Oberseite des Bettes erhalten bleibt, liegt. 1. A method for the heat treatment of glass, in which the glass is contacted with gas-fluidized particulate material for the purpose of heat exchange between the surfaces of the glass and the fluidized material, characterized in that the fluidized material in an at least approximately calm, uniformly expanded particle fluidization state is maintained by regulating the velocity of the gas flow so that it has a uniform value over the entire base of the bed, between a lower limit value at which the particles are just suspended in the evenly distributed upward flowing gas and an upper limit value at which the maximum expansion of the bed occurs and a free surface on the top of the bed is preserved. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man das Bett (17) auf einer Temperatur im Bereich von 30 bis 150° C hält. 2. The method according to claim 1, characterized in that the bed (17) is kept at a temperature in the range of 30 to 150 ° C. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Gasstrom zur Aufrechterhaltung des ruhigen Zustandes des fluidisierten Bettes (17) reguliert durch Erzeugung eines hohen Druckabfalls im Fluidisie-rungsgasstrom durch eine Membran (20) vor seinem Eintritt in das Bett (17). 3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the gas flow to maintain the calm state of the fluidized bed (17) is regulated by generating a high pressure drop in the fluidizing gas flow through a membrane (20) before it enters the Bed (17). 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das teilchenförmige Material aus Teilchen einer Dichte von 0,3 bis 3,97 g/cm3 und einer Durch-schnittsteilchengrösse von 5 bis 120 /im besteht und so gewählt ist, dass es in dem ruhigen Zustand durch in dem Bett (17) mit einer gleichmässigen Geschwindigkeit von 0,045 bis 5,61 cm/sec strömendes Fluidisierungsgas fluidisierbar ist. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the particulate material consists of particles with a density of 0.3 to 3.97 g / cm3 and an average particle size of 5 to 120 / im and is selected so that it can be fluidized in the calm state by fluidizing gas flowing in the bed (17) at a uniform speed of 0.045 to 5.61 cm / sec. 5. Verfahren nach Anspruch 4 zum Wärmevorspannen von flachem Natron-Kalk-Kieselsäure-Glas einer Dicke im Bereich von 2,3 bis 12 mm, das auf eine Temperatur im Bereich von 610 bis 680° C erhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das fluidisierte Bett (17) eine Wärmekapazität je Volumeinheit bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,02 bis 0,37 cal/cm3 ° C aufweist und bei einer Temperatur bis zu 150° C gehalten wird zur Erzeugung einer durchschnittlichen zentralen Zugspannung im Glas im Bereich von 22 bis 115 MN/m2. 5. The method according to claim 4 for the heat tempering of flat soda-lime-silica glass with a thickness in the range from 2.3 to 12 mm, which is heated to a temperature in the range from 610 to 680 ° C, characterized in that the fluidized Bed (17) has a heat capacity per unit volume with minimal fluidization in the range of 0.02 to 0.37 cal / cm3 ° C and is kept at a temperature up to 150 ° C to generate an average central tensile stress in the glass in the range of 22 to 115 MN / m2. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das fluidisierte Material aus Teilchen von solchem nichtkompaktiertem Teilchengefüge besteht, dass die scheinbare Dichte der Teilchen geringer als die tatsächliche Dichte des die Teilchen bildenden Materials ist. 6. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the fluidized material consists of particles of such non-compacted particle structure that the apparent density of the particles is less than the actual density of the material forming the particles. 7. Verfahren nach Anspruch 6 zur Wärmevorspannung einer Glasscheibe, dadurch gekennzeichnet, dass das fluidisierte Bett (17) aus Teilchen einer Durchschnittsteilchen-grösse im Bereich von 5 bis 120 itm und einer scheinbaren Teilchendichte im Bereich von 0,3 bis 2,35 g/cm3 besteht und die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,02 bis 0,37 cal/cm3 ° C liegt. 7. The method according to claim 6 for heat prestressing a glass pane, characterized in that the fluidized bed (17) consists of particles having an average particle size in the range from 5 to 120 itm and an apparent particle density in the range from 0.3 to 2.35 g / cm3 exists and the heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization is in the range of 0.02 to 0.37 cal / cm3 ° C. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus einer porösen Form von Aluminosilikat-material einer Durchschnittsteilchengrösse in einem Bereich von 60 bis 75,£im und einer scheinbaren Teilchendichte im Bereich von 1,21 bis 1,22 g/cm3 bestehen und die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes (17) bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,11 bis 0,19 cal/cm3 0 C liegt. 8. The method according to claim 7, characterized in that the particles of a porous form of aluminosilicate material having an average particle size in a range from 60 to 75, lbs and an apparent particle density in the range from 1.21 to 1.22 g / cm3 exist and the heat capacity per unit volume of the bed (17) with minimal fluidization is in the range of 0.11 to 0.19 cal / cm3 0 C. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen aus nichtporösem, pulverförmigem a-Alu-miniumoxid einer Durchschnittsteilchengrösse im Bereich von 23 bis 54,«m und einer Teilchendichte von 3,97 g/cm3 bestehen und die Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung 0,32 cal/cm3 °C ist. 9. The method according to claim 7, characterized in that the particles consist of non-porous, powdery a-aluminum oxide having an average particle size in the range from 23 to 54 .mu.m and a particle density of 3.97 g / cm 3 and the heat capacity per unit volume With minimal fluidization is 0.32 cal / cm3 ° C. 10. Fluidisiertes Bett zur Durchführung des Verfahrens gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilchen des Bettes (17) eine Durchschnittsteilchengrösse im Bereich von 5 bis 120 /<m und eine Teilchendichte im Bereich von 0,3 bis 3,97 g/cm3 aufweisen und so gewählt sind, dass das Bett (17) in einem ruhigen, gleichmässig ausgedehnten Teilchenfluidisierungszustand ist und eine Wärmekapazität je Volumeinheit des Bettes bei Minimalfluidisierung im Bereich von 0,02 bis 0,37 cal/cm3 ° C aufweist. 10. Fluidized bed for carrying out the method according to claim 1, characterized in that the particles of the bed (17) have an average particle size in the range from 5 to 120 / <m and a particle density in the range from 0.3 to 3.97 g / cm 3 and are selected such that the bed (17) is in a calm, uniformly expanded particle fluidization state and has a heat capacity per unit volume of the bed with minimal fluidization in the range from 0.02 to 0.37 cal / cm 3 ° C.