DE1471988A1

DE1471988A1 - Apparat zum Erwaermen von Glasscheiben

Info

Publication number: DE1471988A1
Application number: DE19641471988
Authority: DE
Inventors: Mcmaster Harold Ashley; Nitschke Norman Carl
Original assignee: Permaglass Inc
Current assignee: Permaglass Inc
Priority date: 1963-11-29
Filing date: 1964-11-27
Publication date: 1969-03-13
Also published as: US3332759A; FR1415274A; NL6413806A; NL6413804A; BE656393A; US3399042A; US3281229A; BE656390A; GB1108162A; DE1471986A1; GB1108163A; US3332762A; DE1471986B2; SE319868B; NL6413803A; US3282447A; BE656391A; DE1288254B; SE315987B; BE656392A

Description

Diese Erfindung betrifft einen Apparat zum Erwärmen von Scheiben aus thermoplastischem Material und insbesondere zur Herstellung getemperter, gekrümmter Glasscheiben» wie sie laufend für Automobilfenster verwendet werden_β

In den letzten Jahren ergab sich eine stark gesteigerte Nachfrage nach gekrümmten Glasscheiben oder Platten zur Verwendung als Automobilfenster, öchutzscheiben für Fernsehschirme, Gebäudefenster usw„o Gleichzeitig fanden die Vorteile von getempertem Glas, insbesondere seine Festigkeits- und Sicherheits'merkmale, eine immer wachsende Anerkennung, und deshalb richtet sich die laufende Nachfrage auf Fenster aus getempertem, gekrümmtem Glas. Bei der Herstellung von getempertem Glas ist notwendig, daß die einzelnen Glasstücke zuerst zu der besonderen gewünschten Form geschnitten und ge-

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frrmt und dann getempert werden. Demnach ist bei der Herstellung gekrümmter, getemperter Glasscheiben für Automobilfenster und dgl» die Reihenfolge der Verfahrensschritte im wesentlichen die, daß man (1) eine ungetemperte Glasscheibe auf die richtige Größe bringt, wobei die Ecken abgerundet und, wenn es gewünscht ist, poliert werden, (2) die Scheibe erwärmt und auf die erforderliche Krümmung biegt und man (3) schnell und gleichförmig die gekrümmte Scheibe abkühlt, um die Temperung zu erzielen»

In der Patentanmeldung (P 598

Case P-301-6) werden ein verbessertes Verfahren und ein Apparat zur Herstellung gekrümmter, getemperter Glasscheiben auf kontinuierlicher Basis offenbart und beansprucht. Gemäß dieser Erfindung werden die zu krümmenden und zu tempernden Glasscheiben entlang einem langgestreckten perforierten Bett bewegt, welches sich durch einen Heizofen und dann durch einen kühlenden Gebläsekopf ,erstreckt, wobei das Bett anfangs eben ist und dann in einer Übergangszone all— mählich in Querrichtung gekrümmt wird« Die Glasscheiben schweben über dem Bett in dem Ofen auf heißen Gasen, welche durch die Perforationen ausgestoßen werden« Zu der Zeit, zu der die Glasscheiben die Übergangszone erreicht haben, sind sie demnach durch die heißen Gase so auf die Verformungstemperatur erwärmt, daß sie sich aufgrund der Schwerkraft durchbiegen, um mit der gekrümmten Oberfläche des Bettee übereinzustimmen· Die heißen gekrümmten Glasscheiben

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schweben dann durch den Gebläsekopf, in dem sie durch Luft mit Raumtemperatur gekühlt und getragen werden, welche durch diesen Abschnitt des Bettes in dem Gebläsekopf ausgestoßen wird. Mit einem solchen Verfahren und einem solchen Apparat können ausgezeichnet getemperte, gekrümmte Glasscheiben mit kontinuierlich hoher Herstellungsgeschwindigkeit und bei verhältnismäßig niedrigen Kosten erzeugt werden·

Ein besonderes Problem, welches vom praktischen Standpunkt aus besonders wichtig ist, besteht darin, einen solchen Apparat zu schaffen, welcher mit verhältnismäßig niedrigen Kosten konstruiert, betrieben und instandgehalten werden kann· Die HauptSchwierigkeit besteht hier darin, daß das Ofenbett, über welchem die Glasscheiben schweben, unbedingt von beträchtlicher Länge sein und bei hoher Temperatur arbeiten muß, welche ausreicht, das Glas zu erweichen· Dieses führt zu Wärmeausdehnungsproblemen und zu den dazugehörigen Spannungen und Verformungen im Tragbett« Alle solchen Verformungen bilden selbstverständlich eine schwere Beeinträchtigung, da die Erzielung einer genauen, kontrollierten Glasoberflache, sei sie gekrümmt oder eben, von der absoluten Genauigkeit der Bettoberfläche abhängig ist* Außerdem kann die Verformung des Bettes ein ungleichmäßiges Schweben der Scheiben hervorrufen und eine Berührung zwischen den Scheiben und dem Bett zur Folge haben, wodurch das Glas beschädigt wird·

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Apparat zum

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Erwärmen eineeiner Glasscheiben τοrgβschlagen, welcher ein Sett aus Gas ausstoßenden öffnungen und Yorriohtungen aufweist, um erwärmte Gase an die Auelaßöffnungen mit auereichender Geschwindigkeit zu liefern» so daß das Glas über den Auslaßöffnungen getragen wird, wobei das Gastragbett aus einem Material mit niedriger Wärmekapazität und niedriger Wärmeleitfähigkeit und/oder einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie einem hohen Wärmeausstoßwiderstand besteht«

' Ein weiteres schwerwiegendes Problem besteht darin,

jegliche Berührung des erweichten Glases mit dem Bett zu verhindern, denn wenn irgendeine solche Berührung stattfindet, ergibt sich daraus eine Beschädigung des Glases* Dieses Problem ist besondere in der Übergangszone akut, in der das Bett sich ron einer ebenen in eine gekrümmte Kontur ändert, da sioh die weichen Glasscheiben gerade in dieser Zone in ihre neue gekrümmte Form durchbiegen müssen· Es ist selbstverständlich äußerst zweckmäßig, wenn ein Mlnimal abetand zwischen dem Bett und der Glasscheibe besteht, wenn die letztere über die Ubergangszone läuft, da bei einem größeren Abstand eine größere Möglichkeit besteht, daß die Glasscheibe aufgrund der kleinsten Unregelmäßigkeiten in dem die Schwelung herstellenden Gasdruck eine Form annimmt, welche nioht mit der des Bettes identisch ist« Damit die Glaesoheibe eine Form annimmt, welohe identisch mit der Krümmung des Bettes ist, muß sie auf eine sehr hohe Tempe-

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ratur erwärmt werden, so daß die Schwerkraft ihre Verformung bewirken kann· Wenn das Glas sich entlang dem ebenen Abschnitt des Bettes bewegt, wird es auf seine Verformungstemperatur erwärmt« Während sich die Glasscheibe jedoch über dem ebenen Abschnitt des Bettes befindet, besitzt sie eine verhältnismäßig niedrige Temperatur, und ihre Biegsamkeit oder ihre Fähigkeit, sich unter Einwirkung der Schwerkraft zu verformen, ist verhältnismäßig gering oder gleich Null« Wenn deshalb eine Glasscheibe über eine abrupte Änderung in der Kontur des Bettes läuft, während sie sich auf einer niedrigen Temperatur befindet, wird sie sich nicht aufgrund der Schwerkraft in dem Grad durchbiegen, welcher notwendig ist, damit sie in einer konstanten Entfernung vom Bett An allen Punkten bleibt« D«h«, wenn e/ine Glasscheibe sich bei einer unter der Verformunfestemperatur liegenden Temperatur entlang dem Bett bewegt und von dem ebenen Abschnitt des Bettes über einen Funkt läuft, bei dem das Bett abzufallen beginnt, wird sich die Glasscheibe über dem Abschnitt des Bettes, welcher abfällt, in der Art eines Auslegers hinaus erstrecken, wodurch sich der Abstand vom Bett zum Glas entlang des Abschnittes des Bettes, welcher abfällt, vergrößert« Als Ergebnis dieser Auslegerwirkung tritt ein Moment auf, welches auf das Glas wirkt und eine Kraft erzeugt, die auf das Glas an dem Funkt oder direkt oberhalb dieses Punktes nach unten wirkt, bei dem das Bett abzufallen beginnt, und deshalb danach streben, das Glas mit dem Bett an diesem Funkt

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In Berührung zu bringen« Deshalb muß ein Bett verwendet werden, welches eine Übergangszone hat, deren Krümmung mit einer Geschwindigkeit entsprechend den Verformungsmöglichkeiten der darüber laufenden Glasscheibe anwächst, so daß sich die Glasscheibe durchbiegt und mit dem Bett so schnell wie möglich in Übereinstimmung kommt und sich in allen Funkten in konstanter Entfernung über dem Bett befindet» Mit anderen Worten darf die Krümmung des Bettee nicht mit einer solchen Geschwindigkeit steigen, daß eine sich entlang dem Bett bewegende Glasscheibe sich nicht mit der gleichen Geschwindigkeit unter Einwirkung der Schwerkraft durchbiegt, um sich der Krümmung des Bettes anzupassen« Selbstverständlich besteht der eine Weg zur Lösung dieses Problems darin, die Änderung der Kontur des Bettes von der ebenen zur gekrümmten Form äußerst langsam vorzunehmen, doch hat dies eine sehr langjMjiie Übergangszone zur PoIge, wodurch die Kosten der Ofenkonstruktion aufgrund der zugefügten Länge zusammen mit den Betriebs- und Instandhaltungskosten aufgrund der Extrakosten für Heizung und Wartung der zugefügten Länge des Ofens stark ansteigen« Im wesentlichen ist ein perfektes System demnach ein System, bei dem ein äußerst dichter Abstand zwischen dem Bett und den Glas-

scheiben herrscht, um eine optimale Kontrolle beim Biegen der Glasscheibe zur vorbestimmten Krümmung zu erzielen, und gleichzeitig nur die geringste Möglichkeit einer Berührung zwischen dem Glas und dem Bett besteht und alles mit

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der kürzesten möglichen Übergangszone erreicht wird· Die Torliegende Erfindung schlägt ein solohes System vor«

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die ÜbergangSEone des Bettes, in der das Bett seine Kontur entlang seiner Längsachse ron einer ebenen eur in Querrichtung gekrümmten Kontur verändert, so geformt, daß die Änderungsgeschwindigkeit im Grad der Querkrümmung, rom ebenen eum vollen vorbestimmten Krümmungezustand, zuerst verhältnismäßig niedrig ist, dann ansteigt und danach wieder abnimmt. Insbesondere ist die jinderungsgesohwindigkeit im Grad der Querkrümmung entlang dem Übergangsabsohnitt zuerst allmählich und ansteigend, dann schnell und ansteigend, dann konstant, dann schnell.und abnehmend und schließlich allmählioh und abnehmend· Selbstverständlich ist die Mittellinie des Bettes in Längsrichtung über die gesamte Länge eine gerade Linie, und es ist offenbar, daß, wenn sich die Krümmung in der Übergangezone steigert, die Bettkanten sozusagen von der Mittellinie des Bettes aus abfallen, wobei sich die Bettkanten in dem ebenen Bettabschnitt auf der gleichen Höhe wie die Mittellinie befinden und dann allmählich niedriger und niedriger in Bezug auf die Mittellinie des Bettee beim Fortschreiten durch die Übergangszone werden. Demnach ist eine andere Möglichkeit, die Grundidee dieser Erfindung allgemein auszudrücken, die, daß die Geschwindigkeit, mit der die Bettkanten von der Mittellinie des Bettes in Längsrichtung in der Übergangezone abfallen, zuerst verhältnis-

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mäfiig niedrig ist» dann ansteigt und schließlich absinkt* Eine Aufzeichnung einer solchen Xnderungsgeschwlndlgkeit ergibt eine Kurve, welche etwa einer Sinuskurve angenähert ist. Mit einem solchen Gebilde kann eine relatiy kurse Übergangstone Susanen alt eines äußeret geringen Abstand swisohen den Glasscheiben und dem Bett verwendet werden, wobei dennoch die kleinste Möglichkeit einer beschädigenden Berührung zwisohen dem Glas und dem Bett besteht· Ein solches Bettgebilde nttzt die YerfoxmungsmBgliohkeiten der Glasscheibe aus, indem es die Kontur so schnell ändert, wie sich die auf Terformungstemperatur erwärmten Glasscheiben unter der Einwirkung der Schwerkraft verformen·

Die geringe Wärmeausdehnung des Bettes bildet ein Problem, da das Bett in einem Ofen untergebracht sein muß, weloher in der praktischen Aueführungeform aus Materialien mit höherer Wärmeausdehnung, d.h. aus Metall hergestellt werden mufl« Das führt zu unerwünschten Spannungen, welche ausreichen, eine Verformung oder einen Bruch des Bettes oder des Ofens tu bewirken, wenn der Ofen auf die Arbeltetemperatur erwärmt wird· Dieses Problem wird gemäß einem früheren Aspekt der Erfindung behandelt, indem das Bett auf im Abstand angeordneten Pfosten getragen wird» welche unabhängig von den Ofenwänden sind und an einem Gebilde* befestigt sind, das sich In der Längsrichtung des Ofens im Abstand davon erstreokt und eine Wärmeauedehnung aufweist, welche im wesentlichen gleich der des Bettes, das es trägt,

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ist, wenn die Temperatur des Bettes yon der Raumtemperatur auf die Arbeitstemperatur erhöht wird« In der bevorzugten Ausführungsfom besteht das sich in Längsrichtung erstreckende Gebilde aus Stahl und hat demnach einen verhältnismäßig hohen Wärmeausdehnungskoeffizienten, ist jedoch so angeordnet, daß es auf einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur selbst dann bleibt, wenn sich der Ofen auf der Arbeitetemperatur befindet, so daß seine Wärmeausdehnung sehr gering ist. Das Gebilde wird aus sich in Längsrichtung erstreckenden Abschnitten gebildet, deren benaohbarte Enden im Abstand voneinander angeordnet sind und bei denen jeder dieser Abschnitte einen Abschnitt des keramischen Bettes trägt· Der Ofen kann sich dann unabhängig von dem Bett und seinem Traggebilde^ ausdehnen und zusammenziehen, wobei das Bett und sein Traggebilde etwa die gleiche Ausdehnung durchmaohen, welche ziemlich gering ist, wenn der Ofen auf die Arbeitetemperatur erwärmt wird·

Die Erfindung wird aus der folgenden in die Einzelheiten gehenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen deutlicher hervorgehen·

Pig· 1 iet eine isometrische Ansicht des bevorzugten Apparates, bei der Teile weggebroohen sind und die teilweise βohββatisoh ist und die die Bettform in und durch den Heiaofen, in dta die Glasscheiben gebogen werden, und in und durch den Gebläaekopf darstellt, in dem die gebogenen Glasscheiben getempert werden·

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Fig« 2 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teiles des Apparates der Figo 1, wobei Teile weggebrochen oder im Schnitt gezeigt werden, und sie stellt die Trageinheiten für die Bettabschnitte in dem Ofen dar«

Fig« 3 ist eine Querschnittsansicht eines Abschnittes des in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ofens, welche im wesentlichen gemäß der Linie 3-3 der Fig« 2 verläuft und bei der in Richtung der Pfeile geblickt wird.

Fig« 4 ist eine Seitenansicht eines darstellenden perforierten Bettes, um den Übergang der Oberflächenkontur vom ebenen zum gekrümmten Zustand zu zeigen·

Figo 5 ist eine graphische Darstellung, welche die Veränderungen der Sehnenhöhe verschiedener Abschnitte des Bettes In der Übergangszone zeigt, wobei die Strecke entlang dem Bett auf der Abszisse und die Sehnenhöhe an dem verschiedenen Stellen auf der Ordinate aufgetragen sind«

Fig. 6 ist eine vergrößerte Endansicht des Blockes des Bettes der Fig« 4 gemäß der Linie 6-6, und sie zeigt insbesondere den Übergang entlang jedes Blockes der Bettoberfläohe in der Übergangszone«

Fig· 7 ist eine perspektivische verlängerte Ansicht des Blookes 5 der Figuren 4 und 6«

Der in Fig· 1 gezeigte Apparat umfaßt «in langgestreckt es perforiertes Bett, welches allgemein das Bezugszeiohen 20 trägt und das In der tatsächlichen hierin gezeigten Aueführungsform ttwa 60 m lang ist und sich aus drei

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Haupt abschnitt en eusammensetct· Diese Abschnitte umfassen einen Ladeabschnitt 21, einen Erwärmungs- und Biegeabsohnitt 22 sovie einen Temperabsohnitt 23· Der Erwärmungs- und Biegeabsohnitt 22 liegt in eines langgestreckten Ofengebilde, welches allgemein mit 24 gekennieiohnet ist, und bildet dessen Boden· Der Temperabsohnitt 23 erstreokt sich durch einen kühlenden Gebläsekopf 25« Das Bett ist in gesamten Abschnitt 21 und im größten Teil des Abschnittes 22 eben, und etwa swei Drittel des Weges durch den Abschnitt 22 bilden die Übergangseone, in der das Bett allmählich in einer Richtung konvex gekrümmt wird, welche quer sur Längsaohse des Bettes verläuft. Der Bettabsohnitt 23 in Gebläsekopf 25 und der Teil des Abschnittes 22 am Ende des Ofens nahe dem Gebläsekopf haben eine gleichförmige querlaufende Krümmung, welche die gleiche ist, wie die, die bei den Glassoheiben hergestellt werden soll· Die Ebene des Bettee ist um die Längsachse des Bettes so geneigt, daß sie einen Winkel zur Horisontalen bildet· Dadurch ist die linke Längskante des Bettes, die bei 26 gezeigt wird, niedriger als die rechte Kante 27· Ein Kettenförderer, der allgemein die Hummer 28 trägt und im Abstand voneinander angeordnete Paare die Glasscheibe tragender 8tutβen 29 aufweist, dient daeu, die Glasscheiben über das Bett 20 vom Ladeabsohnitt 21 durch den Ofen 24 und duroh den gesamten Gebläsekopf 25 eu bewegen· Durch die Perforationen 54 in dem Bett 20 ausströmendes Gas bildet einen Film oder ein Gaskissen auf dem Bett, so daß die

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Glasscheiben darüber eohweben· Im wesentlichen arbeitet der Apparat wie folgt: Die zu krümmenden und eu tempernden Glasscheiben 30 werden auf das Bett in dem Ladeabsohnitt aufgebracht, wobei die Bodenkante jeder Scheibe an einem Paar Stützen 29 ruht, welche an der Förderkette 28 befestigt sind· Die Glasscheiben werden von der Kette befördert und schweben über dem Bett, wobei sie aufgrund des durch die Perforationen in dem Bett ausströmenden Grases mit dem Bett nicht in Berührung stehen« Die schwebenden Glasscheiben werden auf diese Weise durch den Ofen 24 geführt, in dem sie auf die Verformungstemperatur durch die heißen Gase erwärmt werden, welche durch die Bettperforationen auegestoßen werden, und wenn sie den gekrümmten !Feil des Abeohnittes 22 erreiohen und über die Übergangszone des Abschnittes 22 laufen, biegen sich die Scheiben aufgrund der Schwerkraft duroh, um eich der Krümmung anzupassen, wobei sie während der ganzen Zeit auf dem Gas getragen werden und mit dem Bett nicht in Berührung stehen» Wenn demnach die Scheiben das Ende des Ofens erreiohen, besitzt ihre Form die volle gewünschte Krümmung« Der Transport der schwebenden, erwärmten, gekrümmten Glasscheiben wird dann duroh den Gebläsekopf 25 fortgesetzt, wo sie duroh die kühlende Luft, getempert werden, welche aus den Bettperforationen im Gebläeekopf ausströmt*

Wie schon oben ausgeführt wurde, beetent eine der ernsteren Schwierigkeiten bei einem Apparat der allgemein be-

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schriebenen Type in der Wäraeausdehnung dee Bettes in dea Ofen· Da es allgemein unzweckmäßig ist, die Temperatur der Glasscheiben zu schnell zu erhöhen, damit sich keine ungleichförmige Erwärmung mit der daraus entstehenden Beschädigung des Glases ergibt» und da eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit erwünsoht ist, ist offenbar, daß Vorteile darin bestehen, einen Ofen beträchtlicher Länge zu verwenden· Ih der gezeigten Ausführungsform ist der Ofen etwa 42 m lang und 60 cm breit. Der Ofen arbeitet auf einer Temperatur oberhalb 593⁰C und bis zu 732⁰C, und verschiedene Temperaturzonen werden in dem Ofen aufrecht erhalten, wie es hierin später beschrieben wird· Zum Anfang und nach jeder Instandhaltungsunterbrechung muß der Ofen selbstverständlich von der Raumtemperatur auf diese Arbeitstemperatur gebracht werden, und wenn demnaoh eine nicht kompensierte Wärmeausdehnung des Bettes über die gesamten 42 m der Länge auftritt, wird sich eine Bettverformung ergeben, welche wiederum zu einem ungleichförmigen Schweben des Glases, einer schlechten Wärmeverteilung, einer Beschädigung des Glases aufgrund einer Berührung mit dem Bett, einer ungenauen GlaskrUmmung und zu anderen Problemen führt« Selbstverständlich besteht ein Weg, das Problem der Glasberührung mit dem Bett zu beschränken, darin, das Glas ziemlich hooh über dem Bett sohweben zu lassen, indem ein beträchtlicher Gasdruck verwendet wird« Dies ist jedoch dementsprechend teuer», da höhere Gasdrücke höhere Kosten verursaohen, und

θβ hat den sohweren Nachtei1_; daß eine geringere Eontrolle der genauen Form erzielt wird, welche den Glasscheiben vermittelt wird· Wie unten zu beschreiben sein wird, sohweben in dem bevorzugten System der vorliegenden Erfindung die Glasscheiben in einer äußeret niedrigen stabilen Höhe über dem Betty und zwar insbesondere direkt bevor und während das Glas gekrümmt wird, und daduroh wird es um so wichtiger, daß aich keine Verformung des Bettes aus der Wärmeausdehnung ergeben kann·

Gemäß der Erfindung besteht der gesamte Bettabschnitt 22 aus einem Material mit extrem niedrigem Wärmeausdehnungskoeffizienten von nioht mehr als 1 χ 10"" / ⁰C sowie einem ausgezeichneten Wärmestoßwiderstand, was dazu ausreicht, daß das Bett, wenn es sich auf einer Temperatur von etwa 732⁰C befindet, Luft bei Raumtemperatur ausgesetzt werden kann, ohne daß das Bett beschädigt wird· Insbesondere wird der Bettabschnitt 22 im Ofen 24 au« Blöoken 31 aus geschmolzenem Quarz gebildet, von denen jeder eine Breite aufweist, die gleich der Breite des Bettes ist, und eine Länge von etwa 75 cm hat· Demnach umfaßt der gesamte 42 m lange Bettabschnitt 22 56 Quarzblöcke 31, welche axial fluchten und aneinander anstoßen sowie vorzugsweise eine f latte Dichtung aus pulverisiertem geschmolzenem Quarz aufweisen, welche alle Spalten zwischen den Blöcken füllt, um diese abzudichten und sie miteinander zu verbinden· Die Blöcke werden hergestellt, indem sie au« körnigem geschmolzenem Quarz vor-

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zugsweise mit verschiedenen Korngrößen gegossen und dann auf Sintertemperatur erhitzt werden· D.h., Quarzpulver mit einer Korngröße von 325 Maschen (liohte Masohenweite : 0,044 mm) und feiner wird mit Wasser zu einem Brei vermischt, und diesem Brei wird körniger Quarz verschiedener Größe, von 200 Maschen (liohte Masohenweitet 0,074 mm) bis zu 3,175 mm zugegeben, wobei dieses Gemisch dann zu der gewünschten Form in porösen Gripsformen oder dgl« gegossen wird. Naoh dem Trocknen werden die gegossenen Blöcke dann auf etwa 1O93°C erhitzt, um sie zu sintern, wie es dem Fachmann gut bekannt ist· Die Blöcke werden vorzugsweise mit der Insgesamt gekrümmten oder mit irgendeiner anderen gewünschten Oberfläohenform und mit zumindest den größeren Gaskanälen darin gegossen, und naoh dem Erhitzen werden sie auf ihre genaue Endform maschinell bearbeitet· Solche Blöcke haben einen so geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten, etwa 0,54 χ 10 /⁰C , daß die gesamte lineare Ausdehnung des ganzen 42 m langen Bettes bei der Erwärmung von Raumtemperatur auf 649⁰C weniger als 25 mm ausmacht und die Ausdehnung in der Breite und der Dicke des Bettes so gering ist, daß sie vernaohlässigbar ist· Weiterhin hat das Bett aus geschmolzenem Quarz einen extrem hohen Wärmewiderstand, Erosionswider et and und Wärmestoßwiderstand und hält deshalb auf unbestimmte Zeit bei praktisoh keinerlei Wartung· Aufgrund dieses Überragenden Wärmestoßwiderstandes besteht keine Gefahr, daß das Bett bricht, selbst wenn es eich auf

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einer Temperatur τοη 732⁰C oder einer ähnlichen Temperatur befindet und dann plötElioh der Raumtemperaturluft ausgesetst wird, was ζ·Β· eintritt, wenn der Ofen in einem Notfall abgeschaltet wird· Da tlas nicht fest an Quarz anhaftet, wenn erweichtes Glas mit dem Quarz in Berührung kommen und auf diesem hart werden sollte, was bei einem Versagen des Gebläses oder der Kraftanlage oder dgl· eintreten kann, kann es ziemlich leicht wieder entfernt werden· Ale weiterer Vorteil ist das Quarzbett ziemlich billig herzustellen und aufzubauen.

Das für das Bett der vorliegenden Erfindung verwendete Material 1st auch äußeret zweckmäßig, da es praktisch keinen Einfluß auf die Wärmeübertragung auf oder von dem Glas hat· D.h. das Bettmaterial hat eine geringe Wärmekapazität je Volumeneinheit und eine niedrige Wärmeleitfähigkeit und besitzt deshalb nur eine geringe Fähigkeit, Wärme zu absorbieren oder zu übertragen· Deshalb besitzt das Bett nur eine geringe Neigung, Wärme τοη den durchströmenden Gasen aufzunehmen, Wärme auf die über das Bett laufenden Glasscheiben zu übertragen oder Wärme entlang dem Bett von dem einen Abschnitt zu dem anderen zu leiten« IM besser die Vorteile des Bettmaterials in dieser Hin·loht zu verstehen, ist es günstig, wenn man sloh die umgekehrten Ergebnisse ror Augenlftthrt, die eintreten würden, wenn das Bett aus einem Material, wie Metall, besteht, welohereine hohe Wärmekapazität und eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist« Wenn ein bolohte Material verwendet wird, wird dae Bett die Wärme

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Ton den Oasen leioht absorbieren und diese Wärme auf die Glasscheiben übertragen, wenn sie darüberlaufen· Wenn die Glasscheibe kontinuierlich über d/ergesamten Oberfläohe des , Settee liegen würde, und zwar von einem Ende bis sum anderen Ende, wäre selbstverständlich die Wärmeabsorptlon von den Oasen und die Wärmeleitung auf das Glas im wesentlichen gleich und ohne jegliohe schädliche Wirkung· Sei im Abstand voneinander liegenden Glasscheiben ist jedooh eine solohe Absorption und Wärmeübertragung duroh das Sett nachteilig, da, wenn eine Glasscheibe über das Sett läuft, die führende Kante der Scheibe die gesamte oder beinahe die gesamte Wärme absorbieren wird, welohe duroh das Sett während des Zeitraumes zwischen den Scheiben absorbiert wurde, und wenn die hintere Kante der Glasscheibe über diesen Abschnitt des Bettes läuft, wird sie kälter bleiben, da die führende Kante die gesamte Wärme absorbiert haben wird· Eine solohe ungleichmäßige Erwärmung der Glasscheiben, bei der die führende Kante auf eine höhere Temperatur als die hintere Kante gebraoht wird, ist selbstverständlich von Nachteil· Ua solohe Probleme au vermeiden und optimale Ergebnisse zu erzielen, sollte das Bettmaterial eine Wärmekapazität je YoIumeneinheit und eine Wärmeleitfähigkeit haben, welohe so niedrig wie muglioh und kleiner als die Hälfte, vorzugsweise kleiner als ein Drittel derjenigen von Metallen sind, wie z.B. von rostfreiem Stahl· Das bevorzugte Bettmaterial dieser Erfindung, d«h· der oben beschriebene gesohmolzene Quarz,

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hat eine Wärmeleitfähigkeit von 593⁰O bia 76O⁰C, da« ist die Arbeitetemperatur des Ofens, welche bei etwa 4 BTU/h/ ft²/ °F/in liegt· Das ist etwa ein Viertel der Wärmeleitfähigkeit von rostfreiem Stahl und für den vorliegenden Fall ganz auegeaeiohnet· Die Wärmekapazität des geechmolae-η9Ά Quarzmateriala bei der Arbeitetemperatur und auf einer . auf dae Volumen bezogenen Baeia beträgt etwa ein Drittel derjenigen von roetfreiem Stahl, was hier wiederum ausgezeichnet ist« Demnaoh geschieht die Erwärmung der Glasaoheiben beinahe aussohliefllioh durch die Temperatur der heißen Gase, wobei das Bett im wesentlichen unsohädlioh für das Heizsystem ist*

Ein geschmolzenes Quarzmaterial wird von der Glassrook Produote Ino· in Atlanta, Georgia unter dem Handelsnamen "Masrook" vertrieben und hat sich als ausgezeichnet für die Verwendung als Bettmaterial erwiesen«

Obwohl eine gesohmolzene Quarzkeramik, wie sie beschrieben wurde, außerordentlich überragend in den Eigenschaften ist, 1st selbstverständlich, daß andere Materialien für das Bett verwendet werden können* Z.B. können kernbildende Gläser (nuoleated glasses), wie "Pyrooeram" von der Corning Glass Company und verschiedene Keramiken mit hohem Tonerde- und/oder hohem Mullit-Gehalt verwendet werden, von denen bekannt ist, daß sie einen guten Wärmeatoßwideratand und niedrige Wärmeausdehnungskoeffizienten sowie einen guten Wärme- und Erosionswiderstand, eine niedrige Wärmeleitfähig-

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keit und «ine aitdrig· Wärmekapaeität Je Volumeneinheit aufweisen» obwohl tfle nicht mit des gleiohen Vorteil wie gesohmolsener Quarr rerwendet werden·

In der besonderen geeeigten Aue flLhrungs form besteht der Ladeabsohnitt 21 dee Bettes 20 aus Aluminiumblechen 32» kann Jedoch, wenn es gewünscht ist» aus Hole» Kunststofftafeln odtr dgl· bestehe*. Die Verwendung eines keramischen Werkstoffes für den Bettabsohnitt 21 bringt keinen Vorteil und ist in der Tat nachteilig wegen der Kosten im Vergleich zu Aluminiumblech und Kunststoff und auoh wegen der häufigeren Möglichkeiten, das Glas während des Aufladens au beschädigen· Xn der bestimmten geeeigten AusfUhrungsform besteht der Bettabsohnitt 25 im Gebläsekopf 25 gleichermaßen aus Aluminiumblech 33· Für einige Aueführungeformen ist es jedoch von Vorteil, das gleiohe Bettmaterial in dem Gebläsekopf Eu verwenden, wie es «ur Verwendung im Ofen beschrieben wurde, und ewar aus iwei wichtigen Gründen· Erstens, da gesohmolEener Quars oder ein anderes keramisches Material eine sehr niedrige Wärmeleitfähigkeit hat im Vergleich mit Aluminium oder einem anderen Metall» besteht nur eine geringe Möglichkeit» daß Absohreokrisse in den Glasscheiben aufgrund einer Berührung des Glases mit dem Gebläsekopfbett auftreten, Wenn die Gefahr einer solchen Glasbesohädigung ausgeschlossen ist, besteht eine geringere Notwendigkeit, eine Glasberührung mit dem Gebläsekopfbett unbedingt zu verhindern, wodurch der Entwurf des Gebläsekopfes vereinfacht wird«

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Zweitens sichert der auegezeichnete Wärmestoßwideretand der Keramik gegen eine Bettbeschädigung in dem Fall, daß zuerst heißes und dann kaltes Gas auf de» Gebläsekopf in schneller Folge auftrifft, wie es in dem Abschnitt des Gebläsekopfes nahe dem Ofen eintreten kann· Weiterhin stellt die abmessungsmäßige Stabilität des keramischen Werkstoffes in weiten Temperaturbereichen, von Raumtemperatur bis gut über 732⁰C, eine Beibehaltung einer perfekten Fluchtung zwischen der Bettoberfläche im Ofen und der im * Gebläsekopf sicher, woduroh eine weitere Sicherheit gegen eine Berührung des Glases mit dem Bett erhalten wird. Die Verwendung eines Bettes aus geschmolzenem Quarz in dem Ofen und dem Gebläsekopf macht es möglich und in der Tat vorteilhaft, daß ein einziger Bettblock die Trennungslinie zwischen dem Ofen und dem Gebläsekopf überspannt, wodurch eine absolute und genaue Bettfluchtung an diesem Funkt sichergestellt wird· Der hohe Wärmestoßwiderstand der Keramik erlaubt dieses ohne die Gefahr einer Beschädigung des Materials durch das große Temperaturgefälle zwischen dem Ofen und dem Gebläsekopf«

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung haben die Blöcke für den gekrümmten Abschnitt des Bettes jeweils eine genaue Form, was es ermöglicht, daß jeder Block auf schnelle und billige Weise hergestellt wird, wobei jeder einseine Blook eine Oberfläche aufweist, welche unter Verwendung eines Schleifkopfes hergestellt werden kann, der zylindrisch

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ist und von der einen Seite des Blockes zur anderen bewegt werden kann, während seine Längsachse parallel zu einer Ebene, in der die Längsachse des Blockes liegt, und senkrecht zur Horizontalachse des Blockes gehalten wird« Es liegt jedoch innerhalb des Bereiches dieser Erfindung, aufeinanderfolgende Blöcke in der Übergangszone zu verwenden, welohe in Querrichtung und in Längsrichtung gekrümmt sind« Wenn die Blöcke in der Übergangszone Oberflächen aufweisen, welche sich aus Biegungen zusammensetzen, d,h, in Querrichtung und in Längsrichtung gekrümmt sind, bilden die Kanten der Blöcke eine echte Kurve und setien sich nicht aus einer Reihe gerader Linien zusammen, was der Pail ist, wenn die Blöcke nur in Querrichtung gekrümmt sind·

Es ist aus den verschiedenen Figuren der Zeichnungen zu ersehen, daß die Perforationen oder Löcher in den Bettabschnitten 31, aus denen die heißen Gase ausströmen, um die Glasscheiben zu tragen und zu erwärmen, von sich verändernden Formen, Größen und Stellungen sind« Entlang eines Hauptabschnittes der Länge des Bettes 20 bis zu den letzten wenigen Metern des ebenen Abschnittes gibt es nur Gaseinlaßkanäle durch die verschiedenen Bettabschnitte» In diesem Abschnitt des Bettes schweben die Glasscheiben verhältnismäßig hoch, und zwar von 1,0 bis 6,35 mm, über dem Bett· In dem verbleibenden Abschnitt des Bettes, welcher den letzten Teil des ebenen Abschnittes und den gesamten Ab-

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schnitt umfaßt, in dem die Oberflächenkontur gekrümmt ist, sind sowohl Einlaß- als auch Auslaßkanäle vorgesehene In diesem Abschnitt des Bettes, in dem sich sowohl Einlaß- als auch Auslaßöffnungen befinden, schwebt die Glasscheibe niedrig, etwa 0,127 bis 0,508 mm, über dem Bett« Die Größe, die Anzahl und die Anordnung der Kanäle erlaubt die Verwendung eines Aiederdruckfließsystems mit umlaufenden Gasen, um die Glasscheiben über einer praktisch kontinuierlichen Decke heißer Gase zwischen dem Bett und den Glasscheiben in der Schwebe zu halten·

In der Pig· 4 wird das keramische Bett 22 dargestellt, welches sich aus einer Anzahl von Blockabsohnitten zusammensetzt und von dem gesagt werden kann, daß es drei Zonen enthalte Die erste Zone 31a enthält Blockabschnitte, welche eine ebene Oberflächenkontur haben und sich vom Beginn des Ofens über eine beträchtliche Strecke entlang seiner Länge erstrecken, um es den Glasscheiben zu ermöglichen, sich auf die geeignete Verformungstemperatur zu erwärmen« In der bevorzugten Ausführungsform beträgt die Länge der ebenen Zone etwa 30 m. Die zweite Zone 31b der Blockabschnitte liegt am gegenüberliegenden Ende des Ofens und umfaßt Blockabschnitte, welche eine vollkommen gekrümmte Oberflächenkontur haben, wobei die Krümmung der für die Glasscheiben gewünschten Krümmung entspricht, wenn diese in den Gebläsekopf 25 für die Temperung laufen· Diese vollkommen gekrümmte Zone braucht im allgemeinen nur etwa 4,5 m

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cder weniger lang zu sein, wenn ee zweckmäßig ist· Die dritte Zone 31c des Bettes ist die Übergangszone zwischen den Blockabschnitten mit ebener Kontur und den vollständig gekrümmten Blockabsohnitten« Die Übergangszone 31c enthält eine Reihe von Blockabschnitten 1-10, welche eine sich fortsetzende Änderung in der Krümmung gemäß der Erfindung aufweisen, damit sich die Glasscheiben verformen können, ohne die Oberfläche des Bettes zu berühren· D«h_ö die Übergangszone, welche aus den Blockabschnitten 1-10 zusammengesetzt ist, ändert ihre Krümmung mit einer Geschwindigkeit, die, wenn sie zeichnerisch dargestellt wird, eine Kurve ergibt, die der Sinuskurve angenähert ist, wobei im allgemeinen die Änderungsgeschwindigkeit zuerst verhältnismäßig klein, dann größer und schließlich wiederum klein ist« Die Blockabsohnitte 1-10 in Fig« 4- sind nur darstellend und entsprechen in den Proportionen der Formen nicht den tatsächlichen Blöcken 31, da die Blöcke 31 langgestreckt sind« Die Blöcke 1-10 zeigen jedoch die Beziehungen der Oberflächenkontur der Blöcke 31 des tatsächlichen Bettes·

Um diesen sinusartigen Übergang am besten darzustellen, wird jetzt auf die Figuren 5, 6 und 7 verwiesen, welche die Veränderungen der Sehnenhöhe relativ ziL~r Strecke entlang dem Bett 22 zeigen· Mehrere Faktoren müssen beim Entwurf des Übergangsabschnittes des Bettes beachtet werden· Diese Faktoren enthalten solche Größen wie die Förderergeschwindigkeit, die größte Länge und Breite des zu behandelnden Glases,

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die größte Sohwebehöhe des aiaeee über dem Bett, den endgültigen Radiue de» Bettes und die Geschwindigkeit, nit der eloh da· Glas bei einer gegebenen Temperatur biegt· Die typische Quersehnittsform eines Blookabsehnittes In der Übergangseone 31 ο wird in Fig. 6 geeeigt, welche eine ver- ' größert· Endaneicht des Blockes 5 der FIg* 4 1st· Wie oben ausgeführt wurde, 1st die Mittellinie des Bettes in Längsriohtung über die gesamte Länge eine gerade Linie 225· In der tibergange»one 31c fallen jedoch die Kanten 219 der Blöcke des Bettes von der Mittellinie ab, woduroh der Grad der Krümmung vergrößert wird· Dies geht aus Fig· 6 hervor, in der offenbart wird, daS die Krümung 220 an einem Ende des Blockes einen Radius r₊ hat, und da· der (!rad der Krümmung 221 am anderen Ende des Blockes vergrößert 1st, da diese Krümmung durch, einen kurieren Radius r* gebildet wird· Die Mitten der Krümmungen der verschiedenen Krtimmungsgrade entlang der Übergangssone 31 ο fallen all« auf eine gerade Linie, welche senkrecht su den Sehnen ζ verläuft und durch die Mitte der Breite der entsprechenden Blöoke geht* Die Sehne x^ , die sieh über die gekrümmte Oberfläche 220 erstreckt, liegt in einer Sehnenhöhe h^ unter dem höchsten Punkt 225 der gekrümmten Oberfläche 220, wobei die Höhe h₄ entlang einem Radius r₊ gemessen wird, wenn dieser Radius den höchsten Punkt der Krümmung 225 durchläuft* OleichermaSaa erstreckt sieh dlt Sahn« X₅ über dl· gekrümmte Oberfläche 221 von dem einen Bade des Blockes am anderen und

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.25«

liegt um eine atrtokt hg unter de» Iiöohaten funkt 223 der gekrtimten Jläoht 221, die tntlang tinea Radius r_g gemessen wird, wenn dieser Badiua den httohsten Punkt der Krümmung 223 durchläuft· Sa sieh die Breite jedes Blookes entlang der länge de« Bettee 22 niont ändert» werden die Sehnen entspreohender KrummungBgrade die gleiohen Längen haben· Auf diese Weise wird eioh die Sehnenhöhe h in Verhältnis au den Änderungen im Krümmungegrad entlang der Übergangszone 31o Terändern· Es ist auoh aus 71g· 6 ersiehtIioh, dad der Radius r sieh in Übereinstimmung alt der Sehnenhöhe h und/oder dem Grad der Krümmung entlang der Länge der Übergangszone 31o ändert·

In Pig· 7 wird eine langgestreckte perspektivische Ansicht eines Blookee geieigt» der in der Übergangssone 31o z.B. wie der Biook 5 verwendet wird» der in den Figuren 4 und 6 geielgt wird« Aus Fig* 7 geht hervor» daß der Grad der Krümmung 220 an vorderen Ende des Blookes geringer als der Grad der Krümmung 221 am anderen Blookende 1st« Gleichermaßen 1st la Verhältnis sum Krümmungegrad an jedes Ende des Blookes die Behnenhöhe h^ geringer als die Sehnenhöhe h₅ · Da die Breit· eines Blookes unabhängig tob KrUmmungsgrad konstant bleibt» ist darüber hinaus die gekrümmte Oberfläohe irgendeinte Blookee in dtr Übergangeionβ 31o nicht ein feil eines Konus» sondern kann eher entwickelt werden» indeä eint gerade linie über den Blook geführt wird» während dlt Linie allen Zeiten während ihrer Bewegung über dlt gekrümmte

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dee Biookte parallel iu* längaaohat οdir des höohflten Punkt der Krümmung 223 dta Blookee g thai ten wird· Bit· iflt tin wiohtigea Attribut dtr entapreohtnden Blöoke dta Bettte, da ·■ dta Ht ret« llung· vor gang vereinfacht, lnde» dadurch 6j»öglioht wird» dad dl· gekrümmte Oberfläche einte gtgtbtntA Blockt· »it tine» 8ohntlde~ oder Bearoeitungagerät· htrgtBteilt wird, daa τοη dar eintn Kaute dea Blockte üder dta Block geführt wird, wototi die Schneidkante tntlang der Blockoberfläoht iuier in einer etnkreohten Etenβ gehalten wirdy welohe parallel iur längeaohee dee Blookee liegt· Zu» Bfiepiel kann ein sylindrlaoher Schleifkopf daau verwendet werden, die gekriümte OterflÄche dea Blookea herssusteilen, indem dtr Schleifkopf Uttr den Blook geführt wird, während seine Aohae in einer aenkreohten Ebene parallel «ur Längaaohae d0B Blookea gehalten wird» υ» daduroh die gekrtürmte Ottrfiaohe au bilden· Ba gtht auoh aua den figuren 4, 5, 6 und 7 hervor, daß die Punkte» an denen 41* Krüamung entlang der L&Dge eines gegebenen Blookea die Seiten dea Blookea eohneidtt, geradlinige Kanten 219 Bilden· Wie jedoch In fig· 4 dargtBttllt iat» verlauftn dieae entapreohenden geradliniÄn Kanten für aufeinanderfolgende Blöoke nieht parallel, d«h·, daß die parallelen Kanten für jeden entapreohenden Blook in der Üoergangaaone 31o in eine» anderen Winkel zur Iingsaohet dee BttttB ala die parallelen Kanten einea an-•toeeaden Blookea verlaufen· Bit Beüehung ditatr Winkel unten genauer dargtettllt·

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4 f ,

In «Intr tatsächlichen AusfUhrungsform der Erfinduflg haben etch dtt folgenden Parametir al· «wtokmäBlg erwiesent Förderergesohwlndigkeiti 1016 ο» Je Minute gröate GlasgröBei 152#4 ο» lang und 55,9 am breit endgültiger Biegeradiust 151*18 as

FUr die Arbeitsgeschwindigkeit dea Bettee hat eleh in LaboratoriuBsrersuohen ergeben» dafl 1$ eeo für 0,635 om-Plattenglas» da» auf 649⁰O vorgewärmt let, benötigt werden» ua einen Radius won. 151,1 β ο» tu bilden·

Wenn eich der Förderer alt einer geschwindigkeit von 1016 om/mln bewegt, kann sloh die Biegung in einer Länge Ton 254 αϊ de· Bettee einstellen, wenn ander· Faktoren dab·! nloht βtoten. Be 1st geoaetrieoh «u «eigen» dal die Beilehung «wischen g, }bl und £ für einen gegebenen Draht der Krtümung In Querrichtung in Fig. 6 let ι R « | ♦ || · Die gewttnaoht· Sehnenhöh· h für eine 55,9 oa-Behnt (j| « 55,9 β») und einen Hadlue |i»a 1$1»1t <m beträgt 2,6 ακ· Wenn diese Tief· des Bettes gleichförmig über 294 oa erreicht werden soll, indem die Kitte des Bettes auf einer konstanten Höhe gehalten wird und die Kanten 219» d»h· der Schnitt der Krüamung alt der Seite de· Blookes, naoh unten abfallen» neigt sich dl· Kante des Bettes ua O»026 ob je 2,54 em (bsw· 0,01023 om/aa)·

Sin Stttok aus halbstarr em Glas von 152»4 ob Länge, das etoh 76,2 ob in etne solohe Übergangsione erstreokt, würde sloh um 0,78 ob (76,2 χ 0,01023) Über dem Bett an sei-

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ner führenden Ecke befinden, oder wenn ea beim abrupten Beginn dee Überganges balanoiert, um 0,390525 cm. Das Luftkissen bietet nur eine sehr geringe Stütse bei einem solchen Abstand, und eelbet wenn ein Biegen eintreten würde» bestünde die große Wahrscheinlichkeit, daß das Glas beim abrupten Beginn eines solchen Überganges am Bett reiben und irreparabel zerkratzt werden würde»

Ba das Glas bis bu 0,0508 cm über dem Bett getragen wird, iet es zweckmäßig, daß die Bettkanten rom höchsten Funkt der Krümmung 223, welche eine gerade Linie ist, um nicht mehr als 0,0508 cm je 152,4 cm der Bettlänge abweichen· Wenn die Kanten des ersten 76,2 cm langen Blockes des Übergangsbettes um 0,0868 cm nach unten abfallen und das Glas an seinem Mittelpunkt balanciert wird, wird die Scheibe in einem Abstand von 0,0431 cm an jedem Ende getragen und kein Zerkratzen tritt ein, insbesondere da ein gewisses Biegen es dem GrIas ermöglicht, einer geringen Abweichung von dieser Größe zu folgen· Der geβamte Abfall von 2,6 cm würde 30 Blöcke bei 0,0868 cm je Block erfordern, was übermäßig lang ist.

Eine wesentliche Verringerung der Länge der Übergangs-Eone wird erreicht, indem die Neigung der Kante 219 für jeden entsprechenden 76,2 cm langen Blook verändert wird· Dies kann erreicht werden, indem die Neigung der Kante aufeinanderfolgender Blöcke entlang dem Bett um eine konstante Größe geändert wird, je nachdem ob die Neigung eich von Block

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zu Block vergrößert oder verringert. Ein anderer Weg zur Beschreibung der Pore der gekrüaunten Oberfläche der Blöcke entlang dem Übergangsabschnitt 31 ο des Bettes besteht darin, zu sagen, daß sich die Sehnenhöhen verändern, indem sie zuerst allmählich größer werden, sich dann schnell vergrößern, dann um eine konstante Länge vergrößern, sich dann um eine schnell abnehmende Länge vergrößern und sich schließlich allmählich vergrößern· Da der Grad der Krümmung in irgendeiner Querebene durch den Übergangsabschnitt des Bettes proportional zur Sehnenhöhe ist, steigt deshalb der Krümmungsgrad mit einer konstanten Geschwindigkeit entlang jedem entsprechenden Block an, und die Geschwindigkeit des Anstiegs des Krümmungsgrades ist für jeden folgenden Block eine andere · Weiterhin steigt die Geschwindigkeit des Anstieges des Krümmungsgrades von Block zu Block entlang der Übergangszone 31c zuerst allmählich und dann sehr schnell, kann schließlich konstant sein und nimmt dann schnell ab, um schließlich allmählich abzunehmen. Die Kontur des Übergangsabs ohnitt es des Bettes kann in der folgenden Reihe dargestellt werden, wobei A hier h oder die Neigung des ersten Blooks darstellt und 0,0868 cm für A verwendet werden, wie es oben angegeben wurde« Die Sehnenhöhe h an den En-den aufeinanderfolgender Blöcke kann wie folgt festgelegt werden« H₁-A

hg - A ♦ 2A

ü₃ m A + 2A + 3A

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h„ = A + 2A + 3A + 4A. 4

h₅ = A + 2A + 3A + 4A + 5A = 15 χ 0,0868 = 1,30188 cm«

Auf diese Weise ist zu sehen, daß in fünf Blöcken die Neigung der entsprechenden Kanten ansteigt und in fünf Blöcken abnimmt, wobei der gesamte Übergang in zehn Blöcken stattfindet oder in 1/3 der dreißig Blöcke, die für eine konstante Neigung mit der gleichen Änderungsgeschwindigkeit der Krümmung je Block benötigt werden, wenn A gleloh 0,0868 cm 1st· Die volle Folge kann wie folgt angegeben werden:

H₁ - h₀ ♦ A h₂ a h₁ + 2A h₃ = h₂ + 3A h₄ = h₃ + 4A he = h. + 5A h₆ - h₅ + 5A h« » hg ♦ 4A hg =» hrj -f 3A hq =« hn + 2A h₁₀- h₉ ■► A

Ee 1st selbstverständlich, dafi diese Erfindung alle Werte für A tunfaßt, da A von vielen Veränderlichen abhängig ist, wie der Länge der su behandelnden Glasscheiben, der Temperatur, auf die sie erwärmt werden sollen, Ihrer Dioke, ihrer Fähigkeit, sloh ssu verformen oder duroheubiegen, um

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Sich der Krümmung des Bettes anzupassen, und der Länge der eineeinen Blöcke. Weiterhin beträgt die Änderung in der Neigung der Kanten jedes Blockes nicht mehr als A von einem Block zum anderen, entweder ansteigend oder abnehmend·

Unter solchen Bedingungen hat es sich als äußeret zweckmäßig erwiesen, wenn sich die Sehnenhöhe h und der Radius R zusammen mit der Länge der Übergangezone gemäß den folgenden Werten verändernι

Strecke	609,6	685,8	Sehnenhöhe	Radius
1 (cm)	762	h (cm)	R (cm)
0	0	eben
76,2	0,0868	4618,23
152,4	0,2603	1500
228,6	0,5206	747
304,8	0,8679	449
381,0	1,30188	282,5
457,2	1,734	225,8
533,4	2,41	188,2
2,341	167,64
2,519	156,39
2,6	151,18

Fig· 5 ist eine Darstellung der Strecke über die Sehnenhöhe h, um die Art zu zeigen, in der sich die Sehnenhöhe zusammen mit der Länge der Übergangszone ändert· Die Abszisse (Strecke) steigt in der Zeichnung τοη rechts nach links an und ist in cm eingeteilt« Jede senkrechte Linie der

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graphißohen Darstellung soll 76,2 cm oder einen Bloekabechnitt der Übergangszone 31o darstellen. Die Ordinate (Sehnenhöhe) steigt vertikal an und zeigt die Sehnenhöhen, die sich von 0 bis 2,6 cm ändern· Deshalb stellt h₁ die Sehnenhöhe am Ende des ersten Blockes 1 dar, der in Pig« 4 gezeigt wird, und h« ist die Sehnenhöhe am Ende des zweiten Blockes, h, ist die Sehnenhöhe am Ende des dritten Blockes, hj ißt die Sehnenhöhe am Ende des vierten Blockes usw,·

Aus der Kurve der Fig· 5 ist ersichtlich, daß die Linie, welche die Sehnenhöhe h.. und die Sehnenhöhe h^ an der Oberfläche des Blockes 2 miteinander verbindet, eine gerade Linie ist und eine geringere Neigung hat als die gerade Linie, welche die Sehnenhöhen h₂ und tu an der Oberfläche des Blockes 3 verbindet* Durch Verlängerung der geraden Linie, die h₀ mit h. verbindet, ist zu sehen, daß diese Verlängerung die Sehnenhöhe h, um eine Strecke 3A unter der NuIleehnenhöhe h_Q oder unter dem höchsten Punkt der Krümmung schneidet* Wenn auch die die Sennenhöhen h- und hu verbindende gerade Linie verlängert wird, dann schneidet sie die Sehnenhöhe h, in einer Gesamtentfernung von 5A unter der Nullsehnenhöhe h_Q oder der Linie 223» doch ist die Sehnenhöhe hj gleich Sk und deshalb ist der Unterschied in der Neigung zwischen der h^ mit hg verbindenden Linie und der h₂ mit h₅ verbindenden Linie gleich A· Weiterhin zeigt die Neigung der einzelnen geraden Linien, welche entsprechende Sehnenhöhen miteinander verbinden, in Pig. 5 die Neigung der

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Kanten 219 der entsprechenden Blöcke in der Übergangszone« Es ist deshalb aus Pig· 5 ersichtlich, daß die Änderung in der Neigung paralleler Kanten 219 von dem einen Block zum nächsten entlang dem Übergangsabschnitt 31c sich um nicht mehr als den gewählten Wert A erhöht oder verringert. Es ist zu bemerken» daß die Kurve der Fig« 5 einer Sinusfunktion ähnlich iat· Die Heigung der Kurve ändert sich zuerst allmählich, dann schnell und schließlich wieder allmählich gegen Ende der Übergangszone· Dadurch wird eine optimale Übergangsperiode für die Glasscheiben entlang der Oberfläche des Bettes 22 erzielt und das Berührungsproblem zwischen dem .Glas und dem Bett vermieden, welches so leicht in einer relativ kurzen Übergangszone auftritt, die nicht diese Erfindung verkörpert. Demnach erlaubt die beinahe sinusartige Veränderung der Sehnenhöhe, daß der vollständige Übergang innerhalb eines verhältnismäßig kurzen Abschnittes des Bettes 22 stattfindet. Selbetverständlich kann die in Fig. 5 gezeigte und sich aus kleinen geradlinigen Teilstücken zusammensetzende Krümmung auch kontinuierlich und glatt verlaufen, wobei eine kontinuierliche, glatte Kurve ideal aber nicht unbedingt notwendig ist· Wie jedoch schon oben ausgeführt wurde, bedeutet eine glatte Kurve, daß die Oberflächen der Blöcke in dem Übergangsabschnitt nicht nur in Querrichtung, sondern auch in Längsrichtung gekrümmt sind, was die Herstellung der Blöcke wesentlich erschwert· Die allgemeine Konstruktion der Wände und des Trag-

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BAD ORIGHNAL

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rahmens des Ofens 24 kann so sein, wie sie de» Facheann durchaus geläufig ist· Zu» Zweck der Darstellung hat der in den Zeichnungen gezeigte Ofen einen im allgemeinen kaetenartigen Querschnitt und besitzt Blechwände, wie z*B. den Boden 120, an denen isolierendes Material 122 auf geeignete Weise befestigt ist. Bas isolierende Material 122 ■ kann von jeder günstigen Form sein und in geeigneten Abschnitten von im allgemeinen starrer Form, wie den Abschnitten 123 und 124, angeordnet sein, wenn es zweckmäßig ist.

Im Boden oder einem anderen Tragteil für den Ofen 24 ist eine Beine im Abstand voneinander angeordneter aufrecht stehender Pfosten 125 verankert, um den Rest der Ofenzusammenstellung zu tragen· An den aufrecht stehenden Pfosten 125 ist eine Anzahl im Abstand angeordneter Winkelteile 126 befestigt, die sich zwischen einander gegenüberliegenden Pfosten 125 erstrecken, um den Boden 120 des Ofens zu tragen. An den Pfosten 125 sind weitere Winkelteilej wie das Winkelteil 127, befestigt, um das isolierende Material oder andere Teile des Ofens zu tragen· Weitere Winkelteile, wie der Winkelträger 128, werden für ähnliche Zwecke verwendet«

Alle oben erwähnten Teile des Gebildes können aus

• -

irgendeinem geeigneten Metall oder einem anderen Material und mit irgendeinem geeigneten Querschnitt hergestellt werden, welcher angemessen ist, um die notwendige Festigkeit und Unterstützung des Ofengebildes zu liefern· Gemäß üblicher Ofenkonstruktionen bestehen diese Teile im allgemeinen

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aus Stahl und haben deshalb einen Grad an Wärmeausdehnung aufgrund der Wärme in dem Ofen, die durch das isolierende Material 122 und den Boden 120 oder andere Wände des Ofens übertragen oder geleitet wird. Obwohl Isolationsmittel vorgesehen sind, ist es innerhalb vernünftiger Grenzen beinahe unmöglich, eine gewisse Wärmeübertragung auf die Konstruktionsteile oder Tragteile des Ofens zu vermeiden, und infolgedessen werden sich diese Teile ausdehnen·

Wie jedoch schon oben ausgeführt wurde, besitzt das keramische Bett 22 einen extrem niedrigen Ausdehnungskoeffizienten, und demnach ist die Größe der Ausdehnung des Bettes sehr gering·

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Beine von Trageinheiten außerhalb des Ofens aufgebaut, um die verschiedenen Abschnitte des Bettes zu tragen und gleichzeitig gegen die Probleme der Wärmeausdehnung oder der Unterschiede in der Wärmeausdehnung zwischen dem Bett und dem Ofen abzusichern· Me einzelnen Einheiten sind um eine geeignete Strecke voneinander getrennt, um die Ausdehnung innerhalb jeder Einheit zu isolieren und eine Anhäufung der Ausdehnung über die Länge des Ofens zu vermeiden» Me Konstruktion der Trageinheiten ist so, daß die Größe der Wärmeausdehnung in einer Längsrichtung die gleiche oder doch zumindest beinahe die gleiche ist, wie die Größe der Ausdehnung der Bettabschnitte in dem Ofen, wobei die unterschiede in den zu berücksichtigenden Wärmeausdehnungskoeffizienten

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in Rechnung gestellt werden· Da nur die Längsausdehnung in der gezeigten und beschriebenen Ausführungsfore in Betracht zu ziehen ist, kann die Einheit an den Ofentragpfoeten befestigt werden, solange die Einheiten voneinander isoliert sind.

Insbesondere in den Figuren 2 und 3 wird der Aufbau der Trageinheiten dargestellt, welcher nun genauer beschrieben wird. Unter oder auf eine andere Weise außerhalb der Ofenwand oder dem Boden 120 erstreckt sich ein Paar im Abstand angeordneter Stahlträger 130, welche von jeder günstigen Form sein können und die hier zur Darstellung als U-Tröger gezeigt werden. Das bestimmte Material ist unwichtig, solange der Wärmeausdehnungskoeffizient bekannt ist und die Träger 130 eine geeignete Stütze für die Bettabschnitte 31 liefern können· Die Träger 130 erstrecken sich über eine begrenzte Länge unter dem Ofen 24 und in Längsrichtung.

Zwischen den Trägern 130 erstrecken sich in Abständen Querträger 131, die zur Darstellung ebenfalls als TJ-Träger gezeigt werden« Die Querträger 131 behalten d/m richtigen seitlichen Abstand der Träger 130 bei und sind nit diesen durch Schweißung oder dgl. verbunden.

Von den Trägern 130 erstreckt eich eine Anzahl von Pfosten 132 und 133 nach oben, die entlang den Trägern 130 in Abständen angeordnet sind, welche gleich der Länge der Bettabschnitte 31 sind. Die Tragpfosten 132 besitzen Löcher 134 nahe ihrem unteren Ende, uv Bolzen und Muttern 135 aufzu-

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nehmen, damit die Pfosten an den Trägern 130 befestigt werden können, wie es die Fig. 3 zeigt. Auf ähnliche Weise besitzen die Pfosten 133 Löcher 136_f um Schrauben und Bolzen 137 zur Befestigung der Pfosten 133 an den Trägern 130 aufzunehmen. Platten 138 und 139 können zwischen den Trägern 13o und den Pfosten 132 bzw· 133 vorgesehen werden, um die genaue winklige Anordnung oder die senkrechte Anordnung der Pfosten 132 und 133 in Bezug auf die Träger 130 sicherzustellen.

Die Pig« 3 zeigt genauer, daß die Pfosten 133 langer als die Pfosten 132 sind, um eine Neigung der Bettabschnitte 31 relativ zur Längsachse des Ofens 24 herzustellen. Die oberen Enden der Pfosten 132 sind bei 139 mit Kerben versehen, um die Ecke des Blockabschnittes 31 aufzunehmen und eine seitliche Bewegung dieses Abschnittes relativ zu den Pfosten 132 und 133 und dem Ofen 24 zu verhindern.

Aus Flg. 2 geht am besten hervor, daß die Pfosten 132 und 133 die unteren Ecken benachbarter Bettabschnitte 131 aufnehmen, so daß zwei Bettabsohnitte auf jedem Tragpfosten 132 oder 133 ruhen· Das Gewicht der Bettabschnitte 31 reicht aus, vm eine ausreichende Tragverbindung zwischen den Bettabsohnitten 31 und den Pfosten 132 und 133 herzustellen. Wenn es zweckmäßig ist, können zusätzliche nach oben stehende Bettragpfosten verwendet werden, so daß jeder Abschnitt 31 z.B_m durch einen Pfosten an jedem Ende und einen oder mehrere Pfosten dazwischen getragen wird·

IM eine Einstellung der Bettabschnittβ 31 relativ ssu-

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elnander und über die Länge des Bettes 20 zu erzielen, sind Einstellvorriehtuncen für die Pfosten 132 und 133 relativ zu den Trägern 130 vorgesehen» Zu diesem Zweck sind die ί Löcher 134 und 136 in den Pfosten 132 bzw. 133 größer als die Kerne der Befestigungsmittel 135 und 137» die dort hindurchgehen· An dem unteren Flansch des Trägers 130 sind Bänder 140 nahe und unter jedem Pfosten 132 und 133 befestigt. Die Bänder 140 besitzen Gewindelöcher 141, in die Schrauben 142 eingeschraubt werden, die bei Drehung die Pfosten 132 und 133 nach oben oder nach unten innerhalb der Grenzen der übergroßen Löcher 134 und 135 bewegen· Auf den Schrauben 142 sitzen Klemmuttern 143, um die Stellungen der Schrauben 142 relativ zu den Bändern 140 und den Trägern 130 festzustellen, sobald eine Einstellung vorgenommen wurde· Wenn die Pfosten 132 und 133 mit Hilfe der Schrauben 142 richtig eingestellt sind, werden die Befestigungsmittel 135 und 137 in vollem MaBe festgezogen, um die Verbindungen zwischen den verschiedenen Teilen zu sichern·

Es ist jetzt ersichtlich geworden, daß die Tragvorrichtungen für die Bettabschnitte 31 Einheiten aufweisen, welche aus Trägern 130, Querträgern 131 und Tragpfosten 132 und 133 sowie anderen zugehörigen Teilen bestehen, und daß jede dieser Einheiten auf eine solche Weise an dem Ofengebilde befestigt ist, daß sie von den benachbarten Einheiten getrennt 1st. Die Träger 130 können mit geeigneten Winkelteilen 144 verbunden sein, welche wiederum an die Ofenquerträger angeschweißt oder auf irgendeine andere Weise mit diesen verbunden sind. Schrauben 145 oder dgl., welche durch die Träger

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130 und die Winkelteile 144 hindurchgehen, können dazu verwen~ det werden, die Teile aneinander zu sichern· Solche Winkelteile 144 sind an den Enden der Träger 130 vorgesehen, und sollte eine zusätzliche Unterstützung notwendig sein, dann können solche Winkelteile auch an mittleren Ofentragquerträgern befestigt werden. Es ist jedoch wichtig, daß die Enden der Träger 130 von den Enden der benachbarten Träger in den anschließenden Einheiten um eine Größe getrennt sind, welche größer als die kombinierte Wäxmeausdehnung dieser Einheiten ist, um eine Anhäufung der Ausdehnung und die sich daraus ergebenden Spannungen zu vermeiden»

Jede der oben beschriebenen Einheiten wird eine gewisse Wärmeausdehnung in Längsrichtung aufgrund der durch die Ofenwand austretenden Wärme aufweisen· Die Größe dieser Längsausdehnung kann berechnet werden, da die Abmessungen und die Ausdehnungskoeffizienten bekannt sind, und die Parameter können verändert werden, um praktisch die gleiche Wärmeausdehnung zu erzielen, welche für die Bettabschnitte 31 in dem Ofen gefunden wurde, wenn der Ofen auf die Arbeitswärae gebracht wird· Solange die benachbarten Trageinheiten voneinander isoliert sind, werden sich die Wärmeausdehnungen nicht studieren, und das Bett 20 wird in richtiger Fluchtung über die gesamte Länge des Ofens gehalten. Me geringe seitliche oder senkrechte Ausdehnung der Blockabschnitte ist vernachlässigbar· Diese kann jedoch durch die Einstellmittel an den Enden der Pfosten 132 und 133 ausgeglichen werden.

- Ansprüche -909811/0760

Claims

-40-Patentansprüche:

Apparat zum Erwärmen einzelner Glasscheiben, aus einem Bett Gas ausströmender Auslaßöffnungen und aus Mitteln besteht, um erhitzte Gase an die Auslaßöffnungen mit einer ausreichenden Geschwindigkeit zu liefern, um das Glas über den Auslaßöffnungen zu tragen, dadurch gekennzeichnet, daß das Gastragbett (20) aus einem Material mit niedriger Wärmekapazität und niedriger Wärmeleitfähigkeit und/oder einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten und einem hohen Wärmestoßwiderstand besteht·

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeleitfähigkeit und die spezifische Wärmekapazität, des Materials kleiner als die Hälfte derjenigen von Stahl sind.

3· Apparat nach dem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material eine Wärmeleitfähigkeit von etwa 4fO BTU je Stunde je Quadratfuß je Grad Fahrenheit je Zoll hat·

4· Apparat nach einem der Torangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Bettee einen Wärmeausdehnungskoeffizienten ron nicht mehr als 1 χ 10~⁶ / ⁰C hat·

5· Apparat nach einem der Torangehenden Ansprüche, da-909811/0760

durch gekennzeichnet, daß das keramische Material geschmolzener Quarz ist«

6« Apparat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Bett aus einer Anzahl von Blöcken dee Materials zusammensetzt, welche in Längsrichtung des Bettes fluchten, wobei sich jeder Block von der einen zur anderen Seite des Bettes erstreckt.

7. Apparat nach Anspruoh 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Bett (20) einen Abschnitt sich verändernder Krümmung in Querrichtung entlang der oberen Oberfläche in Bezug auf eine Bahn zur Beförderung der Glasscheibe aufweist»

8« Apparat naoh Anspruoh 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in Längsrichtung fluchtenden Blöcke des Abschnittes jeweils eine praktisch konstante Änderungsgeschwindigkeit im Grad der Querkrümmung in Längsrichtung aufweisen, wobei jedoch mindestens einige benachbarte Blöcke entsprechend unterschiedliche Änderungsgeschwindigkeiten in der Querkrümmung in Längsrichtung aufweisen·

9· Apparat naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung in der Krümmung zuerst mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, dann mit einer hohen Geschwindigkeit und dann mit einer niedrigen Geschwindigkeit vor eich geht.

10· Apparat naoh Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Änderung der Querkrümmung in Bezug auf die Langes·

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P 600

abmessung des Bettes einen Abschnitt einer Sinuskurve nähert.

11· Apparat nach einen der Ansprüche 7 bis 1O₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Querkrüzamng entlang dem Abschnitt festgelegt ist, indem eine gerade Linie über den Abschnitt geführt und diese Linie parallel sur Längsachse gehalten wird, welche entlang des höchsten Funkt der Krttzarang (223) des Abschnittes verläuft.

12· Apparat nach einm der Ansprüche 6 bis 11, gekennzeichnet durch eine Tragvorrichtung (130), die sich in Längsrichtung der Bahn zur Beförderung von Glasscheiben eretreokt und außerhalb einer Ofenhülle für das Bett (20) aufgebaut let, wobei die Blöcke (31) an benachbarten Enden durch Pfosten (132, 133) getragen werden, welohe sloh von der Tragvorrichtung (130) duroh die Ofenhülle (24) erstrecken, wobei die Ofenhülle unabhängig von den Bett getragen wird* τη eine relative Bewegung aufgrund von Unterschieden in den Wärmeausdehnungskoeffizienten su erlauben·

13· Apparat nach einen der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet duroh Strahlungeheizer (41) über den Bett (20).

909811/0760 BAD ORIGINAL