Устройство для упрочнения стекла

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНТУ

Союэ Советских

Социалистических

Республик

Зависимый от патента №

Заявлено 25.1Ч.1968 (№ 1239492/29-33) М, Кл. С 03с 21 00

Приоритет 25.IV.1967, № 53508, Люксембург

29.111.1968, № 146619, Франция

Комите1 пс делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 20.111.1973. Бюллетень ¹ 15

УДК 666.1.053.65 (088.8) Дата опубликования описания 25.V.1973

Авторы изобретения

Иностранцы

Эмиль Плюма, Робер ван Лаетэм и Франсуа Туссэнт (Бельгия) Иностранная фирма

«Главербель А.О.» (Бельгия) Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ СТЕКЛА

Изобретение относится к устройствам для упрочнения стекла в процессе формования за счет ионного обмена.

Известно устройство, включающее машину для вытягивания ленты стекла, холодильники и приспособление для подвода к стеклу ионизированной среды.

Цель изобретения — увеличить степень упрочнения стекла, Достигается это тем, что предлагаемое устройство снабжено устройством для осуц1ествления дополнительного ионного обмена, выполненным в виде контактирующих с лентой стекла и пропитанных обрабатывающей ионизированной средой валков.

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Камера вытягивания 1 состоит из огнеупорных стенок 2 — 7. Стенка 2 является торцовой, стенка 7 — экраном, стенка 4 и 5 находятся на 1 слт ниже уровня расплавленного стекла.

Основные потоки стекла в ванне 8 обозначены стрелками и состоят из движущегося вперед потока 9, образующего заднюю часть

10 вытягиваемого листа стекла 11 наряду с движущимся вперед потоком 12, который течет под направляющее огнеупорное тело 13 и разделяется на потоки 12, 12" и 12 ". Потоки 12, 12" и 12 " образуют фронтальную поверхность вытягиваемой ленты стекла, в то время как другая часть потока 12 стекает вниз и образует более холодное обратное те5 чение 14.

Стекло вытягивают из ванны 8, причем вначале оно имеет форму мениска 15, толщина которого уменьшается по мере вытягивания, В вершине мениска лента стекла почти

10 достигает, но еще не окончательно, нормальной толщины. Вытягивание ведут через камеру, верхняя часть которой образована наклонными стенками 1б и железодеревянными стержнями 17. Лента проходит через участок

15 18 машины, в которой друг за другом размещены пары вытяжных валков 19, Стекло, находящееся в камере вытягивания, охлаждают при помощи холодильников 20.

Между стенками 2, 3, 4 и поверхностью

20 ванны 8 находится камера 21,,подобная ей камера 22 образована на поверхности ванны стенками 5, б и 7, В камеру 22 подают пары

Li>SO<. Расплавленное стекло, подвергаемое воздействшо паров в камере 21, имеет тем2s пературу. 1080 С, в то время как стекло под камерой 22 в 1050 С.

Над поверхностью ванны в камере вытягивания с обеих сторон от мениска 15 располо374806 жены не очень большие емкости 28 и 24, отделенные от верхней части камеры вытягивания неокисляющимися стенками 25 и 2б, причем высота их расположения регулируется.

Патрубки 27 проходят через емкости 28 и 24.

В емкостях 28 и 24 циркулирует теплообменная жидкость, благодаря чему температура расплавленных солей поддерживается на заранее заданном, постоянном уровне.

Слой этих расплавленных солей имеет толщину 3 см и следующий состав, вес. %:

LI>COa 6

Li C1 4

ХаМОз 90

Температура стекла, соприкасающегося со слоями 28 и 29 расплавленных солей, уменьшается к мениску соответственно от 1050 до

900 С и от 1080 до 900 С.

В верхней части участка 18 на уровне, где температура ленты стекла ниже температуры отжига, расположена пара валков 80 и 81 из пористого асбеста. На эти валки через каналы

82 и 88 подают смесь расплавленных солей, содержащих KNOq u KNOq. Валки 80 и 81 вращаются с той же скоростью, что вытяжные валки 19.

На внутренних концах стенок 25 и 2б расположены холодильники 84 и 85. По мере вытягивания стекла небольшое количество

1 4504 увлекается из камеры 22 прямым потоком 9, благодаря чему небольшая концентрация лития содержится в ленте стекла. Прямой поток 9 после выхода из камеры 22 обогащается литием от расплавленных солей слоя 29, в то время как прямой поток 12 получает литий от окружающих его расплавленных солей слоя 28. В результате этого количество лития, попадающего в переднюю и заднюю поверхности ленты стекла, практически одинаково.

Соли в камере 22 и в слоях 28, 29 постоянно обновляются. Пленки солей, плотно прилегающие к поверхности вытягиваемого стекла, при подходе к мениску упрочняются благодаря холодильникам 84, 85, которые снижают температуру наружных слоев стекла.

Вследствие охлаждения этих тонких слоев обмен ионов между солью и стеклом при достижении стеклом уровня 8б практически прекращается.

Проходя между валками 80 и 81, лента стекла контактирует с солями калия и ионы калия проникают в стекло. При исследовании, образцов упрочненного стекла, взятых нз ленты В месте pacIIo.Io>II(IIIIII холодильникОВ 20, было обнаружено, что ионы лития уже проникли до средней плоскости листа стекла. В этой вну гренней центральной зоне обычно содержащиеся там 5% натрия были замещены

10 литием. Величина концентрации лития возрастала постоянно к наружным поверхностям, где было заменено 15 натрия. Величина концентрации была немного выше.

При исслсдовании образцов стекла, взятых

15 из ленты после ее выхода из машины, было установлено, что ионы калия проникли в стекло и заменили ионы натрия и лития. Ионы калия проникли в стекло-на несколько микрон от наружных поверхностей стекла. Если бы

20 ионы соприкасались со стеклом до того, как ионы лития проникли в стекло, то при равных условиях ионы калия не смоглп бы проникнуть в стекло на глубину более двух микрон и величина концентрации ионов калия была бы, 25 следовательно, намного выше. Испытания показали, что ионы калия замешIëI4 5% ионов натрия на поверхности стекла. Концентрация натрия и лития внутри стекла изменилась в небольшой степени лишь после вторичного

30 обмена ионами.

Эти два обмена ионами имели целью провести упрочнение стекла, т. е. подвергнуть наружные слои стекла сжатию и уменьшить коэффициент расширения этих слоев.

Предмет изобретения

Устройство для упрочнения стекла в процессе формования за счет ионного обмена, со40 держащее машину для вытягивания ленты стекла, холодильники, приспособления для подвода к стеклу ионизированной среды, Отличавшееся тем, что, с целью увеличения степени упрочнения стекла, оно снабжено уст45 ройством для осуществления дополнительного ионного обмена, выполненным в виде контактирующих с лентой стекла и пропитанных обрабатывающей ионизированной средой валков.

374806

Составитель А. Нечаев

Техред Е. Борисова

Корректор Л. Бадылама

Редактор С, Еж кова

Заказ 1445/14 Изд. № 372 Тираж 496 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретепий и открытий при Совете Министров СССР

Москва, К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2