Die Erfindung richtet sich auf eine isolierende Mehrscheibeneinheit, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zu ihrer Herstellung, bei der die Außenkanten der Glasscheiben miteinander verschmolzen werden. Vorzugsweise weist mindestens eine der Glasscheiben eine elektrisch leitende Beschichtung auf.The invention is directed to an insulating multi-pane unit,in particular a method and a device for their production,in which the outer edges of the glass panes melted togetherwill. At least one of the glass panes preferably has oneelectrically conductive coating.
Isolierscheibeneinheiten weisen ein Paar von Glasscheiben in Abstand voneinander mit einem dazwischenliegenden Luftraum auf. Die Kanten der Glasscheiben sind versiegelt unter Verwendung eines feuchtigkeitsbeständigen Klebers oder durch Verschmelzen der Glasscheiben. Um die isolierende Wirkung der Einheiten zu verbessern, sind die Glasscheiben in vielen Fällen auf einer ihrer Oberflächen mit einer Energie bestimmter Wellenlängen reflektierenden Beschichtung versehen. Beispielsweise mit reflektierenden Beschichtungen, wie sie in den US-Patenten 46 10 771; 41 13 599 und 45 12 864 beschrieben sind. Ein charakteristisches Merkmal derartiger Beschichtungen ist ihre elektrische Leitfähigkeit. Isolierende Mehrscheibeneinheiten mit einer elektrisch leitenden Beschichtung auf einer Scheibe sind leicht herzustellen unter Verwendung von Verfahren, bei denen ein Kleber verwendet wird, um den Raum zwischen den Glasscheiben zu versiegeln, wie es beispielsweise in US-Patent 46 22 249 beschrieben ist. Jedoch sind derartige Einheiten schwierig herzustellen durch Verfahren, bei denen elektrischer Strom zum Verschmelzen der Kanten der Glasscheiben verwendet wird.Insulating pane units have a pair of glass panes spaced apartfrom each other with an air space in between. The edges of theGlass panes are sealed using a moisture proofpermanent glue or by fusing the glass panes. To theThe glass panes are used to improve the insulating effect of the unitsin many cases on one of their surfaces with energycoated coating reflecting certain wavelengths. Atfor example with reflective coatings, as used in the USPatents 46 10 771; 41 13 599 and 45 12 864 are described. Aa characteristic feature of such coatings is their electriconductivity. Insulating multi-pane units with oneelectrically conductive coatings on a pane are lightweightManufacture using processes that use an adhesiveis used to seal the space between the glass panes,as described, for example, in U.S. Patent 4,622,249. Howeversuch units are difficult to manufacture by processes inwhich electric current for fusing the edges of the glass panesis used.
Beim Verfahren zur Herstellung einer isolierenden Mehrscheibeneinheit, wie es beispielsweise in US-Patent 41 32 539 beschrieben ist, wird ein Paar von Glasscheiben gewaschen und getrocknet. Im allgemeinen wird ein elektrisch leitender Streifen auf der oberen Oberfläche der oberen Scheibe angeordnet, um einen durchgehenden elektrischen Weg um Randkantenteile der Scheibe auszubilden. Die Scheiben werden aufeinander angeordnet, vorgeheizt und in eine Verschmelzungskammer gebracht. Eine Vielzahl von Elektroden werden vorzugsweise an den Ecken einer rechteckigen Glasscheibe angebracht, um elektrische Heizströme durch ausgewählte Teile des Streifens zu leiten. Die Teile der oberen Scheibe, die sich unterhalb des durchgehenden Streifens befinden, werden durch den Stromfluß erhitzt, bis das Glas eine Temperatur erreicht hat, bei der der Streifen verbrennt und das Glas elektrisch leitend wird. Die Heizströme fließen dann durch die erwärmten Randkanten der oberen Scheibe.In the process of manufacturing an insulating multi-pane unit,such as that described in U.S. Patent 4,132,539, is incorporated herein by referencePair of sheets of glass washed and dried. Generally speakingan electrically conductive strip on the top surface of the topDisk arranged to have a continuous electrical path around the edgeform edge parts of the pane. The disks are on top of each otherarranged, preheated and placed in a fusion chamber. AVariety of electrodes are preferably right at the corners of onesquare glass pane attached to electrical heating currents throughdirect selected parts of the strip. The parts of the top Disc, which are below the continuous strip,are heated by the current flow until the glass reaches a temperaturewhere the strip burns and the glass is electricbecomes a leader. The heating currents then flow through the heated edge channelthe top disc.
Die entsprechenden Randkanten der unteren Scheibe werden erwärmt infolge ihres engen Kontaktes mit den erwärmten Randkanten der oberen Scheibe bis auf eine Temperatur, bei der die Randkante der unteren Scheibe elektrisch leitend wird. Das Erwärmen durch Hindurchleiten elektrischer Ströme durch die erwärmten Randkanten der Scheiben wird fortgesetzt, bis die Randkanten beider Scheiben erweichen und zusammenfließen, so daß sich eine durchgehende Verbindung der beiden Scheiben ausbildet. Anschließend werden die Scheiben auseinandergezogen, wobei Luft in bekannter Weise durch eine Bohrung der einen Scheibe in den Zwischenraum zwischen den Scheiben eindringt und die Kanten der Einheit vergütet. Die Einheit wird dann spannungsfrei abgekühlt und vergütet und ein Isoliergas in den Luftraum durch eine Bohrung eingebracht und die Bohrung versiegelt.The corresponding edges of the lower pane are heateddue to their close contact with the heated edge of the upperDisc up to a temperature at which the edge of the lower edgeDisc becomes electrically conductive. Warming by passing throughelectrical currents through the heated edges of the panescontinued until the edges of both disks soften and togetherflow so that there is a continuous connection between the twoForms disks. Then the slices are pulled apartgene, air in a known manner through a bore of oneDisc penetrates into the space between the discs and theEdges of the unit are tempered. The unit is then de-energizedcooled and tempered and an insulating gas into the airspace through aDrilled hole and sealed the hole.
Dieses bekannte Verfahren zum Vereinigen von Außenkanten von Glasscheiben ist brauchbar, sofern keine der Glasscheiben eine elektrisch leitende Beschichtung aufweist. In dem Fall, in dem eine oder beide der Glasscheiben eine elektrisch leitende Beschichtung aufweist, fließt der Strom nicht nur durch den Streifen, sondern durch die elektrisch leitende Beschichtung und erwärmt die gesamte Glasscheibe. Die Wärme konzentriert sich nicht auf die Randkanten der Glasscheiben und die gesamte Scheibe wird erwärmt auf Temperaturen, bei denen die Scheiben verschmelzen. Außerdem kann die elektrisch leitende Beschichtung zerstört werden infolge der hohen Stromdichten, die erforderlich sind, um das Glas zu erweichen.This known method for joining outer edges of glassPanes are usable if none of the panes are electrichas conductive coating. In the case where one or boththe glass panes have an electrically conductive coating,the current flows not only through the strip, but through theelectrically conductive coating and heats the entire glass pane.The heat is not concentrated on the edges of the glass panesand the entire disc is heated to temperatures at which theMelt disks. In addition, the electrically conductive coatingtion are destroyed due to the high current densities that are requiredare to soften the glass.
In US-Patent 43 50 515 ist ein Verfahren zum Herstellen von isolierenden Mehrscheibeneinheiten beschrieben mit einem Luftraum von 1,27 cm oder größer. Im allgemeinen werden die Randkanten eines Paares von Glasscheiben wie zuvor beschrieben erwärmt. Nachdem die Kanten miteinander vereinigt wurden, um eine durchgehende Verbindung durch Zusammenschmelzen zu erzeugen, wird das elektrische Erwärmen unterbrochen.In U.S. Patent 4,350,515 is a method of making isolatethe multi-pane units described with an air space of 1.27 cmor larger. In general, the marginal edges of a pair ofPanes of glass heated as previously described. After the edges are togetherwere combined to create a continuous connection throughto produce human melts, the electrical heating is interrupted.
Die Scheiben werden auseinandergezogen und in eingestelltem Abstand einige Zeit festgehalten. Anschließend werden die Scheiben weiter auseinandergezogen, bis die Mehrscheibeneinheit einen Scheibenabstand von etwa 1,27 cm aufweist. Die Verzögerung beim Auseinanderziehen dient dazu, Seitenwände zu erzeugen, die im wesentlichen gleichmäßig dick sind.The disks are pulled apart and at a set distanceheld for some time. Then the disks continuepulled apart until the multi-disc unit is one disc distanceabout 1.27 cm. The delay in pulling apartserves to create sidewalls that are substantially evenare fat.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen von isolierenden Mehrscheibeneinheiten zu schaffen, bei denen der Abstand der Scheiben etwa 1,27 cm oder größer ist und deren Seitenwände im wesentlichen gleichmäßig dick sind, das auch dann angewendet werden kann, wenn mindestens eine der Scheiben eine Beschichtung, vorzugsweise eine elektrisch leitende Beschichtung aufweist.The object of the present invention is to produce a methodto create insulating multi-pane units in which theThe distance between the panes is about 1.27 cm or larger and their side wallsde are essentially uniformly thick, even then appliedif at least one of the disks has a coating,preferably has an electrically conductive coating.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer isolierenden Mehrscheibeneinheit durch Anordnen von zwei parallelen Scheiben in Abstand voneinander und Verbinden der Ränder der Scheiben miteinander, das gekennzeichnet ist durch Erwärmen einer der beiden Scheiben, die als erste Scheibe bezeichnet wird, auf eine Tempeatur, bei der sich die Außenkantenbereiche nach unten biegen, Bewegen der Scheiben zueinander, so daß sich die Randbereiche der Scheiben berühren und Erwärmen der Randbereiche der Scheiben, um die Außenkanten miteinander zu verschmelzen und Auseinanderziehen der Scheiben, um einen Zwischenraum zwischen den Scheiben auszubilden.This object is achieved by a method for producing ainsulating multi-pane unit by arranging two parallel onesDisks spaced apart and joining the edges of the diskswith each other, which is characterized by heating one of the twoDiscs, which is called the first disc, on a tempeature,where the outer edge areas bend down, moving theDisks to each other so that the edge areas of the disks touchand heating the edge areas of the panes around the outer edgesto fuse together and pull the disks apartto form a space between the panes.
Die Erfindung schließt auch eine Vorrichtung zum Ausführen dieses Verfahrens ein.The invention also includes an apparatus for performing thisProcedure.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Preferred embodiments of the invention are in the subclaimsdescribed.
Die Erfindung richtet sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer isolierenden Mehrscheibeneinheit, bei dem im allgemeinen eine erste Glasscheibe auf einem Träger und eine zweite Scheibe im Abstand darüber angeordnet werden. Die Außenkantenbereiche der ersten oder oberen Scheibe werden auf konventionelle Weise auf eine Temperatur erwärmt, bei der sie verschmelzen. Während des Erwärmens der oberen Scheibe werden in üblicher Weise die Außenkanten der unteren Scheibe erwärmt. Die Randkanten der obere und unteren Scheiben werden in Berührung miteinander gebracht. Danach wird die obere Glasscheibe angehoben und ein Gas, z. B. Luft, durch die Einheit geleitet, um die Kanten zu vergüten. Die Einheit wird dann durch einen Kühlofen geleitet, in dem ein spannungsfreies Abkühlen erfolgt. Anschließend wird ein isolierendes Gas in den Raum zwischen den Scheiben durch eine Bohrung in einer der Scheiben eingeleitet und das Loch anschließend versiegelt.The invention relates to a method for producing ainsulating multi-pane unit, which is generally a firstGlass pane on a support and a second pane in the distancebe arranged above. The outer edge areas of the first ortop disk are heated to temperature in a conventional mannerwarmed, where they merge. While heating the topThe outer edges of the lower pane become the pane in the usual way warmed up. The edges of the upper and lower discs are inBrought into contact with each other. After that, the top glass paneraised and a gas, e.g. B. Air passed through the unit to theEdges to be tempered. The unit is then passed through a cooling furnacein which a stress-free cooling takes place. Then willan insulating gas in the space between the panes through aDrilled hole in one of the disks and then the holesealed.
Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist eine der Scheiben eine elektrisch leitende Beschichtung auf. Im allgemeinen ist dies die untere Scheibe, die auf einem Träger angeordnet wird. Der Abstand der zweiten oder oberen Scheibe von der ersten Scheibe ist ausreichend, daß beim elektrischen Erwärmen der Scheiben kein Funkenüberschlag zur elektrisch leitenden Beschichtung der ersten Scheibe auftritt oder sich ein Lichtbogen ausbildet. Strom wird durch den elektrisch leitenden Streifen auf der zweiten Scheibe geleitet, um den Streifen zu verdampfen und das Glas auf eine Temperatur zu erwärmen, bei der es selbst elektrischen Strom leitet. Während die Außenkantenbereiche der oberen Scheibe erwärmt werden, werden die Außenkanten der unteren Scheibe auf eine Temperatur erwärmt, die ausreichend hoch ist, um ein Abkühlen der Außenkantenbereiche der oberen Scheibe zu vermeiden, wenn die Kanten in Kontakt miteinander gebracht werden. Nachdem die Außenkanten der oberen Glasscheibe erwärmt wurden, wird das Erwärmen durch elektrischen Strom unterbrochen, das Erwärmen der Randkanten der unteren Scheibe jedoch fortgesetzt und die Scheiben werden in Kontakt miteinander gebracht, um das Zusammenschmelzen der Kanten zu ermöglichen. Vorzugsweise werden die Randkanten der unteren Scheiben durch Strahlung oder Konvektionswärme beheizt, beispielsweise durch ein Widerstandsheizelement oder einen Gasstrahler, um die verschmolzenen Kanten auf einer Temperatur zu halten, die ausreichend ist, um eine brauchbare Verschmelzung der Scheiben längs ihres Umfanges zu gewährleisten. Anschließend werden die Glasscheiben auseinandergezogen und Luft in den Zwischenraum geleitet, um die Kanten zu vergüten. Die Mehrscheibeneinheit wird dann spannungsfrei abgekühlt und der Zwischenraum mit einem Isoliergas gefüllt.In one embodiment of the method according to the invention, athe panes have an electrically conductive coating. In generalthis is the lower disc, which is placed on a support. TheDistance of the second or upper disc from the first discsufficient that there is no spark when the panes are heated electricallyflip over to the electrically conductive coating of the first paneoccurs or an arc develops. Electricity is through theelectrically conductive strip passed on the second disc to theVaporize strips and heat the glass to a temperaturewhere it conducts electricity itself. While the outside edgesareas of the upper pane are heated, the outer edges of thelower pane heated to a temperature that is sufficiently highto prevent cooling of the outer edge areas of the upper panewhen the edges are brought into contact. After thisthe outer edges of the upper glass pane have been heated, that willHeating interrupted by electrical current, the heating of theEdge edges of the lower pane, however, continued and the panesare brought into contact with each other to fuse theEnable edges. Preferably the marginal edges of the lowerPanes heated by radiation or convection heat, for examplethrough a resistance heating element or a gas heater to theto keep fused edges at a temperature that is sufficientis to usable fusion of the disks along their umto ensure catch. Then the glass panes are separatedpulled apart and air passed into the space to close the edgescompensate. The multi-disc unit is then cooled without tensionand the space is filled with an insulating gas.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die dafür geeignete Vorrichtung werden anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.The method according to the invention and the device suitable thereforare explained in more detail with reference to the drawings.
Abb. 1 ist eine Aufsicht auf eine Glaseinheitmit Kantenisolierung, die erfindungsgemäß hergestellt wurde.Fig. 1 is a top view of a glass unit with edge insulation made in accordance with the invention.
Abb. 2 ist ein Schnitt entlang der Linie 2-2 vonAbb. 1.Fig. 2 is a section along line 2-2 ofFig. 1.
Abb. 3 ist eine Frontansicht in der Stellung zum Verschmelzen der Glaskanten der Scheiben.Fig. 3 is a front view in the position to fuse the glass edges of the panes.
Abb. 4 ist eine Aufsicht auf die Stellung der Glasscheiben beim Verbinden.Fig. 4 is a top view of the position of the glass panes when connecting.
Abb. 5 ist ein Schnitt durch den Heizer für die Seitenkanten.Fig. 5 is a section through the heater for the side edges.
Abb. 6 ist ein Schnitt durch den Kantenheizer einer anderen Ausführungsform.Fig. 6 is a section through the edge heater of another embodiment.
Abb. 1 und 2 zeigen die erfindungsgemäße Isolierscheibeneinheit10 mit einem Paar Glasscheiben12 und14, wobei die untere Glasscheibe mit12 und die obere oder zweite Scheibe mit14 beziffert ist. AusAbb. 2 ist ersichtlich, daß Teile der unteren Glasscheibe12 und der oberen Glasscheibe14 an ihren Außenkanten unter Ausbildung einer Seitenwand16 zusammengeschmolzen sind, so daß zwischen den Scheiben ein Luftspalt18 ausgebildet ist. InAbb. 2 ist zu sehen, daß die sich von der ersten Glasscheibe12 zur zweiten Glasscheibe14 erstreckende Seitenwand16 nach innen zum Zwischenraum18 geneigt ist. Die Neigung der Seitenwand16 relativ zum Zwischenraum18 und der ersten Scheibe14 ist charakteristisch für die Ausführungsform der Erfindung, bei der die Außenkanten der oberen Glasscheibe14 vor dem Zusammenschmelzen durch Zufuhr von Wärme erweicht werden. Eine der Glasscheiben weist eine in den Innenraum zwischen den Scheiben führende Bohrung20 auf, beispielsweise die untere Glasscheibe12, wie es inAbb. 2 angegeben ist, um ein isolierendes Gas in den Zwischenraum18 zwischen den Scheiben einbringen zu können. Eine der Glasscheiben, beispielsweise die untere Glasscheibe12, weist, wie inAbb. 2 wiedergegeben auf der Oberfläche24 eine elektrisch leitende Beschichtung22 auf.Fig. 1 and 2 show the insulating glass unit10 of the invention with a pair of glass panes12 and14, wherein the lower glass plate12 and the upper or second disc is numbered14. FromFig. 2 it can be seen that parts of the lower glass pane12 and the upper glass pane14 are melted together on their outer edges to form a side wall16 , so that an air gap18 is formed between the panes. InFig. 2 it can be seen that the extending from the first glass sheet12 to the second glass sheet14 side wall16 is inclined inwardly to the space18 . The inclination of the side wall16 relative to the intermediate space18 and the first pane14 is characteristic of the embodiment of the invention in which the outer edges of the upper glass pane14 are softened by the application of heat before they melt together. One of the glass panes has a bore20 leading into the interior between the panes, for example the lower glass pane12 , as indicated inFIG. 2, in order to be able to introduce an insulating gas into the space18 between the panes. One of the glass panes, for example the lower glass pane12 , has an electrically conductive coating22 on the surface24 , as shown inFIG. 2.
Die Erfindung ist nicht auf die Beschichtung22 oder das Aufbringen dieser Beschichtung begrenzt. Nachdem die Erfindung in Umgebung mit höherer Temperatur angewandt wird, besteht die Beschichtung22 vorzugsweise aus Materialien, die durch die hohe Temperatur nicht negativ beeinflußt werden, beispielsweise zersetzt sich die Beschichtung nicht. Die erfindungsgemäße Isolierscheibeneinheit10 wurde hergestellt unter Verwendung einer unteren Glasscheibe12 mit einer Beschichtung22 auf der Oberfläche24, wie sie durch die Firma PPG Industries unter der Handelsbezeichnung SungateR 400 in den Verkehr gebracht wird. Eine solche Beschichtung ist in der US-Patentanmeldung S. N. 9 47 799, angemeldet am 29. 12. 1986, beschrieben. Die erwähnte Beschichtung hat einen Emissionsgrad von kleiner als 0,4 und ist elektrisch leitfähig und wird nicht negativ beeinflußt bei Temperaturen bis zu 704°C (1300°F) während einiger Minuten. Andere für die Erfindung brauchbare Beschichtungen sind in US-Patenten 31 07 177 und 42 01 649 beschrieben.The invention is not limited to the coating22 or the application of this coating. After the invention is applied in a higher temperature environment, the coating22 preferably consists of materials that are not adversely affected by the high temperature, for example the coating does not decompose. The insulating pane unit10 according to the invention was produced using a lower glass pane12 with a coating22 on the surface24 , as it is marketed by the company PPG Industries under the trade name SungateR 400. Such a coating is described in US patent application SN 9 47 799, filed on December 29, 1986. The coating mentioned has an emissivity of less than 0.4 and is electrically conductive and is not adversely affected at temperatures up to 704 ° C (1300 ° F) for a few minutes. Other coatings useful for the invention are described in U.S. Patents 31 07 177 and 42 01 649.
Bei dem nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Isolierscheibeneinheit mit einer Breite von etwa 0,508 m (20 inches) und einer Länge von etwa 1,12 m (44 inches) wurde ein Luftspalt mit einer Dicke von 1,10 cm (0,44 inches) ausgebildet und eine mit einer Beschichtung des Typs SungateR 400 beschichtete Glasscheibe verwendet. Die obere Glasscheibe wies eine Breite von 0,531 m (20 plus29/32 inches) und eine Länge von 1,13 m (44 plus3/8 inches) auf. Die Dicke betrug 2,4 mm (0,094 inches). Die untere Glasscheibe12 wies eine elektrisch leitende Beschichtung22 auf der Oberfläche24 auf, wobei es sich um die Beschichtung SungateR 400 von PPG Industries, Inc. handelt. Die untere Glasscheibe12 hat eine Breite von etwa 0,518 m (20 plus19/32 inches) und eine Länge von 1,03 m (44 plus1/16 inches) und eine Dicke von etwa 2,3 mm (0,091 inches).In the inventive method described below for making an insulating washer unit about 0.508 m (20 inches) wide and about 1.12 m (44 inches) long, an air gap 1.10 cm (0.44 inches) thick was used ) and a glass pane coated with a SungateR 400 coating is used. The upper glass sheet had a width of 0.531 m (20 plus29/32 inches) and a length of 1.13 m (44 plus3/8 inches). The thickness was 2.4 mm (0.094 inches). The lower glass pane12 had an electrically conductive coating22 on the surface24 , which is the SungateR 400 coating from PPG Industries, Inc. The lower glass pane12 has a width of about 0.518 m (20 plus19/32 inches) and a length of 1.03 m (44 plus1 /16th inches) and a thickness of about 2.3 mm (0.091 inches).
Es sind jedoch auch grundsätzlich andere Dimensionen der Glasscheiben für die Erfindung geeignet. Die Breite und Länge der Glasscheiben wird lediglich durch die Dimensionen der für das Vereinigen erforderlichen Heiz- und Verbindungsstation begrenzt. Die Dicke der Glasscheiben begrenzt die Erfindung nicht. Sie sollte jedoch berücksichtigt werden. Insbesondere sind dickere Glasscheiben leichter zu handhaben. Bei spielsweise verringert sich mit ansteigender Dicke der oberen Glasscheibe14 die Tendenz der Scheibe, während des Vereinigens und Zusammenschmelzens sich zu verbiegen. Zu dicke Glasscheiben lassen sich schlecht biegen und lassen sich in großen Höhen nur begrenzt einsetzen. Bevorzugt für die Erfindung, ohne sie dadurch zu begrenzen, sind Glasscheiben mit einer Dicke im Bereich von 2,1-3,1 mm (0,083-1,22 inches).However, fundamentally other dimensions of the glass panes are also suitable for the invention. The width and length of the glass panes is only limited by the dimensions of the heating and connecting station required for the joining. The thickness of the glass panes does not limit the invention. However, it should be considered. In particular, thick glass panes are easier to handle. In example, as the thickness of the upper glass sheet14 increases, the tendency of the sheet to bend during the merging and melting together decreases. Glass panes that are too thick are difficult to bend and can only be used to a limited extent at great heights. Glass panes with a thickness in the range of 2.1-3.1 mm (0.083-1.22 inches) are preferred for the invention, without being limited thereby.
Vorzugsweise hat die obere Scheibe einen größeren Außenumfang als die untere Scheibe12, um den Größenverlust durch die erwärmten Kanten der oberen Glasscheibe14, die nach unten abgebogen werden, um die Seitenwand16 auszubilden, zu kompensieren.Preferably, the upper pane has a larger outer circumference than the lower pane12 in order to compensate for the size loss due to the heated edges of the upper glass pane14 , which are bent downwards to form the side wall16 .
Vor dem Einbringen in die Verbindungsstation werden die Glasscheiben12 und14 wie folgt ausgerüstet. Die elektrisch leitende Beschichtung42 wird von den Außenkanten der Oberfläche24 der unteren Glasscheibe12 entfernt. Es wurde gefunden, daß das Entfernen der Beschichtung von den Außenkanten der unteren Glasscheibe eine bessere Verbindung der Kanten der oberen und unteren Glasscheiben12 und14 ergibt. Die Belüftungsbohrung20 wurde in die untere Glasscheibe eingebracht. Die Bohrung20 wurde ausreichend dicht an der Kante der unteren Glasscheibe12 angeordnet, so daß sie nach Montieren der Glasscheibe in einen Fensterrahmen unauffällig und kaum noch sichtbar ist. Die Ecken der oberen Glasscheibe wurden ausgeschnitten und ein dreieckiges Glasstück mit einer Länge von etwa 1,27 cm, gemessen von der Ecke, wurde entfernt. Das Entfernen eines dreieckigen Glasstückes aus der Scheibe vermeidet die Ansammlung von überschüssigem Glas an den Ecken der Isolierscheibeneinheit nach dem Verbinden der beiden Scheiben. Die Glasscheiben wurden gewaschen und getrocknet und ein elektrisch leitender, verdampfender Streifen26 an den Außenkanten der oberen Glasscheibe14 angebracht, wie es inAbb. 4 gezeigt ist. Derartige Materialstreifen werden von der Colloidal Graphite Company angeboten. Der Streifen wurde auf die Flächen der Glasscheibe aufgebracht, die gebogen werden sollen. Beispielsweise wurde ein 0,635 cm breiter Streifen in einem Abstand von 0,635 cm vom Außenrand der Glasscheibe angeordnet. Die Glasscheiben wurden in eine nicht gezeigte Vorheizstellung der Biege- und Vereinigungsstation28 gebracht, um die Glasscheiben auf eine Temperatur von etwa 454°C (850°F) zu erwär men. Anschließend wurden die Glasscheiben in der Biege- und Vereinigungsstellung30 der Zusammenführstation28 gebracht, wie es inAbb. 3 wiedergegeben ist. In der Vereinigungsstellung30 war die untere Glasscheibe12 auf einer Tragplatte32 angeordnet, wobei die beschichtete Oberfläche24 der Glasscheibe12 nach oben gerichtet ist. Die Durchgangsbohrung20 wurde in Übereinstimmung mit dem Ende der Luftzuführleitung34 gebracht. Die obere Glasscheibe14 wurde mittels Vakuum an einer bewegbaren Platte36 gehalten, in einem Abstand von 6,35 bis 7,62 cm (2,5-3 inches) von der unteren Glasscheibe12. Der angegebene Abstand zwischen den Glasscheiben12 und14 soll die Erfindung nicht begrenzen. Die Scheiben sollen jedoch einen ausreichenden Abstand haben, um Funkenüberschlag und Ausbildung eines Lichtbogens zu vermeiden. Es wird davon ausgegangen, daß die Art und Weise des Aufbringens eines leitfähigen Streifens26 auf die obere Glasscheibe12, um die Randbereiche der oberen Glasscheibe zu erwärmen, die Erfindung nicht begrenzt. Das Erwärmen durch Strom kann beispielsweise auch ausgeführt werden, wie es in den US-Patentschriften 23 89 360; 23 94 051; 35 10 285; 36 28 935; 37 26 658; 38 47 584; 41 32 539 oder 43 50 515 beschrieben ist.Before being brought into the connection station, the glass panes12 and14 are equipped as follows. The electrically conductive coating42 is removed from the outer edges of the surface24 of the lower glass pane12 . It has been found that removing the coating from the outer edges of the lower glass sheet results in a better connection of the edges of the upper and lower glass sheets12 and14 . The ventilation hole20 was made in the lower glass pane. The bore20 was arranged sufficiently close to the edge of the lower glass pane12 , so that after mounting the glass pane in a window frame it is inconspicuous and barely visible. The corners of the upper glass pane were cut out and a triangular piece of glass approximately 1.27 cm long, measured from the corner, was removed. Removing a triangular piece of glass from the pane prevents excess glass from accumulating at the corners of the insulating pane unit after the two panes have been joined. The glass sheets were washed and dried, and an electrically conductive, evaporating strip26 was attached to the outer edges of the upper glass sheet14 , as shown inFig. 4. Such strips of material are offered by the Colloidal Graphite Company. The strip was applied to the surfaces of the glass sheet that are to be bent. For example, a 0.635 cm wide strip was placed at a distance of 0.635 cm from the outer edge of the glass sheet. The glass sheets were placed in a preheating position, not shown, of the bending and combining station28 to heat the glass sheets to a temperature of about 454 ° C (850 ° F). Then the glass panes were brought into the bending and unifying position30 of the assembly station28 , as shown inFig. 3. In the union position30 , the lower glass pane12 was arranged on a support plate32 , the coated surface24 of the glass pane12 being directed upward. The through hole20 has been brought into line with the end of the air supply duct34 . The upper glass sheet14 was vacuum-held on a movable plate36 a distance of 6.35 to 7.62 cm (2.5-3 inches) from the lower glass sheet12 . The specified distance between the glass panes12 and14 is not intended to limit the invention. However, the disks should have a sufficient distance to prevent arcing and the formation of an arc. The manner in which a conductive strip26 is applied to the top glass sheet12 to heat the peripheral portions of the top glass sheet is not believed to limit the invention. The heating by current can also be carried out, for example, as described in US Pat. Nos. 2,389,360; 23 94 051; 35 10 285; 36 28 935; 37 26 658; 38 47 584; 41 32 539 or 43 50 515 is described.
InAbb. 4 ist gezeigt, wie Elektroden40 und42 an den EckenA undB angeordnet und mit Strom versorgt werden, um Strom durch den Teil des leitfähigen Streifens26 zwischen den EckenA undB zu schicken. Die Elektrode40 wurde anschließend abgeschaltet und die Elektrode44 mit Strom versorgt, um den leitfähigen Streifenteil26 zwischen den EckenB undC mit Strom zu versorgen. Anschließend wurde die Elektrode42 abgeschaltet und die Elektrode46 mit Strom versorgt, um Strom durch den leitfähigen Streifen26 zwischen den EckenC undD zu schicken und anschließend wurde die Elektrode44 abgeschaltet und die Elektrode40 angeschlossen, um Strom durch den Teil des Streifens26 zwischen den EckenD undA zu leiten. Ein Heizzyklus der Seiten zwischen den EckenAB, BC, CD undDA läuft nacheinander ab. Der Seitenheizzyklus wurde fünfmal wiederholt. Während der Heizzyklen wurde ausreichend Strom durch den Streifen26 geleitet, um diesen zu verdampfen und die darunterliegende Glasscheibe auf eine Temperatur zwischen etwa 982 bis 1093°C zu erwärmen, bei der das Glas stärker elektrisch leitend ist. Bei diesen Temperaturen schmelzen die Randkanten der Glasscheibe14 auf und backen durch und können verschmolzen werden.Infig. 4 is shown, such as electrodes40 and42 are arranged at the cornersA andB, and supplied with power, to send current through the portion of the conductive strip26 between the cornersa andb. The electrode40 was then turned off and the electrode44 was supplied with current in order to supply the conductive strip part26 between the cornersB andC with current. The electrode42 was then turned off and the electrode46 was energized to send current through the conductive strip26 between cornersC andD and then the electrode44 was turned off and the electrode40 was connected to carry current through the portion of the strip26 to conduct between cornersD andA. A heating cycle of the sides between the cornersAB, BC, CD andDA takes place one after the other. The side heating cycle was repeated five times. Sufficient current was passed through the strip26 during the heating cycles in order to evaporate it and to heat the glass pane underneath to a temperature between approximately 982 and 1093 ° C. at which the glass is more electrically conductive. At these temperatures, the edge edges of the glass pane14 melt and bake through and can be fused.
Bei anderen Ausführungsweisen der Erfindung werden die Randbereiche der Glasscheibe14 mit drei Heizzyklen erwärmt. Anschließend wurde die Elektrode46 abgeschaltet und die Elektrode44 mit Strom versorgt, um die Kanten zwischen den EckenABC undCDA zu erwärmen. Die Elektroden40 und44 wurden abgeschaltet und die Elektroden42 und46 mit Strom versorgt, um die Kanten zwischen den EckenBCD undDAB zu erwärmen. Das Erwärmen der Kanten zwischen den EckenABC undCDA mit anschließendem Erwärmen zwischenBCD undDAB wird als diagonaler Heizzyklus bezeichnet. In Praxis wird das diagonale Erwärmen zweimal wiederholt.In other embodiments of the invention, the edge regions of the glass pane14 are heated with three heating cycles. Electrode46 was then turned off and electrode44 wasenergized to heat the edges between cornersABC andCDA . Electrodes40 and44 were turned off and electrodes42 and46 wereenergized to heat the edges between the cornersBCD andDAB . The heating of the edges between the cornersABC andCDA with subsequent heating betweenBCD andDAB is referred to as the diagonal heating cycle. In practice, the diagonal heating is repeated twice.
Während des Erwärmens der Randbereiche der oberen Glasscheibe wurde ein elektrischer Strahlungsheizer50 in Streifenform verwendet, um die Außenkanten der unteren Glasscheibe12 zu erwärmen und den Wärmeverlust beim Auftreffen der Randkante der oberen Glasscheibe mit dem Rand der unteren Scheibe zu verringern. Die genaue Temperatur wurde nicht bestimmt, jedoch wurde die untere Glasscheibe im Randbereich ausreichend stark erwärmt, daß sich die Randkante der oberen Glasscheibe bei Berührung mit dem Randbereich der unteren Glasscheibe nicht verfestigen. Nachdem die Randbereiche der oberen Glasscheibe erwärmt waren, wurde die Stromzufuhr zu den Elektroden abgeschaltet und die obere Glasscheibe, wie inAbb. 3 gezeigt, nach unten bewegt und die nach unten abgesackten Kanten der oberen Scheibe14 in Berührung mit dem erwärmten Randbereich der unteren Glasscheibe12 zu bringen. Wenn die erwärmten Kantenbereiche der Scheiben12 und14 zusammengebracht werden, bleibt der Heizer50 in Betrieb. Die Randkanten der Glasscheiben werden zusammengeschmolzen. Die Glasscheiben werden in festem Kontakt für etwa 3 Sek. gehalten, um die Glasscheiben gleichmäßig miteinander zu verschmelzen. Danach werden die Glasscheiben etwas auseinandergezogen durch Bewegen der Platte36 nach oben, wie es inAbb. 3 gezeigt ist. Luft wird durch die Zuführleitung34 und die Bohrung20 in den Zwischenraum18 eingebracht, um einen Abstand von etwa 1,1 cm (0,44 inches) zwischen den Glasscheiben einzustellen. Die Glasscheiben wurden in dieser Stellung etwa 20 Sek. festgehalten und während dieser Zeit die Luft in der Zuführleitung unter Druck gehalten. Das Einbringen von Luft unterstützt die Trennung der Glasscheiben und das Ausbilden und Formen der Seitenwand16. Nach 20 Sek. wurde die Zufuhr von Luft unterbrochen und die Isolierscheibeneinheit10 auf etwa 482°C (900°F) abgekühlt. Die Einheit verbleibt auf der Trägereinrichtung, bis die Kanten ausreichend dimensionsstabil sind. Anschließend wurde die Einheit angehoben und Kühlluft auf die Kanten gerichtet, um diese abzukühlen. Die Einheit wurde aus der Verbindungsstation30 durch eine nicht gezeigte Kühl- und Vergütungsstrecke geführt. Nach Verlassen des Vergütungs- und Kühlofens wurde die Isolierscheibeneinheit auf Raumtemperatur abgekühlt. Anschließend wurde Argon durch die Bohrung20 in den Zwischenraum18 der Einheit10 eingebracht und die Bohrung verschlossen. Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung dieses speziellen isolierenden Gases und die Arbeitsweise des Versiegelns der Bohrung begrenzt. Es können auch Verfahren, wie in US-Patent 36 83 974 beschrieben, verwendet werden.During the heating of the edge regions of the upper glass pane, an electric radiant heater50 in the form of a strip was used to heat the outer edges of the lower glass pane12 and to reduce the heat loss when the edge edge of the upper glass pane struck the edge of the lower pane. The exact temperature was not determined, but the lower glass pane was sufficiently heated in the edge area that the edge of the upper glass pane did not solidify when it came into contact with the edge area of the lower glass pane. After the edge portions of the upper glass sheet were heated, the power to the electrodes was turned off and the upper glass sheet was moved down as shown inFig. 3 and the sagged edges of the upper sheet14 in contact with the heated edge portion of the lower glass sheet Bring12 . When the heated edge regions of the disks12 and14 are brought together, the heater50 remains in operation. The edges of the glass panes are melted together. The glass panes are held in firm contact for about 3 seconds to evenly fuse the glass panes together. The glass panes are then pulled apart a little by moving the plate36 upwards, as shown inFIG. 3. Air is introduced into the space18 through the supply conduit34 and the bore20 to set a distance of about 1.1 cm (0.44 inches) between the glass sheets. The glass panes were held in this position for about 20 seconds and during this time the air in the supply line was kept under pressure. The introduction of air helps the separation of the glass panes and the formation and shaping of the side wall16 . After 20 seconds, the supply of air was stopped and the insulating washer unit10 was cooled to about 482 ° C (900 ° F). The unit remains on the carrier device until the edges are sufficiently dimensionally stable. The unit was then raised and cooling air directed at the edges to cool them down. The unit was led out of the connection station30 through a cooling and tempering line, not shown. After leaving the tempering and cooling furnace, the insulating disc unit was cooled to room temperature. Then argon was introduced through the bore20 into the space18 of the unit10 and the bore was closed. The invention is not limited to the use of this special insulating gas and the way of sealing the bore. Methods such as described in U.S. Patent 3,683,974 can also be used.
Der inAbb. 5 wiedergegebene Bandheizer50 weist ein langgestrecktes feuerfestes Teil51 mit einer Nut52 auf, in die ein Widerstandsheizstreifen53 eingebracht ist. Der Bandheizer50 weist vier feuerfeste Stücke auf, wobei inAbb. 3 nur zwei neben den Außenkanten der Glasscheibe12 wiedergegeben sind. Der Band- oder Linienheizer50 wird in einem Abstand von etwa 3,81 cm von der Kante der Glasscheibe12 angeordnet. Das Erwärmen der Außenkanten der unteren Glasscheibe ergibt eine gleichmäßigere Seitenwand. Wenn die Temperatur der Kanten der unteren Glasscheibe zu niedrig ist, kühlen sich die Kanten der oberen Glasscheibe bei Kontakt mit den kühleren Kanten der unteren Glasscheibe ab und es kommt zu unbefriedigender Verschmelzung der beiden Scheiben. Wenn die unteren Kanten zu warm sind, reicht die Stabilität der Scheiben nicht aus und beide, die oberen und die unteren Kanten, biegen sich unter die Tragplatte32, so daß eine Seitenwand mit ungleichmäßiger Dicke entsteht. Vorzugsweise sollen die Endkanten der unteren Glasscheibe auf einer Temperatur von mindestens 648°C (1200°F) erwärmt werden.The band heater50 shown inFig. 5 has an elongated refractory part51 with a groove52 into which a resistance heating strip53 is introduced. The band heater50 has four refractory pieces, with only two next to the outer edges of the glass pane12 being shown inFIG. 3. The band or line heater50 is arranged at a distance of approximately 3.81 cm from the edge of the glass pane12 . Heating the outer edges of the lower glass panel results in a more even side wall. If the temperature of the edges of the lower pane of glass is too low, the edges of the upper pane of glass cool down when they come into contact with the cooler edges of the lower pane of glass, and the two panes fuse unsatisfactorily. If the lower edges are too warm, the stability of the panes is insufficient and both the upper and lower edges bend under the support plate32 , so that a side wall of uneven thickness is formed. Preferably, the end edges of the lower glass sheet should be heated to a temperature of at least 648 ° C (1200 ° F).
Die Art und Weise der Heizeinrichtungen zum Erwärmen der Außenbereiche der Glasscheiben während der Heizzyklen und des Zusammenschmelzens der Kanten soll die Erfindung nicht begrenzen. Das Erwärmen kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen, entscheidend ist, daß sich der Randbereich der oberen Scheibe so weit erwärmt, daß ein Durchbiegen nach unten und eine Verbindung mit der unteren Glasscheibe er reicht wird. InAbb. 6 ist gezeigt, daß Gas durch eine Leitung56 des Heizers57 geleitet wird. Bei dieser Art der Herstellung der Isolierscheibeneinheit wird ein fluides Medium durch die Leitung58 des Krümmers60 geleitet, um eine Verbrennung aufrechtzuerhalten. Die Krümmer werden neben der Außenkanten der unteren Glasscheibe12 angeordnet in geringem Abstand von jeder Seite der unteren Glasscheibe, wie es inAbb. 3 für den Streifenheizer50 gezeigt ist. Der Heizer57 wird in gleicher Weise verwendet, wie der Linienheizer50 zum Erwärmen der Kanten der Glasscheibe. Der Heizer57 kann auch verwendet werden zum Kühlen der Kanten der Einheit nachdem die Scheiben auseinandergezogen und die Seitenkante ausgebildet ist. Dazu wird die Gaszufuhr zu den Gasstrahlern unterbrochen und Stickstoff durch die Leitungen und den Gasstrahler auf die Kanten der Isolierscheibeneinheit gerichtet, um diese zu kühlen.The invention is not intended to limit the manner in which the heating devices are used to heat the outer regions of the glass panes during the heating cycles and to fuse the edges together. The heating can be done in different ways, it is crucial that the edge region of the upper pane heats up so far that a bending down and a connection to the lower glass pane is sufficient. InFig. 6 it is shown that gas is passed through a line56 of the heater57 . In this type of manufacture of the insulating disc unit, a fluid medium is passed through the conduit58 of the manifold60 to maintain combustion. The manifolds are placed adjacent to the outer edges of the lower glass sheet12 , a short distance from each side of the lower glass sheet, as shown inFig. 3 for the strip heater50 . The heater57 is used in the same manner as the line heater50 for heating the edges of the glass sheet. The heater57 can also be used to cool the edges of the unit after the disks are pulled apart and the side edge is formed. For this purpose, the gas supply to the gas emitters is interrupted and nitrogen is directed through the lines and the gas emitter onto the edges of the insulating disk unit in order to cool them.
Anstelle der Art und Weise, wie inAbb. 3 Elektroden40, 42, 44 und46 verwendet wurden, um Strom zu den EckenA, B, C, D der Glasscheibe14 zu leiten, können auch andere Stromzuführeinrichtungen verwendet werden. Beispielsweise ein Verbindungsarm70 zur oberen Tragplatte36. Eine flexible elektrische Zuführung oder Sammelleitung72 wird an einem Ende der Elektrode angebracht und am anderen Ende ein Gewicht74, um die Sammelleitung72 auszubalancieren und in Verbindung mit der Stromzuführplatte76 zu bringen, die an eine nicht gezeigte Spannungsquelle angeschlossen ist. Es können auch andere elektrische Verbindungen zu den Elektroden hergestellt werden, um die Randbereiche der oberen Glasscheibe elektrisch zu erwärmen.Instead of the way electrodes40, 42, 44 and46 were used inFig. 3 to conduct current to the cornersA, B, C, D of the glass sheet14 , other current supply means can also be used. For example, a connecting arm70 to the upper support plate36 . A flexible electrical lead or manifold72 is attached to one end of the electrode and a weight74 at the other end to balance the manifold72 and connect it to the power supply plate76 which is connected to a voltage source, not shown. Other electrical connections to the electrodes can also be made in order to electrically heat the edge regions of the upper glass pane.
Bei der inAbb. 2 wiedergegebenen Einheit sind die Seitenwände nach innen geneigt in Richtung des Zwischenraumes und der Beschichtung22. Es können jedoch auch umgekehrte Bedingungen erreicht werden durch Erwärmen der Randbereiche der unteren Glasscheibe12 in größerem Abstand von der Außenkante und direktes Erwärmen der Außenkanten der oberen Glasscheibe. Durch bestimmtes Auswählen der zu erwärmenden Stellen der Kanten bzw. von Bereichen im Abstand vom Außenumfang kann jede Form und Neigung der Seitenwand erhalten werden.In the unit shown inFig. 2, the side walls are inclined inwards towards the space and the coating22 . However, reverse conditions can also be achieved by heating the edge regions of the lower glass pane12 at a greater distance from the outer edge and directly heating the outer edges of the upper glass pane. Any shape and inclination of the side wall can be obtained by specific selection of the locations of the edges to be heated or of areas at a distance from the outer circumference.
Bei einer anderen Herstellungsweise der erfindungsgemäßen Isolierscheibeneinheit aus einer unbeschichteten Scheibe und einer beschich teten Scheibe wurden die Scheiben zusammengebracht und die Kanten der oberen Scheibe12 und der unteren Scheibe mit Gasstrahlern erwärmt. Wenn die Kanten der Scheiben sich zu biegen beginnen, werden die Glasscheiben auseinandergezogen und der Gasstrahler abgeschaltet. Bei dieser Arbeitsweise wird kein elektrischer Strom verwendet, so daß keine Heizstreifen26 erforderlich sind und die beschichtete Glasscheibe sowohl die obere als auch die untere Glasscheibe sein kann. Bei dieser Arbeitsweise können auch beide Glasscheiben elektrisch leitende Beschichtungen, nicht leitende Beschichtungen aufweisen oder beide Glasscheiben können frei von einer Beschichtung sein. Es kann auch eine beschichtete mit einer unbeschichteten Glasscheibe verbunden werden. Die Erfindung erlaubt es, Isolierscheibeneinheiten herzustellen mit einem Abstand der Scheiben voneinander von 1,1 cm oder größer. Dabei können zwei unbeschichtete Glasscheiben oder auch Scheiben mit leitfähigen oder nicht leitfähigen Beschichtungen verwendet werden. Wenn keine der Scheiben eine elektrisch leitende Beschichtung aufweist, kann der Abstand der beiden Scheiben während des elektrischen Erwärmens minimal sein.In another way of producing the insulating pane unit according to the invention from an uncoated pane and a coated pane, the panes were brought together and the edges of the upper pane12 and the lower pane were heated with gas jets. When the edges of the panes begin to bend, the glass panes are pulled apart and the gas jet is switched off. In this procedure, no electrical current is used, so that no heating strips26 are required and the coated glass pane can be both the upper and the lower glass pane. In this mode of operation, both glass panes can also have electrically conductive coatings, non-conductive coatings, or both glass panes can be free of a coating. A coated and an uncoated glass pane can also be connected. The invention allows insulating washer units to be manufactured with a spacing of the washers of 1.1 cm or greater. Two uncoated glass panes or panes with conductive or non-conductive coatings can be used. If neither of the panes has an electrically conductive coating, the distance between the two panes during electrical heating can be minimal.
Für die erfindungsgemäße Herstellung von Isolierscheibeneinheiten können auch Scheiben verwendet werden mit Beschichtungen auf den Außenoberflächen der Glasscheiben.For the production of insulating washer units according to the inventioncan also be used with coatings on the discsExternal surfaces of the glass panes.
BezugszeichenlisteReference symbol list
10 Isolierscheibeneinheit
12, 14 Glasscheiben
16 Außenrand, Seitenwand
18 Luftspalt
20 Bohrung
22 elektrisch leitende Beschichtung
24 Oberfläche der Glasscheibe12
26 verdampfbarer Streifen
28 Schweißstation
30 Schweißstellung
32 Trägerplatte
34 Luftzufuhrleitung
36 Vakuumschlußleitung
40 Elektroden
42 Elektroden
44 Elektroden
46 Elektroden
50 Heizer
51 feuerfestes Teil
52 Nut
53 Bandheizer
56 Leitung
57 Heizer
58 Leitung
60 Krümmer, Verteiler
70 Arm
72 Sammelleitung, Stab
74 Gewicht
76 Platte10 insulating washer unit
12, 14 panes of glass
16 outer edge, side wall
18 air gap
20 hole
22 electrically conductive coating
24 surface of the glass pane12
26 vaporizable strips
28 welding station
30 welding position
32 carrier plate
34 Air supply line
36 vacuum closing line
40 electrodes
42 electrodes
44 electrodes
46 electrodes
50 heaters
51 fireproof part
52 groove
53 band heater
56 line
57 heaters
58 line
60 manifolds, manifolds
70 arm
72 manifold, staff
74 weight
76 plate
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| US14687388A | 1988-01-22 | 1988-01-22 |
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|---|---|
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