DE750130C - Verfahren zur unterschiedlichen Haertung von Gegenstaenden aus Glas - Google Patents

Description

Es ist bekannt, daß eine schroffe Abkühlung eines vorher auf einemaheder Wiedererweich'Ungstemperatur erhitzten Glasgegenstandes in dem Glas bleibende Spannungen hervorruft, die dem Gegenstand vorteilhafte Eigenschaften verleihen, nämlich eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen mechanische Beanspruchungen sowie TemperaturwechselbeanspBuchungen und insbesondere die Eigenschaft, im Fall des Bruches in eine Vielzahl kleiner unschädlicher Bruchstücke zu zerfallen.

Für gewisse Anwendungszwecke des Glases hat es sich als erwünscht erwiesen, ihm zonenweise verschiedene Spannungen zu erteilen.

Dieser örtliche Unterschied des Wertes der Spannungen kann herbeigeführt werden, indem man den Gegenstand zonenweise in verschiedenem Grade abschreckt.

Es wurde nun gefunden, daß bei einer solchen Arbeitsweise in dem fertigen Gegenstand sehr häufig örtliche Deformationen auftreten, deren Verteilung annähernd mit dem Bilde übereinstimmt, welches der Verteilung der Zonen unterschiedlicher Spannungen entspricht.

Diese Deformationen werden zum Teil dadurch verursacht, daß bei diesem Verfahren die Oberfläche des Gegenstandes, solange er sich noch in seiner Masse im plastischen und damit einem für alle Deformationsursachen sehr empfänglichen Zustand befindet, zonenweise verschiedenen Spannungen unterworfen ist. Eine andere wichtige Ursache der örtlichen Verformung des Gegenstandes, deren Wirkung besonders (bemerkbar ist, besteht in einer auf das Glas durch das kühlende Flud ausgeübten mechanischen Stauchwirkung, die

dann auftritt', wenn die Abschreckung durch auf die Teile des Gegenstandes, wo Spannungen erzeugt werden sollen, auf geschleuderte Gasstrahlen oder Flüssigkeit enthaltende Strahlen erfolgt, denn dieses Aufschleudern muß um so heftiger erfolgen, als man einen entsprechend hohen Härtungsgrad herbeizuführen wünscht. Die Erfindung ist mit besonderem Vorteil auf die Fälle anzuwenden, in welchen bei ίο einem Glasgegenstand sehr stark gehärtete Zonen von vergleichsweise geringer Breite erzeugt werden sollen, welche in wesentlich geringerem Grade gehärteten Zonen benachbart sind.

^X5 Zweck der Erfindung ist es, mit dem Ziele der unterschiedlichen Härtung die Ausübung einer unterschiedlichen Kühlung unter Bedingungen zu ermöglichen, welche die Entstehung der eingangs erwähnten Deformationen verhindern.

Die Erfindung besteht darin, daß man der unterschiedlichen Abschreckung eine gleichmäßige Abschreckung vorangehen läßt, deren Intensität und Dauer derart ist, daß sie prak^a5 tisch nur auf die Oberflächenschicht des Gegenstandes einwirkt, hierbei jedoch diese Oberflächenschicht derart zum Erstarren bringt, daß gewissermaßen ein.Häutchen auf der Oberfläche des Gegenstandes erzeugt wird. Dieser gleichmäßigen Abschreckung folgt, und zwar im Prinzip unmittelbar, die ort lieh verschiedene Abschreckung, welche dem Zwecke dient, die von einer Zone zur anderen verschiedenen Spannungen hervorzurufen. Dank der gemäß der Erfindung in der vorstehend beschriebenen Weise erfolgenden vorherigen Erzeugung eines praktisch starren Glashäutchens, welches die gesamte Oberfläche des Glasgegenstandes bedeckt, können die Einwirkungen der örtlichen Abschreckung sich vollziehen, ohne Deformationen der Oberfläche zur Folge zu haben. Gleichzeitig aber werden dank der Gleichmäßigkeit und der Dünne dieser Oberflächensicht, die den Körper des Gegenstandes, der sich selbst noch in einem in gewissem Sinne plastischen Zustande befindet, bedeckt, die Unterschiede der Abschreckung von einer Zone zur anderen praktisch mit ihrem ganzen Wert auf den Körper des Gegenstandes" übertragen und rufen infolgedessen die Unterschiede in der Spannung hervor, die auf dem Gegenstand erzeugt werden sollen.

Mit anderen Worten bewahrt das Vorhandensein des gleichmäßigen Oberflächenhäutchens von konstanter Dicke auf der ganzen Oberfläche des Gegenstandes, beispielsweise einer Glasplatte, diese vor den Verformungen, die durch die örtlich auf sie einwirkenden ^ßo Strahlen des Kühlmittels hervorgerufen werden könnten, ohne daß sie aber der.thermischen Einwirkung entgegenwirkt, welche diese Strahlen auf das Innere der Masse des den Gegenstand bildenden Glases ausüben sollen.

Die vorhergehende gleichmäßige Abschreckung der Oberfläche des Gegenstandes kann in verschiedener Weise ausgeführt werden, und sie kann mit verschiedener Intensität und Dauer, je nach der Art der Methode, die man wählt, erfolgen.

So kann man die vorhergehende Abschreckung durch Aufblasen von Luft in der in der Abbildung dargestellten Weise vornehmen, gemäß welcher man die Glasplatte F unmittelbar nach dem Verlassen des Heizofens C der Einwirkung zweier Luftstreifen U und IJ aussetzt, die kontinuierlich oder praktisch kontinuierlich durchgehen und auf der ganzen Breite der Glasplatte F einwirken, welche vor ihnen in ihrer Gesamtheit während ihres Transportes in Richtung des Pfeiles / von dem Ofen C bis zu ihrer Endstellung zwischen den Organen O¹ und O², die die unterschiedliche Abschreckung bewirken, vorbeigeführt wird.

Diese Wirkung der beiden Luftstreifen, welche eine lediglich augenblickliche ist, ist sowohl hinsichtlich ihres Prinzips wie ihrer Einwirkungen von der verschieden, welche sich bei dem bekannten Verfahren' ergibt, bei dem die Gläsplätte nach dem Verlassen des Heizofens zwischen zwei streifenförmigen Kühlmittelstrahlen wiederholt vorbeigeführt werden; hierbei tritt durch die längere Einwirkung eine gleichmäßige Härtung ein.

Eine andere Art der gleichmäßigen vorher gehenden Abschreckung, durch welche auf der Oberfläche des sich auf einer nahe der Erweichungstemperatur liegenden Temperatur befindliehen Gegenstandes ein starres und dünnes Oberflächenhäutchen erzeugt wird, während die anderen Schichten plastisch verbleiben, besteht darin, daß man den Gegenstand unmittelbar nach dem Verlassen des Ofens lediglich frei der Außenatmosphäre i°5 aussetzt und ihn so die Wärme frei in die umgebende Außenluft ausstrahlen läßt. Es wurde gefunden, daß bei einem auf diese Weise ;-auf einem nahe dem Erweichungspunkt erhitzten Glasgegenstand die Oberfläche sich durch die Wärmeausstrahlung sehr schnell kühlt und in einem ganz kurzen Zeitintervall in einen genügend starren Zustand legt, während die darunterliegenden Schichten nur ganz schwach Wärme ausstrahlen und sich daher während dieses beschränkten Zeitintervalls zuwenig abkühlen, um ihren plastischen Zustand zu verlieren. Eine derartige natürliche Abkühlung ist infolgedessen ebenfalls geeignet, auf dem Gegenstand ein hartes Haut- »20 eben zu erzeugen, welches eine Glasmasse überdeckt, die sich in hinreichend plastischem

Zustande befindet, und dieses Häutchen ist selbst keinerlei Verformungen der Oberfläche mehr ausgesetzt, welche die spätere unterschiedliche Abschreckung hervorrufen könnte. Trotzdem aber wird durch das Vorhandsein dieses Häutchens die unterschiedliche thermische Einwirkung dieser Abschreckung nicht beeinträchtigt.

Für den Zweck der' Anwendung der Erfindung auf die unterschiedliche Härtung von Glasplatten, beispielsweise für eine Härtung, bei der man auf einer Glasscheibe stark gehärtete Zonen erzeugt, die voneinander durch wenig oder schwach gehärtete Zonen getrennt sind, wurde im Falle (einer Platte von 6 mm Dicke eine Zeitdauer von io 'bis 12 Siekunden, während welcher die Platte der Außemluft ausgesetzt -ist, als ausreichend' für die Erzeu- ■ gung des erwähnten Häutchens ermittelt. Die vorstehend erläuterte Wärmeausstrahlung in die Außenluft erfordert nicht unbedingt, daß der Glasgegenstand in einen Behälter von sehr großen Abmessungen eingebracht wird, sondern sie kann auch in einem Behälter von vergleichsweise kleinen Abmessungen erfolgen, dessen Wandungen in bezug auf ihre Wärmeabsorptionskraft als praktisch äquivalent denen eines Behälters von unbegrenzten Abmessungen anzusehen sind.

Selbstverständlich kann man auch die zwei vorstehend beschriebenen Methoden der vorhergehenden gleichmäßigen Kühlung miteinander kombinieren. Man wird aber hierbei häufig die Wahl der anzuwendenden Art der vorherigen Kühlung von der Dicke des Glases abhängig zu machen haben. Je dünner das Glas ist, um so notwendiger ist es, daß das zunächst erzeugte Häutchen dünn ist, und es wird sich in diesem Falle unter Umständen ergeben, daß der Ausstrahlung in die freie Luft eine künstliche Kühlungsmethode vorzuziehen ist wie die in der Abbildung veranschaulichte.

Selbstverständlich können die vorstehend für die Ausführung der gleichmäßigen Zwischenkühlung unter der Voraussetzung, daß der Gegenstand von dem Erhitzungsbehälter nach den Vorrichtungen für die unterschiedliehe Abschreckung hin bewegt wird, beschriebenen Mittel in analoger Ausbildung auch auf den Fall Anwendung finden, wo die Platte selbst nicht bewegt wird und statt dessen die Aufheizvorrichtung und die der unterschiedlichen Abschreckung dienenden Organe derart betätigt werden, daß sie aufeinanderfolgend auf die Glasplatte einwirken und zu diesem Zwecke selbst bewegt werden.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Herstellung von Gegenständen aus Glas mit durch unterschiedliche Abschreckung des auf eine nahe dem Wiedererweichungspunkt aufgeheizten Gegenstandes erzeugter verschieden starker Härtung, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Erhitzung des Gegenstandes und seiner unterschiedlichen Abschreckung eine gleichmäßige Abkühlung erfolgt, deren Intensität und Dauer so bemessen sind, daß diese gleichmäßige Abkühlung praktisch nur auf die Oberflächenschicht des Gegenstandes einwirkt, hierbei jedoch . diese zum Erstarren bringt und so auf der Oberfläche ein hinreichend starres Häutchen erzeugt.
2. 2. Ausführungsforim des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichmäßige Zwischenkühlung durch das Vorbeiführen der gesamten Oberfläche des Gegenstandes, beispielsweise einer Glasplatte, zwischen zwei streifehförmigen Kühlmittelstrahlen erfolgt, die kontinuierlich auf die ganze Breite des Gegenstandes während seiner Überführung aus dem Heizofen zu den Organen, die die unterschiedliche Abschreckung bewirken, einwinken.
3. 3. Ausführungsform des Verfahrens go nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gleichmäßige Zwischenkühlung zwischen der Erhitzung und der unterschiedlichen Abschreckung dadurch erfolgt, daß der Gegenstand lediglich der freien Luft oder Bedingungen ausgesetzt wird, die vom Gesichtspunkt der Wärmeausstrahlung dieser Maßnahme äquivalent sind.

   Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckscbriften in Betracht gezogen worden:

   deutsche Patentschriften .... Nr. 628 042, 636 893.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen