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Verfahren zum Vereinigen von Metall- und Glasteilen Zusatz zum Patent
841 490 Gegenstand des Patents 841 490 ist ein Verfahren zum Vereinigen von Metall-
und Glasteilen, gemäß welchem die Bildung des Metallteiles und seine Verbindung
mit dem Glasteil in einem einzigen Arbeitsvorgang erfolgt, indem ein geschmolzenes
Metall, wie z. B. Blei, in einer der Formgebung des Metallteiles dienenden, auf
den Glasteil aufgesetzten und an zwei Seiten offenen Form unmittelbar auf das Glas
aufgegossen und das Metall langsam erkalten gelassen wird. Bei diesem Verfahren
werden vor dem Zusammenbringen der beiden "feile der Glasteil und die Form zusammen
oder getrennt auf eine Temperatur nahe der Schinelzteinperatur des Metalls und unter
der Erweichungstemperatur des Glases bzw., wenn es sich um gehärtetes Glas handelt,
auf eine Temperatur gebracht, die unterhalb derjenigen liegt, bei der ein Nachlassen
der Spannungen eintritt.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausführung
und Verbesserung des Verfahrens des Hauptpatents. DieErfindung besteht darin, daß
geheizte Formen von hoher spezifischer Wärme und Wärmeleitfähigkeit verwendet werden,
die hinreichend Masse und eine solche Gestalt 'haben, daB sie an das in sie eingebrachte
geschmolzene Metall so viel Wärme abgeben, daB dieses sich nur langsam abkühlt und
an der Berührungsstelle mit dem Glas wenigstens 8 Minuten schmelzflüssig bleibt.
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Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung des näheren
erläutert. In der, Zeicb nung zeigt Abb. i eine schematische Ansicht einer Anordnung
zur
Durchführung des Angießens von Ansätzen mittels geheizter Formen von hoher spezifischer
Wärme und hoher Leitfähigkeit, Abb. 2 eine Draufsicht einer bei der Anordnung gemäß
Abb. i verwendeten Form, Abb.3 einen senkrechten Schnitt d'urc'h diese Form, Abb.
4 einen senkrechten Schnitt durch eine ähnliche Form von etwas anderer Ausführung
und Abb. 5 eine Ansicht einer Form aus keramischem Stoff.
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Bei der dargestellten Ausführung des Verfahrens wird eine Form 8p
oder 8b mit' den nachstehend noch näher angegebenen Merkmalen auf die Glasscheibe
2 gesetzt, auf der das Metall befestigt werden soll, und in den Hohlraum der Form
aus einem Schmelztiegel oder einer Gießkelle kommendes schmelzflüssiges Metall gegossen,
welches dann zufolge der verzögernden Wirkung der geheizten Form langsam erstarrt.
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Als Metall wird vorzugsweise Blei benutzt, @velches bis auf etwa 54o°
erhitzt wird. Es können auch schmelzbare Bleilegierungen verwendet werden. Wenn
in diesem Zusammenhang von Metall gesprochen wird, so kann dies Blei, eine schmelzbare
Bleilegierung oder auch ein anderes Metall oder eine andere Metallegierung mit einem
Schmelzpunkt sein, der unter etwa 538° liegt, und welche die Eigenschaft haben,
sich mit dem Glas chemisch zu verbinden.
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Nach den Erfahrungen kommt als Glas hauptsächlich Fensterglas auf
Kalk- und Sodabasis in Frage, w*lches vorher in bekannter Weise gehärtet worden
ist. Wenn die Glasscheibe vor dein Aufsetzen der heißen Formen nicht erhitzt worden
ist, wird es von den Formen selber örtlich erhitzt.
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Die in den Abb. 2, 3 und 4 dargestellten Formen besteben aus Kupfer,
welches eine höhe spezifische Wärme und eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt. Vor
dem Aufbringen auf die Glasscheibe werden diese Formen auf etwa 48o bis 54o° erhitzt.
Die dargestellten Formen haben die Gestalt eines Sechsecks und zwischen dessen Flächen
einen Durchmesser von etwa 55 mm mit einem Gießraum eines Durchmessers von etwa
15 mm. Die Formen haben eine Höhe von ungefähr 25 mm, jedoch kamt diese Höhe auch
größer sein, wenn dies die Form des zu gießenden Metallteiles verlangt. Die dadurch
entstehende Vergrößerung der Masse ist wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit des
gegossenen Metalls im wesentlichen ohne Einfluß auf den Ausfall der Verbindung zwischen
dem Glas und dem Metall, welches Metall außerdem von dem oberen zusätzlichen Teil
der Form entfernt liegt. Die Vergrößerung der Höhe der Form verlängert nur die Dauer
der Erstarrung, indem sie die Tiefe des Gießraumes der Form vergrößert.
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Wie bei 29 in Abb. 3 und 4 gezeigt, ist es zweckmäßig, die untere
Kante des Gießraumes der Form abzuschrägen und um diese Abschrägung einen ringförmigen
Vorsprung 30 zu bilden, wodurch die Berührungsfläche zwischen dem Glas und
der Form verringert und dadurch die von der Form erhitzte Fläche enger begrenzt
wird. Wie die Abbildungen zeigen, liegt der Vorsprung 2o völlig innerhalb des Umfanges
des Querschnitts der Form, so daß man um das untere Ende des Gußmetalls eine genügend
große Masse der Form hat.
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Abb. 4 zeigt eine Abschrägung, die sich weit und finit allmählicher
Neigung um das untere Ende des Gießraumes der Form erstreckt, was insofern vorteilhaft
ist, als sich zwischen dem Glas und der Form in unmittelbarer Nähe der Teile der
erhitzten Form eine beträchtliche Berührungsfläche ergibt, auf welcher das Gußmetall
trotz seiner geringen Wärmeleitfähigkeit von der Form stark erhitzt wird.
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Die in Abb.5 gezeigte Form besteht aus einem keramischen Stoff. Eine
solche Form erhält zweckmäßig einen Gießraum mit einem Durchmesser von etwa. 8 mm.
Diese keramische Form kann man auf dein gegossenen Metallteil lassen, damit ein
Ansatz entsteht, mittels dessen andere Teile an der Glasscheibe befestigt werden
können. Zu diesem Zweck kann der Schaft der Form mit einem Gewinde 8c versehen sein.
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Es wurde festgestellt, daß mit den in den Abb. 4 bis 5 gezeigten Formen
das gegossene Metall länger als 8 Minuten schmelzflüssig gehalten werden kann und
daß diese Dauer es gestattet, eine starke innige Vereinigung zwischen dem Metall
und dem Glas zu erzielen. Wahrscheinlich ist der feste Zusammenhalt auf eine bei
der angewandten Temperatur an der Berührungsfläche zwischen dem Metall und dein
Glas eintretende gegenseitige Einwirkung zurückzuführen.