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Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Glasscheiben.
Beim Härten von Glasscheiben wird nach einem schon Jahrzehnte alten Verfahren so vorge- gangen, dass die zu härtende Scheibe auf eine gekühlte Metallplatte aufgelegt wird und zwischen dieser und einer ebenso gekühlten oberen Gegenplatte gepresst wird, wodurch sich die die Härtung bewirkende schnelle Kühlung ergibt.
Die Nachteile dieses Verfahrens sind bekannt ; es ergibt keine völlig klaren Scheiben bzw. die
Oberfläche der Glasscheiben wird durch die mechanische Einwirkung der gekühlten Platten ungünstig beeinflusst ; die Härtung ist ungleichmässig und der so erwünschte Zerfall des gehärteten Glases beim
Bruch in stumpfkantige krümelige Bruchstücke wird nicht erreicht, insbesondere dann nicht, wenn nach dem Härtungsvorgang selbst die Oberfläche der Scheibe eine neue Bearbeitung erfährt.
Eine ungleich grössere Bedeutung hat daher in den letzten Jahren die Härtung durch Luft erlangt, bei welcher auf die beiden Flächen einer erwärmten, senkrecht aufgehängten Glasplatte durch eine Anzahl von über die Fläche verteilten Düsen, mit dem gleichen Ziele einer möglichst gleichmässig schnellen Kühlung, kalte Luft aufgeblasen wird.
Dieses letztere Verfahren genügt zwar im wesentlichen den Anforderungen des praktischen Betriebes, besitzt aber den Nachteil, dass die senkrechte Aufhängung der Platte unregelmässige Zugbeanspruchungen derselben ergibt, die in den einzelnen Teilen der Fläche, je nach der Grösse der Platte bzw. je nach dem Gewicht der von den einzelnen Punkten der Platte getragenen, darunter befindlichen Plattenteile, verschieden sind. Erwünseht ist es demgegenüber selbstverständlich, die Zugbeanspruchungen zur Erzielung einer gleichmässigen Wirkung der Härtung an allen Punkten der Platte möglichst gleichmässig und zudem regelbar zu gestalten.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, welches der letzteren Forderung Rechnung trägt und es ermöglicht, die Lufthärtung statt in senkrecht aufgehängter, in horizontaler Lage der Platte vorzunehmen, und die hiebei auftretenden und bisher alle Versuche in dieser Richtung vereitelnden Schwierigkeiten zu vermeiden, die sich daraus ergeben, dass die horizontal gelagerte Platte, die auf eine nahe ihrer Wiedererweichungstemperatur liegende Temperatur aufgeheizt werden muss, sich infolge der Einwirkung der Schwerkraft durehbiegt, und ferner bei der Wärmebehandlung der Platte Form- änderungen auch in der Horizontalen bzw. in Richtung ihrer Ebene durch die Wärmeausdehnungen bzw. Abkühlkontraktionen erfolgen.
Gemäss der Erfindung werden diese Einflüsse dadurch beseitigt bzw. ständig automatisch ausgeglichen, dass die zu härtenden Tafeln während des Härtungsvorganges in der horizontalen Lage, eventuell, unter der Voraussetzung einer entsprechenden Abänderung der ganzen Anordnung, auch in einer gegen die Horizontale geneigten Lage durch auf sie einwirkende regelbare Kräfte gehalten werden, welche in konstanter Grösse unabhängig von den infolge der Temperaturänderungen und der Schwerkraft eintretenden Formänderungen der Platte auf diese einwirken und so die formändernden Einflüsse der Schwerkraft und der Temperaturunterschiede auf die Platte ständig ausgleichen.
Vorzugsweise werden diese Kräfte durch an entgegengesetzten Kanten der Platte angreifende Zugorgane ausgeübt, deren Angriffspunkte sich mit den Formänderungen der Platte in horizontaler Richtung automatisch verschieben und welche die Platte bzw. den in Frage kommenden Abschnitt derselben völlig freitragend halten, so dass ihre beiden Oberflächen, abgesehen von den örtlich ganz begrenzten Angriffspunkten der Zugorgane völlig unbehindert in günstigster Weise der Einwirkung der Blasdüsen oder sonstiger bekannter Kühlmittel ausgesetzt werden können.
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Die Zugkräfte können an zwei oder auch an mehreren Kanten der Platte angreifen, beispiels- weise bei einer vierkantigen Platte an allen vier Seiten derselben, bei einer runden Platte in verschie- denen radialen Richtungen, wobei lediglich immer Voraussetzung ist, dass einander entgegengesetzt gerichtete Kräfte vorhanden sind, die sich ausgleichen.
Dies setzt natürlich nicht voraus, dass auf beide gegenüberliegenden Kanten Zugorgane zur Einwirkung gebracht werden, sondern die Platte kann auch an einer Seite starr befestigt werden und lediglich von der entgegengesetzten Kante aus den Zugbeanspruchungen unterworfen werden, wobei sich nach bekannten physikalischen Gesetzen ebenfalls entgegengesetzt gerichtete und sich aufhebende Zugkräfte ergeben.
Die Grösse der anzuwendenden Zugkräfte hängt von den Abmessungen und der Dicke bzw. dem Gewicht der zu härtenden Scheibe und ihrem Erweichungsgrad ab und ist für den Einzelfall ohne weiteres empirisch zu ermitteln.
Sie kann unter Umständen auch grösser sein, als unbedingt notwendig ist, um die Schwerkraft auszugleichen, mit dem Ziele, hiedurch Spannungszustände in den Oberflächenschichten der Platte zu schaffen, die besondere Wirkungen bei der Härtung ergeben.
Zweckmässig werden die Zugvorrichtungen regelbar ausgestaltet. So kann man beispielsweise bei der einfachsten Ausführungsform einer zur Durchführung des Verfahrens geeigneten Vorrichtung die Platte an der einen Kante durch beispielsweise zwei starr befestigte Zangen od. dgl. festhalten, während die an der gegenüberliegenden Kante angebrachten Zangen über Seilführungen und Umlenkrollen mit Gewichten belastet sind, deren Grössen je nach den Erfordernissen des Einzelfalls eingestellt werden können.'
Abgesehen von der vorstehend beschriebenen rein mechanischen Weise können die die Formveränderungen ergebenden Einwirkungen auf die Scheibe auch in anderer Weise ausgeglichen bzw. ausgeschaltet werden, wenn das Härten durch aufgeblasene Luft erfolgt. In diesem Falle kann z.
B. eine differentielle Einwirkung der Luftdüsen auf die beiden Flächen der Platte in solcher Weise erfolgen, dass beispielsweise bei horizontaler Anordnung der Scheibe die unterhalb derselben angeordneten Diisen mit einem stärkeren Druck arbeiten als die von oben her einwirkenden, wobei ohne weiteres die Lufttemperaturen, falls erforderlich, so geregelt werden können, dass der Härtungsvorgang selbst nicht ungünstig beeinflusst wird. Wie bei jeder Lufthärtung ist es hiebei von Wichtigkeit, die Blasluft in an sich bei der Lufthärtung unter vertikaler Aufhängung der Platte bekannter Weise gleichmässig und regelbar zu-und abzuführen.
Besonders zweckmässig erweist sich zur Erzielung des Verfahrenserfolges eine Kombination der Massnahme der mechanischen Einwirkung der Zugorgane und des auf beide Seiten der Platte mit unterschiedlicher Energie einwirkenden Blasdruckes.
In den Abbildungen ist eine beispielsweise Ausführungsform einer zur Durchführung des Verfahrens dienenden Vorrichtung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. 1 eine Aufsieht auf die ganze Anordnung mit der zu härtenden, in entsprechender Weise eingespannten Platte, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1, wobei auch die Blasdüsen schematisch angedeutet sind.
In den Abbildungen sind mit a die Platte, mit b,., b"b, und b4 die die Platte haltenden Zangen üblicher bekannter Ausbildung bezeichnet, von denen bei der dargestellten Ausführungsform die Zangen 63 und an einem Rahmen od. dgl. fest sind, während die Zangen bl und über die Seile Cl
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obere und g die auf die untere Seite der Platte einwirkenden Anordnungen von Blasdüsen, von denen die Düsen der letzteren vorzugsweise mit entsprechend höherem Druck arbeiten.
Selbstverständlich kann die dargestellte Zangenanordnung nicht nur auf einer, sondern auch auf beiden oder auch auf allen vier Seiten der Glasplatte vorgesehen werden.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend im einzelnen beschriebenen und die in den Abbildungen dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in verschiedener Weise abge- ändert werden ohne von dem Grundgedanken abzuweichen. So können z. B. die Zugkräfte statt durch Gewichte auch durch Federwirkungen od. dgl. ausgeübt werden.
Wird, was im Rahmen des grund- sätzlichen Erfindungsgedankens ebenfalls möglich ist, die zu härtende Platte statt vollkommen horizontal in einem Winkel gegen die Horizontale geneigt angeordnet, so muss durch entsprechende Abänderung der ganzen Anordnung die Grösse der im Sinne der Durchbiegung der Scheibe in ihrer Ebene wirkenden Komponenten der Schwerkraft berücksichtigt werden, und ferner müssen selbst- verständlich die Blasdüsen in einer der Ebene der Platte entsprechenden Lage zu beiden Seiten derselben angeordnet werden.
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