DE10101821C1 - Verfahren zum Herstellen von flächigen Glaskeramikkörpern - Google Patents

Abstract

Bei der Herstellung von flächigen Glaskeramikkörpern, bestehend aus einem Mittelteil mit beidseitig symmetrisch abgebogenen Schenkeln, aus einem zuvor entsprechend geformten Grünglaskörper (2), wird dieser von einer Form (1) aufgenommen, die eine der geometrischen Struktur des Grünglaskörpers angepaßte, ihn flächig mechanisch unterstützend halternde Formfläche aufweist. Um Verwerfungen des Grünglaskörpers (2) beim Keramisieren zu vermeiden, wird das Verfahren so geführt, daß die den Grünglaskörper (2) aufnehmende Form (1) zum Keramisieren in eine Schräglage gebracht wird, derart, daß einer der abgebogenen Schenkel (2a1) zumindest während des Keramisierungsvorganges vertikal verläuft.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von flächigen Glaskeramikkörpern, bestehend aus einem Mittelteil mit beidseitig abgebogenen Schenkeln, aus einem geformten Grünglaskörper, der von einer Form aufgenommen ist, die eine der geometrischen Struktur des Glaskeramikkörpers angepaßte, ihn flächig mechanisch unterstützend halternde Formfläche aufweist.

Derartig flächige Glaskeramikkörper finden typischerweise als Sichtscheiben für Öfen und Kamine Anwendung.

Bei der Herstellung von derartigen Glaskeramikkörpern mit abgebogenen Schenkeln wird zunächst mit bekannten Verfahren ein sogenannter Grünglaskörper hergestellt, der in sich formstabil ist, und der bereits die abgewinkelten Schenkel aufweist. Anschließend wird dieser Grünglaskörper, auch Grünglas-Biegeteil genannt, bei Raumtemperatur auf eine Form aufgelegt, die eine der geometrischen Struktur des Grünglaskörpers angepaßte, ihn bei dem nachfolgenden keramisierenden Herstellungsvorgang flächig mechanisch unterstützend halternde Formfläche aufweist. Zur Keramisierung wird der Grünglaskörper mit der Form zunächst von Raumtemperatur auf Keramisierungstemperatur erwärmt. Dabei kommt das anfänglich formstabile Grünglas-Biegeteil in einen weichen Zustand und dehnt sich durch das sogenannte Glasteilwachsen aus. Bei der anschließenden eigentlichen Keramisierung schrumpft dann das Grünglas-Biegeteil aus dem zunächst weichen Zustand auf seine kleineren Endmaße im verfestigten Zustand zusammen.

Bei den Verfahren zum Herstellen der vorgenannten flächigen Glaskeramikkörper gemäß dem Stand der Technik wurden die Keramisierungsformen in horizontaler Lage mit dem Grünglaskörper beladen. Dadurch kann der erweichte Grünglaskörper bei der Keramisierung von der Form nur ungenügend unterstützt werden, wie anhand der Fig. 3 mit den drei Zuständen A, B und C nachfolgend erläutert werden soll.

Der Figurenteil A zeigt den Zustand der starren waagrecht angeordneten Form 1 und des Grünglaskörpers 2 mit seinem flachen Mittelteil 2c und mit seinem abgebogenen Schenkel 2a vor dem Aufheizen auf die Keramisierungstemperatur. Sowohl die Form 1 als auch der Grünglaskörper 2 sind dabei nur in Ausschnitten dargestellt. Wegen des Schrumpfens des Grünglaskörpers 2 bei dem Keramisierungsvorgang muß dabei zwischen der Formfläche und dem Grünglaskörper ein ausgleichender Spalt "S" bestehen bleiben, d. h. der abgewinkelte Schenkel 2a liegt nicht flächig auf der Formfläche auf.

Der Figurenteil B zeigt den Zustand nach dem Aufheizen des Grünglaskörpers 2 vor dem eigentlichen Keramisierungsvorgang. Wegen des Glasteilwachsens hat sich der Grünglaskörper ausgedehnt unter Verbreiterung des ausgleichenden Spaltes "S", der nunmehr die größere Breite "T" besitzt. Dieser Abstand "T" kann dabei so groß werden, daß, wie gestrichelt angedeutet, der erweichte Grünglaskörper 2 mit seinem abgebogenen Schenkel 2a aufgrund der Schwerkraft abknicken kann.

Beim anschließenden Keramisieren schrumpft dann der Grünglaskörper 2 und legt sich mit seinem abgebogenen Schenkel 2a an die Formfläche an. Dieser Zustand ist im Figurenteil C dargestellt. Es entsteht dabei ein abgeknickter Bereich 2b, wie in Fig. 1C gestrichelt dargestellt, der sich mit großem Nachteil als unerwünschte Unregelmäßigkeit bemerkbar machen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs bezeichnete Verfahren so durchzuführen, daß der zu keramisierende Grünglaskörper mit seinen abgebogenen Schenkeln während der gesamten Keramisierung, einschließlich der Erwärmung auf die Keramisierungstemperatur, ständig vollflächig unterstützt ist, um Deformationen im weichen Zustand unter Einwirkung der Schwerkraft zu vermeiden.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt ausgehend von dem eingangs bezeichneten Verfahren zum Herstellen von flächigen Glaskeramikkörpern, bestehend aus einem Mittelteil mit beidseitig symmetrisch abgebogenen Schenkeln, aus einem geformten Grünglaskörper, der von einer Form aufgenommen ist, die eine der geometrischen Struktur des Glaskeramikkörpers angepaßte, ihn flächig mechanisch unterstützend halternde Formfläche aufweist, gemäß der Erfindung dadurch, daß die den Grünglaskörper aufnehmende Form beim Keramisieren in eine Schräglage gebracht wird, derart, daß einer der abgebogenen Schenkel zumindest während des Keramisierungsvorganges vertikal verläuft.

Durch die vertikale Lage des einen Schenkels einerseits und den aufgrund der Symmetrie des Grünglaskörpers gegenläufigen schiefen Ebenen im anderen, erhöhten Abbiegebereich andererseits, werden mit großem Vorteil störende Verformungen des Glaskeramikkörpers beim Keramisieren vermieden, so daß auch rahmenlose Glaskeramik-Sichtscheiben mit hoher Qualität herstellbar sind.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich sowohl Glaskeramikkörper mit flachem, ebenen Mittelteil als auch solche mit gebogenem Mittelteil herstellen. Im ersten Fall erfolgt dies gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung durch flächiges Auflegen eines entsprechend geformten Grünglaskörpers auf eine schräg liegende, im Querschnitt trapezförmige, Form mit ebener mittiger Formfläche. In diesem Fall verläuft somit der eine abgebogene Schenkel bereits im Ausgangszustand vertikal, da er flächig an der entsprechenden vertikalen Formseite anliegt.

Im zweiten Fall erfolgt die Herstellung des Glaskeramikkörpers mit gebogenem Mittelteil gemäß einer zweiten Ausgestaltung der Erfindung aus einem Grünglaskörper mit flachem, ebenen Mittelteil durch ein Verfahren, bei dem ein Schenkel des Grünglaskörpers an der erhöhten Seite der in die Schräglage gebrachten tunnelartig ausgebildeteten Form befestigt wird, die ein gebogenes Mittelteil aufweist und deren der erhöhten Seite gegenüberliegende Seite vertikal verläuft, an die sich der andere Schenkel des Grünglaskörpers nach Erwärmen auf Keramisierungstemperatur selbsttätig unter Schwerkraftverformung anlegt.

In diesem Fall kommt der besagte Schenkel erst nach Erreichen der Keramisierungstemperatur in eine vertikale Lage.

Um dabei eine Beeinträchtigung des an der Form befestigten Schenkels zu vermeiden, ist in einer Ausgestaltung ein Verfahren vorgesehen, bei dem der Schenkel an der erhöhten Seite der schrägliegenden Form an zwei beabstandeten Stellen an der Form gehaltert wird.

Anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen wird die Erfindung näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen eines Glaskeramikkörpers, bestehend aus einem ebenen Mittelteil mit beidseitig symmetrisch abgebogenen Schenkeln nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,

Fig. 2 eine weitere Vorrichtung zum Herstellen eines Glaskeramikkörpers, bestehend aus einem gebogenen Mittelteil mit beidseitig symmetrisch abgebogenen Schenkeln nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, und

Fig. 3 eine Darstellung des entsprechenden Verfahrens nach dem Stand der Technik.

Die Fig. 1 zeigt einen zu keramisierenden Grünglaskörper 2, bestehend aus einem flachen, plattenförmigen Mittelteil 2c und zwei sich daran anschließenden symmetrisch abgewinkelten Schenkeln 2a 1 und 2a 2. In Einzelfällen können die Schenkel auch mit unterschiedlichen Winkeln, d. h. asymmetrisch, abgewinkelt sein.

Derartige Glaskeramikkörper finden vorzugsweise als Ofen-/Kaminsichtscheiben Anwendung, überwiegend eingefaßt in metallische Rahmenteile.

Neuerdings werden auch solche Sichtscheiben ohne Einfaßrahmen verlangt, wodurch noch stärker darauf geachtet werden muß, daß im Randbereich keine störenden Unregelmäßigkeiten beim Keramisieren auftreten.

Der Grünglaskörper 2 liegt auf einer Keramisierungsform 1 aus temperaturfestem Material auf, die sich ihrerseits auf dem Boden 3 eines Korbes befindet, der von einem nicht dargestellten Förderband durch die einzelnen Behandlungsstationen bei der bekannten Keramisierung gefördert wird.

Überraschenderweise können die erläuterten Unregelmäßigkeiten beim Keramisieren dadurch vermieden werden, daß die Form 1 nicht waagrecht ausgerichtet ist, d. h. der Grünglaskörper symmetrisch aufliegt, sondern geneigt im Korb aufgebaut ist, und zwar derart, daß ein Schenkel exakt vertikal verläuft, im Beispiel der Schenkel 2a 1. Durch die daraus resultierende vertikal gerichtete Schwerkraftabsenkung des während des Keramisierens erweichten Grünglaskörpers im linken Schenkelbereich kann die anhand der Fig. 3C erläuterte Ausbuchtung 2b im Übergang des Schenkels 2a 1 zum Mittelteil vermieden werden, wobei im anderen Schenkelbereich 2a 2 durch die beiden gegenläufigen schiefen Ebenen eine Ausbuchtung verhindert wird.

Der geneigte Aufbau der Keramisierungsform 1 wird im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 einerseits durch eine Balkenstütze 4 aus hochtemperaturbeständigem Material, die die erhöhte Kante der Form unterstützt, und andererseits durch eine Auflageplatte 5 mit Anschlägen zur Abstützung der anderen Kante der Form erreicht. Unterschiedliche Anschläge an der Auflageplatte dienen dabei zum Anpassen an unterschiedlich große Formen-Basislängen.

In den Auflagebereichen befinden sich Steifen 6 aus einem keramischen Fasermaterial, die einmal für einen sicheren Halt der Keramisierungsform 1 auf der Balkenstütze 4 und der Auflageplatte 5 sowie dieser Teile auf dem Boden 3 des Korbes sorgen und zum anderen neben dem Antirutscheffekt einen Kratzschutz der aufeinanderliegenden Teile bilden.

Die Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zwecks Herstellung einer Sichtscheibe mit gebogenem Mittelteil und abgewinkelten Schenkeln. Diese Vorrichtung benutzt eine Keramisierungsform 1', die ein gewölbtes Mittelteil 1'a und zwei lineare Schenkel 1'b 1 und 1'b 2 besitzt. Der linke Schenkel 1'b 1 steht auf dem nicht dargestellten Korbboden auf, während der rechte Schenkel 1'b 2 von einer Stütze 4' angehoben ist, und zwar derart, daß der linke Formschenkel 1'b 1 vertikal verläuft. Vor dem Keramisieren wird der Grünglaskörper 2, der die gleiche Ausgangsform wie in Fig. 1 hat, mit seinem rechten Schenkel 2a 2 an dem Schenkel 1'b 2 der Form 1' fixiert. Dazu ist an der Stütze 4' ein Riegel 7 zum Fixieren des unteren Endes des Schenkels 2a 2 vorgesehen, der zweckmäßig durch einen an dem Schenkel 1'b 2 der Form angebrachten zweiten Riegel 8 im oberen Schenkelbereich unterstützt wird. Diese abgestufte Fixierung verhindert eine Deformation des Schenkels 2a 2 durch zu hohe punktuelle Klemmkräfte.

Wird der Grünglaskörper während des Keramisierungsvorganges erhitzt, erweicht das Glas und der flache Mittelteil 2c legt sich an die Wölbung 1'a der Form an, die mit einer Matte 9 bedeckt ist, um eine Beschädigung des Glaskörpers zu vermeiden, wenn dieser auf die Form auftrifft. Gleichzeitig wird der Schenkel 2a 1 in Pfeilrichtung verschwenkt. Im endgültigen Zustand liegt dadurch der Schenkel 2a 1 des Grünglaskörpers 2 an dem Schenkel 1'b 1 der Form 1' an und es ist die gleiche Ausgangssituation wie im Fall der Fig. 1 gegeben.

Dadurch können aus den gleichen Gründen, wie zur Fig. 1 beschrieben, Verwerfungen des Glaskörpers während des Keramisierungsvorganges vermieden werden.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen von flächigen Glaskeramikkörpern, bestehend aus einem Mittelteil (2c) mit beidseitig abgebogenen Schenkeln (2a 1, 2a 2), aus einem geformten Grünglaskörper (2), der von einer Form (1) aufgenommen ist, die eine der geometrischen Struktur des Glaskeramikkörpers angepaßte, ihn flächig mechanisch unterstützend halternde Formfläche aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Grünglaskörper (2) aufnehmende Form (1) beim Keramisieren in eine Schräglage gebracht wird, derart, daß einer der abgebogenen Schenkel (2a 1) zumindest während des Keramisierungsvorganges vertikal verläuft.

2. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen eines Glaskeramikkörpers mit einem flachen, ebenen Mittelteil (2c) durch flächiges Auflegen eines entsprechend geformten Grünglaskörpers (2) auf eine schräg liegende im Querschnitt trapezförmige Form mit ebener mittiger Formfläche.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zum Herstellen eines Glaskeramikkörpers mit einem gebogenen Mittelteil aus einem Grünglaskörper (2) mit flachem, ebenen Mittelteil (2c), bei dem ein Schenkel (2a 2) des Grünglaskörpers (2) an der erhöhten Seite (1'b 2) der in die Schräglage gebrachten tunnelartig ausgebildeten Form (1') fixiert wird, die ein gebogenes Mittelteil (1'a) aufweist und deren der erhöhten Seite gegenüberliegende Seite (1'b 1) vertikal verläuft, an die sich der andere Schenkel (2a 1) des Grünglaskörpers nach Erwärmen auf Keramisierungstemperatur selbsttätig unter Schwerkraftverformung anlegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der Schenkel (2a 2) an der erhöhten Seite (1'b 2) der schrägliegenden Form (1') an zwei beabstandeten Stellen an der Form fixiert wird.