DE1016415B

DE1016415B - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von gehaertetem Sicherheitsglas, insbesondere fuer Autos

Info

Publication number: DE1016415B
Application number: DEC12551A
Authority: DE
Inventors: Dr Bernard Long
Original assignee: Compagnies Reunies des Glaces et Verres Speciaux du Nord de la France
Current assignee: Compagnies Reunies des Glaces et Verres Speciaux du Nord de la France
Priority date: 1955-02-14
Filing date: 1956-02-13
Publication date: 1957-09-26
Also published as: BE544819A; FR1121683A; GB544819A; US2866299A; GB784382A

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ausbildung einer oder mehrerer isolierter Zonen in einer gehärteten, ebenen oder gewölbten Flachglasscheibe, die durch ein oder mehrere von einem Rande bis zum gegenüberliegenden Rand laufende und unter Spannung stehende Bänder abgegrenzt sind. Durch diese Bänder werden die isolierten Zonen so voneinander getrennt, daß ein Bruch, der in einer der isolierten Zonen entsteht, nicht über das Band hinweg auf die nächsten isolierten Zonen übergreifen kann.

Es sind bereits solche stark gehärteten Glasblätter als Sicherheitsgläser für Autos vorgeschlagen worden. Als Windschutzscheibe bieten sie dem Fahrer des Wagens Garantie für genügende Sicht der Straße, falls in der Windschutzscheibe Bruch entstehen sollte, denn die Verringerung der Durchsichtigkeit, die durch Bruch des stark gehärteten Glases verursacht wird, ist dann nur auf die eine Zone beschränkt, in der sich der Bruchherd befindet.

Die Hindernisse gegen die Ausbreitung des Bruches waren anfänglich als teilweise oder vollständige gemeinsame Grenzen von zwei Zonen mit unabhängigem Bruch gedacht, jedoch stellte man fest, daß nur Glasblätter mit in sich geschlossenen Grenzen zufriedenstellend waren. Es waren also diejenigen Barrieren, die durchgehend von einem Glasscheibenrand zum gegenüberliegenden liefen, im allgemeinen unwirksam und stellten überdies Zonen großer Schlagempfindlichkeit dar, wenn sie nach den für alle Arten von durchgehenden Barrieren allgemein empfohlenen Verfahren hergestellt waren.

In den letzten Jahren wurde ein Verfahren zur Gewinnung von stark gehärteten Glasscheiben bekannt, die ungehärtete oder wenig gehärtete Inseln enthielten, die die Rolle von Hindernissen gegenüber der Ausbreitung eines Bruches spielen. In diesem Verfahren wird jede dieser Inseln zwangläufig von einer Zone umgeben, die gehärtet ist und die Insel ringförmig einschließt. Durchgehende Grenzen können jedoch nach diesem Verfahren nicht hergestellt werden.

Es wurde auch schon ein Verfahren vorgeschlagen, um in einem gehärteten Glasblatt oder einer gehärteten Spiegelglasscheibe Inseln beliebiger Form und Ausdehnung zu bilden, besonders Inseln in Gestalt eines quer durchlaufenden Bandes, das von einem Rand des Glasblattes zum gegenüberliegenden Rand durchgeht. Diese durchgehenden, bandförmigen Inseln stellen aber keine sicheren Grenzen gegen die Ausbreitung von Bruchlinien dar, die ihren Ursprung außerhalb dieser Umrisse haben. In einer großen Anzahl der Fälle überschreitet der Bruch die Grenze und breitet sich längs der Grenzlinien der quer durchlaufenden Bänder aus.

Verfahren und Vorrichtung

zur Herstellung von gehärtetem

Sicherheitsglas, insbesondere für Autos

Anmelder:

Compagnies Reunies des Glaces

et Verres Speciaux du Nord de la France,

Paris

Vertreter: Dr. F. Zumstein
und Dipl.-Chem. Dr. rer. nat. E. Assmann,
Patentanwälte, München 2, Bräuhausstr. 4

Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 14. Februar 1955

Dr. Bernard Long, Paris,
ist als Erfinder genannt worden

Die Erfindung hat hauptsächlich ein Verfahren zum Gegenstand, durch das in einem stark gehärteten Glasblatt, das flach oder gewölbt ist, Barrieren gegen die Ausbreitung des Bruches gebildet werden, die von einem Rande des Glasblattes zum gegenüberliegenden Rand laufen und eine Fortsetzung der Bruchlinien längs der Grenzen unmöglich machen.

Gemäß der Erfindung bildet man diese Bänder aus, indem diese Flachglasscheibe einer solchen Temperaturbehandlung unterworfen wird, daß die Viskosität des Glases in den isolierten Zonen kleiner ist als im Mittelteil der Bänder und diese wiederum kleiner als die Viskosität in den an den Scheibenrand anschließenden Gebieten der Bänder, wobei die Viskosität dieser Randgebiete der Bänder kleiner oder gleich 10¹³ Poise ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn diese thermische Behandlung so vorgenommen wird, daß die Glasscheibe in den Ofen eingebracht und daß die Stelle, an der ein Band ausgebildet werden soll, nach Ablauf einer bestimmten Zeit mit einem Schirm überdeckt wird, wobei der Zeitpunkt der Überdeckung so gewählt wird, daß das Glas an der Stelle des Bandes

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während der gesamten Erhitzung auf eine Temperatur ansteigt, die einer Viskosität von 10¹³ Poise entspricht, während das Glas in den nicht überdeckten Teilen ein solches Maß an Viskosität erreicht hat, wie es für eine starke Härtung erforderlich ist, und daß anschließend die Glasscheibe aus dem Ofen herausgenommen und durch rasche Abkühlung gehärtet wird ohne Wegnahme der Schirme.

Durch diese Härtung erreicht man dann, daß jedes

men an den Stellen eine wärmeisolierende Verkleidung anbringt, die denjenigen Teilen des Glasblattes gegenüberliegt, die man einer gemäßigteren Temperatur aussetzen muß.

Es können noch andere Mittel angewendet werden, um die schützende Wirkung der Schirme unterschiedlich zu gestalten.

Eines der einfachsten Mittel besteht darin, daß man die Schirme für die äußersten Enden und die der beiden parallel zum Nachbarrand gehenden äußer- 10 Schirme für den Mittelteil des quer durchlaufenden sten Enden des quer durchlaufenden Bandes unter Bandes unabhängig voneinander läßt und die Anbringung letztbenannter Schirme später vornimmt als die der erstgenannten.

Ein anderes Mittel besteht darin, durch Verwen- ¹S dung einer geeigneten Verkleidung die Absorptionsund Reflektionseigenschaften der Schirme für Wärmestrahlen abzustufen.

Wenn man beispielsweise gewisse Teile eines aus stark oxydierendem Metall (Eisen, Kupfer) bestehenmäßig erst nach dem Mittelschirm angebracht werden. 20 den Schirmes mit einer Schicht aus einem weniger Das Anbringen der Schirme erfolgt dabei nach dem oxydierenden Metall (Nickel, Chrom, Silber, Gold, Einbringen des Glasblattes in den Ofen. Auf diese
Weise kann das Glas eine gewisse Plastizität annehmen, und man vermeidet Brüche infolge unter-

Druck gesetzt wird, wobei dieser Druck die gesamte Dicke erfaßt, und daß die Grenzen des Bandes gegen die beiden benachbarten, stark gehärteten Zonen in der Dicke des Glasblattes einem Längsdruck ausgesetzt werden.

An Stelle eines einzigen Schirmes kann man mit Vorteil auch mehrere Schirme verwenden, nämlich einen Mittelschirm und zwei Randschirme, die zweck-

schiedlicher Ausdehnung, die bei einem spröden Glas 25 _zu schaffen.

Platin) verkleidet, ist es möglich, ganz wesentliche Abstufungen zwischen den Temperaturen der verschiedenen Teile eines quer durchlaufenden Bandes

zweifellos auftreten könnten.

Die thermische Behandlung der Glasblätter wird dabei zweckmäßig so vorgenommen, daß die Glasscheibe an den Stellen, an denen ein Band ausgebildet

Man kann auch die Emissionszahl der Seitenkanten des Schirmes ändern, wodurch der Temperaturabfall geändert wird, den die stark gehärteten Zonen in ihren den Grenzen des quer durchlaufenden Bandes benach-

werden soll, bereits im Ofen mit einem bzw. zwei 30 harten Teilen aufweisen, gegenüberliegende Schirme überdeckt wird und die Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen VerGlasscheibe dann aus dem Ofen herausgenommen, fahrens ist es zweckmäßig, die Erhitzung des Randes der Schirm entfernt und die gesamte Glasscheibe ge- _und der Kantenflächen des Glasblattes an jedem der kühlt und gehärtet wird. beiden Enden des quer durchlaufenden Bandes auf

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens 35 einer Länge gering zu halten, die gleich der Breite besteht aus einem Schirm, der im Ofen in geringem des Mittelteiles des quer durchlaufenden Bandes ist. Abstand über denjenigen Teilen der Glasränder an- Die Pressung der äußersten Enden wird wesentlich geordnet ist, an denen das Band gebildet werden soll. erleichtert, und man erhält eine Sicherheitszone, wenn Die Schirme können dabei aus Metall oder aus an- man an den äußersten Enden Schirme verwendet, die deren Materialien hergestellt sein, die eine große 40 über die Breite des Mittelteiles des quer durchlaufen-Temperaturwechselbeständigkeit haben, z. B. glasige den Bandes hinausgehen, wodurch dieses Band an Kieselsäure, gesinterter Korund, keramische Massen jedem seiner äußersten Enden ohne Übergang ausmit schwacher Wärmeausdehnung (harte Porzellan- gedehnt wird.

Sorten, Spezialsteingut). Metalle sind wegen der Um den Arbeitsvorgang zu vereinfachen, ist es

Leichtigkeit, mit der sie bearbeitet werden können, 45 offensichtlich angebracht, die Schirme der äußersten wegen ihrer mechanischen Widerstandsfähigkeit und Enden mit den Schirmen zu verbinden, die den Mittelihres allgemeinen zufriedenstellenden Verhaltens bei teil des quer durchlaufenden Bandes schützen, so daß den Temperaturen in den Härteöfen am bequemsten man nur zwei an Stelle von vier Schirmen zu bezu verwenden. dienen hat. Man kann z. B. zwei Schirme verwenden,

Gewöhnlicher Stahl kann ohne Nachteile verwen- 50 deren Verbindung auf der Ebene des Glasblattes in det werden, obwohl er ziemlich leicht oxydiert; die geringer Entfernung von den Kantenflächen erfolgt; rostfreien Stähle sind offensichtlich besonders ge- man kann noch zwei Schirme in Form einer Gabel eignet. hinzunehmen, die man über zwei einander gegenüber-

Für ein gegebenes Material ist die durch den liegende Ränder setzt und die sich im Mittelteil des Schirm ausgeübte wärmedämpfende Wirkung von der 55 Glasblattes treffen.

Dicke des Schirmes abhängig. Es ist also ratsam, die Die Schirme für den Mittelteil des quer durchlau

fenden Bandes können erst eine gewisse Zeit nach dem Anbringen der Schirme für die Kantenflächen heruntergelassen werden, beispielsweise durch eine einfache Drehung um eine horizontale Achse.

Das Anbringen von zwei zum Glasblatt symmetrischen Schirmen erfolgt folgendermaßen. Nachdem das Glasblatt, das mit Hilfe der üblichen, mit Gelenken versehenen Zangen aufgehängt wird, in den Heizweise an ihren Seiten dicker als in ihrem Mittelteil 65 ofen gebracht worden ist, werden nach einer gewissen sind. Zeit die Schutzschirme angebracht. Wenn die un-

Man kann durch Wahl der Dicke der Schirme bedeckten Zonen des Glasblattes den für eine starke selbst die zur Durchführung der Erfindung notwen- Härtung erforderlichen Grad der Plastizität erreicht digen Temperaturabstufungen schaffen; dieses Ergeb- haben, zieht man das Blatt aus dem Ofen heraus und nis kann erreicht werden, indem man auf den Schir- 70 härtet es z. B. durch symmetrisches Aufblasen mit

Temperaturen der verschiedenen Teile des quer durchgehenden Bandes abzustufen, indem man die Dicken der verschiedenen gleichzeitig eingesetzten Schirme abstuft.

Demzufolge sind diejenigen Schirme, die die Außenränder (Randpartien und Kantenflächen) schützen, dicker als die Schirme für den Mittelteil des quer durchlaufenden Bandes, während diese Vorzugs-

Kühlluft, wobei die Schirme noch das Glasblatt bedecken. Nach einigen Sekunden zieht man die Schirme weg und läßt die Kühlvorrichtung auf die gesamte Oberfläche des Blattes bis zum Ende des Härtungsprozesses wirken.

Dabei werden a) die beiden ungeschützten Zonen, die durch das Band getrennt werden, stark gehärtet, b) das quer durchlaufende Band wird schwach gehärtet, während gleichzeitig seine äußersten Enden in ihrer ganzen Dicke einer Pressung parallel zu den Glasblatträndern unterworfen werden und die Grenzen des Bandes gegen die ungeschützten Zonen in ihrer ganzen Dicke einer Pressung der Länge nach (tangential) unterworfen werden.

Die Zeit, die man verstreichen läßt, ehe man die Schirme anbringt, hängt von verschiedenen Faktoren ab, von denen die wichtigsten folgende sind:

die Temperatur, auf welche die Strahlungselemente des Ofens gebracht werden (Heizwiderstände und feuerfestes Material);

der Bau der Schirme (Art des Materials, aus dem sie bestehen und die Art ihrer Oberfläche, ihrer Dicke usw.);

die Stärke des Druckes, dem die den Kanten zugewandten Enden des quer durchlaufenden Bandes unterworfen sind;

der Grad der Härtung, dem der Mittelteil der quer durchlaufenden Barriere an seinen verschiedenen Stellen ausgesetzt ist;

die Dicke des Glases.

Um einen Anhaltspunkt zu geben, kann man sagen, daß diese Behandlungszeit für die Härteöfen des üblichen Typs zwischen 2 und 4 Minuten liegt, während die Gesamtdauer des Aufenthalts eines Glasblattes im Ofen für starke Härtung 4 bis 5 Minuten beträgt. Die Zeit, nach welcher man die Schirme während des Abkühlens bei der Härtung wegnimmt, hängt ebenfalls von den oben erwähnten Faktoren ab.

Die Temperatur der äußersten Enden des Bandes sowie die Temperatur derjenigen Teile des quer durchlaufenden Bandes, die diesen äußersten Enden benachbart sind (diese zweitgenannte Temperatur ist immer höher als die erstgenannte), darf nicht unter derjenigen Temperatur liegen, für die die Viskosität des Glases einen Wert von etwa 10¹³ Poise hat, wenn man diese Partien ihrerseits einer Abkühlung zur Härtung aussetzt, wobei durch diese Bedingung eine gewisse Härtung dieser Zonen gesichert ist.

Als Beispiel sei erwähnt, daß man die Schutzschirme nach Ablauf von etwa 5 oder 10 Sekunden entfernen kann, wenn diese Schirme aus gewöhnlichem Stahl von 8 mm Dicke hergestellt und auf der dem Glase zugekehrten Seite mit Asbestpappe von einigen Millimetern bedeckt sind.

Man kann jedoch auch die Schutzschirme während der ganzen Dauer der Abkühlung zum Härten an Ort und Stelle belassen oder die Schirme entfernen .sowie das Glasblatt aus dem Härteofen kommt.

Es ist selbstverständlich, daß das gleiche Glasblatt mehrere durchlaufende Bänder haben kann, die auf oben beschriebene Art hergestellt wurden, wobei jedes von ihnen zwei stark gehärtete Zonen voneinander trennt.

Bei Sicherheits-Windschutzscheiben für Autos scheint ein einzelnes quer durchlaufendes Band genügen, um dem Fahrer eine ausreichende Sicherheit für einen Blick auf die Straße zu geben. Dieses Band kann vertikal oder horizontal verlaufen.

Vorzugsweise verwendet man jedoch zwei vertikal quer durchlaufende Bänder, die die Windschutzscheibe in drei stark gehärtete Zonen mit voneinander unabhängigen Bruchzonen aufteilen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch auf gewölbte Glasblätter anwenden. Gewünschtenfalls kann das Verfahren kontinuierlich durchgeführt werden.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden an Hand der Zeichnungen beschrieben.

In den Zeichnungen wird folgendes dargestellt:
Fig. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein rechteckiges Glasblatt, das ein rechteckiges quer durchlaufendes Band enthält, das von einem Rand zum gegenüberliegenden geht;

Fig. 2 stellt den Grundriß des vorher gezeigten rechteckigen Glasblattes dar, nachdem man darin nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die durch die Pfeile angedeuteten Spannungsverhältnisse geschaffen hat, die das Band in eine durchlaufende Barriere verwandelt haben, welche zwei stark gehärtete Zonen mit voneinander unabhängigem Bruchgefoiet trennt;

Fig. 3 zeigt schematisch die Art der Zertrümmerung des Glasblattes, wenn in einer der beiden stark gehärteten Zonen ein Bruch eingetreten ist;

Fig. 4 zeigt in perspektivischer Ansicht die Stellung der äußeren Schutzschirme und der Schutzschirme über dem Mittelteil des Bandes in dem Fall, wo diese beiden Arten von Schirmen unabhängig voneinander sind;

Fig. 5 und 5 a zeigen im Aufriß und im Längsschnitt einen zusammengesetzten Schirm mit nicht verlängerten Rändern;

Fig. 6 zeigt im Aufriß einen zusammengesetzten Schirm, dessen Endstücke breiter sind als die Mittelpartie;

Fig. 7 und 7 a zeigen im Aufriß und im Querschnitt einen zusammengesetzten Schirm, der ein Mittelteil hat, dessen Ränder dicker sind als die Mitte;

Fig. 8 zeigt im Längsschnitt einen zusammengesetzten Schirm, dessen Mittelteil eine Asbestpappenverkleidung hat;

Fig. 9 und 9 a zeigen Seitenansicht und Grundriß eines zusammengesetzten Schirmes in Form einer Gabel, die dazu bestimmt ist, über der Kante des Glasblattes angebracht zu werden und die beiden Flächen des quer durchlaufenden Bandes bis zur Mitte ihrer Länge zu überdecken;

Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht einer Windschutzscheibe in einem elektrischen Heizofen vor dem Härten; diese waagerecht aufgehängte Windschutzscheibe ist in vertikaler Richtung von zwei Begrenzungsschirmen umgeben, die nach dem Härten in vertikaler Richtung eine quer durchlaufende Barriere erzeugen, die in Richtung der Querachse der Windschutzscheibe verläuft;

Fig. 11 ist ein Aufriß einer Windschutzscheibe, die in horizontaler Richtung von zwei gabelförmigen Schirmen von dem in den Fig. 9 und 9 a gezeigten Typ eingefaßt ist;

Fig. 12 zeigt eine Windschutzscheibe mit zwei voneinander unabhängigen, stark gehärteten Zonen, die in Richtung der Querachse der Windschutzscheibe durch eine quer laufende Barriere voneinander getrennt sind, nachdem die rechte Zone durch einen Schlag zertrümmert wurde;

Fig. 13 zeigt eine Windschutzscheibe mit drei voneinander unabhängigen Zonen, die stark gehärtet sind und durch zwei in vertikaler Richtung durchlaufende Barrieren voneinander getrennt sind, nachdem die

mittlere selbständige Zone durch einen Schlag zertrümmert wurde;

Fig. 14 zeigt eine Windschutzscheibe mit zwei voneinander unabhängigen, stark gehärteten Zonen, die durch eine in horizontaler Richtung durchlaufende Barriere voneinander getrennt sind, nachdem die selbständige untere Zone durch einen Schlag zertrümmert wurde.

In Fig. 1 enthält das Glasblatt, dessen beide Oberflächen die Rechtecke A₁B₁C₁D₁ bzw. A₂B₂C₂D₂ sind, drei Teile: Zwei Hauptzonen 2 und 3, getrennt durch ein quer durchlaufendes Band 4 von gleichbleibender Breite, das von einer Breitseite des Glasblattes zur anderen Breitseite durchgeht.

Dieses quer durchlaufende Band hat zwei Hauptflächen: U₁O₁C₁(I₁ und a₂b₂c₂d₂.

Das Glasblatt hat zwei einander gegenüberliegende Längskanten 5, die aus den beiden Rechtecken A₁A₂D₂D₁ bzw. B₁B₂C₂C₁ gebildet werden. Die Fläche 6 des quer durchlaufenden Bandes stellt einen Teil der Fläche 5 dar; sie wird aus den Rechtecken a₁a₂d₂d₁ bzw. b₁b₂c₂c₁ gebildet. Unter den äußersten Enden des Bandes muß man das Volumen des Parallelepipedons 7 (Parallelflach) zwischen der Kante 6 und einer zu dieser Kante parallelen Ebene in geringer Entfernung von dieser Kante verstehen.

Die schraffierten Zonen neben der oberen und neben der unteren Kante zeigen schematisch, welches die oberen und die unteren Enden des Bandes auf der Fläche der Oberseite a₁b₁c₁d₁ sind.

Der Mittelteil 8 des durchlaufenden Bandes ist derjenige Teil dieses Bandes, der zwischen seinen beiden äußersten Enden liegt.

Die Grenzen des quer durchlaufenden Bandes und der beiden durch das Band getrennten Zonen 2 und 3 sind die Rechtecke U₁ b₁ b₂ a₂ und Ci₁ C₁ c₂ d₂.

In Fig. 2 wird das quer durchlaufende Band durch das Rechteck a_x b_t C₁ d_t dargestellt. Die Seiten C₁-^₁ und C₁-Ii₁ dieses Rechtecks bilden dann die Grenzen zwischen dem Band und den Zonen 2 und 3. Die Seiten Gs₁-Ii₁ und O₁-C₁ stellen die Kanten dar.

Die Gruppe der beiden gegeneinanderzeigenden, ausgezogenen Pfeile bedeutet, daß das Glas in der ganzen Dicke des Blattes unter Druckspannung steht; die Gruppe von zwei in entgegengesetzte Richtungen zeigenden gestrichelten Pfeilen bedeutet, daß das Glas im mittleren Teil der Dicke des Blattes unter Zugspannung steht.

Das Verfahren, das den Gegenstand dieser Erfindung bildet, bringt das Glas der Außenränder 7 unter Druck parallel zu den Kanten 6 des quer durchlaufeuden Bandes.

Das Verfahren, das den Gegenstand der Erfindung bildet, bringt auch das Glas des Bandes, das neben den Grenzen Ct₁ b_± C₁ d_t liegt, in Pressung, so daß schließlich die ganze Zone an der Peripherie in dem Rechteck a_t b_t C₁ d_i und der gestrichelten Linie 9 durch die ganze Dicke des Glasblattes hindurch zusammengepreßt wird. Diese Linie hat offensichtlich nur andeutenden Wert, denn sie könnte vorher kaum genau gezogen werden.

Die beiden Gruppen von in entgegengesetzte Richtungen zeigenden, gestrichelten Pfeilen deuten an, daß das Glas der Zonen 2 und 3, das sich neben den Grenzlinien O₁-^₁ und C^d₁ befindet, im mittleren Teil der Dicke des Glasblattes durch das erfindungsgemäße Verfahren gedehnt wird, wobei die äußersten Teile der Dicke an dieser Stelle zusammengepreßt werden infolge der starken Härtung der Zonen 2 und 3.

Die Spannungen in der ganzen Dicke des gesamten Umfanges des quer durchlaufenden Bandes machen das Band zu einer quer durchlaufenden Barriere, d. h., die Druckspannung verleiht dieser Barriere dieEigenschaft, die Bruchlinien aufzuhalten, die in der einen wie der anderen der beiden stark gehärteten Zonen 2 und 3 sich durch die unter Dehnung stehende Mittelschicht fortpflanzen. Es muß betont werden, daß es auch parallel zu den Kanten des Glasblattes durch die ίο unter Dehnung stehende Schicht keine Verbindung zwischen den beiden stark gehärteten Zonen gibt; dies ist das neue grundlegende Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In Fig. 3 bringt das Bruchzentrum F, das durch einen Schlag verursacht wurde, die übliche Zertrümmerung der stark gehärteten Zone mit sich.

Alle Bruchlinien werden unmittelbar neben der Grenzlinie C₁^d₁ aufgehalten, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist.

In Fig. 4 ist das Glasblatt 1 senkrecht durch die üblichen, mit Gelenken versehenen Zangen 10 in der Heizstellung vor dem Härten aufgehängt.

Die quer durchlaufende Barriere wird durch Anwendung von zwei Arten von Schirmen hergestellt: a) durch die Schirme 11 für die Außenränder, aus gewöhnlichem Stahl hergestellt, welche durch senkrecht laufende Stangen 12, an denen die Schirme angeschweißt sind, gehalten werden;

b) durch die Schirme 13, aus gewöhnlichem Stahl hergestellt, die die Aufgabe haben, die Erhitzung des Mittelteiles des quer durchlaufenden Bandes abzuschwächen und die durch senkrecht laufende Stangen 14 gehalten werden, an die sie angeschweißt sind.

Die Schirme 11 sind erhöht auf den Kanten angebracht und reichen etwas über dieSchirmel3hinaus.

Die zwei Schirme 11 sind unabhängig von den zwei Schirmen 13; diese beiden Gruppen können gleichzeitig oder jede für sich angebracht werden: das ist ein Mittel zur Regulierung.

Ein anderes Mittel der Regulierung besteht darin, die Dicke der beiden Schirmarten zu variieren.

Um zu vermeiden, daß die Schirme im Äugenblick ihrer Anbringung mit dem Glas in Berührung kommen, ist es angebracht, auf ihrer dem Glas gegenüberliegenden Seite eine dünne Schicht irgendeines schlechten Wärmeleiters, z. B. Asbestpapier oder -pappe, anzubringen.

In den Fig. 5 und 5 a wird der zusammengesetzte Schirm 15 von der senkrechten Stange 16 festgehalten, die dazu dient, den Schirm in senkrechter Richtung halbgürtelförmig um das Glasblatt 1 herum festzuhalten.

Die Enden 17 sind an ihrer dem Glasblatt 1 zugekehrten Seite mit einer isolierenden Asbestschicht 18 verkleidet. Ein solcher zusammengesetzter Schirm 17 wird mit einem gleichartigen Schirm zusammen verwendet, der symmetrisch, wie in Fig. 5 a gezeigt, angebracht wird.

Lan die Temperatur an den äußersten Enden gegenüber derjenigen des Mittelteils des durchlaufenden Bundes abzustufen, ist die Dicke des Metalls an den Enden 17 größer als im mittleren Teil 19.

Die Temperaturdifferenz zwischen den an ('.en Scheibenrand anschließenden Gebieten der Bänder und den Mittelteilen dieser Bänder hat Druckspannungen in den äußersten Enden dieser Bänder zur Folge, die parallel zu den Kantenflächen dieser Bänder verlaufen.

In Fig. 6 sind die äußersten Enden 17 des zusammengesetzten Schirmes ganz offensichtlich breiter

als der Mittelteil 19. Diese Vorrichtung stellt einen Sicherheitsbereich dar in bezug auf die Pressung der äußersten Enden des quer durchlaufenden Bandes; infolgedessen verstärkt dieser Bereich die Sicherheit in bezug auf das etwaige Entlanglaufen von Bruchlinien längs der Kanten.

In den Fig. 7 und 7 a hat der zusammengesetzte Schirm mit verbreiterten Enden in seinem Mittelteil zwei Stege 20, die eine größere Dicke längs der Seitenränder des Mittelteils bewirken.

Durch diese Verstärkung der Dicke wird eine stärkere Pressung des quer durchlaufenden Bandes längs seiner Grenzen gegenüber den beiden stark gehärteten Zonen 2 und 3 begünstigt.

In Fig. 8 ist der mittlere Teil des Schirmes mit einer Auflage von Asbestpappe 21 bedeckt, die es ermöglicht, die abschwächende Wirkung des Mittelteils 19 noch zu erhöhen. Rand- und Mittelschirm sind zu einer Einheit verbunden.

In den Fig. 9 und 9 a ist der gabelförmige, zusammengesetzte Schirm 22 über der linken Kante des Glasblattes 1 angebracht; er bedeckt einen Außenrand und etwas mehr als die Hälfte des Mittelteils des quer durchlaufenden Bandes; denn die Endstücke 24 der beiden Gabelschenkel 23 haben abgeschrägte Kanten und liegen neben den Endstücken 24' der Gabelschenkel 23' des entsprechenden, ebenso geformten gabelförmigen Schirmes, der erhöht über der rechten (hier nicht gezeigten) Kante des Glasblattes 1 angebracht ist.

Der zusammengesetzte Schirm 22 besteht aus gewöhnlichem Stahl; er enthält ein Kopfstück 25, das die Glasblattkante einfaßt und dessen dem Glasblatt gegenüberliegende Oberfläche mit einer isolierenden Asbestschicht 26 bedeckt ist.

Der Schirm wird von zwei Stangen 27 aus Flacheisen gehalten, von denen jede an ihrer inneren Seite eine Verstärkung 28 hat, die auf das Kopfstück 25 aufgeschweißt ist.

In Fig. 10 wird die Windschutzscheibe 29 in dem elektrischen Heizofen 30 vor dem Härtungsprozeß während der letzten Heizphase gezeigt, d. h. während derjenigen Phase, in der die Schirme für das quer durchlaufende Band angebracht sind. Die Windschutzscheibe ist mit zwei mit Gelenken versehenen Zangen 10 am horizontalen Arm 31 eines T-förmigen Flacheisens aufgehängt.

Der vertikale Arm 32 des T-Eisens ist an einem Querbalken und an einer vertikalen Zugvorrichtung (im Bild nicht gezeigt) befestigt, wenn der Ofen 30 ein Ofen für nicht kontinuierliche Produktion ist. Dieser vertikale Arm ist zwischen den Backen eines horizontal laufenden Wagens (im Bild nicht gezeigt) festgemacht, wenn der Ofen 30 ein Ofen für kontinuierliche Produktion ist.

Die Windschutzscheibe ist in ihrer mittleren Zone durch zwei zusammengesetzte Schirme 15 eingefaßt, die verbreiterte Endstücke 17 von der in Fig. 6 gezeigten Art haben. Diese Schirme werden im richtigen Augenblick mit Hilfe der vertikalen Stangen 16, die an den oberen Enden der Schirme festgeschweißt sind, in Stellung gebracht.

Wenn die beiden großen Teile der Windschutzscheibe, die nicht durch Schirme verdeckt sind, den für eine starke Härtung richtigen Grad der Viskosität erreicht haben, wird die ganze Windschutzscheibe mit der Aufhängevorrichtung aus dem Ofen herausgenommen und zwischen zwei Konvektions-Kühlvorrichtungen des üblichen Typs (im Bilde nicht gezeigt) gebracht, wo man die vorher beschriebene Behandlung durchführt.

In Fig. 11 soll die Windschutzscheibe 29, die an dem horizontalen Arm eines T-förmigen Flacheisens aufgehängt ist, gerade von den beiden zusammengesetzten Schirmen 22 umfaßt werden, die vor dem Härtungsprozeß mit Hilfe der Stangen 27 in die passende Höhe in den Heizofen eingebracht wurden. Die beiden Schirme werden in Richtung der Pfeile bewegt, um dann die durch die gestrichelten Linien angedeutete Stellung einzunehmen.

In Fig. 12 hat die Windschutzscheibe 29, in der man eine quer durchlaufende Barriere entsprechend ihrer transversalen Achse geschaffen hat, einen Stoß erlitten, der das Bruchzentrum F in der stark gehärteten rechten Zone 32 verursachte. Diese Zone wird innerhalb ihrer Begrenzung so zersplittert, wie die Zeichnung es schematisch zeigt, aber die Bruchlinien werden nach links von der quer durchlaufenden Barriere aufgehalten, und es bleibt eine Zone vollständiger Durchsichtigkeit 33 bestehen.

In Fig. 13 behält die Windschutzscheibe 29, die zwei durchlaufende Barrieren aufweist, nach Zertrümmerung der mittleren Zone 36 von dem Bruchzentrum F aus noch zwei vollständig durchsichtige Zonen 34 und 35.

In Fig. 14 hat die Windschutzscheibe 29 eine längs durchlaufende Barriere. Wenn ein Bruchzentrum in der unteren Zone 37 entsteht, so wird diese Zone innerhalb ihrer Begrenzung zertrümmert, wie die Zeichnung zeigt, und die Zone 38 bleibt noch vollständig durchsichtig.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Ausbildung einer oder mehrerer isolierter Zonen in einer gehärteten, ebenen oder gewölbten Flachglasscheibe, die durch ein oder mehrere von einem Rande bis zum gegenüberliegenden Rand laufende und unter Spannung stehende Bänder abgegrenzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß diese Flachglasscheibe einer solchen Temperaturbehandlung unterworfen wird, daß die Viskosität des Glases in den isolierten Zonen (2 und 3) kleiner ist als im Mittelteil (8) der Bänder und diese wiederum kleiner als die Viskosität in den an den Scheibenrand anschließenden Gebieten (7) der Bänder, wobei die Viskosität dieser Randgebiete der Bänder kleiner oder gleich 10¹³ Poise ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung so vorgenommen wird, daß die Glasscheibe in den Ofen eingebracht und die Stelle, an der ein Band ausgebildet werden soll, nach Ablauf einer bestimmten Zeit mit einem Schirm überdeckt wird, wobei der Zeitpunkt der Überdeckung so gewählt wird, daß das Glas an der Stelle des Bandes während der gesamten Erhitzung auf eine Temperatur ansteigt, die einer Viskosität von IO¹³ Poise entspricht, während das Glas in den nicht überdeckten Teilen ein solches Maß an Viskosität erreicht hat, wie es für eine starke Härtung erforderlich ist, und daß anschließend die Glasscheibe aus dem Ofen herausgenommen und durch rasche Abkühlung gehärtet wird, ohne Wegnahme der Schirme.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschirme (13) später angebracht werden als die Randschirme (11).

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die thermische Behandlung der Bänder so vorgenommen wird, daß die Glasscheibe

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an den Stellen, an denen ein Band ausgebildet werden soll, im Ofen mit einem Schirm (11, 13; 19, 15, 17; 23, 23', 25; überdeckt, und die Scheibe aus dem Ofen herausgenommen, der Schirm entfernt und die gesamte Glasscheibe gekühlt und gehärtet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen vorzugsweise metallischen Schirm, der im Ofen in geringem Abstand über den Teilen iq der Glasränder angeordnet ist, an denen das zu bildende Band endet, wodurch die Erwärmung dieser Kanten relativ zum Mittelteil des zu bildenden Bandes herabgesetzt wird.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch zwei einander gegenüberliegende, in geringem Abstand von den beiden Oberflächen der Glastafel an der Stelle des zu bildenden Bandes angeordnete Schirme (13), durch welche die Erhitzung des Teiles der Tafel verringert wird, an welcher der Mittelteil des Bandes ausgebildet werden soll.

7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Randschirme (11,17) breiter sind als die Mittelschirme (13,15).

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Randschirme dicker sind als die Mittelschirme.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelschirme an ihren Enden dicker sind als in der Mitte.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 9, gekennzeichnet durch eine wärmeisolierende, beispielsweise aus Asbest bestehende, an denjenigen Stellen der Schirme angeordnete Verkleidung, an der das Glasblatt auf eine geringere Temperatur erhitzt werden soll.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 10, gekennzeichnet durch eine aus wenig oxydierbarem Metall bestehende Verkleidung (18, 21,, 26)' der aus stark oxydierbarem Metall bestehenden Schirme, die an solchen Stellen angebracht ist, an denen andere Absorptions- und Emissionseigenschaften erwünscht sind, als sie das stark oxydierende Material aufweist.

12. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Rand- und Mittelschirme zu einer Einheit (17, 19) verbunden sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch an diesen Schirmen angeordnete Gelenke mit horizontal liegenden Achsen, um welche die Mittelschirme in Arbeitsstellung geschwenkt werden können, nachdem die Randschirme bereits eine gewisse Zeit in Arbeitsstellung waren.

14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 2 bis 8, gekennzeichnet durch gabelförmig ausgebildete Schutzschirme, die so am Glasblatt angeordnet sind, daß die Mittelteile der Gabeln an den Rändern des Glasblattes liegen und die Gabeln der beiden Schirme in der Mitte des Glasblattes zusammentreffen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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