DE113588C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Bisher hat man aus Glas und Metall Gegenstände von dauernder Festigkeit in günstiger Weise nur dann herstellen können, wenn als Metall Platin gewählt wurde. Eisen, Nickel, Kupfer, Messing und andere gebräuchliche Metalle oder Metalllegirungen besitzen Ausdehnungscoefficienten, welche erheblich gröfser sind als diejenigen der gewöhnlichen Glassorten; und wenn man selbst das am wenigsten ausdehnbare der genannten Metalle, nämlich Eisen, mit Glas vereinigen 'will, so mufs man zu ganz ungewöhnlichen Glasarten greifen.So far, objects of permanent strength made of glass and metal have been obtained more cheaply Way can only be produced if platinum was chosen as the metal. Iron, nickel, Copper, brass and other common metals or metal alloys have expansion coefficients, which are considerably larger than those of the ordinary types of glass; and when you yourself the least If one wants to combine expandable of the metals mentioned, namely iron, with glass, one must use very unusual types of glass.

•Gegenstände, welche so hergestellt worden sind, dafs ein solches Metall·von Glas eingeschlossen ist, besitzen infolge dessen nur eine geringe Haltbarkeit; wegen der gröfseren Ausdehnung bezw. Zusammenziehung des Metalles, welche bei Erwärmung oder Abkühlung eintritt, mufs das Glas alsbald zertrümmert werden. • Objects which have been manufactured in such a way that such a metal is enclosed by glass is, as a result, have only a low shelf life; because of the greater extent respectively Contraction of the metal, which occurs when it is heated or cooled, must immediately shatter the glass.

Die Erfinderin hat nun versucht, eine Legiruhg aus Eisen und Nickel herzustellen, welche in Bezug auf das Ausdehnungsvermögen das Platin zu ersetzen vermag. Dies ist gelungen, und die Erfinderin kann aus Glas und Nickeleisen Gegenstände herstellen, welche ebenso gut und sogar besser als Gegenstände, die aus Glas und Platin bestehen, den Temperaturänderungen gegenüber unempfindlich sind.The inventor has now tried to make a Legiruhg out of iron and nickel, which capable of replacing platinum in terms of expandability. This has succeeded and the inventor can make objects out of glass and nickel iron, which likewise good and even better than objects made of glass and platinum, the temperature changes are insensitive to.

Die Ausdehnungscoefficienten der genannten Legirungen stehen in enger Abhängigkeit von dem Verhältnifs der darin enthaltenen Mengen Eisen und Nickel, und man kann den Nickelgehalt ~so bemessen, dafs die Legirung den gleichen Ausdehnungscoefficienten zeigt wie diejenige Glassorte, mit welcher das Metall zu -^: irgend einem Gebrauchsgegenstande zusammengesetzt werden soll. : The expansion coefficients of the alloys mentioned are closely dependent on the ratio of the amounts of iron and nickel they contain, and the nickel content can be measured in such a way that the alloy exhibits the same expansion coefficient as the type of glass with which the metal can be used ^: any object of use should be put together. :

Es ist hier hervorzuheben, dafs man infolge dessen nicht · mehr wie beim Platin an eine Glassorte mit bestimmtem Ausdehnungscoefficienten gebunden ist, sondern jede beliebige Glassorte wählen kann.It should be emphasized here that, as a result, one no longer thinks of one as in the case of platinum Glass type is bound with a certain expansion coefficient, but any one Glass type can choose.

Es mufs allerdings erwähnt werden, dafs Eisen und Nickel allein nicht genügen, um eine brauchbare Legirung zu bilden. Solche aus reinen Metallen hergestellte Legirungen sind nicht schmiedbar und nicht giefsbar und daher nicht dazu geeignet, den metallischen Theil eines gebrauchsfähigen Gegenstandes aus Metall und Glas zu bilden.It must be mentioned, however, that iron and nickel alone are not enough to form a usable alloy. Such alloys made of pure metals are not forgeable and not castable and therefore not suitable for the metallic To form part of a usable object made of metal and glass.

Um Legirungen zu erhalten, welche schmiedbar, walzbar und ziehbar sind, mufs man kleine Zusätze von Kohlenstoff, Silicium und Mangan machen, und zwar von den zwei erstgenannten Körpern 1 bis 5 pro mille. Mangan kann leicht im doppelten Betrage zugesetzt werden. Will man gut giefsbare Legirungen herstellen, so kann man sogar den Betrag an Mangan bis 2 oder 3 pCt. steigern.In order to obtain alloys that can be forgiven, rolled and drawn, small ones are required Make additions of carbon, silicon and manganese, of the first two Bodies 1 to 5 per mille. Manganese can can easily be added in double the amount. If one wants to produce well castable alloys, so you can even increase the amount of manganese up to 2 or 3 pCt. increase.

Andere, bestimmten Zwecken angepafste Zusätze können auch gemacht werden, z. B. Chrom, welches die Steifigkeit der Legirung erhöht und namentlich zur Herstellung sehr fester Drähte von Werth ist.Other additions adapted to specific purposes can also be made, e.g. B. Chromium, which increases the rigidity of the alloy, and especially for manufacture solid wires from Werth.

Es kommen hier nur Legirungen in Betracht, welche so viel von den genannten Zusätzen enthalten, um recht brauchbar zu'sein. Von Chrom z. B. kann der Legirung ganz gut bisOnly alloys come into consideration here which have so much of the additives mentioned included in order to be quite useful. From chrome z. B. can up to the alloy quite well

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4 oder 5 pCt. einverleibt werden, aber dann ist die Legirung zu hart, um gut schmiedbar und namentlich ziehbar zu sein. Auch ist unter dem Begriff »Nickel« nicht das chemisch reine Metall, sondern das käufliche Metall gemeint, welches gewöhnlich minimale Mengen von Kobalt als Unreinheit enthält.4 or 5 pCt. be incorporated, but then the alloy is too hard to be easily forgeable and to be drawable by name. Nor is the term "nickel" chemical pure metal, but the metal that can be bought, which is usually minimal contains cobalt as an impurity.

Unter diesem Vorbehalte kann auf zweierlei Arten den Anforderungen der Ausdehnung der verschiedenen Glasarten genügt werden.
'■· Es" giebt nämlich eine Legirung mit 35 bis 3OpCt₁ Nickel, welche eine' sehr kleine Ausdehnung aufweist. Nach beiden Seiten hin, d. h. oberhalb und unterhalb dieses Procentsatzes, vermehrt sich die Ausdehnung, so dafs man mit mehr und mit weniger Nickel die Ausdehnung des Glases wieder trifft und dabei zwei ganz getrennte Gruppen von Legirungen benutzen kann.With this reservation, the expansion requirements of the various types of glass can be met in two ways.
'■ · It "namely gives an alloy with 35 to 3OpCt ₁ Nickel, which is a' has a very small extent. According to both sides, ie above and below this Procentsatzes, the expansion increases, one DAF with more and less Nickel meets the expansion of the glass again and can use two quite separate groups of alloys.

Die erste Gruppe enthält mit dem normalen Gehalt an Zusätzen 28 bis 3OpCt. Nickel.The first group contains 28 to 3OpCt with the normal content of additives. Nickel.

Die zweite Gruppe enthält 40 bis 48 pCt. Nickel. Im Uebrigen ist' zu erwähnen, dafs innerhalb der genannten Grenzen Kohlenstoff und Silicium keinen wesentlichen Einflufs auf die Ausdehnung auszuüben scheinen.The second group contains 40 to 48 pCt. Nickel. In addition, it should be mentioned that within the stated limits carbon and silicon have no significant influence seem to exercise the stretch.

Manganmanganese

und Chrom dagegen erhöhen die.Ausdehnungsfähigkeit, so. dafs mit ungewöhnlichem Zusätze von Mangan oder mit einem beliebigen Zusätze von Chrom die gewünschte . Ausdehnung nur dadurch wieder erreicht wird, dafs der Nickelgehalt gegen das Minimum def* Ausdehnung geschoben, also bei der ersten Gruppe mehr, bei der zweiten weniger Nickel angewendet wird.and chromium, on the other hand, increase the ability to expand, so. that with unusual additions of manganese or with any additions of chrome the desired. Expansion is only achieved again by the fact that the nickel content pushed towards the minimum def * expansion, i.e. more in the first group, the second less nickel is used.

Als Beispiel möge genügen, dafs ein einprocentiger Zusatz von Chrom die Ausdehnungsfähigkeit in jeder Gruppe um ungefähr ein Milliontel der ursprünglichen Länge pro Grad Celsius erhöht.As an example it may suffice that a one percent addition of chromium increases the expandability in each group increased by about a millionth of the original length per degree Celsius.

Die Glasarten, welche sich mit den genannten Legirungen verbinden lassen, sind mehrbasische Natron- oder Kalisilicate oder bleihaltige Gläser, oder auch zinkoxyd-, baiyt-, thonerde-, magnesia- oder'borsäurehaltige Gläser, die wegen besonderer, jedem Glase .anhaftender Eigenschaften (Schönheit,· Unlöslichkeit, Bruchfestigkeit , Ausdehnungsfähigkeit u. s. w.) gewähltThe types of glass that can be combined with the alloys mentioned are polybasic Soda or potassium silicates or lead-containing glasses, or also zinc oxide, baiyte, clay, magnesia or glasses containing boric acid, which have special properties that adhere to each glass (Beauty, insolubility, breaking strength, expandability, etc.)

werden können, und denen man jedesmal eine bestimmte Legirung anpafst.and to which one adapts a certain alloy each time.

Will man z. B. Fensterglas von der Zusammensetzung 72pCt. Si O₂, 15 pCt. CaO, npCt. Na₂ O, 2pCt. AL₂ O₃ mit Metall verbinden, so wird man am. besten Legirungen mit 29,5 oder 43 pCt. Nickel ohne Chrom und mit nur etwa 0,5 pCt. Mangan wählen müssen. Für ein Siliciumborat von der Zusammensetzung 5opCt. Si O₂, ι 5 pCt: B₂ O₃, 2 5pCt. Ba O nebst ungefähr gleichen Mengen von Thon und Zinkoxyd wird man 30 oder 4opCt. Nickel wählen. Für ein Silicat, das viel Thonerde, Kali und Natron ohne Kalk enthält, z. B. etwa 60 pCt. Sz O₂, 10 pCt. Al₂ O₃ und im Ganzen 30 pCt. Alkalien, wird man Legirungen mit 28pCt. oder 4SpCt₁ Nickel wählen. So wären ungefähr die möglichen Grenzen angegeben.Do you want to z. B. Window glass with a composition of 72 pct. Si O ₂ , 15 pCt. CaO, npCt. Na ₂ O, 2 pCt. When combining AL ₂ O ₃ with metal, it is best to use alloys with 29.5 or 43 pCt. Nickel without chromium and with only about 0.5 pCt. Have to choose manganese. For a silicon borate with the composition 5opCt. Si O ₂ , ι 5 pCt: B ₂ O ₃ , 2 5 pCt. Ba O with approximately equal amounts of clay and zinc oxide one becomes 30 or 40 centimeters. Choose nickel. For a silicate that contains a lot of alumina, potash and soda without lime, e.g. B. about 60 pCt. Sz O ₂ , 10 pct. Al ₂ O ₃ and a total of 30 pCt. Alkalis, one becomes alloys with 28pCt. or choose 4SpCt ₁ nickel. This would roughly indicate the possible limits.

Die Legirungen können entweder in Tiegeln oder in Martinöfen hergestellt werden. Giefsen, Walzen, Ziehen u. s. w. geschehen wie bei Stahl oder Eisen. Zu bemerken ist, dafs diese Legirungen durch rasche Abkühlung nicht härtbar und im Verhältnifs zum Eisen. wenig oxydirbar sind.The alloys can be produced either in crucibles or in martin furnaces. Giefsen, Rolling, drawing and so on are the same as with steel or iron. It should be noted that this Alloys cannot be hardened by rapid cooling and are in proportion to iron. little are oxidizable.

Sie können zu den .verschiedensten Zwecken mit Glas vereinigt werden, während die Verwendung des Platins wegen des hohen Preises in dieser Beziehung äufserst beschränkt ist. Von d^en Gegenständen, die man so erhalten kann, sollen hier erwähnt werden solche, in welche ein Körper aus Nickeleisen ganz eingebettet ist, wie Drahtglas, Fliesen, Röhren, Scheiben, Gefäfse aller Art, und solche, in welche nur e,in Theil des Metalles eingebettet bezw. eingeschmolzen ist, wie Glühlampen, Vacuumrohre, Isolatoren für Telegraphenleitungen u. s. w.They can be combined with glass for the most varied of purposes, while the use of platinum is extremely limited in this respect because of its high price. D ^s objects, which can be obtained, are to be mentioned here are those in which a body made of nickel iron is completely embedded, such as wire glass, tiles, tubes, discs, Gefäfse of all kinds, and those in which only e, in part of the metal embedded respectively. melted down, such as incandescent lamps, vacuum tubes, insulators for telegraph lines, etc.

Claims

Patent claim: ■ °

Objects made of glass and metal, which temperature changes can bear without breaking, characterized in that the wholly or partially embedded in the mass of glass at the melting temperature of the glass metal DAF a Nickeleisenlegirung is the same ^{Ausdehntingscoefficienten:} hat, such as that used to select any type of glass .