DE1269299B

DE1269299B - Verfahren zur Herstellung von Glasscheiben

Info

Publication number: DE1269299B
Application number: DEP1269A
Authority: DE
Inventors: Bernard Long
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-12-13
Filing date: 1964-12-12
Publication date: 1968-05-30
Also published as: US3512951A; GB1080287A; FR1387188A; BE657035A; DE1471900B1; US3414464A; GB1082107A; FR86674E; BE671400A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

C03b

Deutsche Kl.: 32 a -19/00

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

P 12 69 299.8-45
12. Dezember 1964
30. Mai 1968

Die Erfindung betrifft durch Formen von flüssigem Glas in Formen hergestellte Glasscheiben, deren Flächen sowohl Feuerpolitur wie eine ausgezeichnete Planizität besitzen und deren Kanten gerundet und poliert sind.

Es ist bereits ein Verfahren zum Formen von Glasscheiben von vorbestimmten Abmessungen und vorbestimmter Gestalt, welches es ermöglicht, Glasscheiben mit den obigen Merkmalen! herzustellen, vorgeschlagen worden, bei welchem der Formvorgang unter der allgemeinen Einwirkung der Schwerkraft und der Oberflächenspannung durchgeführt wird. Ein solches Verfahren ist im einzelnen in der deutschen Patentschrift 1237 273 beschrieben.

Die Mindestdicke der nach diesem älteren Verfahren herstellbaren Glasscheiben beträgt, falls sie aus einem Glas der üblicherweise für die Herstellung von industriellen Verglasungen benutzten Zusammensetzungen hergestellt werden, etwa 6 mm.

Für zahlreiche wichtige Verwendungszwecke sind jedoch Scheiben von einer geringeren Dicke als 6 mm erforderlich. Im Falle der Verwendung der Scheiben zur Herstellung von Verbundglasscheiben muß die Scheibendicke sogar bis auf etwa 3 mm verringert werden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren, welches es ermöglicht, durch Formen von flüssigem Glas Scheiben von vorbestimmten Abmessungen und vorbestimmter Gestalt mit den eingangs erwähnten Eigenschaften herzustellen, deren Dicke jedoch erheblich geringer ist als die durch das Erreichen des Gleichgewichtszustandes bestimmte Dicke, welchen bei dem älteren Verfahren die aus einer Menge von auf eine horizontale, von dem Glas nicht benetzte Fläche aufgegossenem Glas gebildete Glasschicht unter der bloßen Einwirkung der Schwerkraft und der Oberflächenspannung einnimmt.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung wird es möglich, Glasscheiben von jeder zwischen etwa 2 und 6 mm liegenden Dicke durch Gießen von flüssigern Glas herzustellen.

Das neue Verfahren stellt insoweit eine Weiterentwicklung des obenerwähnten älteren Verfahrens dar, als nunmehr für den Formvorgang außer der Schwerkraft und der Oberflächenspannung auf die obere Fläche des flüssigen ausgegossenen Glases eine Belastung ausgeübt wird, die nach beendetem Ausbreiten des flüssigen Glases gleichmäßig verteilt auf die Oberfläche der Glasschicht wirkt.

Für eine Form von gegebener horizontaler Innenkontur kann leicht durch Vorversuche die Art und Weise festgestellt werden, in welcher die in die Verfahren zur Herstellung von Glasscheiben

Anmelder:

Bernard Long, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. R. H. Bahr und Dipl.-Phys. E. Betzier,

Patentanwälte, 4690 Herne, Freiligrathstr. 19

Als Erfinder benannt:
Bernard Long, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 13. Dezember 1963 (957 200)

Form eingegossene Masse an flüssigem Glas belastet werden muß, um zu erzielen, daß sich ein Gleichgewichtszustand einer auf dem Formboden befindlichen Glasschicht von gleichmäßiger Dicke ergibt.

Eine einfache Möglichkeit, diese Belastungswirkung auszuüben, besteht darin, daß auf das flüssige Glas im Zuge seiner Ausbreitung eine plane aus von dem Glas nicht benetzbarem Werkstoff bestehende Platte von konstanter Dicke, deren Außenkontur sich in die Umgrenzung der Form einschachtelt und die derart in deren Inneres gleitet, aufgelegt wird, welche, wie der Formboden, aus einem durch das Glas nicht benetzbaren Werkstoff besteht.

Es ergibt sich derart eine Übereinstimmung zwischen dem Glasvolumen und der für dessen vollständiges Ausbreiten auf dem Formboden nach erstmaligem Erreichen des Gleichgewichtszustandes erforderlichen Belastung.

Gleichzeitig wird dadurch das richtige Verhältnis zwischen der Belastung und der Dicke der geformten Schicht hergestellt, die andererseits mit großer Annäherung dem Quotienten der Glasmenge durch die Größe der Oberfläche des Formbodens entspricht.

Durch die Dicke der derart geformten flüssigen Glasschicht ist ohne weiteres auch die Dicke der sich durch Verfestigung dieser Glasschicht ergebenden Scheibe bestimmt.

In der Praxis ist der Unterschied zwischen diesen beiden Dickenwerten im allgemeinen vernachlässigbar.

Im einzelnen besteht das Verfahren gemäß der Erfindung aus den folgenden Stufen:

809 557/194

1. Zunächst wird in nichtoxydierender Atmosphäre flüssiges Glas auf den flachen horizontalen Boden einer beheizten Form aufgegossen, die aus einem Werkstoff besteht, welcher durch das Glas nicht benetzt wird, wobei die Menge des in die Form eingegossenen Glases gleich dem Produkt aus der Größe der Oberfläche des Formbodens und der gewünschten Dicke der herzustellenden Scheibe ist.

2. Nunmehr läßt man. die in die Form eingeführte Menge an flüssigem Glas sich unter der Wirkung der Schwerkraft, der Oberflächenspannung und der Belastung durch die nicht benetzbare plane Platte von der gleichen horizontalen Kontur wie die Innenkontur der Form und von zweckmäßig bemessenem Gewicht, die auf das Glas aufgelegt wird, zu einer Schicht von dei gewünschten gleichmäßigen Dicke ausbreiten, deren Kanten mit gerundeter Oberfläche an allen Seiten mit der Innenfläche der Umgrenzung der Form in Kontakt stehen, welche, wie der Formboden, aus einem durch das Glas nicht benetzbaren Werkstoff besteht.

3. Darauf wird die Glasschicht von gleichmäßiger Dicke von der Form einer plastischen Scheibe mit den gleichen horizontalen Konturen wie die Form, die sich zwischen ihrem Boden und der Belastungsplatte befindet, schnell oberflächlich verfestigt.

4. Nunmehr wird die Scheibe aus der Form entnommen und auf die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Metall aufgelegt, oberhalb dessen eine nichtoxydierende Atmosphäre herrscht.

5. Auf der Oberfläche des Bades wird die Scheibe für die Zeitdauer, die erforderlich ist, um die Planizitätsfehler ihrer Flächen zum Verschwinden zu bringen, belassen.

6. Die Scheibe wird fortschreitend so weit gekühlt, daß sie hinreichend verfestigt ist, um, ohne daß ihre Flächen beschädigt werden, in einen Kühlkanal übergeführt und dort endgültig gekühlt werden zu können.

Das vorstehend gekennzeichnete Verfahren besteht also aus zwei grundsätzlichen Arbeitsvorgängen, nämlich:

a) dem Verformen einer gegebenen Menge von flüssigem Glas zu einer Scheibe von gegebener Dicke, vorbestimmten Abmessungen und Konturen mit gerundeten Kanten durch die Wirkung der Schwerkraft, der Oberflächenspannung und einer vorbestimmten Belastung, die nach Erreichen des Gleichgewichtszustandes gleichmäßig über die obere Fläche verteilt wird,

b) dem Ausgleich der Planizitätsfehler der Flächen der geformten Scheibe, dadurch, daß sie einige Augenblicke lang auf der Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Metall in plastischem Zustand erhalten wird.

Unter »flüssigem« Glas ist ein Glas zu verstehen, dessen Viskosität hinreichend gering ist, um zu bewirken, daß sich sein Ausbreiten unter der Wirkung der vorerwähnten Kräfte, die verhältnismäßig klein sind, in einer verhältnismäßig kurzen Zeitspanne vollzieht. Zu diesem Zweck liegt die Arbeitstemperatur im allgemeinen zwischen 1000 und 1300° C, vorzugsweise 1100 und 1200° C, was bedeutet, daß die Viskosität vorzugsweise etwa zwischen 10³·⁷⁵ und 103,20 Poisen liegt.

Als nicht durch das flüssige Glas benetzbarer Werkstoff wird im allgemeinen Graphit verwendet.

Die schnelle Überführung der flüssigen Glasschicht in eine plastische Scheibe im Inneren der Form wird dadurch erzielt, daß die Belastungsplatte und erforderlichenfalls auch der Formboden direkt durch bekannte Mittel gekühlt wird. Im allgemeinen genügt eine Kühlung der Belastungsplatte durch die Strahlung eines von Wasser durchströmten Kastens, der der Belastungsplatte für einige Augenblicke genähert wird.

In der Abbildung ist zwecks besseren Verständnisses schematisch im Vertikalschnitt eine Schicht 3 aus flüssigem Glas von gleichmäßiger, unterhalb von 6 mm liegender Dicke dargestellt, die im Inneren einer Form, deren Boden mit 1 und deren seitliche Begrenzung mit 5 bezeichnet ist, durch die Wirkung der horizontalen Platte 7, deren Gewicht am Ende des Formvorganges in gleichmäßiger Verteilung auf die Glasschicht wirkt, geformt wurde.

Das Gewicht der Platte 7 wird auf Grundlage der Ergebnisse von Vorversuchen so bemessen, daß es der Dicke der Schicht 3 im Gleichgewichtszustand, d. h. nachdem einmal die Planizität und der horizontale Verlauf der Flächen in den Randzonen 4 hergestellt sind, angepaßt ist.

Die Oberfläche 2 des Formbodens, die Innenfläche 6 der Umgrenzung 5 der Form und die untere Fläche der Platte 7 bestehen aus einem durch flüssiges Glas nicht benetzbaren Werkstoff. Demzufolge ist insbesondere das Profil der Kanten der Schicht nahezu symmetrisch.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Glasscheiben von vorbestimmten Abmessungen und vorbestimmter Form, die auf ihren beiden Flächen Feuerpolitur aufweisen und deren Kanten gerundet und poliert sind, dadurch gekennzeichnet, daß flüssiges Glas auf den flachen horizontalen Boden einer beheizten Form, die aus einem von dem flüssigen Glas nicht benetzbaren Werkstoff besteht, in einer Menge aufgegossen wird, die dem Produkt der Oberflächengröße des Formbodens und der gewünschten Dicke der Scheibe gleich ist, daß man die in die Form eingegossene Glasmenge sich unter der Wirkung der Schwerkraft, der Oberflächenspannung und einer ebenen gleichfalls nicht benetzbaren Platte von der gleichen horizontalen Kontur wie das Innere der Form und vorbestimmtem Gewicht, die auf die Glasscheibe aufgelegt wird, ausbreiten läßt und derart eine Schicht von der gewünschten gleichmäßigen Dicke bildet, deren gerundete Seitenkanten an allen Seiten in Kontakt mit der Innenfläche der Formbegrenzung stehen, welche wie der Formboden aus einem nicht von Glas benetzten Werkstoff besteht, daß darauf die Glasschicht schnell zu einer plastischen Scheibe von den gleichen horizontalen Konturen wie die Form, die zwischen dem Formboden und der Belastungsplatte liegt, verfestigt, die vorverfestigte Scheibe aus der Form entnommen und auf die Oberfläche eines Bades aus geschmolzenem Metall aufgelegt wird, oberhalb dessen eine nichtoxydierende Atmosphäre herrscht, daß die Scheibe auf der Oberfläche des Bades für

die Zeitdauer, die notwendig ist, um die Planizitätsfehler ihrer Flächen zum Verschwinden zu bringen, in plastischem Zustande erhalten und schließlich fortschreitend hinreichend weit abgekühlt wird, um sie ohne Beschädigung ihrer Flächen in einen Kühlkanal überführen zu können, in welchem sie endgültig gekühlt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in einer nichtoxydierenden Atmosphäre durchgeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen