DE1929651A1 - Verfahren und Vorrichtung,um hohlen Glasgegenstaenden zusaetzliche Eigenschaften zu den bei ihrer Herstellung erzielten Eigenschaften zu erteilen - Google Patents

Description

Patentanwalt ^ Dlpl.-lng. K. Weither

1 BERLIN 19 V BolivarallB· 9 ^/

Tel. 3044285 W/Vh-2506

10.6.69

Pilkington Brothers Limited, 201-211 Martine Bank Building, Water Street, Liverpool 2, Lancashire /England

Verfahren und Vorrichtung, um hohlen Glasgegenständen zusätzliche Eigenschaften zu den bei ihrer Herstellung erzielten Eigenschaften zu erteilen

Sie Erfindung besieht sich auf ein Verfahren, um hohlen Glasgegenetänden zusätzliche Eigenschaften zu den bei ihrer Herstellung erzielten Eigenschaften iu erteilen·

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein derartiges Verfahren zu verbessern, um hohle Glasgegenstände, beispielsweise hohle Glashalbsteine, Fernsehschirme und elektrische Isolatoren, mit bestimmten Eigenschaften herzustellen, beispielsweise ihnen eine gewünschte Farbe zu geben, ihre Witterungsbeständigkeit zu erhöhen oder eine gewünschte elek-

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trische Leitfähigkeit aa der Oberfläche zu erzielen, oder die Abstrahlfähigkeit für Sonnenwärme zu erhöhen.

Pas erfindungsgemäese Verfahren besteht darin, dass der Glasgegenstand genügend hoch erhitzt , um elektrisch leitend zu sein, und auf einem Bad aus geschmolzenem elektrisch leitenden Stoffen abgestützt wird, in seinen Hohlraum ein elektrisch leitender Stoff zur Bildung einer geschmolzenen Schicht eingefüllt wird und ein geregelter elektrischer Strom von dieser Schicht durch das Glas zum Bad geleitet wird, um der Glasoberfläche eine gewünschte Eigenschaft zu erteilen.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann an einem hohlen Glasgegenstand unmittelbar nach seiner Herstellung vorgenommen werden, wobei der Gegenstand noch genügend heiss ist, um elektrisch leitend zu sein. Beispielsweise können Glashalbsteine in einem kontinuierlichen Giessverfahrtn hergestellt werden und schnell aus der Giessmaschine auf ein Bad aus geschmolzenes elektrisch leitenden Stoffen gebracht werden, auf dem die Blöcke schwimmend nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden. Sind die Gegenstände nicht heiss genug oder ist ihre Temperatur nicht über die gesamte Stärke des Glasgegenstandes gleichmässig, so kann eine gleichmässige Temperatumverteilung durch eine Verweilzeit auf dem heissen Bad vor Beginn der elektrischen Behandlung erzielt werden.

3 im S 8

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass der Glasgegenstand schwimmend auf einem Bad aus geschmolzenem Metall abgestützt wird und Über dem Bad eine Schutzgasatmosphäre mit einem Anteil eines reduzierenden Gases aufrechterhalten wird. Sie Schutzgasatmosphäre verhindert eine Oxydation des geschmolzenen Metalles des Bades.

Die Schutzgasatmosphäre kann beispielsweise 5 <f> Wasserstoff als reduzierenden Bestandteil enthalten.DEr behandelte Glasgegenstand wird dieser Schutzgasatmosphäre nach der Trennung von dem Bad ausgesetzt, wodurch die Entwicklung einer gewünschten Eigenschaft, beispielsweise einer Färbung, unterstützt wird, die durch Umwandlung der in die Oberfläche des Glasgegenstandes eingewanderten Metallionen erfolgt.

Bei einer bevorzugten Verfahrensführung 1st vorgesehen, dass ein Bad, das ein das Glas modulierendes Metall enthält, verwendet wird und dieses Metall durch den elektrischen Strom in die Aussenflache des Glasgegenstandes eingeführt wird, und der Glasgegenstand von dem Bad getrennt wird, während er sich noch in der Schutzgasatmosphäre befindet

In abgewandelter Weise kann- das Verfahren so geführt werden, dass in den Hohlraum des Glasgegenstandes ein das Glas modulierendes geschmolzenes Metall eingefüllt wird, das nach dem Durchleiten des elektrischen Stromes wieder

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entfernt wird, während sich der Glasgegenstand noch in der Schutzgasatmosphäre befindet.

In beiden Fällen wird also die behandelte Oberfläche des Glasgegenstandes dem reduzierenden Bestandteil der Schutzgasatmosphäre ausgesetzt, wodurch in der Glasoberfläche eine kolloidale Farbe entwickelt wird.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn in den Hohlraum des Glasgegenstandes ein abgemessenes Volumen eines das Glas modulierenden Metalls eingefüllt wird, bevor der Glasgegenstand auf dem Bad aus geschmolzenem Metall schwimmend abgestützt wird.

Für die erfindungsgemässe Behandlung von Glasgegenständen sind geschmolzene Metalle und geschmolzene Metallegierungen zu bevorzugen. Jedoch können auch geschmolzene Metallsalze entweder für das Bad ouer für den elektrisch leitenden Stoff innerhalb des Hohlraumes des Glasgegenetandes verwendet werden.

f Die Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens. Diese kennzeichnet ßich dadurch, dass eine Fördereinrichtung zum Fördern eines heissen Glasgegenstandes in eine ein Bad aus geschmolzenem Metall enthaltende Behandlungskammer vorgesehen ist, dass in der Behandlungskammer Führungen für den Glasgegenstand zum Absenken in das Bad, zur Bewegung längs des Bades in einer bestimmten Bahn und zum Heben aus demBAd ange-

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ordnet sind, denen eine Zuspeiaeleitung für eine-nin den Hohlraum des Glasgegenstandes einzufüllenden elektrisch leitenden Stoff zugeordnet ist, dass eine elektrische Stromquelle über einen Leiter an das Bad und über einen zweiten leiter mit dem geschmolzenen Stoff im Hohlraum des Glasgegenstandes verbindbar ist und dass eine Einrichtung zum Entfernen des geschmolzenen Stoffes aus dem Hohlraum des Glasgegenstandes und eine Einrichtung zum Austragen des behandelten Glasgegenstandes

_vaus der Behändlungskammer vorgesehen sind.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass die Führungen

aus in ein Metallbad eingetauchten Schienen bestehen, die die Eintauchtiefe des zu behandelnden Glasgegenstandes in das
Metallbad bestimmen,

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist
vorgesehen., dass eine endlose angetriebene Kette innerhalb der Behändlungskartnner dicht oberhalb der Badoberfläche angeordnet ist, die in gleichem Abständen voneinander angeordnete "Finger trägt, die in den Hohlraum de3 Glasgegenstandes greifend

, diesen durch die Behandlungskanmer zu einer am Auslassende

j der Behandlungskammer angeordneten Fördereinrichtung bewegen.

Bei einer Auafiihrungsforai der Erfindung ist vor-

j gesehen., dass auf einer in der Behandlungskamaier befestigten Nockenbahn oberhalb der Badoberfläche ein, eine Elektrode ·

tragander Schlitten durch einen Antrieb synchron zur Kette

bewegbar ist und die Nookeubahn so ausgestaltet ist, daas bei

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SAD ORIGINAL

der Bewegung längs der Bahn die Elektrode in den Hohlraum des Glasgegenstandes getaucht und wieder zurückgezogen wird. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Finger aus elektrisch leitendem Werkstoff bestehen und ein neben der Bewegungabahn des Glasgegenstandes längs des Metallbades auf einer Schienenbahn beweglicher Wagen einen gegen die in den Hohlraum des Glasgegenstandes eingetauchten Pinger bewegten Teil trägt, der an eine elektrische Stromquelle angeschlossen ist, und beim Zurückziehen am Ende der Bewegung des Wagens den gebildeten Stromkreis unterbricht.

Nach einem weiteren M_erkmal der Erfindung ist vorgesehen, dass ein stirnseitig offener Rahmen zur Aufnahme des behandelten G-lasgegenatandes nach dein Entfernen aus dem Bad vorgesehen ist, der kippbar ausgebildet ist, um durch Stürzen des Glasgegenstandes den in seinem Hohlraum enthalte- : nen geschmolzenen Stoff zu entleeren.

I_n der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Vorrichtungen nach der Erfindung dargestellt. In der Zeichnung ist ' ' ■

Fig, 1 ein "senkrechter Schnitt durch eine .Vorrichnuug nach der Erfindung zur kontinuierM---.- _; oben .Behandlung von G-lashalbsteinen:, die : voneiner ölessmasöhiae gefertigt' v/erdan +. -■■· -

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8AD ORIGINAL

Pig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II in

Fig. I₅
Fig. 3 ein senkrechter Schnitt einer anderen

Ausführungsform zur Behandlung von Glashalbsteinen,
Pig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach

Pig. 3 mit fortgelassener Haube, Pig. 5 ein Seanitt nach der Linie V-V in Pig.4» Pig. 6 ein Schnitt nach der Linie VI-VI in

Pig* 4,
Fig. 7 ein Schnitt nach der Linie VII-VII in

Fig. 4,
Pig. 8 eine Seitenansicht in Richtung dee

Pfeiles A in Pig. 4 eines Wagens, Pig. 9 eine Stirnansicht des Wagens nach Fig.β, Pig.IO eine Draufsicht auf den Wagen nach den

Fig. 8 und 9 und

Fig.11 eine Seitenansicht einer Kippvorrichtung zum Entleeren der Glashalbsteine. '

Hohle Glashalbsteine haben im Allgemeinen '

rechteckige Form und werden für Bauzwecke paarweise Kante an

i Kante zusammengeschweisst, um einen Glasbaustein zu bilden. ι Die Halbsteine 1 werden kontinuierlich aus Kalk-Soda-Silikaglas= beispielsweise in einer Giessmaschine hergestellt, von der sie

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über eine Fördereinrichtung 2 mit ihrer Aussenflache abgestützt zu einer Vorrichtung nach der Erfindung gefördert werden. Während dieser Förderung sind die Glaehalbsteine 1 noch heiss und haben eine Temperatur zwischen 600 und 700⁰C. Bei diesen ~ Temperaturen sind die Glashalbsteine genügend fest, um ihre Form beizubehalten. Die Temperatur der Glashalbsteine kann vergleichmässigt werden, während sie längs der Fördereinrichtung fortbewegt werden, indem der Fördereinrichtung 2 Heizeinrichtungen zugeordnet sind.

Die Fördereinrichtung 2 führt zu dem Einlassende einer Behandlungskammer 3, die längliche Gestalt hat und ein Bad 4 aus einer geschmolzenen Kupfer-Wismuth-Legierung enthält. Das Bad aus geschmolzenem Metall hat einen Spiegel 5. Die Kammer ist τοη einer Haube 6 überöeckt, die einen Raum 7 oberhalb des Bades aus geschmolzenem Metall begrenzt.

Oberhalb des Badspiegels 5 ist am Einlassende der Behandlungskammer 3 ein Einlass 8 vorgesehen, der gerade hoch genug ist, um einen Glashalbstein 1 durch den Einlass in die Kammer einzulassen. Am gegenüberliegenden Auslassende der Behandlungskammer ist ein ähnlicher Auslass 9 zum Austragen der behandelten Glashalbsteine vorgesehen.

In das geschmolzene Metall des Bades sind Heizeinrichtungen 10 eingetaucht, während in dem Raum 7 oberhalb des Bades Strahlungsheizer 11 vorgesehen sind. Durch diese wird eine gewünschte Behandlungstemperatur in der Behandlungekammer

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aufrechterhalten, die so eingestellt wird, dass ein unerwünschtes ülfweichen der behandelten Glasgegenstände vermieden , wird, so dass diese ihre Form beibehalten, andererseits aber
genügend hoch ist, dass das Glas ausreichend elektrisch
leitend ist, um die elektrisch gesteuerte Einwanderung von "_; Metalliohen in die Oberfläche des Glasgegenstandes zu er- ; möglichen.

In der Haube sind Stutzen 12 vorgesehen, die über
Zweigleitungen 15 an einer Hauptleitung 14 angeschlossen

sind, die über ein Regelventil 15 an eine Quelle für ein s

Schutzgas angeschlossen ist. Über diese Leitungen wird das , Schutzgas,beispielsweise eine Stickstoff-Wasserstoff-Atmosphäre' mit etwa 5 $> Wasserstoffgehalt, in den Raum 7 oberhalb des 1 Bades eingespeist und in dieser unter einem Überdruck gehalten. Diese Schutzgasatmosphäre verhindert eine Oxydation

ι des geschmolzenen Metall des Bades wie auch des in den hohlen

i Glasgegenstand eingebrachten geschmolzenen Stoffes» ;

Iu der Behandlungskammer 3 sind zur Steuerung der
Bewegung der Glashalbsteine 1 in das Bad 4 aus geschmolzener

Legierung Führungen vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel be-

stehen diese aus zwei Führungsschienen 16 und 17 aus Kohlen- <

stoff, die in der Behandlungskammer 3 befestigt sind. Die \ Führungsschienen haben eine nach unten geneigte Rampe 18,

die sich vom Boden des Einlasses 8 zu dem horizontal verlau- j

fenden mittleren Teil 19'der Schienen erstreckt, üer unterhalb ·

- 10 - j

; - ίο -

des Badspiegels 5 liegt und die Eintauchtiefe der äusseren Fläche des behandelten Glashalbsteines bestimmt.

Im Ausführungsbeispiel ist die grösste Tiefe des mittleren Teils 19 der Führungsschienen so gewählt, dass der Grlashalbstein gerade schwimmt, wenn er mit seiner Aussenf lache la auf den Führungsschienen 16 und 17 aufruht. Am anderen Ende des mittleren Teils 19 der Führungsschienen 16 und 17 ist eine nach oben geneigte Rampe 20 angeschlossen, die in den Boden des Ausslasses 9 übergeht.

Eine endlose Doppelkette 21 erstreckt sich durch den Raum 7 in der Behandlungskammer und ist über antreibende Kettenräder 22,23,24 und 25 geführt, die aüsserhalb der Behandlungskammer angeordnet sind. Die beiden unteren Kettenräder 22 unfä 23 sind dicht neben dein Einlass 8 bzw. dem Auslass 9 angeordnet, so dasa der untere Trum der Kette dicht unterhalb der oberen Begrenzung des Einlasses d bzw. des Auslasses 9 läuft. Die beiden Kettenstränge der Kette 21 sind, wie Fig, 2 zeigt, in regelmässigen Abständen durch Querstangen 26 verbunden, an denen Finger 27 aus elektrisch isolierendem feuerfesten Werkstoff befestigt sind, die sich vom unteren Trum der Ketten nach unten erstrecken. ,

Jeder Glashalbstein 1, der durch den Einlass 8 eintritt, wird von zwei Fingern 27 gegriffen, die in den Hohlraum eintreten: und den Glashalbstein 1 durch den Einlass in die Behandlugskammer mitnehmen. Der Boden des Einlasses 8 ist mit Kohlenstoff ausgekleidet. Über die nach unten geneigte., , .;

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- li -

Rampe 18 gelangt der Glashalbstein allmählich in das Bad aus geschmolzener Legierung und erreicht die grösste Tauchtiefe, wenn er den mittleren Teil 19 der Führungsschienen 16 und 17 erreicht.

Während der anfänglichen Bewegung in und längs der Badoberflache wird der Glashalbstein 1 thermisch konditioniert, um über seine gesamte Dicke eine gleichmässige Temperatur anzunehmen. Dann gelangt der Glashalbstein unter das untere Ende einer Speiseleitung 28, die sich durch die Haube 6 nach unten in der Nähe des Einlasses 8 befindet. Eine abgemessene Menge von geschmolzenem Wismuth wird in den schalenförmigen Hohlraum des Glashalbsteines aus der leitung 28 zugeteilt, so dass sich bei der herrschenden Temperatur eine Schicht 29 aus geschmolzenem Wismuth in dem Glashalbstein bildet.

Bei der Weiterbewegung des Glashalbsteines durch die Pinger 27 nimmt die Schicht 29 aus geschmolzenem Wismuth nach kutzer Zeit die Temperatur des Glases und des geschmalzenen Metalls des Bades an.

An einer Seitenwand 31 der Behändlungskammer 3 ist über Säulen 32 aus isolierendem Material eine Nockenbahn 30 befestigt, auf der ein Schlitten 33 gleitet. Der Schlitten 33 hat eine nach innen gerichtete Stange 34 aus isolierendem Werkstoff, an der eine rechtwinklig abgebogene Elektrode 35 befestigt ist. Durch die Seitenwand 31 erstreckt sich eine elektrische Sammelschiene 36 oberhalb der Nockenbahn 30, die

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über einen nachgiebigen Leiter 37 mit der Elektrode 35 verbunden ist.

Die Form der Nockenwand 30 stimmt mit der der
Führungsschinen 16 und 17 überein und der Schlitten 33 hat
einen nicht dargestellten Antrieb, der ihn synchron mit den
Antriebsketten 21 bewegt. Auf diese Weise bewegt sich der
Schlitten 33 längs der Nockenbahn 30 mit gleicher Geschwindig-
* keit wie die Glashalbsteine längs des Bades. _ , :

Während der Bewegung des Schlittens H längs des
mittleren horizontalen Teils der Nockenbahn 30 taucht die
Elektrode 35 in die Schicht 29 aus geschmolzenem Wismuth,
die im Bereich des nach oben abgebogenen Teils der Nockenbahn ; 30 wieder aus dem Hohlraum des Glashalbsteines herausgehoben
wird.

Die Sammelschiene 36 ist mit der negativen Klemme ,

einer elektrischen Stromquelle verbunden, während deren positi- ',

) ver Pol mit einer Elektrode 38 an der gegenüberliegenden Wand

ι der Behandlungskammer 3 verbunden ist, die in das geschmolzene

Metall des Bades 4 taucht. Die Schicht 29 aus geschmolzenem
! Wismuth wirkt daher als Kathode, während das Bad aus geschmol-

zener Kupfer-Wismuth-Legierung als Anode wirkt. I

^: Sobald die Elektrode 35 in die Schicht 29 im Hohl- j

raum des Glashalbsteines taucht, wird der Strom selbsttätig ;

j durch einen Zeitschalter eingeschaltet, so dass ein Strom von . j

ί f

etwa 5 Amp und 10 Volt durch den Glashalbstein von dem.Bad 4 J

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- 13 ί aus der geschmolzenen Kupfer-Wismuth-Legierung zur Schicht 29

_

aus reinem Wismuth fliesst. Dieser Strom fliest durch die

Bodenfläche la sowie die in die Metallegierung eingetauchten

Teile der Seitenwände Ib des Glashalbsteines.

■ i

ι Der Stromdurchgang dauert etwa 10 Sekunden,

während sich der Glashalbstein längs des Bades fortbewegt.

j In dieser Zeit wandert Metall aus dem Bad in die äussere Ober-

j fläche des Glashalbsteines ein, wodurch in der Oberflächen- : schicht eine Anreicherung von Metallionen eintritt.

Nach der gewünschten Zeit wird der elektrische

Strom von dem Zeitschalter selbsttätig abgeschaltet und die

Elektrode 35 über die Nockenbahn 30 aus dem Hohlraum des Glas- ^! halbsteines zurückgezogen,· während die Finger 27 den Glashalb- ■ stein mitnehmen, um ihn längs der Führungsschinen zum Auslass ! 9 zu bewegen. Eine Absaugeleitung 39 wird durch einen pneuma- j tischen Stempel in den Glashalbstein gesenkt und durch Saug- \

j !

' druck das geschmolzene Wismuth aus dem Hohlraum des Glasbausteines abgesaugt. Bet einer abgewandelten Ausführungsform
1st die Elektrode 35 als Rohr ausgebildet und kann zum Abziehen
der Schicht 29 aus dem Hohlraum des Glashalbsteines durch Saug- ■ druck verwendet werden, nachdem der elektrische Strom abge- j schaltet ist und bevor die Elektrode aus dem Glashalbstein ! herausgezogen wird. '

Bei der Bewegung des Glashalbsteines längs der
nach oben geneigten Rampe 20 taucht er aus dem geschmolzenen
Bad aus_r so dass die behandelte Oberfläche mit der Schutzgas-

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j - 14 -

atmosphäre ia Berührung kommt, worauf der reduzierende Bestand-• teil der Schutzgasatmosphäre und die Metallionen in der Oberflächenschicht des Glases durch Reduktion umgewandelt werden

ι ■■''

; und die gewünschte rotbraune Farbe an der Aussenflache des Glashalbsteines bilden. Der Glasbasistein wird dann durch, ¹ den Auslass 9 ausgetragen und auf eine Fördereinrichtung 40 j gebracht, die zu einem nicht dargestellten üblichen Kühlofen j führt. _

Soll die innere Fläche Ic eines Glashalbsteines i nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden, so wird die Schaltung so vorgenommen, dass die Elektrode 35 die ι Anode wird und die Elektrode 38 die Kathode, wobei das Bad j aus geschmolzenem Wismuth besteht und eine Schicht 29 aus einer ; Kupfer-Wismuth-Legierung in den Hohlraum des Glashalbsteines eingefüllt wird. Es findet dann eine Einwanderung von Metall— ionen aus der Schicht 29 in die innere Fläche Ic des Glashalb-

i steines statt und nach Entfernen der Schicht 29 wirkt der

j reduzierende Anteil der Schutzgasatmosphäre unmittelbar auf

I die behandelte Fläche ein und vollendet die rotbraune metallische Färbung an der inneren Fläche Ic des Glashalbsteines.

Eine andere Ausfübxungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung ist in den Fig. 3 bis 3 dargestellt·

Das Bad aus geschmolzenem Metall hat hier die

Form einer flachen Rinne 45» die in einer Kammer eingeschlossen ist. Der Boden der Rinne besteht aus einem Graphitbelag 46,

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wobei der grösste Teil des Bodens horizontal verläuft und am Einlassende mit einer nach unten gerichteten Rampe 47 und am Auslässende mit einer nach oben gerichteten Rampe 48 verbunden ist, um die Verbindung mit dem Einlass bzw. Auslass herzustellen.

Hohle Glashalbsteine 1 Werden auf einem Stahlförderhänd 49 von einer Giessmaschine zur Behanälungskammer

^! gefördert. Das Förderband 49 tritt durch den entsprechend hoch ausgebildeten Einlass 8 ein und läuft über eine Rolle 50, die dicht an der Wand der Behandlungskammer angeordnet ist.

Neben der Rolle 50 ist eine Rutsche 51, die mit < Kohlenstoff bekleidet ist, vorgesehen,· die die von dem Förder- , band 49 abgegebenen Glashalbsteine I aufnimmt. Von dieser Rutsche werden die Glashalbsteine 1 durch die Finger 27 an der Doppelkette 21 mitgenommen, die im Ausführungsbeispiel vollständig innerhalb der Behandlungskammer angeordnet ist. Die Ketten 21 laufen über angetriebene Kettenräder 52 und

jam Einlass-bzw. Auslassende der Behandlungskammer. Ferner ,läuft sie über Leitkettenrader 54 und 55, so dass der Ketten* , trum zwischen dem Kettenrad 52 und 54 etwa parallel zur Rampe 47, der untere Trum zwischen den Kettenrädern 54 und 55 parallel

j zum horizontalen mittleren Teil der Rinne und der Teil zwischen | den Kettenrädern 55 und 56 etwa parallel zu der nach oben ger richteten Rampe 48 verläuft. Dem Kettenrad 56 sind zwei weitere ; Kettenräder 57 und 58 zugeordnet, von denen das erstere einen

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grösseren Abstand von der Bewegungsbahn der Glashalbsteine I aufweist, während das Kettenrad 58 etwa in gleicher Höhe . wie das Kettenrad 56 liegt.

Die Pinger 27 bestehen aus einem feuerfesten

Metall, beispielsweise Ruthenium und sitzen in einer Halterung
59 aus isolierendem Werkstoff, die in den Fig. 8 bis IO , näher dargestellt sind. Die Halterungen 59 sitzen an Querstäben 26, die die beiden Ketten 21 miteinander verbinden.

Laufen zwei Finger 27 um das Kettenrad 52, so
greifen sie in den Hohlraum eines auf der Ruteche 51 befindlichen Glashalbsteines ein und nehmen diesen mit, so dass er
über die Rampe 47 in das Bad aus geschmolzenem Metall bewegt
wird. Unterhalb und an einer Seite der Rampe 47 befindet sich ^: ein Behälter 60 für die geschmolzene Metallegierung, beispiels- '

weise eine Kupfer-Wismuth-Legierung, von der ein T_eil als = Schicht in den Hohlraum des Glashalbsteines eingebracht werden

soll. Der Behälter 60 steht'mit der Rinne 55 über eine Öffnung j 6ua unterhalb einer Trennwand 6ub in Verbindung. Ein Zuleitungs-i

rohr 61 erstreckt sich nach oben seitlich der Rampe 47 von - ;

einer Gasförderpumpe 62, die in dem Behälter 60 angeordnet ist -¹

und mit einem inerten Gas, beispielsweise Stickstoff betrieben ; wird. Die durch die Leitung 6i nach oben gepumpte geschmolzene
Legierung durchläuft den nach unten abgebogenen Krümmer und

gelangt in den Hohlraum des darunter befindlichen Glashalbsteins^

Lies erfolgt, wie Fig. 3 zeigt, während der Bewegung des Glas-

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halbsteines längs der Rampe 47» deren Neigung so gewählt ist, dass ein Abfliessen der zugespeisten legierung über den Rand des Glashalbsteines erfolgt, wenn die gewünschte abgemessene Menge der Legierung eingefüllt ist. Die überschüssige Legierung gelangt in die Rinne 45» die ia diesem Falle aus dem gleichen Metall oder der gleichen legierung besteht, die im Behälter 6ü enthalten ist. Als reines Metall kann geschmolzenes Zinn verwendet werden.
Die Tiefe der Rinne 45 ist so gewählt, dass

die von der Rampe 47 kommenden G-lashalbsteine 1 in dem ge- ; schmolzenen Metallbad schwimmen, ohne dessen Boden 46 zu be- ; rühren. Dieser ist trotzäem mit Kohlenstoff bekleidet, um j bei zufälligem Berühren Beschädigungen der Glashalbsteine zu

ΐ vermeiden.

Innerhalb der Behandlungskammer ist neben der Rinne 45 eine Schienenbahn aus einer ebenen Schiene 65 und einer Schiene 65a mit V-Profil vorgesehen (Fig. 9). Ein angetriebener Wagen 66 (Fig. 4) und (Fig. 8-10) läuft längs dieser Schienenbahn und hat hierzu Räder 67 mit zylindrischen Laufflächen, die auf der Schiene 65 laufen,und Räder 67a mit V-förmigem Profil zur Führung längs der Schienen 65a. Der Antrieb des Wagens 66 erfolgt synchron mit den Ketten 21.

Am stromaufwärts liegenden Snde der Schienenbahn liegt der Wagen 66 gegen Puffer 68 an, die seine Anfangsstellung bestimmen. Auf dem Wagen 66 ist ein pneumatischer

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At

Zylinder 69 mit einem Stössel 70 angeordnet, der einen j Flansch 71 aufweist. Δη dem Flansch 71 ist eine Gabel 72

befestigt, die durch ein Isolierstück 73 isoliert ist. ^: Die Gabel 72 ist über einen elektrischen

Leiter 74 an eine Anschlussklemme 75 angeschlossen, die über einen Isolierblock 76 an dem Wagen 66 sitzt. Nach aussen hat die Anschlussklemme 75 einen Schleifkontakt 77, der längs

Ψ ■■ einer Sammelschiene 78 gleitet, die durch Isolierstützen 79

an einer Seitenwand der Behandlungskammer befestigt ist.

Liegt der Wagen 66 gegen die Puffer 68 an und ' liegen zwei Finger 27 in einem Glashalbstein der Gabel 72 ι genau gegenüber, so erhält der pneumatische Zylinder 69 selbst-

tätig Druckluft, so dass der Stössel 70 nach aussen gedrückt j wird und die Gabel 72 die Finger 27 greift. Der Wagen 66

wird dann,wie in Fig. 4 dargestellt, vorwärts angetrieben, und ΐ zwar mit gleicher Geschwindigkeit wie die Ketten 21, wobei. ein elektrischer Kontakt zwischen den Fingern 27 und der

Gabel 72 hergestellt wird, während gleichzeitig der Schleif-■ kontakt 77 an der Sammelschiene 78 gleitet, so dass durch die geschmolzene Sbhicht 29 in dem hohlen Glashalbstein, in den die Finger 27 eintauchen, ein Strom durch das Glas zu dem geschmolzenen Metall in der Rinne flieset, das ebenfalls an die Stromquelle angeschlossen ist. Je nach der Art derKoj^Lung ergibt sich eine gewünschte Behandlung der Aussen- bzw. Innenfläche des Glashalbsteines.

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Die Behandlung erfolgt bei gleichzeitiger Bewegung des Gla.shalbst eines 1 und des Wagens 66 und beim Anfahren des Wagens 66 gegen Puffer 80 am.stromabwärtigen Ende der Schienenbahn 65 ist die Behandlung des Glashalbsteines vollendet. Der Stössel 70 wird in den Zylinder 69 zurückgezogen, so dass die Gabel 72 die Finger 27 freigibt, die den Glashaibstein 1 weiter längs der Rinne 45 fortbewegen.

Die Finger 27 laufen dann über das Kettenrad 55 und bewegen den behandelten Glashalbstein längs der Rampe 48 aus dem Bad aus geschmolzenem Metall.

Am oberen Ende der Rampe 48 stossen die

Pinger 27 den Glashalbstein in einen stirnseitig offenen Rahmen 81, in den er leicht gleitet. Wie Fig. 11 zeigt, sind die Seitenwände des Rahmens 81 oben mit einwärts abgebogenen Flanschen 81a versehen, die den behandelten Glashalbstein übergreifen.

ι Der Rahmen 81 ist auf einem Tisch 32 (Fig. 8)

befestigt, auf dem der Glashaibstein gleitet und dieser Tisch 82 ist von Stützen 83 getragen, die auf einer horizontalen 'Spindel 84 sitzen. Am einen Ende trägt die Spindel 84 ein .Zahnrad 85, das mit einem Zahnrad 86 auf einer Spindel 87

kämmt. Die Spindel 87 sitzt am einen Ende eines Lenkers Ba₁ i
dessen anderes Ende schwenkbar um einen Zapfen 89 ist, der eine

Gabel 90 eines Stössels 91 eines pneumatischen Zylinders

trägt. Das andere Ende des Zylinders 92 ist um einen Zapfen 'schwenkbar.
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Ist ein Glashalbstein in den Rahmen 81 gelangt, so werden die Pinger 27 aus dem Hohlraum des Glashalbsteines

■ durch Umlenken der Kette um die Kettenräder 56 ausgehoben. Dann wird der Zylinder 92 beaufschlagt, wodurch der Stössel

j 91 aus dem Zylinder austritt und durch Drehen des Zahnrades 86 der Tisch 82 gekippt wird. Das Verhältnis der Zahnräder 85 und 86 ist so gewählt, dass bei dieser Bewegung der Tisch 82 um 180°gekippt wird. Der Glashalbstein 1 im 'Rahmen 81 wird daher nach unten offen über einen Sumpf 94 gestürzt, so dass die geschmolzene Schicht 29 aus ihm ausfHessen kann.

Der Stössel 91 wird sodann zurückgezogen, so dass der Tisch 82 in seine Anfangsstellung zurückkehrt, worauf der nächste Glaehalbstein 1, der über die Rampe 81 aus der Rinne 45 austritt, den entleerten Glashalbstein 1 auf eine Rutsche 95 schiebt, die ebenfalls mit Kohlenstoff belegt ist. Der Glashalbstein 1 wird hier von den Fingern 27 erneut gegriffen, die durch die über die Kettenräder 57 und 58 laufenden Ketten in seinen Bereich gelangen. Der Glashalbstein 1 wird dann von der Rutsche 95 auf ein Förderband 96 geschoben,' das über eine Walze 97 innerhalb der Behandlungskammer läuft, unddurch den Auslass 9 zu einer weiteren Bearbeitungsstation führt, beispielsweise einem Kühlofen oder einer S„hweissstation, wo die Glashalbsteine paarweise zu einem Glasbaustein zusammengeschweisst werden.

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Wie die Pig. 3 zeigt, liegt die Einrichtung zum Entfernen des geschmolzenen Stoffes aus dem Hohlraum des Glashalbsteins, die Rutsche 95 und der erste Teil des Förderbandes 96 innerhalb des Raumes 7, in dem die Schutzgasatmosphäre mit einem Anteil eines reduzierenden Gases mit Oberdruck vorhanden ist. Diese besteht beispielsweise aus Stickstoff und Wasserstoff. Sobald die behandelte Oberfläche des Glashalbsteins mit dieser Atmosphäre in Berührung kommt, erfolgt eine Reduktion der Metallionen, die in die behandelte Oberfläche eingedrungen sind, so dass sich die gewünschte metallische Farbe in der G^asoberflache entwickelt. Bei Verwendung einer Kupfer-Wismuth-Iegierung ergibt sich eine rotbraune metallische Farbe.

Sie untere Fläche des Glashalbsteins, d.h. die Fläche, die die Aussenflache des fertigen Glashalbsteins wird, ist der Schutzgasatmosphäre voll ausgesetzt, wenn der Glashalbstein in dem Rahmen 81 in der gestürzten Lage ist.

Bis zum Austritt aus dem Auslass9 hat sich die gewünschte Farbe in der Oberfläche voll entwickelt.

Ist es gewünscht, beide Oberflächen la und Ib des Glashalbsteins gleichzeitig zu behandeln, so wird mit Wechselstrom gearbeitet, der ausser der gleichseitigen Behandlung beider Oberflächen eine Heizwirkung hat, die die Wärmekonditlonierung des Glases unterstützt.

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Ferner kann ein Hochfrequenz-Wechselstrom einem Gleichstrom überlagert werden, um die Wärmekonditionierung des Glases zu erhalten. .'

Ferner kann auch eine Behandlung mit Salzen erfol- ! gen. So kann beispielsweise eine Schicht aus geschmolzenem j Kuprochlorid auf der Innenfläche eines hohlen Glasgegen- ι Standes gebildet werden, indem das Salz in Pulverform durch ! die Leitung 28 in den Innenraum eingebracht wird und während

einer Verweilzeit schmilzt, um die gewünschte geschmolzene I

Schicht zu bilden, bevor der elektrische Anschluss herge- j stellt wird. Das Bad kann ebenfalls ein geschmolzenes Salz

sein, falls dies gewünscht ist. '

Das Bad aus geschmolzenem Metall kann ein Bad aus geschmolzenem Zinn oder einer Zinnlegierung sein und die Oberflächenbehandlung des Glases kann durch Einwanderung von Zinn in eine oder beide Oberflächen des Glasgegenstandes erfolgen. Das Bad oder die Schicht im Hohlraum des Glasgegenstandes kann eine Zinnlegierung mit einem der folgenden Metalle sein: Lithium, Natrium, Kalium, Zink, Magnesium, Aluminium, Silizium. Titan, Mangan, Chrom und Eisen. Bei anderen Verfahrensführungen kann eine Legierung aus Blei-Kupfer oder eine Legierung aus Wismuth oder Blei mit einem der folgenden Metalle sein: Lithium, Natrium, Kalium, Zink, Magnesium, Aluminium, Silizium, Titan, Mangan, Chrom, Eisen, Kobalt, Nickel, Silber, Gold, Antimon, Arsen und Indium·

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Besondere Eigenschaften der Reflexion , der Farbe oder der elektrischen Leitfähigkeit können auf diese Weise dem Glas erteilt werden. Beispielsweise verbessert die Einführung von Blei das Glas die Abstrahlung von Sonnenwärme in den Oberflächenschichten des Glases.

Ist der geschmolzene Stoff in dem Hohlraum des Glasgegenstandes unterschiedlich von dem geschmolzenen Metall des Bades, so müssen der Behälter 6ü und der Sumpf der Ausführungsform nach Eig. 3 bis 11 von der Rinne 45 völlig getrennt und der geschmolzene Stoff aus dem Sumpf 94 muss dem Behälter 60 zugeleitet werden.

Die elektrische Leitfähigkeit der äusseren Oberfläche eines gegossenen hohlen Glasisolators kann dadurch abgewandelt werden, dass der Isolatorkopf nach unten in dem geschmolzenen Metallbad schwimmend abgestützt wird und das Innere des hohlen Kopfes und des Mantels des Isolators mit einem zweiten elektrisch leitenden Werkstoff gefüllt wird, bevor der elektrische Strom zur Änderung der Eigenschaften der Aussenflache des Isolators angeschlossen wird.

Andere Gegenstände können nach dem erfindungsgemässen Verfahren behandelt werden, so beispielsweise gekrümmte Scheiben, soweit diese genügend gewölbt sind, um als Behälter für eine innere Schicht eines elektrisch leitenden Stoffes zu dienen, wie dies beispielsweise bei Eernsehbildschirmen der EaIl ist.

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Die Einführung von Lithium oder Kalium in beide Oberflächen des hohlen Glasgegenstandes ermöglicht das anschliessende Härten durch Ionenaustausch ·

Ist es erforderlich, die elektrische Behandlung bei einer Temperatur vorzunehmen, bei der eine Verformung
der behandelten Glasgegenstände eintreten kann oder die Genauig+ keit ihrer Abmessungen leidet, so kann eine Preßstufe an die elektrische Behandlung angeschlossen werden, in der die genauen Abmessungen des behandelten Gegenstandes wieder hergestellt werden.

Die Erfindung stellt somit ein verbessertes Verfahren dar, um Oberflächeneigenschaften sowohl der inneren
als auch der äusseren Oberfläche von hohlen Glasgegenständen abzuwandeln, wobei der Glasgegenstand seine Gestalt, die er bei seiner Herstellung erhielt, aufrechterhält.

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Claims (11)

pateQtan sprüche !

1. Verfahren, um hohlen Glaegegenständen

zusätzliche Eigenschaften zu den bei ihrer Herstellung erzielten Eigenschaften gu erteilen, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasgegenstand genügend hoch erhitzt, um elektrisch leitend zu sein, und auf einem Bad aus geschmolzenem elektrisch leitenden Stoffen abgestützt wird, in seinen Hohlraum ein elektrisch leitender Stoff zur Bildung einer geschmolzenen Schicht eingefüllt wird und ein geregelter elektrischer Strom von dieser Schicht durch das Glas zum Bad geleitet wird, um der Glesoberfläche eine gewünschte Eigenschaft zu erteilen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Glasgegenstand schwimmend auf einem Bad aus geschmolzenem Metall abgestützt wird und über dem Bad eine Schutzgasatmosphäre mit einem Anteil eines reduzierenden Gases aufrechterhalten wird. ,

3. Verfahren nach Anspruch Z₉ dadurch gekennzeichnet, dass ein Bad, das ein das Glas modulierendes Metall enthält, verwendet wird und dieses Metall durch den elektrischen Strom in die Aussenfläehe des Glasgegenstandes einge- . führt wird, und der Glasgegenstand von dem Bad getrennt wird, während er sich noch in der Schutzgasatmosphäre befindet.

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4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum des Ctlasgegenstandes ein das G-IaB modulierendes geschmolzenes Metall eingefüllt wird ν das nach dem Durchleiten des elektrischen Stromes wieder entfernt wird, während sich der Glasgegenstand noch in der Schutzgasatmosphäre befindet.

5. Verfahren nach Anspruch 4» dadurch gekennzeichnet, dass in den Hohlraum des Glasgegenstandes ein abgemessenes Volumen eines das Glas modulierenden geschmolzenen Metalls eingefüllt wird, bevor der Gegenstand auf dem Sad aus geschmolzenem Metall schwimmend abgestützt wird.

6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fördereinrichtung (2,49) zum Fördern eines heissen Glasgegenstandes (1) in eine ein Bad (4#45) aus geschmolzenem Metall enthaltende Behandlungskammer (3) vorgesehen ist, dass in der Behandlungskammer Führungen (16,17; 46) für den Glasgegenstand zum Absenken in das Bad, zur Bewegung längs des Bades in einer bestimmten Bahn und zum Heben aus dem Bad angeordnet sind, denen eine Zuspeiseleitung (28,61) für einen in den Hohlraum des Glasgegenstandes einzufüllenden elektrisch leitenden Stoff zugeordnet ist, dass eine Stromquelle über einen Leiter an das Bad und über einen zw^eten Leiter mit dem geschmolzenen Stoff im Hohlraum des Glasgegenstandes verbindbar ist, und dass eine

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Einrichtung/zum Entfernen des geschmolzenen Stoffes aus dem

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Hohlraum des Glasgegenstandes und eine Einrichtung zum Austragen des behandelten Glasgegenstaudes aus der Behandlungekammer vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Ansjruch6, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungen aus in ein Metallbad (4) eingetauchten Schienen (16,17) bestehen, die die Eintauchtiefe des zu behandelnden Glasgegenstandes in das Metallbad bestimmen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, dass eine Kette (21) innerhalb der Behandlungskammer (3) dicht oberhalb der Badoberfläche angeordnet ist, die in gleichen Abständen voneinander angeordnete Pinger (27) trägt, die in den Hohlraum des Glasgegenstandes (1) greifend diesen durch die Behändlutigskammer zu einer am Auslassende * der Behandlungskammer angeordneten Fördereinrichtung bewegen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer in der Behandlungskammer (3) befestigten Nockenbahn (30) oberhalb der Badoberfläche (5) ein eine Elektrode (35) tragender Schlitten (33) durch einen Antrieb synchron zur Kette (21) bewegbar ist und die Nockenbahn so ausgestaltet ist, dass bei der Bewegung längs der Bahn die Bettrode in den Hohlraum des Glasgegenstandes (l) getaucht und wieder zurückgezogen wird.

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10. Vorrichtung nach Auepruch 8, dadurch

gekennzeichnet, dass dl· ItMfT (27) au· tltktrleoh leitend·» Werk· t off beet eben und βία neben der Bewegungebahn dee Glaegegenetaadee (1) länge de· -Metallbad·· (45) auf einer Sohienenbahn (65) beweglicher Vagen (66) einen gegen die In den Hohlraum de· 01a«g«genetandee eingetauohten finger (27) bewegten IeIl trägt, der an eine elektrische Stroequelle ange»chloe*ea iet, und bela Zurüokelehen aa Bai· 4er Bewegung #·■ Wagaa* den gebildeten Stroakrele «nt«rbricht·

11. Torrlohteng oaoh «laea der Aneprüche 6 bi· 10, dadurch gekeaaeeichaet, da·· «in itl«ft«titiff offener Sabaea (81) anr Aufnahae de· behandelten eiaagngeaetaadee aaeh des Intfemen an· *·■ Bad (4,45) το rge· eh en iet, der kifpbar ausgebildet ist» iw durch Sttrseo de· aieagegen*taa4ee (I) den in «eine« Hohlraue enthaltenen geechMlMnen Stoff «n entleeren.

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