DE2043942C3 - Verfahren zur Herstellung von vorgespannten Glasplatten - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von vorgespannten GlasplattenInfo
- Publication number
- DE2043942C3 DE2043942C3 DE19702043942 DE2043942A DE2043942C3 DE 2043942 C3 DE2043942 C3 DE 2043942C3 DE 19702043942 DE19702043942 DE 19702043942 DE 2043942 A DE2043942 A DE 2043942A DE 2043942 C3 DE2043942 C3 DE 2043942C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- glass plates
- temperature
- range
- treatment
- glass
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000005341 toughened glass Substances 0.000 title claims description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 204
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 81
- WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenenickel Chemical compound [Ni]=S WWNBZGLDODTKEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 24
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 claims description 6
- 238000009304 pastoral farming Methods 0.000 claims 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 49
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 description 21
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 18
- 229920002456 HOTAIR Polymers 0.000 description 11
- 208000005250 Spontaneous Fracture Diseases 0.000 description 9
- 229910052953 millerite Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 2
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 2
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 2
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 2
- 241001478752 Commelina benghalensis Species 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- UIFOTCALDQIDTI-UHFFFAOYSA-N arsanylidynenickel Chemical group [As]#[Ni] UIFOTCALDQIDTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002431 foraging Effects 0.000 description 1
- 230000035876 healing Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 description 1
- 230000004301 light adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006011 modification reaction Methods 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035943 smell Effects 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von vorgespannten Glasplatten, wobei die Glasplatten
einer Vorspannbehandlungsstufe unterworfen werden, indem sie auf eine Temperatur in Nähe ihres
Erweichungspunktes erhitzt und die erhitzten Glasplatten von ihrer Oberfläche her rasch gekühlt werden.
Vorgespannte Glasplatten verfügen über eine erhöhte mechanische Festigkeit und werden in der Regel
eingesetzt, wenn die zu verglasenden Flächen groß sind oder nennenswerte, von außen einwirkende Belastungen
zu erwarten sind. Vorgespannte Glasplatten werden beispielsweise vielfach zur Verkleidung von
Gebäudefassaden verwendet.
Es wurde nun festgestellt, daß vorgespannte Glasplatten nach geraumer Zeit nach ihrer bestimmungsgemä-Ikn
Montage bisweilen spontan ohne Einwirken einer äußeren Kraft brechen. Wenn auch derartige spontane
Brüche vorgespannter Glasplatten nicht allzu häufig auftreten, stellen derartige Glasbrüche eine erhebliche
Gefahrenquelle dar, insbesondere dann, wenn die zu spontanen Brüchen neigenden, vorgespannten Glasplatten
zur Verglasung großflächiger Fenster oder als Fassadenverkleidung von Gebäuden verwendet werden.
Es wird in diesem Zusammenhang auf einen Bericht mit dem Titel »Bruch bei Wandverkleidung aus
gehärtetem Glas« (Originaltitel: »Fracture of toughened glass wall cladding») von E. R. B a 11 a η t y η e,
I.C.I. Haus, Melbourne, 1961, Bezug genommen. Nach diesem Bericht wurden vorgespannte Glasplatten zur
Verkleidung der Außenwände des I. C I.-Hauses in der Nicholson Street in Melbourne, Australien, verwendet.
Nachdem die Glasplatten etwa zwei Jahre lang an der Fassade des Gebäudes befestigt waren, traten die ersten
Spontanbrüche der Glasplatten auf. Man glaubte ursprünglich, daß die ohne eine äußere Kraftcinwirkung
aufgetretenen Spontanbrüche Einzelfälle darstellen. Nachdem jedoch in der Folgezeit die Spontanbrüche in
großem Umfang zunahmen, wurde deutlich, daß die
Sponianbrüche der Glasplatten nicht auf zufällige Einzelfälle beschränkt waren. Die geborstenen Glasplatten
fielen auf die Straße und verletzten dabei Passanten erheblich.
Es gab ursprünglich keine Erklärung für die in zunehmendem Ausmaß auftretenden Spontanbrüche
der vorgespannten Glasplatten. Erst eine aiii wendige
und umfangreiche Untersuchung der Glasplatten ergab,
daß die Spontanbrüche auf kleine, im Glas eingeschlossene Steinehen mit einem messiiigariigen metallischen
(ihm/, zurückzuführen sind. Mikroskopische Untersuchungen
und Rönlgcnbeugungsbikler brachten zutage, daß die den Sponianbriich hervorrufenden Steinchen
ans Nickelsulfid (NiS)bestehen.
VJ .Nickelsulfid tritt in zwei kristallographischen Formen
auf, von denen die eine Form durch das a-NiS mit einer hexagonalen Nickel-Arsen-Struktur und die andere
Form durch das /J-NiS mit einer rhomboedrisehen
Gestalt dargestellt wird. Eine vorbestimmte Menge eines a-NiS nimmt ein geringeres Volumen ein als die
gleiche Menge des /?-NiS. Die Nickelsulfidsteinchen, welche den Spontanbruch der Glasplatten verursachten
hatten die kristallograpbische Form des /?-NiS. mit
rhomboedrischer Gestalt.
Es wird angenommen, daß die Entstehung von Nickelsulfidsteinchen im Glas auf entsprechende Verunreinigungen
in der Glasschmelze und die Verwendung von nickelhaltigen Werkzeugen bei der Behandlung der
Schmelze und der Verarbeitung des Glases zurückzuführen ist. Wenn die Glasschmelze mit einer Temperatur
von etwa 1000°C plötzlich abgeschreckt wird,
entstehen im wesentlichen Nickelsulfide der metastabilen «-Form. Wenn die Glasplatte während des
Gebrauches einer Wärmeeinwirkung, beispielsweise einer intensiven Sonnenbestrahlung ausgesetzt ist, geht
die metastabile λ-Form des Nickelsulfids ganz allmählich in die stabile jS-Form über. Die Umwandlung von
der «-Form zur ß-Form ist mit einer Vergrößerung des
Volumens des Nickelsulfidsteinchens verbunden, so daß das Glas rings um ein Nickelsulfidsteinchen neben der
bereits in der gehärteten Scheibe existierenden Spannung noch einer zusätzlichen Beanspruchung
ausgesetzt ist. Unter diesen Umständen tritt daher bereits ohne ein Einwirken von äußeren Kräften ein
spontaner Bruch der Glasplatten ein. Andere, üblicherweise in Glasplatten auftretende Einschlüsse, wie
Chromit, Gasblasen, Salzblasen oder andere Fremdstoffteilchen
führen nicht zu einem Sponianbriich der Glasplatten.
Die nicht vorhersehbaren und zeitlich nicht vorherhestimmbaren Sponianbrüche von Glasplatten könnten
theoretisch dadurch verhindert werden, daß die in nicht allzu großem Umfang auftretenden Glasplatten mit
Nickelsulfidsteinchen aus der laufenden Produktion ausgesondert und neseiligt werden. Die Nickelsulfidsteinchen
sind jedoch sehr klein und liegen in einer Größenordnung von 0,3 bis 0,05 mm, so daß eine
Bedienungsperson an einem .Sichtstand die Sull'idsteinchen
in der Glasplatte mit bloßem Auge kaum wahrnehmen kann. Zur einwandfreien Feststellung der
Sulfidsteinchcn sind Mikroskope oder Röntgenapparat erforderlich, die jedoch sehr leuer sind und eine der
Produktionsgeschwindigkeit angepaßte rasche Untersuchung der Glasplatten nicht möglich machen.
Es war daher die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von vorgespannten
Glasplatten zu schaffen, bei welchem unter Berücksichtigung wirtschaftlicher Gesichtspunkte die
aus der Produktion hervorgehenden Glasplatten frei von der Gefahr eines Spontant>ruchcs sind.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß man die Glasplatten nach der Vorspannbehandlung
innerhalb eines Temperaturbereiches von 100 bis iHO C
während wenigstens eines Gesamt/eitraunies // gehalten wei den, der die folgende Gleichung erfüllt.
K)
,111
worin /'die l'emperaiiir in 1C bei einem gegebene
Zeiipunki, // clic* /eil in Minuten, bei welcher
Zeiipunki, // clic* /eil in Minuten, bei welcher
innerhalb des Bereiches von 100 bis 380"C liegt, bedeutet, und dadurch der Kristallübcrgang und die
begleitende Volumenänderung von jeglichen, gegebenenfalls in den Glasplatten vorhandenen Nickelsulfidverunreinigungen
beschleunigt wird, wodurch veranlaß! wird, daß die solche Nickelsulfidvcrunreinigungen
enthaltenden Glasplatten während der Verarbeitung spontan brechen, und auf diese Weise Glasplatten, bei
welchen spontane Brüche zu erwarten sind, von den brauchbaren vorgespannten Glasplatten abgetrennt
werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die Glasplatten nach der Vorspannbehandlung über eine
der vorstehenden Gleichung entsprechende Zeitspanne auf einer Temperatur zwischen 100 bis 3800C gehalten.
Diese der Vorspannbehandlung nachgeschaltete Wärmebehandlung zerstört die mit Nickelsulfidsteinchen
versehenen Glasplatten, so daß am Ende der Produktionsstraße nur noch Glasplatten ankommen, die keine
Nickelsulfidsteinchen mehr aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren gewährleistet daher, daß bei den aus
dem Verfahren hervorgehenden Glasplatten die Gefahr von nicht vorhersehbaren Spontanbrüchen beseitigt ist.
Darüberhinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren äußerst wirtschaftlich, da trotz der Sonderbehandlung
der Glasplatten zur Verhinderung der Entstehung von Glasplatten mit einer Neigung zu Spontanbrüchen eine
kontinuierliche Herstellung der Glasplatten mit üblicher Geschwindigkeil möglich ist. Das erfindungsgemäße
Verfahren ist auch mit verhältnismäßig billigen Vorrichtungen durchführbar, wodurch das zu investierende
Kapital zur Herstellung von vorgespannten Glasplatten ohne die Gefahr eines Spontanbruches entsprechend
herabgesetzt werden kann. Schließlich ist das erfindungsgcmäßc Verfahren von der subjektiven Beurteilung
einer zur Kontrolle angesetzten Bedienungsperson unabhängig.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen von vorgespannten Glasplatten, bei welchem
die besondere Wärmebehandlung zur Verhinderung der Entstehung von Glasplatten mit einer Neigung zu
Spontanbrüchen auch vor der Vorspannbehandlung vorgenommen werden kann. Dieses Verfahren zeichnet
sich dadurch aus, daß die Glasplatten vor der Vorspannbchandlung innerhalb eines Temperaturbereiches
von 100 bis 380"C während wenigstens eines Gesamtzeitraumes Hgehalten werden, der die folgende
Gleichung erfüllt.
Il
10
tlH = 1 .
worin Γ die Temperatur in "C bei einem gegebenen
Zeitpunkt, H die Zeit in Minuten, bei welcher T innerhalb des Bereiches von !00 bis 38O0C liegt,
bedeutet, und dadurch der Kristallübergang und die begleitende Volumenanderung von jeglichen, gegebenenfalls
in den Glasplatten vorhandenen Nickelsulfidveninreinigungen
beschleunigt wird, wodurch veranlaßt wird, daß die solche Nickelsulfidverunreinigungen
enthaltenden Glasplatten während der Verarbeitung spontan brechen, und auf diese Weise Glasplatten, bei
welchen spontane Brüche zu erwarten sind, von den brauchbaren vorgespannten Glasplatten abgetrennt
werden.
Auch bei diesem Verfahren lassen sich die vorstehend angegebenen, vorteilhaften Wirkungen und Ergebnisse
erzielen.
Die vorstehend aufgezeigten erfindungsgemäßen Verfahren sind sehr wandelbar und lassen sich ohne
Schwierigkeit in einem sehr breiten Umfang den verschiedensten Betriebsbedingungen anpassen. In
diesem Zusammenhang kann die Dauer der besonderen Wärmebehandlung zur Verhinderung der Entstehung
von Ginsplatten mit einer Neigung zu Spontanbrüchen durch eine entsprechende Wahl der Temperatur
verkürzt oder verlängert werden. Dies macht eine gute
ίο Anpassung an die Durchsatzgeschwindigkeiten in den
üblichen Verfahrensstufen möglich. Besonders zweckmäßige Kombinationen von Temperatur und Dauer der
besonderen Wärmebehandlung sind in den Ansprüchen angegeben.
is Bei einer Abwandlungsform der erfindungsgemäßen
Verfahren werden die Glasplatten nach der Vorspannbehandlung und nach der besonderen Wärmebehandlung
zur Verhinderung der Entstehung von Glasplatten mit einer Neigung zu Spontanbrüchen noch einer
weiteren Wärmebehandlung unterworfen, bei welcher die Glasplatten mindestens einmal 10 bis 300 see lang in
einem Ofen mit 300 bis 9500C rasch erhitzt werden. Diese weitere Wärmebehandlung stellt eine Belastungsprobe
der durch die beiden vorhergehenden Behand-
2s lungsstufen hindurchgelaufcnen Glasplatten dar. Die
Glasplatten, deren Bruch in den beiden ersten Behandlungsstufen eingeleitet aber noch nicht vollständig
zu Ende gebracht wurde, werden im Rahmen dieser Belastungsprobe in jedem Fall vernichtet, so daß die die
ίο Belastungsprobe verlassenden Glasplatten eine Gewähr
für einwandfreie Qualität ohne jegliche Gefahr eventueller Spontanbrüche geben.
Die besondere Wärmebehandlung zur Verhinderung der Entstehung von Glasplatten mit einer Neigung zu
Spontanbrüchen wird im nachstehenden kurz Alterungsbehandlung genannt. Diese Altcrungsbehandlung
beschleunigt die Umwandlung des Nickelsulfids von der λ-Form zur /Ϊ-Form. wodurch aufgrund der Volumenzunahme
des /?-NiS im Bereich des Nickelsulfidsteinchens hohe Spannungen entstehen, wodurch kleine Risse
entstehen oder bereits entstandene Risse zunehmen.
Das Erhitzen in der Alterungsstufe muß bei einer Temperatur zwischen 100 und 3800C für die in den
vorstehenden Gleichungen angegebene Dauer erfolgen.
Wenn die Temperatur niedriger als 10015C ist, verläuft
der Übergang des Nickelsulfids von der «-Form zur /J-Form nur schleppend, wobei es unmöglich ist. eine
vorgespannte Glasplatte mit einem Einschluß aus Nickelsulfid zu brechen. Temperaturen über 380"C
so verursachen keinen Übergang des Nickeisulfids von der
iX-Form zur /J-Form.
Wenn die Alterungsbehandlung nach der Vorspannbehandlung vorgenommen wird, gilt für die Dauer der
Alterungsbehandlung die nachfolgende Gleichung:
10- 2^ dH
> 1 .
Die Alterungsbehandlung nach der Vorspannbehandfio lung ist in verschiedenen Ausführungsformen möglich.
Bei einer ersten Ausführungsform wird die Heiztemperatur während der gesamten Dauer der Alterungsbehandlung
konstant gehalten.
In diesem Fall läßt sich die vorstehend angegebene Gleichung(I) folgendermaßen wiedergeben:
10
*5O
f - H = 1 .
In der nachfolgenden Tabelle I sind die bevorzugten
Bedingungen für die beschleunigte Umwandlung des Nickelsulfids von der Λ-Form zur//-Form bei konstanter
Temperatur angegeben.
Heiztemperalur | Zeit |
("C) | (Minuten) |
100 | 320 und darüber |
150 | 45 und darüber |
200 | 18 und darüber |
250 | 10 und darüber |
300 | 7 und darüber |
300 | 5 und darüber |
Bei einer zweiten Ausführungsform schwankt die Heiztemperatur zwischen 100 und 3800C während der
kontinuierlich durchgeführten Alterungsbehandlung. In diesem Fall ist die Temperatur eine Funktion der Zeit, so
daß sich die Temperatur durch den Ausdruck T= f (H) wiedergeben läßt. Die vorstehende Gleichung (I) läßt
sich sodann in folgender Weise wiedergeben:
/,0
250
/IHl
/IHl
dH
I .
Man erhält die tatsächliche Heizzeit durch Integrieren dieser Gleichung. Falls die Temperaturänderung
kompliziert ist und die Lösung der vorstehenden Gleichung auch nach dem Annäherungsverfahren nicht
möglich ist, kann die Berechnung auf der Basis von
10
250
IHi > 1
erfolgen, worin Hi eine beliebige Zeiteinheit und Ti die
Temperatur bei Δ Hi lsi. Wenn die Zeit der Alterungsbehandlung
durch diese Summierung bestimmt wird, ist es zweckmäßig, eine Minute als Minimaleinheit für ΔΗ zu
wählen. Zweckmäßige Bedingungen liegen beispielsweise dann vor, wenn die Glasplatte über 10 Minuten auf
Temperaturen zwischen 250 und 3800C oder über 320
Minuten auf Temperaturen zwischen 250 und 38O0C oder über 320 Minuten auf Temperaturen zwischen 100
und 150° C erhitzt wird.
Bei einer dritten Ausführungsform liegt die Heiztemperatur eine bestimmte Zeitspanne entweder unter oder
über dem Bereich von 100 bis 380°C während der Alterungsbehandlung, während die Temperatur während
der übrigen Zeit der Alterungsbehandlung im Bereich zwischen 100 und 380°C liegt In diesem Fall
läßt sich die obige Gleichung (I) wie folgt wiedergeben:
fm- J5°-
J10 /(H)
dH ^ 1
Zeiträume an, in welchen die Temperatur im Bereich zwischen 100 und 380°C liegt. Das vorgespannte Glas
sollte nicht auf einmal länger als 10 Minuten bei einer Temperatur über 38O0C gehalten werden. Wenn das
vorgespannte Glas langer als 10 Minuten über einer Temperatur von 380°C gehalten wird, wird ein Teil des
Nickelsulfids in die «-Form umgewandelt, so daß die mit der Alterungsbehandlung beabsichtigte Umwandlung
des Nickelsulfids in die j9-Form nicht erreicht wird.
Bei einer vierten Ausführungsform wird eine Glasplatte von ihrer Erweichungstemperatur rasch auf
300 bis 200°C abgekühlt und anschließend auf eine Temperatur im Bereich zwischen 100 und 3800C
gebracht und auf dieser Temperatur eine Zeitdauer gehalten, welche durch die nachstehend angegebene
Gleichung bestimmt ist:
250
dH > 1
In diesem Fall wird jedoch lediglich die Zeit berücksichtigt, bei welcher die Temperatur im Bereich
zwischen 100 und 3800C liegt Es ist daher bei dem
erfindungsgemäßen Verfahren nicht erforderlich, daß die Temperatur ununterbrochen während des Alterungsvorganges
im Bereich zwischen 100 und 3800C liegt sondern es kommt lediglich auf die Summe der
Die Alterungsbehandlung nach der Vorspannbehandlung läßt sich in gewöhnlichen Gasofen, elektrischen
öfen, Heißluftöfen und Salzbadofen durchführen, in denen das Glas gleichmäßig auf die angegebene
Temperatur erhitzt wird.
Die Alterungsbehandlung bewirkt eine Umwandlung des «-NiS in das ein größeres Volumen aufweisendes
0-NiS.
Hierdurch ergeben sich in der Glasplatte Spannungen, die zu einem Bruch der mit Nickelsulfidsteinchen
versehenen Glasplatten führen. Obgleich sämtliche Glasplatten mit Nickelsulfidsteinchen in der Alterungsstufe
Risse bekommen, ist es bisweilen möglich, daß diese Risse nicht zum vollständigen Bruch der
Glasplatte führen. Es ist daher zweckmäßig, eine weitere Behandlungsstufe vorzusehen, in welcher der in
der Alterungsstufe eingeleitete Bruch der Glasplatte zu Ende geführt wird.
In dieser weiteren Behandlungsstufe wird die in der vorgespannten Glasplatte verbliebene Zugspannung
vorübergehend erhöht, um den in der Alterungsstufe eingeleiteten Bruch der Glasplatten zu Ende zuführen.
Die vorübergehende Erhöhung der Zugspannung läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß auf die
vorgespannte Glasplatte ein Biegemoment ausgeübt oder die Glasplatte an beiden Enden mit einer großen
Kraft gezogen wird. Dies läßt sich beispielsweise dadurch erreichen, daß die Glasplatte an ihrer
Oberfläche rasch erhitzt wird, so daß eine Temperaturdifferenz zwischen der Oberfläche und dem Inneren der
Glasplatte auftritt. Die rasche Erwärmung der Glasplatte läßt sich am einfachsten dadurch erreichen, daß die
vorgespannte Glasplatte in einen Heizofen gegeben wird, in welchem eine Temperatur zwischen 300 und
950° C, vorzugsweise zwischen 300 und 700" C herrscht
Die Glasplatte muß aus dem Ofen entfernt werden, bevor die Oberflächentemperatur der Glasplatte den
Spannungspunkt des Glases erreicht, so daß die Vorspannung des Glases nicht verloren geht Die
Verweilzeit der Glasplatte im Heizofen hängt von der Größe der Glasplatte und von der Heizkapazität des
Ofens ab. Die Verweilzeit liegt jedoch im allgemeinen in der Größenordnung von 10 bis 300 see.
Auch wenn die Alterungsbehandlung nach der Vorspannbehandlung eine gewisse Verringerung der
Vorspannung bewirkt, hat die Alterungsbehandlung nach der Vorspannbehandlung den großen Vorteil, daß
709 625/103
die wahrend der Vorspannbehandlung entstandene ungleichmäßige Vorspannung ausgeglichen und eine
vorgespannte Glasplatte mit einer gleichmäßig verteilten Vorspannung erzielt wird.
Wenn die Alterungsbehandliing der Glasplatten zur Umwandlung des Nickelsulfids in die /?-Form vor der
Vorspannbehandlung durchgeführt wird, wird die Glasplatte bei einer Temperatur zwischen 100 und
380°C für die durch die nachfolgende Gleichung bestimmte Zeitdauer gehalten:
/1
10 ™ JH Z 1
(H)
Die Alterungsbehandlung vor der Vorspannbehandlung umfaßt verschiedene Ausführungsformen. Bei einer
ersten Ausführungsform werden die Glasplatten für eine durch die vorstehende Gleichung bestimmte
Zeitdauer auf einer konstanten Temperatur im Bereich zwischen 100 und 380°C gehalten. Bei einer zweiten
Ausführungsform schwankt die Temperatur der Glasplatten im Bereich zwischen 100 und 3800C. Bei einer
dritten Ausführungsform werden die Glasplatten eine bestimmte Zeitspanne der Alterungsbehandlung auf
einer Temperatur unter oder über dem Bereich von 100 bis 3800C und die restliche Zeit der Alterungsbehandlung
auf einer Temperatur innerhalb dieses Bereiches gehalten.
In Tabelle Il sind bevorzugte Bedingungen angegeben, wenn die Alterungsbehandlung vor der Vorspannbehandlung
bei einer konstanten Temperatur durchgeführt wird. Diese Bedingungen entsprechen den
Gleichungen:
im Bereich zwischen J80 und 100cC liegen. Wenn die
Temperatur unter 200°C liegt, wird die Dauer der Alterungsbehandlung übermäßig lang und die Behandlung
läßt sich nicht günstig im Kühlofen ausführen.
Die Alterungsbehandlung vor der Vorspannbehandlung kann in verschiedenen Heizöfen, wie gewöhnlichen
Gasöfen, elektrischen öfen, Heißluftöfen, Salzbadöfen
und Ölbadöfen erfolgen.
Die Glasplatten werden nach der Alterungsbehandlung der Vorspannbehandlung zugeführt. Die Glasplatten
werden in der Stufe der Vorspannbehandlung rasch und gleichmäßig auf eine Temperatur in der Gegend des
!Erweichungspunktes erhitzt und an ihrer Oberfläche rasch abgekühlt. In der Regel wird Luft mit Raumtem-
is peratur gegen die beiden Oberflächen der erhitzten
Glasplatten geblasen.
Die aus der Stufe der Alterungsbehandlung austretenden Glasplatten können entweder mit der in dieser
Stufe herrschenden Temperatur der Vorspannbehandlung zugeführt oder vor der Zufuhr zur Vorspannhchandlung
auf Raumtemperatur abgekühlt werden.
Bei der herkömmlichen Herstellung von vorgespannten Glasplatten werden die Glasplatten mit Hilfe von
Heizöfen rasch und gleichmäßig auf eine Temperatur in der Gegend des Erweichungspunktes des Glases erhitzt
und anschließend rasch abgekühlt. Die Verweilzeit der Glasplatte im Heizofen ist verhältnismäßig kurz und
beträgt im allgemeinen einige Minuten, höchstens 10 Minuten. Beispielsweise werden die einer Vorspannbehandlung
zu unterziehenden Glasplatten in der Regel 5 Minuten lang bei einer Temperatur zwischen 400 und
5000C gehalten. Wenn diese Daten in die nachstehende Formel „
Jm- | 541) T |
clH g 1 |
η | ||
Il | ||
JlO- | 540 7 |
H ^ 1 . |
Tabelle II | ||
Temperatur | Zeit | |
C C) | (Minuten) | |
100 | mehr als 250 000 | |
150 | mehr als 4000 | |
200 | mehr als 500 | |
250 | mehr als 120 | |
300 | mehr als 60 | |
330 | mehr als 60 | |
370 | mehr als 60 |
Bei der Herstellung von Glasplatten wird die Glasschmelze in die Form einer kontinuierlichen Bahn
gebracht und beim Durchgang durch einen Kühlofen vorgespannt Die Alterungsbehandlung vor der Vorspannbehandlung gemäß der Erfindung kann im Zuge
dieser Vorspannbehandlung erfolgea Es ist zweckmäßig, die Glasplatten mindestens 100 Minuten lang in der
Weise bei einer Temperatur im Bereich zwischen 380 und 2000C zu halten, daß die Bedingung der Gleichung
(IO erfüllt wird
Dieser Temperaturbereich ist nicht auf den Bereich zwischen 380 und 2000C beschränkt, sondern kann auch
/,„
JH
für die vor der Vorspannbehandlung liegende Alterungsbehandlung eingesetzt werden, ergibt sich ein
Wert unter 0,3. Nach der erfindungsgemäßen Lehre ist jedoch ein Wert von mindestens 1 erforderlich, wenn
Glasplatten entstehen sollen, bei denen nicht die Gefahr eines Spontanbruches auftritt.
Auch wenn die mit einer Vorspannung zu versehenden Glasplatten nach dem Erreichen ihrer Erweichungstemperatur
zwischen 450 und 5500C wieder auf Raumtemperatur abgekühlt werden, ist die Verweiizeit
der Glasplatten im Temperaturbereich zwischen 380 und 1000C wesentlich kürzer als die beim erfindungsgemäßen
Verfahren geforderte Zeit, in welcher die
5.0 Glasplatten zur Verhinderung von Spontanbrüchen im
Temperaturbereich zwischen 100 und 3800C gehalten werden müssen.
Beispielsweise beträgt beim Fließverfahren die Verweilzeit der Glasplatte im Kühlofen im Temperatur-
bereich zwischen 100 und 3800C etwa 15 bis 60 Minuten.
Bei derartig kurzen Verweilzeiten tritt jedoch kein ausreichender Übergang des Nickelsulfids von der
α-Form in die ß-Form auf.
schwindigkeiten von Glasplatten in einem Temperaturbereich von 380 bis 1000C beim Fließverfahren sowie
die Werte angegeben, die man erhält, wenn man die Daten des Fließverfahrens in die nachstehende Formel
54«
τ
τ
JH
gemäß der Erfindung für eine Alterungsbehandlung vor
der Vorspannbehandlung einsetzt. Die Tabelle III zeigt,
daß alle Werte beträchtlich unter 1 liegen. Die üblichen Verfahren zur Vorspannbchandlung von Glasplatten
sind daher nicht in der Lage, vorgespannte Glasplatten zu erzeugen, bei denen die Gefahr von unvorhersehbaren
Spontanbrüchen beseitigt ist.
Tabelle 111 | Abkühl- | Il |
geschwindigkcil bei |
J-
D |
|
Starke des | IHO bis 1(K)C | |
("ilases | ( C Minute) | 0,163 |
17,8 | 0.240 | |
(mm) | 12,1 | 0,299 |
6 | 9,7 | 0.358 |
8 | 8,1 | 0,454 |
10 | 6,4 | 0,558 |
12 | 5,2 | |
15 | ||
19 | ||
Es wurde ein Versuch durchgeführt, um nachzuweisen,
daß die nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Glasplatten während des Gebrauches
nicht spontan brechen. Zu diesem Zweck wurden Glasplatten mit einer Infrarotlampe mit einer Leistung
von .3500 kcal/m2h bestrahlt. Diese Leistung entspricht
etwa der fünffachen Sonnenenergie für die Dauer von mindestens 1000 Std. Wenn diese Bestrahlungsenergie
auf eine tägliche, normale Sonnenbestrahlung umgerechnet wird, ergibt sich eine Bestrahlungszeit von
mindestens 6 Jahren. Die Glasplatten, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt waren, haben
diesem Versuch standgehalten. Die Glasplatten dagegen, die nach den herkömmlichen Verfahren hergestellt
waren und Nickelsulfidsteinchen enthielten, sind bei diesem Versuch spontan gebrochen. Der vorstehend
skizzierte Versuch wird im nachstehenden als Bruchversuch bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im nachstehenden anhand von Zeichnungen näher erläutert. In den
Zeichnungen zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei welchem die Alterungsbehandlung nach der Vorspannbehandlung durchgeführt wird,
F i, g. 2 einen Querschnitt durch einen Luftheizofen,
F ι g. 3 einen Querschnitt durch einen Raschheizofen
und
F Lg. 4 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zur
Durchführung des erfindunsgemäßen Verfahrens bei welchem die Alterungsbehandlung vor der Vorspannbehandlung
durchgeführt wird
Das erfindungsgemäße Verfahren wird im nachstehenden anhand von praktischen Ausführungsbeispielen
erläutert
Es wurden drei verschiedene Proben A, Bund Cvon
Glasplatten mit einer Dicke von 12 mm und einer für Tafelglas üblichen Zusammensetzung hergestellt
Die Glasplatten der Probe A enthielten Nickelsulfidsteinchen,
welche die Ursache für Spontanbruch sind. Die Probe A umfaßte fünf Glasplatten.
Die Glasplatten der Probe B enthielten kleine
Ursache für einen B umfaßte fünf
Chromitteilchen, welche nicht die
Spontanbruch sind. Die Probe
Glasplatten.
Spontanbruch sind. Die Probe
Glasplatten.
Die Glasplatten der Probe C enthielten lediglich kleine Glasbläschen. Die Probe Cumfaßte 50 Glasplatten.
Die Glasplatten aller dieser drei Proben wurden in einem Heizofen 1 gemäß Fig. I auf eine Temperatur
zwischen 650 und 7000C erhitzt und anschließend in
einer Luftkühleinrichtung 2 innerhalb von fünf Minuten auf weniger als 100°C abgekühlt, indem Luft mit
Raumtemperatur auf die Oberflächen der Glasplatten geblasen wurde. Die Glasplatten erhielten durch diese
Behandlung eine Vorspannung.
Die vorgespannten Glasplatten wurden dann einem Luftheizofen 3 zugeführt, in welchem eine Temperatur
von 330°C herrschte. Wie aus Fig.2 hervorgeht, besitzt
der Luftheizofen 3 einen Heißluftkreislauf mit Durchtrittskanälen 7 und 7', die in der Ofenwand 8 vorgesehen
sind. In den Durchtrittskanälen 7 und T ist ein Brenner 9 angeordnet. Eine Zuführleitung 10 führt Frischluft zu,
die durch den Brenner 9 erhitzt und über den Druchtrittskanal T einer Heizkammer Il zugeführt
wird. Ein Teil der Luft in der Heizkammer 11 wird durch
den Durchtrittskanal 7 zurückgeführt und durch den Brenner 9 von neuem erhitzt. Die erhitzte Luft wird
dann erneut der Heizkammer 11 zugeführt, wodurch die Temperatur in der Heizkammer 11 praktisch konstant
gehalten wird. Eine Glasplatte 11 wird über einen Einlaß
12 der Heizkammer U zugeführt und von einer nicht dargestellten Halteeinrichtung in der Heizkammer 11
gehalten. Wenn eine vorbestimmte Zeitspanne verstrichen ist, wird die Glasplatte 6 durch einen Auslaß 12' aus
der Heizkammer 11 abgezogen.
Die Temperatur in der Heizkammer Il bezug 3303C.
Die Glasplatte 6 wurde 7 Minuten lang in der Heizkammer 11 gehalten. Diese Daten wurden in die
nachstehende Formel
Il
10 -7 JH
eingesetzt und ergaben einen Wert von 1,2. Dieser Wert erfüllt die Bedingung der Gleichung (I).
Die Glasplatten wurden dann mit Hilfe einer Temperaturregeleinrichtung 4 abgekühlt und anschließend
einem Raschheizofen 5 zugeführt, in welchem eine Temperatur von 67O°C herrschte. Die Glasplatten
wurden etwa 45 see lang im Raschheizofen 5 gehalten
So und anschließend aus dem Ofen entfernt.
Der in Fig. 3 dargestellte Raschheizofen 5 ist ein elektrischer Ofen, der einen elektrischen Heizkörper 1.3
aus Nichromedraht aufweist und eine doppelte Wand besitzt, um eine Wärmestrahlung oberhalb der vorbestimmten
Temperatur zu vermeiden. Die Innenwand des Ofens trägt das Bezugszeichen 14, während der Einlaß
und Auslaß des Ofens für die Glasplatte 6 mit den Bezugszeichen 12" bzw. 12'" bezeichnet sind.
Bei diesem Beispiel zerbrachen vier der fünf Glasplatten der Probe A während der Alterungsbehandlung
bei 330° C im Luftheizofen, während die fünfte Glasplatte im Raschheizofen bei 6700C brach. Die
Glasplatten der Proben B und C sind während der beiden vorstehend beschriebenen Behandlungsstufen
nicht gebrochen. Die Glasplatten der Proben B und C haben auch dem oben beschriebenen Bruchversuch mit
der Bestrahlung durch eine Infrarotlampe standgehalten und sind nicht spontan gebrochen.
Die Vorspannbeh&ndlung wurde in der gleichen
Weise wie in Beispiel 1 ausgeführt Die vorgespannten Glasplatten wurden verschiedenen Altarungsbehandlungen
unterworfen, wobei die Bedingungen der Gleichung
10- ψ dH
im Luftheizofen erfüllt worden waren, um vorgespannte
Glasplatten ohne die Gefahr von Spontanbrüchen herzustellen. Bei diesem Beispiel wurden die Glasplat-
ten nur einer Alterungsbehandlung in der Temperatur
regeleinrichtung, nicht jedoch einer Nachbehandlung irr Raschheizofen unterworfen. Die unter diesen Bedingun
gen hergestellten Glasplatten stellten die Probe Cdar.
Es wurden fünf Glasplatten der Probe A nach Beispie 1 und 10 Glasplatten der Probe Cdieses Beispiels einen
Bruchversuch mit einer Bestrahlung durch eins Infrarotlampe ausgesetzt.
Zu Vergleichszwecken wurden auch Alterungsbe handlungen unter Bedingungen vorgenommen, dit
außerhalb der Definition der vorstehenden Gleichung lagen.
Die Ergebnisse des Beispiels 2 sind in Tabelle I\ zusammengestellt.
250-380
150-100
350 400
4(K)
90
250
250 -380
90
250
250 -380
Heizzeil
(Gesamtzeil
in Min. bei
100—380 C)
J-?
Konstante Temperatur 340
desgl. 10
desgl. 5
Erhitzt mit 13'C/Min. 10
Gekühlt mit 320
0,16 "C/Min.
0,16 "C/Min.
Erhitzt auf 15
380—400° C während
etwa 30 Sek. während
eines Zeitraums von
3 Min.
380—400° C während
etwa 30 Sek. während
eines Zeitraums von
3 Min.
Konstante Temperatur 5
desgl. 1000
desgl. 7
Erhitzt mit 30"C/Min. 4
1,1
1,0
1,0
1,5
3,5
1,0
1,0
1,5
3,5
0.8
0,7
0,7
0,7
0,7
Anzahl der spontan
während der Herstellung
gcbrocnenen Glasplatten
ProVA
2,0 oder mehr 0
0
0
1
0
0
Probe C
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Anzahl der spontan
beim Bruchversuch mit
Infrarotlampe gebrochenen
Glasplatten
Probe A
Probe C
1 | 0 |
0 | 0 |
I | 0 |
0 | 0 |
1 | 0 |
0
0
0
0
0
0
0
Es wurden fünf Glasplatten der Probe A, fünf Glasplatten der Probe ßund 20 Glasplatten der Probe C
mit einer Dicke von 15 mm, einer Länge von 2 m und einer Breite von 2 m mit einer gewöhnlichen Zusammensetzung
hergestellt. Jede Glasplatte wurde im Heizofen J für die Vorspannbehandlung auf eine
Temperatur zwischen 650 und 70G"C erhitzt und dann in der Luftkühleinrichtung 2 innerhalb von vier Minuten
durch Aufblasen von Luft mit etwa 50cC auf 200°C abgekühlt. Anschließend wurde Luft mit einer Temperatur
von 250°C in die Luftkühleinrichtung 2 eingeführt, wobei die Glasplatten dieser Heißluft etwa 30 Minuten
lang ausgesetzt waren. Unter diesen Bedingungen war der Wert für die Formel
J1.
250
dH
3,0, el. h. als I, so daß die Bedingungen der Gleichung (I)
erfüllt waren.
Die Glasplatten der Proben B und C sind bei dieser Behandlung nicht gebrochen. Eine Glasplatte der Probe
A brach spontan nach 10 Minuten, eine Glasplatte nach 12 Minuten und eine weitere Glasplatte nach 15
50 Minuten.
Sämtliche, die vorstehende Behandlung überstehenden Glasplatten wurden dem Bruchversuch mit der
Bestrahlung durch eine Infrarotlampe ausgesetzt. Eine Glasplatte der Probe A brach spontan, während alle
übrigen Glasplatten nicht gebrochen sind.
BeispieI4
Es wurden verschiedene Proben A, B und C von ho Glasplatten mit einer Stärke von 12 mm und einer für
Tafelglas üblichen Zusammensetzung hergestellt.
Die Glasplatten der Probe A enthielten die zu
Die Glasplatten der Probe A enthielten die zu
Spontanbrüchen führenden Nickelsulfidsteinchen. Die
Probe A umfaßte fünf Glasplatten.
ds Die Glasplatten der Probe B enthielten kleine Chromitteilchen, welche keinen Spontanbruch der Glasplatten auslösen. Die Probe B umfaßte fünf GlasDlatten.
ds Die Glasplatten der Probe B enthielten kleine Chromitteilchen, welche keinen Spontanbruch der Glasplatten auslösen. Die Probe B umfaßte fünf GlasDlatten.
Die Glasplatten der Probe C enthielten nur kleine
Gasbläschen. Die Probe Cumfaßte 50 Glasplatten.
Die Glasplatten sämtlicher Proben wurden in dem in Fig.4 gezeigten Heizofen kontinuierlich erhitzt und
anschließend innerhalb von 6 Minuten auf etwa 1000C
abgekühlt, um vorgespannte Glasplatten herzustellen.
Bei dem in Fig.4 gezeigten Heizofen werden die
Glasplatten zuerst einer Alterungsbehandlung und anschließend ohne ein Zwischenkühlung einer Vorspannbehandlung
unterworfen.
Der in F i g. 4 gezeigte Heizofen besitzt eine Wand 22 aus feuerfester Schamotte und ist in eine Alteningsstufe
21 und eine Vorspannstufe 31 unterteilt Die Alterungsstufe 21 ist durch Trennwände 28 in drei Heizkammern
36 aufgeteilt. Die Trennwände 28 besitzen Schlitze 27 für den Durchtritt der Glasplatten 29. Jede Heizkammer
26 besitzt einen eigenen Heißluftkreislauf mit in der Ofenwand 22 untergebrachten Durchtrittskanälen 23
und 23' und einem in den Durchtrittskanälen untergebrachten
Brenner 24. Jeder Heißluftkreislauf weist eine Zuführleitung 25 für Frischluft auf, die durch den
Brenner 24 erhitzt und über den Durchtrittskanal 23 in die Heizkammer 26 eingeführt wird. Ein Teil der
Heißluft in der Heizkamrner 26 wird durch den Durchtrittskanal 23' zurückgeführt und erneut durch
den Brenner 24 erhitzt und abermals in die Heizkammer 26 eingeführt. Die auf diese Weise zirkulierende
Heißluft hält die Temperatur und die Temperaturverteilung in der Heizkammer 26 konstant. Da die einzelnen,
nebeneinanderlicgenden Heizkammern 26 der Alterungsstufe 21 jeweils einen eigenen Heißluft-Kreislauf
besitzen, ist es möglich, die Temperatur in den einzelnen Heizkammern unabhängig von den benachbarten
Heizkammern zu regeln.
Die Vorspannstufe 31 des Heizofens besitzt eine Heizkammer 33 und eine Vielzahl von Brennern 24. Die
Heizkammer 33 weist einen Eintrittsschlitz 32 und einen Austrittsschlitz 32' auf.
Die Glasplatte 29 wird durch einen Eintriltsschlitz 30 der Alterungsstufe 21 des Heizofens zugeführt und
durch eine nicht dargestellte Halleinrichtung zunächst
in der ersten Heizkammer 26 gehalten. Wenn die Glasplatte 29 einen vorbestimmten Zeitraum in der
ersten Heizkammer 26 verbracht hat, wird die Glasplatte allmählich in die zweite und dritte Heizkammer
verlagert, wobei die Glasplatte 29 die Stellungen der Glasplatten 29' und 29" einnimmt. Die am Ende der
Aiterungsstufc angelangte Glasplatte 29" wird durch den Einirittsschlitz 32 in die Heizkammer 33 der
Vorspannstufe 31 eingeführt. Die in der Heizkammer 33 der Vorspannstufe 31 befindliche Glasplatte 29'" wird
auf eine Temperatur in der Nähe des Erweichungspunktes des Glases erhitzt und anschließend durch den
Austrittsschlitz 32' abgegeben. Die aus dem Heizofen austretende Glasplatte wird durch eine nicht dargestellte
Luftgebläseeinrichtung rasch gekühlt.
Ein Teil der Heißluft in den Heizkammern 26 und 33 entweicht durch die Ein- und Auslässe 30,32 und 32'. Die
entwichene Heißluft wird jedoch durch die dem Heizofen zugeführte und durch die Brenner 24 erhitzte
Frischluft ersetzt.
Die Temperatur in den Heizkammern 26 der Alterungsstufe 21 betrug 3000C, während die Temperatur
in der Heizkammer 33 der Vorspannstufc 31 bei b70"C lag. Die Vcrweilzeit der Glasplatten in jeder
Heizkammer 26 der Alterungsstufe 21 betrug 22 Minuten. Die Gesamtzeit der Wärmebehandlung der
Glasplatten in der Aiterungsstufc 21 bei 300°C betrug somit 66 Minuten. Unter diesen Bedingungen ergibt die
Formel
ti
540
dH
einen Wert von 1,0, womit die Bedingung der Gleichung (II) erfüllt ist.
Zwei der fünf Glasplatten der Probe A mit
Zwei der fünf Glasplatten der Probe A mit
ίο Nickelsulfidsteinchen sind in der Heizkammer 33 der
Vorspannstufe 31 und zwei Glasplatten in der dem Heizofen nachgeschalteten Luftgebläseeinrichtung gebrochen.
Die fünf Glasplatten der Probe B mit Einschlüssen aus Chromitteilchen und die 50 Glasplatten
der Probe C dagegen sind in den vorstehenden Behandlungsstufen nicht gebrochen. Die Glasplatten
der Proben B und C änderten den Zustand ihrer Oberfläche nicht, so daß einwandfreie vorgespannte
Glasplatten entstanden.
Die verbliebene Glasplatte der Probe A wurde in den Raschheizofen 5 gegeben, um sie dort 200 see lang bei
5000C zu halten. Die Glasplatte zerbrach jedoch nach etwa 180 see.
Die 55 Glasplatten der Proben B und C wurden dem vorstehend beschriebenen Bruchversuch mit einer
Bestrahlung durch eine Infrarotlampe, einem lang andauernden Versuch mit wechselnder Temperatur
zwischen kalt und warm unter 1500C oder wiederholten
Biegeversuchen ausgesetzt. Die 55 Glasplatten der Proben Bund Czeigten keinen spontanen Bruch.
Es wurden wie bei den vorhergehenden Beispielen fünf Glasplatten der Probe A, fünf Glasplatten der
Probe Bund 50 Glasplatten der Probe Chergestellt. Die Glasplatten sämtlicher Proben wurden 66 Minuten lang
in einem Heizofen mit 3000C wärmebehandelt. Der Heizofen entsprach der Alterungsstufe 21 des in Fig.4
gezeigten Ofens. Die Glasplatten wurden anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt und zwei Tage lang bei
Raumtemperatur gehalten. Die Glasplatten wurden sodann in einem Heizofen für eine Vorspannbehandlung
innerhalb von drei Minuten auf 6700C erhitzt und anschließend innerhalb von 6 Minuten auf 1000C
abgekühlt.
Alle fünf Glasplatten der Probe A sind spontan im Heizofen für die Vorspannbehandlung gebrochen. Die
übrigen Glasplatten der Proben Sund Czeigten selbst
so bei dem Bruchversuch mit einer Bestrahlung durch eine Infrarotlampe keinen Spontanbruch.
ss Es wurden vorgespannte Glasplatten mit Hilfe eines
in Fi g. 4 gezeigten Heizofens mit einer Alterungsstufe 21 und einer Vorspannstufe 31 hergestellt. Die
Alterungsbehandlung erfolgte somit vor der Vorspannbehandlung. Die Alterungsbehandlung wurde unter
to verschiedenen Bedingungen durchgeführt, welche die
nachstehende Gleichung
Jio 7 £
erfüllten.
Die aus der Vorspannstufc 31 austretenden Glasplat
/IA
18
ten wurden gemäß Beispiel ί> gekühlt. Die abgekühlten
Glasplatten wurden nicht mehr im Raschheizofen 5 erhitzt.
Bei diesem Beispiel wurden fünf Glasplatten der Probe A und 10 Glasplatten der Probe Cverwendet Die
Glasplatten, die aufgrund der vorstehenden Behandlung nicht gebrochen sind, wurde:n im oben beschriebenen
Bruchversuch mit einer Bestrahlung durch eine Infrarotlampe untersucht
Die Ergebnisse des Beispiels 6 sind in der Tabelle V zusammengestellt In dieser Tabelle sind zu Vergleichszwecken auch Werte für Alterungsbehandlungen
angegeben, die außerhalb des erfindungsgemäßen Bereiches liegen.
Anzahl der spontan
während der Herstellung
gebrochenen Glasplatten
Probe C
Hei/- | Heizverfahren | Heizzeit | 0 | Probe A | F |
icniperulur |
(Gcsif-mlzeit
in Min. bei |
1,0 | |||
CC) | 100—3800C) | U | |||
100 | Konstante Temperatur | 250 000 | 2,0 oder mehr | 4 | 0 |
370 | desgl. | 60 | 2,0 oder mehr | 5 | 0 |
380-100 | Gekühlt mit I C/Min. | 280 | 1,2 oder mehr | 5 | 0 |
100-380 | Erhitzt mit 1 C/Min. | 280 | 5 | 0 | |
250-380 | Erhitzt mit IO C/Min. | 100 | 4 | 0 | |
und gekühlt mit | 0,6 | ||||
3 C/Min. | 0,7 | ||||
100 | Konstante Temperatur | 150(XX) | 0 | 0 | |
370 | desgl. | 40 | mehr als !,2 | 0 | 0 |
400 | desgl. | 5 | 0 | 0 | |
350 4(X) | Jeweils IO Min. auf | KX) | 4 | 0 | |
300-4(X) C während | |||||
etwa 30 Sek. oder | |||||
weniger erhitzt | |||||
Hierzu | 2 Blatt Zeichnungen | ||||
Anzahl der spontan beim Bruchversuch mit
Infrarotlampe gebrochenen Glasplatten
0
0
0
0 0 0 0 0
0 0 0 0
Claims (17)
- Patentansprüche:I. Verfahren zur Herstellung von vorgespannten Glasplatten, wobei die Glasplatten einer Vorspannbehandlungsstufe unterworfen werden, indem sie auf eine Temperatur in Nähe ihres Erweichungspunktes erhitzt und die erhitzten Glasplatten von ihrer Oberfläche her rasch gekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glasplatten nach der Vorspannbehandlung innerhalb eines Temperaturbereiches von 100 bis 3800C während wenigstens eines Gesamtzeitraumes H gehalten werden, der die folgende Gleichung erfüllt:IO - 2J" cIH = I ,worin Tdie Temperatur in 0C bei einem gegebenen Zeitpunkt, H die Zeit in Minuten, bei welcher T innerhalb des Bereiches von 100 bis 3800C liegt, bedeutet, und dadurch der Kristallübergang und die begleitende Volumenänderung von jeglichen, gegebenenfalls in den Glasplatten vorhandenen Nickelsulfidverunreinigungen beschleunigt wird, wodurch veranlaßt wird, daß die solche Nickelsulfidverunreinigungen enthaltenden Glasplatten während der Verarbeitung spontan brechen, und auf diese Weise Glasplatten, bei welchen spontane Brüche zu erwarten sind, von den brauchbaren vorgespannten Glasplatten abgetrennt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vorspannung die Glasplatten bei einer Temperatur im Bereich von 250 bis 38O°C während eines Zeitraumes von insgesamt IO Minuten oder mehr gehalten weiden.
- 3. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vorspannung die Glasplatten bei einer Temperatur im Bereich von 100 bis 150°C während einer Gesamtzeil von 320 Minuten oder mehr gehalten werden.
- 4. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vorspannung die Glasplatten bei einer Temperatur von 150 bis 250"C während einer Gesamtzeit von 45 Minuten oder mehr gehalten werden.
- 5. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vorspannung die Glasplatten bei einer konstanten Temperatur im Bereich von 100 bis 3800C während dieses Zeitraumes gehalten werden.
- 6. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vorspannung die Glasplatten bei einer zwischen lOO und 380"C variierenden Temperatur wahrend dieses Zeitraumes gehalten werden.
- 7. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Vorspannung die Glasplatten bei einer Temperatur außerhalb des Temperaturbereiches von lOO bis 38()"C während eines bestimmten Intervalls während der kontinuierlichen Hallezeil und bei einer Temperatur innerhalb des Bereiches von K)O bis 380" C für den liest dieser kontinuierlichen Zeit gehalten werden.
- 8. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekcinizeichnet, daß bei der Stufe der raschen Abkühlung die Glasplatten auf eine Temperatur im Bereich von U)O bis 200"C abgekühlt werden.
- 9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin die folgende Stufe angewandt wird:C) nach der Haltestufe werden die behandelten Glasplatten mindestens einmal rasch in einem bei einer Temperatur von 300 bis 9500C gehaltenen Heizofen während 10 Sekunden bis 300 Sskunden erhitzt.
- 10. Verfahren zur Herstellung von vorgespannten Glasplatten, wobei die Glasplatten einer Vorspannbehandlungsstufe unterworfen werden, indem sie auf eine Temperatur in Nähe ihres Erweichungspunktes erhitzt und die erhitzten Glasplatten von ihrer Oberfläche her rasch gekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, daß man die Glasplatten vor der Vorspannbehandlung innerhalb eines Temperaturbereiches von 100 bis 380°C während wenigstens eines Gesamtzeitraumes Hgehalten werden, der die folgende Gleichung erfüllt./11054(1worin Tdie Temperatur in °C bei einem gegebenen Zeitpunkt, H die Zeit in Minuten, bei welcher T innerhalb des Bereiches von lOO bis 380°C liegt, bedeutet, und dadurch der Kristallübergang und die begleitende Volumenänderung von jeglichen, gegebenenfalls in den Glasplatten vorhandenen Nickelsulfidverunreinigungen beschleunigt wird, wodurch veranlaßt wird, daß die solche Niickelsulfidverunreinigungen enthaltenden Glasplatten während der Verarbeitung spontan brechen, und auf diese Weise Glasplatten, bei welchen spontane Brüche zu erwarten sind, von den brauchbaren vorgespannten Glasplatten abgetrennt werden.
- 11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatten vor der Vorspannungsbehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 3000C während 500 Minuten oder mehr gehalten werden.
- 12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatten vor der Vorspannungsbehandlung bei einer Temperatur im Bereich von 300 bis 37O°C während 60 Minuten oder mehr gehalten werden.
- 13. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatten vor der Vorspannungsbehandlung bei einer konstanten Temperatur im Bereich von 100 bis 38O°C während dieses Zeitraumes gehalten werden.
- 14. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatten vor der Vorspannungsbehandlung bei einer zweiten 100 und 38O11C variierenden Temperatur während dieses Zeitraumes gehalten werden.
- l'i. Verfahren nach Anspruch K), dadurch gekennzeichnet, daß die Glasplatten vor der Vorspannungsbehandlung bei einer Temperatur innerhalb des Temperaturbereiches von 100 bis 380"C während eines bestimmten Intervalls wahrend der kontinuierlicher, !!altc/eit und bei eiüe: Temperatur innerhalb des Bereiches von 100 bis 380"C während des Kesles der kontinuierlichen Zeil gehallen werden.
- 16. Verfuhren nach Anspruch K), dadurch gekennzeichnet, daß vor tier Vorspamitingshchaiul-lung die Glasplatten wahrend einer Anlaßbehandlung im Anschluß an ihre Bildung bei einer Temperatur im Bereich von 200 bis 380°C während mindestens 100 Minuten gehalten werden.
- 17. Verfahren nach Anspruch IU bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die folgende Stufe angeschlossen wird:C) nach der Vorspannungsbehandlung werden die behandelten Glasplatten mindestens einmal rasch in einem bei einer Temperatur von 300 bis 950° C ι ο gehauenen Heizofen während 10 Sekunden bis 300 Sekunden erhitzt.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7045169 | 1969-09-04 | ||
JP7045169 | 1969-09-04 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2043942A1 DE2043942A1 (de) | 1971-04-15 |
DE2043942B2 DE2043942B2 (de) | 1976-10-14 |
DE2043942C3 true DE2043942C3 (de) | 1977-06-23 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60008978T2 (de) | Kristallisiertes Li2O-Al2O3-SiO2 Glas und die dafür benötigten kristallisierbaren Gläser | |
DE1421907C3 (de) | Glas Kristall Mischkorper, Verfahren zu seiner Herstellung und zur Herstellung geeignetes thermisch knstallisierbares Glas | |
EP0719241B1 (de) | Verfahren zum herstellen von ebenen oder gewölbten glasplatten | |
DE2207727A1 (de) | Durch schnelles Nacherhitzen hergestellte glaskeramische Stoffe und Vorrichtung | |
DE2008724C3 (de) | Glas des Systems SiO2 - Al2 O3 - CaO - B2 O3 -Alkalioxid - F2, Verfahren zur Herstellung eines spontan trübbaren Opalglases mit einer unmischbaren trübenden Phase und dessen Verwendung | |
DE1496624B1 (de) | Glasgegenstand mit einer durch Ionenaustausch von Alkalien gebildeten aeusseren Druckspannungszone und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1284065B (de) | Verfahren zur Herstellung verstaerkter glaskeramischer Gegenstaende | |
EP2334612B1 (de) | Verfahren zur herstellung von thermisch gehärteten gläsern | |
DE2043942C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von vorgespannten Glasplatten | |
DE1949029C3 (de) | Lichtleiter-Glaskörper | |
DE1796364C3 (de) | Verfahren zum Verfestigen einer Schicht aus einem glasartigen oder vitrokristallinen Material | |
DE2255313A1 (de) | Verfahren zur herstellung von hochfesten alpha/beta-titanlegierungen | |
DE1771238A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Formung eines mindestens teilweise verglasten Materials sowie des dabei erhaltenen Produktes | |
DE1910155C3 (de) | Verfahren zur Herstellung eines verstärkten, vollkristallisierten Glasgegenstandes mit Druckspannungen in der Oberfläche und Zugspannungen im Inneren sowie nach dem Verfahren hergestellter Glasgegenstand | |
DE2043942B2 (de) | Verfahren zur herstellung von vorgespannten glasplatten | |
DE2813510A1 (de) | Verfahren zur waermbehandlung von geschmiedeten gegenstaenden | |
DE69817411T2 (de) | Verfahren zur Detektion von Nikkelsulfid in Glassubstrate | |
DE102005047432A1 (de) | Rollenofen; Wärmestrahlungssensor und Anlage zur Wärmebehandlung von Flachglas | |
DD213514A1 (de) | Verfahren zur herstellung von calciumfluorid-einkristallen fuer optische zwecke | |
DE19506503C1 (de) | Laborofen | |
DE1596726B1 (de) | Halbkristalline glasgegenstaende hoher festigkeit und minimaler deformation und verfahren zu ihrer herstellung insbesondere zur variierung des waermedehnungsverhaltens | |
DE102016216305A1 (de) | Verwendung einer transparenten Glaskeramikscheibe als Kaminsichtscheibe in einem Kaminofen | |
DE1596860C (de) | Transparente Glaskeramiken niedriger Wärmedehnung | |
DE1596370A1 (de) | Isolierende Erzeugnisse aus Fasern aus Materialien im glasigen Zustand | |
DE1596370C (de) | Verfahren zur Erhöhung der Wärmeresistenz von isolierenden Matten oder Filzen aus mineralischen Fasern |