DE2106018A1

DE2106018A1 - Glas mit verbesserter thermischer Temperbarkeit und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE2106018A1
Application number: DE19712106018
Authority: DE
Inventors: Stanley M. Pittsburgh; Orr Leighton E. Tarentum;Pa. Ohlberg (V.St.A.)
Original assignee: PPG Industries Inc
Current assignee: PPG Industries Inc
Priority date: 1970-02-11
Filing date: 1971-02-09
Publication date: 1971-09-23
Also published as: US3753674A; GB1340763A; FR2080978A1; BE762735A; NL7101779A; FR2080978B1; CA951748A

Description

8. Februar I97I H / P (297) 4661

PPG Industries, Inc., One Gateway Center, Pittburgh, V. St. A.

Glas mit verbesserter thermischer Temperbarkeit und Verfahren zu seiner Herstellung

Diese Erfindung betrifft thermisch getemperte Alkali-Erdalkali-Siliciumdioxid-Gläser und Verfahren zu ihrer Herstellung.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein verbeesertee thermisches Temperungsverfahren für Glas unter Verwendung von beliebigen bekannten Arbeitsweisen für die thermische Temperung, wobei die Zusammensetzung des zu tempernden Glases durch kontrollierte Zugabe von geringen Mengen an ausgewählten Bestandteilen derartig gesteuert wird, daß gegenüber den üblichen Gläsern der Abstand zwischen dem Entspannungspunkt bzw. Streckpunkt ( strain point ) und dem Erweichungspunkt verringert wird und die Veränderung des spezifischen Volumens des Glases zwischen dem Entspannungspunkt und dem Erweichungs-

15 punkt vergrößert wird.

In einer besonderen Auaführungsform richtet sich die Erfindung auf Gegenstände aus thermisch getempertem Glas von höherer Festigkeit in Dicken, die geringer sind als die minimalen Dicken von Gläsern, die man bisher thermisch tempern konnte.

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Die thermische Temperung von Glas ist in der Technik gut bekannt. Es wurde mindestens von Littleton in den Patentschriften der V. St. A. 2 231 811, 2 285 595 und 2 311 846 erkannt, daß für die Temperung der Abstand zwischen dem Entspannungspunkt und dem Erweichungspunkt bedeutungsvoll ist. Littleton gibt aber keine Lehre dafür, daß man durch Verringerung dieses Abstandes die Temperbarkeit (tempering propensity) erhöhen kann.

Aus drei Aufsätzen geht hervor, daß BpO, bzw. TiOo den Temperaturabstand zwischen dem Entspannungspunkt und dem Erweichungspunkt verkleinern. In diesen Aufsätzen wird aber die thermische Temperbarkeit nicht erwähnt (vgl. "Wirkung von Boroxid auf die Eigenschaften von Soda-Dolomitkalk-Siliciumdioxid-Glas", Owens-Illinois Glass Company General Research Laboratory, J. Am. Ceram. Soc, Bd. 31, No. 1, Seiten 8 bis 14 (1952), "Einfluß von TiO₂ auf die Eigenschaften von Alkali-Kalk-Siliciumdioxid-Gläsern, Teil I", Ataa Ram et al., C.G.C.R.I. Bull., Bd. 2, No. 4, Seiten 1?0 bis I78 (1955) und "Einfluß von TiO₂ auf die Viskosität und Oberflächenspannung von Soda-Kalk-Siliciumdioxid-Gläsern", Atma Ram et al., Glass and Ceram. Bull., Bd. 6, No. 1, Seiten 3 bis 12 (1959)).

Die hier verwendete Bezeichnung "Flachglas" schließt Tafelglas, Plattenglas und Floatglas jeder Größe, Qualität oder Dicke ein, unabhängig davon, ob es im wesentlichen flach oder gebogen ist. Die Auedrücke Tafelglas, Plattenglas und Floatglas werden dabei derartig verwendet, daß sie nicht nur das Verfahren zur Herstellung derartiger Gläser beschreiben sondern auch die Zusammensetzung derartiger Gläser als Alkali-Erdalkall-Siliciumdioxid-Gläser, die in der Regel in kleinen Mengen auch andere Bestandteile enthalten können.

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Nach der Erfindung werden beim thermischen Tempern von Alkali-Erdalkali-Siliciumdioxid-Gläsern ausgewählte Bestandteile den Gläsern in ausreichenden Mengen zugesetzt, um den Abstand zwischen dem Erweichungspunkt und dem Entspannungspunkt auf unterhalb etwa 194-° C (350° F) herabzusetzen. Dadurch wird die thermische Temperbarkeit unter Verwendung von niedrigeran Geschwindigkeiten der Entfernung der spezifischen Wärme während der Quenchung bzw. Abschreckung verbessert.

Nach der Erfindung werden Tafeln oder Platten von Alkali-Erdalkali-Siliciumdioxid-Glas, die wirksame Mengen von BpO* oder TiOo oder Mischungen davon enthalten, thermisch getempert, so daß sie eine Oberflächenkompression von

höher als 1260 kg/ cm (18000 pounds per square inch) und eine zentrale Spannung (center tension) von mehr als etwa $77 kg/ cm (8 250 pounds per square inch) für Glas mit einer Dicke von weniger als etwa 4,75 am (0,1875 inch) erhalten.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird ein kontinuierliches Band eines Alkali-Erdalkali-Siliciumdioxid-Glases, das wirksame Mengen an B₂O₅ oder TiO₂ oder Mischungen davon enthält, in einer Dicke im Bereich von etwa 1 mm bis etwa 2,3 mm oder noch dicker durch Aufschwemmen (floating) eines derartigen Glases auf einem Bad aus geschmolzenem Zinn in einer inerten Atmosphäre bei etwa atmosphärischem Druck gebildet, wobei Dämpfungskräfte (attenuating forces) nur in Richtung der Bewegung des Bandes zur Anwendung kommen. So hergestelltes dünnes Glas wird dann thermisch getempert, um Glasgegenstände von höherer Festigkeit zu ergeben.

Die Erfindung führt zu Alkali-Erdalkali-Siliciumdioxid-Gläsern mit verbesserter thermischer Temperbarkeit, die auf den relativ engen Temperaturabstand zwischen dem

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Entspannungspunkt und dem Erweichungspunkt zurückgeführt wird. Einige von den Vorteilen der Erfindung schließen ein: Herstellung von festerem Glas oder von dünnerem Glas, höherer Durchsatz bzw. höhere Leistung, Erniedrigung des Kapitalaufwandes für die Glaskapazität und Verkürzung der Ofenlange, niedrigerer Wärmeverbrauch für das Schmelzen und geringere Gefahr der Entglasung beim Verformen.

Diese Vorzüge der Erfindung werden dadurch erreicht, daß B₂O, und/oder TiO₂ in derartigen Mengen verwendet werden, daß das Glas im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozente besteht: 46 bis 75 % SiO₂, 0 bis 15 % CaO, 0 bis 10 % MgO, wobei die Summe der Anteile von GaO und MgO bei 0 bis 15 % liegt, 5 bis 24 % Na₂O, 0 bis 21 % K₂O, wobei die Summe von Na₂O und K₂O bei 5 bis 24 % liegt, 1,7 bis 22,4 % B₂O, und/oder 1,4 bis 10 % TiO₂, wobei die Summe von B₂O, und TiO₂ bei 2,5 bis 22,4 % liegt.

Nach der Erfindung werden Gegenstände aus Flachglas aus Alkali-Erdalkali-Siliciumdioxid-Glas, die mindestens 60 Gew.-% (berechnet) Siliciumdioxid, mindestens 5 Gew.-% Erdalkalioxid und etwa 5 bis etwa 25 Gew.-% K₂O und Na₂O und eine wirksame Menge von B₂O,, oder TiO₂ oder Mischungen davon enthalten, thermisch getempert, indem das Glas auf eine Temperatur oberhalb des Entspannungspunktes, vorzugsweise oberhalb des Anlaßpunktes, aber unterhalb des Schmelzpunktes erwärmt werden und rasch gekühlt oder abgeschreckt werden durch Berührung ait einer Quenchflüssigkeit bzw. einem Quenchgas (quenching fluid), wobei das Glas durch diese rasche Abkühlung auf eine Temperatur unterhalb des Entspannungspunktes gebracht wird und das Glas nachher auf etwa Raumtemperatur abgekühlt wird. Die Gläser sind durch einen relativ engen Abstand zwischen dem Entspannungspunkt und dem Erweichungspunkt und durch

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eine relativ große Veränderung des spezifischen Volumens bei Änderung der Temperatur in dem Abstand zwischen dem Entspannungspunkt und dem Erweichungspunkt charakterisiert, wobei die hohe Änderung des spezifischen Volumens nicht unbedingt auch in dem Bereich vorliegen muß, bei dem üblicherweise der Expansionskoeffizient bestimmt wird.

Die Figuren 1 und 2 dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung und zeigen eine graphische Darstellung des engen Abstandes zwischen dem Entspannungspunkt und dem Erweichungspunkt, die große Änderung des spezifischen Volumens in diesem Bereich und die große Änderung des Volumens innerhalb dieses Bereiches bei den Gläsern mit einer verbesserten thermischen Temperbarkeit nach der Erfindung im Vergleich mit üblichem Floatglas.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein Soda-Kalk-Siliciumdioxid-Glas mit einer verbesserten thermischen Temperbarkeit im wesentlichen aus folgenden Bestandteilen in Gewichtsprozent: 65 bis 75 % SiO₂, 6 bis 18 % Na₂O, 8 bis 15 % CaO plus MgO, 4 bis B₂O, und/ oder 4 bis 10 % TiO₂, wobei die Summe von B₂O, und TiO₂ bei 4 bis 10 % liegt.

Obwohl B₂O, und TiO₂ zur Verbesserung der thermischen Temperbarkeit von Soda-Kalk-Siliciumdioxid-Gläsern austauschbar sind, ist das B₂O, der bevorzugte Zusatzstoff. B₂O, kann in den angegebenen Mengen verwendet werden, um die vorteilhaften Ergebnisse bei allen klaren und wärmeabsorbierenden Gläsern, die heute industriell hergestellt werden, zu erzielen. Im Gegensatz dazu hat TiO₂ nur eine begrenzte Eignung für die Herstellung von wärmeabsorbierenden Gläsern mit verbesserter thermischer Temperbarkeit. Dabei verbessert seine Gegenwart die thermische Temperbarkeit von einer Vielzahl von handele-

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üblichen Gläsern, doch hat die Anwesenheit von wärmeabsorbierenden Gläsern, wie in grünen oder blauen, eisenhaltigen Gläsern einen nachteiligen Einfluß auf die Farbe und die Reproduktion der heute bekannten und ge- ^ wünschten Farben kann Schwierigkeiten bereiten.

Die Gläser nach der Erfindung kann nan herstellen, indem man übliche Rohstoffe verwendet und sorgfältig vermischt, so daß sie nach der Umsetzung Gläser mit der gewünschten Zusammensetzung ergeben. Geeignete Rohstoffe schließen ein: Sand, wasserfreies Natriumcarbonat, Dolomit, wasserfreie Borsäure und Natriumsulfat. Es können Tiegel oder Häfen verschiedener Größe verwendet werden und die Schmelztemperaturen und Schmelzzeiten schwanken in Abhängigkeit von den Bestandteilen und den Mengen. Die Verarbeitung des Glases in Gegenstände kann durch die üblichen Verfahren für die Herstellung von Flachglas erfolgen, z. B. durch das Float-, Tafel- und Plattenglaaverfahren.

Beispiel I	Rohstoffe	kg
Sand	872
wasserfreie Soda	323
Dolomit	246
Al(OH)₃	3,8
wasserfreie Borsäure	67,1
Kaliumnitrat (Niter)	25,9
Na₂SO₄	4,3
Sb₂O, (fakultativ)	4,3

1 546,4

Es wird ein Ansatz für ein Tiegelglas bereitet, der typisch für die vorliegende Erfindung ist, indem man die vorhin angeführten Rohstoffe sorgfältig mischt.

Der Ansatz wird in einen Tiegel gegeben, der 90,72 kg

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Glasscherben der gleichen Zusammensetzung wie das fertige Glas hat. Die Zugabe erfolgt bei 1405° 0 im Verlauf von 6 Stunden, Nach weiteren 4 Stunden bei dieser Temperatur wird das Glas 8 Stunden bei 1438° C gerührt. Das Rühren wird dann für weitere 8 Stunden fortgesetzt, wobei die Temperatur auf 1149° G "gesenkt wird. Der Rührer wird dann entfernt und das Glas wird dann 8 Stunden später bei 1010° C gegossen. Dieser Tiegelansatz ergibt nach dem Schmelzen und Läutern etwa 1360 kg Glas.

Die berechnete Zusammensetzung des Glases aus diesem Ansatz ist etwa:

Komponente	Gew.-%
SiO₂	68,63
B₂O₅	4,87
Al₂O₃	0,37
MgO	4,07
CaO	5,93
Na₂O	15,60
Na₂SO₄	0,50
Fe₀O_x	0,03

100_t00

Eine Probe des vorstehenden Glases hatte die folgenden Eigenschaften:

Entspannungspunkt 507 C

Erweichungspunkt 695° C

Erweichungspunkt-Entspannungspunkt-Intervall 188 C

Die folgenden Glaszusammensetzungen sind ebenfalls typisch für die vorliegende Erfindung:

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- 8 Tabelle I

Komponente Berechnet in Gew.-% Handelsübliches

Float- Tafel-II III IV V VI glas glas

SiO₂ 52,2 54,1 62,8 68,91 64,30 73,30 73,13

B₂O₃ 15,1 15,7 15,64 — 4,93 —

TiO₂ — — — 6,26 4,44 —

Al₂O₃ — — — 0,31 0,37 0,11 1,21

MgO — — — 1,45 3,94 3,89 3,53

CaO 12,2 12,6 4,18 8,41 5,87 8,78 8,35

Na₂O — 7,0 6,94 13,73 15,62 13,42 13,23

K₂O 20,5 10,6 10,44 — — 0,02 0,24

NaCl · — — — 0,12 —

Na₂SO₄ — — — 0,76 0,50 —

Fe₂O₃ — — — 0,05 0,03 0,114 0,11

SO₃ — — — — — 0,40 0,18

Emrei-

chungs-_n

punkt CG)

ASTM-C-

338-57

(1968) 761 693 720 714 691 726 735

Entspannungs-

'C)
ASTM-C-336-54T

336-69* 585 541 546 535 513 507 507

Erweichungs
punkt
EntspannunsrsT)unkt-Intervall I76 I52 1?4 I79 I78 219 228

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]& wurden Gegenstände aus den vorstehenden sechs Gläsern und aus einem handelsüblichen Floatglas getempert und verschiedenen Festigkeitsprüfungen unterworfen. Bei einer Laboratoriumsprüfung wurden Stäbe mit einem Durchmesser von 0,32 cm und einer Länge von 7,6 cm auf eine "optimale" Temperatur erwärmt. Diese Temperatur wurde für Jedes Glas experimentell als diejenige Temperatur ermittelt, bei der ein Glas von größter Festigkeit entstand. Es handelt sich dabei um die Of entemperatur und die tatsächliche Glastemperatur wurde nicht gemessen. Die Glasstäbe wurden bei der angegebenen optimalen Temperatur 2 Minuten gehalten und dann schnell gekühlt, indem man sie in ein Quenchöl von Raumtemperatur frei fallen ließ. Bei dem Quenchöl handelt es sich um ein.Silikon-Öl, z. B. um das Produkt "GE-96-50" der Firma General Electric. Die getemperten Stäbe wurden einem einheitlichen und reproduzierbaren Abriebsverfahren unterworfen, das im einzelnen später beschrieben wird. Es wurde dann die Bruchbelastung unter Ver-Wendung einer Arbeitsweise mit 4-Belastungspunkten (4-point loading technique) bestimmt. Die nachstehend angegebenen mittleren Werte der Belastung beim Bruch sind das Mittel von 10 Messungen für ^ede Glaszusammensetzung.

25 Tabelle II

GlasZusammen setzung	Temperatur Optimum	Mittlere Belastung Standard bei Bruch Abweichung kg/cm² (psi) kg/cm² (psi)	(28 478)	256	(3 674)
Handelsübli ches Floatglas	780	2008	(41 031)	282	(4 021)
I	761	2880	(54 067)	239	(3 406)
II	739	3780	(42 991)	199	(2 837)
III	780	3010	(50 017)	459	(6 552)
IV	819	3500	(39 051)	375	(5 350)
V	770	2740	(39 161)	266	(3 799)
VI	780	2745

VI

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- ίο -

Die höheren Festigkeiten der sechs Glaszusammensetzungen nach der Erfindung gegenüber dem handelsüblichen Floatglas ist aus diesen Werten eindeutig erkennbar.

Sie liegt zwischen einer minimalen Festigkeitszunahme

2
5 von etwa 700 kg/ cm für die Gläser V und VI bis zu einer maximalen Zunahme von etwa 1800 kg/ cm für Glas II.

Wenn man die Bruchbelastung einer Glasprobe mißt, tritt eine große Divergenz der experimentellen Ergebnisse zwischen den einzelnen Proben auf, wenn keine Maßnahmen unternommen werden, um ihre Oberflächenmerkmale einheitlich zu machen. Dieses ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß kleine Fehler an der Oberfläche, wie schmale Risse, nicht gleichmäßig bei jeder Probe vorhanden sind. Um zuverlässige Werte für ein Vergütungsverfahren für ein bestimmtes Glas zu erhalten, ist es deshalb zweckmäßig, mehrere Proben dieses Glases zu messen. Außerdem kann man durch eine gleichartige Abriebsbehandlung der Proben .des vergüteten Glases weitgehend reproduzierbare Werte erhalten. Nordberg et al haben im J. Am Ceram., Bd. 47, Seiten 215 bis 219 (1964) eine Abriebsarbeitsweise beschrieben. Die hier verwendete Methode ist eine Abänderung des Verfahrens von Nordberg et al und ist in einem Vortrag vor der American Ceramic

25 Society am 6. Mai 1969 ausführlich charakterisiert worden.

Bei dem hier benützten Abriebsverfahren werden folgende Änderungen der Arbeitsweise von Nordberg et al vorgenommen: Es wird ein Weithals-Glasgefäß (wide mouth glass jar) mit einem Gewicht von 0,454 kg, einer Höhe von 15»2 cm und einem Durchmesser von 7 cm, das von einem Paar von Gummi-O-Ringen begrenzt ist, in ein Walzwerk parallel mit seiner Achse zu den Achsen der Walzen angeordnet. 200 ecm teörai^es Siliciumcarbid (SiC)

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die durch ein 240 Maschensieb (US-Standardserie) hindurchgehen, werden in das Gefäß gegeben. Dann werden 10 Glasstäbe Hit einer Länge ron etwa 7,6 ca in das Gefäß eingebracht. Das Gefäß wird etwa 15 Minuten bei* 200 bis 210 Umdrehungen pro Minute in dem Walzwerk in Bewegung gehalten.

Die Belastung beim Bruch, die durch die Vier-Punktbelastungs-Methode erfolgt, entspricht den Grundsätzen der Elastizitätstheorie. Es gilt folgende Gleichung:

10 I - 8

In dieser Gleichung bedeuten:

Z ■ die Belastung beim Bruch in kg/ cm (psi) V ■ die Scsamtbelastung in kg (Ib) L « die Entfernung «wischen dem Haltepunkten und den Belastungspunkten in Zoll (inches)

a und b « große und kleine Durohmesser der

Stäbe, falle diese nicht Tollständig rund sind.in Zoll (inches).

Bei einem anderen Test werden große Glasplatten (44-7/8" χ 74-7/8" χ 1/8") in ahnlicher Weise in einem Produktionssystem mit Lufthalterung (air support) getempert. Die Platten werden auf eine Temperatur von etwa 650° G (geschätzt) erwärmt und der maximale Druck der zur Quenchung der heißen Platten Yerwendeten Luft liegt bei etwa 88 g/cm (20 ounces per square inch) beim Verteilungskopf des üblichen rühlsystems. Der Grad der Temperung bsw. Vergütung wurde charakterisiert, indem man die Teilchengroße nach dem Bruch bei einem Durchstoß im Mittelpunkt (center punch) bestimmte« Einer kleinen Teilchengröße entsprach ein-größerer Temperungsgra&„ Unter den verwendeten Bedingungen wog das größte Teilehen .cn Beispiel I 0,05 g, wogegen da· größte

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Teilchen für eine Platte aus handelsüblichem Kalk-Soda-Siliciumdioxid-Tafelglas 8,0 g wog.

Bei einem anderen Test wurden geschliffene unfl polierte Glasplatten (3"⁺ x 3" ⁺ xO,118") unter den gleichen Bedingungen in einem Lufthalterungssystem getempert. Die Platten wurden auf etwa 650° 0 erwärmt und der maximale Druck der für die Quenchung der heißen Platten verwen-

deten Luft lag bei etwa 44 g/ cm (10 ounces per square inch). Die Belastung beim Bruch wurde durch eine Arbeitsweise mit einer konzentrischen Ringbelastungs-Arbeitsweise unter Verwendung eines Durchmesserverhältnisses von 0,5 von Belastungsring zu Tragering durchgeführt, d. h., daß der Belastungsring einen Durchmesser von 3,81 cm und der Tragering einen Durchmesser von 7,62 cm

-] c hatte.

Tabelle III

Glas-Zusammensetzung Mittlere Bruchbelastung

2 kg/cm (psi)

Handelsübliche Glasplatte,
vor der Temperung 870 (12 400)

Beispiel I, vor der

Temperung 570 ( 8 150)

Handelsübliche Glasplatte,

nach der Temperung 1730 (24 695)

25 Beispiel I, nach der

Temperung 2440 (34 900)

Auch hier zeigt sich eine höhere Temperung des Glases von Beispiel I gegenüber dem handelsüblichen Glas. Die Festigkeit des handelsüblichen Glases wurde nur um etwa

860 kg/ cm erhöht, wogegen das Glas nach Beispiel I ein© Zunahme der Festigkeit von 1870 kg/ cm erfuhr,

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die die Festigkeit des getemperten handelsüblichen

ρ Glases um mehr als 700 kg/ cm übertraf.

In einem vierten Test wurden Seitenlichter für Automobile durch ein übliches Pre3S-Biege- und Zangentemperungs-Verfahren (tong-tempering process) hergestellt. Bei diesem Test wurde die Temperbarkeit durch die restliche zentrale Spannung bestimmt, wobei eine höhere Spannung einer höheren Kompression und infolgedessen einem höheren Temperungsgrad entsprach. Die zentrale

Spannung betrug 528 kg/ cm² (7 540 psi) für ein Seiten- ·

ρ licht aus dem Glas von Beispiel I und 462 kg/ cm (6 600 psi) für ein Seitenlicht aus dem handelsüblichen Floatglas. Der höhere Wert für das Tafelglas der Zusammensetzung von Beispiel I ist noch bedeutungsvoller im Hinblick auf den Umstand, daß die Tafel aus dem Glas von Beispiel I dünner war als diejenige aus dem Floatglas (0,470 cm gegenüber 0,503 cm).

Die restliche zentrale Spannung wird durch eine Lichtstreuungsmethode bestimmt. Für das Verständnis einer derartigen Methode sind folgende Veröffentlichungen nützlich: R. Weller,"Dreidimensionale Photoelastizität unter Verwendung von Streulicht", J. Appl. Phys., 12 (8), Aug. 1941, 610 - 616; Y. F. Cheng,"Einige neue Methoden für Streulicht-Photoelastizität¹·, Exp. Mech., 3 O¹), Nov. 1963, 275 - 278; S. Bateson et al, "Spannungsmessungen in getemperten Glasplatten durch die Streulichtmethode mit einer Laser-Quelle", Am. Ceram. Soc. BuI., 45, (2), Feb. 1966, 193 - 198.

Obwohl im vorliegenden Fall nicht verwendet, gibt die ältere Quarzkeil-Methode (quartz wedge technique), die in der Patentschrift der V. St. A. 2 460 515 beschrieben ist, äquivalente Ergebnisse und bleibt für Messungen von niedrigeren Spannungen und Kantenmessungen sehr geeignet.

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Bei der hier verwendeten Methode wurde kohärentes Licht aus einer Helium-Neon-Laserquelle mit einer Wellenlänge von etwa 633 Millimikron, einer Strahlweite mit einem Durchmesser von etwa O,O3ö cm und einer Strahldivergenz von etwa 0,003 Radian durch eine zu prüfende Glasprobe gerichtet. Der Strahl folgte dabei einer Ebene, die parallel zu den Hauptoberflächen der Probe war und etwa in der Mitte zwischen diesen lag, so daß das beobachtete Licht und die dunklen Spektrallinien des Lichtes maximal zu dem Laser hin verschoben werden, wodurch sichergestellt wird, daß die Peakebene der restlichen Spannung (peak residual tension plane) beobachtet wird. Wie ausgeführt wurde, sind Licht und dunkle Spektrallinien des Lichtes entlang des Strahlenlänge beobachtbar. Dieses Phänomen ist auf die Lichtverzögerung zurückzuführen, die durch den Polarisierungseinfluß der Hauptspannung hervorgerufen wird. Die zentrale Spannung kann aufgrund der folgenden Gleichung ermittelt werden:

20 CT - N χ 633 mmu/ L.

In dieser Formel haben die Symbole folgende Bedeutung:

CT = zentrale Spannung in Millimikron pro Zoll N » Zahl der sich wiederholenden Spektrallinien entlang der Länge L L= Länge in Zoll, die so gewählt ist, daß

sie eine ganze Zahl von Spektrallinien L einschließt.

Um die zentrale Spannung in 0,45^kg/ Quadratzoll umzuwandeln, wird die obige zentrale Spannung multipliziert mit dem optischen Spannungskoeffizieiiten des gemessenen Glases. Handelsübliches Floatglas hat einen optischen Spannungskoeffizienten von 2,26; handelsübliches Tafelglas hat einen optischen Spannungakoeffizienten von 2,31

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und die hier offenbarten BpO, - Gläser haben Koeffizienten von 2,08.

In einer weiteren Reihe von Versuchen wurde Glas der Zusammensetzung von Beispiel I in einem technischen Versuchs-Wannenofen geschmolzen, geläutert und nach dem Floatverfahren verformt, um die Möglichkeit der technischen Herstellung von derartigem Glas zu untersuchen und um ausreichende Mengen für die nachstehend beschriebenen Temperversuche in größerem Maßstab zu gewinnen.

Es wurde dabei festgestellt, daß das Glas nach der Erfindung mit der verbesserten Temperbarkeit auch für das Schmelzen und Läutern vorteilhafte Eigenschaften besitzt und daß sich äußerst dünne Gläser durch das Floatverfahren nach den Arbeitsweisen den US-Patentsehriften 3 241 938 und 3 241 939 herstellen lassen. Das B₀O, -

ο *

Glas von Beispiel I schmilzt gut bei nur 1400 C, wogegen handelsübliches Floatglas oberhalb von 1466° C geschmolzen werden muß. Beim Vergleich der Leistung einer gegebenen Anlage für die technische Herstellung von Glas wurde gefunden, daß das Glas nach der Erfindung mit einem 'um 12 % erhöhten Ausstoß gegenüber dein handelsüblichen Glas hergestellt werden kann ( 19 t pro Tag im Vergleich zu 17 t handelsübliches Glas pro Tag). Darauf beruht auch eine Verminderung des Brennstoffverbrauches beim Schmelzen des Glases nach der Erfindung, wobei dieser Verminderung etwa 10 % Brennstoff entspricht. Weiterhin ist für das Glas nach der Erfindung eine überraschende Abnahme von Blasen auffällig, wenn das Glas unter ähnlichen Bedingungen geläutert wird wie ein handelsübliches Floatglas, das in dem gleichen Ofen hergestellt wurde. Dieses Glas hat 20 bis 5>0 Blasen

pro 231 cm eines 0,674-7 cm Glases (6-inch square of 1/4-inch) im Vergleich zu 90 bis 400 Blasen für ein in gleicher Waise hergestelltes handelsübliches Floatglas.

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Die Verarbeitung der Glasmasse im Floatverfahren, bei der das Glas auf einer Metallschmelze schwimmend erstarrt, ist deshalb auch von besonderem Interesse für Gläser der hier angegebenen Zusammensetzung. Es können kontinuierliche Glasbänder aus diesen Glaszusammensetzungen von kontrollierten Dicken nach dem Floatverfahren hergestellt werden, z. B. von Dicken in cm von 0,67^7, 0,5556, 0,4-762, 0,3810, 0,3175, 0,2285, 0,1523 und 0,1028.

TJa das Verhalten dieses Floatglases beim Tempern zu untersuchen, wurden mit Gläsern einer Dicke von 0,3175 cm und 0,2285 cm eine Reihe von Temperungsversuchen durchgeführt, wobei übliche Gasherd-Temperungsverfahren verwendet wurden, wie sie in den US-Patentsehriften 3 223 501, 3 481 724 und 3 409 4-22, Fig. 8, beschrieben sind.

Es wurden etwa 500 Glasstückchen aus dem Glas der Zusammensetzung von Beispiel I, das nach dem Floatverfahren auf eine Dicke von 0,3175 cm verformt worden war, zu einer Große von 12,7 cm χ 91,4 cm geschnitten. Eine zweite Probe bestand aus 500 Stücken der gleichen Merkmale mit der Ausnahme, daß das Glas nur eine Dicke von 0,2285 cm hatte. Eine dritte Probe bestand aus 500 Stücken eines handelsüblichen Floatglases von einer

25 Dicke von 0,3175 cm.

Es wurde zur Behandlung dieser Probe eine Gasherd-Temperung seinrichtung verwendet, die nachstehend beschrieben wird. Der Ofen hatte die folgenden Dimensionen: Erhitzte Gesamtlänge 20,1 m; Vorheizzone mit elektrischen Strahlheizern und einem Rollenband zur Förderung des Glases 9,1 m; ein Gasherd mit einem Gasträgerbett und einem Scheibenantrieb (gas support bed and disk drive) 11 m. Quenchluft kann von oben und

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unten im Anschluß an den Ofenausgang in einem verstellbaren Abstand zwischen den Zuführvorrichtungen eingeblasen werden. Der Abstand zwischen den oben und unten angeordneten Blas einrichtungen wird auf 0,71 cm eingestellt.

Ein erster Test wird mit Glas von einer Dicke von 0,3175 cm mit einer Durchsatzgeschwindigkeit von 1270 cm pro Minute und einer Zeitfolge von etwa 6 Sekunden zwischen den Glasstücken durchgeführt. Der Druck der Quenchluft

ο
wird oben auf 0,14-9 kg/cm (34- ounce per square inch) und unten auf etwa 0,144 kg/cm (33 ounce per square inch) eingestellt. Die erhaltene Temperung ist befriedigend und die Verluste im Ofen liegen bei etwa 0,5 %; Dieser Wert ist vergleichbar denjenigen, die man bei Floatgläsern erhält, die in ähnlicher Weise bearbeitet werden.

Obwohl die normale Durchsatzgeschwindigkeit zur Vergütung von handelsüblichem Floatglas bei dieser besonderen Einrichtung 1270 cm pro Minute für eine vollständige Temperung beträgt, liegt die mechanische Grenze bei dieser Einrichtung bei 1520 cm pro Minute. Es wurden deshalb Versuche durchgeführt, um festzustellen, ob das Glas von Beispiel I eine ausreichend verbesserte Temperbarkeit besitzt, um einen größeren Durchsatz unter Erreichung einer vollständigen Temperung zu ermöglichen.

Dazu wurden 60 Stückchen eines 0,3175 cm-Glases durch den Ofen mit einer Geschwindigkeit von 1520 cm und einer Zeitfolge von 5 Sekunden zwischen den Stückchen durchgeführt. Die Temperatur der Vorheizzone, die normalerweise bei 799° 0 liegt, wurde auf 816° C erhöht. Der Druck der Quenchluft wurde wie beim vorhergehenden Versuch gehalten.

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Es werden Glasplatten vom Anfang, der Mitte und dem Ende des Versuches an den Kanten angetippt und zerbrochen. Die erhaltenen Teilchen sind klein, woraus auf eine vollständige Temperung geschlossen werden kann.

Da eine durch die Quenchluft hervorgerufene Schwingung zum Verbiegen des heißen Glases, das in die Quenchzone eintritt, führen kann, werden überhöhte Quenchdrücke zweckmäßigerweise vermieden. Die verwendeten niedrigeren Quenchdrücke haben außerdem den Vorteil, daß sie mit geringeren Investitionen und Betriebskosten verbunden sind. Selbstverständlich muß aber ein ausreichender Luftdruck verwendet werden, um das Glas bei der Vergütung zu tempern. In einer Reihe von Versuchen wurde erkannt, daß die verbesserte Temperbarkeit der Gläser nach der Erfindung bei vollständiger Temperung auch die Verwendung von niedrigeren Drücken für die Quenchluft gestattet.

Unter Verwendung einer Durchsatzgeschwindigkeit von 1400 cm pro Minute und einer Zeitfolge von 6 Sekunden zwischen den Glasstücken wurden Glassätze mit etwa 25 bis 50 Stücken bei verschiedenen Drücken der Quenchluft getempert. Es wurden folgende verschiedene Drücke

ρ
in kg/ cm verwendet: 0,140, 0,110, 0,086, 0,066 und 0,043 (ounces per square inch: 32, 25, 20, 15 und 10).

Diese Drücke wurden sowohl für die Quenchung von oben als auch von unten verwendet. Zusätzlich zu einem Kontrollversuch mit handelsüblichem Floatglas von einer Dicke von 0,3^75 cm wurden zwei Gläser von der Zusammensetzung des Beispiels I von einer Dicke von 0,3175 cm und 0,2285 cm getempert. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in den Tabellen IV und V dargestellt. Es ergibt sich daraus, daß das Glas mit einer besseren Temperbarkeit nach der Erfindung bei einer Dicke von O,3'l?5 cm bei niedrigeren Quenchdrücken getempert werden kann

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und daß das Glas nach der Erfindung bei einer Dicke von 0,2285 cm getempert werden kann, wogegen ein handelsübliches Floatglas bei einer Dicke vom 0,2285 cm bei Verwendung der üblichen Ausrüstung und Bedingungen nicht mit Erfolg getempert werden kann. Die Teilchengrößen in den Tabellen IV und V wurden durch die bereits beschriebenen Wethoden bestimmt. Auch für die zentrale Spannung wurde die bereits angegebene Methode verwendet." Für die Oberflächenspannung wurde die Differentialoberflächen-Refraktometrie verwendet, wie diese von R. W. Ansevin beschrieben worden ist, vgl. "Nicht-zerstörende Messung der Oberflächenspannungen in Glas", ISA Transactions 4-, O), Oktober 1965.

Die Volumenänderung der Gläser aufgrund der Änderung der Temperatur zwischen Entspannungspunkt und Erweichungspunkt wird geschätzt, indem man die Volumenänderung bei Temperaturänderung bei relativ niedrigen Temperaturen oberhalb etwa 15*6° C und bei hohen Temperaturen, bei denen das Glas geschmolzen ist, bestimmt. Man extrapoliert dann jede Bestimmung gegen den Entspannungspunkt bzw. den ^Erweichungspunkt.

Die thermische Expansion von festem Glas wird von etwa

Räumt empe:

bestimmt.

Raumtemperatur bis etwa 302° C nach ASTM-E-228-66aT

Die Veränderung der Dichte bei hoher Temperatur wird nach der volumetrischen Methode bestimmt, die von Shartsis et al vorgeschlagen wurde, vgl. L.Shartsis und S. Spinner, "Viskosität und Schmelzdichte von optischen Gläsern", Jour. Research N.B.S., 46 (3), März 1957. Hierbei wird ein Platin-Rodiumkolben mit einem Basisdurchmesser von etwa 6 cm und einem Hals von einer Höhe von 5 cm und einem Durchmesser von 2 cm verwendet, zu dem ein Platin-Rodiumstab mit einer konischen Spitze gehört,

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der kontrollierbar in dem Hals bewegt werden kann und dessen Stellung überwacht werden kann. Nachdem der Kolben und der Stab für die Änderung des Volumens und der Länge und der Änderung der Temperatur bei etwa Raumtemperatur kalibriert worden sind, wird der Kolben mit einer derartigen Glasmenge gefüllt, daß die obere Grenzfläche des geschmolzenen Glases in dem engen Hals liegt. In dem Ausmaß, wie die Temperatur der Vorrichtung und des Glases geändert wird, wird der Stab bewegt, um die Glasoberfläche zu berühren. Die Berührung wird durch Prüfung eines elektrischen Schlusses zwischen dem Stab und dem Kolben über das geschmolzene Glas unter Verwendung eines Standard-Ohmeters, wie z. B. eines Simpson-Ohmeters, bestimmt. Die Stellung des Stabes wird auf Glasvolumen in Übereinstimmung mit der vorausgehenden Kalibrierung umgewandelt. Während dieser Volumenbestimmungen wird die Temperatur des Glases auf und ab variiert, ohne daß dabei eine bestimmte Reihenfolge einzuhalten ist.

Die Werte für die Prüfung bei hoher und niedriger Temperatur sind als spezifische Volumina gegen die Temperatur in Fig. 1 aufgetragen. Die Werte für niedrige Temperatur erstrecken sich für jedes Glas linear zum Entspannungspunkt und die Werte für hohe Temperatur für jedes Glas gegen die Temperatur des Erweichungspunktes, wie Pig. 1 zeigt. Die Interpolation zwischen dem Erweichungspunkt und dem Entspannungspunkt ergibt einen Grad der Volumenänderung während der Transformation.

Fig. 1 zeigt, daß Glas mit einer hohen Temperbarkeit von gewöhnlichem Kalk-Soda-Siliciumdioxid-Glas in seinem Grad der scheinbaren Volumenänderung oberhalb des Entspannungepunktes abweicht. Es ist lange angenommen worden, daß Gläser mit hohem Expansionskoeffizienten unterhalb des Entspannungspunktee gut temperbar

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seien. Vie aber hier demonstriert wird, kann ein Glas mit einem Expansionskoeffizienten, der demjenigen von gewöhnlichem Kalk-Soda-Siliciumdioxid-Glas vergleichbar ist, eine überlegene Temperbarkeit besitzen, wenn es eine wesentliche Volumenänderung bei Änderung der Temperatur in einem kurzen Abstand zwischen dem Entspannungspunkt und dem Erweichungspunkt, ähnlich den bevorzugten Glaszusammensetzungen nach dieser Erfindun hat.

Die Änderung der Schmelzdichte mit der Änderung der Temperatur läßt sich mit einer Genauigkeit von etwa 0,5 % ' oder noch genauer bestimmen. Die ermittelten spezifischen Dichten werden im folgenden gezeigt:

Tabelle VI

15 Schmelzdichte g/ccm

Floatglas ^B2°3 ~ Glas, Beispiel I

Temperatur	Dichte	Temperatur	Dichte
⁰C		⁰C
1371	2,280	1317	2,283
1307	2,295	1262	2,291
1262	2,305	1204	2,302
1205	2,313	1148	2,314
1154	2,323	1095	2,325
1095	2,334	1039	2,336

Die große und schnelle Änderung des spezifischen Volumens mit sich ändernder Temperatur innerhalb des kurzen Intervalles zwischen dem Entspannungspunkt und dem Erweichungspunkt wird verglichen für das gut temperbare Glas mit den Eigenschaften von handelsüblichem Floatglas in- den Figuren 1 und 2 und wird auch nachstehend zusammengefaßt.

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Tabelle VII

Vergleich der Eigenschaften im Intervall zwischen Entspannungspunkt und Erweichungspunkt

Erweichung spunkt Ent ep «wTTH^g spunkt Intervall

Spezifisches Volumen Erweichungspunkt

Änderung

Grad der Änderung

Floatglas	BoO^-Glas,
	Beispiel I
⁰C	⁰C
726	695
507	507
219	188
0,4145 ccm/g	0,4155 ccm/g
0,4070 ccm/g	0,4033 ccm/g
0,0075 ccm/g	0,0122 ccm/g
1,908 χ 10~^	3,609 x 10"⁵
ccm/g/°F	ccm/g/°F.

Aus den vorstehenden Beispielen und Ausführungen geht hervor, daß die Erfindung nicht auf die Verwendung von spezifischen Glaszusammensetzungen für die thermische Temperung beschränkt ist. Die Erfindung offenbar Verbesserungen für die thermische Temperung von Glas und für thermisch getemperte Glasgegenstände, zu denen die Verwendung von Gläsern mit physikalischen Eigenschaften im Bereich der thermischen Temperung gehören, die bisher nicht in Betracht gezogen worden sind.

Die vorstehend gezeigten Ausführungsformen und Beispiele der Erfindung dienen nur zu ihrer Erläuterung, sind aber in keiner Weise beschränkend.

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	Kinfluü	1 140	Tabelle IV	0,56	die Temperung von 0	Oberflächenkom pression kg/cm² (lb/Inch²)	(23 545)	,3175 cm G	las	I
	Glastyp Durchsatz geschwindig keit cm/Minute	1 520	des Druckes der Quenchluft auf	0,39		650		Zentrale Mu/cm	Spannung (Mu/Inch)	PO VX
	Übliches Floatglas	1 400	Luftdruck Teilchen größe 2 kg/cm (ounces/psi) g	16,61	1			11 7^0	( 4 620)
	Übliches Floatglas	1 270	0,140 (32)	0,06		—*—	—
	übliches Floatglas	1 400	0,140 (32)	0,10		—	(18 750)
O	B₂O₅-GIaS	1 400	0,043 (10)	0,11		320	—	—	—
ID OO	B₂O₅-GIaS	1 400	0,140 (32)	0,07	1	—	(19 620)	10 500	( 4 140)
tD	B₂O₅-GIaS	1 520	0,140 (32)	0,13		370	(24 415)	—	—	O
cn	B₂O₅-GIaS	1 520	0,140 (32)	0,09	1	715	(22 235)	11 500	( 4 520)	CJ) O
	B₂O₅-GIaS	1 520	0,140 (32)	0,21	1	5&D	(23 108)	11 430	( 4 505)	OO
	B₂O₅-GIaS	1 400	0,140 (32)	0,18	1	620	—	12 400	( 4 885)
	B₃O₅-GIaS	1 400	0,140 (32)	0,18	. 1	—	(18 750)	10 730	( 4 220)
	B₂O₅-GIaS	1 400	0,140 (32)	0,26		320	(20 490)	—	—
	B₂O₅-GIaS	1 400	0,110 (25)	0,28	1	440	(19 620)	12 300	( 4 845)
	B₂O₅-GIaS		0,086 (20)		1	370		10 120	( 3 995)
	B₂O₅-GIaS		0,066 (15)		1			10 030	C 3 955)
		0,043 (10)

Tabelle V

Einfluß des Druckes der Quenchluft auf die Temperung von

cm-Glas

Glastyp Durchsatz-

geschwindigkeit cm/Minute

Luftdruck

kg/cm (ounces/psi) Teilchen- Oberflächenkomgröße pression

kg/cm² (lb/Inch²) Mu/cm

Zentrale Spannung (Mu/Inch)

Übliches

Floatglas ( Konnte nicht verarbeitet werden )

0983	B₂O	,-Glas	1 1	400 400	0,140 0,140	(32) (32)	1,76 0,54
co	B₂O	₃-Glas	1	400	0,172	(40)	0,31
cn	B₂O	₅-Glas	1	400	0,172	(40)	0,44
	B₂O	,-Glas	1	400	0,172	(40)	0,33
	B₀O	,-Glas	1	400	0,172	(40)	0,39

1 560 (22 235) 10 100 (3 980)

1	530	(21	800)	11	950	(4	7IO)	Si ^
1	375	(19	620)	11	400	(4	480)
1	660	(23	545)	12	050	(4	740)

Claims

Patentansprüche:

Iy Thermisch getempertes Flachglas, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens 60 % SiOp, mindestens 5 % Erdalkalioxid und K₃O und Na₃O in 5 bis 25 %· enthält und der Unterschied zwischen dem Erweichungspunkt und dem Entspannungspunkt nicht größer als 194⁰ 0 ist.
2. Glas nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas eine Dicke von nicht größer als O, 3^75 cm hat.
3. Glas nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kompressionsspannung auf der Oberfläche des

ρ Glases mindestens 1260 kg/ cm beträgt.
4. Thermisch getempertes Flachglas, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen besteht aus 60 bis 75 % SiO₂, O bis 15 % CaO, 0 bis 10 % MgO, wobei das Gesamtgewicht von CaO und MgO bei 5 bis 15 % liegt, 5 bis 24 % Na₂O, 0 bis 21 % K₃O, wobei das Gesamtgewicht von Na₃O und K₂O bei 5 bis 24 % liegt und eine wirksame Menge von B₂O, oder TiO₂ oder Mischungen von beiden, um dem Glas die Eigenschaft zu verleihen, daß der Intervall zwischen dem Erweichungspunkt und dem Entspannungspunkt nicht größer als 194° G,i*t.- ,
5. Glas nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es eine höhere Änderung des spezifischen Volumens in dem Intervall zwischen dem Erweichungspunkt

und dem Entspannungspunkt gegenüber üblichem Floatglas hat.

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6. Glas nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas einen Grad der Änderung des spezifischen Volumens in Abhängigkeit von der Temperatur im Intervall zwischen dem Erweichungspunkt und dem Entspannungspunkt hat, der größer ist als derjenige von üblichem Floatglas.
7. Glas nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Änderung des spezifischen Volumens mindestens etwa 2,8 χ 10"^ ccm/g/° F beträgt.
8. Glas nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtanteil von B₂O, und TiO₂ zwischen etwa 2,5 bis etwa 22,4 % liegt, wobei B₃O₅ in Mengen von O bis 22,4 % und mindestens zu 1,7 % in Abwesenheit von TiO₂ vorhanden ist und TiO₂ in Mengen von 0 bis 10 % und mindestens von 1,4 % in Abwesenheit von B₂O, vorhanden ist.
9. Glas nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas im wesentlichen besteht aus 65 bis 75 % SKU, 8 bis 15 % CaO, 1 bis 5 % MgO, wobei das Gesamtgewicht von CaO und MgO im Bereich von 8 bis 15 % liegt, 5 bis 16 % Na₂O, 1 bis 12 % K₃O, wobei das Gesamtgewicht von Na₂O und K₂O im Bereich von 6 bis 18 % liegt, 4 bis 10 % B₅O₅ und/oder 4 bis 10 % TiO₂, wobei das Gesamtgewicht von B₂O, und TiO₂ im Bereich von 4 bis 10 % liegt.
10. Glas nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß

die Kompression auf der Oberfläche des Glases minde-

o
stens 1260 kg/ cm beträgt.
11. Glas nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas nicht dicker als O,3175 ist.

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12. Glas nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas nicht dicker als 0,254- cm ist.
13· Verfahren zum Tempern von Flachglas, bei dem das Glas durch Berühren mit einer Quenchfliissigkeit oder einem Quenchgas rasch von einer Temperatur oberhalb des Entspannungspunktes auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt wird und im Endzustand auf Raumtemperatur abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas, das getempert wird, mindestens 60 % SiO₂, mindestens 5 % Erdalkalioxid und K₂O und Na₂O in einer Summe von 5 bis 25 % enthält und daß der Intervall zwischen dem Erweichungspunkt und dem Entspannungspunkt des Glases nicht großer als 19*° C ist.
14. Verfahren zum Tempern von Flachglas, bei dem das Glas durch Berühren mit einer Quenchflüssigkeit räder einem Quenchgas rasch von einer Temperatur oberhalb des Entspannungspunktes auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt wird und im Endzustand auf Raumtemperatur abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas, das getempert wird, eine größere Änderung im spezifischen Volumen bei Änderung der Temperatur innerhalb des Intervalles zwischem dem Erweichungspunkt und dem Entspannungspunkt besitzt als übliches Floatglas.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas ein Alkali-Erdalkalioxid-Siliciumdioxid-Glas ist, das mindestens 60 % SiO₂, mindestens 5 % Erdalkalioxid und K₂O und Na₂O in einer Summe zwischen etwa 5 bis 25 % enthält und daß der Unterschied zwischen dem Erweichungspunkt und dem Entspannungspunkt des Glases nicht größer als 19^° C ist.

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16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine wesentlich geringere Menge an Quenchflüssigkeit oder Quenchgas für die Temperung verwendet wird als dies zur Temperung eines üblichen Floatglases von der gleichen Dicke und dem gleichen Festigkeitsgrad unter Verwendung der gleichen Einrichtung erforderlich ist.
17· Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Glas eine Dicke von nicht größer als O,3175 cm hat.
18. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Glas eine Dicke von nicht größer als 0,3175 cm hat und eine ausreichende Menge eines Quenchmittels verwendet wird, daß das Glas an der Oberfläche eine Kompressionsspannung von mindestens 1260 kg/cm hat.
19. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Glae im wesentlichen besteht aus 60 bis 75 % SiO₂, 0 bis 15 % CaO, 0 bis 10 % MgO, wobei das Gesamtgewicht von CaO und MgO im Bereich von 5 bis 15 % liegt, 5 bis 24 % Na₅O, 0 bis 21 % K₂O, wobei das Gesamtgewicht von Na₂O und K₂O bei 5 bis 24 % liegt, 1,7 bis 22,4 % B₃O₅ und/oder 1,4 bis 10 % TiO₂, wobei das Gesamtgewicht von B₂O, und TiO₂ im Bereich von 2,5 bis 22,4 % liegt.
20. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß das Glas im wesentlichen besteht aus 65 bis 75 % SiO₂, 8 bis 15 % CaO, 1 bis 5 % MgO, wobei das Gesamtgewicht von CaO und MgO im Bereich von 8 bis 15 % liegt, 5 bis 16 % Na₃O, 1 bis 12 % K₂O, wobei das Gesamtgewicht von Na₂O und K₂O im Bereich von 6 bis 18 % liegt, 4 bis 10 % B₃O₃ und/oder 4 bis 10 % TiO₂,

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2 1 ORQ1R

wobei das Gesamtgewicht von B₂O* und TiO₂ im Bereich von 4 bis 10 % liegt.
21. Verfahren zum Tempern von Flachglas, bei dem. das Glas durch Berühren mit einer Quenchflüssigkeit oder einem Quenchgas rasch von-einer Temperatur oberhalb des Entspannungspunktes auf eine niedrigere Temperatur abgekühlt wird und im Endzustand auf Raumtemperatur abgekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das getemperte Glas einen größeren Grad der Änderung des spezifischen Volumens in Abhängigkeit von der Temperatur im Temperaturbereich zwischen seinem Erweichungspunkt und seinem Entspannungspunkt hat als ein übliches Floatglas bei dem Erwärmen im gleichen Temperaturbereich.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Grad der Änderung des spezifischen Volumens in Abhängigkeit der Änderung der Temperatur im Intervall zwischen dem Erweichungspunkt und dem Entsp an:

ist.

spannungspunkt mindestens etwa 2,8 χ ΙΟ""⁷ ccm/g/°F
23. Verfahren zur Herstellung von Flachglas mit verbesserter Temperbarkeit durch das Floatverfahren, bei

^: dem geschmolzenes Glas auf ein Bad eines geschmolzenen Metalles gegossen wird, Ablühlen des Glases und Entfernen des Glases, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasmischung mindestens 60 % SiÜ2, mindestens 5 % Erdalkalioxid, KpO und Na₂O in Mengen von 5 his 25 % und wirksame Mengen von B₂O, oder TiO₂ oder Mischungen davon enthält, um ihm die Eigenschaft zu verleihen, daß der Intervall zwischen seinem Erweichungspunkt und seinem Entspannungspunkt nicht größer als 194-° G ist.

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