DE2209105C2

DE2209105C2 - Verfahren zum Herstellen von vorgespanntem Sicherheitsglas mit Doppelbrucheigenschaften

Info

Publication number: DE2209105C2
Application number: DE2209105A
Authority: DE
Inventors: Erwin W. Dr. Dipl.-Chem. 7000 Stuttgart Wartenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-03-01
Filing date: 1972-02-25
Publication date: 1982-10-21
Also published as: US3844758A; GB1359885A; IT949767B; CA965954A; FR2128393B1; BE780008A; FR2128393A1; DE2209105A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von vorgespanntem Sicherheitsglas mit Doppelbrucheigenschaften, bei dem man zur Induzierung einer bestimmten Spannung im Glas ein Kühlmedium bestimmter Viskosität auswählt und das erhitzte Glas durch Eintauchen in dem Medium auf einen Zugspannungsbereich zwischen 350 und 490 kg/cm² abschreckt.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art (DE-OS 1965823) werden als Kühlmedium Mineralöle verwendet, die zu einer um so größeren Vorspannung des Glases führen sollen, je höher ihre Viskosität ist. Dabei werden ferner die Viskositätsangaben sämtlich auf 38 C bezogen, eine Temperatur, die weit unter den üblichen Abschrecktemperaturen liegt.

Das bekannte Verfahren hat bisher keine gewerbliche Anwendung gefunden, was wohl darauf zurückzuführen ist, daß Mineralöle mit jeweils höherer Viskosität nicht in der gewünschten Weise zu Sicherheitsglas mit jeweils höherem Vorspannungsgrad führen.

Es ist ferner bekannt (GB-PS 12 15954), beim Herstellen von vorgespanntem Sicherheitsglas als Kühlmedium eine Trägerflüssigkeit mit hohem Siedepunkt zu verwenden, dem eine geringe Menge einer Zusatzflüssigkeit mit erheblich niedrigerem Siedepunkt zugegeben wird. Dabei erfolgt die Wärmeabfuhr beim Abschreckvorgang allein durch die aufzubringende Verdampfungswärme für die nieder siedende Zusatzflüssigkeit. Da keine Wärmeabfuhr durch Konvektion erfolgt, besteht in diesem Fall auch kein Zusammenhang mit der Viskosität des Kühlbades.

Schließlich hat man auch schon Glas in Silikonölen abgeschreckt (Inorg. Materials 5, 1969 S. HK)-106), ohne dabei jedoch einen eindeutigen Zusammenhang zwischen Viskosität und Zugspannung, der für die Herstellung von vorgespanntem Sicherheitsglas mit Doppelbrucheigenschaften ausnutzbar wäre, festzustellen.

Unter Sicherheitsglas mit Doppelbruchcigenschaften, wie es sich beispielsweise zur Verwendung als Windschutzscheibe in einem Kraftfahrzeug eignet, versteht man folgendes:

Wenn eine solche Glasscheibe von einem scharfen Gegenstand, beispielsweise einem auf die Außenseite der Scheibe aufschlagenden Stein, getroffen wird, tritt kein ausgedehnter, die Sicht behindernder Splitteroder Krümelbruch auf. Vielmehr ruft ein solcher scharfer Gegenstand lediglich Sprünge oder Risse in der Nähe des Auftreffpunktes hervor. Wenn hingegen ein stumpfes Objekt mit hoher Energie auf eine solche Scheibe auftrifft, beispielsweise der Kopf eines Kraftfahrzeuginsassen, erhöht die hierdurch hervorgerufene Verbiegung des Glases die Spannung im Glas in der Weise, daß sich ein ausgedehnter Krümelbruch ergibt, bei dem Partikel entstehen, die so klein sind, daß sich die Windschutzscheibe auflöst und ernsthafte Verletzungen am Fahrzeuginsassen nicht eintreten.

Der beim Zerspringen eines vorgespannten Glases auftretende Zerkrümelungsgrad wird üblicherweise durch die »Krümeizahl« gemessen, das ist die Anzahl der pro cm² Glas entstehenden Teilchen oder Krümel. Diese Krümelzahl ist weiterhin ein Maß für die Voroder Zugspannung, die durch den Absclireck- oder Härtungsvorgang dem Glas mitgeteilt wurde.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von vorgespanntem Sicherheitsglas mit Doppelbrucheigenschaften anzugeben.

Die Λuίgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man in Silikonölen abschreckt, deren Viskositäten bei der entsprechenden Abschrecktemperatur im Bereich von 3 bis 120 centistokes eine Folge ansteigender Werte bilden, und daß man zur Erzeugung einer kleineren Zugspannung eine Flüssigkeit größerer Viskosität und zur Erzeugung einer größeren Zugspannung eine Flüssigkeit kleinerer Viskosität derart verwendet, daß die induzierte Zugspannung erst dann zu einem Krümelbruch des Glases führt, wenn diesem durch Auftreffen eines stumpfen Objekts eine zusätzliche Biegespannung erteilt wird.

Hierdurch wird der Vorteil erreicht, daß man in eindeutiger und praktisch ausnutzbarer Weise eine Auswahl unter bestimmten zu erzielenden Zugspannungen treffen kann, welche z. B. in Abhängigkeit von einem bestimmten Anwendungszweck dem Glas mitgeteilt werden sollen. Mit anderen Worten, es läßt sich ein vorgespanntes Glas bestimmter »Krümelzahl« herstellen, welches als Sicherheitsglas mit von vornherein angebbaren Doppelbrucheigenschaften eingesetzt werden kann.

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der im Glas erzeugten Zugspannung (Ordinate) gegen die Viskosität der Abschreckflüssigkeit (Abzisse) bei 100° C und

Fig. 2 eine graphische Darstellung der durch Anschlagen mit einer Körnerspitze erzeugten Krümelzahl pro cm² (Abzisse) gegen die Viskosität des Abschreckbades (Ordinate).

Es wurde gefunden, daß es verschiedene Familien von Silikonölen gibt, die zum Abschrecken heißer Gläser geeignet sind, wobei die Glieder jeder Familie bei einer bestimmten Temperatur, nämlich der Abschrecktemperatur, durch jeweils höhere Viskositätswerte gekennzeichnet sind, die ihrerseits jeweils abnehmenden Zugspannungen des in diesen Ölen gehärteten Glases entsprechen.

Nach dem Grundgedanken der Erfindung wählt man aus einer Schar von Silikonölen, deren Viskositii-

ten bei einer bestimmten Abschrecktemperatur über einen definierten Viskositälsbereich verteilt sind, welcher seinerseits einem bestimmten Bereich dem bestreffenden Glas mitzuteilender Zugspannungen entspricht, ein bestimmtes Öl derart aus, daß es eine Viskosität besitzt, welche die gewünschte Zugspannung im Glas hervorruft, wenn dieses bei der bestimmten Abschrecktemperatur in diesem Silikonöl abgeschreckt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere zur Anwendung beim Vorspannen von normalen tecnnischen Natron-Kalk-Gläsern von etwa 3 mm Dicke.

Brauchbare Familien von Silikonölen sind beispielsweise die Methylpolysiloxane oder die Methylpolysiloxane oder Phenylmethylpolysiloxane. Es werden in erster Linie handelsübliche Silikonöle verwendet, welche klar definierte Viskositäten besitzen. Kühlmedien mit dazwischen gelegenen Viskositätswerten lassen sich dadurch herstellen, daß zwei Silikonöle der betreffenden Familie mit jeweils höherer und niederer Viskosität als die gewünschte Viskosität gemischt werden. Die Mischung erfolgt in einem solchen Verhältnis, daß sich eine Flüssigkeit mit der gewünschten Viskosität ergibt.

Während des Abschreck- oder Härtungsvorganges im Kühlbad erfolgt der Wärmeentzug von der Oberfläche des Glases in erster Linie durch Konvektionsströmung innerhalb des Bades. Die untere Grenze des geeigneten Viskositätsbereichs der Silikonöle jeder Familie ist infolgedessen der Viskositätswert des ersten Silikonöls jener Familie, und zwar betrachtet in der Reihenfolge ansteigender Viskositätswerte, bei dem ein wirksamer Wärmeentzug beim Abschrecken hauptsächlich durch Konvektionsströmung innerhalb des Silikonöles erfolgt.

Silikonöle jeder Familie am unteren Ende dieses Viskositätsbereichs können im Glas Zugspannungen derart hervorrufen, daß das Glas in kleine Partikel oder Krümel zerspringt, wenn das Glas mit der Spitze eines Körners angeschlagen wird; dies nennt man »Krümelbruch«, wobei dieser Bruch das ganze oder den größten Teil des betreffenden Glasstückes erfaßt.

Silikonöle, die in einem anderen Abschnitt des Viskositätsbereiches liegen, ergeben Gläser, welche die obenerwähnten Doppelbrucheigenschaften besitzen. Bei der Auswahl dieses Abschnittes des Viskositätsbereiches gilt als untere Grenze derjenige Viskositätswert, betrachtet wiederum in der Reihenfolge ansteigender Viskositäten, welcher im Glas eine Zugspannung induziert, die nicht ausreicht, um beim Schlagen mit einem spitzen Gegenstand einen typischen Krümelbruch zu erzeugen. Die obere Grenze jenes Viskositäts-Teilbereiches ist derjenige Viskositätswert, bei welchem dem Glas eine solche Zugspannung mitgeteilt wird, daß sich gerade die Krümelbruchstruktur zeigt, wenn die Biegespannung des Glases durch das Auftreffen eines weicher. Gegenstandes vergrößert wird. Jenseits dieser oberen Grenze des betreffenden Teilbereiches gibt es in jeder Familie noch Silikonöle mit höherer Viskosität, die immer noch eine bestimmte Druckspannung im Glas hervorrufen, welche ihrerseits in natürlicher Weise die Festigkeit des Glases verbessern kann, und zwar auch dann, wenn bei Erhöhung der Zugspannung durch Bicgebeanspruchung ein Krümelbruch gewöhnlich nicht eintritt.

Glas, auf welches sich das erfindungsgemaße Verfahren anwenden läßt, kann die Form ebener oder t»ebogener Glasscheiben haben oder auch in Gestalt von Glasgegenständen, wie Hohlglaswaren, insbesondere Glasbehältern und Flaschen, Glasgeschirr, Isolatoren, Hohlglasblöcke usw. vorliegen. Das erfindungsgemaße Verfahren läßt sich ferner auch auf das Härten oder Vorspannen kleiner Glasgegenstände anwenden, beispielsweise von Linsen und Meßgläsern.

Fig. 1 eine graphische Darstellung der im Glas erzeugten Zugspannung (Ordinate) gegen die Viskosität der Abschreckflüssigkeit (Abszisse) bei 100 C und

Fig. 2 eine graphische Darstellung der durch Anschlagen mit einer Körnerspitze erzeugten Krümelzahl pro cnr (Abszisse) gegen die Viskosität des Abschreckbades (Ordinate)"

Um vergleichbare Zahlen für jede Familie der hier benutzten Flüssigkeiten zu erhalten, wurden stets Stücke aus Natron-Kalk-Glas derselben Größe, nämlich 120 mm x 20 mm verwendet. Für die Härtung jedes Glasstückes wurde immer die gleiche Apparatur benützt. Zunächst wurde das Glas in einem bei 800 C gehaltenen Ofen auf eine Temperatur zwischen etwa 68()^: C und 700 C erwärmt. Das Glas verblieb etwa 135 see im Ofen und fiel hierauf unter der Wirkung seiner Schwere aus dem Ofen über eine Entfernung von etwa 20 cm in ein Bad mit 500 cm³ Kühlflüssigkeit, die konstant bei einer Arbeitstemperatur von 100 C gehalten wurde.

Wenn das heiße Glasstück in die Kühlflüssigkeit eintaucht, erfolgt unmittelbar eine rasche Erhitzung derjenigen Flüssigkeitsschicht, die in Berührung mit der Glasoberfläche gelangt, solange das Glas der Länge nach durch die Flüssigkeit nach unten wandert. Die erfindungsgemäß verwendete Flüssigkeit soll vorzugsweise im Bereich dieser erhitzten Flüssigkeitsschicht keine chemische Veränderung erfahren.

Um eine viskositätsabhängige Kontrolle der bei der Härtung im Glas erzeugten Zugspannungen zu erhalten, erweist es sich als vorteilhaft, die Abschreckflüssigkeit so auszuwählen, daß bei der betreffenden Arbeitstemperatur, z. B. 100° C, der effektive Wärmeentzug von der Glasoberfläche hauptsächlich durch Konvektionsströmung innerhalb des Flüssigkeitskörpers stattfindet.

Flüssigkeitsfamilien, welche sich erfindungsgemäß besonders brauchbar erweisen, sind die Familien der chemisch miteinander verwandten Silikonöle. Innerhalb jeder Familie spiegelt sich die molekulare Komplexität in der Viskosität wider. Je komplexer der molekulare Aufbau, um so höher ist die Viskosität. Innerhalb der Familien verwandter, handelsüblicher Silikonöle finden sich Flüssigkeiten, deren Viskosität bei 100° C von etwa 0,5 bis 10⁶ centistokes reicht.

Zur Erläuterung der Erfindung werden nunmehr besondere Versuche unter Ausnutzung bestimmter Silikonölbereiche beschrieben. Es wurden Silikonöle benutzt, welche von der Wacker-Chemie GmbH in München hergestellt werden.

Eine Familie solcher Silikonöle umfaßt die Öle mit der Bezeichnung »AK«; es handelt sich hierbei um eine Gruppe von Methylpolysiloxanen.

Bei einer Arbeitstemperatur von 100 C nesitzt jedes Öl dieser AK-Familie eine wohlbestimmte Viskosität. Unter Verwenduni! dieser AK-Öle \v;ir es möii-

lieh, aus dieser Familie eine Reihe von Ölen auszuwählen, deren Viskositäten bei 100' C über einen weiten Bereich wachsender Viskositäten verteilt waren, wobei jeweils die Viskosität jeder Flüssigkeit bei 100 C etwas niedriger als die Viskosität der nachfolgenden Flüssigkeit war. Auf diese Weise besitzt jede Flüssigkeitsfamilie eine zugeordnete Reihe ansteigender Viskositätswerte. Bei anderer Arbeitstemperatur, beispielsweise 150 C, wäre auch der Viskositätsbereich anders.

Die Ergebnisse der Abschreckung einer Reihe von je gleichen, 3 mm dicken Glasstücken in der oben beschriebenen Weise sind in der nachstehenden Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Wacker-Silikonöle der AK-Reihe Glasdicke: 3 mm

OeI No.

Viskosität bei

100° C
(centistokes)

Zugspannung Krümelzahl :< (kg/cm²) (/cm²)

1	6.7	875	33
2	8	760	30
3	10	695	26
4	12	660	22
5	15	595	20
6	17	590	13
7	20	555	6
8	2i	550	4
9	34	540	_
10	90	400	_
11	120	325	_
12	350	'280
13	4 000	235	-

Jedes in der Tabelle angegebene Ergebnis repräsentiert einen Mittelwert, der jeweils durch Abschreckung einer Mehrzahl von Glasstücken in dem #. betreffenden Silikonöl erhalten wurde. Jedes Glas wurde nach dem Abschrecken innerhalb des Öles auf die Öltemperatur von 100° C abgekühlt. Nach Herausnahme und Abkühlung ,:uf Raumtemperatur wurde das vorgespannte Glas gereinigt und seine Zugspannung unter Verwendung eines Babinet-Kompensators gemessen. Jedes Glas wurde anschließend mit einem Körner angeschlagen. Falls ein Krümelbruch auftrat, wurde eine entsprechende Partikelzählung vorgenommen. Das erste, geeignete Öl der AK-Reihe ist das Öl Nr. 1, bei dem es sich um ein handelsübliches Silikonöl handelt. Dieses Öl, dessen Viskosität bei 100° C 6,7 centistokes betrug, erwies sich in der Lage, ein vorgespanntes Glas zu erzeugen, wobei der effektive Hitzeentzug im wesentlichen durch Konvektionsströmung innerhalb des Öls erfolgte. Es ergab sich eine erwünschte Zugspannung von 875 km/cm². Nach dem Zerbrechen des Glases wurde eine Krümelzahl von 33/cm² ermittelt, wobei diese Krümelzahl natürlich von der Zugspannung des Glases abhängt.

Das nächste, im Handel verfügbare Öl der AK-Reihe war das Öl Nr. 6, welches eine Viskosität von 17 centistokes bei 100° C besitzt. In diesem Öl abgeschrecktes Glas hatte eine Zugspannung von kg/cm² und ergab eine mittlere Krümelzahl von es 13/cm-._

Die Öle Nr. 2 bis 5 wurden durch Vermischen entsprechender Anteile der Öle Nr. 1 und 6 erhalten, wobei das Mischungsverhältnis so gewählt wurde, daß sich jeweils die in Tabelle I angegebene Viskosität (bei 100 C) ergab. Diese Vermischung erfolgte im Verhältnis der Viskositäten der beiden Öle Nr. 1 und 6.

Die Werte für die Zugspannung und Krümelzahl zeigen, daß bei den AK-Silikonölen Nr. 1 bis 6 die von 6,7 bis 17 centistokes ansteigenden Viskositätswerte (bei 100° C) abnehmenden Werten der Zugspannung von 875 bis 590 kg/cm^: und Krümelzahlen von 33/cm² bis 13/cm^: entsprechen. Diese Werte wurden der graphischen Darstellung in Fig. 1 zugrunde gelegt, in der die Zugspannung (Ordinate) gegen die Viskosität (Abszisse) bei 100' C aufgetragen ist. Die Kurve für die Ergebnisse der Tabelle I ist in Fig. 1 mit AKi bezeichnet, was darauf hindeuten soll, daß sich die Ergebnisse auf die Abschreckung 3 mm dicker Glasstücke in Silikonölen der AK-Familie beziehen. In diesem Viskositätsbereich von 6,7 bis 17 centistokes ι ist ein scharfer Abfall der Zugspannung festzustellen, was sich nach einem bestimmten, durch die Kurve AKi repräsentierten Gesetz vollzieht. In diesem Bereich ruft eine kleine Viskositätsänderung eine große Änderung der Zugspannung hervor.

Das nächste, zur Verfügung stehende Öl in der AK-Reihe war das Öl Nr. 9 mit einer Viskosität von 34 centistokes bei 100" C. Mischungen der Öle Nr. 6 und 9 ergaben die Öle Nr. 7 und 8 mit entsprechenden Zwischenwerten der Viskosität. Die Mischöle Nr. 7 und 8 induzierten in das Glas gerade so viel Spannung, daß sich noch eine kleine Krümelzahl von 6/cm² bzw. 4/cm² nach Bruch durch Anschlagen mit einem Körner ergab.

Die Abschreckung mit dem Öl Nr. 9 lieferte ein Glas, welches beim Anschlagen mit einem Körner nicht zu Krümeln zerbrach, so daß offensichtlich die Zugspannung, welche zu 540 kg/cm² gemessen wurde, nicht ausreichte, einen Krümelbruch zu ergeben. Weitere Experimente mit den (im Handel verfügbaren) Ölen Nr. 10 bis 13, deren Viskositätswerte über einen weiten Bereich wachsender Viskosität reichen, zeigten einen progressiven Abfall der durch das Abschrecken im Glas induzierten Zugspannung, obwohl die zugehörige Kurve in Fig. 1 ziemlich flach verläuft. Bei keinem dieser letzten Versuche war die dem Glas induzierte Spannung ausreichend, um einen Krümelbruch zu ergeben, wenn das Glas mit einem Körner angeschlagen wurde. Die Zugspannung, welche durch die Öle Nr. 9 und 10 induziert wird, ist größer als 350 kg/cm² und würde im Bereich von 350 bis 490 kg/cm² ausreichen, um einen Krümelbruch dann zu ergeben, wenn das Glas durch ein stumpfes, mit hoher Energie auftreffendes Objekt verbogen wird. Die durch die Öle Nr. 9 und 10 gehärteten Gläser zeigen daher die erwünschten, obenerwähnten, »doppelten« Brucheigenschaften von Sicherheitsglas.

Die hochviskosen Öle Nr. 12 und 13 ergaben kein vorgespanntes Glas mit Krümelbrucheigenschaften oder mit erhöhter Spannung, da sich die Biegefestigkeiten der in den Ölen Nr. 12 und 13 abgeschreckten Gläser durch Messung in einem Vierpunkt-Biegetest zu 1900 kg/cm² bzw. 1850 kg/cm² ergaben. In all diesen Versuchen wurde gefunden, daß die Abnahme der Zugspannung erwartungsgemäß von einer Abnahme der Biegefestigkeit begleitet ist. In den Versuchen, deren Ergebnisse in Tabelle I angegeben sind, fiel die Biegefestigkeit von etwa 3450 kg/cm² für das im Öl Nr. 1 abgeschreckte Glas auf den oben angege-

benen Wert von 185(1 kg/cm² für das im Ol Nr. 13 abgeschreckte Glas.

Eine ähnliche Versuchsreihe wurde unter Verwendung von Wacker-Silikonölen der AR-Serie ausgeführt. Hierbei handelt es sich um Phenylmethylpolysiloxane mit 15'/r· Phenylgruppen. Die Ergebnisse dieser Versuche, bei welchen wiederum 3 mm dicke Gläser abgeschreckt wurden, sind in der nachfolgenden Tabelle II angegeben.

Tabelle II

Wacker-Silikonöle der AR- Reihe
Glasdicke: 3 mm

OeI No.

Viskosität bei

100 C
(centistokes)

Zugspannung Krünielzahl (kg/cm²) (/cm²)

1	5	845	54
2	12	450	4
3	21	420	-
4	34	400	_
5	52	395	_
6	77	345	_
7	150	325	-

Die Ergebnisse der Tabelle H sind in Fig. 1 durch die Kurve AR3 graphisch dargestellt. Diese Kurve hat eine ähnliche Form wie die Kurve AK3, verläuft jedoch unterhalb derselben. Dies zeigt an, daß ein etwas geringerer Vorspannungsgrad erreicht wurde. Jedoch gab jedes AR-SilikonöI einen definierten Vorspannungsgrad, der durch die Zugspannung und Krümelzahl wiedergegeben wird. Die in den Ölen Nr. 1 und 2 abgeschreckten Gläser ergaben nach dem Bruch definierte Krümelzahlen. Die in den Ölen Nr. 3, 4 und 5 abgeschreckten Gläser zeigten die »doppelten« Brucheigenschaften von Sicherheitsglas. Durch proportionales Vermischen der Öle Nr. 1 und 2, die beide im Handel verfügbar sind, ließen sich Gläser mit verschiedenem Vorspannungsgrad erzeugen, welche jeweils eine definierte Krümelzahl lieferten, wenn sie mit einem Körner angeschlagen wurden.

Es wurde gefunden, daß das erste Öl der AR-Serie, welches Anwendung finden kann, eine etwas geringere Viskosität bei 100° C, nämlich 5 centistokes, besaß, als das erste Öl der AK-Serie. Es ergab sich eine höhere Krümelzahl, obwohl der gemessene Zugspannungswert dieselbe Größenordnung besaß wie beim AK-Öl Nr. 1. Diese Abweichung kann durch irgendeinen Faktor verursacht sein, der bei den betreffenden Versuchen eine Rolle spielte.

Fig. 2 zeigt eine graphische Darstellung der Visko sität der Abschreckflüssigkeit (Ordinate) bei 100° C gegen die Krümelzahl (Abszisse). Bei denjenigen Gläsern, in denen nach dem Anschlagen mit einem Kömer Krümelbruch auftritt, scheint die Beziehung die Gestalt einer geraden Linie zu haben, wobei eine deutliche Tendenz der Krümelzahl vorliegt, anzusteigen, wenn die Viskosität abnimmt. Eine Auswahl einer bestimmten Krümelzahl kann dadurch erfolgen, daß man ein geeignetes Öl aus der Familie mit der gewünschten Viskosität auswählt und dann dieses Öl zum Abschrecken benutzt. Die Beziehung zwischen Viskosität und Krümelzahl wird durch den Bereich der graphischen Darstellung angegeben, der von allen eingetragenen Linien eingenommen wird, obwohl die Abweichung bei der Kurve Aiii auf irgendeine Verschiedenheit in den Ergebnissen zurückgehen mag, wie sie für das Öl Nr. 1 in Tabelle II angegeben ist. Die nachstehende Tabelle III zeigt die Ergebnisse einer Abschreckung mit Silikonölen der CR-Serie. Auch bei diesen Ölen handelt es sich um Phenylmethylpolysüoxiinc.

Tabelle III

Wacker-Silikonöle der CR-Reihe
Glasdicke: 3 mm

OeI No. Viskosität bei Zugspannung Krümelzahl

100 C (kg/cm²) (/cm²)

(centistokes)

1	5	880	34
2	K)	595	Ki
3	17	490	-
4	27	445	-
5	36	430	—
6	45	405	-
7	80	370	-

Die Ergebnisse zeigen dieselben, für die Tabellen 1 und II bereits festgestellten Tendenzen und sind in den Fig. 1 und 2 graphisch dargestellt.

Die Ergebnisse einer weiteren Versuchsreihe unter Verwendung der Silikonölreihe AP sind in der nachstehenden Tabelle IV angegeben.

Tabelle IV

Wacker-Silikonöle der AP-Reihe
Glasdicke: 3 mm

OeI No.	Viskosität bei	Zugspannung	Krümelzahl
	100^cC	(kg/cm²)	(/cm²)
	(coentistokes)
1	5.8	745	30
2	12	605	14
3	15	555	6
4	40	435	-

Die Siloxane der AP-Reihe weisen 35% Phenylgruppen auf.

Außer 3 mm dicken Glasstücken wurden auch Glasstücke mit einer Dicke von 2 mm abgeschreckt, wobei die Öle der AR-Serie benutzt wurden. Die Versuchsergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle V angegeben.

Tabelle V

Wacker-Silikonöle der AR-Reihe
Glasdicke: 2 mm

OeI No.

Viskosität bei

100° C
(centistokes)

Zugspannung Krümelzahl (kg/cm²) (/cm²)

0
1
1.5

10

910
780
595

69

35
17

230 242/59

(Fortsetzung Tabelle V)

Wacker-Silikonöle der AR-Reihe
Glasdicke: 2 mm

OeI No.	Viskosität bei	Zugspannung Krümelzahl
	100° C	(kg/cm²) (/cnr)
	(centistokes)
2	12	445
3	21	330
4	34	350
5	52	290
6	77	288
7	150	290

Durch Verwendung eines Öles von niederer Viskosität konnte eine höhere Krümelzahl erreicht werden. In diesen Versuchen hatte das erste Öl (Öl Nr. 0) eine Viskosität von 3 centistokes bei 100^c C. Das Öl Nr. 1.5 entstand durch Vermischung aus den Ölen Nr. 1 und 2. deren Viskositäten bei 100' C 5 bzw. 12 betrugen.

Auch die Ergebnisse bei den 2 mm dicken Gläsern zeigen dieselbe Tendenz wie die 3 mm-Gläser. und es, liegt eine offensichtliche Parallelität zwischen den Kurven ARl und AR3 in Fig. 2 vor. Ebenso tritt eine offensichtliche Verwandtschaft /wischen den Kurven ARl und AKi in Fig. 1 hervor.

Bei Verwendung jeweils geeigneter Silikonölfamilien lassen sich erfindungsgemäß Gläser produzieren, welche entweder heim Anschlagen mit einem Körner Krümelbrucheigenschaften zeigen oder die doppelten Brucheigenschaften von Sicherheitsglas aufweisen. In den bei den Versuchen verwendeten Glasstücken lagen die »doppelten« Brucheigenschaften normalerweise in der Nähe des oberen Endes des 350 bis 4'JO kg/cnr-Bereiches der Zugspannung. An größeren Glasstücken zeigten sich diese Eigenschaften jedoch deutlich bei Zugspannungen am 350 kg/cnr-Ende dieses Bereiches.

Wie im voranstehenden ausgeführt, vermittelt die Erfindung ein neues Verfahren zum Härten oder Vorspannen von Glas durch Abschrecken in einer Flüssigkeit, wobei die Möglichkeit besteht, die Flüssigkeit in Abhängigkeit von ihrer Viskosität auszusuchen, so daß sich genau die angestrebte Zugspannung im Glas und somit die gewünschten Brucheigenschaften des Glases nach der Härtung ergeben. Durch entsprechende Auswahl und Regulierung der Flüssigkeitsviskosität bei einer betreffenden Arbeitstemperatur kann das Verfahren so eingestellt werden, daß sich ein gleichmäßiger Härtegrad in einer großen Serie abgeschreckter Gläser ergibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Verfahren zum Herstellen von vorgespanntem Sicherheitsglas mit Doppelbrucheigenschaften, bei dem man zur Induzierung einer bestimmten Spannung im Glas ein Kühlmedium bestimmter Viskosität auswählt und das erhitzte Glas durch Eintauchen im Medium auf einen Zugspannungsbereich zwischen 350 und 490 kg/cm² abschreckt, dadurch gekennzeichnet, daß man in Silikonölen abschreckt, deren Viskositäten bei der betreffenden Abschrecktemperatur im Bereich von 3 bis 120 centistokes eine Folge ansteigender Werte bilden, und daß man zur Erzeugung einer kleineren Zugspannung eine Flüssigkeit größerer Viskosität und zur Erzeugung einer größeren Zugspannung eine Flüssigkeit kleinerer Viskosität derart verwendet, daß die induzierte Zugspannung erst dann zu einem Krümelbruch des Glases führt, wenn diesem durch Auftreffen eines stumpfen Objekts eine zusätzliche Biegespannung erteilt wird.