DE2413552A1 - Brandsichere glas- oder glaskeramikscheiben - Google Patents

Brandsichere glas- oder glaskeramikscheiben

Info

Publication number
DE2413552A1
DE2413552A1 DE2413552A DE2413552A DE2413552A1 DE 2413552 A1 DE2413552 A1 DE 2413552A1 DE 2413552 A DE2413552 A DE 2413552A DE 2413552 A DE2413552 A DE 2413552A DE 2413552 A1 DE2413552 A1 DE 2413552A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
glass
fire
pane
panes
glass ceramic
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.)
Ceased
Application number
DE2413552A
Other languages
English (en)
Other versions
DE2413552B2 (de
Inventor
Werner Dipl Chem Dr Kiefer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Schott AG
Original Assignee
Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jenaer Glaswerk Schott and Gen filed Critical Jenaer Glaswerk Schott and Gen
Priority to DE19742413552 priority Critical patent/DE2413552B2/de
Priority to CH1209174A priority patent/CH584908A5/xx
Priority to FR7431022A priority patent/FR2264784B1/fr
Priority to US05/505,895 priority patent/US3984252A/en
Priority to JP10659974A priority patent/JPS556588B2/ja
Priority to NL7412258A priority patent/NL7412258A/xx
Priority to GB4051474A priority patent/GB1448912A/en
Publication of DE2413552A1 publication Critical patent/DE2413552A1/de
Publication of DE2413552B2 publication Critical patent/DE2413552B2/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0054—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing PbO, SnO2, B2O3
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B27/00—Tempering or quenching glass products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0018—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0027—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and monovalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3, Li2O as main constituents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
    • C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/131—Glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide or metal carbide containing [e.g., porcelain, brick, cement, etc.]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/31—Surface property or characteristic of web, sheet or block
    • Y10T428/315—Surface modified glass [e.g., tempered, strengthened, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Joining Of Glass To Other Materials (AREA)
  • Special Wing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Description

Dr. Joachim Rasper
Patentanwalt
A9 Wiesbaden
,Jl Z 22 lsi. 56 28«
JENAer GLASWERK
SCHOTT & GEN.
6500 Mainz
Hattenbergstr. 10
P 421
Branäsichere Glas- oder Glar.keramikscheiben
Die Erfindung betrifft brandsichere Glas- oder Glaskeramikscheiben, die eine so hohe thermische Festigkeit besitzen, daß sie als Raumabschluß einem Brandversuch nach DIN 4102 (1970) widerstehen, ohne (beim Aufheizen) zu zerspringen.
Es ist allgemein bekannt, daß bei einem Feuerausbruch in einem Gebäude die Verglasungen in Fenstern, Türen und Zwischenwänden durch die dabei entstehende Wärme zerspringen und die Scherben aus den Fassungen herausfallen. Das Zerspringen und Herausfallen der Verglasungen bei Feuerausbruch ist aus zwei Gründen sehr gefähr-
509839/055 8
lieh. Zum einen können die herabfallenden Scherben zu erheblichen Verletzungen führen, und zum anderen kann das Feuer durch die dabei entstehenden öffnungen im Gebäudeinneren von Raum zu Raum und über die Außenwand von Stockwerk zu Stockwerk überschlagen. Welche Katastrophen dabei entstehen können, haben mehrere Hochhausbrände gezeigt.
Die bisher einzigen bei der Gebäudeverglasung eingesetzten Gläser, die nach DIN 4102 gegen Feuer widerstandsfähig sind, sind das Drahtglas und die Glasbausteine.
Für viele Einsatzgebiete sind aber das Drahtglas und die Glasbausteine ungeeignet. So kann Drahtglas aus optischen Gründen z.B. nicht als Fensterverglasung im Wohnbereich eingesetzt werden. Glasbausteine können aufgrund ihres hohen Gewichtes und ihrer stark verminderten Durchsichtigkeit nur für spezielle Zwecke eingesetzt werden.
Gegenüber dem handelsüblichen Bauglas, Kristallspiegelglas oder Floatglas, die in bezug auf ihre Wärmeausdehnung sehr ähnlich sind, besitzt das thermisch gehärtete Bauglas nicht nur eine erhöhte mechanische, sondern auch eine erhöhte thermische Festigkeit. Daher werden diese thermisch gehärteten Gläser auch im Brüstungsbereich eingesetzt, in dem es zu Temperaturdifferenzen bis zu 100 bis 120° C kommen kann.
Bei einem Brandversuch nach DIN 4102 (Ausgabe 1970), Blatt 2, Abschnitt 5.2.4. (Abb. Kurve I) oder Blatt 3, Abschnitt 4.3.2. (Abb. Kurve II) , zerspringen die einfachen und die thermisch ge-
509839/0558
härteten Gläser aus Bauglas, Kristallspiegelglas oder Floatglas bereits nach 2 bis 3 min, wodurch die Forderung in bezug auf Feuer- und Rauchdurchtritt nicht mehr erfüllt ist. Das Drahtglas und die Glasbausteine zerspringen zwar ebenfalls nach 2 bis 3 min, jedoch wird bei diesen Gläsern entweder durch das Drahtgeflecht oder durch die Breite der Glasbausteine der Zusammenhalt gewahrt und ein Durchtritt von Feuer und Rauch mindestens 60 min lang verhindert.
Das Drahtgeflecht in dem Drahtglas hat sich bisher immer dann als sehr nachteilig erwiesen, wenn es darum ging, die verglaste Öffnung als Fluchtweg oder als Rauchabzug zu benutzen.
Ziel der vorliegenden Erfindung sind Scheiben, die eine so hohe thermische Festigkeit besitzen, daß sie als Raumabschluß einem Brandversuch nach DIN 4102 (Ausgabe 1970) Blatt 2, Abschnitt 5-2.4, oder Blatt 3, Abschnitt 4.3.2. mindestens 30 min lang widerstehen, ohne beim Aufheizen zu zerspringen, und die darüber hinaus keine Drahteinlagen benötigen. Im Gegensatz zu Glasbausteinen weichen die Dicken der Scheiben nicht oder nur unwesentlich von den bei der Gebäudeverglasung üblichen Scheibendicken ab.
Es wurde nun gefunden, daß dieses Ziel mit Glas- oder Glaskeramikscheiben erreicht werden kann, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie im Randbereich eine Druckspannung besitzen und aus Gläsern oder Glaskeramiken bestehen, deren Produkt aus Wärmedehnung ( cC ) und Elastizitätsmodul (E) Ibis 5 £kp · cm"2 · °C J beträgt.
509839/0558
Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird dieses Ziel mit Glaskeramikscheiben erreicht, die dadurch gekennzeichnet sind, daß sie aus Glaskeramiken bestehen, deren Produkt aus Wärmedehnung {oC) und Elastizitätsmodul (E) < 1 [_ kp * cm " °C~ J ist.
Für den Brandversuch nach DIN 4102 müssen die Scheiben mit Rahmen als Raumabschluß in einen Brandofen eingebaut werden. Beim raschen Aufheizen nach der Einheitstemperaturkurve (ETK) Blatt 2, Abschnitt 5.2.4 baut sich zwischen der Scheibenmitte und dem Scheibenrand ein Temperaturgefälle auf, weil der Scheibenrand durch die wärmeisolierende Wirkung des Rahmens zunächst langsamer hochgeheizt wird als die Scheibenmitte. Durch dieses Temperaturgefälle entsteht im Randbereich eine Zugspannung, die zur Zerstörung der Scheibe führen kann. Die Höhe des Temperaturgefälles ist u.a. abhängig von der Aufheizgeschwindigkeit, der Wärmeisolierung des Scheibenrandes durch den Rahmen und der Breite des Rahmens. Bei einem 2 bis 3 cm breiten Rahmen liegt die Temperaturdifferenz im allgemeinen zwischen 200 und 300° C. Bei einem breiteren Rahmen kann die Temperaturdifferenz auch höher werden. Da sich aber oberhalb der Transformationstemperatur (Tg) die Spannungen wieder abbauen, kann die Temperaturdifferenz, die zu Zugspannungen führt, nicht größer als ~- Tg werden, d.h. für Borosilikatgläser etwa 550 C. Da im allgemeinen zur Halterung der Scheiben mindestens ein etwa 2 cm breiter Rahmen benötigt wird, müssen die beanspruchten Glas- oder Glaskeramikscheiben eine so hohe thermische Festigkeit besitzen, daß sie einem Temperaturgefälle zwischen heißerer Scheibenmitte und kälterem Scheibenrand von etwa *%> 200 ^ 550 C standhalten, ohne zu zerspringen.
509839/0558
Die nach DIN 4102, Blatt 3, Abschnitt 6.3.1. (Abb. Kurve III) geforderte Aufheizgeschwindigkeit ist deutlich langsamer als die Aufheizgeschwindigkeit nach der ETK, so daß auch die entstehenden Temperaturdifferenzen wesentlich niedriger liegen.
Normale Glas- oder Glaskeramikscheiben, deren Produkt aus oC · E > 1 [kp · cm * 0C J ist, besitzen im allgemeinen keine ausreichende thermische Widerstandsfähigkeit, um einem Brandversuch zu widerstehen, ohne zu zerspringen.
Die erfindungsgemäßen brandsicheren Glas- oder Glaskeramikscheiben sind solche, die aus Gläsern oder Glaskeramiken bestehen, deren Produkt aus Wärmeausdehnung (oC) und Elastizitätsmodul (E) ^ 1 bis ^. 5 [ kp · cm"2 * °C~1J beträgt und die zusätzlich entweder nur im Randbereich oder im Randbereich und in der Oberflächenschicht der Scheibenmitte eine Druckspannung besitzen. Diese speziell gehärteten Scheiben besitzen eine ausreichende thermische Festigkeit, so daß sie einer Temperaturdifferenz von ^ 200 ^ 550° C widerstehen, ohne zu zerspringen.
Je höher die Druckspannung im Scheibenrand solcher Glas- oder Glaskeramikscheiben ist, je größer ist deren Widerstandsfähigkeit gegen temporäre Spannungen, die beim raschen Aufheizen zwischen Scheibenmitte und dem durch einen Rahmen eingefaßten Scheibenrand entstehen.
Es wurde gefunden, daß die Höhe der Druckspannung, die im Scheibenrand vorhanden sein kann, durch die Zugspannung begrenzt wird, die gleichzeitig in der Scheibenmitte als Reaktionsspannung entsteht.
50 9 839/0558
Bei Gläsern wird im allgemeinen mit. einer Festigkeit von 200
2
bis 300 kp/cm gerechnet. Damit auch die Glasscheiben mit einer Druckspannung im Randbereich und einer Zugspannung im Mittebereich einer Belastung wie z.B. Winddruck widerstehen, darf die Festigkeit im Mittebereich nicht zu weit herabgesetzt werden.
Die maximale Zugspannung, die im praktischen Gebrauch in der Oberfläche der Scheibe zugelassen werden kann, sollte daher im
2
allgemeinen etwa 80 bis 100 kp/cm nicht überschreiten, da sonst die mechanische Festigkeit zu weit herabgesetzt wird. Durch die im Randbereich der Glas- oder Glaskeramikscheiben vorhandene Druckspannung darf daher die mechanische Festigkeit der Scheiben
2 höchstens um einen Betrag von etwa 80 bis 100 kp/cm vermindert werden. Die Glas- oder Glaskeramikscheiben, die sowohl im Randbereich als auch in der Oberfläche der Scheibenmitte eine Druckspannung besitzen, weisen im allgemeinen auch eine erhöhte mechanische Festigkeit auf.
Als brandsichere Glaskeramikscheiben v/erden erfindungsgemäß Scheiben aus Glaskeramiken beansprucht, deren Produkt aus Wärmeausdehnung (c£) und Elastizitätsmodul (E) -^ 1 [ kp * cm" * °C~ J ist. Scheiben aus diesen Glaskeramiken besitzen eine so hohe thermische Festigkeit, daß sie auch einer Temperaturdifferenz von > 200° C < 550° C, wie sie beim Aufheizen nach der Einheitstemperaturkurve (ETK) entstehen kann, widerstehen, ohne dabei zu zerspringen. Da die Glaskeramiken, die teils aus Glasphase und teils aus Kristallphase bestehen, im allgemeinen erst bei Temperaturen zwischen 900 und 1200° C sich weiter umwandeln oder stark deformieren, können daraus hergestellte Scheiben einem Brandversuch nach der ETK z.T. 90 min und langer widerstehen.
509839/0558
Die beanspruchten brandsicheren Glasscheiben, deren Produkt oC · E ^ 1 ^ 5 [ kp · cm" · 0C J ist, können z.B. aus Boro-Silikat-Gläsern mit Wärmeausdehnungen °£ (20 - 300° C) zwischen 30 * 1O~ und 65 * 10 [ °C~ J oder aus Alumo-(Boro)-Silikat-Glas er η mit Wärmeausdehnungen o< 20 * 10~7 und 62 * 1O~7 F0C"1] bestehen.
Silikat-Gläsern mit Wärmeausdehnungen oC (20 - 300° C) zwischen
Aber auch Glas- oder Glaskeramikscheiben, die aus anderen Gläsern oder Glaskeramiken bestehen, deren Produkt o£ * E ^ 1 ^ 5 \_ kp * cm~ * 0C J ist, können benutzt werden, wenn sie eine entsprechende Druckspannung im Randbereich aufweisen.
Ein Teil der Alumo-(Boro)-Silikat-Gläser besitzt eine sehr hohe Erweichungstemperatur von über 900° C. Das hat den Vorteil, daß Glasscheiben aus diesen Gläsern den Raumabschluß z.B. zu einem Ofenraum länger gewähr1eistep, Je nach Dicke und Größe der Scheiben können Glasscheiben dieser Gläser mit einer Erweichungstemperatur von über 900° C dem Feuer 90 min lang widerstehen, bevor das Glas seine Erweichungstemperatur erreicht hat und die Glasscheibe durch Zusammensinken dem Feuer und Rauch einen Durchtritt ermöglicht.
Glasscheiben aus den beanspruchten Gläsern wurden bisher nicht für Gebäudeverglasungen verwendet. Die Herstellung von Glasscheiben aus den beanspruchten Gläsern ist schwieriger und auch vom Rohstoff her teurer. Da diese Glasscheiben bisher bei der Gebäudeverglasung gegenüber dem Bauglas, Kristallspiegelglas oder Floatglas keine wesentlichen Vorteile aufzuweisen hatten, lag bisher kein Grund vor, diese Gläser zu verwenden.
509839/0558
Die erfindungsgemäßen brandsicheren Glas- oder Glaskeramikschexben können auch abgerundete Ecken besitzen oder vollkommen rund sein. Dadurch wird ihre thermische Festigkeit eher erhöht als erniedrigt. Außerdem schließt die Erfindung auch leicht gewölbte oder zu Halbkugeln geformte Glas- oder Glaskeramikschexben ein, wie sie z.B. für Lichtkuppeln benutzt werden.
Die erfindungsgemäßen brandsicheren Glas- oder Glaskeramikschexben können sowohl bei der Gebäudeverglasung im weitesten Sinne, als auch überall dort eingesetzt werden, wo die Gefahr eines Feuerausbruches besteht. Eines der wichtigsten Einsatzgebiete für brandsichere Glasscheiben dürfte die Außenfensterverglasung in Hochhäusern, insbesondere aber in Krankenhäusern, Schulen und Altersheimen sein. Die brandsicheren Glasscheiben können dabei sowohl als Einzelverglasung als auch als Isolier- oder Mehrfachverglasung in Verbindung mit Float- oder Kristallspiegelglas zum Einsatz kommen.
Durch den Einbau der neuen brandsicheren Glasscheiben kann in Zukunft ein Feuerüberschlag von Stockwerk zu Stockwerk über die Außenwand verhindert werden.
Auch im Brüstungsbereich zwischen den beiden Fensterbereichen können die brandsicheren Glas- oder Glaskeramikschexben sowohl auf der Außenseite wie auch auf der Innenseite eingesetzt werden. Ein Vorteil der brandsicheren Scheiben liegt darin, daß sie beim Brandausbruch nicht zerfallen und dabei die Feuerwehrleute und sonstige Personen verletzen.
509839/0558
Im Innenausbau können die neuen brandsicheren Glas- oder Glaskeramikscheiben in feuerhemmende, feuerbeständige und hochfeuerbeständige Zwischen- und Trennwände eingebaut werden. Auch hier können die brandsicheren Scheiben entweder als Einzelverglasung oder als Mehrfachverglasung eingesetzt werden, wobei im allgemeinen nur eine der Scheiben eine brandsichere Scheibe zu sein braucht, um einen Feuer- oder Rauchdurchtritt zu verhindern. Weiterhin können die brandsicheren Glas- oder Glaskeramikscheiben in Kombination mit Wärmedämmschichten eingesetzt werden.
Ein weiteres Einsatzgebiet für die brandsicheren Glas- oder Glaskeramikscheiben sind die Feuerschutzabschlüsse.
Die Forderungen, die an Verglasungen in Abschlüssen von Fahrschachtwänden gestellt werden, sind in bezug auf die thermische Festigkeit wesentlich geringer als z.B. für feuerhemmende Trennwände. Daher halten die beanspruchten brandsicheren Glas- oder Glaskeramikscheiben diesen Forderungen ebenfalls stand.
Der Einsatz der brandsicheren Glas- oder Glaskeramikscheiben ist aber nicht auf die direkte Gebäudeverglasung beschränkt. Die Scheiben können überall dort eingesetzt werden, wo zwei Räume voneinander abgetrennt werden müssen, bei denen zu befürchten ist, daß in einem der Räume ein Feuer ausbricht. So können z.B. auch Abzugsverglasungen aus brandsicheren Glas- oder Glaskeramiken bestehen.
Zur Erläuterung der Erfindung dienen die folgenden Beispiele:
509839/0558
Beispiel 1
Eine Glasscheibe 1000 ' 1000 * 7 mm aus einem Glas der Zusammensetzung (in Gew.-%): SiO2 80,50; B3O3 12,80; A12°3 2'40' Na2O 3,60 und K~0 0,70, und den physikalischen Eigenschaften: JL (20 - 300° C): 32,3 · 1O~7/°C und E = 6,3 · 105 [kp/cm2] wird zwischen zwei Keramikplatten von 1000 · 1000 · 50 mm gelegt.
Der gesamte Verbund wird in einem Kammerofen auf 630° C hochgeheizt und etwa 1 Stunde bei dieser Temperatur gehalten. Dann werden die beiden Keramikplatten mit der Glasscheibe dazwischen aus dem Ofen herausgenommen und an der Luft abgekühlt. Der freiliegende Scheibenrand kühlt an der Luft rasch ab, während die Scheibenmitte durch die Keramikabdeckung zunächst noch auf 63O C bleibt und dann langsam im Laufe von 30 bis 60 min auf die Transformationstemperatur absinkt. Die Geschwindigkeit, mit der die Temperatur in der Scheibenmitte absinkt, hängt sehr stark von der Dicke und dem Material der Keramikplatten ab. Nach dem Abkühlen der Scheibenmitte hat sich im Randbereich der Glasscheibe eine etwa 7 cm breite Durckspannungszone ausgebildet. Die Druckspannung nimmt von innen zum Scheibenrand hin zu. Die Druckspannung unmittelbar im Scheibenrand beträgt
etwa 600 kp/cm .
Hierdurch kann die Glasscheibe beim Aufheizen eine Temperaturdifferenz zwischen der heißeren Scheibenmitte und dem kälteren Scheibenrand von etwa 300° C aushalten. Die durch diese Druckspannung verursachte Festigkeitsverminderung der Scheibe beträgt
2
etwa 50 kp/cm .
5098 39/0558
Die Glasscheibe wird in einen Stahlrahmen eingebaut. Der Rand der Scheibe ist durch den Stahlrahmen etwa 20 mm breit abgedeckt. Der Stahl-Fensterrahmen mit Glasscheibe wird in eine 12 nun dicke Ziegelsteinwand eingemauert, die als Raumabschluß von einem Brandofen dient. Der Brandraum wird nach der Einheitstemperaturkurve DIN 4102 (Ausgabe 1970) Blatt 2, Abschnitt 5.2.4. aufgeheizt. Die Glasscheibe übersteht den Aufheizprozeß und deformiert erst nach über 90 min so weit, daß ein Feuerdurchtritt möglich ist. Der Ofenraum weist nach 90 min eine Temperatur von etwa 990 C auf.
Beispiel 2
Zwei Glasscheiben 500 · 500 * 5 mm aus einem Glas der Zusammensetzung (in Gew.-%): SiO2 65,60; B3O3 11,50; A12°3 5'10; O 6,70; ZnO 4,50 und BaO 6,70 und den physikalischen
Eigenschaften «^ (20 - 300° C) = 54 · 10~7 (°C~1);
5 2
E = 7,0 * 10 (kp/cm ) werden nacheinander zwischen zwei Keramikplatten gepreßt, die beheizt werden können.
Zwischen Keramikplatten und Glasscheibe befindet sich jeweils ein 2 mm dicker Aluminium-Silikat-Faserfilz. Der Rand der Scheibe steht allseitig 5 mm über die Keramikplatten hinaus. Um den überstehenden Rand der Scheibe wird ein hohler Metallrahmen gelegt, der sowohl mit Wasser als auch mit Luft gekühlt werden kann. Die Glasscheibe zwischen den Keramikplatten wird über diese langsam auf 700° C hochgeheizt. Nach Erreichen dieser Temperatur wird der Rand der Scheibe auf 200° C abgekühlt, während die Scheibenmitte weiterhin auf 700 C gehalten wird. Zur Abkühlung des Scheibenrandes wird zunächst Luft und anschließend kurze Zeit Wasser durch den Metall-
509839/0558
rahmen geleitet. Wenn der Scheibenrand 200° C erreicht hat, werden die beiden Keramikplatten von der Scheibenmitte entfernt, und die im Stahlrahmen befindliche Scheibe wird rasch in eine Luftdusche, wie sie herkömmlicherweise zur Härtung von Glasscheiben benützt wird, gefahren.
Die mechanische Festigkeit der Scheibe liegt etwas höher als die Grundfestigkeit der unbehandelten Scheibe.
Die Scheiben werden zum Brandtest, ähnlich wie in Beispiel 1 beschrieben, mit einem Stahlrahmen als Raumabschluß in einen Brandofen eingebaut. Eine der beiden Glasscheiben wird, wie in Beispiel 1, nach der Einheitstemperaturkurve aufgeheizt. Die Glasscheibe übersteht den Aufheizprozeß und deformiert erst nach über 60 min soweit, daß ein Feuerdurchtritt möglich wird.
Die zweite Glasscheibe wird nach der abgeschwächten Einheitstemperaturkurve nach DIN 4102 (Ausgabe 1970) Blatt 3, Abschnitt 4.3.2. geprüft. Die Glasscheibe übersteht diesen Test 90 min lang, ohne zu zerspringen oder zu deformieren.
509839/0558
Beispiel 3
Eine Glasscheibe 500 * 500 · 7 mm aus einem Glas mit der in Beispiel 1 angegebenen Zusammensetzung wird, an Greifern hängend, in einen 700° C heißen Ofen gebracht und 8 min in dem Ofen erhitzt. Anschließend wird die Scheibe rasch zwischen zwei Luftge-» blase gebracht und ein etwa 2 cm breiter Randbereich stark und die restliche Scheibenmitte schwach mit Luft angeblasen. Nach dem Abkühlen wird im polarisierten Licht in einem etwa 2 bis 3 cm breiten Randbereich eine Druckspannung sichtbar. Der analog Beispiel 1 durchgeführte Brandtest verlief wie in Beispiel 1 beschrieben.
Beispiel 4
Eine Glaskeramikscheibe 500 * 500 '5m, die aus einer Glaskeramik der Zusammensetzung (in Gew.-%): SiO2 62,00; Al2O3 22,00; Li2° 2,80; ZnO 6,50; MgO 1,20; BaO 1,50; TiO2 1,80 und ZrO3 2,00 besteht und deren Wärmeausdehnung im
keramisierten Zustand oC (20 - 500° C) - 1 · 1O~7 [° C 1 und
5 Γ 2 1 deren Elastizitätsmodul 9,4 · 10 [_kp/cm J betragen, wurde nach dem in der Dt-PS 1 596 863 beschriebenen Verfahren hergestellt. Die Glaskeramikscheibe wird analog Beispiel 1 in einen Brandofen eingebaut und nach der Einheitstemperaturkurve (ETK) getestet. Die Glaskeramikscheibe hält einem über 120-minütigen Test stand, ohne zu zerspringen oder zu deformieren.
509839/0558

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    M .j Brandsichere Glas- oder Glaskeramikscheiben, die eine so hohe thermische Festigkeit besitzen, daß sie als Raumabschluß einem Brandversuch nach DIN 4102 (1970) widerstehen, ohne (beim Aufheizen) zu zerspringen, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Randbereich eine Druckspannung besitzen und aus Gläsern oder Glaskeramiken bestehen, deren Produkt aus Wärmedehnung (oC) und Elastizitätsmodul (E) 1 bis 5 [_ kp · cm · °C~ J beträgt.
    2. Glas- oder Glaskeramikscheiben nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich in der Oberflächenschicht der Scheibenmitte eine Druckspannung besitzen.
    Brandsichere (Glas- oder) Glaskeramikscheiben, die eine so hohe thermische Festigkeit besitzen, daß sie als Raumabschluß einem Brandversuch nach DIN 4102 (1970) widerstehen, ohne (beim Aufheizen) zu zerspringen, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Glaskeramiken bestehen, deren Produkt aus Wärmedehnung (oC) und Elastizitätsmodul (E) < 1 fkp * cm · °C~ J ist.
    4. Glas- (oder Glaskeramik)scheiben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Borosilikat-Gläsern bestehen, deren Wärmedehnung oC (20 - 300° C) zwischen 30 · 1O~ und 65 · 1O~7 (°C~1) liegt.
    509039/0558
    5. Glas- (oder Glaskeramxk)scheiben nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus Alumo-Boro-Silikat-Gläsern bestehen, deren Wärmedehnung (20 - 300° C) zwischen 20 * 1O~ und 63 * 1O~7 (°C~1) liegt.
    Glas- oder Glaskeramikscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine so hohe thermische Festigkeit besitzen, daß sie beim Aufheizen nach der Einheitstemperaturkurve gegen ein Temperaturgefälle von ^ 200 und
    ^ 500° C zwischen der heißeren Scheibenmitte und dem kälteren Scheibenrand ausreichend widerstandsfähig sind.
    7. Glas- oder Glaskeramikscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie an den Ecken abgerundet sind.
    8. Glas- oder Glaskeramikscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie rund sind.
    9. Glas- oder Glaskeramikscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie gewölbt sind.
    10. Glas- oder Glaskeramikscheiben nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Gebäudeverglasung bestimmt sind.
    11. Glas- oder Glaskeramikscheiben nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Außen-Verglasung bestimmt sind.
    509839/0558
    Leerseite
DE19742413552 1974-03-21 1974-03-21 Brandsichere glasscheiben Ceased DE2413552B2 (de)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742413552 DE2413552B2 (de) 1974-03-21 1974-03-21 Brandsichere glasscheiben
CH1209174A CH584908A5 (de) 1974-03-21 1974-09-05
FR7431022A FR2264784B1 (de) 1974-03-21 1974-09-13
US05/505,895 US3984252A (en) 1974-03-21 1974-09-13 Fireproof glass windowpanes
JP10659974A JPS556588B2 (de) 1974-03-21 1974-09-14
NL7412258A NL7412258A (nl) 1974-03-21 1974-09-16 Brandvrije glas- of glaskeramiekruit.
GB4051474A GB1448912A (en) 1974-03-21 1974-09-17 Fire-restistant panes of glass or glass-ceramic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19742413552 DE2413552B2 (de) 1974-03-21 1974-03-21 Brandsichere glasscheiben

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2413552A1 true DE2413552A1 (de) 1975-09-25
DE2413552B2 DE2413552B2 (de) 1976-09-02

Family

ID=5910710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19742413552 Ceased DE2413552B2 (de) 1974-03-21 1974-03-21 Brandsichere glasscheiben

Country Status (7)

Country Link
US (1) US3984252A (de)
JP (1) JPS556588B2 (de)
CH (1) CH584908A5 (de)
DE (1) DE2413552B2 (de)
FR (1) FR2264784B1 (de)
GB (1) GB1448912A (de)
NL (1) NL7412258A (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2493392A1 (fr) * 1980-11-03 1982-05-07 Trube & Kings Kg Element de construction en verre coupe-feu
DE3125597A1 (de) * 1981-06-30 1983-01-27 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Brandschutz-isolierverglasung
US5990023A (en) * 1997-03-13 1999-11-23 Vetrotech Saint-Gobain International Ag Fire-resistant glazing
DE102014119594A1 (de) 2014-12-23 2016-06-23 Schott Ag Borosilikatglas mit niedriger Sprödigkeit und hoher intrinsischer Festigkeit, seine Herstellung und seine Verwendung

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4172921A (en) * 1974-05-17 1979-10-30 Jenaer Glaswerk Schott & Gen. Fireproof glass
DE2456991A1 (de) * 1974-12-03 1976-06-16 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Bauelement mit gegen feuer widerstandsfaehiger verglasung
DE2507244C2 (de) * 1975-02-20 1979-12-13 Bfg Glassgroup, Paris Lichtdurchlässige Brandschutz-Verbundscheibe, bestehend aus mindestens zwei Glasplatten und einer Zwischenschicht aus einem bei Hitzeeinwirkung expandierenden Ma terial
GB1542454A (en) * 1975-04-30 1979-03-21 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Fire-resistant building elements
US4116704A (en) * 1977-06-23 1978-09-26 Corning Glass Works Colored glassware
DE2756555C3 (de) * 1977-12-19 1982-12-02 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Thermisch vorspannbare Gläser mit hoher Temperaturwechselfestigkeit und Wärmedehnungskoeffizienten im Temperaturbereich von 20 bis 300°C von 33,9 bis 53,2 mal 10&uarr;-&uarr;&uarr;7&uarr;/°C auf der Basis SiO&darr;2&darr;-B&darr;2&darr;O&darr;3&darr;-Al&darr;2&darr;O&darr;3&darr;-Na&darr;2&darr;O
US4332111A (en) * 1979-03-09 1982-06-01 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Fireproof windowpane and mounting frame therefor
AT385239B (de) * 1981-04-21 1988-03-10 Glaverbel Feuerhemmende glastafel
DE3722130A1 (de) * 1987-07-02 1989-01-12 Schott Glaswerke Borosilikatglas
US4814298A (en) * 1987-10-26 1989-03-21 Corning Glass Works Lead-free glasses for glaze materials
US4855260A (en) * 1988-07-08 1989-08-08 Corning Incorporated Glasses exhibiting low thermal coefficients of elasticity
DE4325656C2 (de) * 1993-07-30 1996-08-29 Schott Glaswerke Verwendung eines Glaskörpers zur Erzeugung eines als Brandschutzsicherheitsglas geeigneten vorgespannten Glaskörpers auf einer herkömmlichen Luftvorspannanlage
DE4331082C1 (de) * 1993-09-13 1995-04-13 Schott Glaswerke Brandsichere Glasscheibe und Verfahren zur Herstellung einer solchen Glasscheibe
DE4430710C1 (de) * 1994-08-30 1996-05-02 Jenaer Glaswerk Gmbh Borsäurearmes Borosilikatglas und seine Verwendung
FR2764596B1 (fr) * 1997-06-17 1999-07-09 Saint Gobain Vitrage Composition de verre silico-sodo-calcique et leurs applications
US6905991B1 (en) * 1997-03-13 2005-06-14 Saint-Gobain Glass France Soda-lime-silica glass compositions and applications
US6118216A (en) 1997-06-02 2000-09-12 Osram Sylvania Inc. Lead and arsenic free borosilicate glass and lamp containing same
EP0953549B1 (de) * 1998-04-28 2002-09-11 Asahi Glass Company Ltd. Flachglas und Substratglas für die Elektronik
US20040142810A1 (en) * 1999-03-23 2004-07-22 Christian Kunert Use of a glass for thermal shock-resistant beverage containers
DE19913227C1 (de) * 1999-03-23 2000-07-27 Schott Glas Verwendung eines Glases für temperaturwechselbeständige Getränkebehälter
US6391809B1 (en) 1999-12-30 2002-05-21 Corning Incorporated Copper alumino-silicate glasses
DE10005088C1 (de) 2000-02-04 2001-03-15 Schott Glas Alkalihaltiges Aluminoborosilicatglas und seine Verwendung
DE10035801B4 (de) * 2000-07-22 2008-04-03 Schott Ag Borosilicatglas hoher chemischer Beständigkeit und dessen Verwendungen
US6589896B1 (en) 2002-06-06 2003-07-08 Osram Sylvania Inc. Lead- and arsenic-free borosilicate glass having improved melting characteristic
DE10255507A1 (de) * 2002-11-27 2004-06-17 Karl-Heinz Wendt Beschichtete Gläser und Verfahren zu deren Herstellung
US7030048B2 (en) * 2003-08-05 2006-04-18 E. I. Du Pont De Nemours And Company Thick film dielectric compositions for use on aluminum nitride substrates
DE102006050113A1 (de) * 2006-10-25 2008-04-30 Schott Ag Brandschutzverglasung
DE102008025945A1 (de) * 2008-05-30 2009-12-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren zur Herstellung eines vakuumdichten Verbundes zwischen einer Glasscheibe und einem Metallrahmen sowie Glasscheibenverbund
ES2358656B1 (es) * 2009-10-28 2012-01-13 Abengoa Solar New Technologies, S.A. Nuevas composiciones de vidrio y procedimiento para realizar una union vidrio-metal.
US10913243B2 (en) * 2016-01-19 2021-02-09 Enclos Corporation Pre-stressed plate or shell structures
CN111393028B (zh) * 2020-03-29 2022-09-06 重庆鑫景特种玻璃有限公司 一种具有局部增强结构的玻璃及其加工方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2068801A (en) * 1935-07-30 1937-01-26 Corning Glass Works Borosilicate glass containing cerium
US3169900A (en) * 1955-01-31 1965-02-16 Libbey Owens Ford Glass Co Stress pattern tempered glass sheet and method of making the same
US3008841A (en) * 1959-06-19 1961-11-14 Owens Corning Fiberglass Corp Glass composition
US3298553A (en) * 1961-11-09 1967-01-17 Owens Illinois Inc Partially devitrified glass article and method for making the same
US3243335A (en) * 1963-03-13 1966-03-29 Samuel P Faile Ceramic product and process of producing it
US3326703A (en) * 1963-05-10 1967-06-20 Corning Glass Works Heat-absorbing glass
US3420685A (en) * 1965-10-20 1969-01-07 Corning Glass Works Kovar sealing glass
DE2010683B1 (de) * 1970-03-06 1971-07-15 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Entglasungsfestes Borosihkatglas mit geringer Eigenradioaktivität und hoher Durch lassigkeit bis 350 nm sowie guter Verarbeit barkeit
US3673049A (en) * 1970-10-07 1972-06-27 Corning Glass Works Glass laminated bodies comprising a tensilely stressed core and a compressively stressed surface layer fused thereto
US3784386A (en) * 1971-02-16 1974-01-08 Corning Glass Works Cladding glasses for photochromic optical fibers
GB1359168A (en) * 1971-05-21 1974-07-10 Glaverbel Panels incorporating a glass sheet and the manufacture thereof

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2493392A1 (fr) * 1980-11-03 1982-05-07 Trube & Kings Kg Element de construction en verre coupe-feu
US4463530A (en) * 1980-11-03 1984-08-07 Trube & Kings Kg Flame-viewing window assembly
AT382928B (de) * 1980-11-03 1987-04-27 Trube & Kings Kg Fenster aus einem profilrahmen mit einer glasscheibe aus kalk-natronsilikatglas
DE3125597A1 (de) * 1981-06-30 1983-01-27 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Brandschutz-isolierverglasung
US5990023A (en) * 1997-03-13 1999-11-23 Vetrotech Saint-Gobain International Ag Fire-resistant glazing
DE102014119594A1 (de) 2014-12-23 2016-06-23 Schott Ag Borosilikatglas mit niedriger Sprödigkeit und hoher intrinsischer Festigkeit, seine Herstellung und seine Verwendung
DE102014119594B4 (de) 2014-12-23 2019-02-07 Schott Ag Borosilikatglas mit niedriger Sprödigkeit und hoher intrinsischer Festigkeit, seine Herstellung und seine Verwendung
US10442723B2 (en) 2014-12-23 2019-10-15 Schott Ag Borosilicate glass with low brittleness and high intrinsic strength, the production thereof, and the use thereof
DE102014119594B9 (de) 2014-12-23 2020-06-18 Schott Ag Borosilikatglas mit niedriger Sprödigkeit und hoher intrinsischer Festigkeit, seine Herstellung und seine Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
GB1448912A (en) 1976-09-08
JPS556588B2 (de) 1980-02-18
DE2413552B2 (de) 1976-09-02
NL7412258A (nl) 1975-09-23
FR2264784A1 (de) 1975-10-17
US3984252A (en) 1976-10-05
CH584908A5 (de) 1977-02-15
FR2264784B1 (de) 1978-03-31
JPS50126016A (de) 1975-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2413552A1 (de) Brandsichere glas- oder glaskeramikscheiben
DE4325656C2 (de) Verwendung eines Glaskörpers zur Erzeugung eines als Brandschutzsicherheitsglas geeigneten vorgespannten Glaskörpers auf einer herkömmlichen Luftvorspannanlage
DE69124738T2 (de) Brandschutz- und Verbundsicherheitsglasscheibe
DE2414574C2 (de) Feuerabschirmende Glasscheibe und Verfahren zu deren Herstellung
DE69219824T2 (de) Feuerwiderstandsfähige Verglasungsplatte
DE2414576C2 (de) Feuerabschirmende Glasscheibe und Verfahren zu deren Herstellung
US4172921A (en) Fireproof glass
US4203264A (en) Fireproof building element
DE4312467A1 (de) Feuerhemmende Fenstereinheit
DE3125597C2 (de)
DE69821789T2 (de) In der hitze expandierbares transparentes material
DE2456991A1 (de) Bauelement mit gegen feuer widerstandsfaehiger verglasung
DE3214852A1 (de) Feuerfeste oder feuerhemmende verglasungswandung
DE2439034A1 (de) Gegen hitzeeinwirkung widerstandsfaehige verglasung
DE202009002800U1 (de) Brandschutzverglasung
EP1194673A1 (de) Feuerhemmendes flächenelement mit mindestens zwei lichtdurchlässigen brandschutz-glasplatten
DE4417496C2 (de) Scheibenaufbau für eine Brandschutzisolierverglasung
EP2520896A2 (de) Durchschusshemmende Brandschutzverglasung
DE3625367A1 (de) Feuerwiderstandsfaehige verglasung fuer fenster, tueren und waende
DE2424172A1 (de) Brandsichere, hochtemperaturbestaendige glasscheiben
DE4331082C1 (de) Brandsichere Glasscheibe und Verfahren zur Herstellung einer solchen Glasscheibe
DE2220523A1 (de) Gegen Brand wirksames Bauelement
EP1648841A2 (de) Hochfeuerfester anorganischer schaumstoffk rper
DE69410175T2 (de) Durchsichtiger, flammwehrendes Paneel
DE102006050113A1 (de) Brandschutzverglasung

Legal Events

Date Code Title Description
OI Miscellaneous see part 1
8235 Patent refused