DE3644298A1 - Verfahren zum tempern einer glastafel durch abschrecken mit luft - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Tempern einer Glastafel beispielsweise zur Verwendung als Kraftfahrzeug-Seiten- oder -Heckfenster, durch Aufheizen der Glastafel auf eine Temperatur über der unteren Entspannungstemperatur (strain point) und Abschrecken der erhitzten Glastafel, indem Kühlluftstrahlen auf beide Flächen der Glastafel gerichtet werden.

Das Abschrecken der Glastafel erzeugt einen Temperaturgradienten von der Mitte zur Oberfläche über die Dicke der Glastafel und es werden permanente Druckspannungen in den Oberflächenschichten der Glastafel erzeugt mit kompensierenden Zugspannungen in der Mitte der Dicke der Glastafel. Die getemperte oder angelassene Glastafel soll dann in kleine und ungefährliche Glasteilchen zerbrechen, wenn sie durch einen Unfall oder Stoß beschädigt wird.

Mit Bezug auf Temperglastafeln zur Verwendung als Seiten- oder Heckfenster in Kraftfahrzeugen gibt es amtliche Vorschriften, wie Temperglastafeln zerbrechen sollen. Derartige Vorschriften fordern gemeinhin, daß beim Zerbrechen einer Temperglastafel keine gefährlich großen oder länglichen Glasteilchen erzeugt werden. Beispielsweise fordern die Vorschriften von Großbritannien oder der Europäischen Gemeinschaft grundsätzlich, daß keine Teilchen vorhanden sein dürfen, die länger als 60 mm sind, bei denen die Länge nicht wenigstens die vierfache Breite beträgt. Derartige Teilchen werden als "Keile" oder "Splitter" ("splines") bezeichnet. Daneben geben die gleichen Vorschriften an, daß die Anzahl der Teilchen, die in irgendeinem Quadrat 50 mm × 50 mm der Glastafel (außer in bestimmten Randbereichen und einem bestimmten kreisförmigen Bereich um die Aufschlagstelle) innerhalb eines begrenzten Bereiches, beispielsweise von 60 bis 400 betragen sollte und geben weiter eine maximal zulässige Flächengröße jedes Teilchens wie z. B. 300 mm² an.

In jüngster Zeit ist es ein Hauptanliegen der Kraftfahrzeugindustrie, das Gewicht der Fahrzeuge zu verringern. Dementsprechend besteht ein wachsender Bedarf nach Temperglastafeln mit verringerter Stärke zur Verwendung als Seiten- und Heckfenster. Es ist jedoch schwer Glastafeln mit weniger als ca. 3 mm Dicke durch das normale Luftabschreckverfahren so zu tempern, daß die erwähnten Vorschriften eingehalten werden, in erster Linie, weil es schwierig ist, einen entsprechenden Temperaturgradienten in der Dickenrichtung der dünnen Glastafeln während des Abschreckens zu schaffen und aufrechtzuerhalten.

Im Hinblick auf zufriedenstellendes Tempern relativ dünner Glastafeln von weniger als ca. 3 mm Dicke durch Abschrecken in Luft sind einige Vorschläge gemacht worden, um die Kühlwirksamkeit zu verbessern. US-PS 45 78 102 schlägt vor, Strahlen aus einer mit Wassernebel angereicherten Luft mittels Laval-Düsen auf die erhitzten Glasoberflächen zu richten. Die Luft wird den Lavaldüsen mit einem solchen Druck zugeführt, daß die Strahlgeschwindigkeit am Austritt jeder Düse mindestens in den Schallgeschwindigkeitsbereich kommt, während Wasser aus radialer Richtung in den eingeengten Kehlbereich jeder Düse eingeführt wird, um das Versprühen des Wassers zu erzielen und den Wassersprühnebel in dem divergenten Kegelabschnitt der Düse mit Luft zu mischen. Das Gemisch aus Luft und Sprühwasser besitzt eine höhere spezifische Wärme als Luft allein. Es wird angestrebt, die Wärme von Glastafeloberfläche durch Benutzung derartiger Zweiphasen-Luftstrahlen mit hoher Geschwindigkeit und hoher spezifischer Wärme rasch zu entziehen. Dieses Verfahren ist jedoch vom Standpunkt des praktischen Einsatzes sehr unbequem und besitzt einige Nachteile. Erstens ist es kompliziert, außer Luft auch Wasser zu verwenden. Zweitens ist eine sehr hohe Präzision der gesamten Ausrüstung erforderlich, um tatsächlich Vernebeln des Wassers, d. h. feine Nebelteilchen, durch Benutzung von Lavaldüsen zu erreichen und um das Sprühwasser während der Übertragung der beiden Fluide von der Düsenkehle zum Düsenausgang gründlich und vollständig zu mischen. Natürlich ergibt sich für eine solche Ausrüstung ein entsprechender finanzieller Aufwand. Weiter muß der Überdruck der den Düsen zugeführten Luft mindestens 0,91 bar (etwa 0,93 atü) betragen, damit die Strahlgeschwindigkeit am Düsenausgang im Schallgeschwindigkeitsbereich liegt. Trotz der komplizierten Ausrüstung und des aufwendigen Betriebes ist es aber schwierig, die Möglichkeit zu vermeiden, daß relativ große Wassertröpfchen auf die heiße Glastafel auftreffen und diese brechen lassen.

Die JP-A-60-1 45 921 beschreibt das Tempern einer Glastafel durch Ausrichten von Luftstrahlen aus Abschreckdüsen auf die heißen Glastafelflächen und es wird dabei der Luftdruck und die Düsenform so ausgelegt, daß der maximale Abfall des Kühlluftdrucks am Ausgang jeder Düse auftritt, wodurch die Geschwindigkeit des Luftstrahls am Düsenende über Schallgeschwindigkeit liegt. Die bei diesem Verfahren benutzten Abschreckdüsen sind gerade Düsen, die zur Ausbildung einer kleinen Mündung am Ausgang verengt sind, und der Überdruck der Kühlluft am Eingang der Düsen beträgt mindestens 0,9 bar (ca. 0,92 atü). Ein Nachteil dieser Methode besteht darin, daß Schwankungen des Luftdruckes bei der Abschreckausrüstung leicht auf die Glastafelflächen übertragen werden, so daß die heiße Glastafel während des Abschreckens leicht, insbesondere wenn die Glasdicke unter 3 mm liegt, verzerrt oder sonst gestört wird. Daneben ist es bei diesem Verfahren notwendig, die Anordnung der Abschreckdüsen in einer Ebene parallel zur Glastafel genau einzuhalten.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Temperverfahren für eine Glastafel zu schaffen, die zur Verwendung in einem Seiten- oder Heckfenster eines Kraftfahrzeuges bestimmt ist und eine Stärke von ca. 1,5 bis 3 mm besitzen kann, mit Abschrecken durch aus einfachen Düsen austretende Luftstrahlen.

Die Erfindung schafft ein Temperverfahren für eine Glastafel mit den Schritten des Aufheizens der Glastafel auf eine Temperatur über der unteren Entspannungstemperatur (strain point) des Glases und des Abschreckens der heißen Glastafel dadurch, daß Kühlluftstrahlen auf beide Oberflächen der heißen Glastafel aus zwei Düsenreihen gerichtet werden, die aus zwei gegeneinander angeordneten Luftkammern vorstehen. Erfindungsgemäß wird beim Beginn des Abschreckvorgangs jede Luftkammer plötzlich mit einer Druckluftquelle in Verbindung gebracht, die auf einem vorbestimmten ersten Druck gehalten ist, der im Überdruckbereich von 1,96 bis 7,85 bar (2 bis 8 atü) liegt, und so daß ein rascher Druckabfall von dem ersten Druck auf einen vorbestimmten zweiten Druckwert im Überdruckbereich von 0,05 bis 0,49 bar (0,05 bis 0,5 atü) stattfindet, wenn die Druckluft sich in die Luftkammer hinein ausdehnt, so daß im wesentlichen die gesamte Länge jeder Luftkammer und die davon vorstehenden Düsen als eine Art von Stoßwellenröhre dienen.

Das Abschrecken mit diesem Verfahren kann unter Verwendung einfacher Düsen, wie z. B. im wesentlichen gerader Durchgangsdüsen erreicht werden. Jede bei diesem Verfahren benutzte Luftkammer besitzt eine ausreichende Kapazität, um darin den vorbestimmten zweiten Druckwert fast unverändert während einer vorbestimmten Zeitlänge, die nicht unter 3 s liegt und 5 bis 15 s betragen kann, aufrechtzuerhalten.

Wenn sich die Druckluft rasch in jede Luftkammer hinein mit plötzlichem Druckabfall ausdeht, wird eine Stoßwelle in einem Abschnitt in der Nähe des Eingangs zur Luftkammer gebildet und pflanzt sich durch Luftkammer und die Düsen fort. Mit Hilfe der sich fortpflanzenden Stoßwelle besitzen die auf die Glastafel durch die Düsen gerichteten Luftstrahlen eine hohe kinetische Energie im Anfangszustand des Auftreffens auf die Glastafelflächen. Aus diesem Grund wird ein die Wärmeübertragung unterdrückender laminarer Film, der an jeder Oberfläche der heißen Glastafel vorhanden ist, unmittelbar aufgebrochen oder in seiner Stärke verringert, und die Wärme wird rasch und wirksam von beiden Flächen der Glastafel verteilt oder abgeführt. Damit wird die Anfangs- Kühlleistung der Luftstrahlen bemerkenswert verbessert, ohne den Düsendruck besonders anzuheben.

Glastafeln unterschiedlicher Stärken können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gut getempert werden. Auch dünne Glastafeln mit Dicken, die von 3 mm bis hinunter auf etwa 1,5 mm reichen, können mit diesem Verfahren so getempert werden, daß die gegenwärtigen Vorschriften für Temperglastafeln zur Verwendung als Kraftfahrzeug-Seiten- oder -Rückfenster erfüllt werden. Weiter ist dieses Temperverfahren bei der Herstellung von Temperglastafeln für unterschiedliche Zwecke anwendbar, wie Fenstertafeln für Eisenbahnwaggons oder andere Fahrzeuge, für Gebäudefenstertafeln und für Substrate für elektrische Geräte.

Es ist auch ein wichtiges Verdienst des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß eine Verzerrung oder Verformung der abgeschreckten Glastafel und die Wahrscheinlichkeit des Bruches der abgeschreckten Glastafeln weitgehend reduziert ist, da der Druckwert der den Düsen zugeführten Luft nur wenig pulsiert, so daß die Glasschicht während des Abschreckens kaum bewegt wird. Das ist besonders in den Fällen wertvoll, in denen dünne Glastafeln getempert werden, da im allgemeinen die Neigung einer Glastafel zur Verformung oder Verzerrung annähernd umgekehrt proportional zum Quadrat der Dicke zunimmt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert, in der die einzige Figur eine schematische Darstellung einer bei einem erfindungsgemäßen Glastafel- Temperverfahren benutzten Abschreckvorrichtung zeigt.

Beim Abschrecken einer Glastafel mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens besteht der erste Schritt darin, die Glastafel gleichmäßig auf eine Temperatur über der unteren Entspannungstemperatur des Glases und geringfügig unter der Glaserweichungstemperatur, z. B. auf 600 bis 700°C aufzuheizen. Das geschieht in gleicher Weise wie die Wärmebehandlung bei den üblichen Glastafel-Temperverfahren. Die Gleichmäßigkeit der Dicke der Glastafel ist zur Erzielung der erwünschten Temperung wichtig, und die Wichtigkeit der gleichförmigen Dicke nimmt zu, wenn Glastafeln mit weniger als 2,5 mm Dicke getempert werden. Die erhitzte Glastafel wird dann gleich in die Abschreckstation gebracht.

Um sicherzustellen, daß die Glastafel bei Beginn des Abschreckens mit Luftstrahlen eine angemessen erhöhte Temperatur besitzt ist es wünschenswert, einen Zentralbereich der schon gleichförmig erhitzten Glastafel während einer kurzen Zeitlänge wieder zu erhitzen unter Benutzung eines entsprechenden Heizmittels wie eines Druckerhitzers. Die Fläche des wieder zu beheizenden Zentralbereiches beträgt etwa 40 bis 70% der Gesamtfläche der Glastafel. Die günstige Auswirkung eines solchen Wiedererhitzens auf den Temperungsgrad der Glastafel erhöht sich mit abnehmender Dicke der Glastafel.

Die Figur zeigt die Darstellung eines Ausführungsbeispiels für eine Abschreckvorrichtung zur Verwendung bei der vorliegenden Erfindung. Es ist eine zu tempernde Glastafel 10 dargestellt, die bereits in der erwähnten Weise erhitzt wurde. Die Glastafel 10 wird durch Zangen 12 von (nicht dargestellten) Fördermitteln herabhängend vertikal verschoben und in die Abschreckstellung gebracht. Da beabsichtigt ist, Kühlluftstrahlen auf beide Flächen der erhitzten Glastafel 10 zu richten, besitzt die Abschreckvorrichtung zwei gegeneinander angeordnete identische Reihen von Luftstrahlsystemen, von den die Figur nur ein System, d. h. das rechts von der Glastafel 10 angeordnete System zeigt. Die Glastafel 10 sitzt im Einsatz in der Mitte zwischen den beiden Luftstrahlsystemen.

An jeder Seite der Glastafel 10 ist ein Blaskopf 14 vorgesehen, mit einer Luftkammer 16 und einer Stirnplatte 18, die der Glasplatte 10 zugewendet und ihr parallel ausgerichtet ist. Falls eine gekrümmte Glasplatte getempert wird, ist auch die Stirnplatte 18 in gleicher Weise gekrümmt. Eine Anzahl von Düsen 20 steht von der Stirnplatte 18 senkrecht zur Glastafel 10 hin vor. Diese Düsen 20 stehen mit der Luftkammer 16 in Verbindung. Von der Glastafel her gesehen sind die Düsen 20 an der Stirnplatte in einer geeigneten Verteilung angebracht, z. B. einem Gittermuster oder auf Umfangslinien konzentrischer Kreise. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsen beträgt üblicherweise 20 bis 50 mm. Die bei dieser Erfindung benutzten Düsen 20 sind einfach gestaltete, im wesentlichen geradlinige oder sich leicht verjüngende Düsen, die den minimalen Durchmesser am Austritt besitzen. In einem Zwischenabschnitt verjüngte Düsen sind nicht zur Verwendung geeignet. Die Düsen 20 besitzen einen relativ kleinen Durchmesser von üblicherweise einigen mm, so daß die Gesamtfläche der Düsen 20 nicht mehr als 1/3 der Oberflächengröße der Stirnplatte 18 beträgt. Der Abstand zwischen der Glastafel 10 und dem Austrittsende der Düsen 20 beträgt normalerweise einige Zentimeter.

Eine Gasverbindung 22 verbindet die Luftkamme 16 mit einem Kompressor 24, und es ist ein Lufttank 26 vorgesehen, der ebenfalls mit dem Kompressor 24 verbunden ist und mit der Luftkammer 16 über die Gasverbindung 22 in Verbindung treten kann. An einem Abschnitt zwischen dem Lufttank 26 und der Luftkammer 16, in der Nähe des Einlasses zur Luftkammer 16, ist die Luftverbindung 22 mit einer Drosseleinrichtung 28 versehen, die den Luftdurchlaß 22 vollständig absperren kann, um die Luftkammer 16 vom Kompressor 24 und dem Lufttank 26 abzutrennen, und die den Durchlaß 22 in jedem Ausmaß rasch öffnen kann. Die Drosseleinrichtung 28 kann entweder ein handbetätigtes oder ein automatisches Mittel sein, es ist jedoch bevorzugt ein automatisches Drosselmittel eingesetzt, das die Verbindung 22 auf das Einsetzen der erhitzten Glastafel 10 in die vorbestimmte Stellung zwischen den zwei Blasköpfen 14 automatisch öffnet.

In der nachfolgenden Beschreibung ist jeder angegebene Luftdruckwert als Überdruckwert anzusehen.

Vor dem Einführen der erhitzten Glastafel 10 in die Abschreckstation wird der Kompressor 24 so betrieben, daß Druckluft im Lufttank 26 in beiden Luftstrahlsystemen angesammelt wird, während das Drosselmittel 28 geschlossen gehalten wird, um die Luftkammer 16 bei jedem Blaskopf 14 im wesentlichen auf Umgebungsdruck zu halten. Der Luftdruck in jedem Lufttank 26 wird auf einen vorbestimmten ersten Druck gesteuert, der im Bereich von 1,96 bis 7,85 bar (2 bis 8 atü) liegt.

Wenn die erhitzte Glastafel 10 in die Stellung zwischen den beiden Blasköpfen eingeführt ist, wird das Drosselmittel schlagartig geöffnet, um plötzlich die Druckluft in jedem Lufttank 26 freizusetzen. Dann stürzt die Druckluft in die Luftkammer 16 jedes Blaskopfes 14 und erfährt eine plötzliche beträchtliche Druckreduzierung am Eingang zur Luftkammer 16, wobei die in der Luftkammer 16 vorhandene Umgebungsluft rasch zusammengedrückt wird. Demzufolge wird eine Druckwelle an einem Abschnitt in der Nähe des Einganges zur Luftkammer 16 erzeugt, und diese Druckwelle pflanzt sich durch die Luftkammer 16 und die Düsen 20 fort. Die Kapazitäten des Lufttankes 26 und der Luftkammer 16 und die Öffnungsgröße des Drosselmittels 28 sind so aufeinander abgestimmt, daß die Expansion der Druckluft in die Luftkammer 16 einen rapiden Druckabfall der Luft auf einen vorbestimmten zweiten Druckwert ergibt, der im Bereich von 0,05 bis 0,49 bar (0,05 bis 0,5 atü) liegt. Es beginnt bald Luft aus den Düsen 20 jedes Blaskopfes 14 so auszustrahlen, daß sie gegen die erhitzte Glastafel 10 prallt. Im Anfangszustand kommen die Luftstrahlen mit hoher kinetischer Energie an der Glasfläche an, die der Fortpflanzung der Druckwelle durch die Luftkammer 16 und die Düsen 20 zuzuschreiben ist. Dementsprechend bewirken die Luftstrahlen ein rasches Aufbrechen der die Wärmeübertragung unterdrückenden laminaren Schicht, die an jeder Fläche der erhitzten Glastafel 10 vorhanden ist, und dabei wird die Wärmeabführung von der Glastafel 10 in die Umgebung gefördert. Das bedeutet, daß auf die Glastafel im Anfangszustand des Abschreckungsvorganges gerichtete Luftstrahlen eine sehr hohe Wärmeabführ- oder Kühlfähigkeit besitzen. Die Zulieferung von Kühlluft auf die Glastafelflächen hält mehrere Sekunden lang an, wenn auch die kinetische Energie der Luftstrahlen bald gegenüber dem anfangs hohen Pegel abfällt. Wie bereits erwähnt, reicht die Kapazität jeder Luftkammer 16 aus, um den reduzierten Luftdruck im Bereich von 0,05 bis 0,49 bar (0,05 bis 0,5 atü) mindestens für 3 s und vorzugsweise für 5 bis 15 s fast ungeändert zu halten. In anderer Hinsicht ist es vorteilhaft, wenn das Volumen jeder Luftkammer 16 mindestens das zehnfache des Gesamtvolumens der Düsen 20, aller Düsen 20 an jedem Blaskopf 14, ist.

Während dieses Abschreckvorganges wird jeder Blaskopf 14 parallel zur Glastafel 10 überlicherweise vertikal oder horizontal und manchmal gekrümmt hin- und hergefahren, wie es oftmals bei üblichen Luftabschreckverfahren der Fall ist. Das geschieht, um ein makroskopisch gleichförmiges Abschrecken der Glastafel 10 zu gewährleisten. Die Amplitude der Verfahrensstrecke ist normalerweise geringfügig größer als der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsen 20 an der Stirnplatte 18.

Bei dem erfindungsgemäßen Abschreckverfahren ist der herabgesetzte Luftdruck in jeder Luftkammer 16 auf den Bereich von 0,05 bis 0,49 bar (0,05 bis 0,5 atü) beschränkt. Falls dieser Luftdruck kleiner als 0,05 bar ist, ist es schwierig, ausreichendes Tempern der Glastafel zu erzielen. Wenn andererseits der Luftdruck höher als 0,49 bar (0,5 atü) liegt, ist ein Reißen der Glastafel bei dem Abschreckvorgang wahrscheinlich, da diese dünner als 3 mm und in einem erhitzten und zerbrechlichen Zustand ist, oder es tritt eine Verschlechterung der optischen Eigenschaften der getemperten Glastafel ein. Ein bevorzugter Bereich des reduzierten Luftdruckes in jeder Luftkammer 16 liegt von 0,1 bis 0,39 bar (0,1 bis 0,4 atü). Der Primärluftdruck in jedem Lufttank 26 ist auf den Bereich von 1,96 bis 7,85 bar (2 bis 8 atü) begrenzt. Falls dieser Luftdruck geringer als 1,96 bar ist, ist es unmöglich, einen Druckabfall ausreichender Größe zu erzielen und es ist deswegen unmöglich, die anfängliche Kühlleistung der von den Düsen 20 auf die erhitzte Glastafel gerichteten Luftstrahlen ausreichend zu fördern. Es ist unnötig und unwirtschaftlich, den Primärdruck im Lufttank über 7,85 bar hinaus anzuheben. Der Primärluftdruck und die Größe des plötzlichen Druckabfalls werden entsprechend der Dicke der Glasschicht und der erwünschten Spannung oder Zähung der Glastafel eingerichtet.

Das erwünschte Tempern der Glastafel 10 wird durch den beschriebenen Abschreckvorgang auch dann erreicht, wenn die Glastafel nur eine Dicke von etwa 1,5 mm besitzt. Bei dem Abschreckvorgang muß die Glastafel nicht notwendigerweise vertikal gehalten werden, sie kann beispielsweise auch horizontal gehalten werden. Wahlweise kann der beschriebene Abschreckvorgang erfindungsgemäßer Art von einem bekannten Abschreckvorgang gefolgt werden, bei dem zusätzliche Luft jeder Luftkammer 16 von einem (nicht gezeigten) Gebläse geliefert wird, nachdem die Verbindung zwischen der Luftkammer 16 und dem Lufttank 26 gesperrt wurde.

Ausführungsbeispiele 1-6

Bei jedem Beispiel wurde eine rechtwinklige Glastafel mit den Maßen 500 mm × 300 mm nach einem erfindungsgemäßen Verfahren getempert. Die Dicke der einzelnen Glastafeln war unterschiedlich, und zwar wurden Glastafeln mit 1,5 mm in den Ausführungsbeispielen 1 und 4, 2,3 mm in Ausführungsbeispielen 2 und 5, 2,5 mm im Ausführungsbeispiel 6 und 2,9 mm im Ausführungsbeispiel 3 verwendet.

Bei der in diesen Ausführungsbeispielen benutzten Abschreckvorrichtung waren die Blasköpfe allgemein von der in der Zeichnung gezeigten Gestalt. Die Düsen 20 waren im wesentlichen gerade Düsen mit einem Innendurchmesser von ca. 3,5 mm. An der Stirnplatte 18 jedes Blaskopfes waren die Düsen in Form eines regelmäßigen Gitters angeordnet. Der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsen betrug etwa 30 mm in Horizontalrichtung und etwa 25 mm in Vertikalrichtung. Die Stirnplatte 18 hatte die Ausmaße 700 mm × 500 mm. Das in der Figur gezeigte Maß L ₁ betrug ca. 300 mm und die Länge L ₂ des sich verjüngenden Abschnittes betrug 600 mm.

Bei jedem Ausführungsbeispiel wurde die Glastafel gleich nach dem Erhitzen in einem Ofen in die Abschreckstation gebracht, um das Abschrecken zu erzielen, während die Glastafel eine Temperatur von 670 bis 700°C besaß. Die Glastafel wurde vertikal zwischen den beiden Blasköpfen gehalten. Vorher war Druckluft in dem Lufttank 26 für jeden Blaskopf 14 gespeichert worden. Wie in der nachfolgenden Tabelle zu sehen wurde der Primärluftdruck in den Lufttanks 26 auf 7,85 bar, 6,86 bar oder 1,96 bar (8 atü, 7 atü oder 2 atü) gesteuert gehalten. Beim Beginn des Abschreckvorganges wurde das Drosselmittel 28 für jeden Blaskopf so geöffnet, daß sich die Druckluft rasch in die Luftkammer 16 mit raschem Druckabfall auf 0,49, 029 oder 0,05 bar (0,5, 0,3 oder 0,05 atü) dehnte. Die Abgabe von Kühlluftstrahlen von den Düsen 20 hielt während mehr als 10 s an. Während einer Anfangszeit von etwa 5 s blieb der Druck in jeder Luftkammer 16 fast ungeändert gegenüber dem anfänglichen Druckwert von 0,49, 0,29 oder 0,05 bar (0,5, 0,3 oder 0,05 atü). In 10 s fiel der Druck in jeder Luftkammer 16 auf etwa die Hälfte des anfangs erzeugten Druckwertes ab. Während des Abschreckvorganges wurde jeder Blaskopf 14 nach oben und unten mit einer Rate von 50 bis 80 min^-1 hin- und hergefahren. Die Amplitude dieses Vorgangs betrug etwa 40 mm.

Die in den Ausführungsbeispielen 1 bis 6 erhaltenen getemperten Glastafeln wurden einem Bruchtest unterzogen, wie er später beschrieben wird.

Vergleichsbeispiele 1-4

Die bei diesen Vergleichsbeispielen getemperten Glastafeln waren identisch mit den in Ausführungsbeispiel 6 verwendeten. Das Temperverfahren und die Abschreckvorrichtung waren wie anhand der Ausführungsbeispiele 1 bis 6 beschrieben, jedoch wurden der Primärluftdruck in den Lufttanks 26 und/oder der reduzierte Luftdruck in den Luftkammern 16 gemäß der Angabe in der Tabelle geändert. Die bei den Vergleichsbeispielen 1 bis 4 erhaltenen getemperten Glastafeln wurden ebenfalls dem später zu beschreibenden Bruchtest unterzogen.

Vergleichsbeispiele 5-7

Die bei diesen Vergleichsbeispielen getemperten Glastafeln waren identisch mit entweder den in Ausführungsbeispiel 3 oder in Ausführungsbeispiel 6 verwendeten, wie aus der Tabelle zu ersehen. Bei diesen Experimenten wurde die Abschreckvorrichtung so abgeändert, daß jede Luftkammer 16 mit einem Gebläse verbunden wurde, und der Kompressor 24 und der Lufttank 26 wurden nicht benutzt. Beim Abschrecken wurde kontinuierlich Luft von jedem Gebläse zu den Düsen 20 bei im wesentlichen konstantem Druck zugeführt, der, wie aus der Tabelle zu ersehen, 0,29 oder 0,25 bar (0,3 bis 0,25 atü) betrug. Die bei den Vergleichsbeispielen 5 bis 7 erhaltenen getemperten Glastafeln wurden ebenfalls dem nachfolgend beschriebenen Bruchtest unterzogen.

Bruchtest

Der Testvorgang wurde allgemein in Übereinstimmung mit dem Britsh Standard BS 5282 durchgeführt. Die Aufschlagstelle bei jeder getemperten Glastafel war entweder annähernd in der Mitte der rechtwinkligen Glastafel (in der nachfolgenden Tabelle mit "A" bezeichnet) oder in einem Abstand von 100 mm von der Mitte einer längeren Seite der Glastafel zu dem Mittelpunkt hin (in der Tabelle "B"). Das Bruchverhalten wurde so überprüft, daß die Anzahl der Partikel gezählt wurde, die jeweils aus einem quadratischen Bereich der getesteten Glastafel mit Seitenlänge 50 mm × 50 mm erhalten wurde, und die Gesamtzahl der länglichen Teilchen (Keile), die länger als 60 mm waren, und bei denen die Länge mindestens das Vierfache der Breite betrug. Das Bruchverhalten wurde jedoch nicht bei einem Streifen mit einer Breite von 20 mm um die gesamte Kante der Glastafel überprüft, und in einem Kreisbereich von 75 mm Radius um die Aufschlagstelle. Die Testergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengefaßt.

Tabelle

Das Bruchverhalten der getemperten Glastafeln, die bei den vorstehend beschriebenen Ausführungs- und Vergleichsbeispielen erhalten wurden, wurde weiter nach den Testverfahren untersucht, die im japanischen Industriestandard JIS R 3212 und in den Vorschriften der EG niedergelegt sind. Die Ergebnisse dieser Zusatzuntersuchungen waren nahezu äquivalent zu den in der obigen Tabelle festgehaltenen Testergebnissen.

Claims (6)

1. Verfahren zum Tempern einer Glastafel, bei dem die Glastafel auf eine Temperatur über der unteren Entspannungstemperatur des Glases aufgeheizt und die aufgeheizte Glastafel durch Richten von Strahlen von Kühlluft auf beide Flächen der erhitzten Glastafel abgeschreckt wird, die aus zwei Reihen von Düsen kommen, welche von von zwei einander entgegengesetzt angeordneten Luftkammern vorstehen, dadurch gekennzeichnet, daß am Beginn des Abschreckens jede Luftkammer (16) plötzlich in Verbindung mit einer Druckluftquelle (24, 26) gebracht wird, die auf einem vorbestimmten ersten Druckwert im Bereich von 1,96 bis 7,85 bar Überdruck (2 bis 8 atü) gehalten ist, so daß ein rascher Druckabfall von diesem ersten Druckwert auf einen vorbestimmten zweiten Druckwert im Bereich von 0,05 bis 0,49 bar Überdruck (0,05 bis 0,5 atü) beim Dehnen der Druckluft in die Luftkammer (16) hinein stattfindet, so daß im wesentlichen die Gesamtlänge (L ₂) jeder Luftkammer (16) und der davon vorstehenden Düsen (20) als eine Art von Stoßwellenrohr dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Druckwert im Bereich von 0,1 bis 0,39 bar Überdruck (0,1 bis 0,4 atü) liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität jeder Luftkammer (16) so bemessen ist, daß der Druck in der Luftkammer (16) nahezu bei dem zweiten Druckwert wenigstens während 3 s gehalten wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen im wesentlichen gerade Durchgangsdüsen (20) sind.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen sich verjüngende Düsen sind, deren minimale Querschnittfläche sich an ihrem Ausgang befindet.

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Glastafel (10) nicht mehr als 3 mm beträgt.