DE677920C

DE677920C - Verfahren und Vorrichtung zum Haerten von Gegenstaenden aus Glas

Info

Publication number: DE677920C
Application number: DES121376D
Authority: DE
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1935-09-05
Filing date: 1936-02-02
Publication date: 1939-07-06
Also published as: GB479878A; FR806220A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten von Gegenständen aus Glas und ähnlichen, in der Hitze plastischen Massen durch Aufblasen von Strahlen eines gasförmigen oder flüssigen Kühlmittels auf beide Seiten des aufgehängten Gegenstandes durch in der Wandung eines ihn völlig umschließenden Behälters angeordnete Aufsprühdüsen o. dgl. und Abführen des Kühlmittels durch gleichfalls in der Wandung vorgesehene besondere Öffnungen.

Sie bezweckt bei dieser bekannten Art der Härtung eine beliebig regelbare, örtlich verschiedenartige Beeinflussung des zu härtenden Gegenstandes und damit die Erzielung eines zonenweise verschiedenen Härtungsgrades.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Glasplatten örtlich in verschiedenem Grade zu härten, z. B. durch entsprechende örtliche ao Verteilung der Blas- und Absaugdüsen über die Fläche der zu härtenden Platte. Dieses Verfahren besitzt jedoch neben anderen den Nachteil, daß es keine beliebig regelbare örtliche Einwirkung auf die Plattenoberfläche ermöglicht.

Gemäß der Erfindung wird zur Erzielung dieses Erfolges vorgeschlagen, die örtlich verschiedene Einwirkung auf die Fläche durch zonenweise Beeinflussung der zwischen Behälterwandung und der Oberfläche des Gegenstandes verlaufenden Kühlmittelströme vorzunehmen.

Eine zwangsläufige Führung der Kühlmittelströme auf ihrem Wege zwischen Glasoberfläche und Eintritt in die Absaugedüsen ist bereits angestrebt worden, jedoch bei einem Verfahren, bei welchem der Härtevorgang nicht in einem geschlossenen Behälter, sondern zwischen zwei voneinander unabhängigen und voneinander getrennten, die Düsen aufnehmenden Kästen durchgeführt wird.

Es ist offenbar, daß bei diesem bekannten Verfahren der angestrebte Erfolg nur in sehr eingeschränktem Grade erzielt werden kann, denn die durch den Spalt zwischen den beiden Kästen eintretende unkontrollierbare Luft wirkt dem Ziel der planmäßigen Beherrschung des Abschreckvorganges entgegen.

Voraussetzung für den Erfolg des neuen Verfahrens ist demgegenüber die unbedingte Verhinderung des Zutritts von unkontrollierter Luft während des Härtevorgangs und damit die Durchführung des Härtens in einem den zu härtenden Gegenstand vollständig umgebenden, geschlossenen Behälter.

Das Härten in einem solchen, den zu härtenden Gegenstand vollständig umgebenden, geschlossenen Behälter, in dessen dem zu härtenden Gegenstand zugekehrten Wandungen

die Blasdüsen und Abführungsöffnungen so angeordnet sind, daß sie Teile der Wandung bilden, ist bereits Gegenstand eines älteren, jedoch nicht zum Stande der Technik gehörenden Patentes, dem jedoch nicht die Aufgabe einer regelbaren Beherrschung des Abschreckvorganges zugrunde liegt, d. h. nicht . die Aufgabe, eine zonenweise, unter Umständen verschiedene Beeinflussung der Oherfläche des zu härtenden Gegenstandes durch die Kühlmittelströme vornehmen zu' können und damit denkbar weitgehende Anpassungsmöglichkeiten des Härtevorganges an die besonderen Verhältnisse des Einzelfalles zu *5 schaffen.

Durch die zonenweise Beeinflussung der zwischen der Wandung und der Oberfläche des zu behandelnden Gegenstandes verlaufenden Kühlmittelströme nach der Erfindung wird u. a, die Möglichkeit geschaffen, einen Gegenstand beispielsweise in der Nähe seiner Kanten in stärkerem Maße zu härten · als weiter von diesen Kanten entfernt oder den einen und andererseits den anderen Teil seiner Oberfläche nur wenig oder gar nicht abzuschrecken, überhaupt jede gewollte, sei es gleichmäßige, sei es verschiedenartige Einwirkung auf die Oberfläche des Gegenstandes herbeizuführen.

Für die praktische Lösung dieser Aufgabe stehen verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, die entweder einzeln oder auch in beliebiger Vereinigung Anwendung finden können.

In erster Linie erfolgt die Regelung durch zonenweise verschiedene Bemessung des Abstandes' der Wandung des den Gegenstand einschließenden Behälters von seiner Oberfläche, wahlweise durch zonenweise verschiedene Bemessung des Verhältnisses der Querschnitte der Blasdüsen und der in ihrer Nachbarschaft anzuordnenden Abführöffnungen oder zonenweise verschiedene Bemessung des Verhältnisses der Drücke in den ein-⁴"> zelnen Zu- und Abführkanälen, wobei auch gegebenenfalls die Blasedüsen oder die Abführöffnungen in gewissen Zonen in Fortfall kommen können.

Die bei der ersten der anzuwendenden Möglichkeiten erforderliche Schaffung von Drosselstellen im Wege des Kühlmittels, durch welche die jeweilige Geschwindigkeit des Kühlmittels örtlich erhöht wird, befähigt dieses, z. B. trotz der bereits von ihm angenommenen verhältnismäßig hohen Temperatur, noch eine hinreichende Abschreckwirkung auszuüben.

Die Anordnung der Abführöffnungen für

das gebrauchte Kühlmittel in Zonen, welche entfernt von denen liegen, in welchen sich die Aufsprühdüsen befinden, ergibt in den entsprechenden Zonen einen beherrschbaren Umlauf des Kühlmittels parallel zu der Ober-■„-fläche des Gegenstandes.

''•Schließlich kann auch die Gesamtheit oder . eiri: gewisser Teil der Abführöffnungen unter .L^Tnterdruck gesetzt werden, und die Bemessung dieses Unterdruckes kann örtlich verschieden sein, um das Abführen des gebrauchten Kühlmittels in bestimmten Zonen schneller vorzunehmen als in den anderen, wobei die Abführöffnungen einzeln oder gruppenweise mit Regelvorrichtungen bzw. Klappen, Hähnen o. dgl. versehen sein können, um weitere Beeinflussungsmöglichkeiten zu bieten.

In den Abbildungen sind einige zur Durchführung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtungen beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt

Abb. ι einen schematischen Vertikalschnitt durch eine Vorrichtung zum Härten einer senkrecht aufgehängten Glasplatte,

Abb. 2 eine Vorrichtung zum örtlichen Härten gewisser Zonen einer Glasplatte,

Abb. 3 eine schematische Darstellung des Ergebnisses der neuen Arbeitsweise,

Abb. 4 eine andere Vorrichtung, die es ermöglicht, die härtende Einwirkung an sämtlichen Punkten der Oberfläche des zu härtenden Gegenstandes zu regeln.

Abb. 5 und 7 zeigen weitere Ausfü'hrungsformen der Erfindung und

Abb. 8 und 9 zwei Vorrichtungen zum Härten eines Gegenstandes von dreieckigem Querschnitt, beispielsweise eines Pflastersteines aus Glas.

Wie in Abb. 1 dargestellt, besteht die neue Vorrichtung zum gleichmäßigen Härten einer vertikal aufgehängten Glasplatte mit Hilfe beispielsweise von Luftstrahlen aus einem Behältnis, welches aus zwei zueinander symmetrischen Schalen α gebildet wird, die gegeneinander -verschieblich sind, um zwischen sie die zu härtende Glasplatte b, nachdem diese vorher entsprechend erwärmt worden ist, einbringen zu können. Die beiden Schalen werden mit Hilfe von in der Abbildung nicht dargestellten, schnell zu betätigenden Zusammenschraubvorrichtungen zusammengehalteri. Die Glasplatte selbst wird durch Zangen, Tragrahmen oder irgendwelche anderen geeigneten Vorrichtungen getragen. Die Schalen α bilden Teile von Blaskästen d, welche durch biegsame Leitungen e, die mit einer Preßluftzuführung / in Verbindung stehen, mit Preßluft gespeist werden.

Die Wandungen der Schalen verlaufen nicht parallel mit der Oberfläche der zu härtenden Platte, sondern weisen Teile α¹, α², α³ ΐ2ο usw. auf, welche in verschiedenen Abständen von der Glasplatte liegen. In diesen Wan-

düngen sind Blasdüsen g und Absaugöffnungen h ausgespart. Die Blasdüsen können durch Röhren g^l verlängert sein, derart, daß ihre Enden sämtlich in gleichem Abstand von der Glasplatte münden. Die Öffnungen h sind durch Leitungen h¹ mit der Atmosphäre verbunden.

Wie sich aus der Abb. ι ergibt, ist die Wandung so geformt, daß sie in gewissem >o Maße den Durchtritt der abziehenden Kühlmittelströme in Richtung auf den Umfang der Glasplatte zu behindert, so daß verhindert wird, daß die durch die zentral gelegenen Düsen aufgeblasene Luft teilweise '5 durch die Abführungsöffnungen in der Nähe des Umfanges entweicht.

In Abb. ι ist ferner eine Vorrichtung dargestellt, welche dazu dient, die Bewegung der Kühlmittelströme in der Nachbarschaft der Kanten der Platte und darüber hinaus in dem Falle zu regeln, in welchem die Abmessungen der Glasplatte kleiner sind als die der Schalen und man nicht gezwungen sein will, die Blasdüsen und die Abführungsöffnungen,

⁹S welche sich außerhalb der Plattenfläche befinden, zu schließen. Diese Anordnung besteht aus einer Art plattem Rahmen i, welcher in der Ebene der Glasplatte liegt und sie so verlängert, daß Glasplatte und Rahmen zusammen den Gesamtraum innerhalb der Schale ausfüllen, welcher sonst von einer Glasplatte von an sich der Größe des. Innenraumes entsprechenden Abmessungen ausgefüllt werden würde. Auf diese Weise wird verhindert, daß entgegengesetzt zueinander gerichtete Kühlmittelströme sich begegnen und so Störungen verursachen. Die Glasplatte kann in dieser Weise über ihren gesamten Umfang oder lediglich auf einzelnen ihrer Kanten eingefaßt und verlängert sein.

Abb. 2 zeigt eine besondere Ausführungsform der Vorrichtung nach Abb. 1, welche dazu dient, ein zonenweises Härten vorzunehmen, wie es besonders für die Herstellung von Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge anwendbar ist. Mit dieser Vorrichtung sollen auf der Oberfläche des Gegenstandes abwechselnd gehärtete und nichtgehärtete Zonen geschaffen werden, d. h. zwischen den gehärteten Zonen sollen solche vorgesehen werden, welche im Falle einer Zertrümmerung der Scheibe nicht wie die gehärteten in kleine Stückchen zerbrechen.

Bei dieser Ausführungsform der Erfindung besitzen die Schalen Teile j, welche sehr nahe an der Glasoberfläche liegen, und Teile k, die verhältnismäßig weit entfernt hiervon sind. Das Aufblasen der Kühlmittelströme erfolgt mit Hilfe von Düsen g¹ und das Abführen des gebrauchten Kühlmittels durch die Öffnungen h. Infolge der besonderen Formgebung der Schalen wird die aufgeblasene Luft daran gehindert, die Teile / der Glasplatte (Abb. 3) zu erreichen, welche gegenüber den Teilen / der Schalen (Abb. 2) liegen 65' und welche aus diesem Grunde überhaupt nicht oder nur ganz wenig gekühlt werden.

Um das Maß der Abkühlung der verschiedenen Teile der Platten zu regeln, kann man auch ein anderes Mittel verwenden, nämlich das, die Abführleitungen mit Vorrichtungen zu versehen, welche es ermöglichen, die Abführung der Kühlmittel in gewissem Grade zu verlangsamen oder zu beschleunigen.

In Abb. 4 ist eine Ausführungsform einer zur Durchführung eines derartigen Verfahrens geeigneten Vorrichtung dargestellt. Jede Schale d wird durch Abteile m vervollständigt, in welche Gruppen von Abführrohre münden. Diese Abteile m sind mit Drossel- ⁸" ventilen m¹ oder ähnlich wirkenden Vorrichtungen versehen, welche es ermöglichen, die Luft entweder frei oder mehr oder weniger gedrosselt ausströmen zu lassen.

Es kann ferner auch in diesen Abteilen ein Unterdruck von in den einzelnen Abteilen verschiedener Größe erzeugt und aufrechterhalten werden.

Der völlig dichte Abschluß des Behältnisses, welches die zu härtende Glasplatte 9<> umgibt, kann durch Aufeinanderpressen der beiden Schalen a, wie dies in Abb. 1 angedeutet ist, erzielt werden.

Ferner kann auch ein genügender, wenn auch nicht vollkommen dichter Abschluß durch Ineinandereingreifen an den Rändern der Schalen von angeordneten Vorsprüngen c¹, wie dies schematisch die Abb. 5 zeigt, erfolgen.

Eine weitere Möglichkeit eines nicht voll- "oo kommen dichten Abschlusses zeigt die Abb. 6, gemäß welcher zu diesem Zwecke nachgiebige Vorhänge c², die beispielsweise aus vertikal , aufgehängten Metallfäden bestehen, auf wel- · chen Perlen oder kleine Zylinder aus geeignetem Werkstoff aufgereiht sind, vorgesehen sind. Schließlich kann gemäß Abb. 7 der Abschluß mit Hilfe einer Verschlußklappe c³ erfolgen.

Die vorstehend beschriebenen Anordnungen no können auch auf die Härtung von Gegenständen von anderer als ebener Form Anwendung finden.

Abb. 8 zeigi im Rahmen dieser Anwendungsmöglichkeiten eine Anordnung zum Härten eines Pflastersteines^ von dreieckigem Querschnitt, bei welchem die Eckzonen in höherem Maße gehärtet werden müssen als die anderen Teile der Oberfläche und diese wieder um so weniger, je weiter sie von den Eckzonen 'entfernt sind. Zu diesem Zwecke können abgestufte Wandungsteile α¹, α² usw.,

wie nach Abb. i, und Gegendruckabteile m, wie sie Abb. .4 zeigt, verwendet werden. Ferner kann die erwünschte zonenweise Regelung des Härtegrades auch durch die anderen 5 oben beschriebenen Mittel der Verteilung der Düsen, der entsprechenden Bemessung ihrer Querschnitte usw. erfolgen.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Blasdüsen g in der Nähe der Eckzonen des Pflastersteines angeordnet und die Wandungsteile α¹, α²... um so mehr von der Oberfläche entfernt, je näher sie an den Eckzonen liegen. Ferner sind die Absaugöffnungen h in der Nähe der Eckzonen zahlreicher. Nach der Erfindung kann das Aufblasen der Luftströme auch statt in senkrechter Richtung auf die Oberfläche des Gegenstandes auch in tangentialer Richtung erfolgen. Die Abb. 9 zeigt, wie ein Pflasterstein der eben beschriebenen Art durch tangentiales Aufblasen der Luftströme gehärtet werden kann. Gegenüber den Eckkariten sind Zuführungsleitungen r für die Luft vorgesehen, welche mit den Wandungen α verbunden sind. In den Wandungen sind Abführöffnungen h ausgespart, die in Abteile ni münden, welch letztere mit Einrichtungen versehen sind, die dem Zwecke dienen, in" ihnen einen regelbaren Gegendruck zu erzeugen.
Wenn, wie dargestellt, die Verschlüsse geöffnet werden, dann wird die aufgeblasene Luft, nachdem sie die Eckzonen bestrichen hat, in der Hauptsache durch die benachbarten Abteile abgeführt. Aus diesem Grunde ist die Härtewirkung in den Eckzonen und in den diesen' benachbarten Zonen eine stärkere als in den anderen Teilen der Oberfläche.

In die in den Abb. 8 und 9 beschriebenen Vorrichtungen kann der zu härtende Gegenstand von ihrem Ende aus eingeführt oder zweckmäßiger noch können diese Vorrichtungen so ausgebildet werden, daß die Wandungen aufklappbar sind.

Bei den vorstehend beschriebenen Anordnungen für das Härten durch Luft können eine Anzahl von Abteilen vorgesehen werden, durch die und aus denen die aufzublasende Luft strömt, so daß' es möglich ist, -je nach Wunsch die Stärke der Kühlmittelströme in den den einzelnen Abteilen entsprechenden Zonen verschieden zu regeln.

Ferner kann man in allen Fällen, wo es sich um das Härten ebener Glasplatten handelt, mit den oben beschriebenen Anordnungen zusammen eine solche zum gegenseitigen Verschieben der Luftausströmöffnungen und der Platte zueinander verbinden.

Selbstverständlich sind die oben erläuterten Ausführungsformen der Erfindung lediglich als beispielsweise anzusehen und können in bezug auf die Formgebung, die Abmessungen und die zur Herstellung der Vorrichtung verwendeten Werkstoffe vielfach abgeändert werden, ohne von dem Grundgedanken der Erfindung abzuweichen.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Härten von Gegenständen aus Glas und ähnlichen, in der Hitze plastischen Massen durch Aufblasen von Strahlen eines gasförmigen oder flüssigen Kühlmittels auf beide Seiten des aufgehängten Gegenstandes durch in der Wandung eines ihn völlig umschließenden Behälters angeordnete Aufsprühdüsen

o. dgl. und Abführen des Kühlmittels durch gleichfalls in der Wandung vorgesehene, besondere Öffnungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschreckvorgang in seiner Stärke durch zonenweise Beeinflussung der zwischen der Behälterwandung und der Oberfläche des zu behandelnden Gegenstandes verlaufenden Kühlmittelströme örtlich geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Kühlmittelströme durch zonenweise verschiedene Bemessung des Abstandes der Wandungen des den Gegenstand einzuschließenden Behälters von der Oberfläche des Gegenstandes erfolgt.

■3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Kühlmittelströme durch zonenweise verschiedene Bemessung des Verhältnisses der Querschnitte der Blasdüsen und der in ihrer Nachbarschaft angeordneten Abführöffnungen erfolgt. 10Q

4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Beeinflussung der Kühlmittelströme durch zonenweise verschiedene Bemessung des Verhältnisses der Drücke in den einzelnen Zu- und Abführkanälen oder Gruppen von Zu- und Abführkanälen erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasdüsen oder die Abführöffnungen in ge- no wissen Zonen in Fortfall kommen.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, bestehend aus einem den zu härtenden Gegenstand vollkommen umgebenden Behälter, dessen Wandung durch die Innenwandungen von zwei oder mehr schalenförmigen Hohlkörpern gebildet wird, welche gegeneinander verschiebbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß in den Wandüngen des Behälters die Aufsprühdüsen und Abführöffnungen in regelmäßiger

Verteilung angeordnet sind, während die Innenwandung der Umhüllung zonenweise verschieden weit von der zu härtenden Glasplatte entfernt ist.

7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandungen des den Glasgegenstand umgebenden Behälters in den Zonen, in welchen sich keine Aufsprühdüsen oder Abführöffnungen befinden, sehr, nahe an der Oberfläche des zu härtenden Gegenstandes liegen.-

8. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorzugsweise mit Regelorganen versehenen Abführöffnungen in verschiedene, voneinander getrennte Räume des den Glasgegenstand umgebenden Behälters münden, in welchen verschiedene und regelbar einstellbare Drücke herrschen.

9. Verfahren zum Härten von Glasplatten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu härtende Glasplatte, wenn sie kleiner ist als der den Düsen gegenüberliegende Raum innerhalb des Behälters, in einem plattenförmigen Rahmen angeordnet wird, welcher so groß ist, daß durch ihn und die zu härtende Glasplatte alle in den Behälterteilen vorhandenen Blas- oder Aufsprühdüsen überdeckt werden.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen