DE830388C

DE830388C - Method for producing hollow glass bodies from several parts, e.g. Glass blocks

Info

Publication number: DE830388C
Application number: DES18539A
Authority: DE
Inventors: Andre Georges Charle Kirchheim
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1938-06-04
Filing date: 1938-06-04
Publication date: 1952-02-04

Description

Verfahren zum Herstellen von Glashohlkörpern aus mehreren Teilen, z. B. Glasbausteinen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Glashohlkörpern, die aus mehreren miteinander durch Zusammenschweißen veAinigten Teilen bestehen.Process for producing hollow glass bodies from several parts, z. B. Glass blocks The invention relates to the production of hollow glass bodies, which consist of several parts that are welded together.

Zur Vereinigung dieser Einzelteile bedient man sich bisher verschiedener Verfahren. Ein Verfahren besteht darin, daß man die zu vereinigenden Kanten bzw. Stoßflächen der Einzelteile entweder unter Ausnutzen der ersten Hitze oder nach erneutem Erweichen der Kanten unter Druck miteinander vereinigt. Auch wurde bereits vorgeschlagen, zwischen die Stoßflächen der Einzelteile eine Metallschicht, beispielsweise aus Aluminium, Kupfer, Blei, Zinn, Wismut usw. zu bringen, wobei diese Zwischenlage sich entweder in geschmolzenem Zustande befindet oder auch in kaltem Zustande zwischengelegt und dann durch Einwirkung von Hitze zum Schmelzen gebracht wird, um die Vereinigung der Teile miteinander herbeizuführen.To unite these individual parts, different ones have hitherto been used Procedure. One method is that the edges or edges to be joined are Butt surfaces of the individual parts either by taking advantage of the first heat or after re-softening of the edges under pressure combined. Also has already been proposed a metal layer, for example, between the butt surfaces of the individual parts from aluminum, copper, lead, tin, bismuth etc. to bring this intermediate layer is either in a molten state or also in a cold state and then melted by the action of heat to form the union to bring about the parts together.

Beide Verfahren haben den Nachteil, daß unter der Einwirkung der Hitze leicht eine Verformung der Einzelteile entsteht und ungleichmäßige Spannungen in den Glasteilen auftreten, welche zum Bruch der Hohlkörper führen können. Bei Verwendung metallischer Verbindungen zeigt sich der weitere Nachteil, daß infolge der verschiedenen Ausdehnungskoeffizienten von Metall und Glas bei starken Temperaturschwankungen ein Lösen der Verbindung eintreten kann, wodurch der Hohlkörper undicht wird. Es ist ferner bekannt, bei der Herstellung von Glashohlkörpern zur Verbindung der Einzelteile nichtmetallische Verbindungsmittel zu verwenden, welche ebenfalls die erwähnten Nachteile aufweisen.Both methods have the disadvantage that under the action of heat There is easy deformation of the individual parts and uneven tensions in them the glass parts occur, which can lead to breakage of the hollow body. Using Metallic compounds shows the further disadvantage that as a result of the different Expansion coefficients of metal and glass in the event of strong temperature fluctuations a loosening of the connection can occur, as a result of which the hollow body becomes leaky. It is also known in the production of hollow glass bodies for connecting the individual parts to use non-metallic fasteners, which are also the ones mentioned Have disadvantages.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß sich nach den bekannten Verfahren Glashohlkörper, welche den an sie zu stellenden Bedingungen und Beanspruchungen hinsichtlich des Isolationsvermögens, der Wetterbeständigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit, chemische Eiwirkungen, Standfestigkeit, teilweise auch Lichtdurchlässigkeit, Schallabsorption usw. entsprechen, nicht mit Sicherheit herstellen lassen.Experience has shown that hollow glass bodies, which the conditions and demands to be placed on them with regard to the Insulation capacity, weather resistance, resistance to moisture, chemical effects, stability, partly also light transmission, sound absorption etc., do not have them manufactured with certainty.

Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Übelstände zu beseitigen und darüber hinaus die Glashohlkörper in ihren Eigenschaften insbesondere hinsichtlich ihres Isolationsvermögens gegen Wärme und Kälte und ihres Schallabsorptionsvermögens gegenüber den bekannten Glashohlkörpern zu verbessern und das Verfahren ihrer Herstellung wirtschaftlicher zu gestalten. Sie besteht darin, daß die Einzelteile der Glashohlkörper auf den miteinander zu verbindenden Kanten oder StoßfläEhen bei ihrer Formung einen oder mehrere Grate aus dem gleichen Material erhalten, die im Querschnitt erheblich kleiner sind als der Querschnitt der Stoßflächen, wobei die Erhitzung der Stoßflächen bzw. der Grate in der Weise und bis zu einem solchen Grade örtlich begrenzt durchgeführt wird, daß nur die Grate zum Erweichen gebracht werden, darauf die Einzelteile unter Druck derart zusammengeschmolzen werden, daß eine Verformung und ein Ineinanderübergehen der Grate erfolgt, wodurch die Verschweißung der Kanten vollständig und luftdicht ist, und der Hohlraum bei allseitig geschlossenen Glashohlkörpern ein Vakuum aufweist, das bisher nicht erreicht werden konnte.The present invention aims to remedy these drawbacks and, moreover, the hollow glass body in terms of its properties, in particular with regard to its properties their insulation capacity against heat and cold and their sound absorption capacity to improve compared to the known hollow glass bodies and the process of their production to make it more economical. It consists in the fact that the individual parts of the hollow glass body on the edges or abutment surfaces to be connected to one another during their formation or obtained several ridges of the same material, which are considerable in cross-section are smaller than the cross-section of the abutment surfaces, whereby the heating of the abutment surfaces or the burrs carried out in such a way and locally limited to such a degree is that only the burrs are brought to soften, on it the individual parts under Pressure are melted together in such a way that a deformation and a merge the burrs takes place, which makes the welding of the edges complete and airtight and the cavity has a vacuum in the case of hollow glass bodies that are closed on all sides, that has not yet been achieved.

Die auf den Stoßflächen angeordneten Grate der Einzelteile werden hinsichtlich ihrer Abmessungen so gewählt, daß sie nur einen Teil der Breite der Kanten bzw. der Stoßflächen einnehmen, etwa ein Drittel. Die Grate können flach, nach oben spitz zulaufen, zackig, gerippt, gewölbt oder sonstwie geformt sein und in der Längs- oder Querrichtung der Kanten gerade oder schräg verlaufen. Die Grate können so angeordnet sein, daß sie beim Zusammenschweißen der einzelnen Teile einander gegenüberstehen oder auch versetzt zueinander liegen. In manchen Fällen wird es genügen, nur eine Kante oder Stoßfläche der zu vereinigenden Teile mit dem Grat zu* versehen. Infolge ihrer kleinen Oberfläche bieten die Grate den Vorteil, daß sie bei vorhandenen Unebenheiten, um eine vollständige Verschweißung zu erzielen, nur eine kurze Bearbeitung, wie z. B. durch Schleifen, zur Erzielung einer ebenen Fläche benötigen.The burrs of the individual parts that are arranged on the abutment surfaces are chosen in terms of their dimensions so that they are only part of the width of the Take up the edges or the abutting surfaces, about a third. The ridges can be flat, tapering upwards, jagged, ribbed, arched or otherwise shaped and run straight or at an angle in the longitudinal or transverse direction of the edges. The ridges can be arranged so that they are welded together when the individual parts face one another or are offset from one another. In some cases it will suffice, only one edge or abutment surface of the parts to be united with the ridge to provide. As a result of their small surface area, the ridges have the advantage that if there are unevenness in order to achieve a complete weld, just a short edit, such as B. by grinding, to achieve a flat Need space.

Für die Vereinigung der Einzelteile eines Glashohlkörpers werden im Gegensatz zu den bekannten Verfahren nicht die ganzen Flächen der Stoßkanten, sondern nur die auf diesen Kanten vorgesehenen Grate so hoch erhitzt, daß sie weich bzw. plastisch werden.For the union of the individual parts of a hollow glass body are in In contrast to the known methods, not the entire surfaces of the abutting edges, but only the burrs provided on these edges are heated to such an extent that they become soft or become plastic.

Es ist an sich nicht neu, die Stoßflächen der Einzelteile mit Nut und Feder bzw. mit genau ineinander passenden Vorsprüngen und Vertiefungen zu versehen. Diese haben aber allein den Zweck, die Einzelteile genau passend übereinander zu legen. Sie sind Teile der Stoßflächen, ragen also nur wenig oder gar nicht über die Stoßflächen hinaus und können nicht für sich allein bis zum Erweichen erhitzt werden, sondern nur zusammen mit den Stoßflächen. Die bekannten vorspringenden Teile werden auch nicht zerdrückt, so daß sie zerfließen und ineinander übergehen wie die Grate nach der Erfindung.In itself it is not new, the butt surfaces of the individual parts with a groove and to provide spring or with precisely fitting projections and depressions. The sole purpose of these, however, is to fit the individual parts exactly on top of one another place. They are part of the abutment surfaces, so they protrude only slightly or not at all the abutting surfaces and cannot be heated to the point of softening on their own but only together with the abutment surfaces. The familiar protruding parts are not crushed either, so that they melt and merge into one another like the ridges according to the invention.

Um Verfärbungen des Glases, die sich durch Zersetzung der bisher angewendeten Brenngase ergeben, zu vermeiden, wird erfindungsgemäß ein Gas aus der Gruppe der Methan, Propan usw. verwendet, welches bei entsprechender Luftmenge vollständig verbrennt, eine örtlich begrenzte und dadurch sehr rapide Hitze entwickelt, so daß in der kurzen zur Durchführung des Schweißvorganges erforderlichen Zeit sich keine Verbrennungs- bzw. Zersetzungserzeugnisse bilden können, die eine Verfärbung des Glases herbeiführen würden.To discolouration of the glass caused by decomposition of the previously used To avoid fuel gases, according to the invention, a gas from the group of Methane, propane, etc. used, which with the appropriate amount of air completely burns, develops a localized and therefore very rapid heat, so that in the short time required to carry out the welding process, no Combustion or decomposition products can form which discolour the Bring about glass.

Die zu verschmelzenden Teile werden dabei zweckmäßigerweise nahe über- oder nebeneinander angeordnet. Sie können aber auch so angeordnet sein, daß sie sich berühren. Zur Erweichung der Grate wird eine Heizquelle benutzt, welche die zu verbindenden Grate gleichzeitig bestreicht und deren Hitze dabei durch den zwischen den Einzelteilen befindlichen Spalt geführt wird und in den Hohlraum der Einzelteile tritt. Es ist aber auch möglich, gleichzeitig mehrere Heizquellen, elektrischen Strom oder andere Heizmittel zu verwenden. Infolgeder angegebenen Ausbildung der Grate erweichen diese bereits nach kurzer Hitzeeinwirkung, so daß die übrigen Teile der Glaskörper von der Hitze nicht nachteilig beeinflußt werden.The parts to be fused are expediently almost or arranged side by side. But they can also be arranged so that they touch. A heat source is used to soften the burrs, which the to be connected burrs coated at the same time and their heat through the between the individual parts located gap is guided and into the cavity of the individual parts occurs. But it is also possible to have several electrical heating sources at the same time Use electricity or other heating means. As a result of the specified training of the Burrs already soften after a short exposure to heat, so that the remaining parts the vitreous is not adversely affected by the heat.

Nach dem Erweichen der Grate werden die Einzelteile vollständig zusammengeführt und durch Anwendung von Druck zusammengeschweißt. Versuche haben ergeben, daß nach entsprechender Erhitzung auch ohne Druckanwendung vollständige Verschweißung der Einzelteile erreicht werden kann.After the burrs have softened, the individual parts are brought together completely and welded together by the application of pressure. Tests have shown that after appropriate heating, complete welding of the Items can be achieved.

Da die Einzelteile, wie erwähnt, durch die angegebene Ausbildung der Grate von der Flammenführung und Hitzeeinwirkung nicht nachteilig beeinflußtwerden und ferner geringer oder kein Druck zum Verschmelzen der Einzelteile genügt, werden Verformungen der Einzelteile durch ungleichmäßige Erwärmung oder Zubruchgehen durch Druck oder durch von der Hitze hervorgerufene Spannungen vermieden. Die erweichten Grate der Einzelteile gehen eine innige Verschmelzung miteinander ein, so daß sich eine völlig dichte Verbindung der Einzelteile ergibt. Versuche haben gezeigt, daß auf diese Weise hergestellte Glashohlkörper den Bedingungen und Beanspruchungen, die hinsichtlich ihrer Isolierfähigkeit gegen Kälte und Wärme, Wetterbeständigkeit, Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit, Standfestigkeit, Verformung, Lichtdurchlässigkeit, Schallabsorption, chemische Einwirkungen usw., an sie gestellt werden, entsprechen. Die der Erweichung der Grate dienende Hitze, welche in die Hohlräume der Einzelteile hineingedrückt und bis zu ihrer vollständigen Zusammenschweißung beibehalten wird, versperrt das Eindringen von äußerer Luft in diese Hohlräume und hat somit die Bildung eines sehr hohen Vakuums in dem fertigen Hohlkörper zur Folge, welches höher ist als bei den nach den bisherigen Verfahren hergestellten, allseitig geschlos-' sehen Glashohlkörpern.Since the individual parts, as mentioned, by the specified training of the Burrs are not adversely affected by the flame guide and exposure to heat and, furthermore, little or no pressure is sufficient to fuse the individual parts together Deformation of the individual parts due to uneven heating or breaking Avoid pressure or tension caused by heat. The softened Burrs of the individual parts go into an intimate fusion with one another, so that results in a completely tight connection of the individual parts. Tests have shown that hollow glass bodies produced in this way meet the conditions and stresses which in terms of their ability to insulate against cold and heat, weather resistance, Resistance to moisture, stability, deformation, light transmission, Sound absorption, chemical effects, etc., are placed on them, correspond. The heat used to soften the burrs, which is released into the cavities of the individual parts pressed in and held until they are completely welded together, blocks the penetration of outside air into these cavities and thus has the formation result in a very high vacuum in the finished hollow body, which is higher than in the case of the 'closed on all sides' produced by the previous process Hollow glass bodies.

Nach dem Verfahren der Erfindung können Glashohlkörper aller Art, beispielsweise Glashohlbausteine, Kästen, Flaschen, Glocken, Rohre, Zylinder, Kuben, Kugeln o. dgl., d. h. alle Glashohlkörper, die aus mehreren Einzelteilen zusammengesetzt sind, und zwar solche mit oder ohne Hohlraum im Innern, hergestellt werden. Dabei ist es natürlich auch möglich, beispielsweise bei Rollen (Walzen), welche aus mehreren Teilen zusammengesetzt werden sollen, die Rollenhälften derart mit je einem halben Gewinde zu versehen, daß die Rollen nach dem Zusammenschweißen der Hälften ganze Gewinde aufweisen, welche den Einbau von Maschinenelementen, wie z. B. Kugellagern, ermöglichen. Ferner ist es nach dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, Gegenstände verwickelter Form, z. B. Ständer, Füße usw., die aus einem Stück nicht erzeugt werden können, aus mehreren Teilen herzustellen.According to the method of the invention, hollow glass bodies of all types, For example hollow glass blocks, boxes, bottles, bells, pipes, cylinders, cubes, Balls or the like, d. H. all hollow glass bodies, which are composed of several individual parts are, namely those with or without a cavity inside. Included it is of course also possible, for example in the case of rollers (cylinders) which consist of several Parts are to be put together, the roll halves so each with a half Thread to provide that the rollers whole after welding the halves together Have threads that allow the installation of machine elements such. B. ball bearings, enable. Furthermore, according to the method according to the invention, it is possible to produce objects tangled shape, e.g. B. stands, feet, etc., which are not made from one piece can be made from several parts.

Die Verschmelzung der Einzelteile geschieht zweckmäßigerweise im Anschluß an ihre Herstellung im unterbrochenen oder ununterbrochenen Arbeitsverfahren, also in dem Augenblick, wo sie noch heiß sind. Hinsichtlich der Temperaturhaltung der zu verschweißenden Einzelteile kann man nach der Erfindung in weiten Grenzen arbeiten, da die für die Erweichung der Grate erforderliche kurzzeitige Hitzeeinwirkung, wie erwähnt, die Einzelteile als solche nicht nachteilig beeinflußt und das Arbeiten auch ermöglicht, wenn letztere nicht hochtemperiert sind.The merging of the individual parts is expediently done afterwards to their production in an interrupted or uninterrupted work process, that is in the moment when they are still hot. With regard to the temperature maintenance of the Individual parts to be welded can be worked within wide limits according to the invention, because the short-term exposure to heat required to soften the burrs, such as mentioned, does not adversely affect the individual parts as such and the functioning also made possible if the latter are not at high temperatures.

Durch die auf die Grate zur Einwirkung gebrachte Hitze, welche auch i-ri die inneren Hohlräume der Einzelteile eintritt, läßt sich bis zur vollständigen Verschweißung der Teile im Innern eine Temperatur aufrechterhalten, die wesentlich höher als die Temperatur der Einzelteile selbst ist.Because of the heat applied to the ridges, which too i-ri enters the inner cavities of the individual parts, can be up to the complete Welding the parts inside to maintain a temperature that is essential higher than the temperature of the individual parts.

In der Zeichnung zeigen die Abb. i bis 3, 5 und 6 sowie 8 und 9 im Querschnitt und die Abb. ,4, 7 und io in Seitenansicht miteinander zu vereinigende Glasteile, die an den Stoßflächen Grate gemäß der Erfindung in verschiedenen beispielsweisen Ausführungsformen aufweisen. Abb. i i ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Verschmelzen der Einzelteile.In the drawing, Figs. I to 3, 5 and 6 and 8 and 9 im Cross-section and Figs. 4, 7 and io to be combined with one another in side view Glass parts that have burrs according to the invention in various examples on the abutment surfaces Have embodiments. Fig. I i is a schematic representation of an apparatus to fuse the individual parts.

Abb. i zeigt einen geradlinig verlaufenden Grat a auf jeder Stoßfläche b der Einzelteile c; Abh. 2 zeigt zwei geradlinig verlaufende Grate a auf jeder Stoßfläche b der Einzelteile c; A1>1>. 3 zeigt auf der Stoßfläche b des oberen Einzelteiles c einen geradlinig verlaufenden Grat a und zwei geradlinig verlaufende, versetzt zu dem Grat A angeordnete Grate a, a' auf der Stoßfläche b des unteren Einzelteiles c. Bei den Abb. i bis 4 sind die Grate a, ä bzw. die Einzelteile getrennt voneinander gezeigt.Fig. I shows a straight ridge a on each abutment surface b of the individual parts c; Dep. 2 shows two straight ridges a on each abutment surface b of the individual parts c; A1>1>. 3 shows on the abutment surface b of the upper individual part c a straight ridge a and two rectilinear ridge a, a ' arranged offset to the ridge A on the abutment surface b of the lower individual part c. In Figs. I to 4, the burrs a, ä or the individual parts are shown separately from one another.

Abb. 5 bis io zeigen im Quer- und Längsschnitt die Grate a, ä bzw. die Einzelteile c in Berührung miteinander.Fig. 5 to io show the burrs a, ä and the individual parts c in contact with one another in transverse and longitudinal sections.

Bei der in Abb. i i gezeigten, an sich bekannten Vorrichtung zum Verschmelzek der Einzelteile sind die Haltevorrichtungen für die Einzelteile mit d und e, die Einzelteile mit c, der Brenner mit f, die Heb- und Senkvorrichtung mit g bezeichnet.In the known device for fusing the individual parts shown in Fig. Ii, the holding devices for the individual parts are denoted by d and e, the individual parts by c, the burner with f, the lifting and lowering device with g.

Soll ein Glashohlkörper beispielsweise aus zwei Einzelteilen erzeugt werden, so werden die beiden Einzelteile möglichst gleich nach ihrer Herstellung und solange sie noch heiß sind, jeder für sich in die obere bzw. untere Haltevorrichtung d und e geschoben und die Schweißgrate des oberen und unteren Einzelteiles c einer kurzdauernden Erhitzung, in vorliegendem Falle durch einen Brenner f, ausgesetzt. Durch die relativ geringe Stärke der Schweißgrate a, auf welche die Hitze gerichtet wird, erweichen diese in so kurzer Zeit, daß die Hitze die Einzelteile als solche nicht nachteilig beeinflussen kann. Sind die Grate a erweicht bzw. plastisch, so werden die Einzelteile c mittels der Heb- und Senkvorrichtung g so weit einander genähert, daß sie sich berühren und durch leichten Druck verschweißen. Der fertige Glashohlkörper wird dann dem Kühlofen zugeführt und in üblicher Weise gekühlt oder gehärtet. Diese Vorrichtung ist nicht Gegenstand der Erfindung.If a hollow glass body is to be produced from two individual parts, for example the two items will be as soon as possible after their production and as long as they are still hot, each individually in the upper or lower holding device d and e pushed and the weld burrs of the upper and lower individual parts c one brief heating, in the present case by a burner f, exposed. Due to the relatively small thickness of the weld burrs a, on which the heat is directed will soften them in such a short time that the heat will soften the individual parts as such can not adversely affect. Are the ridges a softened or plastic, so the items c by means of the lifting and lowering device g so far one another approximated that they touch and weld by applying light pressure. The finished one The hollow glass body is then fed to the cooling furnace and cooled or in the usual way hardened. This device is not the subject of the invention.

Claims

PATENT CLAIM: i. Process for producing hollow glass bodies from several parts to be united by welding, z. B. of glass blocks, in which the joint surfaces of the hollow body parts to be welded together have projections o. The like. Have and before being brought together again on these abutment surfaces up to about are heated to become plastic, characterized in that the abutting surfaces are preferably on the longitudinal center with ridges that are either opposite each other or like a groove and spring interlocking, are provided, the cross-section of which is considerably smaller is (about only one third) than the cross-sectional area of those provided with the ridges Wall itself that the heating of the abutment surfaces in the way and up to a such a degree is performed locally that only the burrs without detrimental Influencing the wall parts that carry them softened or melted and that when the parts are brought together immediately afterwards on the softened or melted burrs due to the weight of the parts exerted pressure or also exerted such pressure through additional loading is that the ridges merge into one another and thus the hollow body parts homogeneously with one another associate.

2. The method according to claim i, characterized in that a fuel gas of the methane, propane or the like group is used to soften the burrs on the abutting surfaces, which has a composition such that it leaves no combustion or decomposition products that could discolour the glass. Cited publications: Austrian patent specification No. 25 053; French Patent No. 8oo 881; British Patent No. 404,465; U.S. Patent No. 2,034,925.