DE830552C - Verfahren und Vorrichtung zum Haerten von Glasgegenstaenden - Google Patents

Description

(WBLS.175)

AUSGEGEBEN AM 4. FEBRUAR 1952

S 19354 VIb j 32 a

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Härten von Glasgegenständen geringer Dicke, insbesondere von dünnen Glasscheiben.

Das zufriedenstellende Härten von dünnen Glasscheiben, d. h. von Scheiben unter 4,5 mm Stärke, ist bekanntlich schwierig. In der Tat ist es bei dem gebräuchlichen Härtungsverfahren, bei dem das Glas bis zur Erweichung erhitzt und dann plötzlich abgeschreckt wird, nur möglich, in einem Glas von geringer Stärke die notwendigen Spannungen hervorzubringen, wenn das Kühlmittel besonders heftig zur Anwendung kommt.

Dies hat bei der Verwendung von gasförmigen Strahlen, beispielsweise von Luftstrahlen, zur Herbeiführung der Kühlung dazu geführt, Strahlen mit großer Geschwindigkeit zur Anwendung zu bringen. Hierin ist man jedoch beschränkt durch die Gefahr, auf dem zu härtenden Gegenstand Oberflächen- oder Planimetriefehler hervorzurufen, die sowohl durch die mechanische Wirkung des Strahles ao zufolge seiner hohen Geschwindigkeit als auch dadurch entstehen, daß das Glas, da es eine geringe Stärke hat und sich nahe dem Erweichungszustand befindet, natürlicherweise nur wenig widerstandsfähig ist.

Es ist schon vorgeschlagen worden, zur Durchführung des Härtens von dünnem Glas Blasöffnungen kleinen Querschnittes zu benutzen, die eng nebeneinanderliegen und sehr nahe der/Glasoberfläche münden. Diese Vorrichtung, bei der die Öffnungen sich in einem Blech befinden, hat jedoch keine zufriedenstellenden Ergebnisse geliefert, sei es, daß

sich eine ungenügende Härtung ergab, sei es, daß in der Scheibe noch übermäßige Verformungen hervorgerufen wurden.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zuni Härten von dünnen Gegenständen, bei dem örtliche Verformungen der Gegenstände vermieden oder wenigstens auf ein praktisch erträgliches Maß beschränkt werden.

Die Erfindung besteht darin, daß die zahlreichen Luftstrahlen, die sehr eng beieinanderliegeii und aus sehr nahe der zu härtenden Scheibe sich befindenden öffnungen austreten, mittels Düsen gebildet werden, d. h. mittels Rohren, die einen kleinen Durchmesser aber im Vergleich zu diesem Durchmesser eine verhältnismäßig große Länge haben.

Für die Durchführung der Erfindung eignen sich Düsen, die ungefähr einen Innendurchmesser von weniger als 5 mm, eine Länge von mehr als 50 mm haben und eine solche Lage einnehmen, daß ihre Austrittsöffnungen einen Abstand von der Glasoberfläche von weniger als 30 mm und einen Achsenabstaiul voneinander von weniger als 30 mm haben.

Für das Aufblasen von Luft beim Härten von

Glas sind bereits öffnungen in Form von Rohren vorgeschlagen worden, aber bei diesen bekannten Anordnungen, die mit dem Problem des Härtens von dünnem Glas nichts zu tun hatten, wurden Rohre von hinreichend großem Durchmesser benutzt, um bei einem verhältnismäßig schwachen Druck der zugeführten Luft einen genügend starken Luftdurchtritt zu erzielen. Wegen des verhältnismäßig beträchtlichen Durchmessers konnte die Zahl der unter diesen IAnständen pro Flächeneinheit möglichen Blasöffnungen nicht die hohe Zahl erreichen, welche für die vorliegende Erfindung charakteristisch ist. Im übrigen sind diese Rohre zum Kühlen nur beim Härten von normal dickem Glas, z. B. 5 1^J'^S 9 rnni, benutzt worden, während Versuche, die mit der gleichen Einrichtung für das Härten von dünnem Glas gemacht wurden, keine zufriedenstellenden Ergebnisse geliefert haben, weil die erzielte -Abkühlung ungenügend war oder Verformungen der Scheibe verursachte.

Demgegenül>er gestattet die vorliegende Erfindung ein sehr wirksames Härten von dünnem Glas, ohne nennenswerte Verformungen der Scheibe mit sich zu bringen. Dieser Erfolg rührt wahrscheinlich daher, daß die eng beieinanderliegenden und sehr nahe der Glasscheibe befindlichen öffnungen, an-

J₀ statt in einer einen Schirm bildenden Wand angeordnet zu sein, von einer solchen Wand einen geeigneten Abstand haben, weil sie von den freien Enden von Düsen gebildet sind. Diese Kombination, bei welcher der freie Raum zwischen !er Glasscheibe und der Wand des Blassystems einen veihältnismäßig bequemen Durchgang für die bei der Berührung mit der Glasscheibe erhitzte Luft bietet, ermöglicht es, für eine energische Kühlwirkung alle Vorteile auszunutzen, die man von sehr nahe der Glasoberfläche ausmündenden, sehr eng beieinanderliegenden öffnungen kleinen Durchmessers erwarten kann und deren Wirksamkeit bisher durch die Schwierigkeiten 1>eeinträchtigt war, die sich hin

sichtlich der schnellen Abführung der erhitzten Luft ergaben und durch die Störungen bedingt waren. welche die mangelhafte Luftabführung auf die Wirkung der Lpftstrahlen selber hatten.

In der Praxis kann man von Düsen verschiedener Formen Gebrauch machen. /.. B. von zylindrischen, konischen usw. Düsen. Bei einer Düse von abgestumpfter Kegelform kann diese auf dem Blaskasten -entweder mit ihrer großen oder auch mit ihrer kleinen Grundfläche befestigt werden. Die Düsen können auch die Form von zwei Kegelstümpfen haben, die an ihren kleinen Grundflächen miteinander vereinigt sind und so ein Venturirohr bilden.

Innerhalb des Rahmens der Erfindung kann während des Blasvorganges den die Blasöffnungen, d. h. die Düsen tragenden Organen jede gewünschte Bewegung erteilt werden, wie beispielsweise eine periodische Bewegung auf kreisförmigen, ellipsenförmigen oder anderen Bahnen in zur libene der Glasfläche parallelen Ebenen.

Ferner kann man ilen Organen Bewegungen erteilen, durch die ihr Abstand von der Ebene der Glasscheibe geändert wird. Solche Bewegungen können im Laufe des Kühlvorganges oder auch nur am Anfang oder am Ende vorgenommen werden, wenn zwischen den beiden Blassystemen, die auf entgegengesetzten Seiten der Glasscheibe einander gegenüberliegen, genügend Raum gelassen werden muß, um die Glasscheibe zwischen die beiden Systeme einbringen oder ausbringen zu können. Hierbei sind die Schwierigkeiten um so größer, je kleiner der Abstand ist. den die Blasöffnungen von der Glasscheibe oder einem sonstigen zu härtenden Gegenstand einnehmen sollen.

L^m die diesbezüglichen Arbeitsvorgänge zu erleichtern, kann es zweckmäßig sein, solange die Glasscheibe nicht in ilen Zwischenraum zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Blassystemen eingebracht worden ist, nach einer an sich bekannten Maßnahme die beiden Organe, in einem größeren Abstand voneinander anzuordnen als während der Blasperiode, wobei sie nach Einbringen der Glasscheibe bis auf einen kleinen für das Beblasen geeigneten Abstand genähert werden. Ohne besondere Vorkehrungen zu treffen, läuft man aber bei dieser .Arbeitsweise Gefahr, daß eine nachteilige Verzögerung eintritt zwischen dem Augenblick, in welchem die Glasscheibe in einem Zustand nahe der Erweichung in Arbeitsstellung gebracht worden ist, und demjenigen Augenblick, in welchem die Strahlen in kleinem Abstand von der Scheibe austreten, d. h. in dem Augenblick, in dem diese Strahlen die größte Wirksamkeit für die Abkühlung haben.

Die vorliegende Erfindung schließt auch ein Verfahren zum Verstellen der Blaskästen in sich, welches es gestattet, die genannte Verzögerung auf ein äußerst geringes Maß zu verringern und auf die Glasscheibe sofort eine intensive Kühlwirkung auszuüben, ein Umstand, der besonders in dem Fall wichtig ist, wenn es sich um schwierig zu härtende Gegenstände, wie dies dünne Glasgegenstände sind, handelt.

Dieses Verfahren besteht darin, daß der Kasten

ο. dgl., welcher mit den Blasöffnungen versehen ist, durch die Blasluft selber bewegt wird, d. h. daß das Druckmittel eine Verstellung bewirkt, wenn es in (k'ii Kasten eingeführt wird. Die Bewegung erfolgt dann aus einer von der Glasscheibe entfernten Stellung bis in die Blasstellung.

Auf diese Weise erzielt man sicher die Gleichzeitigkeit des Instelluugbringens der Blasorgane in kleinen Abstand von der Glasscheibe und des Ausströmens des Blasmittels durch diese Organe. Zufolge dieser Gleichzeitigkeit wird vermieden, daß die Blasluft mit der Scheibe in Berührung kommt, wenn die Blasorgane sich noch in einem verhältnismäßig großen Abstand von der Scheibe befinden.

ig In letzterem Falle würde die Wirksamkeit der Druckmittelstrahlen vermindert, weil diese bekanntlich ihre größte (ieschwindigkeit beim Austritt aus dem Blasorgan besitzen, und die Abschreckung ist um so langsamer, aus je größerer Entfernung der Hlasöffnungen die Strahlen mit dem Glas in Berührung gebracht werden. Die Erfindung hingegen vermeidet es, die Glasscheibe in einer Weise abzukühlen, die nur mäßig und daher nachteilig ist, weil dabei die Temperatur der Glasscheibe in dem Augenblick herabgesetzt wäre, in welchem die bei kurzem lilasabstand wirksamen Strahlen in Tätigkeit treten wurden. Im übrigen ist durch die errhidungsgemäße Maßnahme gewährleistet, daß die Kühlwirkung einsetzt, sobald die Blasörrnungen in Arbeitsstellung gebracht worden sind.

Iu den Zeichnungen sind in allgemeiner Form und besonderen Ausführungsformeii als Beispiele einige Vorrichtungen dargestellt, die zur Durchführung des Verfahrens der Annäherung der Blasorgane mit Hilfe des Blasinittels selber geeignet sind.

AbI). 1 und 2 zeigen schematisch in einem senkrechten Schnitt und in einer Teilansicht eine Vorrichtung gemäß der Erfindung während des Härtungsvorganges;

.M)I). 3 und 4 sind Ansichten einer Vorrichtung zum gegenseitigen Annähern und Entfernen der Blaskästen o. dgl., wobei AbI). 3 ein Schnitt nach A-A der Abb. 4 und die letztere ein Schnitt nach B-Ii der Abb. 3 ist;

Abb. 5 und (1 sind entsprechende Ansichten einer abgeänderten Ausführungsform, wobei Abb. 5 ein Schnitt nach A-A der Abb. 6 und letztere eine Vorderansicht der mit den Düsen versehenen Seite eines Blasorgans ist.

In den Abb. r und 2 sind 1 die Glasscheibe und 2 die Blaskästen, welchen durch die Zuleitungen 3 Druckmittel mittels eines Gebläses. Kompressors o. dgl. zugeführt wird. Das Druckmittel wird durch Düsen 4 in Form von Strahlen 5 ausgestoßen. Die Düsen sind hier kegelstumpfförmig und haben beispielsweise an ihren Mündungen einen Innendurchmesser von 3 mm. Sie sind schachbrettartig angeordnet mit einem .Abstand χ der Düsenachsen voneinander von 15 min. Die Länge y der Düsen beträgt 55 mm. der Abstand c zwischen der Glasscheibe und den Enden der Düsen 25 mm. Der Druck in den Blaskästen ist 50 cm Wassersäule. Mit einer derartigen Einrichtung erhält man für ein Glas von 4 mm, welches vorher in geeigneter Weise bis nahe dem Erweichungspunkt der Glasscheibe erhitzt worden ist, einen Härtungsgrad, der bei Zubruchgehen der Scheibe zu einer Aufteilung in kleine Stücke führt und demnach für die Verwendung als Sicherheitsverglasung geeignet ist.

Gemäß Abb. 3 und 4 besteht jedes Blassystem aus einem Körper, der fest an einem Rahmen sitzt, auf den ein Kasten 6, 7 aufgesetzt ist, dessen einer Teil 7 die Blaselemente, beispielsweise Düsen 4, trägt und an vier Stangen 8 befestigt ist, die von an dem genannten Rahmen befestigten Büchsen g^a, g^b geführt sind. Die vorderen Büchsen g" bilden die hinteren Anschläge für den Kastenteil 7 bei seiner Rückwärtsbewegung, während die hinteren Büchsen g^b für die Regelung des Hubes der Vorwärtsbewegung des Kastens eingerichtet sind. Zu diesem Zweck sind, die Stangen 8 umgebend, in die Büchsen g^b Zylinder 10 eingeschraubt, die als einstellbare Anschläge für Muttern io^a dienen, die auf die Enden der Stangen 8 aufgeschraubt sind. Im Innern der Zylinder 10 angeordnete Rückholfedern 11 zwingen den Kastenteil 7, sich gegen die Anschläge 9" zu legen. Ein Harmonikamantel 12 ermöglicht die Verstellung des Kastenteils 7 und hält ihn zugleich dicht.

Die Arbeitsweise dieses Blaskastens ist folgende: Der Kastenteil 7 wird zunächst auf seinem Traggestell in einem solchen Abstand von dem zu härtenden Stück befestigt, daß dieses Stück und dessen Aufhängezangen frei durchgehen können.

Durch Ingangsetzen eines Gebläses 13 oder durch öffnen eines die Zuführung der Gebläseluft steuernden Schiebers wird der Kasten unter Druck gesetzt. Zufolge der .Abmessungen der Rückwand des Kastenteils 7 bewirkt dieser Druck eine Verschiebung des Kastenteils nach vorn in Richtung des Pfeiles/ unter Zusammendrücken der Federn 11. Diese Vorwärtsbewegung wird durch die Zylinder 10 begrenzt. Wenn der Blasvorgang l>eendet ist, wird durch Stillsetzen des Gebläses oder durch Schließen des Zuführschiebers für die Gebläseluft die Einwirkung des Drucks unterbrochen, und die Federn 11 ziehen den Kastenteil 7 in seine Ausgangsstellung zurück. Durch Einstellung der Zylinder 10 kann man natürlich den Blasabstand auf das für die Erzielung der günstigsten Härtung geeignete Maß einstellen.

Bei der Ausführung nach Abb. 5 und 6 erfolgt die Führung und Begrenzung der Bewegung des Blaskastens 14 ebenfalls mittels Stangen 8, Büchsen g^a, g^b, Zylindern 10, Muttern io" und Federn 11, aber die Verstellung selber wird hier durch einen Druckluftzylinder 15 mit Kolben 16 bewirkt, der mit Druckluft von einem Verteiler 17 gespeist wird, der gleichzeitig durch biegsame Leitungen 18 die Druckluft, wie bei dem zuerst beschriebenen Beispiel, dem mit den Blasdüsen 4 versehenen Kasten zuführt.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung gemäß dieser Ausführung ist folgende: Zunächst wird die Blasstellung des Kastens 14 festgelegt, indem er in einem geeigneten Abstand von dem zu härtenden Werkstück auf seinem Traggestell derart befestigt wird,

daß das Werkstück und seine Aufhängezangen frei in und außer Arbeitsstellung gebracht werden kann. Durch öffnen eines nicht dargestellten, vor dem Verteiler 17 angebrachten Einlaßschiebers für die Druckluft wird die Verstellung des Kastens nach vorn herbeigeführt. Ist der Blasvorgang beendet, so wird dadurch, daß der genannte Schieber geschlossen und der Antriebszylinder mit der Atmosphäre in Verbindung gesetzt wird, die Wirkung der Druckluft aufgehoben. Die Federn 11 führen dann den Kasten in seine Ausgangslage zurück.

Die Leitung, welche den Verteiler 17 mit dem Zylinder 15 verbindet, wird zweckmäßig so groß t>emessen, daß die in den Verteiler eintretende Druckluft praktisch die Vorwärtsbewegung des Kastens 14 bewirkt, bevor die Druckluft die Enden der Düsen 4 erreicht.

Abgesehen von ihrer Einfachheit haben die beschriebenen Vorrichtungen den wesentlichen Vorteil, daß nur unbedeutende Änderungen hinsichtlich ihrer Befestigung auf den vorhandenen beweglichen Traggestellen erforderlich sind. Anderseits ist ihr Gewicht nur wenig erhöht, und beanspruchen sie im wesentlichen den gleichen Raum wie die üblichen Blaskästen, so daß sie ohne weiteres bei den meisten der jetzt gebräuchlichen beweglichen Traggestelle eingebaut werden können.

Claims (4)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Verfahren zum Härten von Glasgegenständen geringer Dicke, insbesondere von dünnen Glasscheiben, bei dem der in einen Zustand nahe der Erweichung gebrachte Gegenstand der Einwirkung zahlreicher, sehr eng beieinanderliegender und aus sehr nahe dem zu härtenden Gegenstand befindlichen öffnungen austretender Luftstrahlen unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftstrahlen durch Düsen zum Austritt gebracht werden, d. h. durch Rohre von kleinem Durchmesser, aber im Vergleich zum Durchmesser verhältnismäßig großer Länge.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, um die Düsen in Blasstellung zu bringen, der die Düsen tragende Kasten o. dgl. durch die Wirkung des unter Druck stehenden Blasmittels selbst entsprechend verstellt wird.

3. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen dichten Kasten aus zwei Teilen (6, 7), die durch ein ausziehbares Zwischenstück, z. B. einen Balg (12), miteinander verbunden sind und von denen ein Teil (7) mit den Düsen (4) versehen ist, wobei der Kasten in solcher Weise mit einer Druckmittelquelle, z. B. einem Gebläse (13), verbunden ist, daß das zugeführte Druckmittel die Verstellung des beweglichen Kastenteils (7) und die Speisung der Düsen (4) bewirkt.

4. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstellung des die Düsen (4) tragenden Kastens (14) ein Druckluftzylinder (15) dient, der von einem Verteiler (17) gespeist wird, der gleichzeitig die Blasluft für die Düsen (4) liefert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen