DE850787C

DE850787C - Method for joining metal and glass parts

Info

Publication number: DE850787C
Application number: DES23318A
Authority: DE
Original assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Current assignee: Compagnie de Saint Gobain SA
Priority date: 1947-11-13
Filing date: 1949-05-14
Publication date: 1952-09-29

Description

Verfahren zum Vereinigen von Metall- und Glasteilen Zusatz zum Patent 841 490 Gegenstand des Patents 841 490 ist ein Verfahren zum Vereinigen von Metall- und Glasteilen, gemäß welchem die Bildung des Metallteiles und seine Verbindung mit dem Glasteil in einem einzigen Arbeitsvorgang erfolgt, indem ein geschmolzenes Metall, wie z. B. Blei, in einer der Formgebung des Metallteiles dienenden, auf den Glasteil aufgesetzten und an zwei Seiten offenen Form unmittelbar auf das Glas aufgegossen und das Metall langsam erkalten gelassen wird. Bei diesem Verfahren werden vor dem Zusammenbringen der beiden "feile der Glasteil und die Form zusammen oder getrennt auf eine Temperatur nahe der Schinelzteinperatur des Metalls und unter der Erweichungstemperatur des Glases bzw., wenn es sich um gehärtetes Glas handelt, auf eine Temperatur gebracht, die unterhalb derjenigen liegt, bei der ein Nachlassen der Spannungen eintritt.Process for joining metal and glass parts. Patent addendum 841 490 The subject of patent 841 490 is a method for combining metal and glass parts according to which the formation of the metal part and its connection with the glass part in a single operation is done by adding a melted Metal, such as B. lead, serving in one of the shaping of the metal part Place the glass part directly on the glass and open on two sides poured on and the metal is allowed to cool slowly. In this procedure Before bringing the two together, file the glass part and the mold together or separately to a temperature close to and below the temperature of the smelting steel of the metal the softening temperature of the glass or, if it is tempered glass, brought to a temperature below that at which a slackening off the tension occurs.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausführung und Verbesserung des Verfahrens des Hauptpatents. DieErfindung besteht darin, daß geheizte Formen von hoher spezifischer Wärme und Wärmeleitfähigkeit verwendet werden, die hinreichend Masse und eine solche Gestalt 'haben, daB sie an das in sie eingebrachte geschmolzene Metall so viel Wärme abgeben, daB dieses sich nur langsam abkühlt und an der Berührungsstelle mit dem Glas wenigstens 8 Minuten schmelzflüssig bleibt.The present invention relates to a further embodiment and improvement of the process of the main patent. The invention consists in that heated forms of high specific heat and thermal conductivity are used, which have sufficient mass and a shape such that they are introduced into them molten metal give off so much heat that it only cools down slowly and remains molten at the point of contact with the glass for at least 8 minutes.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung des näheren erläutert. In der, Zeicb nung zeigt Abb. i eine schematische Ansicht einer Anordnung zur Durchführung des Angießens von Ansätzen mittels geheizter Formen von hoher spezifischer Wärme und hoher Leitfähigkeit, Abb. 2 eine Draufsicht einer bei der Anordnung gemäß Abb. i verwendeten Form, Abb.3 einen senkrechten Schnitt d'urc'h diese Form, Abb. 4 einen senkrechten Schnitt durch eine ähnliche Form von etwas anderer Ausführung und Abb. 5 eine Ansicht einer Form aus keramischem Stoff.The invention is explained in more detail below with reference to the drawing explained. In the drawing, Fig. I shows a schematic view of an arrangement to the Carrying out the casting of approaches using heated molds of high specificity Heat and high conductivity, Fig. 2 is a plan view of the arrangement according to Fig.i shape used, Fig.3 a vertical section d'urc'h this shape, Fig. Figure 4 is a vertical section through a similar shape of somewhat different design and Figure 5 is a view of a ceramic fabric mold.

Bei der dargestellten Ausführung des Verfahrens wird eine Form 8p oder 8b mit' den nachstehend noch näher angegebenen Merkmalen auf die Glasscheibe 2 gesetzt, auf der das Metall befestigt werden soll, und in den Hohlraum der Form aus einem Schmelztiegel oder einer Gießkelle kommendes schmelzflüssiges Metall gegossen, welches dann zufolge der verzögernden Wirkung der geheizten Form langsam erstarrt.In the illustrated embodiment of the method, a shape 8p or 8b with the features specified below on the glass pane 2 set on which the metal is to be attached and into the cavity of the mold poured molten metal coming from a crucible or pouring ladle, which then slowly solidifies due to the retarding effect of the heated mold.

Als Metall wird vorzugsweise Blei benutzt, @velches bis auf etwa 54o° erhitzt wird. Es können auch schmelzbare Bleilegierungen verwendet werden. Wenn in diesem Zusammenhang von Metall gesprochen wird, so kann dies Blei, eine schmelzbare Bleilegierung oder auch ein anderes Metall oder eine andere Metallegierung mit einem Schmelzpunkt sein, der unter etwa 538° liegt, und welche die Eigenschaft haben, sich mit dem Glas chemisch zu verbinden.Lead is preferably used as the metal, @velches up to about 54o ° is heated. Fusible lead alloys can also be used. if When speaking of metal in this context, it can be lead, a fusible material Lead alloy or another metal or another metal alloy with a Be melting point which is below about 538 °, and which have the property to chemically bond with the glass.

Nach den Erfahrungen kommt als Glas hauptsächlich Fensterglas auf Kalk- und Sodabasis in Frage, w*lches vorher in bekannter Weise gehärtet worden ist. Wenn die Glasscheibe vor dein Aufsetzen der heißen Formen nicht erhitzt worden ist, wird es von den Formen selber örtlich erhitzt.Experience has shown that window glass is the main type of glass Lime and soda base in question, which was previously hardened in a known manner is. If the pane of glass has not been heated before you put the hot molds on is, it is locally heated by the forms themselves.

Die in den Abb. 2, 3 und 4 dargestellten Formen besteben aus Kupfer, welches eine höhe spezifische Wärme und eine gute Wärmeleitfähigkeit besitzt. Vor dem Aufbringen auf die Glasscheibe werden diese Formen auf etwa 48o bis 54o° erhitzt. Die dargestellten Formen haben die Gestalt eines Sechsecks und zwischen dessen Flächen einen Durchmesser von etwa 55 mm mit einem Gießraum eines Durchmessers von etwa 15 mm. Die Formen haben eine Höhe von ungefähr 25 mm, jedoch kamt diese Höhe auch größer sein, wenn dies die Form des zu gießenden Metallteiles verlangt. Die dadurch entstehende Vergrößerung der Masse ist wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit des gegossenen Metalls im wesentlichen ohne Einfluß auf den Ausfall der Verbindung zwischen dem Glas und dem Metall, welches Metall außerdem von dem oberen zusätzlichen Teil der Form entfernt liegt. Die Vergrößerung der Höhe der Form verlängert nur die Dauer der Erstarrung, indem sie die Tiefe des Gießraumes der Form vergrößert.The shapes shown in Figs. 2, 3 and 4 are made of copper, which has a high specific heat and good thermal conductivity. before After being applied to the glass pane, these shapes are heated to around 48o to 54o °. The shapes shown have the shape of a hexagon and between its faces a diameter of about 55 mm with a casting space of a diameter of about 15 mm. The molds have a height of about 25 mm, but this height also came be larger if this is required by the shape of the metal part to be cast. The thereby The resulting increase in mass is due to the low thermal conductivity of the cast metal has essentially no effect on the failure of the connection between the glass and the metal, which metal also from the upper additional part away from the shape. Increasing the height of the shape only increases the duration solidification by increasing the depth of the mold cavity.

Wie bei 29 in Abb. 3 und 4 gezeigt, ist es zweckmäßig, die untere Kante des Gießraumes der Form abzuschrägen und um diese Abschrägung einen ringförmigen Vorsprung 30 zu bilden, wodurch die Berührungsfläche zwischen dem Glas und der Form verringert und dadurch die von der Form erhitzte Fläche enger begrenzt wird. Wie die Abbildungen zeigen, liegt der Vorsprung 2o völlig innerhalb des Umfanges des Querschnitts der Form, so daß man um das untere Ende des Gußmetalls eine genügend große Masse der Form hat.As shown at 29 in Figures 3 and 4, it is desirable to bevel the lower edge of the mold cavity and to form an annular protrusion 30 around this bevel, thereby reducing the contact area between the glass and the mold and thereby that of the mold heated area is more narrowly limited. As the figures show, the projection 2o lies entirely within the circumference of the cross section of the mold, so that a sufficiently large mass of the mold is obtained around the lower end of the cast metal.

Abb. 4 zeigt eine Abschrägung, die sich weit und finit allmählicher Neigung um das untere Ende des Gießraumes der Form erstreckt, was insofern vorteilhaft ist, als sich zwischen dem Glas und der Form in unmittelbarer Nähe der Teile der erhitzten Form eine beträchtliche Berührungsfläche ergibt, auf welcher das Gußmetall trotz seiner geringen Wärmeleitfähigkeit von der Form stark erhitzt wird.Fig. 4 shows a bevel that is wide and finite more gradually Incline extends around the lower end of the casting space of the mold, which is advantageous in this respect is considered to be between the glass and the mold in close proximity to the parts of the heated mold results in a considerable contact area on which the cast metal is strongly heated by the mold despite its low thermal conductivity.

Die in Abb.5 gezeigte Form besteht aus einem keramischen Stoff. Eine solche Form erhält zweckmäßig einen Gießraum mit einem Durchmesser von etwa. 8 mm. Diese keramische Form kann man auf dein gegossenen Metallteil lassen, damit ein Ansatz entsteht, mittels dessen andere Teile an der Glasscheibe befestigt werden können. Zu diesem Zweck kann der Schaft der Form mit einem Gewinde 8c versehen sein.The shape shown in Figure 5 is made of a ceramic material. One Such a shape expediently has a casting space with a diameter of approximately. 8 mm. This ceramic shape can be left on your cast metal part, with it Approach arises, by means of which other parts are attached to the glass pane can. For this purpose the shaft of the mold can be provided with a thread 8c.

Es wurde festgestellt, daß mit den in den Abb. 4 bis 5 gezeigten Formen das gegossene Metall länger als 8 Minuten schmelzflüssig gehalten werden kann und daß diese Dauer es gestattet, eine starke innige Vereinigung zwischen dem Metall und dem Glas zu erzielen. Wahrscheinlich ist der feste Zusammenhalt auf eine bei der angewandten Temperatur an der Berührungsfläche zwischen dem Metall und dein Glas eintretende gegenseitige Einwirkung zurückzuführen.It has been found that with the shapes shown in Figs the cast metal can be kept molten for longer than 8 minutes and that this duration permits a strong intimate union between the metal and the glass. Probably the solidarity is on one the temperature applied at the interface between the metal and your Glass occurring mutual influence.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Method for joining metal and glass parts according to patent 841 49o, characterized in that heated molds of high specific heat and thermal conductivity are used, which have sufficient mass and a shape that the molten metal introduced into them is finite to the glass at the point of contact remains molten for at least 8 minutes.

2. The method according to claim i, characterized in that the lower end of the continuous The mold cavity is surrounded by an annular projection that is inside the circumference of the mold protrudes on the bottom.

3. The method according to claim i and 2, characterized in that the casting space of the mold is down in one of the annular Ledge surrounded bevel ends.

4. The method according to claim i to 3, characterized characterized in that casting molds are used which consist of a ceramic material and after solidification of the castings remain on them.