-
Verfahren und Vorrichtung zum Härten von Glastafeln Die Erfindung
bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Härten von Glastafeln oder
Scheiben und insbesondere von dünnen Scheiben, beispielsweise solchen, die unter
6 mm dick sind.
-
Ein bekanntes Verfahren zur Härtung von Glastafeln besteht darin,
daß man sie senkrecht am oberen Rand aufhängt, dann bis in die Nähe des Erweichungspunktes
des Glases erhitzt und auf die beiden Flächen der immer noch aufgehängten Tafeln
kühlende Luftströme aufbläst, die gleich stark auf beide Seiten der Tafeln einwirken.
-
Die senkrechte Aufhängung der Glastafel, verbunden mit der Gleichförmigkeit
der Strahlen, gestattet es, in der Tafel Spannungen zu erzeugen, die auf beiden
Seiten der Mittelebene der Tafel gleich sind. Man kann also auf diese Weise eine
gute Härtung erzielen, ohne daß die Tafel ihre ebene Form und die Glätte, die sie
vor der Härtung besitzt, verliert. Wenn jedoch dieses Verfahren auf sehr dünne Glasscheiben
angewendet wird, so ist eine intensivere Wirkung der Kühlmittel, d. h. der Luftstrahlen
erforderlich, als wenn das Glas verhältnismäßig dick ist; in diesem Fall werden
dementsprechend sehr hohe Luftdrücke angewendet. Unter diesen Umständen zeigte sich,
daß die Luftstrahlen auf die Glasscheibe außer der erstrebten Kühlwirkung eine so
starke dynamische bzw. mechanische Einwirkung ausüben, daß in der Zone ihres Auftreffens
örtliche Verformungen derselben
erfolgen, die, obwohl sie die Eignung
der Tafel an sich nicht beeinträchtigen, doch zu beanstanden sind, weil sie ihr
Aussehen und ihre optischen Werte ungünstig beeinflussen.
-
Ferner ist es wünschenswert, die Glastafeln gegen die Verformungen
zu schützen, die sich daraus ergeben können, daß sie sich auf einer in der Nähe
des Erweichungspunktes liegenden Temperatur befinden, wenn sie von dem Erwärmungsofen
zur Abschreckstation befördert wenden.
-
Schwierigkeiten gleicher Art wie die beschriebenen ergeben sich, wenn
man die Tafel nicht am oberen Rand aufhängt, sondern sie in senkrechter Stellung
durch Gabeln oder Finger abgestützt wird, die auf ihre Unterkanten oder ihre Unter-
und Seitenkanten einwirken.
-
Schließlich ist es, falls die Tafel während der Härtung in einer waagerechten
oder geneigten Stellung gehalten wird, schwierig, eine gleichmäßige Abkühlung beider
Flächen durchzuführen, ohne Blasstrahlen zu verwenden, die von der einen Seite stärker
als von der anderen wirken, so daß in diesem Fall die dynamische Wirkung der Strahlen
auf die Tafel zu bedeutsamen Verformungen führen kann. Bei nicht senkrechter Stellung
der Tafel ist es außerdem notwendig, die Neigung der erweichten Tafel zur Durchbiegung
in dem zwischen den Abstützungen liegenden Bereich zu bekämpfen.
-
Zweck der Erfindung ist es, diese verschiedenen Mängel zu beseitigen,
die je nach der Stärke der Tafel und ihrer Stellung während des Behandlungsverfahrens
in mehr oder weniger erheblichem Maße auftreten.
-
Gemäß der Erfindung werden unter Halterung der zu härtenden Glastafeln
in an -sich bekannter Weise durch Metalldrähte, welche an beiden Seiten der Glastafeln
gespannt sind, die Metalldrähte auf jeder Seite der Tafel zu einem Netz- oder Gitterwerk
vervollständigt, welches unbeschadet der Temperaturänderungen während der Behandlung
eben und starr erhalten wird, und während der gesamten.Durchführung der Härtung
in Berührung mit der Glasscheibe bleibt. Dieses Gitterwerk besteht aus vergleichsweise
sehr dünnen Drähten, wobei die Spannvorrichtungen, die die Gitter ständig eben halten,
außerhalb des Raumes an-' geordnet sind, welcher die Glastafeln von den Bla.sorganen
trennt, so daß derart der freie Zutritt der Blasluft zu der Gesamtfläche des Gitters
nicht behindert wird und die Blasorgane den Gittern so weit, als es erwünscht ist,
genähert werden können.
-
Das Vorhandensein derartiger Gitter verhindert die örtliche Verformung
der Scheiben oder Tafeln insbesondere unter der dynamischen Einwirkung der Kühlstrahlen
und wirkt ferner der Gefahr entgegen, daß die Tafel aus ihrer allgemeinen planen
Form herauskommt, besonders in dem Fall, daß die Härtung nicht in senkrechter Stellung
erfolgt.
-
Die Gitter sind so gebildet, daß sie das Glas nicht beschädigen können,
auch wenn sich dieses äüf einer nahe dem Erweichungspunkt liegenden Temperatur befindet.
Die Erfindung ist im folgenden in mehreren beispielsweise gegebenen Ausführungsformen
beschrieben, die sich insbesondere auf verschiedene mechanische Hilfsmittel beziehen,
wie beispielsweise Rahmen aus einem Metall, dessen Wärmedehnungsziffer von der des
Metalls, das die Fäden des Gitters bildet, verschieden ist, die durch Gegengewichte
gespannt gehalten werden u. dgl.; diese verschiedenen Mittel bilden ihrerseits kennzeichnende
Merkmale der Erfindung in ihrer Anwendung auf das neue Verfahren.
-
Von den Zeichnungen zeigt Abb. i einenAufriß der gesamtenAnlage-gemäß
der Erfindung für die Härtung in senkrechter Stellung, Abb.2 eine Ansicht der Vorrichtung
zur Stützung der Glastafeln; Abb. 3 und 4 sind,Schnitte nach den Linien III-III
und IV-IV der Abb. 2; Abb.5 ist eine Einzeldarstellung, die in sehr großem Maßstab
eine Kreuzungsstelle der Drähte des Gitters wiedergibt; Abb.6 ist eine Ansicht einer
anderen Ausführungsform der Vorrichtung zur Stützung der Glastafeln; Abb.7 und 8
sind Schnitte nach den Linien VII-VII und VIII-VIII der Abb. 6; Abb.9 und io sind
Einzeldarstellungen, und zwar Abb. 9 eine Seitenansicht und Abb. io ein Schnitt
nach Linie X-X der Abb. 6.
-
Bei der allgemeinen Anordnung nach Abb. i findet eine obere Laufschiene
13 und ein Wagen 14 mit Rädern 15 Anwendung. Die Räder 15 laufen auf den Flanschen
der Schiene 13 und-dienen- dazu, die Glastafel in den Ofen 16 einzubringen, in welchem
sie bis in die Nähe des Erweichungspunktes erhitzt wird, wonach sie dann weiter
aus dem Ofen herausgefahren wird, um abgeschreckt zu werden. Die Abschreckeinrichtung
weist zwei Blasköpfe 18 auf, die auf gegenüberliegenden Seiten der Ebene liegen,
in der sich die Tafel weiterbewegt und die mit gegen die Tafel gerichteten Düsen
i9 besetzt sind, aus welchen den Köpfen durch Leitungen 2o zugeführte Luft gegen
die Glastafel geblasen wird. Der Wagen oder Rahmen für die Glastafel weist gemäß
Abb.2 bis 4 zwei seitliche Pfosten 2i, einen oberen Holm 22 und einen unteren Holm
23 auf. Die Pfosten 2i treten durch einen Schlitz 24 in der Decke des Ofens hindurch,
der durch Abdeckungen, beispielsweise in Gestalt von zusammengebogenen Asbesttafeln
25 (Abb. 3) verschließbar ist. -Die zu härtende Glastafe126 wird am oberen Rand
durch Zangen 27 erfaßt, die durch Gelenkvierecke 28 gesteuert werden, welche an
Aufhängeeisen 29 angebracht sind. Diese'werden durch den oberen Querholm 22 abgestützt,
und zwar unter Vermittlung von Schrauben 3o, die in eine Rinne in der Oberseite
des Holmes 22 eingreifen, welche die Längsverschiebung der Hängeeisen 29 längs des
Holmes 22 gestattet. Die Pfosten 21 stützen zu beiden Seiten der Glastafel einen
rechteckigen Rahmen 31, der je aus senkrechten Rahmenteilen 32-32 und einem oberen
und unteren Holm 33-34
besteht, die an den Ecken in beliebiger Weise
miteinander verbunden sind. Über jedem Rahmen ist ein Metallgitter 35 gespannt,
dessen Verbindung mit den senkrechten und waagerechten Rahmenteilen vorzugsweise
entsprechend Abb.4 dadurch gesichert ist, daß man die Gitterkanten um die Rahmenteile
herumlegt und durch mittels Schrauben 37 angedrückte Deckleisten 36 anpreßt.
-
Die Gitter sind über die Rahmen derart stark gespannt, daß sie eben
und glatt liegen. Die Rahmen, die die Gitter stützen, sind aus einem Metall hergestellt,
das eine etwas stärkere Wärmedehnung aufweist als das Metall, aus dem die Gitter
bestehen. Die sich stärker ausdehnenden Rahmen bewirken derart eine Spannung der
sich nur weniger ausdehnenden Gitterdrähte.
-
Ein zweckmäßiges Verhältnis der Wärmeausdehnungen ergibt sich, wenn
man Bronzerahmen von einer den in Frage kommenden Temperaturen standhaltenden Zusammensetzung
anwendet, während man die Gitter aus Drähten einer Stahllegierung herstellt.
-
Eine andere zweckentsprechende Anordnung besteht darin, daß man Rahmen
wie Gitter aus Stahl, jedoch von etwas verschiedener Zusammensetzung herstellt,
derart, daß der Wärmeausdehnungskoeffizient der Rahmen etwas größer ist als der
der Gitter.
-
Wie weiter Abb.4 zeigt, werden die oberen Holme 33 der Rahmen. durch
schräge Schultern 38 und 39 an den Pfosten 21 gestützt; die Rahmen suchen
sich infolgedessen durch ihr Eigengewicht in Richtung auf die Glasebene zu bewegen,
wobei die auf die Rahmen gespannten Gitter sich mit leichtem Druck gegen die Oberfläche
der Glastafel anlegen. Am unteren Ende der beiden Rahmen legen sich die Holme 34,
wie Abb. 3 zeigt, in Aussparungen der Pfosten 2i. Diese Art der die Gitter tragenden
Rahmenabstützung ist von Vorteil, da sie es leicht möglich macht, das eine oder
andere Gitter wegzunehmen und somit die Aufhängung der Glastafel 26 an den Zangen
erleichtert. Nachdem die Aufhängung erfolgt ist, wird der Rahmen des Vordergitters,
der weggenommen wurde, wieder in seine Lage gebracht und somit der gesamte Aufbau
vervollständigt. Damit die Gitter das Ansetzen der Zangen nicht behindern, sind
Aussparungen 40 in den Gittern gemäß Abb. 2 angebracht.
-
Ist das Gebilde nach Ahb. 2, 3 und 4 zusammengesetzt, so wird nunmehr
der Wagen in den Heizofen gemäß Fig. i eingefahren, das Glas bis nahe der Erweichungstemperatur
erhitzt, dann mittels des Wagens ziemlich rasch ausgefahren und zwischen die Blasköpfe
18 gebracht.
-
In dieser Stellung erfolgt die rasche Abkühlung der Glasoberfläche
durch die Luftstrahlen. Es hat sich gezeigt, daß das Vorhandensein der Gitter zwischen
den Luftdüsen und der Glasoberfläche kein Hindernis für die rasche Kühlwirkung der
Luft bildet, und weiter, daß die Berührung der Gitter mit der Glasoberfläche diese
in keiner Weise beschädigt, insbesondere, wenn die Tafel in senkrechter Lage gehalten
wird. Gemäß dem in Abb. 5 dargestellten Beispiel besteht der Rahmen 41 aus einem
einzigen Stück, und das Gitter wird durch zwei Sätze von sich kreuzenden Drähten
42 und 43 gebildet, die um den Rahmen herumgebogen und mit ihren äußeren Enden um
Schrauben 44 gelegt sind. Dieses Gitter wird zweckmäßig mit Hilfe von Metalldrähten
hergestellt, die an ihren Kreuzungspunkten leicht abgeflacht sind, so daß ihre Innenflächen
annähernd in der gleichen senkrechten Ebene liegen.
-
Abb. 6 bis io veranschaulichen eine Anordnung ähnlich oder nach Abb.
i bis 4, wobei jedoch ein anderes Hilfsmittel benutzt wird, um die Gitter bei den
verschiedenen Temperaturen gespannt zu halten, so daß sie in den richtigen senkrechten
Ebenen verbleiben. Bei dieser Ausführung sind obere und untere Ouerholme 46 und
47 jedes Gitters durch seitliche Pfosten 48-48 getrennt und Hilfsmittel vorgesehen,
die es gestatten, untere Holme und seitliche Pfosten leicht so anzuspannen, daß
infolge dieser Spannung die Gitter eben sind und bleiben. Die Gitter sind an ihren
Rändern um die Rahmenteile herumgelegt und durch in passenden Abständen angebrachte
Niete 49 befestigt.
-
Der Holm 46 ist an dem einen Wagenteil bildenden Holm 5o angehängt,
während der untere Holm 47 durch ein Paar von Gewichten 51 nach unten gezogen wird,
die in der aus Abb. 7 erkennbaren Weise angehängt sind. Die gegenüberliegenden Holme
46 legen sich gegen die beiden Seiten einer Rippe 52 an der Unterkante des Holmes
5o (Abb. 7 und io). Die Befestigung der Holme 46 an dieser Rippe 52 erfolgt durch
hindurchgezogene Bolzen 53. Die Oueröffnungen, durch die die Bolzen hindurchtreten,
haben die Gestalt von Schlitzen 54 (Abb. g), während die Enden der Bolzen Flügel
55 bilden. Hierdurch ergibt sich eine leicht zu lösende Verbindung für den
Fall, daß man die Gitterrahmen von dem Holm 5o entfernen will. Man braucht dann
nur die Flügel 55 um go° derart zu drehen, daß sie genau vor den Schlitzen 54 liegen,
wonach sie dann leicht herausgezogen werden können.
-
Die Glastafel 56, die zwischen den Gittern 57 und 58 liegt, wird durch
Zangen 59 getragen, deren Schenkel an Haken 6o angelenkt sind. Diese Haken
greifen durch entsprechend geformte Schlitze an der vom Holm 5o vorspringenden Rippe
52. In der waagerechten Richtung werden die Gitter unter Vermittlung von Winkelhebeln
61 gespannt, die bei 62 an den Pfosten 63 des Wagenrahmens drehbar sind. Die Winkelhebel
sind mit Gegengewichten 64 versehen, und ihre senkrechten Arme sind durch Verbindungszangen
65 an die Pfosten 48 der Gitterrahmen angeschlossen, um die sie bei 66 in der aus
Abb. 8 erkennbaren Weise hakenförmig herumgebogen sind. Durch die Belastungsgewichte
51 und durch die auf die Winkelhebel 61 wirkenden Gewichte wird das Gitter sowohl
in senkrechter wie in waagerechter Richtung gespannt, so daß es bei jeder beliebigen
Längenänderung infolge wachsender oder abnehmender Temperatur während der Erwärmungs-
und Abkühlungsbehandlung seine ebene und flache Gestalt beibehält und
sonach
keine Verformung der Glastafel verursachen kann.
-
Bei dieser Anordnung sind naturgemäß ebenso wie bei .der nach Abb.
r bis 4 die der Ofenwärme ausgesetzten Teile aus einem temperaturwiderstandsfähigen
Metall, z. B. reinem Stahl, .hergestellt.
-
Es ist ersichtlich, daß für die Durchführung des Verfahrens gemäß
der Erfindung sehr verschiedene Gitterformen verwendet werden können, wie z. B.
Gitter mit kettenförmigen oder maschenförmigen Teilen, die auch unter sich ändernden
Temperaturen ohne Einwirkung von Gegengewichten oder Belastungsgewichten am * unteren
Rand flach zu bleiben bestrebt sind. Auch sehr dünne, gelochte Platten können zum
Ersatz der beispielsweise beschriebenen und dargestellten Drahtgitter Anwendung
finden. Die Erfindung ist daher nicht auf Gitter oder Netze im engeren Sinn beschränkt.