NO124532B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved fremstilling av ved inndiffundering

av ioner eller partikler overflatebehandlede hullegemer av glass, samt apparat til utførelse av fremgangsmåten.

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte ved fremstilling av overflatebehandlede hullegemer av glass, f.eks. flasker, der overflatebehandlingen foregår ved inndiffundering av ioner og partiklene i legemenes overflate.

Ved glassgjenstander er det ofte ønskelig på en eller annen måte å kunne behandle overflatene slik at de får ønskede fysikalske egenskaper som forbedrer deres fasthetsegenskaper, tetthet mot gjennom-sivning o.s.v.

En måte å skaffe en slik overflatebehandling på består i å

la det formede legeme utsettes for et bombardemang med ioner eller stoff-partikler. Skjer der et ione-bombardemang, fås en utbytning av ioner i selve gjenstanden. Det har imidlertid vist seg at et bombardemang av

allerede ferdig formede glassgjenstander ikke gir ønskede egenskaper hos gjenstanden, da den ønskede gjennomtrengning ikke blir fullstendig. Ved bombardemanget fås snarere en utfylling av forekommende ujevnheter og overfladiske sprekker i glasset. Når det gjelder hule gjenstander, er det i det hele tatt ugjørlig å behandle innerflaten av ferdig formede gjenstander, og dette gjelder ganske-spesielt glassflasker.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en betraktelig bedre overflatebehandling av hule gjenstander av glass enn hva som har vært mulig tidligere. Dette har man oppnådd ved at ionene, fortrinnsvis valgt fra gruppene 1 • I i det periodiske system, som kalium-, titan--eller tinnioner, eller partikler, fortrinnsvis metallpartikler tilføres et fra et kar med glassmelte vertikalt nedløpende og til en temperatur over glassets transformasjonspunkt opphetet strengformet emne, hvoretter emnet kappes og det avkappede stykke formes til hullegemer, f.eks. flasker, ved f.eks. blåsing, hvorved det avkappede stykkets overflate utgjør det ferdige hullegemes totale overflate ved at stykkets overflate forblir ubrutt gjennom formningsprosessen slik at det ferdige produkt vil være overflatebehandlet såvel innvendig som utvendig.

Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det således ikke den ferdig formede gjenstand som overflatebehandles, men isteden det emne som det ferdige legeme formes av. Dette emne har i regelen en temperatur av størrelsesorden minst 1000°C. Emnet er i denne tilstand i aller høyeste grad mottagelig for ioneutbytning og partikler og inntrengningsdybdene blir påtagelige. Det er da ;hensiktsmessig å overflatebehandle emnet straks det forlater et glassmeltekar gjennom et munnstykke. Emnet kan da sprøytes helt fra sin frie ende opp til munnstykkets åpning. Når emnet kappes, har det på kappestedet snørt seg inn såpass at det når selve kappingen skjer, bare behøves å av-skjære en ubetydelig del av glassemnet.

De partikler som anvendes til overflatebehandling kan som nevnt være metallpartikler eller ioner av gruppene 1 - 4 i det periodiske system. I det hele tatt kan man anvende hvilke som helst partikler som vil gi ønske.de fysikalske egenskaper hos glasset. Det er hensiktsmessig å anvende en bæregass for partiklene. Denne gass bør være inert. Et eksempel på en slik gass er nitrogen.

For å akselerere ioner og metallpartikler som slynges mot emnet, kan man benytte et elektrisk felt eller annet hjelpemiddel som gir samme virkning. Anvender man et elektrisk felt, er det hensiktsmessig å slutte det organ som frembringer feltet, dels til det organ hvorigjennom bæregassen med partiklene blåses mot emnet, og dels til kappeorganet for emnet eller til selve karet eller til et annet passende punkt slik at der fås et ønsket akselerasjonsfelt. Der finnes også mulighet for å anordne en elektrode inne i emnet eller i selve glass-smelten.

Ved hjelp av den ovennevnte behandling av et emne. oppnås

den fordel at emnet når det fremkommer som ferdig formet produkt, også

vil være overflatebehandlet på sin innerflate.

Den foreliggende oppfinnelse angår også et apparat til ut-førelse av den nye fremgangsmåte, og det særegne ved dette apparat

,er at det omfatter en sprederdel anordnet ved utløpet for glassmassen fra et kar eller lignende, en oppvarmbar beholder tilsluttet spréder-delen, en beholder for ioner eller metallpartikler tilsluttet den ppp-varmbare beholder samt en bæremediumsbeholder tilsluttet den oppvarm-

bare beholder.

Ifølge et annet trekk ved apparatet omfatter det også en spenningskilde hvis ene pol er tilsluttet sprederdelen, og hvis annen pol er slik tilsluttet at det fås et spenningsfelt som akselererer tilførselen av utbytningsionene eller partiklene.

Oppfinnelsen vil bli belyst nærmere under henvisning til tegningen.

Fig. 1 viser et apparattil utførelse av fremgangsmåten

ifølge oppfinnelsen.

Fig. 2 viser et munnstykke til sprøytning av et glassemne,

og

fig. 3 viser hvorledes det elektriske felt danner seg.

På fig. 1 betegner 9 et kar inneholdende smeltet glass 7.

Karet har en utløpsdyse for glasset, så der fremkommer en emnedel 10.

Den nedre del av emnet 10 er omgitt av et munnstykke 1. Hvorledes

dette er utformet, fremgår av fig. 2. Ovenfor munnstykket 1 sitter to kappekniver 6.. En spenningskilde 8 er tilsluttet munnstykket 1 og karet samt knivene. Fig. 3 viser hvorledes der danner seg et spenningsfelt mellom knivene 6 og munnstykket 1. Munnstykket 1 er tilsluttet en beholder 2 via en ventil 11. Beholderen 2 kan varmes opp med en anordning 13 bestående av et varmeelément og en.spenningskilde. Videre

er beholderen 2 via en reduksjonsventil 5 tilsluttet en gassbeholder

4 bestemt til å levere en inert bærégass. Via en ventil 12 er der

ennvidere tilsluttet beholderen 2 en beholder 3 som inneholder de partikler resp. ioner som skal tilføres glassemnet 10. Ionene resp.

partiklene forekommer i en væske i beholderen.

Den ovenfor beskrevne anordning virker på følgende måte: Væsken med partiklene fra beholderen 3 tilføres beholderen 2. I denne varmes væsken med partiklene opp til en temperatur som ikke overstiger kokepunktet, men er tilstrekkelig til at der fås et høyt gasstrykk. Por å øke strømningshastigheten av ioner fra beholderen 2 til munnstykket 1 benyttes bæregassen fra beholderen 4. Denne bæregass bør være av en slik art at den motvirker ionenes oksydasjon ved kontakt med luftens oksygen. Gjennom sine innvendige hull tilfører munnstykket 1 emnet 10 ioner eller andre partikler med slik hastighet at der fås en stor inntrengningsdybde. Til å akselerere partiklene eller ionene bidrar det elektriske felt som skaffes med spenningskilden 8. Spenningen fra denne kan passende være 100 volt. Fra et elektrisk synspunkt kan det være hensiktsmessig å la munnstykket ha et potensial av +100 volt og la smeltekaret og knivene ha potensial null, altså jordpotensial. En passende temperatur for glassmassen ved dysen i karet 9 kan være 1100°C.

Glassemnet 10 vil etter overflatebehandlingen bli kappet i et passende stykke ved hjelp av knivene 6, og den glassdråpe som stykket derved danner under karet 9, er det produkt som bearbeides videre til f.eks. flasker i en konvensjonell flasketilvirkningsmaskin. Det avkappede Stykke vil under den videre bearbeidingsprosess (ikke vist på tegningen) først falle ned i en tilvirkningsform der en primær blåsing finner sted. Deretter overføres det halvferdige produkt til en annen form der en ny blåsing finner sted, og etter endt blåsing er glass-produktet ferdig formet som f.eks. en flaske.Ved en slik i og for seg konvensjonell blåseprosess vil det avkappede stykkes overflate hele tiden forbli ubrutt, slik at det ferdige produkt vil være overflatebehandlet såvel innvendig som utvendig. Praktiske forsøk har vist at produkter stadig på såvel innsiden som på utsiden er innsatt med partikler og derved har oppnådd de- ønskede fysiske egenskaper.

Claims (5)

1.. Fremgangsmåte ved fremstilling, av ved inndiffundering av ioner eller partikler overflatebehandlede hullegemer av glass, f.eks. glassflasker, karakterisert ved at ionene, fortrinnsvis valgt :fra gruppene 1 - 4 i det periodiske system, som kalium-, titan-eller tinnioner, eller partikler, fortrinnsvis metallpartikler tilføres et fra et kar med glassmelte vertikal nedløpende og til en temperatur over glassets transformasjonspunkt opphetet strengformet emne, hvoretter emnet kappes og det avkappede stykke formes til hullegemer, f.eks. 'flasker, ved f.eks. blåsing hvorved det avkappede stykkes overflate utgjør det ferdige hullegemes totale overflate ved at stykkets overflate forblir ubrutt gjennom formningsprosessen slik at det ferdige produkt vil være overflatebehandlet såvel innvendig som utvendig.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1,karakterisert ved at der benyttes en inert gass som bærer for ionene eller partiklene.

3» Fremgangsmåte som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert ved at ionene eller metallpartiklene akselereres mot emnet ved hjelp av et elektrisk felt.

4. Apparat til gjennomførelse av en fremgangsmåte som angitt i krav 1 til 3,karakterisert ved en sprederdel (1) anordnet ved utløpet for glassmassen fra et kar eller lignende (9)j en oppvarmbar beholder (2) tilsluttet sprederdelen (1), en beholder (3) for ioner eller metallpartikler tilsluttet den oppvarmbare beholder (2), samt en bæremediumsbeholder (4) tilsluttet den oppvarmbare beholder (2).

5. Apparat som angitt i krav 4,karakterisert ved en spenningskilde (8) hvis ene pol er tilsluttet sprederdelen (1), og hvis annen pol er slik tilsluttet at det fås et spenningsfelt som akselererer tilførselen av utbytningsionene eller partiklene.