Wynalazek niniejszy dotyczy sposobu hartowania szkla.Jak wiadomo, hartowanie przedmiotów szklanych polega na ogrzewaniu ich do temperatury, zblizonej do temperatury punktu miekniecia szkla, i poddawaniu ich w tym stanie naglemu ochlodzeniu. Taka obróbka cieplna nadaje przedmiotom szklanym szczególne wlasciwosci mecha¬ niczne, a mianowicie zwieksza ich wytrzy¬ malosc, twardosc i trwalosc, a w razie stluczenia przedmiotu peka on w szcze¬ gólny sposób na drobne, nieszkodliwe ka¬ walki.Wyniki te moga byc jednak otrzymane tylko wtedy, gdy ogrzewanie przedmiotu i nastepujace po tym jego ochladzanie od¬ bywaja sie w scisle okreslonych warun¬ kach. Warunki te w odniesieniu do kazde¬ go poszczególnego przedmiotu moga byc rózne. W niektórych przypadkach obróbka cieplna powinna byc bezwzglednie równo¬ mierna na calej powierzchni przedmiotu, w innych zas przypadkach, odwrotnie, ogrzewanie powinno byc w pewnych miejscach silniejsze, a to wtedy, gdy przed¬ miot posiada rózna grubosc, lub tez z in¬ nych przyczyn. Na ogól jednak jest rzeczakpmjecMa,?'«by"-tt&2toa jkyte do\tolnie regu¬ lowac i rozdzielac na powierzchni przed¬ miotu dzialanie czynnika ogrzewajacego lub ochladzajacego, W sposobach hartowania, stosowanych dotychczas, uzyskuje sie tylko z trudno¬ scia taki dokladny rozklad skutków ochladzania, jaki jest pozadany. Znane sposoby bowiem polegaja na zanurzaniu przedmiotu w cieklej kapieli lub tez na sciskaniu go pomiedzy dwiema plytami metalowymi^ ócHadzanyini lubinie ochla¬ dzanymi woda, lub wreszcie na poddawa¬ niu dzialaniu czynnika gazowego, np. po¬ wietrza lub pary wodpef; Stosujac kapiel ciekla trudno jest pa¬ nowac nad rozkladem ochladzania i wla¬ sciwie biorac w praktyce jest rzecza nie¬ mozliwa zesrodkowanie ochladzania w pe¬ wnych tylkomiejscach.Stosujac plyty metalowe nie ma sie moznosci zapewnienia jednoczesnego sci¬ slego stykania wszystkich miejsc plyt ze szklem, o ile nie dociska sie tych plyt do przedn^tu"^ wielka sifó^ wtedy jednak zmienia sie powierzchnie tego przedmiotu.Sposób studzenia powietrzem posiada te zalete, ze nie wplywa szkodliwie na po¬ wierzchnie przedmiotu, lecz wymaga sto¬ sowania duzych ilosci powietrza i urucho¬ miania wielkich ilosci tego czynnika o zna¬ cznej obj etosci, co utrudnia opanowanie i kierowanie chlodzeniem wedlug swego uznania. Na przyklad powietrze, trafiajace na przedmiot w okreslonym miejscu, odbi¬ ja sie w kierunku jego czesci sasiednich i moze w pewnym, stopniu zaklócic dzia¬ lanie studzenia w tych czesciach.Wynalazek niniejszy umozliwia bardzo dokladne i bardzo latwe ochladzanie po¬ wierzchniowe wedlug dowolnego pozada¬ nego rozkladu miejsc chlodzonych.Wynalazek polega na ochladzaniu przedmiotu przez stykanie gp ze szczotka¬ mi, zaopatrzonymi w;bardzo cienkie dru¬ ty metalowe albo cienkie blaszki. Stwier¬ dzono, ze szczotki metalowe, odpowiada¬ jace pewnym warunkom co do wlasciwosci metalu, cLenkosci i dlugosci drutów, ulozo¬ ne w ten sposób, iz konce drutów tworza duze powierzchnie, i ochlodzone do tem¬ peratury dostatecznie niskiej, np. do tem¬ peratury zwyklej, wywoluja po zetknieciu sie ze szklem ochlodzenie, wystarczajace do zahartowania szkla. Poza tym stwier¬ dzono, ze gdy druty sa dostatecznie cien¬ kie, to zetkniecie sie saczotek ze szklem nie wywoluje zadnej zmiany na powierzch¬ ni szkla, chociazby nacisk byl wywierany na te powierzchnie, w temperaturze zblizo¬ nej do temperatury punktu mieknienia szkla. Przy tej czynnosci druty uginaja sie tak, iz szczotki moga dopasowywac sie do wszelkich drobnych nierównosci po¬ wierzchni przedmiotu, przy czym nie jest konieczne, aby szczotki byly wyciete do¬ kladnie wedlug powierzchni przedmiotu, gdyz nieznaczne nierównosci szczotek, ja¬ kie moga pojawiac sie w nich, znikaja w chwili zetkniecia sie szczotek z przedmio¬ tem dzieki ninlejsz&rmr lub wiekszemu ugieciu sie drutów.Dobre wyniki otrzymuje sie równiez stosujac cienkie blaszki metalowe zamiast drutów, o ile tylko pozwala na to ksztalt i stan powierzchni szkla. W szczególnosci mozna stosowac takze blaszki w przypad¬ ku hartowania arkuszy szkla szlifowanego, gdyz styk blaszek z takimi powierzchnia¬ mi moze byc dobry.Wynalazek pozwala na dowolny roz¬ klad ochladzania, a w szczególnosci wy¬ wierania w pewnych miejscach slabszego lub silniejszego dzialania chlodzacego.W tym celu mozna zmieniac gestosc dru¬ tów metalowych, ich srednice, wlasciwosci metalu, z którego druty sa wykonane, oraz ich dlugosc.W kazdym razie dzialanie chlodzace szczotki na dane miejsce nie wywiera za¬ dnego wplywu na stan miejsc sasiednich*, — 2 —a kazdy element szczotkowy, wykonany w odcpowiedmi sposób, dziala zupelnie samo¬ istnie.Stykanie sie szczotek ze szklem podle¬ gajacym hartowaniu moze byc otrzymywa¬ ne róznymi sposobami, np. po prostu przez przykladanie tych szczotek do szkla ru¬ chem prostopadlym do powierzchni szkla, przez przesuwanie szczotek po tej po¬ wierzchni lub tez przez polaczenie oby¬ dwóch tych sposobów.I W niektórych przypadkach masa meta¬ lu, drutów i oprawy szczotek wystarcza do pochloniecia calej ilosci ciepla, jaka nale- % zy odprowadzic. W innych przypadkach cieplo to nalezy odprowadzic ze szczotek.W tym celu oprawy szczotek wedlug wy¬ nalazku moga byc zaopatrzone w skrzynki, w których krazy czynnik ochladzajacy.Wedlug wynalazku szczotki podczas czyn¬ nosci hartowania, gdy sa ruchome, moga posuwac sie lub stykac z powierzchniami, którym oddaja cieplo pobrane ze szkla.Na rysunku przedstawiono rózne po¬ stacie wykonania wynalazku, przy czym fig. 1 przedstawia widok perspektywiczny, * a fig. 2 — przekrój poprzeczny szczotki metalowej, fig. 3 — widok z przodu i cze- I sdowo w przekroju, a fig. 4 — widok z bo- » ku odpowiedniej maszyny do wykonywania sposobu wtedlug wynalazku, fig. 5— prze¬ krój szczególu w zwiekszonej podzialce, fig. 6 — widok schematyczny urzadzenia, pojasniajacy specjalne zastosowanie spo¬ sobu wedlug wynalazku, fig. 7 — przekrój urzadzenia do innego zastosowania, fig. 8 — odmiane tego urzadzenia, fig. 9 — przekrój pionowy, a fig. 10 — przekrój po¬ ziomy innej odmiany urzadzenia, fig. 11 — szczotke do tej maszyny podczas pracy, fig. 12 i 13 —widok i przekrój podluzny uchwytu db szczotek, fig. 14 — widok z bo¬ ku i czesciowy przekrój, a fig. 15 — odpo¬ wiedni widok z góry innej odmiany urza¬ dzenia, fig. 16 — schematyczny widok z góry przedstawiajacy odmienna postac wykonania urzadzenia i wreszcie fig. 17 — przekrój poziomy urzadzenia wedlug dal¬ szej odmiany wykonania.Ochladzanie szkla w celu hartowania go wykonywa sie za pomoca szczotek we¬ dlug fig. 1 i 2. Szczotki te sa podobne do szczotek zwyklych, lecz sa wykonane z cienkich drutów metalowych o dobrym przewodnictwie ciepla.Do tego celu moze byc zastosowany np. drut mosiezny, miedziany, srebrny itd. o srednicy kilku setnych milimetra i o dlu¬ gosci kilku centymetrów.Druty moga byc oprawione w postaci pedzelków /, wpuszczonych do wglebien 2 oprawy 3 i umocowanych wiazaniem 4 jak w zwyklych szczotkach, lecz oczywiscie mozna stosowac dowolny inny ksztalt szczotek.Powierzchnia, utworzona przez konce drutów, jest równolegla do powierzchni oprawy lub tez moze miec inny ksztalt.Powierzchnia ta moze posiadac wypuklosci lub wglebienia.Oprawa jest wykonana {najlepiej) z metalu dobrze przewodzacego cieplo.Oprawa ta moze miec ksztalt dowolny; moze byc wykonana z jednego kawalka lub z kilku czesci; moze byc dosc duza i moze pokrywac cala powierzchnie har¬ towanego przedmiotu.Fig. 3 i 4 przedstawiaja postac wyko¬ nania urzadzenia, w którym dwie szczotki sa przylozone jednoczesnie do obydwóch powierzchni arkusza szkla, podlegajacego hartowaniu, i pokrywaja cala powierzch¬ nie arkusza, przy czym chlodzenie uzysku¬ je sie po prostu przez docisk drucików szczotek bez przesuwania ich po powierzch¬ niach arkusza.Wiazki 5 drucików sa podtrzymywane oprawa 6, przymocowana do pionowych ram 7, polaczonych sztywno z wózkami 8, toczacymi sie po szynach 9. Wózki te sa zaopatrzone w zebatki 10 i lOa, zazebiaja¬ ce sie z kólkiem 11, które uruchomia je w — 3 -kierunkach przeciwnych. Obracajac kólko za pomoca korby lub kólka recznego moz¬ na zblizyc jednoczesnie szczotki do arku¬ sza szkla 12 lub oddalic je. Ten przesuw szezotek moze byc uskuteczniany recznie lub mechanicznie. W kazdym razie korzy¬ stna jest rzecza posiadanie moznosci regu¬ lowania nacisku wywieranego na szklo przez obie szczotki. Mozna to osiagnac za pomoca urzadzen ograniczajacych lub re¬ gulujacych sile, wywierana recznie lub mechanicznie w celu przesuwania wózków.Arkusz szkla 12 jest zawieszony w ra¬ mie 13, toczacej sie po szynie prowadni- czej 14 i wpuszczonej u dolu pomiedzy listwy prowadnicze 15, nie pozwalajace na przesuwanie sie ramy w kierunku prosto¬ padlym do powierzchni arkusza szkla.Arkusz jest podtrzymywany za pomo¬ ca zacisków 16, przedstawionych oddziel¬ nie na fig. 5. Zaciski te sa wykonane z cienkiej blachy metalowej o dobrym prze¬ wodnictwie ciepla, a przy tym sa wykona¬ ne tak, iz sciskaja arkusz szkla i scisle stykaja sie ze szklem. W ten sposób otrzy¬ muje sie narzady podtrzymujace, które nie wywieraja wplywu na rozklad drucików szczotki i przenosza na szklo dzialanie chlodzace tych drucików praktycznie bio¬ rac nie zmieniajac tego dzialania.Rozklad szczotek, przedstawionych na fig. 3 i 4, powoduje równomierne chlodze¬ nie szkla podlegajacego obróbce. Odwro¬ tnie, w innych zastosowaniach moze byc konieczne hartowanie miejscowe lub sil¬ niejsze hartowanie w pewnych miejscach przedmiotu szklanego. W przypadku np. szyb ochronnych do samochodów korzy¬ stnie jest stosowac w pewnych miejscach szyb hartowanie slabsze niz w innych miej¬ scach lub tez wcale nie hartowac pewnych miejsc, aby w razie rozbicia szyby byly w niej pewne miejsca, które nie pekaja na drobne kawalki i zapewniaja w ten sposób widzialnosc poprzez szybe. Fig. 6 przed¬ stawia szczotke 17, której peczki drucików tworza krate. Czesci szkla, z którymi sty¬ kaja sie druciki metalowe, zostaja zahar¬ towane, inne zas czesci, obramione cze¬ sciami chlodzacymi szczotki, nie zostaja zahartowane.Chcac otrzymac za pomoca szczotek pewien stopien zahartowania w miejscach obramionych stosuje sie szczotke ciagla, dzieki której stopien zahartowania jest zawsze mniejszy w miejscach obramionych niz w miejscach otaczajacych, to znaczy dzialanie studzace tej szczotki ciaglej jest slabsze w miejscach obramionych niz miej¬ scach obejmujacych je.Aby osiagnac takie specjalne zaharto¬ wanie arkusza szklanego stosuje sie dwie szczotki w rodzaju opisanych wyzej przy¬ kladajac je z obydwóch stron arkusza za pomoca wózka takiego samego jak na fig. 3 i 4.Inne zastosowanie zasady wynalazku polega na tym, ze ten sam przedmiot jest hartowany w rózny sposób w róznych cze¬ sciach, przy czym stopien hartowania mo¬ ze zmieniac sie mniej lub bardziej stopnio¬ wo od jednego miejsca do drugiego. W ten sposób do hartowania szklanej plyty po¬ sadzkowej o nierównomiernej grubosci, np. o przekroju trójkatnym, stosuje sie urza¬ dzenie wedlug fig. 7. W tym przypadku wezsze czesci przedmiotu podlegaja har¬ towaniu w innym stopniu niz grubsze cze¬ sci.Fig. 7 przedstawia skrzynke do harto¬ wania takich trójkatnych plyt posadzko¬ wych, Skrzynka posiada stale dno 18, prze¬ dnia scianke 19, scianki boczne 20 i wierzch 21, polaczone ze soba przegubowo tak, iz moga one byc odchylane na zewnatrz w celu calkowitego otwarcia skrzynki i umo¬ zliwienia wprowadzenia do skrzynki plyty 22. Wszystkie te scianki sa zaopatrzone w szczotki metalowe, które jednak sa rozlo¬ zone tak, ze wywoluja rózne skutki chlo¬ dzenia w róznych czesciach plyty 22. W ten — 4 —sgaossb np., jezeli druciki sl^cj&ptki sa lego samego gatusiku i tej same?j srednicy oraz dlugosci, peczki drutów moga byc bardziej geste w poblizu cisnkich czesci plyty, a*p. na togach. W szczotkach, przedstawionych sc^matyczaiie na fig. 7, peczski druci¬ ków sa rozmieszczone wedlug tetj na¬ sady.Gdy skrzynka jest zamknieta, lecz pu- sta, to wewnetrzna wolna przestrzen po- siada objetosc mniejsza niz objetosc przed¬ miotu, tak iz po wlozeniu -przedmiotu do skrzyrfki druciki wywiecajja pewny nacisk na szklo ugifcajap: sie nieznacznie.Aby przyspieszyc chlodzenie, niektóre scianki moga byc zaopatrzone w wydraze¬ nia lub komory 24 (fig. 8), w których kra¬ zy czyianik chlodzacy, np. woda. . ., , - W celu umiejscowienia skutków harto¬ wania komory powyzsze moga byc podzie¬ lone ,na rózne przedzialy, w którycfh wy¬ twarza sie odmienne warunki krazenia czynnika chlodzacego, a wiec np. stosuje sie rózne czynniki chlodzace w róznych przedzialach lub tez ten sam czynnik, lecz o róznych szybkosciach przeplywu, tempe¬ raturach irfcd.We wszystkich poprzednich zastosowa¬ niach szczotki byly dociskane do szkla, po czym po spelnieniu swego zadania byly odejmowane.W urzadzeniu wedlug lig. 9 i 10 arkusz szklany 23 jest chlodzony za pomoca dwóch tarcz obrotowych 25, z których kaz¬ da posiada sizereg szczotek metalowych 26. Kazda szczotka w swym ruchu kolo¬ wym da»ala kolejno na powierzchnie arku¬ sza szkla slizgajac sie po nim. Fig. 11 przedstawia jedna ze szczotek posuwaja¬ cych sie po arkuszu szkla, przy czym dru¬ ciki sa nieznacznie wygiete wskwtek ocie¬ rania sie o szklo.Szczotki w swym ruchu stykaja sie z powierzchnia chlodzenia 24 w postaci oienkiej komory wodnej o grubosci, zblizo¬ nej do grubosci arkusza szkla, tak iz .cie¬ plo ze szczotek, ogrzanyoh \pvzez przechodzi na te komore wodna.Aby umozliwic latwe unueszcfcanie obrabianego przedmiotu w polozeniu robo¬ czym pomiedzy tarczami, pewna cs;esc obwodu tarcz moze byc pozbawiona szczo¬ tek. Arkusz oprowadza sie wtedy, gdy tarcze sa zatrzym-ane i zajmuja polozenie wedlug Jig. 9. Po umieszczeniu arkusza tarcze wprawia, sie w ruch obrotowy.Arkusfc szklany jest podtrzymywany w ramie 27, polaczonej sztywno z, wózkiem 28, toczacym sie po czynie prowadniczej 29- Wystep 30, -umieszczony pomiedzy dwoma prutami prowadniczymi 31, nie po- ,0wala na przesuniecie sie boczne wózka podczas rpraoy.Poniewaz szczotki przesuwaja sie po uchwytach 32, podtrzymujacych arkusz, przeto uchwyty te powinny miec jak naj¬ mniejsza grubosc- Fig* 12 i 13 przedsta¬ wiaja jeden z takich uchwytów. Llchwyt taki sklada sie z dwóch gietkich plytek 33, oddzielonych od siebie i wpuszczonych do wyciec 34 ramy 27. Nasadki lub pierscienie 35 umozliwiaja przytrzymywanie tych ply¬ tek.Dzieki takiemu urzadzeniu otrzymuje sie rozlaczalne umocowanie, które nie po¬ siada czesci wystajacych, wskutek czegp szc&otki moga slizgac sie 2 latwoscia.Uklad wedlug fig. 9 — 10 powcdruje stale dzialanie chlodzace, poniewaz komo¬ ra wodna 24 zapewnia ochladzanie sizczo- tek.Zamiast na tarczach szczotki moga byc umocowane na pasach obiegowych w taki sposób, iz podczas stykania sie z ar¬ kuszem szkla szczotki posuwaja sie rów¬ nolegle do siebie. Fig. 14 i 15 przedstawia¬ ja przyklad takiego urzadzenia. Szczotki 26 sa umocowane na pasach 36 przebiega¬ jacych po bebnach 37.Arkusz szklany 23, podlegajacy obrób¬ ce, ye&t ^zawieszony podobnie jak w ma¬ szynie opisanej powyzej. Komory wodne — 5 —38 do ochladzania szczotek sa umieszczo¬ ne na zewnetrznej stronie obiegu szczotek.Mozna otrzymac inny rodzaj przesuwu wzglednego szczotek wzgledem arkusza szkla przez zastosowanie np/ dwóch rze¬ dów stalych szczotek, pomiedzy którymi arkusze przesuwaja sie ruchem ciaglym.Fig. 16 przedstawia schematycznie urza¬ dzenie tego rodzaju, zaopatrzone w sizczot- ki 39. Po szynie poziomej 40 toczy sie wó¬ zek, który przesuwa arkusz od pieca 41 do tylnego konca rzedu szczotek. Szczotki te moga byc nieruchome, powierzchnia szkla ociera sie o szczotki dzieki ciaglemu rucho¬ wi wózka. Ochladzanie szczotek moze byc latwo uzyskiane, jezeli za arkuszem szkla przesuwa sie zimne plyty metalowej moz¬ na tez oprawy szczotek zaopatrzyc w chlodzenie wodne.Inny przyklad wykonania sposobu po¬ lega na tym, ze arkusze szkla przesuwa sie pomiedzy rzedami szczotek obrotowych.Osie obrotu szczotek sa stale, a szczotki obracaja sie stale dokola tych osi. Ruch ten moze byc zgodny z kierunkiem posu¬ wania sie arkusza lub tez moze miec kie¬ runek przeciwny. Kierunek obrotu szczo¬ tek moze byc równiez na przemian inny w kolejnych szczotkach. Fig. 17 przedstawia czesc urzadzenia tego rodzaju, w którym szczotki 42 obracaja sie dokola pionowych osi 43. Arkusz 44 posuwa sie stycznie do powierzchni tych szczotek. Na rysunku przyjeto, ze kierunek obrotu kolejnych szczotek jest na przemian inny.Ochladzanie szczotek uzyskuje sie za pomoca komór wodnych 45 w postaci wy¬ cinków walcowych, obejmujacych czescio¬ wo szczotki i stykajacych sie z nimi.Na ogól przedmioty moga byc studzo¬ ne nie wylacznie za pomoca samych tylko szczotek. W praktyce dzialanie szczotek moze byc polaczone z innymi srodkami, a mianowicie z dzialaniem strumieni czynni¬ ka chlodzacego, np. powietrza, wytwarza¬ nych przez ssanie lub dmuchanie.W ten sposób w przypadku urzadzenia wedlug fig. 6 ochladzanie stref, obwiedzio¬ nych przez poszczególne szczotki, moze byc uzyskane za pomoca strumieni powie¬ trza. W tym przypadku szczotki nie tylko zapewniaja ochladzanie arkusza w miej¬ scach, z którymi sie stykaja, lecz ponadto stanowia rodzaj zamkniecia komór, we¬ wnatrz których dzialaja strumienie czynni¬ ka chlodzacego, a zatem dzialanie to jest jak najscislej ograniczone do stref, nieza- slonietych szczotkami.W innych natomiast przypadkach dzia¬ lanie powietrza moze wspóldzialac z dzia¬ laniem szczotek, przy czym powietrze prze¬ plywa przez peczki drutów szczotek. W tych warunkach powietrze dziala w dwo¬ jaki sposób, a mianowicie: dziala bezpo¬ srednio na przedmiot i ochladza druciki.Ponadto dzialanie szczotek i dzialanie czynników chlodzacych moze odbywac sie jednoczesnie lub kolejno. PL