PL72579B1 - - Google Patents

Description

Sposób modyfikowania szkla lub podobnego materialu i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób modyifikowa- nia wlasnosci szkla lub podobnych materialów sta¬ lych przez wymiane lub-dyfuzje jonów metali oraz urzadzenie do stosowania tego sposobu.W znanym sposobie modyfikowania wlasnosci szkla dokonuje sie prowadzac wymiane jonowa na powierzchni szkla, miedzy szklem a gazowym osrodkiem, otaczajacym szklo lub wprowadzajac jo¬ ny do szkla na drodze dyfuzji. Zaleznie od rodzaju jonów wprowadzanych do szkla, od temperatury i innych parametrów procesów, modyfikuje sie róz¬ ne wlasnosci szkla, na przyklad barwe, odpornosc pod dzialaniem róznych srodków chemicznych lub wlasnosci mechaniczne. I tak, np. w tak zwanym mechanicznym procesie odweglania, w którym od¬ bywa sie wymiana jonów pomiedzy osrodkiem ga¬ zowym a szklem, w zewnetrznych warstwach szkla wytwarza sie lub zmienia naprezenia sciskajace.Wada opisanych wyzej znanych sposobów mody¬ fikacji wlasnosci szkla jest to, ze proces modyfikacji przebiega z mala szybkoscia, przebieg jego jest nie¬ kontrolowany. Nie istnieje mozliwosc regulowania ani intensywnosci przebiegu procesu w danym miej¬ scu, ani tez zasiegu obszaru powierzchni przedmiotu poddanego obróbce.Celem wynalazku jest opracowanie sposobu mo¬ dyfikacji wlasnosci szkla lub podobnego materialu wolnego od wyzej wskazanych niedogodnosci oraz opracowanie urzadzenia do stosowania tego sposobu.Cel wynalazku osiagnieto przez opracowanie spo- 10 15 20 25 30 sobu modyfikacji opartego na wymianie jonowej lub dyfuzji jonów, w którym obrabiany przedmiot utrzymuje sie w kontakcie z substancja gazowa, czesciowo lub calkowicie zjonizowana w bezposred¬ niej bliskosci powierzchni obrabianego przedmiotu.Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze szklo lub podobny material kontaktuje sie z osrodkiem gazowym w celu przeprowadzenia wymiany jono¬ wej lub w celu wprowadzenia do szkla jonów droga dyfuzji, przy czym wymienia sie jony metali alka¬ licznych na inne jony metali alkalicznych lub dy- funduje sie jony wapnia, magnezu, baru, olowiu, cyny, zelaza, manganu, niklu, kobaltu, miedzi lub selenu. Osrodek gazowy, który utrzymuje sie w bez¬ posredniej bliskosci obrabianego materialu jest cal¬ kowicie lub czesciowo zjonizowany.Sposób wedlug wynalazku mozna stosowac np. w celu chemicznego hartowania szkla, podczas któ¬ rego nastepuje wymiana jonów metali alkalicznych pomiedzy szklem a stykajacym sie z nim osrodkiem, a takze w celu zwiekszenia odpornosci szkla na ko¬ rozje chemiczna, wprowadzajac do szkla jony wap¬ nia albo w celu poprawy polysku lub innych wlas¬ nosci optycznych szkla przez wprowadzenie do szkla olowiu lub innych metali.Jonizacje osrodka gazowego mozna uzyskac przez wyladowanie elektryczne, które tworzy iskre lub luk elektryczny. Mozna równiez otrzymac stan cal¬ kowitej lub czesciowej jonizacji za pomoca wylado¬ wania jarzeniowego. 7257972579 Zaleta wynalazku polega na tym, ze proces wy¬ miany przebiega szybciej niz to bylo mozliwe do¬ tychczas. Inna zaleta jest to, ze stopien ogrzania korpusu w czasie obróbki i ilosc jonów, które prze¬ nikaja do korpusu, moga byc bardzo latwo regulo¬ wane. Ponadto proces obróbki moze byc lokalizowa¬ ny na okreslonym miejscu lub miejscach obrabia¬ nego materialu, a intensywnosc przebiegu procesu moze byc regulowana w poszczególnych miejscach.Na przyklad, szyba szklana moze byc selektywnie wyzarzona chemicznie przez ograniczenie wplywu wyladowania elektrycznego lub plomienia na jedna lub kilka czesci szyby, a intensywnosc obróbki moze byc regulowana przez zmiane dlugosci drogi wy¬ ladowania lub polozenia elektrod wzgledem przed¬ miotu lub pola elektrycznego, w przypadku wyla¬ dowania elektrycznego, lub doprowadzenia paliwa, lub przez zmiane wszystkich wymienionych para¬ metrów, albo w zaleznosci od liczby lub polozenia otworów iplomiennych przy przechodzeniu z jednej strefy obróbczej do nastepnej. Korzystne jest zróz¬ nicowane wyzarzanie, na przyklad przy wytwarza¬ niu panoramicznych szyb samochodowych, w któ¬ rych ze wzgledów na bezpieczenstwo wymagane jest hartowanie jednej lub Miku stref w mniejszym stopniu niz innych stref, z tego powodu, ze mocne hartowane szklo traci przy piknieciu swoja prze¬ zroczystosc. Dalszym przykladem jest obróbka wy¬ robów szklanych, na przyklad artykulu ze szkla wy¬ drazonego, który dla celów dekoracyjnych moze byc róznie barwiony przez odpowiednia migracje jonów metalu do szkla, pod wplywem wytworzonego pola elektrostatycznego, a mianowicie z substancji która utrzymuje sie w stanie zjonizowanym przez iskre elektryczna lub plomien, które reguluje sie, aby zmieniac ich wplyw z jednej strefy obróbczej do drugiej.Przez zastosowanie dwóch lub wiecej wyladowan elektrycznych lub plomieni jony moga jednoczesnie dyfundowac w dwie lub wiecej róznych stref obra¬ bianego materialu.W czasie obróbki mozna utrzymywac ciagly lub przerywany ruch wzgledny pomiedzy obrabianym korpusem a wyladowaniem lub plomieniem. Dzieki temu mozliwe jest obrabianie tasmy szkla przesu¬ wajacej sie w sposób ciagly.Gazowy osrodek, z którego musza byc wprowa¬ dzane jony do przedmiotu ze szkla lub innego ma¬ terialu, w postaci zjonizowanej moze byc umiesz¬ czony w poblizu zródla wyladowania elektrycznego lub plomienia. Zjonizowany osrodek gazowy moze byc na przyklad dostarczany przez wydrazona elek¬ trode lub przez oddzielna rure doprowadzajaca, lub tez same elektrody lub elektroda moze byc wyko¬ nana z substancji, która wyparowuje i dostarcza w ten sposób jony, albo tez ta substancja moze miec postac rdzenia elektrody. Alternatywnie lub dodat¬ kowo gazowy osrodek, z którego jony maja byc wprowadzane do korpusu, moze byc umieszczony w stanie niezjonizowanym lub tylko czesciowo zjo¬ nizowany w poblizu wyladowania lub plomienia.Nie zjonizowany lufo tylko czesciowo zjonizowany gazowy osrodek moze byc dostarczany w taki sam sposób, przez wydrazona elektrode lub oddzielne doprowadzenie.Aby umozliwic lub spowodowac wnikanie jonów do obrobionego korpusu, lub tez podwyzszyc pred¬ kosc wnikania takich jonów moze byc takze za¬ stosowane pole elektryczne. Przez zastosowanie po- 5 la elektrycznego uzyskuje sie dodatkowy czynnik regulacji obróbki.Ilosc jonów, która wchodzi w danym czasie w obrabiany przedmiot, zalezy miedzy innymi od tem¬ peratury. Mozliwe jest uzyskanie okreslonego stanu 10 powierzchni obrabianego materialu w zasiegu wy¬ ladowania elektrycznego lub plomienia, jezeli na¬ stepuje chlodzenie jednego lub kilku obszarów po¬ wierzchni materialu, albo jesli obszary te kontaktu¬ je sie z iniezjonizowainym gazem chlodizacyim. Zaleznie 15 od odpornosci przedmiotu na nagle zmiany tempe¬ ratury proces chlodzenia nie moze przebiegac zbyt intensywnie, jednak musi byc wystarczajaco inten¬ sywny, aby zahamowac dyfuzje jonów do materialu w jednym lub kilku wybranych obszarach. I tak np. 20 jezeli jest uzywany ochladzalnik wewnetrzny, umieszczony po drugiej stronie materialu obrabia¬ nego, to wówczas obrabiany korpus posiada nie obrobiona lub tylko slabo obrobiona strefe, odpo¬ wiednio do polozenia i wielkosci chlodnicy. Tenspo- 25 sób jest z tego powodu bardzo przydatny do che¬ micznego wyzarzania szyby szklanej, z której wy¬ twarza sie szybe przednia samochodowa ze strefa widocznosci i bezpieczenstwa. Jest oczywiscie moz¬ liwe kombinowanie dzialania ochladzalnika we- 30 wnetrznego z dzialaniem gazu chlodzacego. Aby uzyskac nie wyzarzony lub wzglednie slabo wyza¬ rzony zasieg widocznosci i bezpieczenstwa oraz aby otrzymac wieksze wyzarzenie od tej strefy na ze¬ wnatrz do obrzezy szyby, mozna zastosowac gazy 35 chlodzace nadmuchiwane na szybe wraz z opisa¬ nym wyzej ochladzalnikiem. To zróznicowane wy¬ zarzanie mozna osiagnac, jezeli nadmuchuje sie na czesc obrabianego materialu gaz obojetny, na przy¬ klad azot, lub jezeli stosuje sie gaz szlachetny, który 40 jonizuje sie tylko w malym zakresie na zewnatrz pola wyladowania jarzeniowego lub obszaru plo¬ mienia, lecz tworzy wydajne zródlo jonów wewnatrz tego pola. To zjawisko moze byc zastosowane do wyzarzania szyby przedniej samochodowej, aby 45 otrzymac jeden lub kilka zasiegów widocznosci i bezpieczenstwa, gdzie szklo jest mniej wyzarzone niz sasiednie obszary.Moze byc takze stosowane przerwane chlodzenie w czasie procesu. W ten sposób moze byc osiagniety 50 zróznicowany efekt, w czasie procesu, w którym jo¬ ny w sposób ciagly dyfunduja do poruszajacej sie tasmy szklanej. Tak tworza sie przy przerywanym chlodzeniu na tasmie wzdluz linii poprzecznej, w kierunku biegu tasmy, nie wyzarzone lub slabo wy- 55 zarzone paski w tasmie, w których tasma moze byc latwo przecieta, aby podzielic ja na szyby. Ten efekt moze byc osiagniety przez ochladzalnik we¬ wnetrzny, dzialajacy przez okreslony czas w spo¬ sób przerwany lub przez przerywane zastosowanie 60 niezjonizowanego gazu chlodzacego na okreslonym miejscu lub miejscach wzdluz drogi tasmy.Wedlug innej bardzo korzystnej postaci wyko¬ nania wynalazku uzupelnia sie dzialanie wyladowa¬ nia elektrycznego przez jeden lub kilka plomieni, 65 które umieszcza sie na drodze wyladowania lub w72579 6 bezposredniej jej bliskosci. Tak umieszczony plo- miec podtrzymuje stan zjonizowany gazu w drodze wyladowania. W ten sposób mozna utrzymac stala iskre elektryczna przy niskim napieciu, wskutek czego obniza sie intensywnosc iskry i zmniejsza niebezpieczenstwo tworzenia sie wzerów na po¬ wierzchni obrabianego korpusu. Obecnosc plomie¬ nia wyrównuje stezenie jonów. Plomien przyczynia sie takze do ogrzania materialu, do zwiekszenia pe¬ netracji jonów do przedmiotu i do utrzymania bar¬ dziej plaskiego frontu dyfuzji w obrabianym przed¬ miocie. Front dyfuzji jest czescia krzywej penetra¬ cji jonów, która moze byc otrzymana na przyklad przy pomocy sondy elektronowej, która na pewnej glebokosci wskazuje ostry spaidek stezenia jonów.Krzywa penetracji ma szczególne znaczenie dla chemicznego procesu wyzarzania szkla. Stromy front dyfuzji wskazuje odpowiednio stromy gradient roz¬ dzialu naprezenia sciskajacego w glab od powierz¬ chni szkla, a bardzo stromy gradient nadaje szklu charakterystyke pekniec, która nie jest zadawalaja¬ ca dla niektórych celów, na przyklad do wytwarza¬ nia szyb przednich samochodowych.Substancja zjonizowana moze byc dostarczana bezposrednio w poblize plomieni lub plomienia i w przypadku, kiedy jony wprowadza sie ponadto w innym miejscu, na przyklad przez parowanie elek¬ trody, substancja wprowadzana do plomienia moze byc tak dobrana, ze wytwarza ona jony takiego sa¬ mego lub innego rodzaju.Jezeli jony dyfunduja do jednej lub kilku po¬ wierzchni, które sa umieszczone pionowo lub po¬ chylo, to wówczas nalezy umiescic plomien ponizej dolnej granicy obszaru wyladowania elektrycznego.Ten uklad plomienia lub plomieni nie jest jednak istotny; plomien lub plomienie moga byc umiesz¬ czone wewnatrz obszaru wyladowania lub moga byc skierowane przez poziom lub poziomy plasko nad dolna granica takiej drogi Wyladowania w dól.Najbardziej skuteczne polozenie znajduje sie przy lub w poblizu plaszczyzny glównego obszaru wyla¬ dowania w polozeniu lub polozeniach, gdzie unosza sie gorace gazy, wytwarzane przez plomien oraz wytwarzaja oslone, otoczona przez korpus znajdu¬ jacy sie w obróbce, przy czym wyladowanie wywie¬ ra wplyw na cale pionowe wydluzenie jego drogi.Uwagi powyzsze dotycza ukladów, gdzie przepro¬ wadza sie poziome wyladowanie pomiedzy lezacymi jedna nad druga elektrodami, umieszczonymi na jednej stronie korpusu.. Jezeli stosuje sie plomien lub plomienie, to wów¬ czas moga byc one tak umieszczone^ ze nie wywie¬ raja one wplywu na wyladowanie elektryczne na przekroju poprzecznym drogi. Plomien moze przy¬ czynic sie takze do osiagniecia zróznicowanych efektów. Jezeli na przyklad tasma szklana, która jest wyciagnieta, musi byc wyzarzona, to wówczas centralna strefa tasmy moze byc poddana dzialaniu calego szeregu plomieni, umieszczonych na polozo¬ nych naprzeciwko siebie bokach toru tasmy, za wy¬ jatkiem jednej lub obu krawedzi bocznych. Krawedz lub krawedzie, które nie sa narazona na dzialanie plomieni, pozostaja wówczas nie wyzarzone lub wy¬ zarzone w mniejszym zakresie niz reszta tasmy, a mianowicie zaleznie od napiecia, które utrzymuje wyladowanie elektryczne, tak, ze tasma moze byc odcieta w znany sposób. Pod nieobecnosc plomieni potrzebny potencjal do wyzarzania czesci central¬ nej tasmy móglby byc wyzszy i wskutek tego nasta- 5 piloby szkodliwe lub nawet bardzo szkodliwe wy¬ ladowanie na krawedziach bocznych tasmy.Szereg róznych efektów obróbki moze byc osia¬ gniety przez odpowiednie stosowanie plomieni w polaczeniu z róznymi urzadzeniami chlodniczymi, 10 które zostaly juz opisane. I tak przy chemiczmym wyzarzaniu szyby szklanej prostokatnej, ustawio¬ nej pionowo i poddanej dzialaniu unoszacych sie go¬ racych strumieni gazowych plomieni, wyzarzanie czterech stref krawedziowych szyby eliminuje, sie 15 dzieki temu, ze Ije strefy krawedziowe poddaje sie niezjonizowanemu strumieniowi gazu chlodzacego i/lub chlodzi sie w opisanych wyzej ochladzalnikach wewnetrznych w czasie procesu wyzarzania. Efekt chlodzenia na górnej strefie krawedziowej szyby 20 moze wyeliminowac wyladowanie lukowe na górnej krawedzi szyby, co mogloby nastapic pod wplywem goracego, unoszacego sie gazu.Wynalazek moze byc zastosowany do modyfiko¬ wania korpusu ze szkla lub z innego podobnego ma- 25 terialu, tworzacego przez inny korpus powloke.I tak, na przyklad, moze byc obrabiany wedlug wy¬ nalazku, wyrób powleczony cienka warstwa ciekle¬ go materialu, na przyklad stopiona sola, lub posia¬ dajacy stala warstwe powlokowa, na przyklad war- 30 stwe tytanu lub inna warstwe metalu tak, ze po¬ miedzy ta warstwa a otaczajacym ja osrodkiem ga¬ zowym odbywa sie wymiana jonów, wymiana jo¬ nów moze o.dbywac sie takze pomiedzy warstwa powlokowa a powleczonym wyrobem. 35 Urzadzenie wedlug wynalazku zawiera elementy sluzace do przemieszczania obrabianego materialu, elementy do jonizacji lub utrzymywania stanu jo¬ nizacji osrodka gazowego w bezposredniej bliskosci materialu oraz elementy do wprowadzenia gazu, 40 ewentualnie zjonizowanego w obszar wyladowania.Element do jonizacji stanowi na ogól co najmniej para elektrod, pomiedzy którymi odbywa sie wyla¬ dowanie elektryczne. Jony dyfundujace do mate¬ rialu pochodza z czesci skladowej lub z czesci skla- 45 dowych eleiktrod lub elektrody. Element jonizujacy moze miec takze postac palnika, dostarczajacego plomien. Element do wprowadzania gazów, ewentu¬ alnie zjonizowanych na droge wyladowania elek¬ trycznego moze byc czesc elektrody lub jedna z elek- 50 trod.Element, który przemieszcza material moze byc przesuwany wzgledem elektrod i/lub palników.Elektrody lub palniki moga byc zamontowane na przesuwnym dzwigarze lub przesuwnycih dzwiga- 55 rach. Oddzialywanie wyladowan elektrycznych lub plomieni dotyczy wówczas kolejno róznych po¬ wierzchni materialu.Urzadzenie moze zawierac elektrody pomocnicze, przez Móre moze byc przepuszczane pole elektrycz- 60 ne poprzez powierzchnie wyrobu w czasie obróbki, wskutek czego wywoluje sie lub oddzialywuje na dyfuzje jonów do wyrobu.Elementy przemieszczajace material i elementy do jonizacji osrodka gazowego moga posiadac wspólna 405 obudowe tworzac jedna komore, która moze byc72579 » zamykana, a przed obróbka materialu otwierana.I tak np. wedlug jednej postaci wykonania urza¬ dzenia wedlug wynalazku element do przemieszcza¬ nia materialu oraz elektrody i/lub palniki sa usy¬ tuowane w komorze lub w wiezy maszyny do wy* ciagu szkla, na przyklad typu Pittsburgh lub Lib- bey-Owfchs.Urzadzenie wedlug wynalazku moze zawierac tak¬ ze elementy do miejscowego chlodzenia materialu w czasie jego obróbki, np. jeden lub kilka ochladzal- ników wewnetrznych i/lub elementy do wprowa¬ dzania gazu chlodzacego, np. gazu obojetnego na wyrób, i/lub moze zawierac jeden lub kilka palni¬ ków gazowych tak, ze wyrób moze byc w czasie jego obróbki poddawany dzialaniu jednego lub kil¬ ku plomieni.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykla¬ dach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia czesc maszyny do wyciagu szkla, wy¬ posazonej w urzadzenie wedlug wynalazku, w prze¬ kroju podluznym pionowym, fig. 2 — urzadzenie do chemicznego wyzarzania szyb szklanych, w przekro¬ ju poprzecznym pionowym, pod katem prostym, fig. 3 — urzadzenie w przekroju poprzecznym wzdluz linii III—III na fig. 2, fig. 4 — urzadzenie do barwienia krawedzi (obrzezy) naczyn szklanych, w przekroju podluznym prostopadlym.Fig. 1 przedstawia maszyne do wyciagu szkla we¬ dlug procesu Pittsburgh. Na rysunku przedstawio¬ no czesc pionowego slupa ciagowego 1. W slupie ciagowym 1 sa umieszczone pary walców 3a do 3c, które razem z nieuwidocznionymi na rysunkach walcami, wyciagaja z komory ciagowej tasme szkla¬ na 2, prostopadle w góre. Tasma szklana 2 ma np. 3 m szerokosci. Na przeciwleglych stronach prosto¬ padlego toru tasmy szklanej 2 sa umieszczone pary poziomych szyn prowadzacych 4, 5 i 6, 7. Pary szyn prowadzacych 4, 5 i 6, 7 posiadaja rowki 8, 9 lub 10, 11, które tworza dla dzwigarów 12 i 13 tory slizgowe. Dzwigary te sa wykonane z nieprzewodza- cego prad i nietopliwego materialu i sa wyposazone w elementy slizgowe 12a, 12b i 13a, 13b, wpasowane w tory slizgowe.Dzwigar 12 posiada dwie wydrazone elektrody metalowe 14, 15 o wzajemnym wzgledem siebie na¬ chyleniu 90°, przy czym linie srodkowe elektrod przecinaja sie w plaszczyznie tasmy szklanej 2.Dzwigar 13 zawiera wydrazone elektrody metalowe 16, 17, które sa równiez nachylone wzgledem plasz¬ czyzny tasmy.Rury zasilajace sa polaczone z elektrodami i ich otworami 14a, 15a i 16a, 17a tak, ze gaz, który ma byc zjonizowany jest wprowadzany przez wydrazo¬ ne elektrody w przestrzeni pomiedzy parami elektrod.Kazda para elektrod jest polaczone ze zródlem pradu przemiennego o 100 V i 50 Hz, i w czasie pro¬ cesu wyciagu szkla, w którym szklo wyciaga sie z predkoscia 90 m/godzine, otrzymuje sie luk elek¬ tryczny o wysokosci 10 cm i szerokosci 30 cm (mie¬ rzac prostopadle do plaszczyzny rysunków), pomie¬ dzy kazda para elektrod. Natezenie pradu wynosi 3 A. Kazdy dzwigar porusza sie poprzez nieuwi- docznione na fig. 1 urzadzenie raz na 7 sekund na swych szynach slizgowych tam i z powrotem, to znaczy poprzecznie do szerokosci tasmy szklanej.Temperatura atmosfery, otaczafiacej tasme szklana 2 waha sie pomiedzy 700°C na wysokosci walców Se, do 600°C na wysokosci walców 3a, a pary azotanu * litowego prowadzane do luków elektrycznych. Wysiegniki 20, 21 na szynach 5 i 7 dzwigaja rury palnika 22, 23, zasilane z poza slupa 1 gazem, oraz posiadaja otwo¬ ry 24, 25 wzdluz górnej strony rur w odstepach co 10 1 cm; otwory skrajne kazdej serii sa oddalone od odpowiednich krawedzi tasmy szklanej 6 cm tak, ze plomienie 26, 27 rozciagaja sie nad tasma szklana az do 6 cm z kazdej krawedzi bocznej. Wodór jest doprowadzany do przewodów 28, 29 w dzwigarach 15 12, 13 przez ndetopliwe rury stalowe (nieuwidocz- nione na rysunku), które sa umieszczone wspólosio¬ wo do przewodów i poruszaja sie tam i z powrotem jako czesc dzwigarów. Wodór przeplywa w poblizu plomieni przez szereg rur 30, umieszczonych w od- 20 stepach 12 mm wzdluz glejbokosci dzwigara 12 i przez szereg rur 31 umieszczonych w taki sam sposób na dzwigarze 13. Rury 30, 31 posiadaja sred¬ nice wewnetrzna 5 mm.Luki elektryczne sa stabilizowane przez nieuwi- 25 docznione na rysunku dlawiki, w celu regulacji ilos¬ ci ciepla oddanego przez luki elektryczne. Wyply¬ wajacy z elektrod azotan litowy, stykajacy sie z po¬ wierzchnia szkla jest utrzymywany w odpowiednich warunkach termicznych. W tych warunkach jony 30 sodowe w szkle sa zamieniane przez jony litowe.Jezeli zapala sie palniki, to wówczas cieplo wy¬ tworzone przez kazdy z plomieni 26, 27 jest równo¬ wazne z moca 50 W i w tych warunkach natezenie pradu moze byc zredukowane do 1,2 A, bez zmiany 35 przebiegu procesu. Jednoczesnie z rur 30, 31 bezpo¬ srednio do plomieni jest doprowadzany wodór.Powierzchnie wokól tasmy, o szerokosci 6 cm nie sa hartowane i krawedzie tasmy moga byc latwo odciete z ochlodzonej tasmy, która opuscila slup 40 wyciagowy.Stwierdzono, ze gradient stezenia litu, a tym sa¬ mym gradient naprezania sciskajacego w warst¬ wach zewnetrznych szkla nie jest tak stromy, jak w szkle, które zostalo wyzarzone w tym samym spó- 45 sobie, lecz bez palacego sie gazu na rurach palni¬ ka 22, 23.W opisanym procesie stezenie litu je$t na po¬ wierzchni obrabianej tasmy nie wieksze niz polowa itezenia w porównywalnym procesie (bez plomieni), 50 a przenikanie litu jest w opisanym sposobie 20 \an glebsze niz w porównywalnym sposobie. W sposobie wedlug wynalazku poWstaje takze niski gradient stezenia jonów wodoru od powierzchni szkla az do glebokosci 1 mm. Nie jest jednak istotne, jaki ro- '55 dzaj plomieni stosuje sie i jaki rodzaj urzadzenia.Tasma szklana, wyzarzona, opisanym sposobem, noze byc latwo nacinana i pocieta na szyby. W przy¬ padku pekniecia wyzarzone szklo rozpada sie na male, nie kaleczace czesci, co Fig. 2 i 3 przedstawiaja szybe szklana o wymia¬ rach 70X80X0,5 cm, znajidujaca sie, po przejsciu przez nieuwidocznione na rysunku urzadzenie, w pojemniku 51, wyposazonym w rame rurowa 52.Rama rurowa 52 jest zaopatrzona w szereg otworów 65 53a, 53b wykonanych w regularnych odstepach na72579 10 przeciwleglych stronach powierzchni szyby szkla¬ nej. Do ramy rurowej 52 doprowadza sie przez wlot 54 stosunkowo chlodne powietrze (180°C) i pare KNOj w ilosci 50 l/minute. Powietrze odciaga sie ciagle przez rury 55a, 55b z pojemnika. Elektrody plytowe 56a, 56b sa polaczone ze zródlem pradu przemiennego 220 V i 50 Hz, aby utrzymac pomie¬ dzy elektrodami pole elektryczne, to znaczy wytwo¬ rzyc je poprzez szybe szklana. Tq poile przyspiesza dyfuzje jonów do szkla. W tych warunkach utrzy¬ muje sie szybe szklana do temperatury 400°C. Plo¬ mienie 59a, 59b sa wytwarzane przez palacy sie gaz, który wychodzi przez otwory 58a, 581i rur palnika 57a, 57b. Zimna woda przeplywa przez przewody doprowadzajace i odprowadzajace 61, 62 poprzez chlodnice 66, umieszczona w poblizu i naprzeciwko srodka szyby szklanej. Gaz jest zasilany z rury 63, umieszczonej nad chlodnica 60 i posiadajacej dwa rzedy otworów, z których wychodza plomienie 64, 65, jak jest to uwidocznione na rysunkach. Zimna woda krazy takze w pojemnikach chlodniczych 66, 67 (nieuwidocznionymi na rysunku przewodami do¬ prowadzajacymi), zamocowanych na zaizolowanych plytach 68, 69 na elektrodach 56a, 56b.Para KNO^, zmieszana z powietrzem, o tempera¬ turze 180°C i w stanie lekko jonizowanym opuszcza otwory 53a, 53b rury 52. Pary azotu potasowego jo¬ nizuja sie z chwila osiagniecia plomieni 59a, 59b, 64 i 65.Osrodek gazowy, przeplywajacy pomiedzy chlod¬ nica 60 a szyba szklana, dejonizuje sie tak, ze efekt hartowania w tym obszarze szyby praktycznie nie powstaje. Chlodnica moze byc umieszczona z dala od szyby, ale w tym przypadku wskazane jest za¬ stosowanie oslony tak, ze chlodzace promieniowanie pozostaje ograniczone do wymaganego, centralnego zasiegu szyby szklanej. Chlodnice 66, 67 powoduja dejonizacje osrodka gazowego w górnym zasiegu szyby szklanetj i eliminuja kazde zwarcie nad górna krawedzia szyby. Stwierdzono, ze wyladowania nac prostopadlymi krawedziami szyby 50 nie maja miejsca, ale w przypadku gdyby zaistniala przy sto¬ sowaniu specjalnego sposobu tendencja do pow¬ stawania takich wyladowan, to moglaby byc ona wyeliminowana przez umieszczenie elementów chlod¬ niczych wzdluz krawedzi prostopadlych szyby 50 lub przez zwiekszenie ilosci powietrza, wyplywaja¬ cego z prostopadlych czesci bocznych rury 52.Szyba szklana byla przez 10 minut obrabiana opi¬ sanym sposobem w pojemniku 52. Po jej wyjeciu z pojemnika szyba zostala stopniowo ochlodzona.Stwierdzono, ze plyta jest w stanie zahartowanym.Jony potasowe znajduja sie w plycie az do glebo¬ kosci 35 nm, za wyjatkiem krawedzi i srodka, na które mialy wplyw osrodek gazowy i chlodnice 66, 67 i 60. Na powierzchni przy krawedzi plyt jony po¬ tasowe przeniknely tylko na glebokosc 2 do 3 n-m.Glebokosc przenikania w strefie srodkowej szyby naprzeciwko chlodnicy wyniosla 5 nm. Jezeli zostaly doprowadzone wystarczajaco duze sily, aby zlamac szybe, to peklo najbardziej wzmocnione szklo, które otacza strefe srodkowa, przy czym zaznaczyly sie tu najpierw rysy wokól kawalków o okreslonej wiel¬ kosci, a po kilku sekundach pekly te kawalki na mniejsze nie kaleczace elementy.Fig. 4 przedstawia urzadzenie, wykonane w posta¬ ci stojaka 18, zamocowanego na poziomej plycie me¬ talowej 19 i dzwigajacego ramie poziome 20. Ramie 20 moze byc ustawione na stojaku w dowolnym po- 5 lozeniu. Cztery mocne, przewodzace prad czesci 21, 22, 23 i 24 sa zamocowane na ramieniu poziomym 20, wykonanym z materialu nie przewodzacego pra¬ du elektrycznego. Przewody doprowadzajace 21 do 24 dzwigaja dwie prostopadle przewiercone elek- 10 trody glówtne 25, 26 i dwie elektrody pomocnicze 27, 28. Elektrody glówne 25, 26 skladaja sie z rdzeni 25a, 26a, które podczas parowania wytwarzaja jo¬ ny, wchodzace w korpus i z przewodzacych powlok £5b, 26b. Elektrody pomocnicze 27, 28 stanowia 15 giete plyty metalowe, umieszczone w poziomej odleglosci w wysokosci plaszczyzny, zawierajacej os elektrod glównych. Stól obrotowy 29 jest umieszczo¬ ny obrotowo za pomoca czopa 30 i otworu 31 na plycie metalowej 19. 20 Urzadzenie pokazano w momencie stosowania go do wykonania efektu dekoracyjnego na obrzez*u 32 naczynia szklanego 33. Naczynie 33 ustawia sie na stole obrotowym 29, a ramie poziome ustawia sie w polozeniu, w którym krawedzie górne elektrod 23 pomocniczych 27, 28 sa na wysokosci krawedzi na¬ czynia. Napiecie przemienne o duzej czestotliwosci przyklada sie do elektrod glównych 25, 26, aby wy¬ tworzyc iskre. Iskra ta jest stabilizowana przez dla¬ wik, w celu regulacji ilosci ciepla wytworzonego 31 przez iskre. Substancja, która musi przenikac do szkla jest oddawana przez rdzenie 25a, 26a w zjoni¬ zowanej postaci. Dopasowane napiecie stale przy¬ klada sie do elektrod pomocniczych 27, 28, aby przy¬ lozyc pole elektryczne poprzecznie do krawedzi na- 5 czynia. Stól obrotowy wprawia sie w obrót. Zasieg wylotu naczynia szybko ogrzewa sie. Regulowane stezenie jonów, które powinny przeniknac do zasie¬ gu wylotu naczynia, jest utrzymywane w sasiedz¬ twie wylotu i odbywa sie kontrolowana wymiana 41 jonów. Predkosc obrotowa stolu obrotowego 29 i napiecie stale, przylozone do elektrod pomocni¬ czych, sa tak ustawiane, ze nastepuje równomierne farbowanie zasiegu wylotu naczynia.Równomierne, czerwone zabarwienie zasiegu wy- 4; lotu naczynia moze byc na przyklad osiagniete dzie¬ ki temu, ze uzywa sie elektrod miedzianych i za¬ stapic w zewnetrznych warstwach szkla w zasiegu wylotu naczynia jony miedzi jonami metali alka¬ licznych. 53 PL PL

Claims (19)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób modyfikowania wlasnosci szkla lub po¬ dobnego materialu przez wymiane jonów metali 55! alkalicznych zawartych w szkle lub podobnym ma¬ teriale przez inne jony metali alkalicznych lub przez dyfuzje jonów wapnia, magnezu, baru, olowiu, cy¬ ny, zelaza, manganu, niklu, kobaltu, miedzi lub se¬ lenu do szkla lub podobnego materialu, na drodze co kontaktowania obrabianego materialu z osrodkiem gazowym, zawierajacym odpowiednie jony, zna¬ mienny tym, ze osrodek gazowy jonizuje sie calko¬ wicie lub czesciowo.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze e- osrodek gazowy jonizuje sie calkowicie lub czes-11 ciowo, stosujac wyladowania elektryczne w bezpo¬ srednim obszarze kolo materialu obrabianego, któ¬ ry kontaktuje sie z osrodkiem gazowym.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze osrodek gazowy jonizuje sie calkowicie lub czescio¬ wo za pomoca plomienia usytuowanego w bezpo¬ srednim obszarze kolo materialu obrabianego, który kontaktuje sie z osrodikiem gazowym.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, 2 lub 3, znamienny tym, ze substancje gazowa doprowadza sie juz w stanie zjonizowanym do obszaru wyladowania elek¬ trycznego lub plomienia.

5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, ze przemieszcza sie obrabiany material w stosunku do zjonizowanego osrodka gazowego.

6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze w osrodku gazowym wytwarza sie pole elektro¬ statyczne.

7. Sposób wedlug zastrz. 1^6, znamienny tym, ze substancje gazowa jonizuje sie za pomoca wyla¬ dowania elektrycznego i podtrzymuje jonizacje przez jeden lub kilka plomieni, umieszczonych w poblizu drogi wyladowania.

8. Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug zastrz. 1—7, znamienne tym, ze sklada sie z ele¬ mentu (3a), (3b), (3c) do przemieszczania materialu poddawanego obróbce oraz z elementu (14), (15), (16), (17), (22), (23), (25), (26), (56a), (56b), (57a), (57b), (63) do jonizacji osrodka gazowego w bezposrednim otoczeniu materialu (2), (50), (33), oraz elementu (52) do wprowadzania gazów ewentualnie zjonizowanyeh w obszar wyladowania.

9. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze element do jonizowania obejmuje co najmniej pare elektrod (14), (15), (16), (17), (56a), (56b), (25), (26), pomiedzy którymi dziala wyladowanie elek¬ tryczne.

10. Urzadzenie wedlug zastrz. 8 lub 9, znamienne 72579 12 tym, ze element do wprowadzania gazów stanowi czesc jednej elektrody lub kazdej z elektrod.

11. Urzadzenie wedlug zastrz. 8, znamienne tym, ze element do jonizacji zawiera co najmniej jeden 5 palnik gazowy (22), (23), (57a), (57b), (63).

12. Urzadzenie wedlug zastrz. 8—11, znamienne tym, ze urzadzenia do wprowadzania osrodka ga¬ zowego do elementu do jonizacji, sklada sie z jed¬ nego lub z kilku przewodów doprowadzajacych (52) 10 do doprowadzania gazu w poblize materialu.

13. Urzadzenie wedlug zastrz. 9—11, znamienne tym, ze element do jonizacji (14), (15), (16), (17), (25), (26) i element do przemieszczania materialu (3a), (3b), (3c) sa wzgledem siebie przesuwne. 15

14. Urzadzenie wedlug zastrz. 8—(13, znamienne tym, ze zawiera elektrody pomocnicze (27), (28), po¬ miedzy którymi jest utrzymywane pole elektrosta¬ tyczne przy powierzchni materialu (33) w czasie jego obróbiki. 20

15. Urzadzenie wedlug zastrz. 8^14, znamienne tym, ze element do przemieszczania materialu i ele¬ ment do jonizacji posiadaja wspólna obudowe, two¬ rzac jedna komore (51).

16. Urzadzenie wedlug zastrz. 8—15, znamienne 25 tym, ze element do przemieszczania (3a), (3b), (3c) materialu (2) i element do jonizacji (14), (15), (16), (17) sa umieszczone w komorze wyciagowej lub wiezy wyciagowej (1) maszyny do wyciagu szkla.

17. Urzadzenie wedlug zastrz. 8—16, znamienne 80 tym, ze plomien lub plomienie (26), (27) sa podzie¬ lone nierównomiernie pomiedzy para lub parami elektrod (14), (15) i i(16), (17).

18. Urzadzenie wedlug zastrz. 8—17, znamienne tym, ze posiada dmuchawe do wprowadzania nie- 35 zjonizowanego gazu, skierowanego na czesc strefy jonizacji.

19. Urzadzenie wedlug zastrz. 8—18,' znamienne tym, ze posiada w czesci strefy jonizacji chlodnice 40 (66), (67).KI. 32b,21/00 72579 MKP C03c 21/00 Fig.2 -SSbKI. 32b,21/00 72579 MKP C03c 21/00 52 Fig. 3 "ffl 54 .5/ \ / li I I I I I » I I I I I I I I I I I I I J I I J U J J » JJ I i J J I I I I I ) J J J J J J I1 5 S 3 8 S B S 8 W v y ' FigA. ?0 21 24 YA k\xlx\V4o'x ^//////7777^W7777///. 30 31 » Druk. Techn. Bytom — Zam. 311 — naklad 110 egz. Cena 10 zl PL PL