DD145524A5 - Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von glas - Google Patents

Description

<&. Berlin, 1. 2. 1980

3 1 5© % ί "M- AP C 03 Β/215 022 • 55" 994/24/32

Verfahren und Vorrichtunf_?ii zur Wärmebehandlung von.__Gla_s

Amvendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Wärmebehandlung von Glas, insbesondere die Wärmehärtung von Flachglas oder gekrümmten Glasscheiben, zum Beispiel von Glasscheiben einzeln für sich als Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge oder als Teil einer Verbundsicherheitsglas-Windschutzscheibe für Kraftfahrzeuge, als Rückfenster oder Seitenfenster für Kraftfahrzeuge oder für die Konstruktion von Windschutzscheibenanordnungen für Plugzeuge und Eisenbahnlokomotiven.

Cha r ale t_:erijg t i k_ ά er ^ b e ka η η t eh_u tee Im is ehe η Lo sun gen

In der DS-PS 125 942 wird ein Verfahren zur Wärmebehandlung von Glasartikeln beschrieben. Dabei wird jeder Glasartikel auf eine Temperatur oberhalb seines unteren Kühlpunktes er-ν/ϋΐΓΏΐ, und anschließend erfolgt eine rasche Abkühlung der Glasartikel der Reihe nach in einer homogenen Gaswirbelschicht aus pulverförmiger! Material. Diese homogene Gaswirbelschicht auf Pulverbasis befindet sich in einem bewegungslosen, gleichraüßig expandierten Zustand der homogenen Fluidisation durch die Kontrolle der Verteilung des Wirbelgases * in der homogenen Wirbelschicht unter Einstellung auf eine Gasströmungsgeschwindigkeit durch die homogene Wirbelschicht zwischen derjenigen Geschwindigkeit entsprechend der Anfangsfluidisatioii und derjenigen Geschwindigkeit entsprechend der maximalen Expansion der homogenen Wirbelschicht*

Dieser Zustand der Fluidisation der Wirbelschicht ist derart, daß die Bewegung der homogenen Wirbelschicht auf Pulverbasis a.n den heißen eingetauchten Oberflächen des Glases hervorgerufen wird, wenn das Glas in der Wirbelschicht zvv Abkühlung gelangt j aber irgendwelche Übor-gangözugspannungen,

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 934/24/32

die in der Oberfläche des heißen Glases induziert werden, .me.ün dieBintrittskanta zunächst mit der Wirbelschicht in Berührung körnst, sind von nicht so schwerwiegender Art, daß sie das Glas in Gefahr bringen könnten. Daher weist das Verfakren einen hohen Wirkungsgrad auf.

Der Grad der Härtung einer Glasscheibe, die in eine derartige Wirbelschicht eingetaucht wird, hängt von der Geschwindigkeit der Wärmeübertragung zwischen der homogenen Wirbelschicht und der heißen. Glasscheibe ab, die in die Wirbelschicht eingetaucht wird, und von dem raschen Transport von 'heuten Teilciien weg atas der Nähe der Glasscheibe unter gleichseitiger rasches nachführung von kälteren Teilchen aus der Masse der Wirbelschicht in die Uähe der Glasscheibe.

Die 'Bewegung der Teilchen in der Fähe der Glasoberflächen erfolgt rascher als die Bewegung der Teilchen in der Hauptiaasse der Wirbelschicht_β Dies geschieht wegen der raschen Bewegung der homogenen Wirbelschicht, die an den heißen eingetauchten Ob-srflächeja des Glases auf Grund der Erwärmung der homogenen Wirbelschicht durch das Glas hervorgerufen wird, wobei sich diese Erscheinung fortsetzt, wenn sich das Glas in der Wirbelschicht abkühlt.

Die Bewegung der homogenen Wirbelschicht an den Glasoberflachen wird eriieblicte verstärkt, wenn ein ausgewähltes homogenes, aus einzelnes Teilchen bestehendes Material verwendet wird, welches über latente Gasentwicklungseigenschaften derart verfügt, das es zu einer raschen Entwicklung von Gas aus der homogenen Wirbelschicht kommt, wenn die Erwärmung in der Uähe der -Glasoberflachen erfolgt,

Js ist nunmehr festgestellt worden, daß es drei Faktoren gibt, die bei der Kontrolle der V/ärmehärtung von Glas in einer homogenen Gaswirfeelschicht vorherrschen und die im

1. 2, 1980 - - ^ ^ AP C 03 Β/215 022

^^&-<« - 55 994/24/32

besonderen den Grad der Härtung einer heißen Glasscheibe kontrollieren, wenn es zu einer Berührung mit einer homogenen Gaswirbelschicht kommt.

Diese Paktoren sind folgende:

„ Die Gasentwicklungseigenschaften der homogenen und aus

einzelnen Teilchen bestehenden Wirbelschicht. *.

2. Die Wärmekapazität pro Volumeneinheit der homogenen Wirbelschicht im Zustand der Mindestfluidisation. Die Ableitung erfolgt aus der spezifischen Wärme des Materials der homogenen Wirbelschicht, gemessen bei 50 C, und aus der Dichte des betreffenden pulverförmigen Materials der homogenen Wirbelschicht, gemessen bei der Mindestfluidisation des Materials«

3. Die "Fließeigenschaft" der homogenen Wirbelschicht gemäß der weiter unten angegebenen Definition, die der Summe von vier spezifischen Aussagen entspricht, die der Wirbelschicht durch die Einschätzung von vier Charakteristiken dos fließfähigen pulverförmigen Materials zugeordnet werden» Der Ausdruck ".Fließeigenschaft" weist die obengenannte Bedeutung auf, wenn er hier verwendet wird.

Diese vier Charakteristiken einer fließfähigen homogenen Wirbelschicht und die Art und V/eise der Zuordnung von spezifischen Aussagen sind in dem Artikel "!Beurteilung der Fließeigenschaften von Feststoffen" von Ralph L. Carr, Jr., Chemical Engineering, Band 72, ITr₀ 2, 18. Januar 1965, näher beschrieben und können wie folgt angegeben werden:

100(P - A)

wobei: P = Rohdichte urstcr gepackten Bedingungen A = Rohdichte unter belüfteten Bedingungen

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

⁵⁵ 994/24/32

ft f fcfä^ ^2, S&hüt^viukel^ Es handelt sich dabei um den Winkel in Graden zwischen der Horizontalen und der Neigung eines Haufeas des pulverförmigen Materials, das von einem Punkt über der Horizontalen frei herabfällt, bis ein konstanter Winkel gemessen wird.

3· ^Pälg^HJjJJ^gjr-L ^^η Spatel wird horizontal, in den untersten feil einer Masse des trockenen pulverförmigen Materials hineingesteckt und senkrecht nach oben und aus dem Material herausgehobene Ein !Durchschnittswert des Winkels in Graden zwischen der Seite des Materialhaufens und der Horizontalen an dem Spatel entspricht dem Spate !winkel.

4· -^Bl^^S^^^SI^IS^ißl^Sß (bezeichnet mit Gleichmäßigkeitskoeffizient in dem weiter oben erwähnten Artikel): Diese Verteilung wird in dem weiter oben erwähnten Artikel als der numerische Wert beschrieben, der erhalten wird, indem die Breite der Sieböffnung (d. h. die Teilchengröße), durch die 60 % des homogenen und aus einzelnen Teilchen bestehenden Materials hindurchtreten, durch die Breite der Sieböffnung dividiert wird, durch die gerade 10 % des homogenen und aus einzelnen Teilchen bestehenden Materials hindurchtreten.

llle Werte für die Teilchengrößenverteilung, auf die hierin Besug genommen wird, wurden in bekannter Art und Weise nach einem Verfahren unter Verwendung eines Coulter-Zahlers ge-BSssen, um die Teilchendurchmesser entsprechend den erhaltenen kumulativen Masse Prozenten von 40 % und 90 % gemäß den-Breiten der Sieböffnimgen zu bestimmen, durch die 60 % und gerade 10 % des homogenen Materials Mndurchtreten.

Me numerischen Werte für die Kompressibilität, den Schiitt™ winkel und den Spatelwinkel wurden unter Verwendung eines

1. 2. 1980 AP C 03 B/215 022 ßlgA^^ - 55 994/24/32

Hosakawa-Pulverprüfgerätes gemessen. Dieses Pulverprüfgerät ist spezifisch' für die Bestimmung der "Fließeigenschaft" von Pulvern bestimmt, wie weiter oben definiert wurde.

Die Fließeigenschaft eines aus einzelnen Teilchen bestehenden Pulvers ist grundlegend mit Faktoren verbunden, wie "etwa mit der mittleren Teilchengröße, der TeilchengrÖßenverteilung und der Form der Teilchen, auf die mitunter Bezug genommen wird im Sinne der Scharfkantigkeit der Teilchen, d. h., ob sie eine abgerundete oder winkelförmige Form, aufweisen«. Der Wert der Fließeigenschaft nimmt mit der Zunahme der mittleren Teilchengröße, mit einer Verengung der Teilchengrößenverteilung und mit einer Abnahme der Scharfkantigkeit zu.

Die Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei minimaler Fluidisation ist von der spezifischen Wärme des Materials und von der Dichte der Wirbelschicht bei minimaler Fluidisation abhängig, wobei die Dichte mit einer Verengung der Teilchengrößenverteilung zunimmt,

Ein hoher Wert der 'Härtungsspannung wird in dem Glas hervorgerufen, wenn es in einer Wirbelschicht mit einer optimalen Fließeigenschaft rasch abgekühlt wird« Einige Materialien, die die erforderlichen Härtungsspannungen ergeben, können im Handel bezogen werden. Andere, im Handel erhältliche Materialien können in der Weise modifiziert 'werden, um die erforderlichen Härtungsspannungen zu liefern, indem das Material durchgesiebt wird, um.eine Änderung seiner mittleren Teilchengröße und der Teilchengrößenverteilung zu erreichen.

Es existiert jedoch ein Problem, da es eine Grenze gibt, bii au welcher der Grad der in Glas hervorgerufenen Ilärtungs- ' spannung durch die Veränderung der Fließeigenschaft der im

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

Handel erhältlichen Materialien kontrolliert werden kann. Materialien mit der erforderlichen Fließeigenschaft können im Handel nicht erhalten werden. Die Gewinnung einer großen Menge eines Materials mit der erforderlichen Fließeigenschaft kann das Durchsieben einer großen Menge von pulver-.förmigem Material beinhalten. Außerdem steht, wenn ein einzelnes Material verwendet wird, der einzige Weg der Modifizierung der Wärmekapazität der Wirbelschicht in der Verengung der Teilchengrößenverteilung, so daß es keine Möglichkeit der Modifizierung der Wärmekapazität unabhängig von der Veränderung der Fließeigenschaft gibt, die durch die Verengung der Teilchengrößenverteilung hervorgerufen wird«

Ss ist nun festgestellt worden,, daß ein pulverförmiges Material mit optimalen Gasentwicklungseigenschaften, mit einer optimalen Wärmekapazität und Fließeigenschaft für die Erzeugung der erforderlichen Härtungsspannungen in einem Glasartikel durch die Verwendung eines Gemisches der pulverförrnigen Materialien gewonnen werden kann- wobei jedes einzelne pulverförmige Material zu den optimalen Eigenschaften des Gemisches beiträgt. Durch die Auswahl der pulverförmiger Materialien und der jeweiligen Mengenanteile, gemäß denen die Mischungen vorgenommen werden, kann die homogene .Gaswirbelschicht "nach .Maß" hergestellt werden, um innerhalb eines weiten Bereiches .irgendwelche erforderlichen Härtungs-spannungen zu liefern*

Ziel der Erfindung

Bs ist das Ziel der Erfindung, die Wärmebehandlung von Glas so durchzuführen, daß die anfallenden Betriebskosten reduziert werden und der Sinsatz von wenig Kostenaufwendungen und leicht verfügbaren Materialien möglich ist»

1_β 2. 1980 AP C 03 Β/215 022 *55 994/24/32

der^ Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wärmebehandlung von Glas, bei dem das Glas auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt und mit einer homogenen Gaswirbelschicht in Berührung gebracht wird, zu schaffen, so daß im Glas durch ein geeignetes Gemisch und durch Auswahl der Mengenanteile des Gemischen im Zustand der Fluidisation ausgewählte höhere Härtungsspannungen erreicht v^er den.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein homogenes pulverförmiges Material verwendet wird, welches aus einem Gemisch aus einer Reihe von ausgewählten homogenen Pulvern besteht, wobei wenigstens eines der pulverförmigen Materialien, wenn es durch das heiße Glas erwärmt wird, über- Gasentwicklungseigenschaften verfügt, und die jeweiligen pulverförmigen Materialien in ausgewählten vorbestimmten Mengenanteilen untereinander gemischt werden, wodurch dem Gemisch der Gaswirbelschicht aus den pulverförmigen Materialien eine Wärmekapazität und Fließeigenschaft verliehen wird, derart, daß eine erforderliche Wärmebehandlung des Glases erreicht wird.

Vorteirbafterweise we.rden die Materialien in ausgewählten vorbestimmten Mengenanteilen derart untereinander gemischt, daß in dem Glas die erforderlichen Härtungsspannungen hervorgerufen werden, wenn das Glas in der homogenen Gaswirbel» schicht von einer Temperatur oberhalb seines unteren Kühlpunktes abkühlt*

Die vorliegende Erfindung betrifft des weiteren die Auswahl eines pulverförmigon Materials zur Gasentwicklung, welches in der Lage ißt, im Bereich von 4 % bis 37 % seines eigenen Gewichtes Gas zu entwickeln, wenn eine Erwärmung auf eine Massekonstanz bei 800 ⁰C erfolgt ist, sowie das Mischen der

1. 2. 1980 AP, C 03 B/215 022 21 5 §9S 55 994/24/32

öl·» > <^y Si0 esa fei _ o

pulverförmigen Materialien in vorbestimmten Mengenanteilen, wodurch dem. Gemisch eine Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei einer Mlndestfluidisation im Bereich von 1,02 bis 1 »75 MJ/ra K und eine fließeigenschaft im Bereich von 60 bis 86 verliehen wird*

lisch einem weiteren Merkmal der Erfindung, bei dem eine Scheibe aus liatron-KaXk-Kieselsäureglas in einer Dicke von 2 EHn bis 2,3 mm thermisch gehärtet wird, wird die Glasscheibe auf eine Temperatur von 610 ⁰C bis 680 ⁰C erwärmt, u&d das Gemisch wird in einem bewegungslosen, gleichmäßig expandierten Zustand einer homogenen Fluidisation gehalten; derart, daß das homogene pulverförmige Material die Eigenßcb.aft aufvieist, in eier Glasscheibe eine mittlere Zugspannung im Bereich von 35 bis 57 MPa hervorzurufen.

Bei der Herstellung einer Windschutzscheibe kann das Vsrfaferen in der Weise gekennzeichnet werden, indem die homogenen pulverförmigen Materialien in vorbestimmten Mengenanteilen gemischt werden, wodurch dem Gemisch eine Fließeigenschaft Im Bereich von 71 bis 83 und eine Wärmekapazität je Yolumeneinheit bei der Mindestfluidisation im Bereich von 1_SQ9 MJ/πΑί bis 1,38 HJ/iÄ verliehen wird.

Vorzugsweise ist das Gasentwicklungsmaterial /-Aluminium™, oxid. Vorteilhafterweise liegt das ^-Aluminiumoxid in einem Gemisch mit dem ^-Aluminiumoxid vor. In weiterer Ausführung besteht das Gemisch zu 7 Gew_e-% bis 86 G-ew„~% aus '/"- Aluminiumoxid _β

Eine andere .Möglichkeit der Verwirklichung der vorliegenden 'Erfindung wird gekennseichnet daäiirch, daß eine heiße Glaseciieibe in -einem Gaswirbelschichtgemisch aus eirscra Gaaentwi.eklungspul.ver und wenigstens einem pulverförmiger* Metalloxid rasch si?gekühlt wird, wobei die Wärmekapazität des

1.2.1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

pulverförmiger Metalloxideo pro Volumeneinheit bei einer EIndestfluidisation 1,76 MJ/m³K bis 2,01 HJ/iA entspricht, und die pulverförmiger! Materialien in vorbestimmten Mengenanteilen untereinander gemischt werden, wodurch dem Gemisch eine Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei einer Mindestfluidisation im Bereich von 1,2.7 MJ/m³K bis 1,76 MJ/iA und eine Fließeigenschaft im Bereich von 71 bis 82 verliehen \vi rd.

Bei dem pulverförmiger Metalloxid kann es sich vorzugsweise um spharoidales Eisenoxid (^--Fe₂O.,) handeln. Das Gemisch setzt sich vorteilhafterweise zu 30 Gew.-$ bis.70 Gew.-%. aus dem sphäroidalen Eisenoxid zusammen. Des weiteren besteht das Gemisch in weiterer Ausführung der Erfindung zu 70 Gev;.-% bis 30 Gew.-SS aus ^-Aluminiumoxid als Gasentwicklurgßmaterial. Eine andere Möglichkeit im Rahmen dieses Aspekts des vorliegenden Verfahrens besteht darin» daß sich das Gemisch zu 23 GevK-% bis 35 Gew.~% aus dem sphäroidälen Eisenoxid und zu 45 Gev/,-% bis 56 Ge\v.-% aus c<L-Aluminiumoxid zusammensetzt«, wobei der Rest dem /^-Aluminiumoxid- als dem Gasentwicklungsmaterial entspricht.

Bei dem'pulverförmiger Metalloxid handelt es sich vorsugsvseise um das Zirkon (ZrOp, SiO₂) * Das Gemisch setzt sich

zweckmäßigerweise zu 10 Gew.-% bis 70 Gew.-% aus Aluminiummonohydrat (AIpO^₀IHoO) als dem Gasentv?icklungsmaterlal und zu 90 Gew.-% bis 30 Gevj.~% aus Zirkon zusammen«

Bei einer anderen Verkörperung der 'Erfindung entspricht das pulverförmige Gasentwicklungsmaterial einem Alumosilikat. Vorteilhafterweise ist das Alumosilikat gleich dem Zeolith, dabei v^erden 8 Gevi.~% bis 10 Gew,-% Zeolith mit 90 Gew,~% bis 92 &ev}.-% ^-Aluminiumoxid gemischt, um das Gemisch zu bilden.

1. 2: 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

Nach einer weiteren erfindungsgemäßen Variante ist das pulverförmige Gasentwicklimgsmaterial Aluminiummonohydrat

Des v/eiteren kann gemäß der vorliegenden Erfindung das Gemisch aus Siliziumkarbid (SiC) bestehen, vermischt mit einem piüverförmigen Gasentv/icklungsmaterial. Bei einer Verkörpernng*entspricht das Gasen tvyicklungspulver dem Aluminiummonohydrat (Al₂Q₀^IH₂O), und das Gemisch besteht zu 17 Gew.-% aas Aluminiummonohydrat in einer Mischung mit 83 Gew.-% Siliziumkarbid.

Eine andere Möglichkeit der Verwirklichung des vorliegenden Verfahrens sieht den Einsatz von Aluminiumtrihydrat O-..3H₂O) als Gasentwicklungspulver vor.

Das Gemisch kann nach der Erfindung aus zwei. Gasentwicklungspiilvern bestehen^ aus den Aluminiumtrihydrat (Al₂O-.3HgO) und aus <x> Aluminium oxid in gleichen Mengenanteilen.

Eine weitere aadere Möglichkeit der Verwirklichung des vorliegenden Verfahrens besteht darin, als pulverförmiges Gasentwickiungsmaterial Natriumhydrogenkarbonat (NaHCOo) zu verwenden. Das Gemisch besteht vorzugsweise zu 10 Cew,~% aus Natriumhydrogenkarbonat und zu 90 Gew,-% aus c*_-Aluminiumoxid.

Die vorliegende Erfindung beinhaltet ebenfalls die Anlage zur Wärmebehandlung von Glas, bestehend aus einem Behälter für die homogene Gaswirbelschicht, aus Gasanschlüssen an dem Behälter für die Gaszufuhr zur Aufrechterhaltung des Zustande s' der Fluidisation des pulverförniigen Materials und aus Einrichtungen für die Positionierung des heißen Glases in dein Behälter. Sie ist gekennzeichnet dadurch, dai3 in dem Behälter eine homogene G-aswirbelschicht aus einem Gemisch aus

1. 2. 19SO

AP C 03 B/215 022

S 15 §f 2 , ' ' ' 55 994/24/32

ausgewählten pulverförmiger! Materialien besteht, von denen wenigstens ein Pulver über Gasentwicklungseigenechaften verfügt, wenn eine Erwärmung durch das heiße Glas erfolgt, dabei sind die pulverförmigen Materialien in ausgewählten vorbestimmten Mengenanteilen untereinander gemischt, wodurch dem Gemisch der Gaswirbelschicht eine Wärmekapazität und ein Fließverhalten derart verliehen werden, daß eine verlangte Wärmebehandlung des Glases erreicht wird.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungabeispie™ len näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Pig, 1: schematisch einen Senkrechvsclinitt durch die /ullage . zur Wärmehärtung von. Glasscheiben;

Pig. 2: eine graphische Kurvendarstellung der mittleren Zugspannung in Abhängigkeit von den Mengenanteilen des Gemisches der pulverförmigen Materialien, die die Gaswirbelschicht kennzeichnen. Dor Kurvendarstellung-ist der Verlauf der Änderung der Spannung als Punktion der Änderung der jeweiligen Mengenanteile au entnehmen;

Fig. 3: eine graphische Kurvendarstellung ähnlich der Pig. 2, wobei der Verlauf der Änderung der mittleren Zugspannung als Funktion der Änderungen der Mengenanteile in einem anderen pulverförmigen Gemisch veranschaulicht ist;

Pig. 4s eine graphische Kurvendarstellung ähnlich der Pig. 3> wobei der Verlauf der Änderung der Oberflächendruckspannung in 2,3-mm--Glas als Punktion der Änderung der Zusammensetzung der Gaswirbelachicht wiedergegeben ist;

Fig« 5t eine graphische Kurvendarstellung ähnlich Fig.. 3> wobei die mittlere Zugspannung su-entnehmen ist, die in einem Glas mit Giner Dicke von 6 nun hervorgerufen wird;

1.2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24-/32

Fig. 6: eine graphische Kurvendarstellung ähnlich Fig. 4» wobei der Verlauf der Änderung der Oberflächendruckspannung in einem 6-mm-Glas veranschaulicht ist;

Fig. 7: eine graphische Kurvendarstellung ähnlich Fig. 3 für ein 12-mm-Glas;

Fig. 8: eine graphische Kurvendarstellung ähnlich Fig. 4 für ein 12-mm-Glas;;

Fig. 9s 10 und 11: Kurveadarstellungen, die den Verlauf der Änderung der mittleren Zugspannung in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Gemisches der pulverförmigen Materialien wiedergeben, wobei drei andere Möglichkeiten zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens berücksichtigt sind.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 der Zeichnungen handelt es sich tun einen senkrechtes Härtungsofen 1_S der Seitenwände 2 und einen Deckel 3 aufweist. Die Seitenwände 2 und der Deckel 3 bestehen aus gewöhnlichem feuerfestem Material, und der untere Teil des Ofens 1 verfügt über eine Öffnung 4₅ die sich durch eine langgestreckte Form in einer Grundplatte 5 manifestiert, auf der sich der Ofen 1 befindet. Ein verschiebbarer Verschluß ist vorgesehen (nicht wiedergegeben), um die öffnung 4 in bekannter Weise -zu-schließen-. Eine Glasplatte 6, die zu krümmen und anschließend thermisch zu härten ist, wird in den Ofen 1 durch Zangen 7 eingehängt, die am oberen Rand der Glasplatte 6 angreifen. Die Zangen 7 hängen an einer Zangenstange 8, die von einem bekannten Hebezeug herabhängt (nicht wiedergegeben). Die Zangenstange 8 bewegt sich an senkrechten Führungen 9» die sich in Richtung nach unten durch den Ofen 1 erstrecken, um das Herabsenken und das Heben der Zangenstange 8 zu führen.

Ein Paar Biegewerkzeuge 10^ 11 befindet sich unmittelbar unter der Öffnung 4 des Ofens 1 in einer erwärmten Kammer 12, die auf einer Temperatur derart gehalten wird·,- daß die Biege-

1.2. 1980 AP C 03 B/215 022 9JjK^^9 55 994/24/32

werkzeuge 10; 11,_:dieselbe Temperatur aufweisen wie das zu biegende heiße Glas. Die Kammer 12 wird durch heiße Gase erwäriat, die durch Öffnungen 12a zugeführt werden. Wenn die Biegewerkzeuge 10; 11 offen sind, befinden sie sich auf jeder Seite des Weges der Glasplatte 6. Das Biegewerkzeug 10. stellt eine massive Patrize dar, die an einem Druckkolben angebracht ist und eine gekrümmte Stirnseite aufweist, welche die Krümmung definiert, die auf die heiße Glasplatte 6 zu übertragen ist. Das Biegewerkzeug 11 entspricht einer ringförmigen Matrize, die durch Streben 14 gehalten.wird, angebracht an einer Trägerplatte 15, die sich an einem Druckkolben 16 befindet. Die Krümmung des Werkzeugrahxnens 11 entspricht der Krümmung der Stirnfläche der Patrize 10.

Die -IPührungeschienen 9 erstrecken sich in Richtung nach unten an Jeder Seite der Biegewerkzeuge 10; 11 vorbei in einen Behälter mit einer Wirbelschicht 17 aus pulverfö'rmigen feuerfesten Materialien, in dem die heiße gekrümrate Glasplatte 6 rasch abgekühlt werden muß, wobei die Glasscheibe 6 in Rieh-' tung nach unten.in die Wirbelschicht 17 herabgesenkt wird.

Der Behälter mit der Wirbelschicht 17 besteht aus einem oben offenen rechteckigen Tank 18, der sich auf eine¹: Plattform befindets die durch eine scheibenförmige Vorrichtung gehoben und gesenkt werden kann. Wenn sich die Plattform 19 in ihrer oberen Stellung befindet, liegt der obere Rand des Tanks 18 gerade unterhalb der Biegewerkzeuge 10; 11.

Eine mikroporöse Membran 20 mit hohem Druckgefälle erstreckt sich über die Bodenfläche des Tanks 18.

Die Ränder der Membran 20 sind zwischen einem Flansch 21 am Behälter und einem Plansch 22 an einer Luftkammer 23 fest'angebracht, die den Boden des Behälters bildet. Die Plansche 21; 22 und die Ränder der Membran 20 sind miteinander durch

1.2, 1980

AP C 03 B/215 022

- \2 15 Ci ti ' ^{55 994/24/32}

eine Verschraubung 24 verbunden. Eine Gaseinlaßzuleitung ist mit der Luft kamm er 23 verbunden, und Wirbelluft wird der Gaseiolaßzuleitung 25 unter einem regulierten Hochdruck zugeleitet. An der Membran 20 kommt es zu einem hohen Druckgefälle von wenigstens 60 % des Luftkammerdruckes, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der Wirbelluft in dem pulverförmigen Material bei einer Gasströmungsgeschwindigkeit durch das pul-' verförmige Material zwischen derjenigen Geschwindigkeit entsprechend der Mindestfluidisation der Teilchen, die gerade in der In Richtung nach oben strömenden Luft suspendiert sind, Ufid derjenigen Geschwindigkeit entsprechend der maximalen Expansion der pulverförmigen Teilchen bedingt wird, wobei eine in sich dichte Fluidisation besteht. Die expandierte Wirbelschicht 17 befindet sich in einem im wesentlichen blasenfreien bewegungslosen Zustand der homogenen Fluidisation mit einer horizontalen ruhenden Oberfläche, durch die die Glasscheibe 6 in die Wirbelschicht 17 eintritt.

Die Membran 20 kann aus einer Stahlplatte bestehen, die eine gleichmäßige Verteilung von Löchern und eine Reihe von Schichten aus starkem mikroporösem Papier auf der Platte aiifweist. Zuß Beispiel können 15 Bögen Papier verwendet werden. Die ' Membran 20 wird auf der obersten Lage der Papierschichten mit eifiem Drahtgeflecht abgeschlossen; zum Beispiel kann dazu ein Drahtgewebe aus nichtrostendem Stahl verwendet werden»

Ein Korb für die Aufnahme von Glasscherben kann in der Nähe der Membran 20 vorgesehen und muß konstruktiv in der Weise angeordnet werden, keine Störungen mit der gleichmäßigen Strömung des Wirbelgases in Richtung nach oben von der Membran 20 hervorzurufen.

Die Führungsschienen 9 erstrecken sich in Richtung nach unten bis au 'einer Lage unterhalb der Biegewerkzeuge 10; 11 und enden iia Bereich des oberen Randes des Behälters» Ein fester

1. 2_e 19SO

AP C 03 B/215 022

ti C ^ ^ /^" 55 QQ/] /24/32

Rahmen 27 befindet sich in dem Tank 18 und weist an seinem unteren Ende einen nach oben gebogenen Fuß 28 auf, in dem die untere Kante einer Glasscheibe 6 aufgenommen wird, die in die Wirbelschicht 17 eintaucht, wenn die Zangenstange 8 über die Biegewerkzeuge 10; 11 hinaus durch die Hebeanlage herabgesenkt wird.

Um eiiie Glasplatte 6 in die Anlage einzubringen, wird die ßcherenförmige Plattform 19 herabgesenkt und bei unterster Lage der Zangenstange 8 am unteren Teil der Führungsschienen die zu krümmende und zu härtende Glasplatte 6 an den Zangen angebracht.

Die Hebeanlage zieht dann die eingehängte Glasplatte 6 in den Ofen 1 nach oben, der auf einer bestimmten Temperatur, zum Beispiel auf 850 C, gehalten wird, so daß die Glasplatte 6 rasch auf eine Temperatur in der Nähe ihres unteren· Kühlpunktes erwärmt wird, beispielsweise im Bereich von 610 C bis 680 ⁰C«, Wenn die Glasplatte 6 die verlangte Temperatur gleichmäßig erreicht hat, wird der Verschluß, der die Öffnung 4 verschließt, geöffnet, und die heiße Glasplatte 6 wird durch die Hebeanlage in die Lage zwischen den offenen Biegewerkzeugen 10; 11 herabgesenkt« Die Druckkolben 13; 16 werden in Tätigkeit gesetzt und die Biegewerkzeuge 10j 11 zusammengedrückt, UBi der Glasplatte 6 die gewünschte Krümmung zu verleihen. Wenn die verlangte Krümmung an der Glasplatte 6 hergestellt ist, um zum Beispiel die Glasplatte 6 in die Lage zu versetzen, als Teil einer Verbundsicherheitsglas-V/indschutzscheibe für ein Kraftfahrzeug eingesetzt zu werden, werden die Biegewerkseuge 10; 11 geöffnet, und die heiße gekrümmte. Glasscheibe 6 wird rasch in die Wirbelschicht 17 in dem Tank 18 herabgese.nkt, der in die Lage zur raschen Abkühlung der Glasscheibe 6 gebracht worden ist, indem der scherenförmige Arbeitstisch 19 angehoben vmr&e_s während die Glasplatte 6 in dem Ofen 1 erwärmt wurde« Die Wirbelschicht 1? wird durch einen Wasserkühlmantel auf einer Temperatur zwischen 30 ⁰C und 150 ⁰C

1. 2. 1980

APC 03 B/215 022

55 994/24/32

gehalten, der an den ebenen längeren Seitenwänden des Tanke 18 fest angebracht ist*

Die Wirbelschicht 17 entspricht einer homogenen Gaswirbelßehieht aus pulverförmigen Materialien. Es handelt sich dabei um ein Gemisch aus einer Reihe von pulverförraigen Materialien in vorbestimmten Mengenanteilen, von denen wenigstens ein Pulver über Gasentwicklungseigenschaften verfügt und in der Lage ist, Gas zu entwickeln, wenn die Berührung der 'Wirbelschicht 17 mit dem heißen Gas 6 erfolgt.

Ein geeignetes -pulverförmiges Gasentwicklungsmaterial ist in der Lage, im Bereich von 4 % bis 37 % seines eigenen Gewichtes Gas zu entwickeln, v-ienn die Erwärmung auf eine Massekonstanz bei 800 C erfolgt» Geeignete Materialien sind: ? -Aluminiumoxid (/"-AIpOo), welches porös ist und Wasser enthält, das in seinen Poren adsorbiert ist; Alumosilikate, die porös Bind und Wasser enthalten, das in ihren Poren adsorbiert ist; Tonerdehydrate, wie etwa das Aluminiumtrihydrat (AIoO-,.3HpO), welches chemisch gebundenes Kritallwasser enthält, und Aluminiufamonohydrat (AlgO Ui^o), welches Kristallwasser enthalt und porös ist, auch wenn Wasser in den Poren adsorbiert ist; sowie Materialien, die Gase entwickeln, außer Wasser, zum Beispiel „Tiatriirmhydrogenkarbonat (KaHCO-,).

Um die verlangten Härtungaspannungen in dem Glas 6 hervorzurufen, müssen die einzelnen Bestandteile des pulverförmigen Gemisches in vorbestimmten Mengenanteilen untereinander derart gemischt werden, um dem Gemisch eine Wärmekapazität bei minimaler Fluidisation im Bereich von 1,02 bis 1,76 MJ/rn^K sowie ein Fließverhalten im Bereich von GO bis 86 zu verleihen«

Andere Bestandteile des -Gemischea, die zusammen mit dem Gacentwicklujagspulver in dem Gemisch anzutreffen sind, sind solche pulverförmigen Materialien, die in dem Sinne inert sind,

1. 2. 1980

AP C 03 3/215 022

55 994/24/32

daS im wesentlichen beim Erwärmen aus diesen Materialien kein Gas entwickelt wird. Beispiele hierfür sind: ^,-Aluminiumoxid (⁰C-AIpO-,); Zirkon (ZrO₂^SiO₂); Siliziumkarbid; sowie sphäroidales Eisenoxid (ο(_~Έβ_ο0~) _Λ

C-.

Diese pulverförmigen Materialien liegen in einer dichten und nichtporösen Form vor und werden ausgewählt, über eine Fließeigenschaft und Wärmekapazität zu verfügen, "die sich von der des Gasentwicklungspulvers unterscheidet, so daß in Abhängigkeit von dein Mengenanteil des verwendeten dichten nichtporösen Materials diese Materialien in der.Weise wirken, die Fließeigenschaft und die Wärmekapazität des Pulvergemisches in einem solchen Ausmaße zu modifizieren, daß ein verlangter Grad der Härtungsspannung in dem Glas 6 hervorgerufen wird.

Es wird die Meinung vertreten, daß, wenn eine heiße Glasscheibe 6 in einer Gaowirbelscliicht eines derartigen Gemisches aus pulverförmigen Materialien rasch abgekühlt wird, eine rasche Entwicklung und Expansion des Gases aus dem Gasentwicklungspulvsx¹ durch das Erwärmen des Pulvers in der Kühe der Glasoberflächen die örtliche Bewegung des Pulvergemisch.es auf den Glasoberflächen in einer solchen Art und Weise verstärkt, die dem Sieden einer Flüssigkeit ähnlich ist» Als Folge ist zu verzeichnen, daß in Bewegung befindliche Schichten aus Gas und. Pulver über die Glasoberflachen dahingleiten, wenn die Glasscheibe 6 in der Wirbelschicht 17 rasch abgekühlt wird.

Durch das Miochen der einzelnen Bestandteile des Gemisches In vorbestimmten Mengenanteilen kommt es zu einer optimalen Wärmeübertragung weg von den Glasflächen in Richtung Hauptmasse der Wirbelschicht -17. Dadurch werden die verlangten Spannungen in dem Glas 6 hervorgerufen» Darüber hinaus ist eine kontinuierliche Ableitung von-Wärme zu den entfernteren Teilen der Wirbelschicht 17 zu beobachten, wobei diese Wärme von dem Glas 6 durch die Bewegung der homogenen Wirbelschicht 17 in der .unmittelbaren Umgebung der Glasscheibe 6 abgeführt wird»

1. 2. 1980 AP C 03 B/215 022 lift 55 994/24/32

fe»

-1 Q

™ IO ™

Der Wasserkühlmantel 29 kühlt die entfernteren Teile der Wirbelschicht 17» so daß sie im Sinne einer Wärmesenke wirken. Die starke Bewegung des pulverförmigen Materials auf den Glasoberflächen setzt sich weiterhin fort, bis das Glas 6 unter seinen unteren Küblpunkt abgekühlt ist. Dadurch besteht die Gewähr, daß die von der Mitte zur Oberfläche weisenden Temperaturgradienten, die anfänglich in dem Glas β hervorgerufen wurden, wenn dieses'sich in der Wirbelschicht 17 befindet, aufrechterhalten werden, wenn das Glas 6 über seinen unteren Kühlpunkt hinaus abkühlt. Die verlangten Härtungsspannungen werden im Anschluß daran während des kontinuierlichen Abkühlens des Glases 6 entwickelt, während es sich noch im eingetauchten Zustand in der Wirbelschicht 17 befindet.

Die untere Kante der heißen Glasscheibe β wird gleichmäßig rasch abgekühlt, wenn sie in die horizontale ruhende Oberfläche der expandierten Sirbeischicht 17 eintritt. Im wesentlichen werden dieselben Zugspannungen in verschiedenen Bereichen der Oberfläche der Kante der Glasscheibe 6 hervorgerufen, so daß es zu einem sehr geringen Auftreten von Brüchen kommt. Während des Absenkens der unteren Kante der Glasscheibe 6 in die Wirbelschicht 17 befindet sich jeder Teil der unteren Kante immer in Berührung mit der homogenen Wirbelschicht 17, die einen bewegungslosen gleichmäßig expandierten Zustand der homogenen Fluidisation aufweist. Diese gleichmäßige Behandlung der unteren Kante der Glasscheibe 6 verhindert unabhängig von der strömenden Bewegung des pulverförmigen Materials, die auf den heißen Glasoberflachen durch die Gasentwicklung aus dem Gasentwicklungspialver des Gemisches hervorgerufen werden kann, in hohem Maße einen Bruch des Glases 6 und die sich, ergebenden Probleme einer Beseitigung von Glasscherben in der Wirbelschicht.

Dies gewährleistet zusammen mit der Verhinderung von Verlusten an Glasscheiben auf Grund einer Veränderung der Form der .Glas-

«W

1. 2ο 1930

AP C 03 Β/215 022

⁵⁵ 994/24/32

scheiben und/oder einer Verminderung der Oberflächengüte eine kommerziell lebensfähige Ausbeute an gehärteten Glasscheiben.

Einige Beispiele für die Durchführung der vorliegenden Erfindung mit ausgewählten Gemischen von pulverförmigen Materialien werden weiter unten angegeben. In jedem dieser Beispiele ist der numerische Wert des Produktes aus der Teil-

3

cheiidichte in g/cm und der mittleren Teilchengröße in /um jedes einzelnen Bestandteiles des Gemisches kleiner als 220„ Hierbei handelt es sich um ein Kriterium, 'welches für die Auswertung nützlich gewesen ist, ob sich ein bestimmtes individuelles Pulver für die Fluidisation in einem ruhenden gleichmäßig expandierten Zustand der homogenen Fluidisation eignet, wenn der Betrieb mit Luft bei Umgebungsbedingungen einer normalen Temperatur und eines normalen Druckes erfolgt Ein Gemisch aus den einsegnen pulverförmigen Materialien ist dann in der Lage, in einen ruhenden gleichmäßig expandierten Zustand einer homogenen Wirbelschicht 17 versetzt zu werden.

BeisDie_l_J_

Die Wirbelschicht 17 setzte sich aus einem Gemisch aus Aluminiumoxid als dem pulverförmigen Gasentwicklungsmaterial und aus c\,-Aluminiumoxid zusammen.

Dao verwendete /^-Aluminiumoxid war ein mikroporöses Material mit Poren mit Durchmessern im Bereich von 2,7 bis 4?9 und mit einem freien Porenraum von 20 % bis 40 %. Die Poren enthalten adsorbiertes 'wasser, welches als Gas freigesetzt wird, wenn das Material erwärmt wird.

Das verwendete '^'-Aluminiumoxid wies die folgenden Charakteristiken auf:

_ 20

1. 2. 1980

AP G 03 B/215 022

55 994/24/32

Mittlere Teilchengröße 119 /tun

feilchengrößenverteilung 2,34

fließeigenschaft ...... 90,25

Wassergehalt (Masseverlust bei 800 ⁰C). 4,3 %

Wärmekapazität pro Volumeneinheit

bei Mindestfluidisation 1,09 MJ/iA

Das VeTVj ende te c^-Aluminiumoxid lag in einer dichten und nicMporö'sen Porm mit den folgenden Eigenschaften vor?

Mittlere Teilchengröße 30 /um

Teilchengrößeiiverteilnsg 1,22

Fließeigenschaft 70

Wärmekapazität pro VoXtimeneinheit

bei Mindestfluidisation 1,3 MJ/iA

Die Experimente wurden mit Gemischen aus /'-Aluminiumoxid und ⁰^- - Aluminiumoxid durchgeführt, wobei die jeweiligen Gemische in vorbestimmten Mengenanteilen hergestellt wurden» Glasplatten 6 aus Katron-Kalk-Kieselsäureglas mit einer Dicke von 2,3 mm wurden zureehtgeschnitten und die Kanten der geschnittenen Glasplatten 6 in der V/eise bearbeitet, indem sie unter Verwendung einer Schleifscheibe mit einer feinen Diamant-körnung abgerundet -wurden. Jede Glasplatte 6 wurde in dem Öfen 1 auf 660 C erwärmt, bevor sie gebogen und in dem Wirbelgemisch 17 rasch abgekühlt wurde. Die Wirbelschicht befand sieh dabei in einem ruhenden gleichmäßig expandierten Sustand einer homogenen Fluidisation,

Tabelle 1 enthalt die Eigenschaften der verschiedenen Gemische dieser Materialien in dem Bereich von 30 Gew.-^- bis 90 Gevie~% fUr c-C -Aluminiumoxid und. von 70 Gew.-^ bis 10 Gew.-%

für T^'^uminiuraoxid und gibt ebenfalls die mittlere Zug-. spannung· an, die in deia Glasscheiben 6 beim raschen Abkühlen hervorgerufen wurde. Zu Vergleichozwecken ist die mittlere

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

W£ cZ

- 21 '

Zugspannung, die hervorgerufen wird, wenn das <?t -Aluminiumoxid und das '^'"^-Aluininiuinoxxd allein verwendet werden» ebenfalls mit angegeben.

Tabelle. 1 ; Ergebnisse

Gew.-% in dem Gemisch

⁰^-Aluminiumoxid ΐΓ- Aluminiumoxid

Fließeigenschaft des Gemisches

Wärmekapazität pro VoIumenelnheit bei Mindestfluidisation (MJ/m^K)

Ivlittlere Zugspannung

100 % 90,25

1,09 41

30 %	50 %	30 %
70 %	50 %	74
81,5	75	1,24
1,16	1,20	49
43	49

90 % 10 %

72,25

1,28 47

100 % O %

70

1*3

32

Pig. 2 veranschaulicht den Verlauf der Änderung der mittleren Zugspannung in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Gemisches.

Das T^-Aluminiuirioxid allein weist eine Fließeigenschaft auf, die für die Erzeugung einer maximalen Härtungsspanrmng in den Glasscheiben 6 zu hoch ist, und zwar im besonderen auf Grund ihrer großen mittleren Teilchengröße und der Tatsache, daß die Teilchen eine relativ glatte Porin ohne Kanten aufweisen. Die Zugabe einer bestimmten Menge an oC--Aluminiumoxid, welches eine geringere Fließfähigkeit gegenüber dem / -Aluminiumoxid aufweist, und zwar wegen der kleineren mittleren Teilchengröße des⁰^- -Aluminiumoxides und der Scharfkantigkeit seiner einseinen Teilchen, erniedrigt die Fließfähigkeit des Gemisches, Die Fließeigenschaft des Gemisches nimmt ab, wenn der Mengenanteil an cc —Aluminiumoxid in dem Gemisch ernöht wird, und es kommt daan .su einer meßbaren Zunahme der hervorgerufenen mittleren

1. 2. 1980 AP C 03 B/215 022 ^ 55 994/24/32

r- tiV> — 22 ~

Zugspannung. Eine maximale mittlere Zugspannung von 49 MPa wird .'erreicht, wenn die !Fließfähigkeit auf den optimalen V/ert von 74 eingestellt worden ist. Dann enthält das Gemisch etwa 70 Ge*s.~% <?C-Aluminiumoxid und etwa 30 Gew.~% 'ί-Aluminiumoxid.

Das «sC-Aluminiumoxid verfügt über eine höhere Wärmekapazität als das ^-Aluminiumoxid, und wenn der Mengenanteil an "o(,-Alu miniumoxid in' dem Gemisch vergrößert wird, kommt es zu einer zunehmenden Erhöhung der Wärmekapazität des Gemisches, was zu einer Vergrößerung der Spannung beiträgt, die erreicht wird«,

Eine weitere Zugabe von47C-Aluminiumoxid in einem Mengenanteil Über 70 Ge\v.-% vergrößert die Wärmekapazität geringfügig und behält eine vernünftige Fließeigenschaft bei, setzt aber die erhaltene mittlere Zugspannung herab, weil der Mengenanteil an dem Gasentv.'icklmigsbestandteil, dem T-Aluminiumoxid, auf ein zu geringes Niveau herabgesetzt worden ist.

Die Wirbelschicht 17 setste sich bei diesem Beispiel aus einem Gemisch aus /"'-Aluminiuisoxid als dem Gasentwicklungspulver und .«^-Aluminiumoxid zusammen,

Das verwendete T^-Aluminiumoxid war ein mikroporöses Material mit Porendurchmessern Xm Bereich von 2,7 bis 4,9 nm und mit einem freien Porenraum von 20 % bis 40 %„ Die Poren enthalten adsorbiertes Wasser, welches als Gas freigesetzt wird, wenn das Material erwärmt wird.

Das verwendete T-Almsl-Biuinoxid wies die folgenden Charakte ristiken auf:

S ίΙ Φ P - 23 -

1. 2. 1980

AP C 03 3/215

55 994/24/32

Mittlere Teilchengröße 64 /um

Teilchengrößenverteilung .............. 1,88

Fließeigenschaft 84

Wassergehalt (Masseverlust bei 800 ⁰C). 4 %

Wärmekapazität pro Volumeneinheit

bei Mindestfluidisation 1,06 MJ/iA

Das verwendete ©C-Aluminiumoxid entsprach dem in Beispiel 1 benutzten.

Die Experimente wurden mit Gemischen aus ^-Aluminiumoxid und oC -Aluminiumoxid durchgeführt, die in vorbestimmten Mengenanteilen von 100 % ^-Aluminiumoxid und 9 % oC-Aluminiumoxid bis 0 % f-Alxaai.n.±xm.oy:±d. und 100 % o6-.Alurainiumo.xid gemischt wurden.

Tabelle 2 enthalt die Wärmekapazität- pro Volumeneinheit bei der Mindestfluidisation und die Fließfähigkeit der verwendeten Gemische:

Tabelle 2: Ergebnisse

Geraisch in Gew.~?5 Wärmekapazität Fließ

in MJ/ra^K eigenschaft

?°-Alumi- ^'-Aluminiumoxid niumoxid

100 O 1,05 .84

86 14 1,09 82,75

61 39 1,15 79

40 60 1,20 * 76

22 78 1,25 . 73»25

7 93 1,29'·. 71

0 100 1_s30 70

1. ·2. 1930

AP C 03 S/215 022

55 994/24/32

Die Glasplatten 6 aus Natron-Kalk-Kieselsäureglas mit einer Dicke von 2,3 ram wurden zurechtgeschnitten und die Kanten der geschnittenen Glasplatten 6 in der Weise bearbeitet, indem sie unter Verwendung einer Schleifscheibe mit einer feinen Diamantkörnung abgerundet wurden» Jede Glasplatte 6 wurde an den Zangen 7 aufgehängt und in dem Ofen 1 erwärmt, bevor das Biegen und rasche Abkühlen vorgenommen wurden. Die Ergebnisse sind den Fig. 3 und 4 zu entnehmen. Die Abszisse jeder Kurvendarstellung entspricht der Zusammensetzung des Gemisches in Gew,-%, In jeder der Pig. 3 und 4 sind vier Kurven dargestellt, die der mittleren Zugspannung (Fig. 3) und der Oberflächendrucksparrmang (Pig. 4) entsprechen, hervorgerufen in den Glasscheiben 6 mit der Dicke von 2,3 mm. Diese Glasscheiben 6 sind auf eine Temperatur von 610 ⁰C, 63Ο ⁰C, 65Ο ⁰C oder 670 ⁰C.erwärmt und anschließend in der Wirbelschicht 17 rasch abgekühlt worden. Die Wirbelschicht 1.7 wurde dabei in einem ruhenden gleichmäßig expandierten Zustand der homogenen Fluidisation und in dem Temperaturbereich zwischen 60 ⁰C und 80 ⁰C gehalten.

Die ivD.rven zeigen, daß es vorzuziehen war, das oC-Aluminiumoxid mit etwa 7 Gew.-% bis etwa 86 Gew.~% in einem Gemisch mit T-Aluminiumoxid zu verwenden. Wenn die I/Iengenanteile an o£- Aluminiumoxid in dem Gemisch erhöht werden, nehmen die mittlere Zugspannung; und die Oberflächendruckspannung, die in dem Glas 6 bei dem Wärmehartimgsprozeß hervorgerufen werden., bis zu einem Maximum zu, welches erreicht wird, wenn die Menge an «C~Aliiminiumoxid etwa 70 Gew.-% bis 80 Gew,-% des Gemisches ausmacht. Im allgemeinen 'werden die höchsten Spannungen dann hervorgerufen, wenn der vorhandene Mengenanteil an ^-Aluminiumoxid 55 Gew«-% bis 85 Gew.-% des Gemisches ausmacht. Ein höherer Mengenanteil an ^-Aluminiumoxid in dem Gemisch ruft einen Abfall der erreichten Spannungen hervor.

Durch eine geeignete Auswahl der Mengenanteile an ^-Aluminiumoxid wnd CL -Aluminiumoxid verfügte das Gemisch über Gasent-

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

tlSii't ^ '55 994/24/32

- 2-4-CX--

ψ

wicklungseigenschaften, eine Wärmekapazität pro Voluineneinheit bei einer Mindestfluidisation bei 50 ⁰C und ein Fließvermögen, wodurch ständig hohe Werte der mittleren Zugspannung und der Oberflächendruckspannung in den Glasscheiben β mit einer Dicke von 2,3 mm hervorgerufen wurden.

Wenn beispielsweise das Glas 6 auf 670 C erwärmt und anschließend rasch abgekühlt wird, können eine verlangte mittlere Zugspannung im Bereich von 42 MPa bis 49 MPa und eine entsprechende Oberflächendruckspannung im Bereich von 83 MPa bis 103 MPa in dem Glas 6 hervorgerufen werden. Dies gelingt durch die Auswahl der vorbestimmten Mengenanteile an /—Aluminiumoxid und oC "Aluminiumoxid in dem Gemisch im Bereich von 7 Gew.-% bis 86 Gew.-% für ^-Aluminiumoxid und von 93 Gew,-% bis 14 Gew_e-% für c£ -Aluminiumoxid.

Glasplatten 6 aus IJatron-Kalk-Kieselsäureglas mit einer Dicke von 6 mm wurden zureclitgcsclmitteii und die PCante bearbeitet. Anschließend wurden die Glasplatten 6 erwärmt und in einer Wirbelschicht 17 in einem ruhenden gleichmäßig expandierton Zustand einer homogenen Fluidisation rasch abgekühlt. Die Wirbelschicht 17 setzte sich aus einem Gemisch aus denselben pulverförmiger. ίΓ~ ^un& g£ -Aluminiiimo^cid-I/Iaterialien zusammen, wie sie in Beispiel 2 beschrieben wurden» Die Fig. 5 und 6 entsprechen graphischen Kurvendarstellungen ähnlich den Fig« 3 und 4« Diese Fig. geben die Ergebnisse wieder, die für Glasplatten 6 erhalten wurden, die auf Temperaturen von 610 ⁰C, 630 ⁰C, 65Ο C und 670 C erwärmt und anschließend rasch abgekühlt wurden.

Die Ergebnisse zeigen, daß die verlangten Härtungsspannungen in dein Glas 6 erzeugt werden können, wobei wir es mit Funktionen der Mengenanteils des γ^Α1χνΐύ.ρΑ.νχΑθτΑάβ3 und des oc'-Alui)iinlumo:;id:e8 in dem Gemisch -zu tun haben. Maximale Spannungen

1_β 2. 1980 AP C 03 Β/215 022 ^ _tj 55 994/24/32

werden erreicht, wenn das Gemisch zu etwa 65 Gew,-% bis 95 t.-% aus oC -Aluminiumoxid bestand. Wenn beispielsweise das

Glas 6 auf 670 ⁰C erwärmt und anschließend in einem Wirbelgemiscli aus 22 Gew«-% ψ-Ά1υΐη.±η1υχαοχίά ^un& ^aus 78 Aluminiuraozid rasch abgekühlt wurde, lagen die mittlere Zugspannung in dem Glas 6 bei 91 MPa und die Oberflächendruckspanntxng bei 216 MPa.

Dieses 6-mni-Glas hoher Festigkeit findet bei der Herstellung von Windschutzscheiben für Flugzeuge und Eisenbahnlokomotiven Verwendung.

ähnliche Resultate wurden erzielt, wenn es sich um die Härtung von Gissplatten '6 aus liatron-Kalk-Kieselsäureglas mit einer Dicke von 10 mm handelte« Derartige Glasscheiben 6 finden bei der.Herstellung von Windschutzscheiben für Flugzeuge Verv^endüng. Diese können aum Beispiel aus zwei Glasscheiben bestehen, von denen die eine aus gehäi'tetem Glas mit einer Dicke von 10 mm und die andere äußere Scheibe aus gehärtetem Glas mit einer Dicke von 3 mm besteht«, Die beiden Glasscheiben 6 werden untereinander durch plastische Zwischenschichten bekannter Art verbunden.

Be_i_sj3iel__4

Glasplatten 6 aus ITatron—Kalk-Kiese!säureglas mit einer Dicke von 12 mm wurden zurechtgeschnitten und die Kanten bearbeitet. Anschließend wurden sie erwärmt und in einer Wirbelschicht aus einem Gemisch aus ^^Aluminiumoxid und <X-Aluminiumoxid in vorbestimmten Mengenanteilen in derselben Art und Weise, wie in.Beispiel 3 beschrieben, rasch abgekühlt.

Die Ergebnisse wurden fär Glasplatten 6 erzielt_s die auf 610 ⁰G₅ 630 ⁰C, 650 ⁰C und 670 ⁰C erwärmt wurden. Dabei wurde von einer Reihe von Mensenanteilen der beiden Bestandteile

1. 2_β 1930 ΛΡ C 03 .Β/215 022 4* ⁵⁵ 994/24/32

^-Aluminiumoxid* und <Χ-Aluminiumoxid Gebrauch gemacht. Die Ergebnisse werden durch die Kurven der Pig, 7 und 8 veranschaulicht.

Maximalwerte der Spannung wurden gemessen, wenn sich das Wirbelgemisch zu etwa 65Gew.-% bis 85 Gew,-~% aus oC - Aluminiumoxid zusammensetzt. Wenn eine Glasplatte 6 auf 670 C erwärmt und sodann in einer Wirbelschicht 17 eines Gemisches zu 22 Gew_e~% aus "^-Aluminiumoxid und zu 78 Gew.~% aus «X.-Aluminiumoxid rasch abgekühlt wurde, lag die mittlere Zugspannung in dem Glas bei 124 MPa und die Oberflächendruckspannung bei 261 LiPa.

Die Pig, 7 und 8 zeigen,'wie ein umfangreicher Bereich von Werten für die Härtungsspannungen in dem Glas 6 auf Verlangen hin erhalten werden kann. Dies geschieht durch die Auswahl der Mengenanteile der Bestandteile des pulverförmigen Gemisches, die sich für die betreffende Temperatur als geeignet erwiesen, auf die das Glas 6 vor dem raschen Abkühlen erwärmt wird.

Die in den Pig» 3 bis 8 wiedergegebenen Resultate haben gemeinsam, daß höhere Härtungsspannungen erreicht werden, wenn der riengenanteil an dem Bestandteil in dem Gemisch ifiit der höheren Wärmekapazität (oC-Aluminiumoxid) bis zu einem solchen Wert erhöht wird, von dem ab eine 'weitere Erhöhung des obigen Mengenanteiles den Anteil des Gasentwicklungsbestandteiles ( T-Aluminiumoxid) auf ein unzureichendes Niveau reduziert.

Der Bereich der Mengenanteile an dem Gasentwicklungsmaterial und an dem anderen Bestandteil oder an den anderen Bestandteilen des Gemisches gewährleisten eino .Fließeigenschaft des Gemisches in dem Bereich von 60 bis 80_s die derart beschaffen IDt₅ daß sich die vorhandene Bewegung der pulverförmi-gen

1. 2«, 1980

AP C 03 B/215 022

-55 994/24/32

Materialien auf den Glasoberflachen für das Kühlen des Glases 6 bei einer solchen Geschwindigkeit günstig auswirkt, bei der die verlangten Werte der/ Spannung in dem Glas 6 erreicht werden.

Das Abkühlen des Glases 6 geschieht auf Grund der raschen Bewegung des pulverförmiger! Materials in der Nähe der Glasoberfläche*. Dabei ergibt sieJi diese Bewegung im wesentlichen durch die Entwicklung von Wasserdampf aus dem ^-Aluminiumoxid als Bestandteil des Gemisches.

Ein höherer Mengenanteil an cC-Aluminiumoxid erhöht die Geschwindigkeit der Wärmeableitung von dem Glas 6 und modifiziert ebenfalls das PlieSverhalten des Gemisches.

Die Wirbelschicht 17 setzte sich in diesem Beispiel aus einem Gemisch aus y~Aluminiumoxid als dem Gasentwicklungsbestandteil mit einem Anteil von sph^;3xoidalem Eisenoxid (cC-PegO^) und einer Art oder zwei Arten von OC-Aluminiumoxid zusammen.

Das "T^Aluminiumoxid wies dabei die folgenden Charakteristiken auf:

Mittlere Teilchengröße .«, 84 /um

Teilchengrößenverteilung .................. 1»94

.Fließeigenschaft 87, 25

Wassergehalt (Masseverlust bei 800 ⁰C) 6 %

Wärmekapazität pro Yolumsneinheit bei

einer Mindestfluidisatioii „ 1,063 MJ/iA

Das sphäroidale Eisenoxid wies die folgenden Charakteristiken auf:

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

Mittiere Teilchengröße 41 /um

Teilchengrößenverteilung ...» 1,69

Fließeigenschaft 76, 5

Y/ärmekapazität pro Volumeneihheit

bei einer Mindestfluidisation 2,01 MJ/m%

Als erstes CC -Aluminiumoxid gelangte dasjenige zum Einsatz, welches in Beispiel 1 verwendet wurde. Das zweite CJC niuraoxid wies die folgenden Eigenschaften auf:

Mittlere Teilchengröße , 24 /um

Teilchengrößenverteilung 1,25

Fließeigenschaft 66

Y/ärmekapazität pro Volumeneinheit

3 bei einer Mindestfluidisation 1,192 MJ/ra K

Glasplatten 6 aus Natron-Kalk-Kieselsäureglas mit einer Dicke von 2,3 mm wurden auf 660 G erw^T:irmt und in Wirbe!gemischen aus den obigen Materialien rasch abgekühlt. Die Wirbelmaterialien befanden sich dabei in einem bewegungslosen gleichmaßig expandierten Zustand einer homogenen Fluidisation.

Die Charakteristiken der Gemische und die in den Glasscheiben 6. hervorgerufenen mittleren Zugspannungen entsprachen den in Tabelle 3 geinachten Angaben«

Tabelle 3σ Ergebnisse

'/Wiluminiuraoxid Sphäroi dale s Ei se noxid CC -Alum in iümoxid (1) ®'~ -Aluffliniumoxid (2)

Gew_o-% Mengenanteil in dein Gemisch

30 %

50 % 50 %

30 70

(4)

20 % 35 % 45 %

(5)

1 D -/0

O D O/

36 % 20 %

ζ Hf

1, 2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

- 23

	Gew. -%	? Mengenanteil	(iLj	in dem	Gemisch
	(D	(2)	78	(4)	(5)
Fließ verhalt en des Gemisches :	82	79	1,726	74	73,5
Wärmekapazität des Ge- mlseiies pro VOlumeneln— hei t "bei eine r Mindest— fluidisation (MJ/nPK)	1,347	1,54	50	1,502	1,44
Mittlere Zugsoannung (MPa)	45	49	57	53,0

Pig« 9 veranschaulicht den Verlauf der Änderung der mittleren Zugspannung is Abhängigkeit von der Zusammensetzung der Gemische (1), (2) und (3) ans f-Aluminiumoxid und o^-Fe^O., in Tabelle 3* Die mittleren Zugspannungen auf Grund der Verwendung, von f- Aluminium oxid allein und von cC-FepO-, allein entsprachen 41 MPa baw. 32 IiPa.

Wie in Beispiel 1 weist das in dem vorliegenden Beispiel verwendete T^Aluniiniumoxii. eine Pließeigenschaft auf, die für das Erreichen einer maximalen Plärtungsspannung in den Glasscheiben 6 su hoch ist« Das spha'roidale Eisenoxid verfügt über eine geringere Fließeigenschaft als das '/^-Aluminiumoxid, im besonderen wegen seiner kleineren Teilchengröße. Die Zugabe von zunehmenden llengenanteilen an dem sphäroidalen Eisenoxid au diem Τ"*™ Aluminium oxid in den Gemischen (1), (2) unä (3) in dex' Tabelle 3 weist einen allmählichen Einfluß der Herabsetzung des Pließverhaltens des Gemisches durch fortgesetste Verringerung der mittleren Teilchengröße des Gemisches auf, da der Meiigenantell an sphäroidalcm Eisenoxid in dem Gemiscii vergrößert wird« %enn das Fließyennögen des Gemisches aUHiEsnt, kOBimt es zu eiiier allmählichen Zunahme der in den Glasscheiben hervorgerufenen mittleren Zugspannung«. Eine

1. 2, 1980 AP G 03 B/215 022 φί%ί%9Ψ *^Λ 55 994/24/32

- ye -

ft i ' '

maximale mittlere Zugspannung von 50 MPa wird erreicht, wenn das Gemisch etwa 70 % sphäroidales Eisenoxid und 30 % T*-Aluminiumoxid enthält.

Das Fließverhalten des sphäroidalen Eisenoxides ist nicht so niedrig wie das des in Beispiel 1 verwendeten oC~Aluminiumoxides, weil es eine größere mittlere Teilchengröße aufweist und die Teilchen glatt abgerundet sind, vergleicht man sie mit den scharfkantigen Teilchen des OC-Aluminiurnoxides. Daher ist das sphäroidale Eisenoxid bei der Herabsetzung der Fließeigenschaft des Gemisches nicht so wirksam, wie dies bei dem OC-Aluminiumoxid in Beispiel 1 der Fall ist.

Das Gemisch (3) des vorliegenden Beispieles weist mit 70 Gew.-% an sphäroidalem · Si se η oxid und 30 Gew. -% an •7'-Alumini-umo:-:id, wobei in dem Glas 6 die maximale mittlere Zugspannung von 50 MPa hervorgerufen wird, ein Fließverhalten von 78 auf,. Dieses ist höher als die optimale Fließeigenschaft von 74 des Gemisches aus 70 Gew*-$ oC~Aluminimoxid und 30 Gew«™% -/^-Aluminiumoxid, wobei eine hohe mittlere Zugspannung gemäß Beispiel 1 erzeugt wird.

Die maximale mittlere Zugspannung, die in dem Glas 6 durch das Gemisch (3) in dein vorliegenden Beispiel hervorgerufen wird, ist jedoch etwa gleich der maximalen mittleren Zugspannung, die durch das Gemisch in Beispiel 1' erzeugt wird. Obgleich das Fließvermögen des Gemisches (3) ein wenig höher ist als die optimale Fließeigenschaft, bei der die maximale Spannung hervorgerufen wird, kommt dies daher zustande, weil das in dem Geraisch (3) verwendete sphäroidale Eisenoxid über eine wesentlich höhere Wärmekapazität verfügt.als die des in Beispiel 1 verwendeten c£-Aluminiumoxiden«

Weil von der Fließeigenschaft des Gemisches (3) angenommen WtH¹QCj geringfügig zu hoch zu se±n_s wurde anochließond das

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

⁵⁵ 994/24/32

Gemisch (4) angesetzt. Dieses enthält einen Mengenanteil an dem In Beispiel 1 verwendeten OC-Aluminiumoxid. Durch diese Zugabe wurde die Fließeigenschaft des Gemisches auf einen optimalen Wert von 74 realisiert, und das Gemisch bedingte eine weitere Zunahme der mittleren Zugspannung auf 57 MPa, und dies trots Verringerung der Wärmekapazität,

Das Gemisch (4) weist denselben optimalen Wert der Fließeigenschaft gleich 74 auf wie bei dem Gemisch in Beispiel 1, bestehend aus 30 Gew.-% T^"Aluminiumoxid und 70 Gew.-% cC -Aluminiumoxid» wobei eine maximale mittlere Zugspannung von 49 MBa erzielt wurde. Die Tatsache, daß das Gemisch (4) eine höhere mittlere Zugspannung von 57 MPa hervorruft, ist der höheren Wärmekapazität .des Gemisches (4) zuzuschreiben, d. h. 1,502 MJ/w?K im Vergleich zu dem Wert 1,24 MJ/nrK des Gemisches in Beispiel 1. .

Die weitere Herabsetzung des Fließvermögens auf Grund der Zugabe eines Mengenanteiles eines zweiten &C-Aluminiumoxides zu dem Gemisch (5) hat zu einer Reduzierung der Wärmekapazität des Gemisches im Vergleich zu dem Gemisch (4) geführt_? wobei sich gleichzeitig eine ,geringe Herabsetzung der mittleren Zugspannung einstellte«

Die Wirbelschicht 17 setzte sich aus einem Gemisch aus Aluminiumracmohydrat (Al₂O tHgO) als dem Gasentwicklungspulver und aus Zirkon (ZrOp*SiOp) sasammen.

Das üluminiummonohydrat: lag in der ]?orm von Böhmit vor, welches ein poröses Material ist mit 15. Gew«-% chemisch gebundenem Kristallwasser und 13 Gew.-% Wasser in seinen Poren. Während des raschen Abkühlens des Glases 6 wird das adsorbierte Wasser freigesetzt und -crlrkt sich in der Hauptsache derart

1.2. 1980

AP C 03 B/215

55 994/24/32

aus, Gas zu entwickeln, wodurch es zu einer verstärkten Bewegung des pulverförmigen Materials in der Nähe der Glasoberflachen kommt.

Das verwendete Aluminiuiainonohydrat wies dabei die folgenden Charakteristiken auf:

Mittlere Teilchengröße » 51 /um

Teileiiengrößenverteilung. 1,70

Fließeigenschaft . 78 .

Wassergehalt (Masseverlust bei 800 ⁰C). 28,4 %

Wärmekapazität pro Volumeneinheit

bei einer Mindestfluidisation 1,18 MJ/πΑί

Das Zirkon, welches ein inertes nichtporb'ses ZirkoniumorthO-silikat mit einer höherer. Wärmekapazität als beim CC-Aluminiumoxid ist, weist die folgenden Charakteristiken auf:

Mittlere Teilchengröße .„ 34 /um

Teilciiengrößenverteilung: 1,73

Fließeigenschaft ......„„ 67

Wärmekapazität pro Voluraeneinheit

bei einer Mindestfluidisation 1 ,76 MJ/nrK

Glasplatten 6 mit einer Dicke von 2,3 nun wurden auf 66o ⁰C erwäi^t und in Gemischen aus Aluminiummonohydrat und Zirkon gemäß den Angaben in Tabelle 4 rasch abgekühlt. In der Tabelle 4 sind die Eigenschaften der Gemische und die in den Glasscheiben hervorgerufenen mittleren Zugspannungen wiedergegeben.

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

Tabelle 4« Ergebnisse

	Gew.-%	Mengenanteil	50 %	in dem Gemisch	10 %	0 %
Aluminiummonohydrat	100 %	70 %	50 %	20 %	90 %	100 %
Zirkon	0 %	30 %	74	QA Ο* öU /o	71	67
Fließ-Verhalten des Ge raisches	78	75,5	1,41	73	1,70	1,76
Wärmekapazität des Ge misches pro Volumen einheit bei einer Min dest fluidisation (MJ/m-%)	1*005	1,277	44	1,62	39	23
Mittlere Zugspannung (MPa)	37	42	46,5

Pig. 10 veranschaulicht den Verlauf der Änderung der mittleren Zugspannung in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Gemisches.

Das Aluininlurrjnonohydrat verfügt über gute Gasentwicklungseigensehaften und weist einen geringeren Wert des Fließvermögens auf als beim 7-Aluminiumoxid in den Beispielen 1 und 5. Die Fließeigenschaft des Aluslniummonohydrates ist jedoch höher als die optimale Fließfähigkeit, bei der eine maximale mittlere Zugspannung hervorgerufen wird, und die Wärmekapazität ist relativ gering. Das Zirkon weist eine geringere Fließeigenschaft und eine höhere Wärmekapazität als das Aluminiumraonohydrat auf₅ und wenn der Mengenanteil des Zirkons in dem Gemisch vergrößert wird, kommt es zu einer allmählichen Zunahme der mittleren Zugspannung .in dem Glas 6,, und ,zwar sowohl durch die schrittweise Verringerung der Fließeigenschaft als auch durch die Zunahme der Wärmekapazität des Gemisches.

1. 2. 1980 AP C 03 B/215 022 IS 55 994/24/32

Daa Zirkon verfügt über eine hohe Wärmekapazität, die wesentlich zu der Zunahme der mittleren Zugspannung in den Glasscheiben 6 beiträgt, und zwar in derselben Art und Weise, wie dies bei dem sphäroidalen Eisenoxid in Beispiel 5 der Fall ist. Weil das Zirkon eine geringere Fließeigenschaft aufweist als das sphäroidaie Eisenoxid in Beispiel 5, wirkt es stärker auf die Verringerung der Fließfähigkeit des Gemisches ein und leistet somit einen größeren,Beitrag zu der Zunahme der mittleren Zugspannung in dem Glas 6. Dies geschieht durch die Verringerung des Wertes der Fließeigenschaft des Gemisches.

Die maximale mittlere Zugspannung von 46,5 MPa wird erreicht, wenn das Gemisch etwa 20 Gew.-% Aluminiummonohydrat und 80 Gev;.-% Zirkon enthält, wobei das Gemisch eine optimale Fließeigenschaft von 73 aufweist*

Eine weitere Zugabe von Zirkon über etwa 30 Ge\v»-% hinaus erhöht die Wärmekapazität des Gemisches, führt aber zu einer Abnahme der mittleren Zugspannung auf Grund einer wesentlichen Verringerung der'Fließfähigkeit unter den optimalen Wert und infolge der Herabsetzung des Kengenanteiles an Aluininiummonohydrat als dem GasentwicklungGbestandteil auf ein weniger wirksames Niveau.

Beispiel_7

Die Wirbelschicht 17 setzte eich aus einem"Gemisch aus ©t-Aluminiumoxid, mit gleichen Mengenanteilen jedes der vier T^-AIu-miniumoxide mit den Bezeichnungen A₅ B, C und D gemäß Tabelle 5 zusammen; In dieser Tabelle sind die Eigenschaften der vier l?^v-Aluminiumoxide wi edergegebcn _s

1. 2. 1980

AP G 03 B/215 022

55 994/24/32

- 35 -

!Tabelle 5 '· Eigenschaften

	f-Klxmln iumoxi de	B	C	D
	A	61	57	72
Mittlere Teilchengröße (yum)	70	1,67	1,66	1,65
Teilcjiengrößenverteilung	1,47	88	85	86
Fließeigenschaft	88,5	7	7	7
Wassergehalt (Masseve-rlmst in % bei 800 0G)	7	1,16	1,12	1,12
Wärmekapazität pro Voltsaen-, einheit bei einer Zäindest- fluidisation (MJ/iA)	1,16

Das «C -Aluminiumoxid wies die folgenden Charakteristiken auf:

Mittlere Teilchengröße ».. 22 /um

Teilchengrößemrerteilung ................. 1,69

Fließeigenschaft .......... 63

Wärmekapazität pro Voluoeneinheit

bei einer Mindestfluidisation 1,24 MJ/ra K

Die Glasscheiben 6 aus dem Hatron-Kalk-Kieselsäureglas mit einer Dicke von 2_S3 mm wurden auf 660 G erwärmt und in Gas™ vüirbelgemischeii, bestehend aus den obigen pulverförmigen Materialien, rasch abgekülilt. Diese Gaswirbelechichten befanden sich in einem ruhenden gleichmäßig expandierten Zustand einer homogenen Fluidisation«

Die Eigenschaften der Gemische und die in den Glasscheiben 6 hervorgerufenen mittleren Zugspannungen entsprachen den Angaben in Tabelle 6 weiter unten*

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

36 -

* .4 .4

Tabelle 6: Eigenschaften

	Gew. -%	Mengenanteil	20 %	in	dem Gemisch
Gemisch der vier *$- Aluminiumoxide	100 %	40 %	80 %	10 %	\J /Q
cc--Aluminiumoxide	0 %	60 %	67	90 %	100 %
Fließeigenschaft des Gemisches	87	70	1,22	65	63
Wärmekapazität des Ge misches pro Volumenein heit bei einer Mindest- fluidisation (KJ/iÄ)	1,14	1,20	35	1,23	1,24
Mittlere Zugspannung (MPa)	39	40	31	25

Fig. 11 -ve-ranschaulicht den Verlauf der Änderung der mittle ren Zugspannung in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Gemisches.

Die vorhergehenden Beispiele haben gezeigt, auf welche Weise höhere Spannungen hervorgerufen v/erden können, indem ein Gasentwicklungspulver mit einem inerten Material gemischt wird, statt das Gasentwicklungspulver allein zu verwenden. Es kann jedoch als erwünscht angesehen werden, geringere Spannungs-Vi/erte zu erhalten; als dies durch die Verwendung des pulverförmigen Gasentwicklungsmaterials allein der Fall sein kann«

Bei diesem Beispiel wird dies durch die Verwendung eines oC-Aluminiumoxides mit einer kleinen mittleren Teilchengröße und einer relativ umfangreichen Teilchengrößenverteilung erreicht. Dabei ergibt sich eine wesentlich geringere Fließfähigkeit gegenüber den in den vorhergehenden Beispielen verwendeten c<-Aluminiiimo:xidene

1.2. 1930

AP C 03 Β/215 022

⁵⁵ 994/24/32

Die hervorgerufene maximale mittlere Zugspannung lag bei 40 MPa. Verwendet wurde dabei ein Gemisch, welches zu 40 Gew,~% aus 'T'-Aluminiismoxid und zu 60 Gew.-% aus OC-Aluminiumoxid fasstand und. eine Fließeigenschaft von 70 aufwies. Die maximale mittlere Zugspannung von 40 MPa liegt dabei nur am Rande über der mittleren Zugspannung von 39 MPa, die erhalten Wird, wenn das T~Aluminiumoxid allein verwendet wird.

Eine weitere schrittweise Zugabe von oc-Aluminiumoxid zu den Gemischen reduziert rasch die Fließfähigkeit der Gemische auf derart niedrige Werte, daß die in den Glasschei ben 6 erhaltenen mittleren Zugspannungen kleiner sind als die Werte, ale durch die Verwendung von ^Aluminiumoxid allein erbracht werden.

Die Wirbelschicht 17 setzte sich aus einem Gemisch zusam- men, welches zu 9 Gew.-.% aus Zeolith, das ein poröses, kristallines Alumosilikat darstellt, bei dem das Y/asser in den vorhandenen Poren adsorbiert ist, und zu 91 Gew.-/5 aus °£- Aluffiinium b e st an d.

Der Zeolith wies die folgenden Charakteristiken auf:

Mittlere Teilchengröße 24 /um

Teilchengrößeiiverteilung *«......., 4

Fließeigenschaft 51

Wassergehalt (Masseverlust bei 800 ⁰C) ... 20 %

Wärmekapazität pro Volumeneinheit

bei einer Miiadestfluicüsation ... '^........ 0,8 MJ/m^K

Das. .oc -Aluminiumoxid wies die folgenden Eigenschaften auf:

1. 2, 1930 AP C 03 B/215 022 Ca^V «" 55994/24/32

ftt^ Vis* da &> __ -yg _

..; Mt * ' '

Mittlere Teilchengröße .. 37 /um

Teilchengrößenverteilung 1,682

Fließeigenschaft 70

Wärmekapazität pro Volumeneinheit

bei einer Mindest fluidisation 1,.4 MJ/m K

Die Wärmekapazität des Gemisches pro Volumeneinheit lag bei einer Mindestfluidisation bei 1,34 MJ/nAi, und die Fließfähigkeit des Gemisches entsprach dem Wert 60.

Eine Glasplatte 6 mit der Dicke 2,3 mm wurde auf 660 ⁰G erwärmt und in dem v/irbe!gemisch rasch abgekühlt. Dabei wurde in der Glasscheibe 6 eine mittlere Zugspannung von 41 MPa hervorgerufen. Durch die Veränderung der ausgewählten Mengenanteile der einseinen Bestandteile des Gemisches konnte An der Glasscheibe 6 eine mittlere Zugspannung innerhalb des Bereiches von 25 MPa bis 41 MPa hervorgerufen werden.

Beispiel 9

Das Gemisch aus den pulyerförmigen Bestandteilen zur Herstellung der Wirbelschicht 17 setzte sich zu 20 GevK-% aus ?"™ Aliiminiurnoxid und zu 40 Ge\v.-'p aus jedem der beiden cc-Aluininifunoxide zusammen, die ohne Schwierigkeiten zur Verfügimg standen und statt eines einzelnen spärlicheren ^-Aluminiumoxides eingesetzt wurden.

Die Eigenschaften des f'-Aluminiumoxides können wie folgt angegeben werden

Mittlere Teilchengröße .,, 57 /um

Teilchengrößenverteilung ............*.... 1,66

Fließeigenschaft . 85 /

Wassergehalt (Iviarässverlust bei 800 ⁰G) ... 7 %

Wärmekapazität pro Volumeneinheit

bei einer Hindestfluidisation 1,18 MJ/m^K

0%

fei

Ho

1.2. 1980

AP C 03 Β/215 022

55 994/24/32

Me Eigenschaften der beiden <X-Aluminium02d.de A und B können wie folgt der Tabelle 7 entnommen werden.

Die !Fließfähigkeit des Gemisches lag bei 73,5, und die Wärmekapazität des Gemisches pro Volumeneinheit bei einer Mindestfluidisation entsprach 12,5 MJ/nrK.

Eine Glasplatte 6 mit einer Dicke von 2,3 mm wurde auf 660 ⁰C erwärmt und in dem V/irbe !gemisch rasch abgekühlt. Dabei wurde in dem Glas 6 eine mittlere Zugspannung von 48 MPa hervorgerufeB. Durch Veränderung der ausgewählten relativen Mengenanteile der Bestandteile des Gemisches konnte eine ausgewählte mittlere Zugspannung im Bereich von 34 MPa bis 48 MPa in der Glasscheibe 6 hervorgerufen werden.

Tabelle.7* Eigenschaften

	oC~ Aluminiumoxid A B
Mittlere Teilchengröße (/um) Teilchengrößenverteilung Fließeigenschaft Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei ejfner Mindestfluidisation '(LiJZm-5K)	38 24 1,19 1,25 75 66 1,14 1,19

Bei s-iii el 10

Die Vielseitigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens wird des weiteren veranschaulicht durch die Herstellung eines Gemisches "nach Maß", indem mehrere Gasentwicklungsbestandteile und -mehrere inerte Bestandteile untereinander gemischt werden» die alle zur Verfügung, stehen und relativ billige Materialien darstellen. Mit diesen Bestandteilen wird ein Gemisch

1. 2· 1980

AP C 03 13/215 022

55 994/24/32

angesetzt, seiche's Gasentwicklungseigenschaften, eine optimale Fließeigenschaft und Wärmekapazität aufweist. Damit werden dann die verlangten Zugspannungen in dem Glas 6 beim raschen Abkühlen des Glases 6 in jedem Gemisch erzielt, wenn sich das Gemisch in einem ruhenden gleichmäßig expandierten Zustand der homogenen Fluidisation befindet.

Bei diesem Beispiel enthielt das Gemisch jedes der vier Ύ-Aluminiumoxide mit den Bezeichnungen A, B, C und D 'in einem Mengenanteil von 5 Gew,-%. Die Eigenschaften dieser Bestandteile sind in Tabelle 8 weiter unten angegeben:

Tabelle 8: Eigenschaften

Mittlere Teilchengröße ( /um) Teilchengroßenverteilung Fließeigenschaft

Wassergehalt (Masseverlust in % bei 800 ⁰C)

Wärmekapazität pro Vo lurae rs einheit bei ein^r Llindestiluidisation (LiJ/m^K)

7-Aluminiumoxid

A B C D

70 61 57 72 1,47 1,67 1,66 1,65 88,5 88 85 86

7.

1,16 1,16 1,12 1,12

Diese Gesamtmenge von 20 Ge\v.-% T-Aluminiumoxid wurde mit 26,6 Gew.-% jeder der drei oC~Aluminiumoxide E, F und G gemischt, deren Eigenschaften in der Tabelle 9 weiter untenangegeben sind.

Hi

1. 2. 1980

AP C 03 Β/215 022

55 994/24/32

Tabelle 9 ί Eigenschaften

	cc-Aluminiumoxid	P	G
	E	30	24
Mittlere Teilchengröße	33	1,22	1,25
TeilchengrößenverteilTäsig	1,19	70	66
Fließeigenschaft	75	1,3	1,19
Wärmekapazität pro Volumenein- heit bei einer Mindest/fluidi- sation (MJAr5K)	1,38

Das Fließvermögeη des Gemisches lag bei 74, und die Wärmekapazität des Gemisches Pa^-1O Volumeneinheit bei der Mindestfluidisation entsprach 1,26 MJ/m K,

Eine Glasplatte 6 mit einer Dicke von 2,3 mm wurde auf 660 C ersiärmt und in dem Wirbelgemisch rasch abgekühlt. Die dabei in der Glasscheibe 6 hervorgerufene mittlere Zugspannung betrug 49 MPa. Durch die ¥eränderung der ausgewählten Mengenanteile der T^-Aluminiuraoxide, die an dem Gemisch zu 20 Gew.-% beteiligt sind, oder durch die Veränderung der Mengenanteile der cc-Aluminiumoxide, nie an dem Gemisch zu 80 Gew.-% beteiligt sind, oder durch ä:Le Veränderung der relativen Mengenanteile der gesamten '7^-Iiluminiumoxide zu den gesamten ^.-Alumini urnoxiden in dem Gemisch konnte in dem Glas 6 eine ausgewählte mittlere Zugspannung in dem Bereich von 32 bis 49 MPa hervorgerufen werden.

Beisoiel 11

Die homogene Wirbelschicht 17 setzte sich zu 17 Gew.-% aus dem Aluminiuinnionohydrat von Beispiel 6 in einem Gemisch mit 83 Gevi,-% Siliziumkarbid mit den folgenden Eigenschaften zu-

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

& 'Φ Ü; ä - 42 -

Mittlere Teilchengröße 40 /um

Teilchengrößenverteilung .1,32

Fließeigenschaft ··. 72,75

Wärmekapazität pro Volumeneinheit

bei einer Mindestfludisation ♦.. _t 1,21 MJ/nrK

Die Fließeigenschaft des,Gemisches lag bei 75, und die Wärmekapazität des Gemisches pro Volumeneinhe.it bei einer Mindestfluiclisation entsprach 1,02 MJ/iA.

Eine Glasplatte 6 mit einer Dicke von 2,3 mm wurde auf 66o C erwärmt und in dem Wirbelgemisch rasch abgekühlt. Die in der Glasscheibe 6 hervorgerufene mittlere Zugspannung entsprach 51 MFa:;, Diese Materialien boten die Möglichkeit, eine ausgewählte mittlere Zugspannung in einem breiten Bereich von 32 MPa bis 51 MPa in der Glasscheibe 6 hervorzurufen. Zu dieeen Zweck wurden die einzelnen Bestandteile des Gemisches in vorbestimmten Mengenanteilen ausgewählt, um das V/irbelgemisch für die Erzielung der verlangten Zugspannung in dem Glas "nach Maß" anzusetzen,

"Beispiel 12

In einem Zweikoinponentengemisch können beide pulverförmigen Materialien über GascntvJicklungseigenschaften verfügen.. Ein Gemisch wurde zu gleichen Mengenanteilen in Gew.-% aus ~F~ Aluminiumoxid und Aluminiumtrihydrat (AIpO-,. 3HpO) (~ Aluminiumtrihydroxid) angesetzt» Ein Mengenanteil des Kristallwassers dee Aluminiumtrihydrates wird beim Erwärmen freigesetzt und wirkt zusätzlich zu dem Effekt des aus den Poren des 7^-Aluminiurnoxi.des freigesetzten Wassers. ^v

Die Eigenschaften des 7-Aluminiumoxides können wie folgt angegeben werden: ·

έί

1. 2. 1930 AP C 03 ß/215 022 HH 55 994/24/32

Mittlere Teilchengröße ,«, 60 /um

Teilehengrößeirverteilußg 1,9

Fließeigenschaft .....„„ 84

Wassergehalt (Masseverlust bei 800 ⁰C). 8 %

Wärmekapazität pro Volumeneinheit

bei einer Mindestfluidisation ......... 1,05 MJ/nrK

Die Charakteristiken des Aluminiumtrihydrates lassen sich wie folgt angeben: ·

Mittlere Teilchengröße „.,. 86 /um

Teilchengrößemrerteilung 1,42

Fließeigenschaft .... 86

Wassergehalt (Masseverlust bei 800 ⁰C). 34 %

Wärmeicapazität pro Voltasieneinheit

bei einer Mindestfluidisation 1,56 MJ/m^K

Die Fließeigenschaft des Gemisches lag bei 85»25, und die Wärmekapazität des Gemisches pro Volumeneinheit bei einer Mindest fluidisation entsprach 1,31 MA

Eine Glasplatte 6 mit einer Dicke von 2,3 mm wurde auf 660 C .erwärst und in. dem Wirbelgemisch rasch abgekühlt. Dabei vmrde in der Glasscheibe 6 eine mittlere Zugspannung von 47 MPa hervorgerufen. 'Durch eine geeignete Auswahl der relativen "Mengonanteile der beiden GaseBtvi'icklungsniaterialien konnte in den Gla.s 6 eine ausgewählte mittlere Zugspannung im Bereich von 42 KBa bis .47 MPa erhalfen werden.

Beisj3iel_J_3.

Gasentwicklunrr.spulver, die beim Erwärmen Gase außer Wasserdampf entwickeln, können verwendet werden, beispielsweise das Ustriurahydrogenkarbonat- (HaHCOo)_? das sowohl Kohlendioxid als auch Wasser freisetzt, Ein Gemisch aus 10 Gew_e~/5 Hatriumhydrogen !carbon at mit einem Am teil von 0,6 Ge\v.~% kollodialem .

1. 2_a 1980 AP C 03 B/215 022 ff %fi>®% ^ ⁵⁵ 994/24/32

Siliziumdioxid zum Zwecke der Verbesserung der Fließeigenschaft des Natriumhydrogenkarbonates und 90 Gew,-% oC-Aluminiumoxid der Sorte A gemäß Beispiel 9 wurde benutzt.

Die Charakteristiken des Gemisches aus dem Natriumhydrogenkarbonat und dem kolloidalen Siliziumdioxid können wie folgt angegeben werden:

Mittlere Teilchengröße · 70 ,im

Teilchengrößenverteilung 1,98

Fließeigenschaft 75

H₂0/c0₂-Gehalt (Masseverlust bei 800 ⁰G) 37 % <

Wärmekapazität pro Volumeneinheit -

bei ejkier I'.lindestfluidisation 1 ,41 MJ/m K

Die Fließfähigkeit des Wirbelgemisches lag bei 75 > und dessen Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei der Mindestfluidisation betrug 1,38 l,!J/m³K.

Sine Glasplatte, 6 mit einer Dicke von 2,3 mm wurde auf 660 C erwärnt und anschließend in dem V/irbelgemisch rasch abgekühlt. Die in dem Glas 6 hervorgerufene mittlere Zugspannung lag bei 53»5 IiPa. Durch eine geeignete Auswahl der relativen Mengenanteile der Bestandteile des Gemisches konnte in dem Glas 6 .eine ausgewählte mittlere Zugspannung im Bereich von 34 MPa bis etwa 55 MPa hervorgerufen werden.

In vielen der obigen Beispiele erfolgte eine Angabe der in dem Glas hervorgerufenen Spannungen, wenn dieses in dem homogenen Wirbelgemisch rasch abgekühlt wurde, durch die in einer Glasscheibe 6 aus liatron-Kalk-Kieselsäureglas mit einer Dicke von 2,3 mm hervorgerufenen Spannungen, sofern die Erwärmung auf 660 C vorgenommen worden war und das Glas 6 anschließend rasch abgekühlt wurde. In derselben Art und Weise, wie in den Beispielen 2, 3 und 4 beschrieben wurde, körnen unterschiedliche Spannungen erreicht werden,, indem die Temperatur, auf

1.2. 1930

AP C 03 B/215 022 9 Ι^#§# ' 55994/24/32

.- «to " 0$ .*φ fiä 4i» — /J.φ —

die das Glas 6 erwärmt -wird, verändert wird. Dabei werden dann in dickerem Glas 6 entsprechend höhere Spannungen hervorgerufen.

Die Beispiele veranschaulichen allesamt, in welcher Art und Weise die Auswahl eines Mengenanteiles einea pulverförraigen Gasentwicklungsmaterials, welches in der Lage ist, Gase entsprechend 4 Gew.-% bis 47 Gew.-% seines eigenen Gewichtes zu entwickeln, wenn die Erwärmung bei 800 C auf eine Massekonstanz erfolgt, zu treffen ist und anschließend das Zusammenmischen jenes Gasentwicklungsmaterials in vorbestimmten Mengenanteilen mit anderen pulverförmigen Gasentwicklungsmaterialien oder mit anderen inerten Materialien zu erfolgen hat. Das Gemisch kann in der Weise "nach Maß" angesetzt werden, um eine verlangte Fließeigenschaft im Bereich von 60 bis 86 und eine Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei der Mindestfluid!- sation im Bereich von 1,02 bis 1,75 HJ/m K zu erhalten. Dadurch besteht die Gewähr, daß die Glasscheibe 6, die in dem Gemisch rasch abgekühlt wurde, die verlangte V/ärmehärtung erfährt,-Dies wird in den obigen Beispielen angegeben durch die mittlere Zugspannung. Gemäß den üblichen Geflogenheiten in wärmegehärtetem Glas weist das Verhältnis der Oberflächendruckspannung zu der mittleren Zugspannung den Y/ert 2:1 auf, und die in dem Glas hervorgerufene Oberflächendruckspannung entspricht etwa dem doppelten Wert der angegebenen mittleren Zugspannung.

Bei der Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens können die Härtungobedingungen ohne weiteres reproduziert werden, und es besteht die Mb"glichkeit₅ von den zur Verfugung stehenden pulverförmigen Materialien ausgedehnten Gebrauch zu machen und Gemische aus billigeren und leichter verfügbaren pulverförmigen Materialien statt spärlicher verfügbare und teuere einzelne Bestandteile des Gemisches zu verwenden, so daß dadurch die Betriebskosten verringert werden.

21502t

1. 2. 1980

AP C 03 B/215 022

55 994/24/32

Durch..eine geeignete Auswahl der pulverförmigen Materialien und der Mengenanteile, in denen sie gemischt werden, ist es des weiteren möglich, in dem Glas ausgewählte höhere Härtungsspannxmgen hervorzurufen als die Spannungen, die durch irgendwelche Bestandteile des Geraisches erreicht werden könnten» wenn diese allein verwendet werden.

Einige der weiter oben beschriebenen pulverförmigen Materialien standen kommerziell mit einer geeigneten mittleren Teilchengröße, Teilchengrößenverteilung, Fließfähigkeit und Wärmekapazität zur Verfugung.

Wenn diese Eigenschaften der verlangten Materialien, zum Beispiel beim ^-Aluminiumoxid, in den kommerziell erhältlichen Materialien nicht vorhanden sind, muß gesiebt werden, um klassierte pulverförmige Materialien zu bekommen, die zum Mischen mit anderen Bestandteilen die erforderlichen Eigenschaften aufweisen, damit ein Gemisch erhalten wird, welches im Zustand der Fluidisation die verlangten Iiärtungcspannungen in dem Glas hervorrufen würde.

Es ist festgestellt worden, daß die Wirbelgemische in den Beispielen 1 bis 4 und 13 für die Wärmehärtung von Glasplatten für Verbundsicherheitoglas zur Herstellung von Windschutzscheiben für Kraftfahrzeuge besonders geeignet sind. Die Fließfähigkeit derartiger Gemische entspricht 71 bis 83, ihr Gasanteil als Masseverlust beim Erwärmen auf Massekonstanz bei 800 C 4 % bis 37 % und ihre Wärmekapazität pro Vo1urneneinheit bei der Mindestfluidisation 1,09 bis 1, 3B MJ/iÄ.

Durch die Auswahl der Mengenanteile der Bestandteile des Gemisches ist es mögliche, geringere Spannungen in dem Glas zu entwickeln als diejenigen, die durch den Gasentwicklungobes'tandteil allein hervorgerufen werden. Dieser Zusammenhang ist i.n Beispiel 7 näher erläutert.

Claims (24)

1.2. 1930 AP C 03 B/215 022 ff lift 55 994/24/32

Erfiudungsansjjruch

Verfahren zur Wärmebehandlung von Glas, bei dem das Glas auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt und mit einer homogenen Gaswlrbe!schicht in Berührung gebracht wird, gekennzeichnet dadurch, daß ein pulverförmiges Material verwendet wird, welches sich aus einem Gemisch aus einer Reihe von ausgewählten pulverförmigen Materialisn zusammensetzt, daß wenigstens eines der pulverförmiger Materialien über Gasentwicklungseigenschaften bei Erwärmung durch das heiße Glas verfügt, und die Materialien in ausgewählten vorbestimmten Mengenanteilen untereinander gemischt werden, xsm dem homogenen Gaswirbelgemisch eine Wärmekapazität und eine Fließeigenschaft derart zu verleihen, daß eine verlangte Wärmeibehandlung des Glases erreicht wird,

2. Verfahren gemäß Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die pulverförmigen Materialisn in ausgewählten vorbestimmten Mengenanteilen derart untereinander gemischt werden, daß die verlangten HärtungsSpannungen in der Glasscheibe (6) hervorgerufen werden, wenn diese In der homogenen Gaswirbelschicht (17) von einer Temperatur oberhalb des unteren Kühlpunktes des Glases (6) abgekühlt wird..

3. Verfahren gemäß Punkt 2, gekennzeichnet dadurch, daß als pulverförmiges Gasentvvieklungsmaterial ein solches ausgewählt wird, das in der Lage ist, Gas zu 4 % bis 37 % seines eigenen Gewichtes zu entwickeln.,, wenn es bei 800 G auf eine Massekonstanz erwärmt wird, und die pulverförmiger! Materialien in vorbestimmten Mengenanteileo untereinander gemischt werden, wobei dem Gemisch eine Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei einer Mindestfluidisation von 1,02 bis 1,7.5 MJ/rA und eine Fließeigenschaft von 60 bis So verliehen wird*

4o Verfahren gemäß Punkt 3 zur V/ärmehärtung' einer Glasplatte aus Ilatron-Kalk-Kießelsärureeilas mit einer Dicke von 2 mm biß

O"

-'.. ί·Τ RIM RiUK'.*,! ) 7 ·ί Κ'

1. 2. 1930

AP C 03 B/215

^ 1 S ©8f 19 55 994/24/32

- 48 -.

2,5 mm, wobei die· Glasplatte auf eine Temperatur von 610 ⁰C bis 680 ⁰C erwärmt und das Gemisch in einem ruhenden gleichmäßig expandierten Zustand der homogenen Fluidisation gehalten viird, gekennzeichnet dadurch, daß sich die pulverförmigen Materialien so zusammensetzen, daß in der Glasplatte (6) eine mittlere Zugspannung von 35 MPa bis 57 MPa erzeugt wird.

5. Verfahren gemäß Punkt 3 oder 4, gekennzeichnet dadurch, daß die pulverförmigen Materialien in vorbestimmten Mengenanteilen untereinander gemischt werden, wodurch dem Gemisch eine Fließeigenschaft von 71 bis 83 und eine Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei einer Mindestfluidisation von,1,09 bis 1,38 MJ/iA verliehen wird.

6. Verfahren gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 5,.gekennzeichnet dadurch, daß das pulverförmige Gasentwicklungsmaterial ?-Aluminiumoxid ist»

7. Verfahren gemäß Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß das "^Aluminiumoxid in einem Gemisch mit dem ^-Aluminiumoxid vorliegt.

8. Verfahren gemäß Punkt 6, gekennzeichnet dadurch, daß*sich das ..Gemisch zu 7 Gew.-^ bis 86 Gew.-?5 aus ^-Aluminiumoxid und zu 93 Gew.-% bis 14 Gew,,-?;' aus oC-Aluminiumoxid zusammensetzt.

9. Verfahren gemäß Punkt 3 oder 4» gekennzeichnet dadurch, daß eine heiße Glasscheibe (6) in einem Gaswirbelgemisch (17) aus einem homogenen pulverförmigen Gasentwicklungsmaterial und wenigstens einem pulverförmigen Metalloxid rasch abge- · kühlt wird,' dessen Wärmekapazität pro Volumeneinheit bei einer Mindectfluidisation 1,76 MJZm³K bis 2,01 Γ,Ιο/ηΑί ausmacht, und wobei die pulverförmigen Materialien in vorbestimmten IvIe ngenan te ilen untereinander:¹ gemischt w er den, um dem Gemisch eine Wärmekanazität pro Volumeneinheit bei der

1. 2. 1980

& C 03 B/215 022

9 ί- %fh^ ^gP ^^{0 s 55} 994/24/32

Mindestfluidisation von 1,27 MJ/m³K bis 1,76 MJ/m³K und eine Fließfähigkeit von 71 Ms 82 zu verleihen.

10, Verfahren gemäß Punkt 9, gekennzeichnet dadurch, daß das pulverförmige Metalloxid sphäroidales Eisenoxid (⁰C-FepOO ist.

11. ^erfahren gemäß Punkt 10, gekennzeichnet dadurch, daß sich das Gemisch zu 30 Gew,-% bis 70 Gew.-% aus sphäroidalem Eisenoxid zusammensetzt*

12. Verfahren gemäß Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß sich das Gemisch zu 70 Gew.-% bis 30 Gew.-% aus T-Aluminiumoxid als dem Gasentwicklungsinaterial zusammensetzt,

1.3· Verfahren gemäß Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß sich das Gemisch zu 28 Gew.-% bis 35 Gew.-% aus sphäroidalem Eisenoxid und su 45 Gew«-% bis 56 Gevi.~% aus cc-Aluminiumoxid zusaramensetzt, wobei der Rest dem ^Aluminiumoxid als dem' Gasentwicklungsmateriai entspricht.

14« Verfahren gemäß Punlit 9, gekennzeichnet dadurch, daß das pulverförmige Metalloxid Zirkon (ZrOg.SiOg) ist.

15. Verfahren gemäß Punkt 14, gekennzeichnet dadurch, daß. sich das Gemisch zu 10 Gew.,-% bis 70 GevK-% aus Aluminiummonohydrat-(AIpO^. 1HpO) als dem Gasentwicklungsmaterial und zu 90 Gew.-% bis 30 Gew._a.-% aus Zirkon zusammensetzt.

16. Verfahren gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Gasentwicklungsmaterial ein Alumo- silikat ist.

17. Verfahren gemäß Punkt 16, gekennzeichnet dadurch, daß das Alumosilikat gleich dem. Zeolith ist und der Zeölith zur Bildung des Gemisches zu 8 Gew.—% bis 10 Gew.~% mit dem ⁰V

1. 2. 1380 AP C 03 B/215 022 2ί5^9P ^5Λ 55 994/24/32

miiiiurnoxid zu 90 "Gew.—% bis 92 Gew.-% gemischt wird.

18. Verfahren gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 4» gekennzeichnet dadurch, daß das Gasentvjicklungsmaterial Aluminiummonohydrat (Al₂O-^IH₂O) ist.

19. Verfahren gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß sich das Gemisch aus Siliziumkarbid (SiC) und einem pulverförmiger! Gasentvvicklungsmaterial" zusammensetzt.

20. Verfahren gemäß Punkt 19, gekennzeichnet dadurch, daß es sich "bei dem Gasentwicklungsmaterial um.. Alurainiurnmonohydrat (Al₂O IHgO) handelt und sich das Gemisch zu 17 Gew.-% aus Ältünlniummonohydrat und zu 83 Gevi.-fo aus 'Siliziumkarbid, zusammensetzt.

21. Verfahren gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 4» gekennzeichnet dadurch, daß das pulverförraige Gasentwicklungsmaterial dem Aluminiumtrihydrat (Al₂O-.,3H₂O) entspricht.

22. Verfahren gemäß irgendeinem dor Punkte 1 bis 4» gekennzeichnet dadurch, daß sich das Gemisch aus zwei pulverförmiger! Gssentwicklungnmoteriälien zusammensetzt, aus Aluminiumtriir/clrat (AIoO^.3HpO) und ?^Aluminiumoxid in gleichen Mengenanteilen.

23« Verfah3?en gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 5* gekenn™ zeichnet dadurch, daß als 'Gasentvvicklungsmaterial das Natriumhydrogenkarbonat (UaHC0,0) eingesetzt ,wird,

24. Verfahren gemäß Punkt 23* gekennzeichnet dadurch, daß zur Bildung des Gemisches 10 Gevn-5S H&triumhydrogenkarbonat und 90 Ge.YK-fo ^-Aluniiniuir.oxid miteinander gemischt wer den.

' &

1. 2. 1980 AP G 03 3/215 022 .9 51 55 994/24/32

25« Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Punkt 1, bestehend aus einem Behälter für die homogene Gasvvirbelschicht, aus Gasanschlüssen an dem Behälter für die Gaszufuhr zur Aufrechterhaltung des Zustandes der homogenen Fluidisation und aus Einrichtungen zur Positionierung des heißen Glases in dem Behälter, gekennzeichnet dadurch, daß in dem Behälter eine Gaswirbelschicht (17) aus ausgewählten pulverförmigen Materialien vorhanden ist, von denen wenigstens eines bei Erwärmung durch die heiße Glasplatte (6) Gasentwicklungseigenschaften aufweist, wobei die Mischung der pulverförmigen Materialien in ausgewählten vorbestimmten I.iengenanteilen untereinander zur Verleihung der für die. Wärmebehandlung der Glasplatte (6) erforderlichen Wärmekapazität und Fließeigenschaft vorgesehen ist.