Browsing by Author "Blank, Kurt"
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- ItemContribution to the size effect on the strength of flat glass(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1990) Blank, Kurt; Grüters, Hugo; Hackl, KlausThe American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) has pubhshed a diagram for the required thicknesses of rectangular glass plates with simply supported edges under uniform load. This diagram is based on experimental fracture tests performed with samples of large glass plates homogeneously loaded. The average fracture load of a sample was divided by the safety coefficient 2.5 and the load so defined was regarded as permissible and safe. In the present paper this diagram is analyzed and the maximum principal tensile stresses are calculated for two selected load levels. For large plates (16 m2) of annealed glass the maximum permissible tensile stress was 20 N/mm2, for small plates (0.54 m2) 37 N/mm2. The difference between the two values can be explained quantitatively through the "size effect" on the strength of glass; however, the stress distribution being nonuniform these calculations must not be performed for the real surface areas of the plates, but for "effective surface areas" which can be defined through Weibull statistics. For tempered glass, too, the permissible maximum tensile stress depends on the size of the plate, but, as the permanent compressive surface stresses of the tempered glass plates tested are unknown, corresponding analysis of the results represented in the ASHRAE diagram [1] was not possible. The maximum principal tensile stress which was regarded as safe is approximately 55 N/mm2 for the largest plates of tempered glass used in practice.
- ItemElektrische Leitfähigkeit von Alkali-Silicat-Gläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1966) Blank, KurtAn einer Reihe von binären und ternären Alkali-Silicat-Gläsern wurde die Leitfähigkeit als Funktion der Frequenz und der Temperatur gemessen. Aus dem Frequenzverlauf wurde die Gleichstrom-Bahnleitfähigkeit der Gläser bestimmt. Für die Abhängigkeit der Gleichstrom-Bahnleitfähigkeit von der Temperatur ergab sich in allen Fällen ein Exponentialgesetz der Form x = x∞ exp(—W/kT). Die Aktivierungsenergie W nahm bei den binären Alkali-Silicat-Gläsern mit steigendem Gehalt an Alkalioxid ab, ihre Abhängigkeit vom Ionenradius war nicht eindeutig. Der Faktor x∞ ergab sich bei den binären Alkali-Silicat-Gläsern als näherungsweise proportional der Konzentration der Alkaliionen. Der Beitrag eines Alkaliions zum Faktor x∞ nahm mit wachsendem Ionenradius ab. Bei ternären Alkali-Silicat-Gläsern ergab sich der Faktor x∞ allgemein wesentlich höher als bei den binären Alkali-Silicat-Gläsern. Eine Deutung der Ergebnisse an Hand von Modellvorstellungen wird versucht.
- ItemSolarisationserscheinungen an cer- und arsenhaltigen Kalk-Natronsilicatgläsern(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1985) Bermuth, Klaus; Lenhart, Armin; Schaeffer, Helmut Α.; Blank, KurtEin Modellglas der Zusammensetzung 74 SiO2, 16 Na2O, 10 CaO (Stoffmengengehalt in %) wurde jeweils mit polyvalenten Elementen wie Fe2O3 (0,04 %), CeO2 (0,12 %) und As2O3 (0,11 %) dotiert, sowie in der Kombination von Fe2O3 mit CeO2 und Fe2O3 mit As2O3. Vom Grundglas und von den dotierten Gläsern wurden vor und nach einer UV-Bestrahlung lichtoptische und Elektronenspinresonanz(ESR)-Spektren aufgenommen. Die Solarisationserscheinungen äußern sich als Wertigkeitswechsel der polyvalenten Elemente oder an Hand der Bildung von Elektron-Loch-Paaren. Insbesondere konnte das unterschiedliche Solarisationsverhalten eisenverunreinigter Gläser, die entweder mit Arsenoxid oder Ceroxid entfärbt werden, nachvollzogen werden. Während bei cerentfärbten Gläsern die UV-Bestrahlung eine Zunahme an Fe2+ -Ionen und somit eine Abnahme der Transmission im Infraroten bewirkt, ist bei arsenentfärbten Gläsern ein gegenteiliges Verhalten festzustehen, d. h. die Transmission nimmt auf Grund einer Fe2+ -Abnahme zu. Die Bildung von Elektron-Loch-Paaren ist nur beim Grundglas und beim arsendotierten Glas zu beobachten. Das experimenteh ermittelte Solarisationsverhalten der unterschiedlich dotierten Gläser führt zur Annahme von strahlungsinduzierten, dotierungselementspezifischen Elektronenbildungsraten, die dann zwanglos die Art des Wertigkeitswechsels und die Bildung von Elektron-Loch-Paaren erklären.
- ItemStrength tests of flat glass by means of four-point bending(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1994) Blank, Kurt; Dürkop, Detlev; Durchholz, Michael; Grüters, Hugo; Helmich, Gerd; Senger, WolfgangThe strength of flat glass, especially of tempered or heat-strengthened flat glass, can be determined by means o f the four-point bending method according to a German standard. The strength of a specimen is defined as the tensile stress in its central part at failure, and this failure stress is calculated using the Bernoulli beam bending theory. However, the basic conditions o f this theory are not fulfilled in the experiments. Deviations from the method o f evaluation, as specified in the standard, are pointed out in this paper using a nonlinear theory of shells; the numerical calculations were confirmed by experiments.
- ItemThermisch vorgespanntes Glas Teil 1(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1979) Blank, KurtIm Theoretischen Teil wird die Beschreibung des homogenen Vorspannens von Glas als viskoelastischer Vorgang in vereinfachter Form abgeleitet und ein Näherungsverfahren zur Berechnung des eingefrorenen Spannungszustandes angegeben. Im experimentellen Teil wird über Vorspannungsversuche an Glasplatten des Formats (30 x 30) cm² berichtet; ähnliche Versuche waren bisher aus meßtechnischen Gründen fast ausschließlich mit schmalen Glasstreifen durchgeführt worden. Die gemessenen und die berechneten Werte der Oberflächendruckspannung werden an einem Beispiel verglichen. Obwohl die Berechnungen eher auf zu hohe Spannungswerte führen müßten (z. B. durch Vernachlässigung des Strahlungsanteils der Wärmeleitfähigkeit bei der Berechnung der Temperaturverteilung), lagen In Wirklichkeit die berechneten Werte zu niedrig. Die Abweichungen legen den Schluß nahe, daß, abgesehen von der elastischen Deformation des Netzwerkes, in den oberflächennahen Schichten eine niedrigere Dichte vorliegt als in den Mittelzonen, wobei für die Dichtedifferenz die Größenordnung von 1,5 ‰ abgeschätzt wird. Dichtedifferenzen dieser Größenordnung sind aus dem Schrifttum bekannt. Thermally toughened glass. Part 1 The theoretical description of the homogeneous prestressing of glass as a viscoelastic process is derived in simplified form and an approximative method of calculating the built-in stress is given. Experiments on the toughening of (30 x 30) cm² glass plates are reported; as the normal photoelastic methods of measurement are not applicable to large plates, earlier experiments of this kind have almost exclusively been carried out with narrow glass strips. The measured and calculated surface compressive stresses are compared in one particular case. Although the calculation ought rather to give too high a stress (e. g., through neglecting the contribution of radiation to heat transfer when calculating the temperature fistribution), in reality the calculated values are too low. This discrepancy leads to the suggestion that, apart from the elastic deformation of the glass network, there is a lower density in the surface layers than in the central zone of the plates and that this difference should be about 1,5 ‰. Density differences of this order have previously been reported in literature. La trempe thermique du verre. 1re Partie Dans la partie théorique on décrit sous forme simplifiée la trempe homogène du verre comme un phénomène viscoélastique et donne une méthode approximative pour le calcul des contraintes de trempe. La partie expérimentale concerne des essais de trempe de plaques de verre d'un format de (30 x 30) cm². De tels essais avaient été jusqu'à présent, à cause des difficultés de mesure, effectués presqu'exclusivement sur des bandes de verre relativement étroites. Dans un exemple on compare les valeurs mesurées et les valeurs calculées des contraintes de compression en surface. Bien que le calcul ait dû conduire à des valeurs de contraintes trop élevées (par exemple parce qu'on a négligé le rayonnement dans le calcul de la répartition des températures) les valeurs calculées des contraintes étaient en effet trop faibles. Ces différences conduisent à penser que, indépendamment de la déformation élastique du réseau vitreux, il existe dans les couches voisines de la surface une plus faible densité que dans les couches centrales, différence que l'on peut estimer à 1,5 ‰. Des différences de densité de cet ordre sont connues par ailleurs dans la littérature.
- ItemThermsisch vorgespanntes Glas Teil 2(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1979) Blank, KurtEs werden spezifische Eigenschaften des vorgespannten Glases, besonders sein Bruchverhalten, dargestellt. Abschließend wird das differenzierte Vorspannen von Glas zur gezielten Beeinflussung seiner Bruchstruktur in seinen Grundlagen beschrieben. Thermally toughened glass. Part 2 The specific properties of thermally toughened glass, especially its fracture behaviour are considered. The basis for controlling fracture structure by differential toughening is described. La trempe thermique du verre. 2e partie On présente les propriétés spécifiques du verre trempé et plus particulièrement son comportement à la fracture. Dans la dernière partie, on donne les principes de la trempe différenciée permettant de contrôler le processus de fracture.
- ItemZur Frage der Zusammensetzung des Abgases von Floatglaswannen(Offenbach : Verlag der Deutschen Glastechnischen Gesellschaft, 1986) Blank, Kurt; Gebhardt, FranzDie Zusammensetzung des Abgases von Floatglaswannen ist von Bedeutung für die Belange des Umweltschutzes und für die Reaktionen zwischen dem Abgas und dem Feuerfestmaterial der Regenerativkammern. Es wird über Messungen der Abgaszusammensetzung im Schornstein von drei Wannen mit unterschiedlichen Energieträgern berichtet; aus diesen Messungen wird die Zusammensetzung des Abgases als Funktion der Temperatur und besonders der Kondensationstemperatur von Na2SO4 berechnet. Ein vierter hypothetischer Fall wird in die Berechnungen einbezogen mit dem Ziel, ein derzeit technisch erreichbares Optimum aufzuzeigen. Die ermittelten Na2O-Verdampfungsraten aus der Glasschmelze befinden sich in befriedigender Übereinstimmung mit den in der Literatur beschriebenen Modellversuchen. Es werden geeignete Maßnahmen vorgeschlagen, um die Chlorid- und Staubemission zu verringern.