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Verfahren zur Formgebung von Hohlgegenständen aus geschmolzenem Quarz.
Die Eigenart der bekannten Formgebungsverfahren für Hohlkörper aus geschmolzenem Quarz, die in unmittelbarem Zusammenhang mit dem eigentlichen Schmelzvorgang stehen und von diesem abhängig sind, bedingt es, dass mit steigenden Durchmessern die Wandstärken der Körper in einem entsprechenden Verhältnis abnehmen, falls ein allmählicher, beispielsweise konischer Übergang von dem kleineren auf den grösseren Durchmesser stattfindet. Am augenfälligsten ist dies an konischen Rohren festzustellen, deren Wandstärken den Durchmessern nahezu umgekehrt proportional sind : beispielsweise beträgt bei konischen Rohren von 1 m Länge und 15 bzw. 35 cm Durchmesser die Wandstärke am engen Ende etwa 25 wm, am weiten etwa 10 mm.
Diese durch das ganze Herstellungsverfahren bedingte Tatsache führt in einer grossen Anzahl von Fällen zu fabrikationstechnischen Schwierigkeiten, insbesondere wenn man nicht in der Lage ist, allmähliche Übergänge von kleinen auf grosse Durchmesser zu schaffen, sondern gezwungen ist, plötzliche Übergänge vorzusehen, wie es beispielsweise bei Rohrmuffen der Fall ist.
Schon nahezu rechtwinklige Übergänge von kleineren auf grössere Durchmesser sind bei der Verformung von geschmolzenem Quarz sehr schwierig einwandfrei herzustellen ; erfolgt der Übergang unter einem kleineren Winkel als 90 wie beispielsweise, wenn man den oberen Rand eines solchen Hohlkörpers kragenförmig oder dachförmig nach aussen abfallen lassen will, so werden die Schwierigkeiten so gross, dass sie durch die bisherigen Formgebungsverfahren nicht mehr überwunden werden können.
Fast regelmässig erfolgte bei der Herstellung solcher Stücke nach den bisherigen Methoden ein Aufreissen des Körpers, sobald nicht bestimmte Abmessungen eingehalten wurden. Beispielsweise Kragenringe konnten nur dann hergestellt werden, wenn die Gesamthöhe des Ringes nicht grösser war, als sein innerer Durchmesser. Ringe dieser Art, deren Höhe grösser war als der Durchmesser, liessen sich nach den bisher für geschmolzenen Quarz bekannten Formgebungsmethoden für Hohlkörper, die sämtlich unter Benutzung von festen Formen arbeiten, in denen der Körper durch Pressluftdruck geformt wird, überhaupt nicht herstellen.
Ebensowenig konnte man in dieser Weise ohne Rücksicht auf das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe Formen, bei denen der Hohlkörper einen zurückgebogenen, kragenförmigen Ansatz erhält, herstellen.
Es hat sich nun gezeigt, dass man die bei den bekannten Verfahren zur Herstellung derartig gestalteter Gegenstände aus einem Stück auftretenden Schwierigkeiten vollkommen vermeiden kann, wenn man das bekannte und in üblicher Weise verwendete Pressluftform- verfahren mit einem mechanischen Pressverfahren kombiniert.
Man geht daher gemäss der Erfindung in der Weise vor, dass unter Benutzung von entsprechend ausgebildeten festen Formen mit darin verschiebbar angeordneten Formteilen bzw. gegeneinander beweglichen Teilformen der Formvorgang in diesen durch die Wirkung der Pressluft lediglich soweit eingeleitet wird, dass der Rohformling an den gewünschten Stellen zwischen den verschiebbaren Formteilen nur ausgebuchtet wird, ohne sich aber an diesen Stellen bereits vollkommen an die
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des Pressluftdruckes, also unter weiterem Aufblasen durch gleichzeitiges Zusammenpressen der gegeneinander verschiebbaren Formteile.
Es ist wesentlich, dass hiebei, bevor die Einwirkung des Pressstempels beginnt, der Rohformling noch nicht vollkommen, in der Regel sogar überhaupt noch nicht, an den Formwandungen anliegt ; da sonst die selbst bei starker Vorwärmung der Form eintretende Abkühlung ein schnelles Erstarren der mit der Form in Berührung kommenden Stellen des Rohformlings veranlasst.-
Es ist zwar in der Glasindustrie bereits vorgeschlagen worden, eine Kombination von Pressluft und mechanischem Druck zur Formgebung in der Weise anzuwenden, dass der Einwirkung der Pressluft, die bis zur endgültigen Gestaltung der Form getrieben wird, ein mechanischer Druck auf bestimmte ausgebuchtet Teile des Formlings folgt, um diese noch weiter zu formen.
Hiebei erfolgt jedoch keine gleichzeitige Einwirkung der Pressluft mit dem mechanischen Druck, also kein weiteres Aufblasen während der Druckformung, sondern lediglich eine nachträgliche Ausgestaltung des im wesentlichen bereits fertig geformten, an den Wandungen der Form anliegenden Gegenstandes. Ein derartiges Verfahren eignet sich daher nicht für die Formgebung von Quarz, vor allem wegen der Neigung des Quarzes, sich sehr leicht und schnell abzukühlen und zu erstarren.
Die Zeichnung veranschaulicht die Anwendung des Verfahrens. Die Fig. 1-3 zeigen im Schnitt die Herstellung eines mit einem Schirm versehenen Stützisolators, die Fig. 4 und 5 die eines mit mehreren Schirmen versehenen Durchführungsisolators.
In den Fig. 1-3 ist a der feste, b der bewegliche, nach Art eines Kolbens im festen Teil a verschiebbare Formteil. In bekannter Weise wird der rohrförmige, an einem Ende geschlossene, am andern Ende mit einer Düse cl versehene Formling c in die zweiteilige Form eingeführt (Fig. 1). Der Formling wird hierauf in bekannter Weise aufgeblasen (Fig. 2), wobei gleichzeitig der bewegliche Formteil b in den festen Formteil a hineingepresst wird (Fig. 3). Der Teil des Formlings, der sich in dem Zwischenraum zwischen den beiden Formteilen
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bewegung der beiden Formteile so zusammengepresst, dass sich die Innenoberflächen fest aufeinanderlegen und miteinander verschmelzen (Fig. 3).
In ähnlicher Weise zeigt Fig. 4 eine mehrteilige, aus einem Führungsstück a und beweglichen
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eingeführte mit einer Düse d versehene Formling c bereits soweit durch Pressluft aufgeblasen ist, dass sich in den Hohlräumen zwischen den beweglichen Formteilen kugelähnliche Erweiterungen gebildet haben. Durch das Zusammenpressen der aus mehreren Teilen bestehenden Form werden die kugelförmigen Aufblasungen so zusammengepresst, dass ihre Innenoberflächen miteinander verschmelzen, wodurch die in Fig. 5 dargestellte Endform erreicht wird. Bei der Anwendung von mehrteiligen Formen für die Herstellungen von Isolatoren mit mehreren Schirmen sind zweckmässig die einzelnen beweglichen Formteile so miteinander zu kuppeln, dass sich die Abstände zwischen ihnen stets in gleichem Masse verringern.
Das geschilderte Verfahren ist nicht auf die Formgebung von Schirmisolatoren beschränkt, sondern lässt sich in gleicher Weise auch zur Herstellung anderer Stücke, beispielsweise von Rippenrohren und Rohren mit Flanschen verwenden, ebenso kann es überall dort angewendet werden, wo sich nach den bisherigen Formgebungsverfahren in festen Formen infolge der
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Durchmesser erzielen lassen würden.